СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПОЛИЭТИЛЕН ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ С УЛУЧШЕННОЙ УСТОЙЧИВОСТЬЮ К ПОВРЕЖДЕНИЯМ И СТАБИЛИЗИРУЮЩЕЙ СИСТЕМОЙ Российский патент 2017 года по МПК C08L23/06 C08K5/13 C08K5/49 C08K3/34 F16L9/12 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА СВЯЗАННЫЕ ЗАЯВКИ

[001] Настоящая заявка испрашивает приоритет согласно предварительной заявке на патент США №13/672,222, поданной 8 ноября 2012 года, содержание которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,

[002] Изобретение относится к полиэтилену высокой плотности (ПЭВП) с улучшенной устойчивостью к повреждениям в присутствии хлорированной и нехлорированной воды при температуре в диапазоне приблизительно от 0°C до 100°C. В частности, изобретение относится к ПЭВП, который содержит определенную стабилизирующую систему, состоящую из антиоксиданта экранированного фенола, антиоксиданта фосфонита или фосфина и натурального или синтетического гидроталькита. Стабилизирующая система специально предназначена для защиты ПЭВП от повреждений и улучшения времени окислительной индукции ПЭВП, тем самым продлевая срок службы деталей, таких как трубы, которые отлиты из ПЭВП. Кроме того, стабилизирующая система подходит для стабилизации других полеолефинов, помимо ПЭВП, от повреждений в результате воздействия хлорированной или нехлорированной воды при температуре в диапазоне приблизительно от 0°C до 100°C.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[003] На удобство использования и срок службы труб из термопластичных полиолефинов, геотекстильного материала и других формованных изделий, которые находятся в длительном контакте с водой, влияют многочисленные параметры, включая механические свойства, плотность, молекулярную массу и массовое распределение полимера. В зависимости от конечного использования и конкретных условий во время использования (температуры, напряжения и воздействий окружающей среды), гарантированный срок службы составляет до нескольких десятилетий. Кроме того, когда предусмотренное использование полиолефиновых труб или формованных изделий включает в себя транспортировку воды, должны быть выполнены специальные требования. Для удовлетворения требований соответствующих сочетаний антиоксиданта(ов) и/или стабилизатора(ов) добавляются так называемые стабилизирующие системы.

[004] Стабилизирующие системы добавляются к полиолефиновым композициям для поддержания долгосрочной стойкости к окислению. Их эффективность зависит от совместимости задействованного(ых) антиоксиданта(ов) и/или стабилизатора(ов), их растворимости, а также их мобильности и передвижения в смоле трубы. Когда используются полиолефиновые композиции, например, для водопроводных труб, один или более антиоксидант(ы) и/или стабилизатор(ы) стабилизирующих систем могут быть истощены в результате реакции с дезинфицирующими средствами, добавленными к воде (например, хлор, диоксид хлора, хлорамин), так как дезинфицирующие средства могут распространяться по стенке трубы. Для того, чтобы сохранить долгосрочную устойчивость к окислению полиэтиленовой трубы, желательно снизить перемещение компонентов стабилизирующей системы в воду и перемещение дезинфицирующих средств в трубу.

[005] Эффективность стабилизирующей системы в полиолефиновой композиции может быть оценена в режиме ускоренных испытаний при повышенных температурах посредством хранения горячей воды. Время окислительной индукции (ВОИ) и механическая устойчивость полиолефиновой композиции являются важными техническими критериями, которые используются для оценки стабилизации полиолефиновых труб и других формовочных материалов на основе полиолефинов. Время окислительной индукции (ВОИ) является дифференциальным сканирующим калориметрическим методом определения того, сколько нужно времени, чтобы полностью поглотить доступные антиоксиданты в смоле при повышенной температуре в присутствии кислорода. Большее ВОИ является мерой того, насколько хорошо стабилизирующая система защищает полимер от повреждений. ВОИ также может быть использовано для контроля истощения антиоксидантов из полимера с течением времени. Эту степень истощения можно соотнести с ожидаемой долговечностью смолы. Некоторые смолы, такие как смолы ПЭВП для изготовления труб, должны иметь продленный срок службы, так как прогнозируемая долговечность трубы может составлять 100 лет.

[006] Долгосрочная термическая устойчивость смол для изготовления труб и других полиолефиновых формовочных материалов может быть достигнута при использовании стерически затрудненных фенолов и стерически затрудненных аминостабилизаторов (ЗАС), например, в Публикации США №2003/0073768, или с использованием стерически затрудненного фенола и/или ароматических амино-антиоксидантов в сочетании с органическими фосфитами или фосфонитами, например, в Патенте США №6,541,457, Публикации США №2006/0264540, Публикации США №2008/0221242.

[007] Однако по-прежнему существует необходимость улучшения стабилизирующих систем, которые используются в ПЭВП в связи с их долгосрочной устойчивостью, особенно для использования в ПЭВП, предназначенном для применения, при котором ПЭВП находится в длительном контакте с экстрагентами, например трубами. Соответственно по-прежнему существует необходимость дальнейшего снижения проблем, связанных с перемещением и гидролизом стабилизатора. ПЭВП, стабилизирующие системы и способы, раскрытые в настоящем документе, были найдены для удовлетворения данных потребностей.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ РАСКРЫТИЯ

[008] В первом аспекте настоящее изобретение относится к полиэтилену высокой плотности (ПЭВП) с улучшенной устойчивостью к повреждениям в присутствии хлорированной и нехлорированной воды при температуре в диапазоне приблизительно от 0°C до 100°C, состоящему в основном из:

a) ПЭВП;

b) эффективного количества антиоксиданта экранированного фенола;

c) эффективного количества антиоксиданта фосфонита или фосфина;

d) эффективного количества состабилизирующего синтетического или натурального гидроталькита; и

e) дополнительно одной или нескольких добавок, отличных от компонентов с пункта (b) по (d).

[009] Во втором аспекте настоящее раскрытие предусматривает композицию ПЭВП в соответствии с предыдущим аспектом, которая состоит в основном из:

a) ПЭВП;

b) примерно от 0,05 примерно до 0,5 вес. %, в расчете на массу (а), антиоксиданта экранированного фенола;

c) примерно от 0,02 примерно до 0,5 вес. %, в расчете на массу (а), антиоксиданта фосфонита или фосфина;

d) примерно от 0,01 примерно до 1,0 вес. %, в расчете на массу (а), состабилизирующего синтетического или натурального гидроталькита; и

е) дополнительно одной или нескольких добавок, отличных от компонентов с пункта (b) по (d), в каждом случае в количестве примерно от 0,01 примерно до 3,0 вес. %, в расчете на массу (а).

[0010] В третьем аспекте настоящее раскрытие предусматривает композицию ПЭВП в соответствии с любым из вышеприведенных аспектов, отличающуюся тем, что ПЭВП (а) соответствует, по меньшей мере, одному из следующих положений от (a₁) до (a₃):

a₁) ПЭВП имеет молекулярно-массовое распределение, которое, по меньшей мере, бимодальное; и/или

a₂) ПЭВП имеет плотность ≥0,946 г/см³, ВИР ≤20 г/10 мин; и/или

a₃) ПЭВП имеет, по меньшей мере, одну долю полиэтиленовой смолы с плотностью ≥0,965 г/см³ и MI₂ от 50-400 г/10 мин.

[0011] В четвертом аспекте настоящее раскрытие предусматривает композицию ПЭВП в соответствии с любым из вышеприведенных аспектов, отличающуюся тем, что антиоксидант экранированного фенола (b) является экранированным фенолом формулы (I)

где:

z представляет собой целое число от 1 до 4;

R^a представляет собой вторичную или третичную алкильную группу C₃-C₆, циклоалкильную группу C₃-C₆ или фенильную группу;

R^b представляет собой водород, алкильную группу C₁-C₆, циклоалкильную группу C₃-C₆ или фенильную группу;

R^c представляет собой водород или алкильную группу C₁-C₆, и

R^d представляет собой (CH₂)₂-CO₂-C₁₈H₃₇ (z=1) или один из поливалентных радикалов от R^d1 до R^d10:

[0012] В пятом аспекте настоящее раскрытие предусматривает композицию ПЭВП в соответствии с любым из вышеприведенных аспектов, отличающуюся тем, что антиоксидант фосфонита или фосфина (c) является фосфонитом или фосфином формулы (II)

где:

x и y независимо друг от друга равны 0 или 1;

R¹ и R² независимо друг от друга являются незамещенными или алкил-замещенными арильными группами; и

R³ представляет собой арильную группу, которая является незамещенной или которая несет одну или несколько алкильных групп и/или группу -P[O_mR⁴]₂, где каждый m независимо равен 0 или 1 и каждый R⁴ независимо представляет собой незамещенную или алкил-замещенную арильную группу.

[0013] В шестом аспекте, настоящее раскрытие предусматривает композицию ПЭВП в соответствии с любым из вышеприведенных аспектов, отличающуюся тем, что гидроталькит (c) представляет собой смешанный гидроксид формулы (IIIa) или (IIIb)

,

где:

M²⁺ это Ca²⁺, Mg²⁺, SR²⁺, Ba²⁺, Zn²⁺, Pb²⁺, Sn²⁺ или Ni²⁺,

M³⁺ это Al³⁺, B³⁺ или Bi³⁺,

a число до 0,5;

A^b анион с валентностью b;

b целое число от 1 до 4;

c равно нулю или числу до 2;

d число до 6;

е число до 2; и

f равно нулю или числу до 15.

[0014] В седьмом аспекте настоящее раскрытие предусматривает композицию ПЭВП в соответствии с любым из вышеуказанных аспектов, который включает одну или несколько добавок (e), выбранных из группы, состоящей из УФ-поглотителей, светостабилизаторов, дезактиваторов металлов, пероксидных раскислителей, полиамидных стабилизаторов, основных состабилизаторов, нуклеирующих агентов, наполнителей, армирующих наполнителей, аминоксид-пропаноатных производных, смазочных материалов, пигментов, оптических отбеливателей, антистатических агентов, технологических добавок, радиоактивных добавок, парафинов, усилителей прочности расплава и добавок для предотвращения царапин.

[0015] В восьмом аспекте настоящее раскрытие предусматривает композицию ПЭВП в соответствии с любым из вышеуказанных аспектов, который по существу не содержит амино-антиоксидантов.

[0016] В девятом аспекте настоящее раскрытие предусматривает композицию ПЭВП в соответствии с любым из вышеуказанных аспектов 1, который по существу не содержит амино-стабилизаторов.

[0017] В десятом аспекте настоящее раскрытие предусматривает трубу для проведения питьевой хлорированной или нехлорированной воды с температурой в диапазоне приблизительно от 0°C до 100°C, состоящую в основном из композиции ПЭВП в соответствии с любым из вышеуказанных аспектов.

[0018] В одиннадцатом аспекте настоящее раскрытие предусматривает трубу для проведения питьевой хлорированной или нехлорированной воды с температурой в диапазоне приблизительно от 0°C до 100°C, имеющую два или более слоев, включая один внутренний полимерный слой, отличающаяся тем, что внутренний полимерный слой состоит из композиции ПЭВП в соответствии с любым из вышеуказанных аспектов.

[0019] В двенадцатом аспекте настоящее раскрытие предусматривает способ стабилизации полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) от повреждений из-за воздействия хлорированной или нехлорированной воды при температуре в диапазоне приблизительно от 0°C до 100°C, который включает введение в ПЭВП до или во время обработки.

b) эффективного количества антиоксиданта экранированного фенола;

c) эффективного количества антиоксиданта фосфонита или фосфина;

d) эффективного количества состабилизирующего синтетического или натурального гидроталькита; и

e) дополнительно одной или нескольких добавок, отличных от компонентов с пункта (b) по (d).

[0020] В тринадцатом аспекте настоящее раскрытие предусматривает способ в соответствии с двенадцатым аспектом, отличающийся тем, что компоненты с (b) по (e) вводятся отдельно, вместе или последовательно, до или во время обработки.

[0021] В четырнадцатом аспекте настоящее раскрытие предусматривает стабилизирующую систему для стабилизации полиолефина от повреждений в результате воздействия хлорированной или нехлорированной воды при температуре в диапазоне приблизительно от 0°C до 100°C, состоящую в основном из:

i) антиоксиданта экранированного фенола;

ii) приблизительно от 0,1 до 25 частей по массе, в расчете на массу антиоксиданта экранированного фенола, антиоксиданта фосфонита или фосфина;

iii) приблизительно от 0,05 до 50 частей по массе, в расчете на массу антиоксиданта экранированного фенола, состабилизирующего синтетического или натурального гидроталькита;

iv) приблизительно от 0,02 до 100 частей по массе, в расчете на массу антиоксиданта экранированного фенола, одной или более дополнительных добавок, отличных от компонентов (i)-(iii); и

v) дополнительно связующего компонента.

[0022] В пятнадцатом аспекте настоящее раскрытие предусматривает стабилизирующую систему в соответствии с четырнадцатым аспектом, что обусловлено двумя или тремя частями, где каждая часть состоит в основном не более чем из двух компонентов с (i) по (iii) и дополнительной(ых) добавки(ок) (iv), и дополнительно связующего компонента (v).

[0023] В шестнадцатом аспекте настоящее раскрытие предусматривает стабилизирующую систему в соответствии с пятнадцатым аспектом, что обусловлено двумя частями, где первая часть состоит по существу из компонента (i) и первой части дополнительной(ых) добавки(ок) (iv) и/или связующего компонента (v), а вторая часть состоит в основном из компонентов (ii) и (iii) и второй части дополнительной(ых) добавки(ок) (iv) и/или связующего компонента (v).

[0024] В семнадцатом аспекте настоящее раскрытие предусматривает стабилизирующую систему в соответствии с любым из вышеприведенных аспектов с четырнадцатого по шестнадцатый, которая в основном не содержит антиоксидантов фосфита.

[0025] В восемнадцатом аспекте настоящее раскрытие предусматривает способ стабилизации полиолефина от повреждений в результате воздействия хлорированной или нехлорированной воды при температуре в диапазоне приблизительно от 0°C до 100°C, который включает введение в полиолефин до или во время обработки эффективного количества стабилизирующей системы в соответствии с любым из вышеуказанных аспектов с четырнадцатого по семнадцатый.

[0026] В девятнадцатом аспекте настоящее раскрытие предусматривает способ в соответствии с предыдущим восемнадцатым аспектом, отличающимся тем, что части стабилизирующей системы вводятся отдельно, вместе или последовательно, до или во время обработки.

[0027] В двадцатом аспекте настоящее раскрытие предусматривает способ в соответствии с любым из предшествующих аспектов восемнадцать или девятнадцать, отличающимся тем, что стабилизирующая система вводится в количестве приблизительно от 0,1 до 10 вес. % в расчете на массу полиолефина.

[0028] В дополнительном аспекте настоящего изобретения композиция ПЭВП может быть в форме изделия, используемого в системе трубопроводов, включая, но не ограничиваясь, трубу, колено трубопровода, тройник, вилку, редуктор, фланец, кольцевой сердечник, клапан, заглушку, кран и/или упорное кольцо. В основном, композиция ПЭВП может быть образована в любой из этих статей путем впрыскивания, изготовления или обработки из прессованной трубы или заготовки.

[0029] Предшествующие аспекты описывают признаки и технические преимущества настоящего изобретения довольно широко с тем, чтобы подробное описание изобретения, которое следует далее, было лучше понято. Дополнительные признаки и преимущества изобретения, которые составляют предмет формулы настоящего изобретения, будут описаны далее. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что концепция и конкретный вариант раскрытия могут быть легко использованы в качестве основы для модификации или разработки других структур для осуществления той же цели в соответствии с настоящим изобретением. Специалистам в данной области техники следует также понимать, что такие эквивалентные конструкции не выходят за рамки сущности и объема настоящего изобретения, как изложено в прилагаемой формуле изобретения. Новые признаки, которые являются отличительными чертами изобретения как по своей организации, так и по способу работы, наряду с дальнейшими целями и преимуществами будут лучше поняты из нижеследующего описания, которое рассматривается вместе с прилагаемыми рисунками. Однако следует четко понимать, что каждый из рисунков предоставлен только с целью иллюстрации и описания и не предназначен для определения пределов настоящего изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0030] Для более полного понимания настоящего изобретения предоставлены ссылки к последующему описанию, взятые в сочетании с прилагаемыми чертежами.

[0031] На Рисунке 1 показаны устаревшие данные для сравнительной композиции ПЭВП и композиции ПЭВП в соответствии с настоящим изобретением в течение периода, равного 26 неделям.

