+

RU2164969C2 - Fibers and textile materials from high-density polyethylene and method of manufacture thereof - Google Patents

Fibers and textile materials from high-density polyethylene and method of manufacture thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2164969C2
RU2164969C2 RU97111196/04A RU97111196A RU2164969C2 RU 2164969 C2 RU2164969 C2 RU 2164969C2 RU 97111196/04 A RU97111196/04 A RU 97111196/04A RU 97111196 A RU97111196 A RU 97111196A RU 2164969 C2 RU2164969 C2 RU 2164969C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fibers
polymer
less
textile materials
polyethylene
Prior art date
Application number
RU97111196/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97111196A (en
Inventor
Крейг Эрдерли Томас
Колин Труделл Барри
Роберт Бранденбургер Уэйн
Original Assignee
Эксон Кемикэл Пейтентс Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Эксон Кемикэл Пейтентс Инк. filed Critical Эксон Кемикэл Пейтентс Инк.
Publication of RU97111196A publication Critical patent/RU97111196A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2164969C2 publication Critical patent/RU2164969C2/en

Links

Images

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/28Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D01F6/30Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds comprising olefins as the major constituent
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/02Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D01F6/04Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyolefins

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

FIELD: polymer fibers. SUBSTANCE: for manufacture of fibers with melting index 4 to 1000 and Mz/Mw ratio below 2.2, both homopolymers and copolymers of ethylene can be used. Manufacture can be performed by stapling, blow molding from melt, or spinning from melt. Fibers can be used for fabricating textile materials and wear products. EFFECT: improved mechanical properties of fibers. 18 cl, 6 tbl

Description

Изобретение относится к волокнам и текстильным материалам, изготовленным из полиэтилена. Настоящее изобретение относится также к способу изготовления таких волокон и текстильных материалов. В частности, настоящее изобретение относится к волокнам и текстильным материалам, изготовленным из полиэтилена высокой плотности (превышающей 0,940 г/см3), а также к способам их изготовления.The invention relates to fibers and textile materials made from polyethylene. The present invention also relates to a method for manufacturing such fibers and textile materials. In particular, the present invention relates to fibers and textile materials made from high density polyethylene (exceeding 0.940 g / cm 3 ), as well as to methods for their manufacture.

До настоящего времени ассортимент полиэтиленов, применяемых для изготовления волокон и текстильных материалов, в значительной мере ограничивался линейными полиэтиленами низкой плотности (ЛПЭНП). ЛПЭНП представляет собой сополимер этилена с другим олефином или диеном, плотность которого составляет менее 0,940 г/см3.To date, the range of polyethylene used for the manufacture of fibers and textile materials has been largely limited to linear low density polyethylene (LLDPE). LLDPE is a copolymer of ethylene with another olefin or diene, the density of which is less than 0.940 g / cm 3 .

Обычно полиэтиленовым волокнам и текстильным материалам недостает прочностных свойств волокон и текстильных материалов, изготовленных из полипропилена. В данной области техники хорошо известно, что некоторые механические свойства, такие, как прочность при растяжении, данного конкретного полимера с изменением плотности и молекулярной массы этого полимера меняются. Так, например, различие между прочностными свойствами полиэтилена и полипропилена можно было бы частично устранить, если при изготовлении волокон и текстильных материалов использовать полиэтиленовые смолы более высокой плотности и/или более высокой молекулярной массы. Более того в некоторых областях применения полиэтиленовые текстильные материалы предпочтительнее полипропиленовых. Так, например, предметы одежды для медицинского персонала часто стерилизуют гамма-облучением. Хорошо известно, что в отличие от полиэтиленовых полипропиленовые текстильные материалы, когда их обрабатывают гамма-облучением, становятся хрупкими и издают запах. Полиэтиленовые текстильные материалы, кроме того, более приемлемы для использования в среде ультрафиолетового и бета-излучения, чем полипропиленовые. Typically, polyethylene fibers and textile materials lack the strength properties of fibers and textile materials made from polypropylene. It is well known in the art that certain mechanical properties, such as tensile strength, of a given polymer with a change in density and molecular weight of this polymer change. Thus, for example, the difference between the strength properties of polyethylene and polypropylene could be partially eliminated if higher density and / or higher molecular weight polyethylene resins were used in the manufacture of fibers and textile materials. Moreover, in some applications, polyethylene textile materials are preferable to polypropylene. For example, items of clothing for medical personnel are often sterilized by gamma radiation. It is well known that, unlike polyethylene polypropylene textile materials, when they are treated with gamma radiation, they become brittle and emit a smell. Polyethylene textile materials, in addition, are more suitable for use in ultraviolet and beta radiation than polypropylene.

Для полимеризации олефинов были разработаны разнообразные способы. В 1940-х гг. были разработаны способы свободнорадикальной полимеризации. При получении таких полимеров, как полиэтилен, в соответствии с этой технологией предусмотрено использование высоких давлений, высоких температур и инициаторов свободнорадикальной полимеризации, в частности перекисей. Однако в процессах свободнорадикальной полимеризации обычно получают полиэтилен низкой плотности (ПЭНП), характеризующийся степенью неупорядоченного разветвления с боковыми группами различной длины и плотностью в интервале от примерно 0,910 до примерно 0,936 г/см3.A variety of methods have been developed for the polymerization of olefins. In the 1940s Free radical polymerization processes have been developed. Upon receipt of such polymers as polyethylene, in accordance with this technology, the use of high pressures, high temperatures and initiators of free radical polymerization, in particular peroxides, is provided. However, in free radical polymerization processes, low density polyethylene (LDPE) is usually obtained, characterized by a degree of disordered branching with side groups of different lengths and densities ranging from about 0.910 to about 0.936 g / cm 3 .

В конце 1950-х и начале 1960-х гг. широко стали применяться катализаторы "Циглера-Натта". Эти катализаторы используют в самых различных процессах, включая процессы низкого, среднего и высокого давления. Обычно при полимеризации этилена с использованием катализаторов Циглера-Натта образуется "линейный" продукт, полимерные молекулы которого обычно оказываются практически неразветвленными. Такие линейные полиолефины, как правило, имеют относительно высокую плотность, составляющую от примерно 0,941 до примерно 0,965 г/см3, что обусловлено более плотной упаковкой полимерных молекул и минимальной степенью переплетения в сравнении с теми, которые свойственны более высоко разветвленным и менее плотным материалам. Когда с использованием катализаторов Циглера-Натта сополимеризуют этилен и более высокомолекулярный α- олефин в качестве сомономера, можно получить продукт, который не содержит поддающихся обнаружению длинных боковых цепей, однако плотность которого с увеличением количества вводимых звеньев более высокомолекулярного α- олефинового сомономера понижается. Плотность таких линейных полиэтиленов низкой плотности (ЛПЭНП) может составлять от 0,860 до 0,940 г/см3. Одной из характеристик полимерных продуктов, полученных с использованием катализаторов Циглера-Натта, является их широкое молекулярно-массовое распределение (ММР).In the late 1950s and early 1960s. Ziegler-Natta catalysts were widely used. These catalysts are used in a wide variety of processes, including low, medium and high pressure processes. Typically, the polymerization of ethylene using Ziegler-Natta catalysts produces a “linear” product, the polymer molecules of which are usually almost unbranched. Such linear polyolefins, as a rule, have a relatively high density of from about 0.941 to about 0.965 g / cm 3 , which is due to the denser packing of the polymer molecules and the minimum degree of entanglement compared to those characteristic of higher branched and less dense materials. When ethylene and a higher molecular weight α-olefin are copolymerized using Ziegler-Natta catalysts as a comonomer, a product can be obtained that does not contain detectable long side chains, but whose density decreases with increasing number of introduced units of a higher molecular weight α-olefin comonomer. The density of such linear low density polyethylene (LLDPE) can be from 0.860 to 0.940 g / cm 3 . One of the characteristics of polymer products obtained using Ziegler-Natta catalysts is their wide molecular weight distribution (MMP).

В последнее время затруднения технологического порядка при получении волокон из полиэтиленовых смол высокой плотности состояли в том, что при данном ММР такие волокна чаще проявляют тенденцию к обрыву или образованию "шишек" в процессе формования, чем волокна из полиэтилена низкой плотности. "Шишки" представляют собой глобулы из полимера или инородного материала, которые образуются на поверхности с лицевой стороны фильеры или на самой нити при ее прядении в процессе прохождения через фильеру. Результатом таких обрывов или шишек являются низкокачественные текстильные материалы, что может вызвать остановку технологического оборудования, приводящую к потере рабочего времени и удорожанию производства. Recently, technological difficulties in obtaining fibers from high density polyethylene resins have consisted in the fact that, with this MMP, such fibers more often tend to break or form "bumps" during molding than fibers from low density polyethylene. "Cones" are globules of polymer or foreign material that form on the surface on the front side of the die or on the thread itself when it is spun during passage through the die. The result of such breaks or bumps is low-quality textile materials, which can cause the shutdown of technological equipment, leading to loss of working time and cost of production.

Наличие в полиэтилене, полученном с катализатором типа Циглера-Натта, относительно большого количества материалов очень низкой молекулярной массы и материалов очень высокой молекулярной массы обусловливает затруднения технологического порядка, с которыми приходится сталкиваться при переработке полиэтилена высокой плотности. Наличие в полиэтилене относительно большого количества материалов очень высокой молекулярной массы создает также затруднения при фильерной вытяжке нитей до приемлемо малого диаметра вследствие повышения степени переплетения, которое ведет к обрыву нити. Другая проблема, с которой связано изготовление волокон и текстильных материалов из полиэтилена высокой плотности, состоит в том, что для таких волокон характерна тенденция становиться плотными и жесткими, что делает текстильный материал грубым или "жестким". Такие волокна могут также быть ломкими. Следовательно, изготовление волокна из высокоплотных полиэтиленовых смол, полученных с использованием катализаторов Циглера-Натта, традиционно считается технически непрактичным. The presence in the polyethylene obtained with a Ziegler-Natta type catalyst, a relatively large number of materials of very low molecular weight and materials of very high molecular weight, causes the technological difficulties encountered in the processing of high density polyethylene. The presence in the polyethylene of a relatively large number of materials of very high molecular weight also creates difficulties in the spinneret drawing of threads to an acceptable small diameter due to an increase in the degree of entanglement, which leads to breakage of the thread. Another problem associated with the manufacture of fibers and textile materials from high density polyethylene is that such fibers tend to become dense and stiff, which makes the textile material coarse or "stiff". Such fibers may also be brittle. Therefore, the manufacture of fiber from high-density polyethylene resins obtained using Ziegler-Natta catalysts is traditionally considered technically impractical.

