高密度聚乙烯包装制造技术

用选定的三齿配体的钴或铁配合物作为聚合催化剂制备的高密度聚乙烯可以制成包装，该包装具有有利的性能，特别是对环境物质例如对氧和／或水的低渗透性。包装如瓶、袋和硬质包装罐可通过常规方法成形。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
专利
用某种含后过渡金属(late transition metal)的催化剂制备的高密度聚乙烯(HDPE)比用其它聚合催化剂制备的相似HDPE具有更低的水蒸气和/或氧透过率，从而使其在应用中具有优势，例如在较低水蒸气和/或氧透过率有利的包装中的应用。技术背景高密度聚乙烯(HDPE)是一种重要的工业产品，在全世界都大量生产。通常认为HDPE(为了本专利技术的目的而定义的)是基本上线型的、半结晶的乙烯聚合物(优选均聚物，但也偶尔含有极少量的其它公知的共聚单体)，具有0.94克/毫升或更高的密度。HDPE的重要用途是包装，可分为两种常用的类型，即硬质包装例如瓶和罐，以及软质包装例如袋和盒。前者可以通过诸如吹塑或注塑之类的方法生产，后者通常由具有一层或多层的膜制成，其中至少一层膜是HDPE。HDPE由于成本低、成型较容易和良好的韧性而成为许多产品的有利包装材料，并用于一些对于这些产品有害的特定物质具有低透过率的产品，或保持包装内容物不从包装中扩散出去而损失，例如水和/或氧。这些低透过率十分重要的产品是食品、干和液态的物质、和润滑油。例如对于干食品，低的水蒸气透过率对于保持食品松脆是十分重要的，而低的氧透过率对于任何可能氧化、脱去食物颜色和/或味道或气味的食品是十分重要的。包装的透过率越低，食品的味道和/或外观就会越好，和/或食品在使用前的储存期就会越长，和/或可以减小包装的厚度而不会不利地影响渗透的绝对速率，这些当然都是十分有利的。在一些情况下，例如用于盛放化妆品如香料或古龙香水的瓶，希望保持水份和/或隔绝氧气。其它组合对本领域技术人员也是显然的。US5955555、WO99/12981、WO99/46302、WO99/46303、WO99/46304、WO99/46308、WO99/62963、WO00/15646、WO00/24788、WO00/32641，G.J.P.Britovesk等，J.Chem.Soc.，Chem.Commun.，849-850页(1998)，和B.L.Small等，Polym.Prepr.(Am.Chem.Soc.，Div.Polym.Chem.)Vol.39，213页(1998)(所有内容都引入本文作为参考)，都报告了使用特定三齿配体的铁和钴配合物的乙烯聚合。其中没有提到使用所得聚合物作为包装的用途，其中关注的是HDPE的改进的(更低的)水蒸气和/或氧透过率。专利技术概述本专利技术公开了一种含有高密度聚乙烯的包装，可以(优选)通过在一种聚合催化剂组分的存在下使乙烯聚合而制成，其中所述催化剂组分包含式(I)化合物的铁或钴配合物 式中R1、R2、R3、R4和R5各自独立地选自氢、烃基、惰性官能团和取代烃基；和R6和R7各自独立地选自芳基和取代的芳基。本专利技术还涉及一种生产包装的方法，包括以下步骤(a)在聚合催化剂组分存在下使乙烯聚合形成高密度聚乙烯，所述聚合催化剂组分包含下式化合物的铁或钴配合物 式中R1、R2、R3、R4和R5各自独立地选自氢、烃基、惰性官能团或取代烃基；和R6和R7是芳基和取代的芳基；和(b)使所述聚乙烯成形为所述包装。优选，上述包装是指硬质储罐或是基于多层片材或膜，该片材或膜含有至少一层上述HDPE的、或其中至少一层含有上述HDPE。本专利技术进一步涉及一种降低至少部分由第一种HDPE制成的包装的水蒸气和/或氧透过率的方法，包括在生产所述包装期间，用第二种HDPE代替至少一部分第一种HDPE的步骤，所述第二种HDPE可以(优选)通过在聚合催化剂组分存在下使乙烯聚合而制成，其中所述催化剂组分包含式(I)化合物的铁或钴配合物 式中R1、R2、R3、R4和R5各自独立地选自氢、烃基、惰性官能团和取代烃基；和R6和R7各自独立地选自芳基和取代的芳基。本专利技术还进一步涉及一种降低由一层或多层第一种HDPE制成的包装的水蒸气和/或氧透过率的方法，包括在生产所述包装期间，用一层第二种HDPE代替至少一层第一种HDPE的至少一部分的步骤，所述第二种HDPE可以(优选)通过在聚合催化剂组分存在下使乙烯聚合而制成，其中所述催化剂组分包含式(I)化合物的铁或钴配合物 式中R1、R2、R3、R4和R5各自独立地选自氢、烃基、惰性官能团和取代烃基；和R6和R7各自独立地选自芳基和取代的芳基。专利技术详述本文所用的特定术语如下定义。“烃基”是只含有碳和氢的单价基团。可以提及的烃基的例子是未取代的烷基、环烷基和芳基。除非另外说明，优选本文的烃基(烷基)含有1个至约30个碳原子。此处的“取代的烃基”指含有一个或多个取代基的烃基，其中这些取代基在含有这些基团的化合物所经受的工艺条件下是惰性的(例如惰性官能团，参见下文)。取代基对聚合过程或聚合催化剂体系的操作基本上也没有不利的干扰。除非另外说明，优选本文的取代烃基含有1个至约30个碳原子。“取代的”还包括含有一个或多个杂原子的环，例如氮、氧和/或硫。在取代的烃基中，所有氢原子都可以被取代，如三氟甲基。此处的“(惰性)官能团”指一种不同于烃基或取代烃基的基团，它在含有该基团的化合物所经受的工艺条件下是惰性的。该官能团对这些化合物可能参与的任何过程基本上也没有不利的干扰。官能团的例子包括卤素(氟、氯、溴和碘)，和醚例如-OR50，其中R50是烃基或取代烃基。在官能团靠近过渡金属原子的情况下，官能团单独不应与金属原子发生比这些化合物中与金属原子配位的基团更强的配位作用，即它们不应该代替所需要的配位基团。“助催化剂”或“催化剂活化剂”是指一种或多种与过渡金属化合物反应形成活化催化剂物质的化合物。一种这样的催化剂活化剂是“烷基铝化合物”，其在本文中指这样的化合物，其中至少一个烷基连接在铝原子上。其它基团例如烷氧基化物、氢负离子和卤素也可以在该化合物中连接在铝原子上。“芳基”指一种单价芳族基团，其中自由化合价是指芳环的碳原子。芳基可以具有一个或多个芳环，其可以是稠合的、由单键或其它基团连接的。“取代的芳基”指如上述“取代的烃基”中所述被取代的单价芳族基团。与芳基相似，取代的芳基可以具有一个或多个芳环，其可以是稠合的、由单键或其它基团连接的；但是，当取代芳基具有一个杂芳环时，在取代芳基中的自由化合价可以是杂芳环的杂原子(例如氮)而不是碳。“相对非配位”(或“弱配位”)阴离子指以此方式在本领域所通常涉及的那些阴离子，这种阴离子的配位能力是公知的，已在文献中讨论过，参见例如W.Beck等，Chem.Rev.第88卷，1405-1421页(1988)和S.H.Stares，Chem.Rev.第93卷，927-942页(1993)，均在此引入作为参考。这些阴离子是由铝化合物形成的阴离子，例如在下段中讨论的阴离子，和X-，包括(R51)3AlX-、(R51)2AlClX-、R51AlCl2X-、和R51AlOX-，其中R51是烷基。其它有用的非配位阴离子包括BAF-{BAF＝四[3，5-双(三氟甲基)苯基]硼酸盐}、SbF6-、PF6-和BF4-，三氟甲磺酸盐、对甲苯磺酸盐、(RfSO2)2N-和(C6F6)4B-。“中性路易斯碱”指一种化合物，它不是离子，可用作路易斯碱。这种化合物的例子包括醚、胺、硫化物和有机腈。“阳离子路易斯酸”指一种可用作路易斯酸的阳离子。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由含有至少一层高密度聚乙烯的多层片材或膜制成的包装，其特征在于所述高密度聚乙烯可以通过在一种聚合催化剂组分的存在下使乙烯聚合而制成，其中所述催化剂组分包含式（Ⅰ）化合物的铁或钴配合物＊＊＊ （Ⅰ）式中：Ｒ↑［１］、Ｒ↑［２］ 、Ｒ↑［３］、Ｒ↑［４］和Ｒ↑［５］各自独立地选自氢、烃基、惰性官能团和取代烃基；和Ｒ↑［６］和Ｒ↑［７］各自独立地选自芳基和取代的芳基。