[0032] На Рисунке 2 показано прогнозируемое удержание ВОИ на основе данных Рисунка 1.

[0033] На Рисунке 3 показаны устаревшие данные для сравнительной композиции ПЭВП и композиции ПЭВП в соответствии с настоящим изобретением в течение периода, равного 8 неделям.

[0034] На Рисунке 4 показано влияние ускоренного старения на молекулярно-массовое распределение сравнительного состава ПЭВП в течение периода, равного 20 неделям.

[0035] На Рисунке 5 показано влияние ускоренного старения на молекулярно-массовое распределение сравнительного состава ПЭВП в соответствии с настоящим раскрытием в течение периода, равного 20 неделям.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0036] Подробное описание вариантов осуществления композиции ПЭВП, стабилизирующей системы, а также способов, представлено в настоящем документе. Однако следует понимать, что раскрытые варианты осуществления являются просто примерами композиций, систем и способов, и что композиции, системы и способы могут быть воплощены в различных и альтернативных формах раскрытых вариантов. Таким образом, определенные процедурные, структурные и функциональные детали, которые рассматриваются в вариантах осуществления, раскрытых в настоящем документе, не должны толковаться как ограничивающие, а только как основа для формулы изобретения и в качестве репрезентативной основы для обучения специалистов в данной области техники для разного использования композиции, систем и способов.

[0037] Если не указано иное, все технические термины, используемые здесь, имеют значение, которое обычно понимается специалистом в данной области техники.

[0038] Кроме того, если не указано иное, следующие термины, используемые здесь, имеют следующие значения.

[0039] В контексте настоящего описания, «водород» означает -H; "гидрокси" означает -OH; "оксо" означает =O; "галоген" означает независимо друг от друга -F, -Cl, -Br или -I; "амино" означает -NH₂ (см. ниже определения групп, содержащих термин амино, например алкиламино); "гидроксиамино" означает -NHOH; "нитро" означает -NO₂; имино означает =NH (см. ниже определения групп, содержащих термин имино-, например, алкиламино); "циано" означает -CN; "азидо" означает -N₃; "меркапто" означает -SH; "тио" означает =S; "сульфонамидо" означает -NHS(O)₂- (см. ниже определения групп, содержащих термин сульфонамидо, например алкилсульфамидо); "сульфонил" означает -S(O)₂- (см. ниже определения групп, содержащих термин сульфонил, например алкилсульфонил); и "силил" означает -SiH₃ (см. ниже определения группы (групп), содержащей(их) термин силил, например алкилсилил).

[0040] Для групп, представленных ниже, следующие вводные обозначения определяют группы следующим образом: "(Cn)" определяет точное количество (n) атомов углерода в группе; "(C≤n)" определяет максимальное число (n) атомов углерода, которые могут быть в группе; (Cn-n') определяет минимальное (n) и максимальное число (n') атомов углерода в группе. Например, "алкокси_(C≤10)" обозначает алкоксигруппы, имеющие от 1 до 10 атомов углерода (например, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, или 10, или любой диапазон, извлекаемый из них (например, 3-10 атомов углерода)). Аналогичным образом, "алкил_(C2-10)" обозначает алкильные группы, имеющие от 2 до 10 атомов углерода (например, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, или 10, или любой диапазон, извлекаемый из них (например, 3-10 атомов углерода)).

[0041] Символ "", нарисованный перпендикулярно химической связи, обозначает точку присоединения группы. Следует отметить, что точка присоединения, как правило, определяется только таким образом для больших групп для того, чтобы помочь читателю быстро и однозначно определить точку присоединения.

[0042] Термин "алкил", используемый без "замещенного" преобразователя, относится к неароматической одновалентной группе с насыщенным атомом углерода в точке присоединения, линейной или разветвленной, с цикло, циклической или ациклической структурой, не углерод-углеродной двойной или тройной связью, и никакими другими атомами, помимо углерода и водорода. Группы -CH₃ (Me), -CH₂CH₃ (Et), -CH₂CH₂CH₃ (n-Pr), -CH(CH₃)₂ (iso-Pr), -CH(CH₂)₂ (циклопропил), -CH₂CH₂CH₂CH₃ (n-Bu), -CH(CH₃)CH₂CH₃ (sec-бутил), -CH₂CH(CH₃)₂ (iso-бутил), -C(CH₃)₃ (tert-бутил), -CH₂C(CH₃)₃ (neo-пентил), циклобутил, циклопентил, циклогексил и циклогексилметил не являются ограничивающими примерами алкильных групп. Термин "замещенный алкил" относится к неароматической одновалентной группе с насыщенным атомом углерода в точке присоединения, линейной или разветвленной, с цикло, циклической или ациклической структурой, не углерод-углеродной двойной или тройной связью, и. по крайней мере, одним атомом, независимо выбранным из группы, состоящей из N, O, F, Cl, Br, I, Si, P и S. Следующие группы являются неограничивающими примерами замещенных алкильных групп: -CH₂OH, -CH₂Cl, -CH₂Br, -CH₂SH, -CF₃, -CH₂CN, -CH₂C(O)H, -CH₂C(O)OH, -CH₂C(O)OCH₃, -CH₂C(O)NH₂, -CH₂C(O)NHCH₃, -CH₂C(O)CH₃, -CH₂OCH₃, -CH₂OCH₂CF₃, -CH₂OC(O)CH₃, -CH₂NH₂, -CH₂NHCH₃, -CH₂N(CH₃)₂, -CH₂CH₂Cl, -CH₂CH₂OH, -CH₂CF₃, -CH₂CH₂OC(O)CH₃, -CH₂CH₂NHCO₂C(CH₃)₃ и -CH₂Si(CH₃)₃.

[0043] Термин "алкандиил", используемый без "замещенного" преобразователя, относится к неароматической двухвалентной группе, где алкандиил-группа присоединена с двумя σ-связями, с одним или двумя насыщенным атомом(ами) углерода в точке(ах) присоединения, линейной или разветвленной, с цикло, циклической или ациклической структурой, не углерод-углеродной двойной или тройной связью, и никакими другими атомами, помимо углерода и водорода. Группы -CH₂- (метилен), -CH₂CH₂-, -CH₂C(CH₃)₂CH₂-, -CH₂CH₂CH₂- и являются неограничивающими примерами алкандиильных групп. Термин "замещенный алкандиил" относится к неароматической одновалентной группе, отличающейся тем, что алкиндиильная группа присоединяется с двумя σ-связями, с одним или двумя насыщенным атомом(ами) углерода в точке(ах) присоединения, линейной или разветвленной, с цикло, циклической или ациклической структурой, не углерод-углеродной двойной или тройной связью, и, по крайней мере, одним атомом, независимо выбранным из группы, состоящей из N, O, F, Cl, Br, I, Si, P и S. Следующие группы являются неограничивающими примерами замещенных алкандиильных групп: -CH(F)-, -CF₂-, -CH(Cl)-, -CH(OH)-, -CH(OCH₃)- и -CH₂CH(Cl)-.

[0044] Термин "алкенил", используемый без "замещенного" преобразователя относится к одновалентной группе с неароматическим атомом углерода в качестве точки присоединения, линейной или разветвленной, с цикло, циклической или ациклической структурой, неароматической углерод-углеродной двойной связью, не углерод-углеродной тройной связью и никакими другими атомами, помимо углерода и водорода. Неограничивающие примеры алкенильных групп включают: -CH=CH₂ (винил), -CH=CHCH₃, -CH=CHCH₂CH₃, -CH₂CH=CH₂ (аллил), -CH₂CH=CHCH₃ и -CH=CH-C₆H₅. Термин "замещенный алкенил" относится к одновалентной группе с неароматическим атомом углерода в качестве точки присоединения, по крайней мере, с одной неароматической углерод-углеродной двойной связью, не углерод-углеродной тройной связью, линейной или разветвленной, с цикло, циклической или ациклической структурой и, по меньшей мере, одним атомом, независимо выбранным из группы, состоящей из N, O, F, Cl, Br, I, Si, P и S. Группы -CH=CHF, CH=CHCl и -CH=CHBr являются не ограничивающими примерами замещенных алкенильных групп.

[0045] Термин "алкендиил", используемый без "замещенного" преобразователя, относится к неароматической двухвалентной группе, в которой алкендиильная группа присоединена с двумя σ-связями, с двумя атомами углерода в качестве точек присоединения, линейных или разветвленных, с цикло, циклической или ациклической структурой, по крайней мере, одной неароматической углерод-углеродной двойной связью, не углерод-углеродными тройными связями и никакими другими атомами, кроме углерода и водорода. Группы -CH=CH-, -CH=С(CH₃)CH₂-, -CH=CHCH₂- и являются неограничивающими примерами алкендиильных групп. Термин "замещенный алкендиил" относится к неароматической двухвалентной группе, в которой алкендиильная группа присоединена с двумя σ-связями, с двумя атомами углерода в качестве точек присоединения, линейных или разветвленных, с цикло, циклической или ациклической структурой, по меньшей мере, одной неароматической углерод-углеродной двойной связью, не углерод-углеродными тройными связями, и, по меньшей мере, одним атомом, независимо выбранным из группы, состоящей из N, O, F, Cl, Br, I, Si, P и S. Следующие группы являются неограничивающими примерами замещенных алкендиильных групп: -CF=CH-, -C(OH)=CH- и -CH₂CH=C(Cl)-.

[0046] Термин "алкинил", используемый без "замещенного" преобразователя, относится к одновалентной группе с неароматическим атомом углерода в качестве точки присоединения, линейной или разветвленной, с цикло, циклической или ациклической структурой, по меньшей мере, одной углерод-углеродной тройной связью и никакими другими атомами, кроме от углерода и водорода. Группы -C≡CH, -C≡CCH₃, -C≡CC₆H₅ и -CH₂C≡CCH₃ являются неограничивающими примерами алкинильных групп. Термин "замещенный алкинил" относится к одновалентной группе с неароматическим атомом углерода в качестве точки присоединения и, по меньшей мере, с одной углерод-углеродной тройной связью, линейной или разветвленной, цикло, циклической или ациклической структурой, и, по крайней мере, одним атомом, независимо выбранным из группы, состоящей из N, O, F, Cl, Br, I, Si, P и S. Группа -C≡CSi(CH₃)₃ является неограничивающим примером замещенной алкинильной группы.

[0047] Термин "алкиндиил", используемый без "замещенного" преобразователя, относится к неароматической двухвалентной группе, отличающейся тем, что алкиндиильная группа присоединена с двумя σ-связями, с двумя атомами углерода в качестве точек присоединения, линейных или разветвленных, с цикло, циклической или ациклической структурой, по крайней мере, одной углерод-углеродной тройной связью и никакими другими атомами, кроме углерода и водорода. Группы -C≡C-, -C≡CCH₂- и -C≡CCH(CH₃)- являются неограничивающими примерами алкиндиильных групп. Термин "замещенный алкиндиил" относится к неароматической двухвалентной группе, отличающейся тем, что алкиндиильная группа присоединена с двумя σ-связями, с двумя атомами углерода в качестве точек присоединения, линейных или разветвленных, с цикло, циклической или ациклической структурой, по меньшей мере, одной углерод-углеродной тройной связью, и, по меньшей мере, одним атомом, независимо выбранным из группы, состоящей из N, O, F, Cl, Br, I, Si, P и S. Группы -C≡CCFH- и -C≡CHCH(Cl)- являются неограничивающими примерами замещенных алкиндиильных групп.

[0048] Термин "арил", используемый без "замещенного" преобразователя, относится к одновалентной группе с ароматическим атомом углерода в качестве точки присоединения, указанный атом углерода, образующий часть шестичленной ароматической кольцевой структуры, в которой кольцевые атомы представляют собой углерод, и в которой одновалентная группа состоит только из атомов углерода и водорода. Неограничивающие примеры арильных групп включают фенил (Ph), метилфенил, (диметил)фенил, -C₆H₄CH₂CH₃ (этилфенил), -C₆H₄CH₂CH₂CH₃ (пропилфенил), -C₆H₄CH(CH₃)₂, -C₆H₄CH(CH₂)₂, -C₆H₃(CH₃)CH₂CH₃ (метилэтилфенил), -C₆H₄CH=CH₂ (винилфенил), -C₆H₄CH=CHCH₃, -C₆H₄C≡CH, -C₆H₄C≡CCH₃, нафтил и одновалентную группу, произведенную из бифенила. Термин "замещенный арил" относится к одновалентной группе с ароматическим атомом углерода в качестве точки присоединения, указанный атом углерода, образующий часть шестичленной ароматической кольцевой структуры, в которой кольцевые атомы представляют собой углерод, где одновалентная группа дополнительно имеет, по крайней мере, один атом, независимо выбранный из группы, состоящей из N, O, F, Cl, Br, I, Si, P и S. Неограничивающие примеры замещенных арильных групп включают группы: -C₆H₄F, -C₆H₄Cl, -C₆H₄Br, -C₆H₄I, -C₆H₄OH, -C₆H₄OCH₃, -C₆H₄OCH₂CH₃, -C₆H₄OC(O)CH₃, -C₆H₄NH₂, -C₆H₄NHCH₃, -C₆H₄N(CH₃)₂, -C₆H₄CH₂OH, -C₆H₄CH₂OC(O)CH₃, -C₆H₄CH₂NH₂, -C₆H₄CF₃, -C₆H₄CN, -C₆H₄CHO, -C₆H₄CHO, -C₆H₄C(O)CH₃, -C₆H₄C(O)C₆H₅, -C₆H₄CO₂H, -C₆H₄CO₂CH₃, -C₆H₄CONH₂, -C₆H₄CONHCH₃ и -C₆H₄CON(CH₃)₂.

[0049] Термин "аралкил", используемый без "замещенного" преобразователя, относится к одновалентной группе -алкандиил-арил, в которой термины алкандиил и арил, используются в соответствии с определениями, приведенными выше. Неограничивающие примеры аралкилов включают: фенилметил (бензил, Bn), 1-фенил-этил, 2-фенил-этил, инденил и 2,3-дигидро-инденил, при условии, что инденил и 2,3-дигидро-инденил являются примерами аралкила только в той мере, чтобы точка присоединения в каждом случае была одним из насыщенных атомов углерода. Когда термин "аралкил" используется с "замещенным" преобразователем, один или оба алкандиил и арил являются замещенными. Неограничивающие примеры замещенных аралкилов включают: (3-хлорфенил)-метил, 2-оксо-2-фенил-этил (фенилкарбонилметил), 2-хлор-2-фенил-этил, хроманил, где точкой присоединения является один из насыщенных атомов углерода, и тетрагидрохинолинил, где точкой присоединения является один из насыщенных атомов.

[0050] Термин "гетероарил", используемый без "замещенного" преобразователя, относится к одновалентной группе с ароматическим атомом углерода или азота в качестве точки присоединения, указанный атом углерода или атом азота, образующий часть ароматической кольцевой структуры, отличающейся тем, что, по меньшей мере, один из кольцевых атомов представляет собой азот, кислород или серу, и отличающейся тем, что одновалентная группа состоит только из атомов углерода, водорода, ароматического азота, ароматического кислорода и ароматической серы. Неограничивающие примеры арильных групп включают акридинил, фуранил, имидазоимидазолил, имидазопиразолил, имидазопиридинил, имидазопиримидинил, индолил, индазолинил, метилпиридил, оксазолил, фенилимидазолил, пиридил, пирролил, пиримидил, пиразинил, хинолил, хиназолил, хиноксалинил, тетрагидрохинолинил, тиенил, триазинил, пирролопиридинил, пирролопиримидинил, пирролопиразинил, пирролотриазинил, пирролоимидазолил, хроменил (где точка присоединения является одним из ароматических атомов), и хроманил (где точка присоединения является одним из ароматических атомов). Термин "замещенный гетероарил" относится к одновалентной группе с ароматическим атомом углерода или азота в качестве точки присоединения, указанный атом углерода или атом азота, образующий часть ароматической кольцевой структуры, где, по меньшей мере, один из кольцевых атомов представляет собой азот, кислород или серу, и где одновалентная группа дополнительно имеет, по меньшей мере, один атом, независимо выбранный из группы, состоящей из неароматического азота, неароматического кислорода, неароматической серы F, Cl, Br, I, Si и P.

[0051] Термин "алкокси", используемый без "замещенного" преобразователя, относится к группе -OR, в которой R представляет собой алкил в соответствии с определением, представленным выше. Неограничивающие примеры алкокси-групп включают: -OCH₃, -OCH₂CH₃, -OCH₂CH₂CH₃, -OCH(CH₃)₂, -OCH(CH₂)₂, -O-циклопентил и -O-циклогексил. Термин "замещенный алкокси" относится к группе -OR, в которой R представляет собой замещенный алкил в соответствии с определением, представленным выше. Например, -OCH₂CF₃ представляет собой замещенную алкокси-группу.