В патенте США 4830907, выданном на имя Sawer и др., описана переработка ЛПЭНП, полученного с использованием катализаторов Циглера-Натта, в волокна низкой линейной плотности. Sawer и др. предлагают комплексный материал с линейной плотностью менее приблизительно 15 денье, полученный из ЛПЭНП-сополимера, плотность которого составляет от примерно 0,86 до примерно 0,95 г/см3, однако ими не описан пример получения такого материала из ЛПЭНП-смолы, плотность которой превышает 0,926 г/см3.US Pat. No. 4,830,907 to Sawer et al. Describes the processing of LLDPE obtained using Ziegler-Natta catalysts into low linear density fibers. Sawer et al. Offer a complex material with a linear density of less than about 15 denier, obtained from LLDPE copolymer, the density of which is from about 0.86 to about 0.95 g / cm 3 , but they do not describe an example of such material from LLDPE- resin, the density of which exceeds 0.926 g / cm 3 .

У Kubo и др. в патенте США 5068141 описан текстильный материал, изготовленный из ЛПЭНП-сополимеров этилена/октена-1, плотность которых составляет 0,900-0,940 г/см3. Однако у Kubo и др. намеренно ограничена плотность ЛПЭНП, используемых согласно предлагаемому ими изобретению, значением 0,940 с целью добиться приемлемого снижения веса формуемых нитей и лишь в качестве примера указана плотность смол, из которых получают волокна, в 0,937 г/см3.For Kubo et al., US Pat. No. 5,068,141 describes a textile material made from LLDPE ethylene / octene-1 copolymers, the density of which is 0.900-0.940 g / cm 3 . However, Kubo et al. Deliberately limited the density of the LLDPE used according to their invention to 0.940 in order to achieve an acceptable reduction in the weight of the formed filaments, and the density of the resins from which the fibers were obtained was indicated as an example of 0.937 g / cm 3 .

Применение катализаторов с единственным активным участком, таких, как металлоцены, вместо катализаторов Циглера-Натта в полимеризационном процессе позволяет разрешить некоторые проблемы переработки полиэтилена высокой плотности. Полиэтилен, полученный с использованием металлоценовой каталитической системы, характеризуется более узким молекулярно-массовым распределением и более однородным распределением сомономерных звеньев в сравнении с полиэтиленом, полученным с использованием катализаторов Циглера-Натта. Хотя полиэтилены с таким узким молекулярно-массовым распределением обычно имеют высокую среднюю молекулярную массу, они эффективно обеспечивают образование полимера, не содержащего низкомолекулярной фракции, которая вызывает затруднения технологического порядка при формировании одиночных нитей. Эти продукты с узким молекулярно-массовым распределением обычно характеризуются более высоким уровнем кристалличности, т.к. не содержат низкомолекулярной фракции. Однако поскольку такие полиэтилены не включают большой фракции высокомолекулярных компонентов, нити легче вытягивать до меньших диаметров, чем в случае известных высокоплотных полиэтиленов, вследствие чего они характеризуются приемлемой мягкостью и не сковывают движений тела. The use of catalysts with a single active site, such as metallocenes, instead of Ziegler-Natta catalysts in the polymerization process allows solving some problems of processing high density polyethylene. Polyethylene obtained using a metallocene catalyst system is characterized by a narrower molecular weight distribution and a more uniform distribution of comonomer units in comparison with polyethylene obtained using Ziegler-Natta catalysts. Although polyethylenes with such a narrow molecular weight distribution usually have a high average molecular weight, they effectively provide the formation of a polymer that does not contain a low molecular weight fraction, which causes technological difficulties in the formation of single strands. These products with a narrow molecular weight distribution are usually characterized by a higher level of crystallinity, because do not contain a low molecular weight fraction. However, since such polyethylenes do not include a large fraction of high molecular weight components, it is easier to stretch the filaments to smaller diameters than in the case of the known high-density polyethylenes, as a result of which they are characterized by acceptable softness and do not hamper body movements.

У Davey и др. в патенте США 5322728 для формования волокон описано применение ЛПЭНП, полученного с использованием металлоценовой каталитической системы, однако плотность смолы ограничена интервалом от примерно 0,86 до примерно 0,93 г/см3.For Davey et al., US Pat. No. 5,322,728 describes the use of LLDPE obtained using a metallocene catalyst system for forming fibers, but the resin density is limited to a range of from about 0.86 to about 0.93 g / cm 3 .

Таким образом, существует необходимость в создании волокон и текстильных материалов из высокоплотной полиэтиленовой смолы с целью улучшения механических свойств в сравнении со свойствами волокон, отформованных из полиэтиленовых смол низкой плотности, без ухудшения перерабатываемости или качества текстильного материала. Thus, there is a need to create fibers and textile materials from high-density polyethylene resin in order to improve mechanical properties compared with the properties of fibers molded from low-density polyethylene resins without compromising processability or quality of the textile material.

В соответствии с настоящим изобретением предлагаются новые волокна либо из гомополимера этилена, либо из сополимера этилена и сомономера, причем плотность полимера составляет по меньшей мере 0,940 г/см3, значение ММР составляет менее приблизительно 3,6, индекс расплава находится в пределах от примерно 4 до примерно 1000, а величина соотношения Mz/Mw составляет менее приблизительно 2,2; а также предлагаются текстильные материалы, в составе которых использованы такие волокна. Согласно настоящему изобретению предлагаются также новые способы изготовления таких волокон и текстильных материалов. Эти волокна и текстильные материалы характеризуются улучшенными технологичностью и механическими свойствами, а также улучшенным грифом на ощупь в сравнении с волокнами и текстильными материалами, изготовленными из полиэтиленовых смол, имеющих аналогичный индекс расплава и плотность, но полученных с использованием катализатора Циглера-Натта. В отличие от полипропиленовых волокон эти волокна способны выдерживать стерилизацию гамма-облучением, благодаря чему они особенно эффективны для применения в медицинских целях. Эти волокна и текстильные материалы, изготовленные из них, в отличие от полипропиленовых волокон и текстильных материалов могут также противостоять воздействию среды ультрафиолетового и бета-излучения. Хорошая перерабатываемость позволяет формовать более тонкие нити, чем нити из полиэтилена, полученного с использованием катализаторов Циглера-Натта, что позволяет изготавливать более мягкий, более драпируемый текстильный материал. Высокая плотность позволяет также максимизировать некоторые механические свойства без ухудшения перерабатываемости или качества текстильного материала. Эти волокна могут быть изготовлены несколькими способами, включая методы прядения из расплава, выдувного формования волокна из расплава и изготовления штапельного волокна. При относительно высоких скоростях переработки эти волокна также характеризуются меньшим числом обрывов нитей и меньшим числом шишек, чем волокна из полиэтилена, полученного с использованием катализаторов Циглера-Натта.In accordance with the present invention, new fibers are proposed either from an ethylene homopolymer or from a copolymer of ethylene and comonomer, the polymer density being at least 0.940 g / cm 3 , the MMP value is less than about 3.6, the melt index is in the range of about 4 to about 1000, and the ratio of M z / M w is less than about 2.2; and also offers textile materials, in the composition of which such fibers are used. The present invention also provides new methods for the manufacture of such fibers and textile materials. These fibers and textile materials are characterized by improved manufacturability and mechanical properties, as well as an improved fingerboard in comparison with fibers and textile materials made from polyethylene resins having a similar melt index and density, but obtained using a Ziegler-Natta catalyst. Unlike polypropylene fibers, these fibers are able to withstand sterilization by gamma irradiation, making them particularly effective for medical use. These fibers and textile materials made from them, unlike polypropylene fibers and textile materials, can also withstand the effects of ultraviolet and beta radiation. Good processability allows the formation of finer yarns than polyethylene yarns made using Ziegler-Natta catalysts, which makes it possible to produce a softer, more drapable textile material. High density also allows you to maximize some mechanical properties without compromising processability or quality of textile material. These fibers can be made in several ways, including melt spinning, melt blow molding, and staple fiber manufacturing. At relatively high processing speeds, these fibers are also characterized by fewer strand breaks and fewer bumps than polyethylene fibers made using Ziegler-Natta catalysts.

Неожиданным оказалось то, что эти полиэтиленовые волокна могут быть легко отформованы из смол такой высокой плотности. Неожиданно также то, что предлагаемые по изобретению волокна образуют мягкий, драпируемый текстильный материал и имеют повышенную прочность и более высокий показатель относительного удлинения в сравнении с полимерами, обладающими аналогичными индексами расплава и плотностью, полученными с использованием каталитических систем Циглера-Натта или других систем с множеством активных участков. Преимуществом является также усовершенствованные характеристики процесса в сравнении с характеристиками процессов с применением аналогичного материала, изготовленного из полимеров, полученных с использованием катализаторов со многими активными участками. Unexpectedly, these polyethylene fibers can be easily molded from resins of such a high density. It is also unexpected that the fibers of the invention form a soft, drapeable textile material and have increased strength and higher elongation compared to polymers having similar melt indices and densities obtained using Ziegler-Natta catalyst systems or other systems with many active sites. An advantage is also the improved characteristics of the process in comparison with the characteristics of processes using a similar material made from polymers obtained using catalysts with many active sites.

Описание предпочтительных вариантов
Катализатор, используемый при получении смол
Полиэтиленовые смолы, применяемые по настоящему изобретению, предпочтительно получают с использованием металлоценового катализатора на носителе. Металлоценовые катализаторы, как правило, представляют собой такие соединения переходного металла с объемистым лигандом, которые могут быть получены из продуктов формулы:
[L]mM[A]n,
где L обозначает объемистый лиганд; A обозначает по меньшей мере одну галогеновую отщепляемую группу, M обозначает переходный металл, а значения m и n таковы, что общая валентность лиганда соответствует валентности переходного металла. В предпочтительном варианте катализатор является четырехкоординационным, вследствие чего соединение способно ионизироваться до состояния заряда 1+.
Description of Preferred Options
Resin Catalyst
The polyethylene resins used in the present invention are preferably prepared using a supported metallocene catalyst. Metallocene catalysts, as a rule, are such compounds of the transition metal with a bulky ligand, which can be obtained from products of the formula:
[L] m M [A] n ,
where L is a bulky ligand; A denotes at least one halogen leaving group, M denotes a transition metal, and the values of m and n are such that the total valency of the ligand corresponds to the valency of the transition metal. In a preferred embodiment, the catalyst is four-coordinated, whereby the compound is able to ionize to a 1 + charge state.