【技术特征摘要】
US 1999-9-1 60/151,9161.一种由含有至少一层高密度聚乙烯的多层片材或膜制成的包装，其特征在于所述高密度聚乙烯通过在一种聚合催化剂组分的存在下使乙烯聚合而制成，其中所述催化剂组分包含式(I)化合物的铁或钴配合物 式中R1、R2、R3、R4和R5各自独立地选自氢、烃基、惰性官能团和取代烃基；和R6和R7各自独立地选自芳基和取代的芳基。2.根据权利要求1的包装，其特征在于所述包装是软质包装。3.根据权利要求1的包装，其特征在于所述包装是硬质包装。4.根据权利要求1-3中任一项的包装，其特征在于所述配合物是[2，6-二乙酰基吡啶双{(2，4，6-三甲基)苯基亚胺}]二氯化铁。5.一种含有高密度聚乙烯的硬质储罐，其特征在于所述高密度聚乙烯通过在一种聚合催化剂组分的存在下使乙烯聚合而制成，其中所述催化剂组分包含式(I)化合物的铁或钴配合物 式中R1、R2、R3、R4和R5各自独立地选自氢、烃基、惰性官能团和取代烃基；和R6和R7各自独立地选自芳基和取代的芳基。6.根据权利要求5的硬质储罐，其特征在于所述配合物是[2，6-二乙酰基吡啶双{(2，4，6-三甲基)苯基亚胺}]二氯化铁。7.一种生产包装的方法，包括以下步骤(a)在一种聚合催化剂组分存在下使乙烯聚合而形成高密度聚乙烯，(b)形成多层片材或膜，其中至少一层含有所述高密度聚乙烯；和(c)从所述多层片材或膜成形为所述包装，其特征在于所述聚合催化剂组分包含下式化合物的铁或钴配合物 式中R1、R2、R3、R4和R5各自独立地选自氢、烃基、惰性官能团或取代烃基；和R6和R7是...

【专利技术属性】
技术研发人员：CJ麦纳利，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]