[0052] Аналогичным образом, термины "алкенилокси", "алкинилокси", "арилокси", "аралкокси", "гетероарилокси", "гетероаралкокси" и "ацилокси", используемые без "замещенного" преобразователя, относятся к группам, которые определяются как -OR, в которых R представляет собой алкенил, алкинил, арил, аралкил, гетероарил, гетероаралкил и ацил соответственно в соответствии с определением, представленным выше. Когда какой-либо из терминов алкенилокси, алкинилокси, арилокси, аралкилокси и ацилокси обозначается как "замещенный", он относится к группе -OR, где R означает замещенный алкенил, алкинил, арил, аралкил, гетероарил, гетероаралкил и ацил соответственно.

[0053] Кроме того, атомы, входящие в состав соединений по настоящему изобретению, включают все изотопные формы таких атомов. Изотопы, использованные в настоящем документе, включают те атомы, которые имеют одно и то же атомное число, но различные массовые числа. В качестве общего примера и без ограничений изотопы водорода включают тритий и дейтерий, аизотопы углерода включают ¹³C и ¹⁴C. Аналогичным образом, предполагается, что один или более атом(ов) углерода соединений по настоящему изобретению могут быть замещены атомом(ами) кремния. Кроме того, предполагается, что любой атом кислорода, указанный в любом соединении в настоящем документе, может быть заменен атомом серы или селена.

[0054] Соединение, имеющее формулу, представленную пунктирной связью, предназначено для включения формулы, дополнительно имеющей ноль, одну или несколько двойных связей. Таким образом, к примеру, структура включает структуры , , , и . Как будет понятно специалистам в данной области техники, ни один такой кольцевой атом не является частью более чем одной двойной связи.

[0055] Любая неопределенная валентность у атома структуры, показанной в настоящем приложении, имплицитно представляет собой атом водорода, связанный с атомом.

[0056] Кольцевая структура, показанная с несвязанной группой "R", означает, что любой имплицитный атом водорода на этом кольце может быть заменен группой R. В случае двухвалентной R группы (например, оксо, имино, тио, алкилиденовой и т.д.), любая пара имплицитных атомов водорода, присоединенных к одному атому этого кольца, может быть заменена группой R. Данное понятие в соответствии с примерами, приведенными ниже:

[0057] Использование слова "один" в сочетании с термином "содержащий" в формуле изобретения и/или спецификации может означать "один", но оно также согласуется со значением «один или более», «по меньшей мере. один» и «один или более чем один».

[0058] В данной заявке термин "приблизительно" используется для указания того, что значение включает неотъемлемое отклонение устройства, причем способ используется для определения значения или изменения, которое существует среди измеряемых объектов.

[0059] Термины "составлять", "иметь" и "включать" являются ничем не ограниченными глаголами-связками. Любые формы или времена одного или более из этих глаголов, такие как "содержит", "содержащий", "имеет", "имеющий", "включает" и "включая", также являются ничем не ограниченными. Например, любой способ, который "содержит", "имеет" или "включает в себя" один или несколько шагов, не ограничивается только этими шагами и охватывает другие неуказанные шаги.

[0060] Термин "эффективный", который используется в настоящем описании и/или формуле изобретения, означает достаточное количество для достижения желаемого, ожидаемого или предполагаемого результата.

[0061] Ссылка на "воду при температурах в диапазоне приблизительно от 0°C до 100°C, используемая в настоящем документе, является ссылкой на воду в жидком состоянии. Специалистам в данной области техники будет понятно, что температура плавления и точка кипения воды может быть под влиянием дезинфицирующих средств, солей и примесей, а также условий давления, и что вода, следовательно, может быть в жидком состоянии ниже 0°C и выше 100°C.

[0062] Выражение "ВИР" (высокий индекс расплава), используемое в настоящем документе, относится к индексу расплава (ИР) при 190°C и нагрузке в 21,6 кг в соответствии со стандартом ASTM D 1238. Стандартный способ измеряет легкость потока расплава полимера путем измерения скорости экструзии расплавленного полимера через головку экструдера с заданной длиной и диаметром при определенных условиях температуры, нагрузки и положения поршня в цилиндре. Она определяется как масса полимера в граммах, протекающего каждые десять минут через капилляр определенного диаметра и длины с помощью давления, приложенного посредством заданного альтернативного гравиметрического веса для альтернативных заданных температур.

[0063] Выражение "MI₂", используемое в настоящем документе, относится к индексу расплава (ИР) при 190°C и нагрузке в 2,16 кг в соответствии со стандартом ASTM D 1238.

[0064] Выражения "одномодальный", "бимодальный" и "мультимодальный", используемые в настоящем документе в отношении ПЭВП, относятся к структуре молекулярно-массового распределения ПЭВП, то есть внешнему виду кривой, указывающей на число молекул в качестве функции молекулярного веса. Если кривая имеет один максимум, ПЭВП называют "одномодальным", если же кривая имеет очень широкий максимум или два или более максимумов и ПЭВП состоит из двух или более фракций, ПЭВП называют "бимодальным" или "мультимодальным". ПЭВП, которые состоят из двух или более фракций и кривая молекулярно-массового распределения которых является очень широкой или имеет два или более максимумов, могут быть совместно именуемыми "мультимодальные".

[0065] Выражение "фракция ПЭВП", используемое в настоящем документе, относится к ПЭВП, полученному в одной реакционной зоне при заданных условиях реакции и с использованием одного катализатора. Специалистам в данной области техники будет понятно, что две или более фракции ПЭВП могут быть получены различными способами, например путем проведения полимеризации в одной реакционной зоне при различных условиях реакции и/или с помощью нескольких катализаторов, или путем проведения полимеризации в нескольких реакционных зонах с использованием одинаковых или разных условий реакции и/или с использованием нескольких катализаторов.

[0066] Выражение "повреждения", используемое в настоящем документе в отношении полиолефина или композиций ПЭВП, относится к изменениям в композиционном составе композиции, которые являются неблагоприятными для их функционирования. Композиционные изменения, которые могут быть неблагоприятными для функционирования, включают в себя, в частности, полную или частичную потерю антиоксиданта(ов) и/или стабилизатора(ов), а также изменения в распределении молекулярного веса полиолефина или ПЭВП.

[0067] Выражение "ухудшение", используемое в настоящем документе в отношении полиолефина или композиций ПЭВП, относится к изменениям в молекулярно-массовом распределении полиолефина или ПЭВП, которые являются неблагоприятными для их функционирования. Специалистам в данной области техники будет понятно, что может привести к ухудшению с частичной или полной потерей антиоксиданта(ов) и/или стабилизатора(ов), и что выражения «повреждения» и «ухудшение» являются в определенной степени синонимами.

[0068] Выражение "органический радикал", используемое в настоящем документе, относится к заместителю соединения, отличающемуся тем, что заместитель основан на атомах углерода и водорода и дополнительно содержит один или более гетероатомов, выбранных из группы, включающей кислород, азот и серу.

[0069] Выражение "амино-антиоксидант", используемое в настоящем документе, относится к диариламиновому соединению формулы AR¹-NH-Ar², где каждый из Ar¹ и Ar², независимо друг от друга, представляет собой дополнительно замещенный моно- или полициклический ароматический углеводород, например фенил или нафтил.

[0070] Выражение "аминостабилизаторы", используемое в настоящем документе, относится к экранированному аминосоединению, содержащему, по меньшей мере, одну часть 2,2,6,6-тетраалкилпиперидина.

[0071] Если не указано иное, термин "вес. %", используемый в настоящем документе, относится к проценту по весу конкретного компонента в указанной композиции.

[0072] В отношении всех описанных здесь диапазонов такие диапазоны предназначены для того, чтобы включать в себя любую комбинацию из указанных верхних и нижних пределов, даже если конкретная комбинация не указана конкретно.

[0073] Все публикации, патенты и патентные заявки, упомянутые в данном документе, представлены в качестве ссылок во всей своей полноте и для любых целей. В случае возникновения разночтений настоящее описание, включая определения, предназначено для контроля.

[0074] Установлено, что композиция полиэтилена высокой плотности (ПЭВП), состоящая в основном из:

a) ПЭВП;

b) эффективного количества антиоксиданта экранированного фенола;

c) эффективного количества антиоксиданта фосфонита или фосфина;

d) эффективного количества состабилизирующего синтетического или натурального гидроталькита; и

e) дополнительно одной или нескольких добавок, отличных от компонентов с пункта (b) по (d);

показывает значительно улучшенную устойчивость к повреждениям в присутствии хлорированной и нехлорированной воды при температуре в диапазоне приблизительно от 0°C до 100°C. В частности, было обнаружено особое сочетание ПЭВП (а) с антиоксидантом экранированного фенола (b), антиоксиданта фосфонита или фосфина (c) и гидротальцита (d), что дает композицию ПЭВП, которая обладает улучшенным сохранением количества ВОИ. То есть снижение количества ВОИ соответствующих композиций с течением времени значительно ниже, чем у композиции ПЭВП, в которой отсутствует один или несколько компонентов (b), (c) и (d). Эти данные показывают, что ожидаемый срок службы трубы или литого изделия, которые подвергаются воздействию хлорированной и нехлорированной воды при температурах в диапазоне приблизительно от 0°C до 100°C, значительно увеличивается. Кроме того, неожиданно было обнаружено, что определенная стабилизирующая система, состоящая из антиоксидантов (b) и (c) и гидротальцита (d), особенно хорошо подходит для предотвращения или, по крайней мере, уменьшения ухудшения молекулярно-массового распределения полиолефинов в целом и ПЭВП в частности во время использования.

А) Компонент ПЭВП

[0075] Компонент ПЭВП композиции ПЭВП включает в себя смолу ПЭВП для труб, например, ПЭВП, которые отвечают требованиям ASTM D3350 "Стандартная спецификация для полиэтиленовых труб и фитингов". Такие смолы для труб описаны, к примеру, в Патенте США №7,230,054, Патенте США №7,193,017, Патенте США №7,129,296, Патенте США №7,037,977, Патенте США №7,034,092, Патенте США №6,946,521, Патенте США №6,878,784, Патенте США №6,867,278, Патенте США №6,787,608, Патенте США №6,770,341, Патенте США №6,566,450, Патенте США №6,525,148 и Патенте США №6,252,017.

[0076] Подходящие ПЭВП обычно имеют плотность от 0,930 г/см³ до 0,975 г/см³, более предпочтительно от 0,945 г/см³ до 0,955 г/см³. В некоторых конкретных вариантах осуществления плотность ПЭВП составляет, по меньшей мере, 0,946 г/см³. В других вариантах осуществления ПЭВП имеет плотность от 0,947 г/см³ до 0,949 г/см³. В дополнительных и/или предпочтительных вариантах осуществления ПЭВП имеет плотность от 0,930 г/см³ до 0,967 г/см³ в процессе производства. В альтернативных вариантах осуществления ПЭВП имеет номинальную (целевую) плотность от 0,947 г/см³ до 0,949 г/см³. В определенных вариантах осуществления ПЭВП имеет плотность около 0,941 г/см³. ПЭВП обычно имеет ВИР максимум 20 г/10 мин.

[0077] В определенных вариантах осуществления компонент ПЭВП, используемый в композиции ПЭВП, должен отвечать, по крайней мере, одному из следующих положений с (a₁) по (a₃):

a₁) ПЭВП имеет молекулярно-массовое распределение, которое, по меньшей мере, бимодальное; и/или

a₂) ПЭВП имеет плотность ≥0,946 г/см³, ВИР ≤20 г/10 мин; и/или

a₃) ПЭВП имеет, по меньшей мере, одну долю полиэтиленовой смолы с плотностью ≥0,965 г/см³ и MI₂ от 50-400 г/10 мин.

[0078] В определенных аспектах вариантов осуществления, раскрытых в настоящем документе, компонент ПЭВП должен соответствовать положению (a₁) и одному из положений (a₂) и (a₃). В других аспектах компонент ПЭВП должен соответствовать положению (a₂) и одному из положений (a₁) и (a₃). В других аспектах компонент ПЭВП должен соответствовать положению (a₃) и одному из положений (a₁) и (a₂). В определенных аспектах, компонент ПЭВП должен соответствовать всем положениям с (a₁) по (a₃).

[0079] Предпочтительно, чтобы ПЭВП был мультимодальной полиэтиленовой смолой. Более предпочтительно, чтобы ПЭВП был бимодальной или тримодальной полиэтиленовой смолой.

[0080] В некоторых вариантах осуществления ПЭВП является бимодальной смолой, как раскрыто в Публикации США №2009/0304966 или Публикации США №2010/0092709. Такие бимодальные смолы предпочтительно изготавливаются в мультиреакционном процессе, который включает полимеризацию этилена в инертной углеводородной среде в первом реакторе в отсутствии или практически в отсутствии сомономера в присутствии каталитической системы, состоящей из твердого высокоактивного катализатора с металлом переходной валентности, алюминийорганического сокатализатора и водорода при сохранении условий для производства полимерной фракции, содержащей первую фракцию полиэтилена, имеющую плотность, по меньшей мере, 0,965 г/см³ и MI₂ приблизительно от 50 до 400 г/10 мин. Полимерная фракция предпочтительно дегазируется для удаления водорода и затем переносится во второй реактор, в котором продолжается полимеризация путем добавления этилена, C_3-8 α-олефинового сомономера и водорода во второй реактор, и сополимеризация этилена и α-олефина при температуре приблизительно от 70 до 85°C, сохраняя при этом мольное отношение сомономера к этилену в газовом пространстве от 0,02 до 0,15 и мольное отношение водорода к этилену в газовом пространстве от 0,01 до 0,10 для получения второй фракции полиэтилена относительно высокой молекулярной массы и более низкой плотности, чем плотность первой фракции полиэтилена.

[0081] Продукты из бимодальной смолы предпочтительно должны иметь плотность от 0,947 до 0,949 г/см³ и ВИР от 3 г/10 мин до 20 г/10 мин. В некоторых вариантах осуществления бимодальная смола содержит приблизительно от 49 до около 60 вес. % первой фракции полиэтилена и приблизительно от 40 до 51 вес. % второй фракции полиэтилена. В предпочтительных вариантах осуществления сомономером во втором реакторе является бутен-1.

[0082] В некоторых вариантах осуществления ПЭВП является тримодальным и содержит приблизительно от 45 до 55 вес. % фракции низкомолекулярного гомополимера этилена, приблизительно от 20 до 40 вес. % фракции сополимера среднемолекулярного этилена и приблизительно от 15 до 30 вес. % фракции высокомолекулярного сополимера этилена. В определенных вариантах осуществления мультимодальный ПЭВП содержит приблизительно от 30 до 40 вес. % фракции низкомолекулярного гомополимера этилена, приблизительно от 30 до 40 вес. % фракции сополимера среднемолекулярного этилена и приблизительно от 20 до 30 вес. % фракции высокомолекулярного сополимера этилена.

[0083] Предпочтительно, чтобы фракция низкомолекулярного гомополимера этилена имела плотность более 0,965 г/см³ и MI₂ от 50 г/10 мин до 250 г/10 мин, фракция среднемолекулярного сополимера этилена имела плотность от 0,945 г/см³ до 0,962 г/см³ и индекс расплава MI₂ от 0,01 г/10 мин до 1 г/10 мин и фракция высокомолекулярного сополимера этилена имела плотность от 0,855 г/см³ до 0,949 г/см³ и индекс расплава MI₂, меньший или равный 0,01 г/10 мин. Более предпочтительно, чтобы фракция низкомолекулярного гомополимера этилена имела плотность от 0,965 г/см³ до 0,973 г/см³ и индекс расплава MI₂ от 100 г/10 мин до 250 г/10 мин, фракция среднемолекулярного сополимера этилена имела плотность от 0,950 г/см³ до 0,962 г/см³ и индекс расплава MI₂ от 0,01 г/10 мин до 0,1 г/10 мин и фракция высокомолекулярного сополимера этилена имела плотность от 0,905 г/см³ до 0,935 г/см³ и индекс расплава MI₂, меньший или равный 0,005 г/10 мин.

[0084] Подходящие сомономеры для изготовления среднемолекулярных сополимеров этилена и высокомолекулярных сополимеров этилена предпочтительно выбирают из C₃-C₁₀ α-олефинов, например пропилена, 1-бутена, 1-пентена, 1-гексена, 1-октена, 4-метил-1-пентена, а также их смесей.