Лиганды L и A могут быть связаны между собой мостиком, и в случае присутствия двух лигандов L и/или A они могут быть связанными мостиками. Такие металлоценовые соединения могут быть полносандвичевыми соединениями, содержащими по два или более лиганда L, которые могут представлять собой циклопентадиенильные лиганды или лиганды, полученные из циклопентадиенов, либо полусандвичевыми соединениями, включающими по одному лиганду L, который представляет собой циклопентадиенильный лиганд или дериватизированный лиганд. Ligands L and A can be connected by a bridge, and in the presence of two ligands L and / or A, they can be connected by bridges. Such metallocene compounds may be full-sandwich compounds containing two or more L ligands, which may be cyclopentadienyl ligands or ligands derived from cyclopentadienes, or semi-sandwich compounds comprising one L ligand, which is a cyclopentadienyl ligand or derivatized ligand.

Металлоценовые соединения содержат множество связанных атомов, предпочтительно углеродных атомов, образующих группу, которая может быть циклической. Объемистый лиганд может представлять собой циклопентадиенильный лиганд либо лиганд, полученный из циклопентадиенила, который может быть моно- или полициклическим или любым другим лигандом, способным к образованию η- 5-связи с атомом переходного металла. Один или несколько объемистых лигандов могут быть π- связанными с атомом переходного металла. В качестве атома переходного металла может использоваться атом переходного металла группы 4, 5 или 6 и/или атом переходного металла из ряда лантанидов или актиноидов. С переходным металлом могут быть связаны другие лиганды, такие, как по меньшей мере один галоген в качестве уходящей группы, который способен отделяться от переходного металла. Неограничивающие объем изобретения примеры металлоценовых катализаторов и каталитических систем описаны, например, в патентах США 4530914, 5124418, 4808561, 4897455, европейских заявках 0129368, 0520732, 0277003, 0277004, 0420436, международных заявках 91/04257, 92/00333, 93/08221 и 93/08199. Metallocene compounds contain many bonded atoms, preferably carbon atoms, forming a group that may be cyclic. The bulky ligand may be a cyclopentadienyl ligand or a ligand derived from cyclopentadienyl, which may be mono- or polycyclic or any other ligand capable of forming an η -5 bond to a transition metal atom. One or more bulky ligands may be π-bonded to a transition metal atom. As the transition metal atom, a transition metal atom of group 4, 5 or 6 and / or a transition metal atom from a number of lanthanides or actinides can be used. Other ligands may be bonded to the transition metal, such as at least one halogen as a leaving group that is capable of being separated from the transition metal. Non-limiting examples of metallocene catalysts and catalytic systems are described, for example, in US Pat. 93/08199.

В способе полимеризации по настоящему изобретению может быть использована каталитическая система металлоценового типа различных форм. Примеры развития металлоценовых катализаторов в данной области техники для полимеризации этилена представлены в патентах США 4871705, выданном на имя Hoel, 4937299, выданном на имя Ewen и др., европейской заявке A-0129368, опубликованной 26 июля 1989 г., а также в патентах США 5017714 и 5120867, выданных на имя Welborn, Jr. В этих публикациях речь идет о структуре металлоценовых катализаторов и о включении алюмоксана в качестве сокатализатора. Существуют различные способы приготовления алюмоксана, один из которых описан в патенте США 4665208. In the polymerization method of the present invention, a metallocene type catalyst system of various forms can be used. Examples of the development of metallocene catalysts in the art for ethylene polymerization are presented in US Pat. Nos. 4,871,705 issued to Hoel, 4,937,299 issued to Ewen et al., European Application A-0129368, published July 26, 1989, as well as US Patents. 5017714 and 5120867 issued to Welborn, Jr. These publications deal with the structure of metallocene catalysts and the inclusion of aluminoxane as a cocatalyst. There are various methods for preparing alumoxane, one of which is described in US Pat. No. 4,665,208.

Кроме того, металлоценовый каталитический компонент по изобретению может представлять собой содержащее гетероатом моноциклопентадиенильное соединение. Этот гетероатом активируют либо одним алюмоксаном, либо алюмоксаном с ионизирующим активатором с образованием активной полимеризационной каталитической системы для получения полимеров, которая может быть использована по настоящему изобретению. Каталитические системы этих типов описаны, например, в публикациях WO 92/00333,94/07928 и 91/04257, в патентах США 5057475, 5096867, 5055438 и 5227440 и в европейской заявке A-0420436. Более того, металлоценовые катализаторы, которые могут быть использованы по настоящему изобретению, могут включать нециклопентадиенильные каталитические компоненты или вспомогательные лиганды, такие, как боролы или карболлиды, в сочетании с переходным металлом. Помимо этого в объем настоящего изобретения включены такие катализаторы и каталитические системы, которые могут представлять собой продукты, описанные в патенте США 5064802 и публикациях WO 93/08221 и 93/08199 от 29 апреля 1993 г. In addition, the metallocene catalyst component of the invention may be a heteroatom-containing monocyclopentadienyl compound. This heteroatom is activated either with alumoxane alone or with alumoxane with an ionizing activator to form an active polymerization catalyst system for producing polymers, which can be used according to the present invention. Catalytic systems of these types are described, for example, in publications WO 92 / 00333.94 / 07928 and 91/04257, in US patents 5057475, 5096867, 5055438 and 5227440 and in European application A-0420436. Moreover, metallocene catalysts that can be used according to the present invention may include non-cyclopentadienyl catalyst components or auxiliary ligands, such as boroles or carbolides, in combination with a transition metal. In addition, the scope of the present invention includes such catalysts and catalytic systems, which may be the products described in US patent 5064802 and publications WO 93/08221 and 93/08199 of April 29, 1993

Предпочтительными переходными металлами в качестве компонентов катализатора по изобретению являются металлы группы 4, в частности цирконий, титан и гафний. Такой переходный металл может находиться в любом состоянии окисления, предпочтительно +3 или +4, или находиться в смешанном состоянии окисления. Все каталитические системы по изобретению могут быть предварительно полимеризованы или использованы в сочетании с аддитивным или удаляющим примеси компонентом с целью повысить каталитическую производительность. Preferred transition metals as components of the catalyst of the invention are Group 4 metals, in particular zirconium, titanium and hafnium. Such a transition metal may be in any oxidation state, preferably +3 or +4, or in a mixed oxidation state. All catalyst systems of the invention can be prepolymerized or used in conjunction with an additive or impurity-removing component to increase catalytic performance.

В контексте данного описания термин "металлоцен" определяют как указывающий на содержание одного или нескольких незамещенных или замещенных циклопентадиенилов или циклопентадиенильных остатков в сочетании с переходным металлом. В одном из вариантов металлоценовый каталитический компонент соответствует общей формуле (Cp)mMeRnR'p, где по меньшей мере один Cp обозначает незамещенное или предпочтительно замещенное циклопентадиенильное кольцо, более предпочтительно монозамещенное циклопентадиенильное кольцо; Me обозначает переходный металл группы 4, 5 или 6; R и R' независимо друг от друга обозначают галоген, гидрокарбильную группу или гидрокарбоксильную группу, содержащую 1-20 углеродных атомов; m обозначает 1-3, n обозначает 0-3 и p обозначает 0-3, а сумма m + n + p равна состоянию окисления Me.In the context of this description, the term "metallocene" is defined as indicating the content of one or more unsubstituted or substituted cyclopentadienyls or cyclopentadienyl residues in combination with a transition metal. In one embodiment, the metallocene catalyst component corresponds to the general formula (C p ) m MeR n R ' p , where at least one C p is an unsubstituted or preferably substituted cyclopentadienyl ring, more preferably a monosubstituted cyclopentadienyl ring; Me is a transition metal of group 4, 5 or 6; R and R ′ are independently halogen, a hydrocarbyl group or a hydrocarboxyl group containing 1-20 carbon atoms; m is 1-3, n is 0-3 and p is 0-3, and the sum of m + n + p is equal to the oxidation state of Me.

В другом варианте металлоценовый каталитический компонент соответствует формулам
(C5R'm)pR''s(C5R'm) MeQ3-p-x и
R''s(C5R'm)2MeQ',
где Me обозначает переходный металл группы 4, 5 или 6; C5R'm обозначает замещенный циклопентадиенил, каждый из R', которые могут быть одинаковыми или различными, обозначает водород, алкильный, алкенильный, арильный, алкиларильный или арилалкильный радикал, содержащий 1-20 углеродных атомов или два углеродных атома, связанных между собой с образованием части кольца C4-C20, R'', обозначает радикал, связывающий мостиком два кольца (C5R'm) либо одно кольцо (C5R'm) с Me и содержащий один, несколько или сочетание таких представителей, как атомы углерода, германия, кремния, фосфора или азота, когда p обозначает 0 и x обозначает 1, а в других случаях "x" всегда равен 0, каждый из Q, которые могут быть одинаковыми или различными, обозначает арильный, алкильный, алкенильный, алкиларильный или арилалкильный радикал, содержащий 1-20 углеродных атомов, или галоген, Q' обозначает алкилиденовый радикал, содержащий 1-20 углеродных атомов, s обозначает 0 или 1 и, когда s обозначает 0, m обозначает 5, и р обозначает 0, 1 или 2, а когда s обозначает 1, m обозначает 4, и p обозначает 1.
In another embodiment, the metallocene catalyst component corresponds to the formulas
(C 5 R ' m ) p R'' s (C 5 R' m ) MeQ 3-px and
R '' s (C 5 R ' m ) 2 MeQ',
where Me is a transition metal of group 4, 5 or 6; C 5 R ' m is substituted cyclopentadienyl, each of R', which may be the same or different, is hydrogen, an alkyl, alkenyl, aryl, alkylaryl or arylalkyl radical containing 1-20 carbon atoms or two carbon atoms bonded to each other the formation of a part of a C 4 -C 20 ring, R ″, denotes a radical that bridges two rings (C 5 R R m ) or one ring (C 5 R m m ) with Me and contains one, several, or a combination of such representatives carbon, germanium, silicon, phosphorus or nitrogen atoms when p is m 0 and x denotes 1, and in other cases, "x" is always 0, each Q, which may be the same or different, denotes an aryl, alkyl, alkenyl, alkylaryl or arylalkyl radical containing 1-20 carbon atoms, or halogen , Q 'is an alkylidene radical containing 1-20 carbon atoms, s is 0 or 1, and when s is 0, m is 5, and p is 0, 1 or 2, and when s is 1, m is 4, and p is 1.

Хотя согласно настоящему изобретению может быть использован любой металлоценовый каталитический компонент, монозамещенные металлоцены предпочтительнее дизамещенных. Однако дизамещенные и полизамещенные металлоцены тем не менее лучше эквивалентных каталитических систем, таких, как системы Циглера-Натта, которые приготовлены в соответствии с ранее известными методами. Согласно еще одному варианту предпочтительный металлоценовый каталитический компонент согласно изобретению соответствует формулам
(C5HnR')R''s(C5HnR')MeQ2 и
R''(C5HnR')2MeQ',
где Me обозначает переходный металл группы 4, 5 или 6, каждый из R', которые могут быть одинаковыми или различными, обозначает водород, алкильный, алкенильный, арильный, алкиларильный или арилалкильный радикал, содержащий 1-20 углеродных атомов, R'' обозначает радикал, связывающий мостиком два кольца (C5HnR') и содержащий один, несколько или сочетание таких представителей, как атомы углерода, германия, кремния, фосфора и азота, каждый из Q, которые могут быть одинаковыми или различными, обозначает арильный, алкильный, алкенильный, алкиларильный или арилалкильный радикал, содержащий 1-20 углеродных атомов, или галоген, Q' обозначает алкилиденовый радикал, содержащий 1-20 углеродных атомов, s обозначает 0 или 1 и, когда s обозначает 1, n обозначает 3, а когда s обозначает 0, n обозначает 4.
Although any metallocene catalyst component can be used according to the present invention, monosubstituted metallocenes are preferred over disubstituted. However, disubstituted and polysubstituted metallocenes are nevertheless better than equivalent catalytic systems, such as Ziegler-Natta systems, which are prepared in accordance with previously known methods. In yet another embodiment, a preferred metallocene catalyst component according to the invention corresponds to the formulas
(C 5 H n R ') R'' s (C 5 H n R') MeQ 2 and
R '' (C 5 H n R ') 2 MeQ',
where Me is a transition metal of group 4, 5 or 6, each of R ', which may be the same or different, is hydrogen, an alkyl, alkenyl, aryl, alkylaryl or arylalkyl radical containing 1-20 carbon atoms, R "is a radical connecting two rings by a bridge (C 5 H n R ') and containing one, several, or a combination of such representatives as carbon, germanium, silicon, phosphorus, and nitrogen atoms, each of Q, which may be the same or different, denotes aryl, alkyl alkenyl, alkylaryl or a a rilalkyl radical containing 1-20 carbon atoms, or halogen, Q 'is an alkylidene radical containing 1-20 carbon atoms, s is 0 or 1, and when s is 1, n is 3, and when s is 0, n is 4.

В другом варианте металлоценовый каталитический компонент соответствует формуле
R''(C5H3R')2MeQ2,
где Me обозначает переходный металл группы 4, 5 или 6, каждый из R', которые могут быть одинаковыми или различными, обозначает водород, алкильный, алкенильный, арильный, алкиларильный или арилалкильный радикал, содержащий 1-20 углеродных атомов, R'' обозначает радикал, связывающий мостиком одно кольцо (C5R'm) с Me и содержащий один, несколько или сочетание таких представителей, как атомы углерода, германия, кремния, фосфора и азота, каждый из Q, которые могут быть одинаковыми или различными, обозначает арильный, алкильный, алкенильный, алкиларильный или арилалкильный радикал, содержащий 1-20 углеродных атомов, или галоген.
In another embodiment, the metallocene catalyst component corresponds to the formula
R '' (C 5 H 3 R ') 2 MeQ 2 ,
where Me denotes a transition metal of groups 4, 5 or 6, each of R ', which may be the same or different, denotes hydrogen, alkyl, alkenyl, aryl, alkylaryl or arylalkyl radical containing 1-20 carbon atoms, R "denotes a radical connecting a single ring (C 5 R ′ m ) to Me with a bridge and containing one, several, or a combination of representatives such as carbon, germanium, silicon, phosphorus, and nitrogen atoms, each of Q, which may be the same or different, means aryl, alkyl, alkenyl, alkylaryl and whether an arylalkyl radical containing 1-20 carbon atoms, or halogen.

В контексте данного описания термины "сокатализаторы" и "активаторы" используют как взаимозаменяющие и обозначающие любое соединение или компонент, который способен активировать соединение переходного металла с объемистым лигандом, или металлоцен, как это определено выше. В объем настоящего изобретения помимо использования алюмоксана включено применение ионизирующих ионогенных активаторов или соединений, таких, как три(н-бутил)аммонийтетра(пентафторфенил)бор, который ионизирует нейтральное металлоценовое соединение. Такие ионизирующие соединения могут содержать активный протон или какой-либо иной катион, который связан, но не образует координационной связи с оставшимся ионом, либо очень слабо координирована в отношении этого иона ионизирующего ионогенного соединения. Эти соединения и аналогичные им описаны в европейских заявках 0520732, 0277003 и 0277004 и в патентах США 5153157, 5198401 и 5241025. In the context of this description, the terms “cocatalysts” and “activators” are used interchangeably and refer to any compound or component that is capable of activating a transition metal compound with a bulky ligand, or metallocene, as defined above. In addition to the use of alumoxane, the scope of the present invention includes the use of ionizing ionic activators or compounds, such as tri (n-butyl) ammonium tetra (pentafluorophenyl) boron, which ionizes a neutral metallocene compound. Such ionizing compounds may contain an active proton or some other cation that is bound but does not form a coordination bond with the remaining ion, or is very poorly coordinated with respect to this ion of the ionizing ionic compound. These compounds and their like are described in European applications 0520732, 0277003 and 0277004 and in US patents 5153157, 5198401 and 5241025.

В контексте данного описания термины "носитель" и "подложка" являются взаимозаменяемыми и могут обозначать любой носитель, предпочтительно пористый носитель, способный содержать абсорбированную или адсорбированную воду, например, такой, как тальк, неорганические окислы, неорганические хлориды и смолянистые носители, такие, как полиолефин и другие полимерные соединения или другие органические носители. In the context of this description, the terms “carrier” and “substrate” are used interchangeably and can mean any carrier, preferably a porous carrier, capable of containing absorbed or adsorbed water, for example, such as talc, inorganic oxides, inorganic chlorides and tar carriers, such as polyolefin and other polymeric compounds or other organic carriers.

Предпочтительными носителями являются неорганические оксидные материалы, которые включают таковые, состоящие из оксидов металлов групп 2, 3, 4, 5, 13 и 14 Периодической таблицы элементов. В предпочтительном варианте носители для катализаторов включают диоксид кремния, оксид алюминия, кремнийдиоксид-алюминийоксид и их смеси. К другим неорганическим оксидам, которые могут быть использованы либо индивидуально, либо в сочетании с диоксидом кремния, оксидом алюминия или кремнийдиоксидом-алюминийоксидом, относятся оксид магния, диоксид титана, диоксид циркония и т.п. Могут быть использованы и другие приемлемые носители, такие, как тонкоизмельченные полиолефины, как полиэтилен, и другие полимерные соединения и неорганические соединения, как дихлорид магния и т.п. Preferred carriers are inorganic oxide materials, which include those consisting of metal oxides of groups 2, 3, 4, 5, 13 and 14 of the Periodic Table of the Elements. In a preferred embodiment, the catalyst supports include silica, alumina, silica-alumina, and mixtures thereof. Other inorganic oxides that can be used either individually or in combination with silica, alumina or silica-alumina include magnesium oxide, titanium dioxide, zirconia, and the like. Other suitable carriers may be used, such as micronized polyolefins, such as polyethylene, and other polymeric compounds and inorganic compounds, such as magnesium dichloride and the like.

В соответствии с настоящим изобретением предпочтительное содержание влаги в носителе составляет от примерно 3 до примерно 27 вес.% от общего веса носителя и содержащейся в нем влаги, предпочтительно в пределах от примерно 7 до примерно 15 вес.% и наиболее предпочтительно в пределах от примерно 9 до примерно 14 вес.%. Количество влаги, содержащейся в носителе, можно измерить методом, который хорошо известен в данной области техники, например, таким, как метод потери веса при прокаливании (ПВП). In accordance with the present invention, the preferred moisture content of the carrier is from about 3 to about 27 wt.% Of the total weight of the carrier and the moisture contained therein, preferably in the range of from about 7 to about 15 wt.% And most preferably in the range of from about 9 up to about 14 wt.%. The amount of moisture contained in the carrier can be measured by a method that is well known in the art, for example, such as the calcination weight loss method (PVP).

Приготовление катализатора, используемого для получения смол
В способе приготовления предпочтительной каталитической системы по изобретению вначале осуществляют контактирование носителя с компонентом, способным образовывать активатор для металлоценового каталитического компонента, как это описано выше.
Preparation of the catalyst used to obtain the resins
In the method for preparing the preferred catalyst system of the invention, the carrier is first contacted with a component capable of forming an activator for the metallocene catalyst component, as described above.

В одном из вариантов предпочтительным компонентом является соединение с металлоорганическими алкилами, алкоксидами и галогенидами и металлами групп 1, 2, 3 и 4. Предпочтительными металлоорганическими соединениями являются литийалкилы, магнийалкилы, магнийалкилгалогениды, алюминийалкилы, кремнийалкилы, кремнийалкоксиды и кремнийалкилгалогениды. Более предпочтительными металлоорганическими соединениями являются алюминийалкилы и магнийалкилы. Наиболее предпочтительными металлоорганическими соединениями являются алюминийалкилы, например, триэтилалюминий (ТЭАЛ), триметилалюминий (ТМАЛ), триизобутилалюминий (ТИБАЛ), три-н-гексилалюминий (ТНГАЛ) и т.п. In one embodiment, the preferred component is a compound with organometallic alkyls, alkoxides and halides and metals of groups 1, 2, 3, and 4. Preferred organometallic compounds are lithium alkyls, magnesium alkyls, magnesium alkyl halides, aluminum alkyls, silicon alkyls, silicon alkoxides, and silicon alkyl halides. More preferred organometallic compounds are aluminum alkyls and magnesium alkyls. The most preferred organometallic compounds are aluminum alkyls, for example, triethylaluminum (TEAL), trimethylaluminum (TALA), triisobutylaluminum (TIBAL), tri-n-hexylaluminum (TNGAL) and the like.

Наиболее предпочтительны такие металлорганические соединения, которые при их контактировании с влагой, содержащейся в носителе по изобретению, образуют кислородсодержащее металлорганическое соединение общей формулы
(R-AI-O)n,
которое представляет собой циклическое соединение, а также соединение общей формулы
R(R-Al-O)nAlR2,
которое представляет собой линейное или нециклическое соединение и их смеси, включая многомерные структуры. В этой общей формуле R обозначает C1-C12алкильную группу, например, такую, как метил, этил, пропил, бутил, пентил, гексил, октил, нонил, и n обозначает целое число 1-20. Наиболее предпочтительными оксисодержащими металлоорганическими соединениями являются алюмоксаны, например, метилалюмоксан и/или этилалюмоксан.
Most preferred are organometallic compounds which, when contacted with moisture contained in the carrier of the invention, form an oxygen-containing organometallic compound of the general formula
(R-AI-O) n ,
which is a cyclic compound, as well as a compound of the general formula
R (R-Al-O) n AlR 2 ,
which is a linear or non-cyclic compound and mixtures thereof, including multidimensional structures. In this general formula, R is a C 1 -C 12 alkyl group, for example, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, octyl, nonyl, and n is an integer of 1-20. The most preferred oxo-containing organometallic compounds are aluminoxanes, for example methylaluminoxane and / or ethylaluminoxane.