[0085] Способы получения тримодального полиэтилена известны и описаны, например, в Публикации PCT № WO 2007/003530. Тримодальный ПЭВП предпочтительно получают в непрерывном процессе с помощью трех последовательных реакторов. Фракция гомополимер этилена производится посредством суспензионной полимеризации в первом реакторе в присутствии катализатора Циглера, растворителя и водорода. Подходящие катализаторы Циглера включают те, которые известны в промышленности, и описаны, например, в Публикации PCT № WO 91/18934. Примером подходящего катализатора Циглера является тетрахлорид титана с триэтилалюминиевым сокатализатором. Катализатор Циглера предпочтительно суспендируют в растворителе. Предпочтительные растворители выбирают из C₅-C₁₂ алканов и циклоалканов, включая гексан, циклогексан, октан, а также их смеси. Этилен предпочтительно непрерывно подают в суспензию катализатора в первом реакторе. Молекулярная масса или индекс расплава MI₂ фракции низкомолекулярного гомополимера этилена контролируется концентрацией водорода. Предпочтительно, чтобы соотношение водород/этилен в газовой фазе составляло от 9/1 до 1/9 по объему; более предпочтительно, чтобы соотношение водород/этилен в газовой фазе составляло от 1/1 до 5/1 по объему. Суспензию полимера из первого реактора предпочтительно переносят во второй реактор. Полимерную суспензию дегазируют, чтобы удалить часть водорода из первого реактора. Этилен и α-олефин подают во второй реактор и сополимеризуют с образованием фракции среднемолекулярного сополимера этилена. Соотношение α-олефин/этилен зависит от требуемой плотности фракции среднемолекулярного сополимера этилена. Чем больше используется α-олефина, тем меньше плотность произведенного полимера. Соотношение подачи α-олефин/этилен предпочтительно составляет от 0,01 до 0,05 по весу. Суспензию полимера из второго реактора предпочтительно переносят в третий реактор. Суспензию дополнительно дегазируют для удаления водорода. Предпочтительно, чтобы третий реактор был свободен от водорода. Этилен и α-олефин подают в третий реактор и сополимеризуют с образованием фракции высокомолекулярного сополимера этилена. Соотношение подачи α-олефин/этилен составляет предпочтительно от 0,05 до 0,2 по весу и более предпочтительно от 0,1 до 0,2 по весу. Температуры полимеризации в реакторах могут быть одинаковыми или разными. Предпочтительно, чтобы температура полимеризации составляла от 50°C до 150°C, более предпочтительно от 50°C до 100°C. Суспензию из третьего реактора подвергают мгновенному испарению и сушат, чтобы удалить растворитель и остаточные мономеры.

[0086] Компонент ПЭВП (а) обычно состоит из или в основном состоит из ПЭВП. В некоторых вариантах осуществления компонент ПЭВП (а) состоит из или в основном состоит из смеси одного или нескольких ПЭВП и одной или более дополнительных полиэтиленовых смол, выбранных из линейных полиэтиленов низкой плотности (ЛПЭНП), линейных полиэтиленов средней плотности (ЛПЭСП) и металлоценовых полиэтиленов. Количество дополнительной полиэтиленовой(ых) смолы (смол), как правило, не превышает 10 вес. %, в расчете на компонент ПЭВП (а). В некоторых вариантах осуществления дополнительная(ые) полиэтиленовая(ые) смола(ы) может присутствовать в количестве до 7 вес. % или до 5 вес. %, в расчете на компонент(ы) ПЭВП. Специалистам в данной области техники будет понятно, что компонент(ы) ПЭВП может быть смесью двух или более ПЭВП, включая дополнительную(ые) полиэтиленовую(ые) смолу(ы). В случае, если два или более ПЭВП смешиваются и/или ПЭВП смешивается с одним или несколькими другими полиэтиленовыми смолами, смесь должна иметь плотность от 0,935 г/см³ до 0,965 г/см³, или от 0,945 г/см³ до 0,955 г/см³, или от 0,947 г/см³ до 0,949 г/см³, или должна быть, по крайней мере, 0,946 г/см³. Кроме того, смесь должна иметь ВИР максимум 20 г/10 мин.

B) Антиоксидант экранированного фенола

[0087] Антиоксиданты экранированного фенола, которые подходят в качестве компонента (b) в композиции ПЭВП, являются соединениями, которые содержат, по меньшей мере, одну фенольную группу, которая является 2-замещенной. В дополнение к 2-замещенной фенольной группе такие фенольные группы также включают, например, 2,4-, 2,5- и 2,6-дизамещенные фенольные группы, а также 2,3,6- и 2,4,6-тризамещенные фенольные группы.

[0088] В соответствии с конкретными вариантами осуществления антиоксидант экранированного фенола является экранированным фенолом формулы (I)

где:

z представляет собой целое число от 1 до 4;

R^a представляет собой вторичную или третичную алкильную группу C₃-C₆, циклоалкильную группу C₃-C₆ или фенильную группу;

R^b представляет собой водород, алкильную группу C₁-C₆, циклоалкильную группу C₃-C₆ или фенильную группу;

R^c представляет собой водород или алкильную группу C₁-C₆, и

R^d представляет собой органический радикал, имеющий z валентности.

[0089] Вторичные и третичные C₃-C₆-алкильные группы, как указано для R^a, являются алифатическими углеводородными радикалами, имеющими от 3 до 6 атомов углерода, которые связаны с фенильным кольцом с помощью вторичного или третичного углерода в радикале, например, изопропил, 2-бутил, трет-бутил, 2-пентил, 1,1-диметилпропил, и тому подобные.

[0090] C₃-C₆-циклоалкильные группы, как указано для R^a и R^b, являются моноциклическими углеводородными радикалами, имеющими от 3 до 6 атомов углерода, например циклопропан, циклопентил и циклогексил.

[0091] C₁-C₆-алкильные группы, как указано для R^b и R^c, могут быть прямой или разветвленной цепью углеводородных радикалов, имеющих от 1 до 6 атомов углерода, например метил, этил, пропил, бутил, пентил и гексил, а также их разветвленные изомеры, включая вышеупомянутые вторичные и третичные C₃-C₆-алкильные группы, в частности метил, этил, пропил, изопропил, бутил, 2-бутил, трет-бутил, 2-пентил, 1,1-диметилпропил и тому подобные.

[0092] В некоторых вариантах осуществления R^a представляет собой третичную C₃-C₆-алкильную группу, R^b представляет собой водород или C₁-C₄-алкильную группу и R^c представляет собой водород или C₁-C₄-алкильную группу.

[0093] В других вариантах осуществления R^a представляет собой третичную C₃-C₆-алкильную группу, R^b представляет собой водород или C₁-C₄-алкильную группу и R^c представляет собой водород.

[0094] В других вариантах осуществления R^a и R^b независимо друг от друга являются третичными C₃-C₆-алкильными группами и R^c представляет собой водород.

[0095] В других вариантах осуществления R^a является третичными C₃-C₆-алкильными группами и R^b и R^c независимо друг от друга представляют собой водород или метил.

[0096] Часть R^d может быть любым от моно- до тетра-валентным органическим радикалом, имеющим в дополнение к углероду и водороду один или несколько гетероатомов, выбранных из кислорода, азота и серы. Показательные R^d радикалы включают, в частности, (CH₂)₂-CO₂-C₁₈H₃₇ (z=1) и поливалентные радикалы от R^d1 до R^d10:

[0097] В некоторых вариантах осуществления компонент антиоксиданта экранированного фенола (b) включает или состоит из одного или более антиоксиданта экранированного фенола, выбранного из группы, состоящей из н-октадецил-бета-(4'-гидрокси-3',5'-ди-трет-бутилфенил)пропионовой кислоты (Irganox® MD1076), N,N'-бис[3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионил]гидразин (Irganox® MD1024), 1,6-бис-гексанидиол[3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат] (Irganox® 259), N,N'-гексаметилен-бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксигидросиннамид (Irganox® 1098), триэтиленгликоль-бис[3-(3-трет-бутил-4-гидрокси-5-метилфенил)пропионат] (Irganox® 245), 2,2-тиодиэтилен бис[3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат] (Irganox® 1035), 1,3,5-триметил-2,4,6-трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)бензол (Irganox® 1330), трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)изоцианурат (Cheminox® 314), трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)изоцианурат (Irganox® 3114), 1,3,5-трис(4-трет-бутил-3-гидрокси-2,6-диметилбензил)изоцианурат (Cyanox® 1790), тетракис[метилен-3-(3',5'-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат]метана (Irganox® 1010) и этилен-бис[3,3-бис(3-трет-бутил-4-гидроксифенил)бутират] (Hostanox® O3).

[0098] В других вариантах осуществления компонент антиоксиданта экранированного фенола (b) включает или состоит из одного или более антиоксидантов экранированного фенола, выбранного из группы, состоящей из н-октадецил-бета-(4'-гидрокси-3',5'-ди-трет-бутилфенил)пропионовой кислоты (Irganox® 1076), N,N'-бис[3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионил]гидразин (Irganox® MD1024), 1,3,5-триметил-2,4,6-трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)бензол (Irganox® 1330), трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)изоцианурат (Irganox® 3114), 1,3,5-трис(4-трет-бутил-3-гидрокси-2,6-диметилбензил)изоцианурат (Cyanox® 1790), тетракис[метилен-3-(3',5'-ди-трет бутил-4-гидроксифенил)пропионат]метан (Irganox® 1010) и этилен-бис[3,3-бис(3-трет-бутил-4-гидроксифенил)бутират] (Hostanox® O3).

[0099] В других вариантах осуществления компонент антиоксиданта экранированного фенола (b) содержит 1,3,5-триметил-2,4,6-трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)бензол (Irganox® 1330).

[00100] Специалистам в данной области техники будет понятно, что компонент антиоксиданта экранированного фенола (b), состоящий из антиоксиданта экранированного фенола, может состоять из двух или более антиоксидантов экранированного фенола.

[00101] Компонент антиоксиданта экранированного фенола (b), как правило, включен в композицию ПЭВП в количествах, достаточных для улучшения удерживания количества ВОИ. Количество будет зависеть в некоторой степени от качества ПЭВП, а также баланса по отношению к компонентам (c), (d) и дополнительно (е). Хотя количество может изменяться в широких пределах, количество находится в диапазоне приблизительно от 0,01 до 1,5 вес. %, или приблизительно от 0,02 до 1,0 вес. %, или приблизительно от 0,05 до 0,5 вес. % в расчете на вес компонента ПЭВП (а). В определенных аспектах данных вариантов осуществления компонент антиоксиданта экранированного фенола (b) может быть использован в, по меньшей мере, 0,06 вес. %, или, по меньшей мере, 0,08 вес. %, или, по меньшей мере, 0,09 вес. % в расчете на вес компонента ПЭВП (а). В определенных аспектах данных вариантов осуществления, компонент антиоксиданта экранированного фенола (b) также может быть использован в максимум 0,45 вес. %, или максимум 0,40 вес. %, или максимум 0,35 вес. %, в расчете на вес компонента ПЭВП (а).

C) Антиоксидант фосфонита или фосфина

[00102] Антиоксиданты фосфонита и фосфина, пригодные в качестве компонента (с) композиции ПЭВП, как правило, содержат трехвалентный фосфор и связанный с ним, по крайней мере, один углерод-связанный органический радикал и максимум два кислород-связанных органических радикала. Выражение "антиоксиданты фосфонита", использованное в настоящем документе, включает соединения, в которых трехвалентный фосфор несет один углерод-связанный органический радикал и два кислород-связанных органических радикала, а также соединения, в которых трехвалентный фосфор несет два углерод-связанных органических радикала и один кислород-связанный органический радикал. Антиоксиданты фосфина включают соединения, в которых трехвалентный фосфор несет три углерод-связанных органических радикала.

[00103] Соответственно антиоксидант фосфонита или фосфина является фосфонитом или фосфином формулы (II)

где: x и y независимо друг от друга равны 0 или 1, а R¹, R² и R³ независимо друг от друга являются органическими радикалами, связанными углеродом.

[00104] В некоторых вариантах осуществления R¹, R² и R³ по формуле (II) независимо друг от друга являются алифатическими или ароматическими углеводородными радикалами.

[00105] В других вариантах осуществления R¹ и R² формулы (II) независимо друг от друга представляют собой алифатические или ароматические углеводородные радикалы, а R³ представляет собой органический радикал, состоящий из атомов углерода и водорода и дополнительно одного или нескольких гетероатомов, выбранных из кислорода, азота и серы, которые могут быть замещены одной или более P[O_mR⁴]₂ группой, где каждый m независимо друг от друга равен 0 или 1, и каждый R⁴ независимо друг от друга представляет собой необязательно замещенный алифатический или ароматический углеводородный радикал.

[00106] В конкретных вариантах осуществления Формула (II) представляет антиоксиданты фосфонита и фосфина, где:

R¹ и R² независимо друг от друга являются незамещенными или алкил-замещенными арильными группами; и

R³ представляет собой арильную группу, которая является незамещенной или которая несет одну или несколько алкильных групп и/или группу -P[O_mR⁴]₂, где каждый m независимо равен 0 или 1 и каждый R⁴ независимо представляет собой незамещенную или алкил-замещенную арильную группу.

[00107] Арильные группы R¹, R² и R³ формулы (II), как правило, представляют собой моно- или полициклические радикалы, содержащие, по меньшей мере, одно бензольное кольцо, например фенильные, нафтильные и бифенильные группы.

[00108] Подходящие антиоксиданты фосфонита и фосфина известны в данной области техники и описаны, например, в Патенте США №3,518,312, Патенте США №3,825,629, Патенте США №4,209,468, Патенте США №5,703,150 и Заявке Великобритании № GB 2,215,727. Кроме того, множество таких антиоксидантов являются коммерчески доступными, например, тетракис(2,4-ди-трет-бутилфенил)-4,4'-бифенилен дифосфонит (Irgafos® P-EPQ), тетракис(2,4-ди-трет бутил-5-метилфенил)-4,4'-бифенилен дифосфонит (GSY-P101) и Pepfine, алкил-арил фосфин.

[00109] Специалистам в данной области техники будет понятно, что компонент антиоксиданта фосфонита или фосфина (c), состоящий из антиоксидантов фосфонита или фосфина, может состоять из двух или более антиоксидантов фосфонита и/или фосфина.

[00110] Компонент антиоксиданта фосфонита или фосфина (c) включен в состав ПЭВП в количестве, достаточном для улучшения удержания количества ВОИ. Количество будет зависеть в некоторой степени от качества ПЭВП, а также баланса по отношению к компонентам (c), (d) и дополнительно (e). Хотя количество может изменяться в широких пределах, количество находится в диапазоне приблизительно от 0,01 до 1,5 вес. %, или приблизительно от 0,02 до 1,0 вес. %, или приблизительно от 0,02 до 0,5 вес. % в расчете на вес компонента ПЭВП (а). В определенных аспектах данных вариантов осуществления, компонент антиоксиданта фосфонита или фосфина (с) может быть использован, по меньшей мере, в 0,03 вес. %, или, по меньшей мере, 0,05 вес. %, или, по меньшей мере, 0,07 вес. % в расчете на вес компонента ПЭВП (а). В определенных аспектах данных вариантов осуществления, компонент антиоксиданта фосфонита или фосфина (с) также может быть использован максимум в 0,45 вес. %, или максимум 0,40 вес. %, или максимум 0,35 вес. % в расчете на вес компонента ПЭВП (а).

D) Гидроталькит

[00111] Гидроталькиты, пригодные в качестве компонента (d) композиции ПЭВП, в целом являются основными, слоистыми смешанными гидроксидами металлов в степени окисления +2 и +3 и могут быть натурального или синтетического происхождения. Гидроталькиты подобного рода могут быть описаны с помощью различных формул, например, формул (IIIa) и (IIIb)

,

в которых:

M²⁺ - это катион Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Pb, Sn или Ni со степенью окисления +2;

M³⁺ - это катион Al, B или Bi со степенью окисления +3;

a число до 0,5;

A^b- анион с валентностью b;

b целое число от 1 до 4;

c равно нулю или числу до 2;

d число до 6;

e число до 2; и

f равно нулю или числу до 15.

[00112] Выражение "количество", используемое в определении показателей a, d и e, а также переменных c и f, в настоящем документе относится к положительным реальным и натуральным числам, за исключением нуля. Например, ни один из показателей a, d и e не имеет значение, равное нулю.