В предпочтительном варианте носитель вводят в раствор металлоорганического соединения таким образом, чтобы температура раствора, содержащего металлоорганическое соединение, оставалась практически постоянной во всем процессе ввода носителя, благодаря чему температура всегда находится в температурных интервалах, приведенных ниже. In a preferred embodiment, the carrier is introduced into the solution of the organometallic compound so that the temperature of the solution containing the organometal compound remains practically constant throughout the process of introducing the carrier, so that the temperature is always in the temperature ranges below.

В литровую колбу, снабженную механической мешалкой, загружали 180 мл ТМАЛ в гептановом растворе (концентрацией 15 вес.%) и 90 мл гептана. Этот раствор охлаждали и выдерживали при температуре 45oF (7,2oC). В колбу медленно в течение 70 мин добавляли 40-граммовый образец силикагеля (Davison D-948 со средним размером частиц 70 микрометров), который содержал 12,5 вес.% воды. Величина молярного соотношения ТМАЛ/H2O составляла 0,91. Затем в 20 мл гептана суспендировали 0,9 г (н-бутилциклопентилдиенил)2ZrCl2 с последующим добавлением в сосуд. Смесь оставляли на 1 ч для протекания в ней реакции при 165oF (74oC). По завершении реакции твердое вещество сушили в токе азота. После проведения процесса приготовления получали легкосыпучее твердое вещество.In a liter flask equipped with a mechanical stirrer, 180 ml of TMAL in a heptane solution (concentration of 15 wt.%) And 90 ml of heptane were charged. This solution was cooled and kept at a temperature of 45 o F (7.2 o C). A 40-gram silica gel sample (Davison D-948 with an average particle size of 70 micrometers), which contained 12.5 wt.% Water, was slowly added to the flask over 70 minutes. The molar ratio of TMAL / H 2 O was 0.91. Then, 0.9 g of (n-butylcyclopentyldienyl) 2 ZrCl 2 was suspended in 20 ml of heptane, followed by addition to the vessel. The mixture was allowed to stand for 1 hour to give rise to a reaction at 165 ° F (74 ° C). Upon completion of the reaction, the solid was dried in a stream of nitrogen. After the preparation process, a free-flowing solid was obtained.

Процесс, используемый для получения смол
Смолы, используемые по настоящему изобретению, предпочтительно получать проведением непрерывного суспензионного процесса. Такие непрерывные процессы суспензионной полимеризации хорошо известны специалистам в данной области техники. В процессе суспензионной полимеризации обычно создают давление в интервале от примерно 1 до примерно 507 бар (от примерно 1 до примерно 500 атмосфер) и выше и поддерживают температуру в интервале от -60 до примерно 280oC. В процессе суспензионной полимеризации в жидкой полимеризационной среде готовят суспензию частиц твердого полимера, в которую вводят этилен и сомономеры, а также часто водород совместно с катализатором. Предпочтительная жидкость, используемая в полимеризационной среде, представляет собой алкан, циклоалкан или ароматический углеводород, такой, как толуол, этилбензол или ксилол. В условиях полимеризации эта используемая среда должна представлять собой жидкость, которая является относительно инертной. В предпочтительном варианте применяют гексан или изобутан. Рабочие параметры, выдерживаемые в процессе получения сортов полиэтиленовой смолы для осуществления изобретения (смолы А и смолы Б), приведены в табл. 1. Следует отметить, что смола А и смола Б содержат небольшие количества гексеновых сомономерных звеньев. Для специалистов в данной области техники очевидно, что для получения этих смол можно использовать и другие процессы полимеризации, такие, как процессы под высоким давлением, средним давлением и низким давлением с полимеризацией в объемной фазе, газовой фазе и фазе раствора.
Resin Process
The resins used in the present invention are preferably prepared by a continuous suspension process. Such continuous suspension polymerization processes are well known to those skilled in the art. In the process of suspension polymerization, usually a pressure in the range of from about 1 to about 507 bar (from about 1 to about 500 atmospheres) and higher is maintained and a temperature in the range of from -60 to about 280 ° C. is maintained. a suspension of solid polymer particles into which ethylene and comonomers are introduced, as well as often hydrogen together with the catalyst. A preferred liquid used in the polymerization medium is an alkane, cycloalkane or an aromatic hydrocarbon such as toluene, ethylbenzene or xylene. Under polymerization conditions, this medium should be a liquid that is relatively inert. In a preferred embodiment, hexane or isobutane is used. The operating parameters maintained in the process of obtaining varieties of polyethylene resin for carrying out the invention (resin A and resin B) are given in table. 1. It should be noted that resin A and resin B contain small amounts of hexene comonomer units. It will be apparent to those skilled in the art that other polymerization processes can be used to produce these resins, such as high pressure, medium pressure, and low pressure processes with polymerization in the bulk phase, gas phase, and solution phase.

Определение характеристик смол
В предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения предлагается волокно, состоящее из сополимера этилена с одним или несколькими сомономерами, причем плотность этого сополимера превышает 0,940 г/см3, предпочтительно превышает 0,945 г/см3 и наиболее предпочтительно превышает 0,950 г/см3, значение ММР составляет менее 3,6; и индекс расплава [ИР, согласно стандарту ASTM D-1238 (E)] равен от примерно 4 до примерно 1000. Специалистам в данной области техники известно, что можно также использовать гомополимер, обладающий теми же самыми характеристиками.
Characterization of resins
In a preferred embodiment, the present invention provides a fiber consisting of a copolymer of ethylene with one or more comonomers, the density of this copolymer exceeding 0.940 g / cm 3 , preferably exceeding 0.945 g / cm 3 and most preferably exceeding 0.950 g / cm 3 , the MMP is less than 3.6; and a melt index [TS, according to ASTM D-1238 (E)] is from about 4 to about 1000. Those skilled in the art will recognize that a homopolymer having the same characteristics can also be used.

В случае использования сомономера в предпочтительном варианте каждый такой сомономер содержит 3-20, более предпочтительно 3-10 углеродных атомов и может представлять собой, например, пропилен, бутен, гексен, октен, 4-метил-1-пентен, стирол или их сочетания. Предпочтительные смолы обычно не содержат поддающихся определению длинных боковых цепей. In the case of the use of a comonomer in a preferred embodiment, each such comonomer contains 3-20, more preferably 3-10 carbon atoms and may be, for example, propylene, butene, hexene, octene, 4-methyl-1-pentene, styrene or combinations thereof. Preferred resins generally do not contain measurable long side chains.

Обычно при изготовлении волокна тем лучше, чем уже ММР или показатель полидисперсности (Mw/Mn), вследствие чего предпочтительный интервал ММР находится ниже приблизительно 3,6; более предпочтительно значение ММР составляет от 1,8 до 3,5 и наиболее предпочтительно от 2,0 до 3,1.Typically, in the manufacture of the fiber, the better, the narrower the MMP or the polydispersity index (M w / M n ), as a result of which the preferred MMP range is below about 3.6; more preferably, the MMP value is from 1.8 to 3.5, and most preferably from 2.0 to 3.1.

Соотношение между значениями третьего параметра (Mz) и второго параметра (Mw) на кривой для молекулярно-массового распределения является мерой фракций очень высокомолекулярных и очень низкомолекулярных цепей, содержащихся в полимере. Как указано выше, полимер с большой фракцией относительно очень низкомолекулярных цепей проявляет тенденцию к образованию шишек по ходу процесса формования нити, тогда как наличие большой фракции относительно очень высокомолекулярных цепей служит причиной низкого качества текстильного материала и затруднений технологического порядка при вытягивании нитей приемлемо малых диаметров. Таким образом, чем меньше величина соотношения Mz/Mw, тем лучше для формования нитей. Предпочтительное соотношение Mz/Mw для волокон и текстильных материалов по настоящему изобретению составляет менее приблизительно 2,2. Соотношение Mz/Mw менее приблизительно 2,0 является более предпочтительным, а соотношение Mz/Mw менее приблизительно 1,9 является наиболее предпочтительным.The ratio between the values of the third parameter (M z ) and the second parameter (M w ) on the curve for the molecular weight distribution is a measure of the fractions of very high molecular weight and very low molecular weight chains contained in the polymer. As indicated above, a polymer with a large fraction of relatively very low molecular weight chains tends to form cones during the spinning process, while the presence of a large fraction of relatively very high molecular weight chains causes low quality textile material and technological difficulties when drawing yarns of acceptable small diameters. Thus, the smaller the ratio M z / M w , the better for spinning. The preferred ratio M z / M w for the fibers and textile materials of the present invention is less than about 2.2. A ratio of M z / M w of less than about 2.0 is more preferred, and a ratio of M z / M w of less than about 1.9 is most preferred.

В дополнение к возможности достижения такого исключительно важного фактора, как обеспечение целевого молекулярно-массового распределения в молекулах полимерной смолы, преимущество применения катализаторов металлоценового типа заключается также в том, что оно позволяет более равномерно вводить звенья сомономеров различного размера в главную полимерную цепь, чем в случае катализаторов Циглера-Натта. Кроме того, катализаторы металлоценового типа можно эффективно применять в нескольких различных процессах полимеризации, включая, например, полимеризацию под высоким давлением, средним давлением и низким давлением, в фазе раствора, объемной фазе, суспензионной фазе и в газовой фазе. In addition to the possibility of achieving such an extremely important factor as ensuring the target molecular weight distribution in the polymer resin molecules, the advantage of using metallocene-type catalysts is also that it allows more uniformly introduced units of comonomers of various sizes into the main polymer chain than in the case of Ziegler-Natta catalysts. In addition, metallocene-type catalysts can be effectively used in several different polymerization processes, including, for example, high pressure, medium pressure and low pressure polymerization, in the solution phase, bulk phase, suspension phase and gas phase.