[00113] Подходящие анионы A^b- включают анионы неорганических и органических кислот, в частности OH^-, Cl^-, Br^-, I^-, , CH₃COO^-, C₆H₅COO^-, , , (OOC-COO)^2-, , (CHOH)₄CH₂OHCOO^-, , , CH₃CHOHCOO^-, , , , , , и .

[00114] В некоторых вариантах осуществления гидроталькит относится к формуле (IIIa); M²⁺ является Ca²⁺, Mg²⁺ или смесью Mg²⁺ и Zn²⁺; а A^b- является , или .

[00115] В других вариантах осуществления гидроталькит относится к формуле (IIIb); M²⁺ является Mg²⁺, Zn²⁺, в частности Mg²⁺; A^b- является , (OOC-COO)^2-, OH^- и S^2-; а f является числом от 0 до 5, особенно от 0.5 до 5.

[00116] В конкретных вариантах осуществления гидроталькиты также могут быть представлены следующими формулами от (III.1) до (III.7):

[00117] Подходящие природные и синтетические гидроталькиты известны в данной области техники и имеются в продаже. Синтетические гидроталькиты описаны, например, в Патенте США № RE 34164 и Патенте США №4,904,457. Природные и синтетические гидроталькиты имеются в продаже и включают, к примеру, DHT-4A и HI-TAL.

[00118] Компонент гидроталькита (d) включен в состав ПЭВП в количестве, достаточном для улучшения удерживания количества ВОИ. Количество зависит в некоторой степени от качества ПЭВП, а также баланса по отношению к компонентам (b), (c) и дополнительно (e). Хотя количество может изменяться в широких пределах, количество находится в диапазоне приблизительно от 0,01 до 5,0 вес. %, или приблизительно от 0,01 до 2,5 вес. %, или приблизительно от 0,01 до 1,0% вес. в расчете на вес компонента ПЭВП (а). В определенных аспектах данных вариантов осуществления компонент гидроталькита (d) может быть использован, по меньшей мере, в 0,02 вес. %, или, по меньшей мере, 0,03 вес. %, или, по меньшей мере, 0,05 вес. % в расчете на вес компонента ПЭВП (a). В определенных аспектах данных вариантов осуществления0 компонент гидроталькита (d) также может быть использован максимум в 0,85 вес. %, или максимум 0,70 вес. %, или максимум 0,05 вес. % в расчете на вес компонента ПЭВП (a).

E) Дополнительная(ые) добавка(и)

[00119] В дополнение к обязательным компонентам (a), (b), (c) и (d) композиция ПЭВП может дополнительно содержать одну или несколько добавок (e), которые отличаются от обязательных добавок (b), (c) и (d) при условии, что добавки (e) не мешают улучшенному удержанию количества ВОИ композиции ПЭВП.

[00120] Подходящие дополнительные добавки (e) могут быть выбраны, например, из УФ-поглотителей, светостабилизаторов, дезактиваторов металлов, раскислителей пероксида, полиамидных стабилизаторов, основных совместных стабилизаторов, зародышевых образователей, наполнителей, упрочняющих наполнителей, аминокси-пропаноатных производных, смазывающих веществ, пигментов, оптических отбеливателей, антистатических агентов, технологических добавок, радиоактивных агентов, парафинов, усилителей прочности расплава и добавок против царапин.

[00121] Подходящие УФ-поглотители и светостабилизаторы (e.1) включают, например,

- 2-(2'-гидроксифенил)-бензотриазолы, например 5'-метил-, 3',5'-ди-трет-бутил, 5'-трет-бутил-, 5'-(1,1,3,3-тетраметилбутил)-, 5-хлор-3',5'-ди-трет-бутил, 5-хлор-3'-трет-бутил-5'-метил-3'-втор-бутил, 5'-трет-бутил-4'-октокси-, 3',5'-ди-трет-амил-, 3',5-бис-(α,α-диметилбензил)-производные;

- 2-гидрокси-бензофеноны, такие как 4-гидрокси-, 4-метокси-, 4-октокси, 4-деклокси-, 4-додецилокси-, 4-бензилокси, 4,2',4'-тригидрокси- и 2'-десилгидрокси-4,4'-диметокси-производные;

- сложные эфиры замещенных и незамещенных бензойных кислот, например фенил салицилат, 4-трет-бутилфенил салицилат, октилфенилсалицилат, дибензоилрезорцин, бис-(4-трет-бутилбензоил)-резорцин, бензоилрезорцин, 2,4-ди-трет-бутил-фенил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензоат и гексадецил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензоат;

- акрилаты, такие как α-циано-β,β-дифенилакриловой кислоты-этиловый эфир или изооктиловый эфир, α-карбометокси-коричной кислоты метиловый эфир, α-циано-β-метил-п-метокси-коричной кислоты метиловый эфир и бутиловый эфир, α-карбометокси-р-метокси-коричной кислоты метиловый эфир и N-(β-карбометокси-β-циано-винил)-2-метил-индолин;

- соединения никеля, такие как никелевые комплексы 2,2'-тио-бис-(4-(1,1,1,3-тетраметилбутил)фенола), например 1:1 или 1:2 комплекс, по выбору с дополнительными лигандами, такими как n-бутиламин, триэтаноламин и N-циклогексил-диэтаноламин, дибутилдитиокарбамат никеля, никелевые соли 4-гидрокси-3,5-ди-трет-бутилбензилфосфоновой кислоты моноалкиловые эфиры, такие как метиловый, этиловый и бутиловый эфир, никелевые комплексы кетоксимов, такие как 2-гидрокси-4-метил-пропенил ундецил кетоксим, никелевые комплексы 1-фенил-4-лаурил-5-гидрокси-пиразол, по выбору с дополнительными лигандами;

- диамиды щавелевой кислоты, такие как 4,4'-диоктилокси-оксанилид, 2,2'-ди-октилокси-5',5'-ди-трет-бутилоксианилид, 2,2'-ди-додецилокси-5',5'ди-трет-бутил-оксанилид, 2-этокси-2'-этил-оксанилид, N,N'-бис(3-диметиламинопропил)-оксаламид, 2-этокси-5-трет-бутил-2'-этилоксанилид и его смесь с 2-этокси-2'-этил-5,4-ди-трет-бутилоксанилидом и смеси орто- и пара-метокси-, а также орто- и пара-этокси-дизамещенных оксанилидов.

[00122] Подходящие деактиваторы металлов (e.2) включают, например, N,N'-диамин дифенилщавелевую кислоту, N-салицилаль-N'-салицилоилгидразин, N,N'-бис-салицилоилгидразин, N,N'-бис-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидрофенилпропионил)гидразин, салицилоиламино-1,2,4-триазол и бис-бензилиден-щавелевой кислоты дигидразид.

[00123] Подходящие раскислители пероксида (e.3) включают, например, меркаптобензимидазол, цинковую соль 2-меркаптобензимидазола, цинк-дибутилдитиокарамат и диоктадецилдисульфид.

[00124] Подходящие полиамидные стабилизаторы (e.4) включают, например, соли меди в сочетании с иодидами и/или соединениями фосфора и солями двухвалентного марганца.

[00125] Подходящие основные состабилизаторы (e.5) включают, например, меламин, поливинилпирролидон, дициандиамид, триаллилцианурат, производные мочевины, производные гидразина, амины, полиамиды, полиуретаны, соли щелочных металлов и соли щелочноземельных металлов высших жирных кислот, например стеарат кальция, кальция стеароил лактат, лактат кальция, стеарат цинка, стеарат магния, рицинолеат натрия и пальмитат калия, пирокатехолат сурьмы и пирокатехолат цинка, литий, натрий, магний, кальций, алюминий и гидроксильные карбонаты.

[00126] Подходящие зародышевые образователи (e.6) включают, например, 4-трет-бутилбензойная кислоту, адипиновую кислоту, дифенилуксусную кислоту, натриевую соль метилен-бис-2,4-дибутилфенил, циклические эфиры фосфорной кислоты, сорбит трис-бензальдегида ацеталь и натриевую соль бис(2,4-ди-трет-бутил-фенил)фосфата.

[00127] Подходящие наполнители и укрепляющие наполнители (e.7) включают, например, карбонат кальция, силикаты, стекловолокна, асбест, тальк, каолин, слюду, сульфат бария, оксиды и гидроксиды металлов, сажу, графит.

[00128] Подходящие аминокси-пропаноатные производные (e.8) включают, например, метил-3-(N,N-дибензиламинокси)пропаноат; этил-3-(N,N-дибензиламинокси)пропаноат; 1,6-гексаметилен-бис(3-N,N-дибензиламинокси)пропаноат); метил-(2-(метил)-3(N,N-дибензиламинокси)пропаноат); октадецил-3-(N,N-дибензиламинокси)пропановой кислоты; тетракис(N,N-дибензиламинокси)этил карбонил оксиметил)метан; октадецил-3-(N,N-дибензиламинокси)пропаноат; 3-(N,N-дибензиламинокси)пропановой кислоты соль калия; и 1,6-гексаметилен-бис(3-(N-аллил-N-додецил-аминокси)пропаноат).

[00129] Подходящие смазывающие вещества (e.9) включают, например, стеараты металлов, такие как стеарат кальция, стеарат цинка и стеарат натрия; средства обработки фторполимеров; парафины и полидиметилсилоксаны.

[00130] Подходящие пигменты (e.10) включают, например, сажу, диоксид титана, фталоцианиновый синий краситель, карбонат кальция, ультрамарин фиолетовый и синий красители, органические и неорганические пигменты или красители.

[00131] Подходящие оптические отбеливатели (e.11) включают, например, Tinopal® OB (2,5-тиофенедиилбис(5-трет-бутил-1,3-бензоксазол)).

[00132] Подходящие антистатики (e. 12) включают, например, природные и синтетические этоксилированные амины, такие как: 2,2'-(октадец-9-энилимино)бисэтанол, N,N-бис(2-гидроксиэтил)-N-октадециламин (растительного происхождения), коко-бис(2-гидроксиэтил)амин, и Atmer® 163; полиэтиленгликоль и натрия втор-алкансульфонат.

[00133] Подходящие средства обработки (e.13) включают, например, полимеры винилиденфторида/гексафторпропена, т.е. Dyneon® средства обработки полимерных добавок (СОПД), Viton® СОПД, Kynar Flex® СОПД и Dai-EL®.

[00134] Подходящие радиоактивные агенты (e.14) включают, например, оксид олова, диоксид титана, оксид цинка и сульфат бария.

[00135] Подходящие парафины (e.15) включают, например, полиэтиленовый парафин, полипропиленовый парафин, окисленный парафин.

[00136] Подходящие усилители прочности расплава (e.16) включают, например, тетрафторэтилен, гексафторпропилен, фторполимеры Daikin Polyflon® и Dyneon®.

[00137] Подходящие добавки против царапин (e.17) включают, например, эрукамид, силикон и органо-модифицированные силоксаны.

[00138] В определенных вариантах осуществления композиция ПЭВП содержит в качестве дополнительной(ых) добавки(ок) (e), по крайней мере, одну дополнительную добавку, выбранную из основных состабилизаторов, зародышеобразователей, пигментов, оптических отбеливателей, антистатических агентов, средств обработки, радиоактивных агентов, парафинов, усилителей прочности расплава и добавок против царапин.

[00139] В других определенных вариантах осуществления композиция ПЭВП содержит в качестве дополнительной(ых) добавки(ок) (e), по меньшей мере, одну добавку, выбранную из основных состабилизаторов, смазочных веществ, пигментов, радиоактивных агентов и парафинов. В целом, композиция ПЭВП содержит в качестве дополнительной(ых) добавки(ок) (e), по меньшей мере, один основной состабилизатор.

[00140] При использовании дополнительные добавки (e), как правило, могут быть использованы в обычных количествах, которые могут варьироваться приблизительно от 0,01 до 5 вес. %, или приблизительно от 0,01 до 3,0 вес. %, или приблизительно от 0,01 до 2 вес. % в расчете на компонент ПЭВП (a), за исключением случаев с наполнителями, укрепляющими наполнителями и пигментами. В определенных вариантах осуществления дополнительные добавки (e), отличающиеся от наполнителей, укрепляющих наполнителей и пигментов, могут быть включены, по меньшей мере, в 0,02 вес. %, или, по меньшей мере, 0,035 вес. %, или, по меньшей мере, 0,05 вес. % в расчете на вес компонента ПЭВП (a). В определенных вариантах осуществления дополнительные добавки (e), отличающиеся от наполнителей, укрепляющих наполнителей и пигментов, также могут быть включены максимум в 1,85 вес. %, или максимум 1,70 вес. %, или максимум 1,5 вес. % в расчете на вес компонента ПЭВП (a).

[00141] В некоторых вариантах осуществления дополнительные добавки (e), отличающиеся от наполнителей, укрепляющих наполнителей и пигментов, которые используют в общем количестве приблизительно от 0,01 до 20 вес. %, или приблизительно от 0,01 до 15 вес. %, или приблизительно от 0,01 до 10 вес. % в расчете на вес компонента ПЭВП (a). В определенных вариантах осуществления дополнительные добавки (e) отличающиеся от наполнителей, укрепляющих наполнителей и пигментов, которые используют в общем количестве приблизительно от 0,01 до 8 вес. %, или приблизительно от 0,01 до 5 вес. %, или приблизительно от 0,01 до 3 вес. % в расчете на вес компонента ПЭВП (a). В других вариантах осуществления дополнительные добавки (e) отличающиеся от наполнителей, укрепляющих наполнителей и пигментов, которые используют в общем количестве приблизительно от 0,02 до 3 вес. %, или приблизительно от 0,035 до 2,5 вес. %, или приблизительно от 0,05 до 2,0 вес. % в расчете на вес компонента ПЭВП (a).

[00142] Общее количество наполнителей и укрепляющих наполнителей, если они присутствуют, как правило, может составлять приблизительно от 5 до 50 вес. %, или приблизительно от 10 до 40 вес. % в расчете на компонент ПЭВП (a). Общее количество пигментов, если они присутствуют, как правило, может составлять приблизительно от 3 частей на миллион до 5 вес. %, или приблизительно от 5 частей на миллион до 4 вес. %, или приблизительно от 10 частей на миллион до 2 вес. % в расчете на вес компонента ПЭВП (a).

F) Композиция ПЭВП

[00143] Композиции ПЭВП, описанные в данном документе, обычно состоят в основном из компонентов от (a) до (e), то есть других составляющих, которые могут быть включены и использованы в количествах, которые не мешают улучшенному удержанию количества ВОИ композиции ПЭВП. В целом, такие другие составляющие представляют собой только малую часть композиции ПЭВП, то есть количество будет не более приблизительно 10 вес. %, или не более приблизительно 8 вес. %, или не более приблизительно 5 вес. % в расчете на вес компонента ПЭВП (a). В определенных вариантах осуществления количество будет не более приблизительно 3 вес. %, или не более приблизительно 1 вес. %, или не более приблизительно 0,5 вес. % в расчете на вес компонента ПЭВП (a).

[00144] В некоторых вариантах осуществления композиции ПЭВП в соответствии с настоящим раскрытием состоят в основном из или состоит из:

а) ПЭВП;

b) примерно от 0,01 до примерно 1,5 вес. %, или примерно от 0,02 до примерно 1,0 вес. %, или примерно от 0,05 до примерно 0,5 вес. %, в расчете на массу (a), антиоксиданта экранированного фенола;

c) примерно от 0,01 до примерно 1,5 вес. %, или примерно от 0,02 до примерно 1,0 вес. %, или примерно от 0,02 до примерно 0,5 вес. %, в расчете на массу (a), антиоксиданта фосфонита или фосфина;

d) примерно от 0,01 до примерно 5,0 вес. %, или примерно от 0,01 до примерно 2,5 вес. %, или примерно от 0,01 до примерно до примерно 1,0 вес. %, в расчете на массу (a), состабилизирующего синтетического или натурального гидроталькита; и

e) дополнительно одной или нескольких добавок, отличных от компонентов с пункта (b) по (d), в каждом случае в количестве примерно от 0,01 примерно до 5,0 вес. %, примерно от 0,01 примерно до 3,0 вес. %, или примерно от 0,01 примерно до 2,0 вес. % в расчете на массу (a).

[00145] В некоторых конкретных вариантах осуществления композиция ПЭВП состоит в основном из или состоит из:

a) ПЭВП;

b) примерно от 0,05 примерно до 0,5 вес. %, в расчете на массу (a), антиоксиданта экранированного фенола;

c) примерно от 0,01 до примерно 1,5 вес. %, или примерно от 0,02 до примерно 1,0 вес. %, или примерно от 0,02 до примерно 0,5 вес. %, в расчете на массу (a), антиоксиданта фосфонита или фосфина;

d) примерно от 0,01 до примерно 5,0 вес. %, или примерно от 0,01 до примерно 2,5 вес. %, или примерно от 0,01 до примерно до примерно 1,0 вес. %, в расчете на массу (a), состабилизирующего синтетического или натурального гидроталькита; и

e) дополнительно одной или нескольких добавок, отличных от компонентов с пункта (b) по (d), в каждом случае в количестве примерно от 0,01 примерно до 5,0 вес. %, примерно от 0,01 примерно до 3,0 вес. %, или примерно от 0,01 примерно до 2,0 вес. % в расчете на массу (a).

[00146] В других конкретных вариантах осуществления композиция ПЭВП состоит в основном из или состоит из:

a) ПЭВП;

b) примерно от 0,01 до примерно 1,5 вес. %, или примерно от 0,02 до примерно 1,0 вес. %, или примерно от 0,05 до примерно 0,5 вес. %, в расчете на массу (a), антиоксиданта экранированного фенола;

c) примерно от 0,02 примерно до 0,5 вес. %, в расчете на массу (a), антиоксиданта фосфонита или фосфина;

d) примерно от 0,01 до примерно 5,0 вес. %, или примерно от 0,01 до примерно 2,5 вес. %, или примерно от 0,01 до примерно 1,0 вес. %, в расчете на массу (a), состабилизирующего синтетического или натурального гидроталькита; и

e) дополнительно одной или нескольких добавок, отличных от компонентов с пункта (b) по (d), в каждом случае в количестве примерно от 0,01 примерно до 5,0 вес. %, примерно от 0,01 примерно до 3,0 вес. %, или примерно от 0,01 примерно до 2,0 вес. % в расчете на массу (a).

[00147] В еще других конкретных вариантах осуществления композиция ПЭВП состоит в основном из или состоит из:

a) ПЭВП;

b) примерно от 0,01 до примерно 1,5 вес. %, или примерно от 0,02 до примерно 1,0 вес. %, или примерно от 0,05 до примерно 0,5 вес. %, в расчете на массу (a), антиоксиданта экранированного фенола;

c) примерно от 0,01 до примерно 1,5 вес. %, или примерно от 0,02 до примерно 1,0 вес. %, или примерно от 0,02 до примерно 0,5 вес. %, в расчете на массу (a), антиоксиданта фосфонита или фосфина;

d) примерно от 0,01 примерно до 1,0 вес. %, в расчете на массу (a), состабилизирующего синтетического или натурального гидроталькита; и

e) дополнительно одной или нескольких добавок, отличных от компонентов с пункта (b) по (d), в каждом случае в количестве примерно от 0,01 примерно до 5,0 вес. %, примерно от 0,01 примерно до 3,0 вес. %, или примерно от 0,01 примерно до 2,0 вес. % в расчете на массу (a).

[00148] В дополнительных конкретных вариантах осуществления композиция ПЭВП состоит в основном из или состоит из:

a) ПЭВП;

b) примерно от 0,01 до примерно 1,5 вес. %, или примерно от 0,02 до примерно 1,0 вес. %, или примерно от 0,05 до примерно 0,5 вес. %, в расчете на массу (a), антиоксиданта экранированного фенола;

c) примерно от 0,01 до примерно 1,5 вес. %, или примерно от 0,02 до примерно 1,0 вес. %, или примерно от 0,02 до примерно 0,5 вес. %, в расчете на массу (a), антиоксиданта фосфонита или фосфина;

d) примерно от 0,01 до примерно 5,0 вес. %, или примерно от 0,01 до примерно 2,5 вес. %, или примерно от 0,01 до примерно 1,0 вес. %, в расчете на массу (a), состабилизирующего синтетического или натурального гидроталькита; и

e) дополнительно одной или нескольких добавок, отличных от компонентов с пункта (b) по (d), в каждом случае в количестве примерно от 0,01 примерно до 3,0 вес. %, в расчете на массу (a).

[00149] В самых конкретных вариантах осуществления композиция ПЭВП состоит в основном из или состоит из:

a) ПЭВП;

b) примерно от 0,05 примерно до 0,5 вес. %, в расчете на массу (a), антиоксиданта экранированного фенола;

c) примерно от 0,02 примерно до 0,5 вес. %, в расчете на массу (a), антиоксиданта фосфонита или фосфина;

d) примерно от 0,01 примерно до 1,0 вес. %, в расчете на массу (a), состабилизирующего синтетического или натурального гидроталькита; и

e) дополнительно одной или нескольких добавок, отличных от компонентов с пункта (b) по (d), в каждом случае в количестве примерно от 0,01 примерно до 3,0 вес. %, в расчете на массу (a).

[00150] В некоторых вариантах осуществления композиции ПЭВП в соответствии с настоящим раскрытием состоят в основном из или состоит из:

a) ПЭВП;

b) примерно от 0,06 примерно до 0,45 вес. %, или примерно от 0,08 до примерно 0,40 вес. %, или примерно от 0,09 до примерно 0,35 вес. %, в расчете на массу (a), антиоксиданта экранированного фенола;

c) примерно от 0,03 до примерно 0,45 вес. %, или примерно от 0,05 до примерно 0,40 вес. %, или примерно от 0,07 до примерно 0,35 вес. %, в расчете на массу (a), антиоксиданта фосфонита или фосфина;

d) примерно от 0,02 до примерно 0,85 вес. %, или примерно от 0,03 до примерно 0,70 вес. %, или примерно от 0,05 до примерно 0,5 вес. %, в расчете на массу (a), состабилизирующего синтетического или натурального гидроталькита; и

e) дополнительно одной или нескольких добавок, отличных от компонентов с пункта (b) по (d), в каждом случае в количестве примерно от 0,02 примерно до 1,85 вес. %, примерно от 0,035 примерно до 1,70 вес. %, или примерно от 0,05 примерно до 1,50 вес. % в расчете на массу (a).

[00151] В некоторых конкретных вариантах осуществления композиция ПЭВП состоит в основном из или состоит из:

a) ПЭВП;

b) примерно от 0,06 примерно до 0,45 вес. %, в расчете на массу (a), антиоксиданта экранированного фенола;

c) примерно от 0,03 до примерно 0,45 вес. %, или примерно от 0,05 до примерно 0,40 вес. %, или примерно от 0,07 до примерно 0,35 вес. %, в расчете на массу (a), антиоксиданта фосфонита или фосфина;

d) примерно от 0,02 до примерно 0,85 вес. %, или примерно от 0,03 до примерно 0,70 вес. %, или примерно от 0,05 до примерно 0,5 вес. %, в расчете на массу (a), состабилизирующего синтетического или натурального гидроталькита; и

e) дополнительно одной или нескольких добавок, отличных от компонентов с пункта (b) по (d), в каждом случае в количестве примерно от 0,02 примерно до 1,85 вес. %, примерно от 0,035 примерно до 1,70 вес. %, или примерно от 0,05 примерно до 1,50 вес. % в расчете на массу (a).

[00152] В других конкретных вариантах осуществления композиция ПЭВП состоит в основном из или состоит из:

a) ПЭВП;

b) примерно от 0,06 примерно до 0,45 вес. %, или примерно от 0,08 до примерно 0,40 вес. %, или примерно от 0,09 до примерно 0,35 вес. %, в расчете на массу (a), антиоксиданта экранированного фенола;

c) примерно от 0,03 примерно до 0,45 вес. %, в расчете на массу (a), антиоксиданта фосфонита или фосфина;

d) примерно от 0,02 до примерно 0,85 вес. %, или примерно от 0,03 до примерно 0,70 вес. %, или примерно от 0,05 до примерно 0,5 вес. %, в расчете на массу (a), состабилизирующего синтетического или натурального гидроталькита; и

e) дополнительно одной или нескольких добавок, отличных от компонентов с пункта (b) по (d), в каждом случае в количестве примерно от 0,02 примерно до 1,85 вес. %, примерно от 0,035 примерно до 1,70 вес. %, или примерно от 0,05 примерно до 1,50 вес. % в расчете на массу (a).

[00153] В еще других конкретных вариантах осуществления композиция ПЭВП состоит в основном из или состоит из:

a) ПЭВП;

b) примерно от 0,06 примерно до 0,45 вес. %, или примерно от 0,08 до примерно 0,40 вес. %, или примерно от 0,09 до примерно 0,35 вес. %, в расчете на массу (a), антиоксиданта экранированного фенола;

c) примерно от 0,03 до примерно 0,45 вес. %, или примерно от 0,05 до примерно 0,40 вес. %, или примерно от 0,07 до примерно 0,35 вес. %, в расчете на массу (a), антиоксиданта фосфонита или фосфина;

d) примерно от 0,02 примерно до 0,85 вес. %, в расчете на массу (a), состабилизирующего синтетического или натурального гидроталькита; и

e) дополнительно одной или нескольких добавок, отличных от компонентов с пункта (b) по (d), в каждом случае в количестве примерно от 0,02 примерно до 1,85 вес. %, примерно от 0,035 примерно до 1,70 вес. %, или примерно от 0,05 примерно до 1,50 вес. % в расчете на массу (a).

[00154] В дополнительных конкретных вариантах осуществления композиция ПЭВП состоит в основном из или состоит из:

a) ПЭВП;

b) примерно от 0,06 примерно до 0,45 вес. %, или примерно от 0,08 до примерно 0,40 вес. %, или примерно от 0,09 до примерно 0,35 вес. %, в расчете на массу (a), антиоксиданта экранированного фенола;

c) примерно от 0,03 до примерно 0,45 вес. %, или примерно от 0,05 до примерно 0,40 вес. %, или примерно от 0,07 до примерно 0,35 вес. %, в расчете на массу (a), антиоксиданта фосфонита или фосфина;

d) примерно от 0,02 до примерно 0,85 вес. %, или примерно от 0,03 до примерно 0,70 вес. %, или примерно от 0,05 до примерно до примерно 0,5 вес. %, в расчете на массу (a), состабилизирующего синтетического или натурального гидроталькита; и

e) дополнительно одной или нескольких добавок, отличных от компонентов с пункта (b) по (d), в каждом случае в количестве примерно от 0,02 примерно до 1,85 вес. %, в расчете на массу (a).

[00155] В самых конкретных вариантах осуществления композиция ПЭВП состоит в основном из или состоит из:

a) ПЭВП;

b) примерно от 0,08 примерно до 0,40 вес. %, в расчете на массу (a), антиоксиданта экранированного фенола;

c) примерно от 0,05 примерно до 0,40 вес. %, в расчете на массу (a), антиоксиданта фосфонита или фосфина;

d) примерно от 0,03 примерно до 0,70 вес. %, в расчете на массу (a), состабилизирующего синтетического или натурального гидроталькита; и

e) дополнительно одной или нескольких добавок, отличных от компонентов с пункта (b) по (d), в каждом случае в количестве примерно от 0,035 примерно до 1,70 вес. %, в расчете на массу (a).

[00156] В некоторых аспектах вышеприведенных вариантов композиция ПЭВП в основном свободна или свободна от антиоксидантов аминов. В других аспектах вышеприведенных вариантов композиция ПЭВП в основном свободна или свободна от стабилизаторов аминов. В определенных аспектах вышеприведенных вариантов, композиция ПЭВП в основном свободна или свободна от антиоксидантов аминов и стабилизаторов аминов.

[00157] В других аспектах вышеприведенных вариантов композиция ПЭВП в основном свободна от или свободна от антиоксидантов фосфита, т.е. антиоксидантов, которые могут быть представлены в виде P[OR]₃.

G) Стабилизирующая система

[00158] Стабилизирующая система в соответствии с настоящим изобретением представляет собой композицию, в которой антиоксидант экранированного фенола (b), антиоксидант фосфонита или фосфина (c) и состабилизирующий синтетический или природный гидроталькит (d) представлены в сочетании друг с другом в заранее отрегулированных, готовых к использованию количествах и соотношениях, дополнительно в комбинации со связующим компонентом или носителем, например, в виде одного или нескольких концентратов красителя.

[00159] В некоторых вариантах осуществления система стабилизаторов, дополнительно в комбинации со связующим компонентом, может дополнительно включать в себя предварительно отрегулированные, готовые к употреблению количества и соотношения одной или более добавок (e). В определенных вариантах осуществления стабилизирующая система включает, в качестве дополнительной(ых) добавки(ок) (e), по меньшей мере, одну добавку, выбранную из основных состабилизаторов, зародышеобразователей, пигментов, оптических отбеливателей, антистатических агентов, технологических добавок, радиоактивных агентов, усилителей прочности расплава и добавок против царапин.

[00160] Использование концентратов красителей для более эффективного включения ингредиентов, в частности тех, которые используются на низких уровнях, в полиолефиновых смолах хорошо известно. Использование концентратов красителей выгодно, потому что ингредиенты представлены в предварительно диспергированной форме, которая дополнительно способствует их равномерному распределению в полиолефиновой смоле, особенно в случае ингредиентов, которые используются в небольших количествах. В зависимости от природы компонентов концентраторы красителей также могут быть выгодны с точки зрения стабильности хранения, обработки и дозировки. Концентраторы красителей имеют относительно высокие концентрации ингредиентов в связующей смоле, в которой ингредиенты можно легко диспергировать и которая совместима с полиолефиновыми смолами.

[00161] Соответственно в некоторых вариантах осуществления система стабилизации, раскрытая в данном документе, состоит в основном из или состоит из:

i) антиоксиданта экранированного фенола (b);

ii) приблизительно от 0,005 до 150 частей по массе, или приблизительно от 0,01 до 100 частей по массе, или приблизительно от 0,05 до 50 частей по массе, или приблизительно от 0,1 до 25 частей по массе, в расчете на массу антиоксиданта экранированного фенола (b), антиоксиданта фосфонита или фосфина (c);

iii) приблизительно от 0,002 до 150 частей по массе, или приблизительно от 0,005 до 100 частей по массе, или приблизительно от 0,01 до 75 частей по массе, или приблизительно от 0,05 до 50 частей по массе, в расчете на массу антиоксиданта экранированного фенола (b), состабилизирующего синтетического или натурального гидроталькита (d);

iv) дополнительно от 0,02 до 100 частей по массе, или от 0,02 до 60 частей по массе, или от 0,02 до 40 частей по массе, в расчете на массу антиоксиданта экранированного фенола (b), добавки(ок) (e); и

v) дополнительно связующего компонента.

[00162] В некоторых конкретных вариантах осуществления система стабилизации, раскрытая в данном документе, состоит в основном из или состоит из:

i) антиоксиданта экранированного фенола (b);

ii) приблизительно от 0,05 до 50 частей по массе, или приблизительно от 0,1 до 25 частей по массе, в расчете на массу антиоксиданта экранированного фенола (b), антиоксиданта фосфонита или фосфина (c);

iii) приблизительно от 0,002 до 150 частей по массе, или приблизительно от 0,005 до 100 частей по массе, или приблизительно от 0,01 до 75 частей по массе, или приблизительно от 0,05 до 50 частей по массе, в расчете на массу антиоксиданта экранированного фенола (b), состабилизирующего синтетического или натурального гидроталькита (d);

iv) дополнительно от 0,02 до 100 частей по массе, или от 0,02 до 60 частей по массе, или от 0,02 до 40 частей по массе, в расчете на массу антиоксиданта экранированного фенола (b), добавки(ок) (e); и

v) дополнительно связующего компонента.

[00163] В других конкретных вариантах осуществления система стабилизации, раскрытая в данном документе, состоит в основном из или состоит из:

i) антиоксиданта экранированного фенола (b);

ii) приблизительно от 0,005 до 150 частей по массе, или приблизительно от 0,01 до 100 частей по массе, или приблизительно от 0,05 до 50 частей по массе, или приблизительно от 0,1 до 25 частей по массе, в расчете на массу антиоксиданта экранированного фенола (b), антиоксиданта фосфонита или фосфина (c);

iii) приблизительно от 0,01 до 75 частей по массе, или приблизительно от 0,05 до 50 частей по массе, в расчете на массу антиоксиданта экранированного фенола (b), состабилизирующего синтетического или натурального гидроталькита (d);

iv) дополнительно от 0,02 до 100 частей по массе, или от 0,02 до 60 частей по массе, или от 0,02 до 40 частей по массе, в расчете на массу антиоксиданта экранированного фенола (b), добавки(ок) (e); и

v) дополнительно связующего компонента.