Предпочтительное значение ИР полимера зависит от того метода, по которому должно быть изготовлено волокно. Волокна по настоящему изобретению могут быть отформованы различными методами, хорошо известными в данной области техники, включая методы штапелирования, выдувного формования из расплава и прядения из расплава. Для формования методом штапелирования предпочтительный интервал составляет 4-60, причем ИР от примерно 15 до примерно 35 является более предпочтительным, а интервал ИР от примерно 25 до примерно 30 является наиболее предпочтительным. Для метода выдувного формования из расплава ИР предпочтительно составляет от примерно 10 до примерно 1000. Для метода прядения из расплава ИР предпочтительно составляет от примерно 4 до примерно 150. В табл. II приведены данные точки плавления, молекулярной массы и молекулярно-массового распределения для смол, используемых по настоящему изобретению, а также некоторых сравнительных коммерчески доступных смол. Все значения индекса расплава и плотности определяли соответственно согласно стандартам ASTM D-1238 (E) и ASTM D-1505. The preferred value of the IR of the polymer depends on the method by which the fiber is to be made. The fibers of the present invention can be formed by various methods well known in the art, including methods of stapling, melt blow molding and melt spinning. For staple molding, a preferred range is 4-60, with an IR of about 15 to about 35 being more preferred, and an IR range of about 25 to about 30 is most preferred. For the melt-blow molding method, the MI is preferably from about 10 to about 1000. For the melt-spinning method, the MI is preferably from about 4 to about 150. In the table. II provides melting point, molecular weight and molecular weight distribution data for the resins used in the present invention, as well as some comparative commercially available resins. All melt index and density values were determined according to ASTM D-1238 (E) and ASTM D-1505, respectively.

Как показано в табл. II, значение ММР для смолы А и смолы Б составляет соответственно 3,1 и 3,3 в отличие от 4,0 для полиэтиленовой смолы высокой плотности, полученной с использованием катализатора Циглера-Натта (продукт HD-6705 поставляется фирмой Exxon Chemical Company, Хьюстон, шт. Техас). Кроме того, "крайние фракции" или высоко- и низкомолекулярные концевые участки кривых молекулярно-массового распределения для смол А и Б значительно меньше, чем те же фракции полиэтилена, полученного с использованием катализатора Циглера-Натта. Следует отметить, что значения Mz/Mw для смолы А и смолы Б составляют соответственно 1,81 и 1,86, в то время как значение Mz/Mw для смолы HD-6705 составляет 2,74.As shown in the table. II, the MMP values for resin A and resin B are 3.1 and 3.3, respectively, as opposed to 4.0 for high density polyethylene resin obtained using a Ziegler-Natta catalyst (product HD-6705 supplied by Exxon Chemical Company, Houston , Texas). In addition, the “marginal fractions” or the high and low molecular weight end portions of the molecular weight distribution curves for resins A and B are significantly smaller than the same fractions of polyethylene obtained using a Ziegler-Natta catalyst. It should be noted that the values of M z / M w for resin A and resin B are 1.81 and 1.86, respectively, while the M z / M w value for resin HD-6705 is 2.74.

Специалистам в данной области техники известно, что существует несколько методов определения ММР полиэтиленового образца. Значения молекулярных масс, указанные в табл. II, определяли с помощью прибора для гельпроникающей хроматографии Waters, оборудованного колонками с ультрастирогелем, работавшими при 145oC. В качестве растворителя для элюирования использовали трихлорбензол. В качестве калибровочных стандартов использовали 16 полистиролов точно известных молекулярных масс, которые находились в интервале от 500 до 5,2 млн. В качестве калибровочного стандарта использовали также полистирол NBS 1475.Specialists in the art know that there are several methods for determining the MMP of a polyethylene sample. The values of molecular weights indicated in the table. II, was determined using a Waters gel permeation chromatography apparatus equipped with ultrastyrogel columns operating at 145 ° C. Trichlorobenzene was used as an elution solvent. Sixteen polystyrenes of precisely known molecular weights, which were in the range from 500 to 5.2 million, were used as calibration standards. NBS 1475 polystyrene was also used as a calibration standard.

Волокна по изобретению предпочтительно использовали при изготовлении текстильных материалов, прежде всего нетканых текстильных материалов. Было установлено, что текстильные материалы, изготовленные из таких волокон, обладают хорошими механическими свойствами и хорошей драпируемостью. Такие волокна могут быть использованы для изготовления предметов одежды, например, хирургических простыней и салфеток, медицинских халатов и подкладок пеленок, а также фильтров и абсорбатов. The fibers of the invention are preferably used in the manufacture of textile materials, especially non-woven textile materials. It was found that textile materials made from such fibers have good mechanical properties and good drapability. Such fibers can be used to make garments, for example, surgical sheets and napkins, medical gowns and diaper linings, as well as filters and absorbents.

Свойства волокон и текстильных материалов, изготовленных из смол
Волокна формовали из смол А и Б с использованием процессов штапелирования и выдувного формования из расплава. В сравнительных целях формовали также волокна из смол HD-6705 и EXACTTM 4023. Продукт EXACTTM 4023 представляет собой этилен-бутеновый сополимер, полученный с использованием металлоценового катализатора и производимый фирмой Exxon Chemical Company, Хьюстон, шт. Техас. Условия проведения процесса штапелирования представлены в табл. III. Нетканые текстильные материалы из штапелированного волокна изготавливали с применением 1-метровой технологической линии ReicofilTM фирмы Reifenhauser Company. Размер экструдера составлял 7 см (2,75 дюйма) при соотношении между длиной и диаметром 30:1. В фильере головки было предусмотрено 3719 отверстий, диаметр каждого из которых составлял 0,4 мм, а отношение длины к диаметру составляло 4: 1. Метод штапелирования хорошо известен в технике изготовления текстильных материалов. Обычно непрерывные нити экструдируют, укладывают на бесконечную ленту и затем скрепляют между собой обычно с помощью горячего каландрового валка. Обзорное описание техники штапелирования можно найти у Wadsworth L.C. и Goswami B.C. в "Non-Woven Fabrics: Spunbonded and Meltblown Processes", материалы симпозиума Eighth Annual Non-Wovens Workshop, 30 июля - 3 августа 1990 г., организованного TANDEC, Университет шт. Теннеси, Ноксвилл.
Properties of fibers and textile materials made from resins
Fibers were formed from resins A and B using melt stapling and blow molding processes. Resin fibers HD-6705 and EXACT 4023 were also molded for comparative purposes. EXACT 4023 was an ethylene-butene copolymer prepared using a metallocene catalyst and manufactured by Exxon Chemical Company, Houston, pc. Texas. The conditions for the stapling process are presented in table. III. Non-woven textile materials made of staple fiber were manufactured using a 1 meter Reicofil TM production line from Reifenhauser Company. The extruder size was 7 cm (2.75 inches) with a ratio between length and diameter of 30: 1. 3719 holes were provided in the die head, each of which had a diameter of 0.4 mm and a length to diameter ratio of 4: 1. The staple method is well known in the fabrication of textile materials. Usually continuous filaments are extruded, laid on an endless ribbon and then fastened together, usually with a hot calender roll. An overview of stapling techniques can be found at Wadsworth LC and Goswami BC in Non-Woven Fabrics: Spunbonded and Meltblown Processes, Materials from the Eighth Annual Non-Wovens Workshop, July 30-August 3, 1990, hosted by TANDEC, U. Tennessee, Knoxville.

Штапелированные волокна, изготовленные из смолы А и смолы Б, по ряду параметров обладали рядом преимуществ перед волокнами и текстильными материалами на основе смол, полученных с использованием катализаторов Циглера-Натта. В табл. III приведены данные для двух образцов продуктов процессов штапелирования с использованием каждой из испытываемых смол. Представленные в табл. III данные показывают, что нормальные рабочие условия процесса с использованием полиэтиленовых смол высокой плотности по настоящему изобретению сохранялись дольше при меньших технологических затруднениях, чем в случае использования сравнительного материала на основе смол, полученных с применением катализаторов Циглера-Натта (0 шишек для смолы А в сравнении с 2 шишками для смолы HD-6705 при более длительных периодах нормальной работы в случае смолы А). В целом процесс прядения волокон из смол по настоящему изобретению протекал хорошо, подтверждая качественно более простое формование волокна, чем в случае переработки смол, полученных с использованием катализаторов Циглера-Натта. Staple fibers made from resin A and resin B, according to a number of parameters, had several advantages over fibers and textile materials based on resins obtained using Ziegler-Natta catalysts. In the table. III shows the data for two samples of products of stapling processes using each of the tested resins. Presented in the table. III data show that the normal operating conditions of the process using high density polyethylene resins of the present invention lasted longer with less technological difficulties than in the case of using comparative material based on resins obtained using Ziegler-Natta catalysts (0 cones for resin A in comparison with 2 cones for resin HD-6705 for longer periods of normal operation in the case of resin A). In general, the process of spinning fibers from the resins of the present invention proceeded well, confirming a qualitatively simpler spinning of fibers than in the case of processing resins obtained using Ziegler-Natta catalysts.

Кроме того, текстильный материал, изготовленный из этих отформованных волокон, оказывался менее грубым, чем текстильный материал из волокон на основе смол, полученных с использованием катализаторов Циглера-Натта, и не производил впечатления "сальности" на ощупь, которое обычно свойственно волокнам и текстильным материалам из полиэтилена низкой плотности. In addition, the textile material made from these molded fibers was less coarse than the textile material from resin fibers obtained using Ziegler-Natta catalysts and did not give the impression of “greasy” touch, which is usually characteristic of fibers and textile materials from low density polyethylene.

Результаты испытания на определение физических свойств текстильных материалов, изготовленных в процессе штапелирования, приведены в табл. IV. Растягивающее усилие для полоски и относительное удлинение при разрыве измеряли в соответствии со стандартом ASTM D-1682-75. Измерения для штапелированных текстильных материалов производили с помощью разрывной испытательной машины United модели SSTM-1-E-PC при зазоре между зажимами 13 см (5 дюймов) и скорости движения ползунка 13 см/мин (5 дюймов/мин). Общий показатель грифа определяли с помощью прибора для определения грифа и туше текстильного материала модели 211-5 в соответствии с методом испытаний TAPPI 4998 CM-85 при щели 0,64 см (0,25 дюйма) на образце размером 20 см х 20 см (8 дюймов х 8 дюймов). The results of the test to determine the physical properties of textile materials made in the process of stapling are shown in table. IV. The tensile force for the strip and the elongation at break were measured in accordance with ASTM D-1682-75. Measurements for stapled textile materials were performed using a United Model SSTM-1-E-PC tensile testing machine with a 13 cm (5 in) gap between the clamps and a 13 cm / min (5 in / min) slider speed. The overall signature of the neck was determined using a fingerboard and carcass of model 211-5 textile material in accordance with the TAPPI 4998 CM-85 test method with a gap of 0.64 cm (0.25 in) on a sample measuring 20 cm x 20 cm (8 inches x 8 inches).

Из данных табл. IV очевидно, что при данной весовой характеристике текстильного материала смолы по настоящему изобретению позволяют изготовить волокна, имеющие более высокий предел прочности при растяжении (предел прочности при разрыве) и более высокое относительное удлинение при разрыве, чем изготовленные из эквивалентного им материала, полученного с использованием катализатора Циглера-Натта, с аналогичными индексом расплава и плотностью. Таким образом, текстильные материалы по настоящему изобретению прочнее и более "растягиваемые", чем текстильные материалы, изготовленные из смол, полученных с использованием катализаторов Циглера-Натта. Волокна по изобретению характеризуются улучшенными механическими свойствами в сравнении со свойствами волокон EXACTTM.From the data table. IV, it is obvious that with this weight characteristic of the textile material, the resins of the present invention make it possible to produce fibers having a higher tensile strength (tensile strength) and higher elongation at break than those made from an equivalent material obtained using a catalyst Ziegler-Natta, with similar melt index and density. Thus, the textile materials of the present invention are stronger and more “stretchable” than textile materials made from resins made using Ziegler-Natta catalysts. The fibers of the invention are characterized by improved mechanical properties compared to the properties of EXACT fibers.

Дальнейшие испытания проводили путем прядения волокон в соответствии с методом выдувного формования из расплава. В табл. V приведены условия проведения процесса по методу выдувного формования из расплава. Технология выдувного формования из расплава хорошо известна в технике изготовления текстильных материалов. Обзорное описание такой техники можно найти у Wadsworth L. C. и Goswami B.C. в "Non-Woven Fabrics: Spunbonded and Meltblown Processes", материалы симпозиума Eighth Annual Non-Wovens Workshop, 30 июля - 3 августа 1990 г., организованного TANDEC, Университет шт. Теннеси, Ноксвилл, и в "Meltblown Process", Meltblown Technology Today, Miller Freeman Publications, Inc., Сан-Франциско, шт. Калифорния, 1989, стр. 7-12. Обычно в процессе выдувного формования из расплава непрерывные нити экструдируют, как правило, с высокой скоростью и вытяжкой горячим воздухом с последующим сбором на коллекторном барабане. Эти нити, как правило, удерживают вместе за счет сочетания свойлачивания волокон и термического связывания, обеспечиваемого за счет остаточной теплоты экструзии и вытяжки горячим воздухом. В зависимости от конечной цели применения текстильных материалов может оказаться необходимым или не необходимым дополнительное постэкструзионное связывание. Такое испытание проводили с применением 51-сантиметровой (20-дюймовой) технологической линии Accurate Products Meltblown. Размер экструдера Davis Standard составлял 5 см (2 дюйма) при соотношении между длиной и диаметром 30: 1. В фильере головки было предусмотрено 501 отверстие. Диаметр каждого из отверстий составлял 0,4 мм (0,015 дюйма). Отношение длины к диаметру в фильере составляло 15:1, а воздушный зазор устанавливали равным 1,5 мм (0,060 дюйма). Further tests were carried out by spinning the fibers in accordance with the melt blow molding method. In the table. V shows the conditions of the process according to the method of blow molding from the melt. The technology of melt blow molding is well known in the art of manufacturing textile materials. An overview of such a technique can be found in Wadsworth L. C. and Goswami B.C. in "Non-Woven Fabrics: Spunbonded and Meltblown Processes", materials from the Eighth Annual Non-Wovens Workshop, July 30 - August 3, 1990, hosted by TANDEC, Universit. Tennessee, Knoxville, and the Meltblown Process, Meltblown Technology Today, Miller Freeman Publications, Inc., San Francisco, pc. California, 1989, pp. 7-12. Typically, in a melt-blow molding process, continuous filaments are extruded, typically at high speed and drawn by hot air, followed by collection on a collector drum. These filaments are typically held together by a combination of fiber coalescence and thermal bonding provided by the residual heat of extrusion and extraction by hot air. Depending on the end use of the textile materials, additional post-extrusion bonding may or may not be necessary. This test was carried out using a 51-cm (20-inch) Accurate Products Meltblown production line. The Davis Standard extruder was 5 cm (2 in) with a ratio between length and diameter of 30: 1. A 501 hole was provided in the die head. The diameter of each of the holes was 0.4 mm (0.015 in.). The length to diameter ratio in the die was 15: 1, and the air gap was set to 1.5 mm (0.060 inches).

В табл. VI приведены результаты определения физических свойств текстильных материалов, изготовленных по методу прядения выдувным формованием из расплава. Испытание на разрывную прочность и относительное удаление текстильного материала из волокна, изготовленного выдувным формованием из расплава, проводили в соответствии со стандартом ASTM, метод 1682-75 (та же методика, что и для текстильных материалов из волокон, изготовленных штапелированием) с применением разрывной испытательной машины United системы C модели 7-VI. Общий показатель грифа определяли с использованием тех же самых прибора и метода, что и при испытании текстильных материалов из штапелированных волокон. Как показано в табл. VI, текстильные материалы, изготовленные с применением смол А и Б, обладают такими же или улучшенными механическими свойствами в сравнении со свойствами текстильных материалов из смол, полученных с использованием катализаторов Циглера-Натта, даже при гораздо более высоком индексе расплава (ИР 64 для смолы Б в сравнении с ИР 20 для смолы HD-6705). Кроме того, волокна по настоящему изобретению оказались более тонкими, чем волокна, изготовленные на основе смол, полученных с использованием катализаторов Циглера-Натта. Это является результатом более узкого ММР и более низкого соотношения Mz/Mw у смолы Б в сравнении с аналогичным ей эквивалентом, полученным с использованием катализаторов со множеством участков (HD-6705). Более низкая вязкость смолы Б также способствовала формованию более тонких волокон. В таком процессе идеальным было бы сочетание как узкого ММР, так и низкой вязкости (ИР > 100).In the table. VI shows the results of determining the physical properties of textile materials made by the method of spinning by melt-blow molding. The tensile strength test and relative removal of textile material from meltblown fiber was carried out in accordance with ASTM Standard 1682-75 (the same procedure as for textile materials made from staple fibers) using a tensile testing machine United System C Model 7-VI. The overall bar index was determined using the same instrument and method as for testing textile materials made of stapled fibers. As shown in the table. VI, textile materials made using resins A and B have the same or improved mechanical properties compared to the properties of textile materials from resins made using Ziegler-Natta catalysts, even with a much higher melt index (IR 64 for resin B in comparison with IR 20 for resin HD-6705). In addition, the fibers of the present invention were thinner than fibers made from resins prepared using Ziegler-Natta catalysts. This is the result of a narrower MMP and lower M z / M w ratio for resin B compared to its equivalent obtained using multiple site catalysts (HD-6705). The lower viscosity of resin B also contributed to the formation of thinner fibers. In such a process, a combination of both narrow MWD and low viscosity would be ideal (IR> 100).

При изготовлении волокон предпочтительно использовать практически 100%-ные по весу полиэтиленовые гомополимеры или сополимеры. Однако необходимо иметь в виду, что смолы А и Б можно было бы смешивать с самыми различными полярными и неполярными полиолефинами и термопластичными каучуками, такими, как ЛПЭНП, ПП, ЭВА, ЭМА, ЭПК, ЭПДМ, СБС, SIS, SEBS и т.п., не выходя при этом за объем настоящего изобретения. Высокоплотные полиэтиленовые смолы по настоящему изобретению могут также включать добавки, такие, как вещества для улучшения технологических свойств, пигменты, красители, стабилизаторы и антипирены. In the manufacture of fibers, it is preferable to use almost 100% by weight polyethylene homopolymers or copolymers. However, it must be borne in mind that resins A and B could be mixed with a wide variety of polar and non-polar polyolefins and thermoplastic rubbers, such as LLDPE, PP, EVA, EMA, EPA, EPDM, SBS, SIS, SEBS, etc. ., without departing from the scope of the present invention. The high density polyethylene resins of the present invention may also include additives, such as process improvers, pigments, dyes, stabilizers and flame retardants.

Claims (18)