[00164] В самых конкретных вариантах осуществления система стабилизации, раскрытая в данном документе, состоит в основном из или состоит из:

i) антиоксиданта экранированного фенола (b);

ii) приблизительно от 0,1 до 25 частей по массе, в расчете на массу антиоксиданта экранированного фенола (b), антиоксиданта фосфонита или фосфина (c);

iii) приблизительно от 0,05 до 50 частей по массе, в расчете на массу антиоксиданта экранированного фенола (b), состабилизирующего синтетического или натурального гидроталькита (d);

iv) дополнительно от 0,02 до 100 частей по массе, или от 0,02 до 60 частей по массе, или от 0,02 до 40 частей по массе, в расчете на массу антиоксиданта экранированного фенола (b), добавки(ок) (e); и

v) дополнительно связующего компонента.

[00165] В других вариантах осуществления система стабилизации, раскрытая в данном документе, состоит в основном из или состоит из:

i) антиоксиданта экранированного фенола (b);

ii) приблизительно от 0,1 до 15 частей по массе, или приблизительно от 0,2 до 10 частей по массе, или приблизительно от 0,25 до 5 частей по массе, в расчете на массу антиоксиданта экранированного фенола (b), антиоксиданта фосфонита или фосфина (c);

iii) приблизительно от 0,07 до 25 частей по массе, или приблизительно от 0,1 до 15 частей по массе, или приблизительно от 0,15 до 7,5 частей по массе, в расчете на массу антиоксиданта экранированного фенола (b), состабилизирующего синтетического или натурального гидроталькита (d);

iv) дополнительно от 0,02 до 100 частей по массе, или от 0,02 до 60 частей по массе, или от 0,02 до 40 частей по массе, в расчете на массу антиоксиданта экранированного фенола (b), добавки(ок) (e); и

v) дополнительно связующего компонента.

[00166] В некоторых конкретных вариантах осуществления система стабилизации, раскрытая в данном документе, состоит в основном из или состоит из:

i) антиоксиданта экранированного фенола (b);

ii) приблизительно от 0,1 до 15 частей по массе, или приблизительно от 0,2 до 10 частей по массе, в расчете на массу антиоксиданта экранированного фенола (b), антиоксиданта фосфонита или фосфина (c);

iii) приблизительно от 0,07 до 25 частей по массе, или приблизительно от 0,1 до 15 частей по массе, или приблизительно от 0,15 до 7,5 частей по массе, в расчете на массу антиоксиданта экранированного фенола (b), состабилизирующего синтетического или натурального гидроталькита (d);

iv) дополнительно от 0,02 до 100 частей по массе, или от 0,02 до 60 частей по массе, или от 0,02 до 40 частей по массе, в расчете на массу антиоксиданта экранированного фенола (b), добавки(ок) (e); и

v) дополнительно связующего компонента.

[00167] В других конкретных вариантах осуществления система стабилизации, раскрытая в данном документе, состоит в основном из или состоит из:

i) антиоксиданта экранированного фенола (b);

ii) приблизительно от 0,1 до 15 частей по массе, или приблизительно от 0,2 до 10 частей по массе, или приблизительно от 0,25 до 5 частей по массе, в расчете на массу антиоксиданта экранированного фенола (b), антиоксиданта фосфонита или фосфина (c);

iii) приблизительно от 0,07 до 25 частей по массе, или приблизительно от 0,1 до 15 частей по массе, в расчете на массу антиоксиданта экранированного фенола (b), состабилизирующего синтетического или натурального гидроталькита (d);

iv) дополнительно от 0,02 до 100 частей по массе, или от 0,02 до 60 частей по массе, или от 0,02 до 40 частей по массе, в расчете на массу антиоксиданта экранированного фенола (b), добавки(ок) (e); и

v) дополнительно связующего компонента.

[00168] В самых конкретных вариантах осуществления система стабилизации, раскрытая в данном документе, состоит в основном из или состоит из:

i) антиоксиданта экранированного фенола (b);

ii) приблизительно от 0,2 до 10 частей по массе, в расчете на массу антиоксиданта экранированного фенола (b), антиоксиданта фосфонита или фосфина (c);

iii) приблизительно от 0,1 до 15 частей по массе, в расчете на массу антиоксиданта экранированного фенола (b), состабилизирующего синтетического или натурального гидроталькита (d);

iv) дополнительно от 0,02 до 100 частей по массе, или от 0,02 до 60 частей по массе, или от 0,02 до 40 частей по массе, в расчете на массу антиоксиданта экранированного фенола (b), добавки(ок) (e); и

v) дополнительно связующего компонента.

[00169] Антиоксидант экранированного фенола (b), который представляет собой компонент (i) стабилизирующей системы, антиоксидант фосфонита или фосфина (c), который представляет собой компонент (ii) стабилизирующей системы и гидротальцит (d), который представляет собой компонент (iii) стабилизирующей системы, являются в целом, и в частности, как описано ранее.

[00170] Дополнительную добавку (iv), как правило, выбирают из основных состабилизаторов, таких как указано выше в (e.5), зародышеобразователей, таких как указано выше в (e.6), пигментов, таких как указано выше в (e.10), оптических отбеливателей, таких как указано выше в (e.11), антистатических агентов, таких как указано выше в (e.12), технологических добавок, таких как указано выше в (e.13), реактивных агентов, таких как указано выше в (e.14), усилителей прочности расплава, таких как указано выше в (e.16), и добавок против царапин, таких как указано выше в (e.17) или смеси двух или более из них. В определенных вариантах осуществления дополнительная добавка (iv) представляет собой, по меньшей мере, одну добавку, выбранную из основных состабилизаторов, смазочных веществ, пигментов, реактивных агентов и парафинов. В других определенных вариантах осуществления дополнительная добавка (iv) представляет собой или включает, по меньшей мере, один из основных состабилизаторов (e.5).

[00171] В определенных аспектах вышеуказанных вариантов осуществления композиция стабилизатора в основном свободна или свободна от антиоксидантов фосфита, т.е. антиоксидантов, которые могут быть представлены в виде P[OR]₃.

[00172] В других аспектах вышеприведенных вариантов осуществления композиция стабилизатора в основном свободна или свободна от антиоксидантов аминов. В других аспектах вышеприведенных вариантов осуществления композиция стабилизатора в основном свободна или свободна от стабилизаторов аминов. В других определенных аспектах вышеприведенных вариантов осуществления композиция стабилизатора в основном свободна или свободна от антиоксидантов аминов и стабилизаторов аминов.

[00173] Подходящие связующие компоненты (v) включают, в частности, полиолефиновые парафины и смолы, а также включают, например, парафины (e.15), рассмотренные в целом и в частности выше, и смеси двух или более смол и/или связующих компонентов. Специалистам в данной области техники будет понятно, что подходящие связующие компоненты представляют собой те смолы и парафины и их смеси, которые способны к предварительному диспергированию компонентов стабилизатора с (i) по (iii) и дополнительно (iv) и которые легко смешиваются с целевым полиолефином.

[00174] В некоторых вариантах осуществления связующий компонент включает один или несколько полиолефинов, выбранных из полиэтилена, полипропилена, сополимеров этилена и сополимеров пропилена. В определенных аспектах связующий компонент в основном состоит из или состоит из одного или нескольких данных полиолефинов. В других конкретных аспектах вышеприведенных вариантов осуществления, связующий компонент в основном состоит из или состоит из этиленовых гомо- или сополимеров или смеси двух или более из них. В дальнейших определенных аспектах вышеприведенных вариантов связующий компонент в основном состоит из или состоит из ПЭНП или смеси двух или более из них.

[00175] В других вариантах осуществления связующий компонент представляет собой или содержит полиолефин, который соответствует одной из фракций ПЭВП (a), например связующий компонент представляет собой полиэтилен, имеющий плотность, по меньшей мере, 0,965 г/см³ и ИР₂ приблизительно от 50 до 400 г/10 мин или полиэтилен, имеющий плотность больше чем 0,965 г/см³ и ИР₂ от 50 г/10 мин до 250 г/10 мин.

[00176] Количество связующего компонента, если он используется, как правило, не является критическим и может варьироваться в широких пределах. Обычно, когда стабилизирующая система обусловлена в виде одного или нескольких концентратов красителя, связующий компонент составляет приблизительно от 10 до 75 вес. %, или приблизительно от 15 до 70 вес. %, или приблизительно от 20 до 60 вес. % от общего веса концентрата(ов) красителя. Соответственно компоненты с (i) по (iii) и дополнительно (iv), как правило, используются в концентрате(ах) красителя стабилизирующей системы в количестве приблизительно от 25 до 90 вес. %, или приблизительно от 30 до 85 вес. %, или приблизительно от 40 до 80 вес. % от общего веса концентрата красителя.

[00177] Для целей настоящего раскрытия полимерный связующий компонент, который используется при кондиционировании стабилизирующей системы, считается частью компонента ПЭВП (a), когда соответствующая стабилизирующая система смешивается с ПЭВП. То есть композиция ПЭВП, которую получают путем смешивания ПЭВП и стабилизирующей системы, которая состоит из компонентов с (i) по (v), понимается здесь как состоящая из компонента ПЭВП (a) и компонентов стабилизирующей системы с (i) по (iv), или с (b) по (e) соответственно.

[00178] Компоненты с (i) по (iii) и дополнительно (iv) стабилизирующей системы могут быть обусловлены вместе, то есть они могут быть предварительно смешаны, или же они могут быть обусловлены в двух или трех частях. Отдельное кондиционирование компонентов с (i) по (iii) и дополнительно (iv) стабилизирующей системы улучшает и способствует варьированию дозировки компонентов и позволяет, чтобы количества и соотношения компонентов можно было варьировать и адаптировать к потребностям конкретного состава более легко.

[00179] Выражение "кондиционирование", используемое в данном контексте, относится к предоставлению готовой к использованию формы стабилизирующей системы, которая обеспечивает удобную дозировку стабилизирующей системы, или которая обеспечивает удобное сочетание компонентов с (i) по (iii) и дополнительно (iv), с образованием стабилизирующей системы пользователем. Стабилизирующая система, обусловленная несколькими частями, как правило, будет предоставляться в комбинированной упаковке, включая инструкции, помогающие пользователю в дозировании отдельных частей таким образом, что получается стабилизирующая система.

[00180] Когда компоненты с (i) по (iii) и дополнительно (iv) стабилизирующей системы обусловлены отдельно, т.е. в двух или трех частях, связующий компонент, если он используется, может быть разделен между частями. В качестве альтернативы, по меньшей мере, одна из частей стабилизирующей системы может быть обусловлена использованием связующего компонента и, по меньшей мере, одна другая ее часть может быть обусловлена без связующего компонента. В определенных вариантах осуществления стабилизирующая система, которая обусловлена несколькими частями, каждая из частей включает в себя часть связующего компонента.

[00181] В других определенных вариантах осуществления стабилизирующая система обусловлена двумя частями, причем первая часть в основном состоит из или состоит из антиоксиданта экранированного фенола (i) и дополнительно первой части связующего компонента (v), а вторая часть в основном состоит из или состоит из антиоксиданта фосфонита или фосфина (ii), гидроталькита (iii) и дополнительно второй части связующего компонента (v).

[00182] Дополнительные добавки (iv), если они присутствуют, могут быть включены в любую одну из отдельно обусловленных частей стабилизирующей системы. В качестве альтернативы другие добавки (iv) могут быть разделены между отдельно обусловленными частями стабилизирующей системы, или могут быть обусловлены отдельно, в одной или нескольких частей, дополнительно вместе с частями связующего компонента.

H) Способ стабилизации

[00183] Стабилизирующая система в соответствии с настоящим раскрытием, как правило, подходит для стабилизации полиолефинов от повреждений из-за воздействия хлорированной или нехлорированной воды при температуре в диапазоне приблизительно от 0°C до 100°C.

[00184] Полиолефины, в которых может быть использована стабилизирующая система, включают полимеры моноолефинов и диолефинов, например полипропилен, полиизобутилен, полибутен-1, полиметилпентен-1, полиизопрен или полибутадиен, а также полимеры циклоолефинов, например циклопентан или норборнен, полиэтилен (который необязательно может быть сшитым), например полиэтилен высокой плотности (ПЭВП), полиэтилен низкой плотности (ПЭНП) и линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП). Смеси этих полимеров, например смеси полипропилена с полиизобутиленом, полипропилена с полиэтиленом (например, ПП/ПЭВП, ПП/ПЭНП) и смеси различных типов полиэтилена (например, ПЭНП/ПЭВП), также могут быть использованы. Стабилизирующая система также полезна для сополимеров моноолефинов и диолефинов друг с другом или с другими виниловыми мономерами, такими как, например, этилен/пропилен, ЛПЭНП и его смеси с ПЭНП, пропилен/бутен-1, этилен/гексен, этилен/этилпентен, этилен/гептен, этилен/октен, пропилен/изобутилен, этилен/бутен-1, пропилен/бутадиен, изобутилен, изопрен, этилен/алкилакрилаты, этилен/алкилметакрилаты, этилен/винилацетат (ЭВА) или этилен/сополимеры акриловой кислоты (ЭАК) и их соли (иономеры) и тройные сополимеры этилена с пропиленом и диеном, таким как гексадиен, дициклопентадиен или этилиден-норборнен; а также смеси таких сополимеров и их смеси с полимерами, упомянутыми выше, например полипропилен/этилен пропиленовых сополимеров, ПЭНП/ЭВА, ПЭНП/ЭАК, ЛПЭНП/ЭВА и ЛПЭНП/ЭАК.

[00185] В определенных вариантах осуществления полиолефин включает, в основном состоит из или состоит из одного или более ПЭВП. В некоторых аспектах этих вариантов осуществления ПЭВП рассматривается в целом и в частности для компонента (a).

[00186] Полиолефин стабилизируют, и стабилизированную полиолефиновую композицию получают путем смешивания:

a) полиолефина;

b) эффективного количества антиоксиданта экранированного фенола;

c) эффективного количества антиоксиданта фосфонита или фосфина;

d) эффективного количества состабилизирующего синтетического или натурального гидроталькита.

[00187] Обычно компоненты от (b) до (d) можно смешать с полиолефином и распределить в нем же за счет соединения компонентов расплава от (a) до (d). Перед соединением расплава все или часть компонентов может быть смешана в сухом виде для облегчения равномерного распределения компонентов от (b) до (d) в полиолефине. Компоненты от (b) до (d) могут быть добавлены в полиолефин по отдельности или вместе, одновременно или последовательно.

[00188] В некоторых из вариантов осуществления компоненты от (b) до (d) используются в виде одного или нескольких суперконцентратов.

[00189] В конкретных вариантах осуществления компоненты от (b) до (d) используются в виде одной из стабилизирующих систем, описанных здесь выше.

[00190] Обычно компоненты от (b) до (d) обычно включены в полиолефины в количествах, рассматриваемых в общем и целом и, в частности, выше относительно композиции ПЭВП, например

b) антиоксидант экранированного фенола используется в количествах приблизительно от 0,01 до 1,5 вес. %, или приблизительно от 0,02 до 1,0 вес. %, или приблизительно от 0,05 до 0,5 вес. %, в расчете на массу полиолефина;

c) антиоксидант фосфонита или фосфина используется в количествах приблизительно от 0,01 до 1,5 вес. %, или приблизительно от 0,02 до 1,0 вес. %, или приблизительно от 0,02 до 0,5 вес. %, в расчете на массу полиолефина; и

d) состабилизирующий синтетический или натуральный гидроталькит используется в количествах приблизительно от 0,01 до 5,0 вес. %, или приблизительно от 0,01 до 2,5 вес. %, или приблизительно от 0,01 до 1,0 вес. %, в расчете на массу (a), полиолефина.

[00191] Количество, в котором стабилизирующую систему смешивают с ПЭВП, обычно варьируют в зависимости от концентрации стабилизирующей системы, т.е. наличия или отсутствия связующего компонента и количества связующего компонента, которое присутствует в стабилизирующей системе. Когда стабилизирующая система обусловлена в виде одного или нескольких концентратов красителя, общее количество концентратов красителя, включенных в полиолефин, как правило, находится в диапазоне приблизительно от 0,1 до 10 вес. % в расчете на массу полиолефина.

[00192] Соответственно, компонент ПЭВП (a) стабилизируется, и композиция ПЭВП настоящего раскрытия изготавливается путем смешивания:

a) ПЭВП;

b) эффективного количества антиоксиданта экранированного фенола;

c) эффективного количества антиоксиданта фосфонита или фосфина;

d) эффективного количества состабилизирующего синтетического или натурального гидроталькита; и

e) дополнительно одной или нескольких добавок, отличных от компонентов с пункта (b) по (d).