1. Волокна, включающие полимер на основе полиэтилена, отличающиеся тем, что плотность полимера составляет по меньшей мере 0,940 г/см3, предпочтительно по меньшей мере 0,945 г/см3 и более предпочтительно по крайней мере 0,950 г/см3, значение ММР составляет менее 3,6, предпочтительно от 1,8 до 3,5, более предпочтительно от 2,0 до 3,1, индекс расплава составляет от 4 до 1000, а соотношение Мz/Mw составляет менее 2,2, предпочтительно менее 2,0 и более предпочтительно менее 1,9.1. Fibers comprising a polyethylene-based polymer, characterized in that the polymer density is at least 0.940 g / cm 3 , preferably at least 0.945 g / cm 3 and more preferably at least 0.950 g / cm 3 , the MMP is less than 3.6, preferably from 1.8 to 3.5, more preferably from 2.0 to 3.1, the melt index is from 4 to 1000, and the ratio M z / M w is less than 2.2, preferably less than 2 0 and more preferably less than 1.9. 2. Волокна по п.1, где полимер представляет собой сополимер этилена по меньшей мере с одним альфа-олефиновым сомономером С320, полученный с использованием металлоценового катализатора.2. The fiber according to claim 1, where the polymer is a copolymer of ethylene with at least one C 3 -C 20 alpha-olefin comonomer obtained using a metallocene catalyst. 3. Волокна по п.2, где сомономер выбирают из группы, включающей пропилен, бутен, гексен, октен и 4-метил-1-пентен. 3. The fibers of claim 2, wherein the comonomer is selected from the group consisting of propylene, butene, hexene, octene and 4-methyl-1-pentene. 4. Волокна по любому из предыдущих пунктов, где полимер получают проведением суспензионного процесса. 4. Fibers according to any one of the preceding paragraphs, where the polymer is obtained by conducting a suspension process. 5. Волокна по любому из предыдущих пунктов, где полимер не содержит поддающиеся обнаружению длинные боковые цепи. 5. Fibers according to any one of the preceding paragraphs, where the polymer does not contain detectable long side chains. 6. Способ изготовления полимерного волокна, включающий стадию экструзии полимера на основе полиэтилена через отверстие, отличающийся тем, что плотность сополимера составляет по меньшей мере 0,940 г/см3, предпочтительно по меньшей мере 0,945 г/см3 и более предпочтительно по крайней мере 0,950 г/см3, значение ММР составляет менее 3,6, предпочтительно от 1,8 до 3,5, более предпочтительно от 2,0 до 3,1, индекс расплава составляет от 4 до 1000, а соотношение Мz/Mw составляет менее 2,2, предпочтительно менее 2,0 и более предпочтительно менее 1,9.6. A method of manufacturing a polymer fiber, comprising the step of extruding a polyethylene-based polymer through an opening, characterized in that the density of the copolymer is at least 0.940 g / cm 3 , preferably at least 0.945 g / cm 3 and more preferably at least 0.950 g / cm 3 , the MMP is less than 3.6, preferably from 1.8 to 3.5, more preferably from 2.0 to 3.1, the melt index is from 4 to 1000, and the ratio M z / M w is less than 2.2, preferably less than 2.0, and more preferably less than 1.9. 7. Способ по п.6, где полимер получают проведением суспензионного процесса. 7. The method according to claim 6, where the polymer is obtained by conducting a suspension process. 8. Способ по любому из пп.6 - 7, где полимер не содержит поддающиеся обнаружению длинные боковые цепи. 8. The method according to any one of claims 6 to 7, wherein the polymer does not contain detectable long side chains. 9. Способ по любому из пп.6 - 8, где полимер представляет собой сополимер этилена по меньшей мере с одним альфа-олефиновым сомономером С320, полученный с использованием металлоценового катализатора.9. The method according to any one of claims 6 to 8, wherein the polymer is a copolymer of ethylene with at least one C 3 -C 20 alpha-olefin comonomer obtained using a metallocene catalyst. 10. Способ изготовления текстильного материала, включающий стадии экструзии полимера через множество отверстий с формованием множества волокон, сбора этих волокон с помощью коллекторного устройства и изготовление текстильного материала, включающего эти волокна, причем этот полимер представляет собой полимер на основе полиэтилена, отличающийся тем, что плотность полимера составляет более 0,940 г/см3, предпочтительно по меньшей мере 0,945 г/см3 и более предпочтительно по крайней мере 0,950 г/см3, значение ММР составляет менее 3,6, предпочтительно от 1,8 до 3,5, более предпочтительно от 2,0 до 3,1, индекс расплава составляет от 4 до 1000, соотношение Mz/Mw составляет менее 2,2.10. A method of manufacturing a textile material, comprising the steps of extruding the polymer through a plurality of holes to form a plurality of fibers, collecting these fibers using a collector device, and manufacturing a textile material comprising these fibers, the polymer being a polyethylene-based polymer, characterized in that the density the polymer is more than 0.940 g / cm 3 , preferably at least 0.945 g / cm 3 and more preferably at least 0.950 g / cm 3 , the MMP value is less than 3.6, preferably about from 1.8 to 3.5, more preferably from 2.0 to 3.1, the melt index is from 4 to 1000, the ratio of M z / M w is less than 2.2. 11. Способ по п. 10, где полимер получают проведением суспензионного процесса. 11. The method according to p. 10, where the polymer is obtained by conducting a suspension process. 12. Способ по любому из пп.10 и 11, где полимер не содержит поддающиеся обнаружению длинные боковые цепи. 12. The method according to any one of claims 10 and 11, wherein the polymer does not contain detectable long side chains. 13. Способ по любому из пп.10 - 12, где полимер представляет собой сополимер этилена по меньшей мере с одним альфа-олефиновым сомономером С320, полученный с использованием металлоценового катализатора.13. The method according to any one of claims 10 to 12, where the polymer is a copolymer of ethylene with at least one C 3 -C 20 alpha-olefin comonomer obtained using a metallocene catalyst. 14. Способ по любому из пп. 10 - 13, где процесс представляет собой процесс штапелирования, а индекс расплава составляет от 4 до 60, предпочтительно от 15 до 35 и более предпочтительно от 25 до 30. 14. The method according to any one of paragraphs. 10 to 13, where the process is a stapling process, and the melt index is from 4 to 60, preferably from 15 to 35, and more preferably from 25 to 30. 15. Способ по любому из пп.10 - 13, где процесс представляет собой процесс выдувного формования из расплава, а индекс расплава составляет от 10 до 1000. 15. The method according to any one of claims 10 to 13, where the process is a melt blow molding process, and the melt index is from 10 to 1000. 16. Способ по любому из пп.10 - 13, где процесс представляет собой процесс прядения из расплава, а индекс расплава составляет от 4 до 150. 16. The method according to any one of claims 10 to 13, where the process is a melt spinning process, and the melt index is from 4 to 150. 17. Текстильный материал, включающий волокна по любому из пп.1 - 5. 17. A textile material comprising fibers according to any one of claims 1 to 5. 18. Изделие, представляющее собой текстильный материал по п.17. 18. The product, which is a textile material according to 17.
RU97111196/04A 1994-11-28 1995-11-28 Fibers and textile materials from high-density polyethylene and method of manufacture thereof RU2164969C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US34515394A 1994-11-28 1994-11-28
US08/345.153 1994-11-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97111196A RU97111196A (en) 1999-05-20
RU2164969C2 true RU2164969C2 (en) 2001-04-10

Family

ID=23353766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97111196/04A RU2164969C2 (en) 1994-11-28 1995-11-28 Fibers and textile materials from high-density polyethylene and method of manufacture thereof

Country Status (11)

Country Link
EP (1) EP0795053B1 (en)
JP (1) JPH10510013A (en)
CN (1) CN1076407C (en)
AU (1) AU692038B2 (en)
BR (1) BR9509832A (en)
CA (1) CA2206020A1 (en)
DE (1) DE69519683T2 (en)
ES (1) ES2157352T3 (en)
RU (1) RU2164969C2 (en)
TW (1) TW337538B (en)
WO (1) WO1996017119A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2495969C2 (en) * 2004-01-01 2013-10-20 ДСМ АйПи ЭССЕТС Б.В. Method of complex thread from high-quality polyethylene
RU2502835C2 (en) * 2008-07-10 2013-12-27 Тейджин Арамид Б.В. Method of producing high-molecular weight polyethylene fibres
RU2569010C2 (en) * 2009-03-18 2015-11-20 Баумхютер Экструзион Гмбх Pe fibre, its use and production

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5695840A (en) * 1995-03-22 1997-12-09 W. R. Grace & Co.-Conn. Films for medical solution pouches
HUP0400649A2 (en) * 2000-12-11 2004-07-28 Dow Global Technologies Inc Thermally bonded fabrics and method of making same
PL2298976T3 (en) 2004-04-30 2013-01-31 Dow Global Technologies Llc Improved fibers for polyethylene nonwoven fabric
JP5186497B2 (en) * 2006-07-27 2013-04-17 チバ ホールディング インコーポレーテッド Biocatalytic hydrophilization of polyolefins
CN101798711B (en) * 2010-03-26 2011-06-15 山东爱地高分子材料有限公司 Non-breakpoint direct spinning continuous production method of ultra-high molecular weight polyethylene fiber
US10145027B2 (en) * 2013-03-11 2018-12-04 Dow Global Technologies Llc Fiber comprising polyethylene blend
CN103757730A (en) * 2013-11-25 2014-04-30 吴江市董鑫塑料包装厂 HDPE (high-density polyethylene) monofilament
CN107460641B (en) * 2017-08-22 2020-03-03 浙江吉和非织造布有限公司 Flexible non-woven fabric and manufacturing method thereof
CN109440215B (en) * 2018-11-28 2021-02-09 上海化工研究院有限公司 A kind of preparation method of high performance polyethylene fiber
KR102666242B1 (en) * 2022-11-25 2024-05-16 주식회사 휴비스 Polyethylene fiber having enhanced cool feeling
KR102666243B1 (en) * 2022-11-25 2024-05-16 주식회사 휴비스 Dyed polyethylene fiber having enhanced cool feeling

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IN172282B (en) * 1986-12-19 1993-05-29 Exxon Chemical Patents Inc
JP3082768B2 (en) * 1988-10-21 2000-08-28 三井化学株式会社 Cyclic olefin polymer sheet or film
DK132191D0 (en) * 1991-07-05 1991-07-05 Danaklon As FIBERS AND MANUFACTURING THEREOF
JP3042805B2 (en) * 1991-06-14 2000-05-22 三井化学株式会社 Laminate
JP2914826B2 (en) * 1991-07-22 1999-07-05 株式会社大協精工 Hygiene container
JPH0570639A (en) * 1991-09-12 1993-03-23 Mitsui Petrochem Ind Ltd Cyclic olefin resin composition
JP3274702B2 (en) * 1992-03-18 2002-04-15 出光興産株式会社 Multilayer material
JP3055353B2 (en) * 1992-05-14 2000-06-26 三井化学株式会社 PTP or blister pack packaging sheet or film, package, and method of forming the same
FI93865C (en) * 1992-05-29 1995-06-12 Borealis Holding As Melt spun strong polyethylene fiber

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2495969C2 (en) * 2004-01-01 2013-10-20 ДСМ АйПи ЭССЕТС Б.В. Method of complex thread from high-quality polyethylene
RU2502835C2 (en) * 2008-07-10 2013-12-27 Тейджин Арамид Б.В. Method of producing high-molecular weight polyethylene fibres
RU2569010C2 (en) * 2009-03-18 2015-11-20 Баумхютер Экструзион Гмбх Pe fibre, its use and production

Also Published As

Publication number Publication date
BR9509832A (en) 1997-09-30
TW337538B (en) 1998-08-01
CA2206020A1 (en) 1996-06-06
MX9703876A (en) 1997-10-31
AU692038B2 (en) 1998-05-28
AU4408996A (en) 1996-06-19
DE69519683D1 (en) 2001-01-25
ES2157352T3 (en) 2001-08-16
DE69519683T2 (en) 2001-08-02
JPH10510013A (en) 1998-09-29
WO1996017119A1 (en) 1996-06-06
EP0795053A1 (en) 1997-09-17
EP0795053B1 (en) 2000-12-20
CN1076407C (en) 2001-12-19
CN1167512A (en) 1997-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU779850B2 (en) Polyolefin composition containing low viscosity propylene homopolymer, fiber and extensible non-woven fabric prepared therefrom
RU2164969C2 (en) Fibers and textile materials from high-density polyethylene and method of manufacture thereof
CA2245645C (en) Improved nonwoven fabrics
EP2619357B1 (en) Artificial grass
BRPI0908776B1 (en) fiber, tape or monofilament comprising a polyethylene composition comprising an ethylene copolymer and an α-olefin and article comprising such fiber, tape or monofilament
JP4767839B2 (en) Polyethylene made using metallocene with fiber applications
DE60214299T2 (en) Melt spun fibers from metallocene catalyzed random propylene-alpha-olefin copolymers
JP7012876B2 (en) Resin composition for two-component fiber
MXPA97003876A (en) Fibers and fabrics of high density polyethylene and method of doing
CA3160555C (en) Polyethylene composition for filaments or fibers
JP2005042204A (en) Method for producing polypropylene fiber
EP4069775A1 (en) Polyethylene composition for filaments or fibers
MXPA01005814A (en) Mel-bondable polypropylene/ethylene polymer fiber and composition for making the same
点击 这是indexloc提供的php浏览器服务,不要输入任何密码和下载