[00193] Обычно компоненты от (b) до (d), и дополнительно (e), можно смешать с ПЭВП и распределить в нем же за счет соединения компонентов расплава. Перед соединением расплава все или часть компонентов может быть смешана в сухом виде для облегчения равномерного распределения компонентов от (b) до (d), и дополнительно (e), в ПЭВП. Компоненты от (b) до (d), и дополнительно (e), могут быть добавлены по отдельности или вместе, одновременно или последовательно.

[00194] В некоторых из вариантов осуществления компоненты от (b) до (d), и дополнительно (e), используются в виде одного или нескольких суперконцентратов.

[00195] В конкретных вариантах осуществления компоненты от (b) до (d), и опционально дополнительная(ые) добавка(и) (e.5), (e.6), (e.10), (e.11), (e.12), (e.13), (e.14), (e.15), (e.16) и/или (e.17), используются в виде одной из систем стабилизации, описанных здесь выше.

[00196] Количество, в котором стабилизирующую систему смешивают с ПЭВП, обычно варьируют в зависимости от концентрации стабилизирующей системы, т.е. наличия или отсутствия связующего компонента и количества связующего компонента, которое присутствует в стабилизирующей системе. Когда стабилизирующая система обусловлена в виде одного или нескольких концентратов красителя, общее количество концентратов красителя, включенных в полиолефин, как правило, находится в диапазоне приблизительно от 0,1 до 10 вес. %, в расчете на массу компонента ПЭВП (a).

[00197] Специалистам в данной области техники будет понятно, что полиолефин или ПЭВП, которые используют в данном способе, может быть коммерческим продуктом, который уже включает в себя определенное количество антиоксидантов и/или стабилизаторов. В случае, если один или несколько антиоксидантов или стабилизаторов, которые присутствуют в коммерческом продукте, соответствуют одному или нескольким компонентам (b), (c), (d) и дополнительно (e) стабилизирующей системы, рассмотренной в настоящем документе, количество соответствующего(их) компонента(ов) стабилизирующей системы может быть соответствующим образом скорректировано.

I) Литые изделия

[00198] Композиция ПЭВП в соответствии с настоящим раскрытием, как правило, подходит для формованных изделий, в которых обычно используется ПЭВП. Тем не менее, из-за повышенной стойкости к износу при длительном воздействии хлорированной и нехлорированной воды при температуре в диапазоне от 0°C до 100°C композиция ПЭВП особенно подходит для формованных изделий, которые подвергаются воздействию таких условий при нормальном использовании, как, например, трубы, детали, используемые в системах трубопроводов, такие как фитинги, геотекстиль и тому подобное.

[00199] В некоторых вариантах осуществления композиция ПЭВП может быть в форме трубы или деталей, используемых в системе трубопроводов. Трубы и другие детали могут быть получены путем экструзии вдоль длинной оси трубы/детали, а также экструзии профилей, где труба/деталь формируется в окружном направлении. В частности, например, фитинги могут быть изготовлены с использованием процессов формования, таких как литье под давлением, а также процессов обработки из экструдированного трубопровода или экструдированного твердого стержня трубных заготовок.

[00200] Когда композиция ПЭВП применяется в качестве материала для труб или материала для деталей, используемых в системах труб, в некоторых вариантах осуществления труба или деталь в основном состоит из или состоит из композиции ПЭВП. В альтернативных вариантах осуществления труба или часть системы труб содержит два или более слоев, включая внутренний полимерный слой, где, по меньшей мере, внутренний слой в основном состоит из или состоит из композиции ПЭВП. Внутренний слой в данном контексте следует понимать как часть поверхности трубы, которая приходит в непосредственный контакт со средствами, транспортируемыми по трубопроводу, например хлорированной и нехлорированной водой. Специалистам в данной области техники будет понятно, что слоистые структуры труб также включают структуры, в которых труба или часть трубопроводной системы содержит, по меньшей мере, три слоя, включая внутренний и наружный полимерный слой, причем как внутренний, так и внешний слой состоят в основном из или состоят из композиции ПЭВП. В некоторых примерах многослойные структуры могут состоять из композиции ПЭВП, а также дополнительных слоев, предназначенных для укрепления, барьерных свойств или других функций. Дополнительные слои включают неполимерные материалы, в том числе, но не ограничиваясь, стекловолокно, стальное волокно, алюминий и т.д., а также дополнительные слои могут включать другие смолы, в том числе композицию ПЭВП, а также другие полимеры и крепежные слои для связывания одного слоя с другим.

[00201] Когда композиция ПЭВП используется в изделиях, таких как геотекстиль, изделия могут состоять в основном из или состоять из композиции ПЭВП. В альтернативных вариантах осуществления композиция ПЭВП может быть использована вместе с другими материалами, обычно используемыми для этой цели, то есть натуральными или синтетическими волокнами.

ПРИМЕРЫ

[00202] Следующие примеры дополнительно иллюстрируют композиции, системы и способы. Специалистам в данной области техники будет понятно, что иллюстрации могут быть изменены в соответствии с вышеприведенным описанием в пределах сущности изобретения и объема формулы изобретения.

A. Материалы и способы

[00203] Время окислительной индукции (ВОИ) было определено с использованием TA Instruments Model 911001.902, подключенного к компьютеру под управлением Thermal Advantage (TA) Universal Analysis 2000 (Windows 2000). Данная система была впервые откалибрована с помощью индия и олова перед загрузкой образца и опорного поддона в клетку. Образцы нагревали с постоянной скоростью в среде инертного азота. Когда температура достигла 200°C, образец держали при 200°C в течение 5 минут перед изменением потока газа на поток кислорода. Нулевая точка индукционного периода была точкой, в которой поток азота был переключен на кислород. Конец периода индукции был обозначен резким увеличением выделяемого тепла или температуры, как записано кодирующим устройством ЦИВ.

[00204] Иллюстративные и сравнительные образцы были приготовлены путем смешивания компонента полиолефина (A.1), а соответствующие добавки - в двухшнековом 18 мм-экструдере Leistritz (Прим. 1C и Прим. 2), или миксер BRabender при 200°C (Прим. 3C и Прим. 4). Количества (в частях на миллион) и комбинации добавок, используемых в соответствующих образцах, соответствуют указанным в Таблице 1.

A.1: реактивный порошок бимодального ПЭВП, содержащий около 1-3 вес. % 1-бутена, имеющий плотность около 0,946-0,949 г/см³ и ВИР около 8-10 г/10 мин.

B.1: тетракис[метилен-3-(3',5'-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат]метан (Irganox® 1010)

B.2: n-октадецил-бета-(4'-гидрокси-3',5'-ди-трет-бутилфенил)пропионовой кислоты (Irganox® 1076)

B.3: 1,3,5-триметил-2,4,6-трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензила)бензол (Irganox® 1330)

B.4: этилен-бис[3,3-бис(3-трет-бутил-4-гидроксифенил)бутират] (Hostanox® O3)

C.1: тетракис(2,4-ди-трет-бутилфенил)-4,4'-бифенилена дифосфонит (Irgafos® P-EPQ)

C.C-1: трис(2,4-ди-трет-бутилфенил)фосфит (Irgafos® 168)

D.1: гидроталькит (DHT-4A)

E.1: стеарат кальция

E.2: стеарат цинка

[00205] После смешивания композиции Прим. 1C и Прим. 2 были использованы для получения образцов для испытаний, имеющих толщину 75 мил посредством формования прессованием. Для устаревших экспериментов соответствующий образец для испытаний был помещен в сосуд, наполненный либо деионизированной водой, либо хлорированным водным раствором. Сосуд затем был помещен в циркулирующую сушильную печь, температура которой была установлена на 70°C в течение периода до 26 недель.

[00206] Хлорированный водный раствор был приготовлен путем разбавления 4,0 мл водного раствора гипохлорита натрия, имеющего концентрацию активного гипохлорита натрия 5,25% на 2 л, для получения раствора, содержащего приблизительно 100 частей на миллион активного гипохлорита натрия.

[00207] На Рисунке 1 показаны устаревшие данные для Прим. 1C и Прим. 2. Сравнительная композиция Прим. 1C изначально показала высокое значение ВОИ. Однако значение ВОИ Прим. 1C снизилось более чем на 50% в течение 10 недель. В отличие от этого начальное значение ВОИ композиции Прим. 2 составило лишь 50% от первоначального значения ВОИ Прим. 1C. Однако значение ВОИ композиции, содержащей стабилизирующую систему в соответствии с настоящим раскрытием, значительно не уменьшается в течение периода, равного 26 неделям.

[00208] Устаревшие данные, показанные на Рисунке 1, были пригодны для кинетической модели первого порядка,

ВОИ_t=ВОИ_t=0эксп.(-kt),

где ВОИ_t представляет собой значение ВОИ за время t, ВОИ_t=0 является начальным значением ВОИ неустаревшего образца, k представляет собой константу скорости первого порядка, и t представляет собой прошедшее время. Результаты этой модели были затем использованы для прогнозирования времени, необходимого для значения ВОИ для достижения истощения (с использованием в качестве критерия 0,01 минут ВОИ). Результаты этого прогноза представлены на Рисунке 2 и показывают, что удержание значения ВОИ Прим. 2 в соответствии с настоящим раскрытием, лучше с коэффициентом около 6, чем удержание ВОИ сравнительной композиции Прим. 1C.

[00209] Кроме того, было выявлено, что композиция Прим. 2 сохранила свой цвет намного лучше, чем композиция Прим. 1C во время старения.

[00210] Композиции Прим. 3C и Прим. 4 были экструдированы в лист толщиной 10 мил и шириной 6 дюймов. Образцы были взяты из этого листа и выдержаны при 60°C в растворе гипохлорита натрия 100 частей на миллион в течение 8 недель в соответствии с приведенным выше описанием. Данные старения показаны на Рисунке 3.

[00211] На Рисунке 3 показано, что антиоксидант экранированного фенола В.4 улучшает удерживание ВОИ в ПЭВП в условиях ускоренного старения. Однако старение композиции Прим. 3C сопровождалось значительным ухудшением распределения молекулярной массы ПЭВП, как показано на Рисунке 4. В отличие от этого, как показано на Рисунке 5, на распределение молекулярной массы ПЭВП в композиции Прим. 4 в соответствии с настоящим раскрытием условия ускоренного старения оказали гораздо меньшее влияние.

Изобретение относится к композиции полиэтилена высокой плотности для производства труб или изделий, используемых в системе трубопроводов, обладающей устойчивостью к повреждениям в присутствии хлорированной и нехлорированной воды. Композиция содержит мультимодальный полиэтилен высокой плотности и стабилизирующую систему, которая состоит из антиоксиданта экранированного фенола, антиоксиданта фосфонита или фосфина, натурального или синтетического гидроталькита, а также других дополнительных добавок. Композиция по изобретению демонстрирует улучшенные значения времени окислительной индукции (ВОИ), долгосрочную стабильность, при этом отлитые из нее трубы имеют более продолжительную ожидаемую долговечность. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил., 4 пр., 1 табл.

1. Композиция полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) для производства труб или изделий, используемых в системе трубопроводов, обладающая улучшенной устойчивостью к повреждениям в присутствии хлорированной и нехлорированной воды при температуре в диапазоне приблизительно от 0°С до 100°С и состоящая из:

a) мультимодального ПЭВП, где ПЭВП имеет плотность, большую чем или равную 0,946 г/см³, высокий индекс расплава (ВИР) при 190°С и нагрузке в 21,6 кг, меньший или равный 20 г/10 мин, и где ПЭВП содержит фракцию высокомолекулярного сополимера этилена с плотностью от 0,855 г/см³ до 0,949 г/см³ и индексом расплава MI₂ при 190°С и нагрузке в 2,16 кг меньшим или равным 0,01 г/10 мин;

b) эффективного количества антиоксиданта экранированного фенола;

c) эффективного количества антиоксиданта фосфонита или фосфина;

d) эффективного количества состабилизирующего синтетического или натурального гидроталькита; и

e) дополнительно одной или нескольких добавок, отличных от компонентов с пункта (b) по (d).

2. Композиция ПЭВП по п. 1, состоящая из:

а) мультимодального ПЭВП, причем ПЭВП имеет плотность, большую чем или равную 0,946 г/см³, высокий индекс расплава (ВИР) при 190°С и нагрузке в 21,6 кг меньший или равный 20 г/10 мин, и где ПЭВП содержит фракцию высокомолекулярного сополимера этилена с плотностью от 0,855 г/см³ до 0,949 г/см³ и индексом расплава MI₂ при 190°С и нагрузке в 2,16 кг, меньшим или равным 0,01 г/10 мин;

b) примерно от 0,05 примерно до 0,5 вес. %, в расчете на массу (а), антиоксиданта экранированного фенола;

c) примерно от 0,02 примерно до 0,5 вес. %, в расчете на массу (а), антиоксиданта фосфонита или фосфина;

d) примерно от 0,01 примерно до 1,0 вес. %, в расчете на массу (а), состабилизирующего синтетического или натурального гидроталькита; и

e) дополнительно одной или нескольких добавок, отличных от компонентов с пункта (b) по (d), в каждом случае в количестве примерно от 0,01 примерно до 3,0 вес. %, в расчете на массу (а).

3. Композиция ПЭВП по п. 1, отличающаяся тем, что ПЭВП (а) соответствует, по меньшей мере, одному из следующих положений от (а₁) до (а₃):

а₁) ПЭВП имеет молекулярно-массовое распределение, которое, по меньшей мере, бимодальное; и/или

а₂) ПЭВП имеет, по меньшей мере, одну долю полиэтиленовой смолы с плотностью ≥ 0,965 г/см³ и MI₂ от 50-400 г/10 мин.

4. Композиция ПЭВП по п. 1, отличающаяся тем, что антиоксидант экранированного фенола (b) является экранированным фенолом формулы (I)

где:

z представляет собой целое число от 1 до 4;

R^a представляет собой вторичную или третичную алкильную группу С₃-С₆, циклоалкильную группу С₃-С₆ или фенильную группу;

R^b представляет собой водород, алкильную группу C₁-C₆, циклоалкильную группу С₃-С₆ или фенильную группу;

R^c представляет собой водород или алкильную группу С₁-С₆, и

R^d представляет собой (СН₂)₂-СО₂-С₁₈Н₃₇ (z = 1) или один из поливалентных радикалов от R^d1 до R^d10

5. Композиция ПЭВП по п. 1, отличающаяся тем, что антиоксидант фосфонита или фосфина (с) является фосфонитом или фосфином формулы (II)

где:

х и у независимо друг от друга равны 0 или 1;

R¹ и R² независимо друг от друга являются незамещенными или алкил-замещенными арильными группами; и

R³ представляет собой арильную группу, которая является незамещенной или которая несет одну или несколько алкильных групп и/или группу -P[O_mR⁴]₂, где каждый m независимо равен 0 или 1 и каждый R⁴ независимо представляет собой незамещенную или алкил-замещенную арильную группу.

6. Композиция ПЭВП по п. 1, отличающаяся тем, что гидроталькит (d) представляет собой смешанный гидроксид формулы (IIIa) или (IIIb)

где:

М²⁺ это Са²⁺, Mg²⁺, Sr²⁺, Ва²⁺, Zn²⁺, Pb²⁺, Sn²⁺ или Ni²⁺,

M³⁺ это Al³⁺, B³⁺ или Bi³⁺,

а число до 0,5;

A^b анион с валентностью b;

b целое число от 1 до 4;

с равно нулю или числу до 2;

d число до 6;

е число до 2; и

f равно нулю или числу до 15.

7. Композиция ПЭВП по п. 1, содержащая одну или несколько добавок (е), выбранных из группы, состоящей из УФ-поглотителей, светостабилизаторов, дезактиваторов металлов, поглотителей пероксида, полиамидных стабилизаторов, основных состабилизаторов, зародышеобразующих агентов, наполнителей, упрочняющих агентов, производных амино-пропаноата, смазочных материалов, пигментов, оптических отбеливателей, антистатических агентов, технологических добавок, меченых атомов, парафинов, усилителей прочности расплава и добавок против царапин.

8. Композиция ПЭВП по п. 1, которая не содержит амино-антиоксидантов.

9. Композиция ПЭВП по п. 1, которая не содержит амино-стабилизаторов.

10. Труба, которая пригодна для подачи питьевой хлорированной или нехлорированной воды при температуре в диапазоне примерно от 0°С до 100°C с двумя или более слоями, включая один внутренний полимерный слой, где внутренний полимерный слой состоит из композиции ПЭВП по п. 1.