[发明专利]基于高密度聚乙烯的注射模制的柔性管

说明书

本发明涉及抗应力开裂并且充当特别地对水蒸气的屏障的由高密度聚乙烯制成的包装、特别地柔性管。

为了本发明的目的，术语“聚乙烯”不仅意指重复单元为乙烯的聚乙烯均聚物，而且还引申为具有交替的两个重复单元(其中一个为乙烯)的乙烯-烯烃共聚物。通常通过缩写PE来指代聚乙烯。

为了本发明的目的，术语“高密度聚乙烯”意指如先前定义且密度至少等于0.94g/cm³的聚乙烯。通常通过缩写HDPE来指代高密度聚乙烯(并且当高密度聚乙烯为线性时缩写为LHDPE)。

根据本发明的柔性管被特别地意图包含膏状产品，比如牙膏、药品、美容产品、食品、卫生用品、牙膏、清洁产品、脂肪性物质、脂肪、乳香(mastic)或粘合剂。

这些产品可以在较大或较小程度上包含能够引起管壁的应力开裂的表面活性剂。

为了本发明的目的，术语“应力开裂”意指表面活性剂产品对聚合物的物理化学攻击的现象，所述现象通过在聚合物中形成微裂纹反映，所述现象可以进行直到导致壁分裂。

在填充之后，通过箍缩壁并且熔接如此制成的彼此倚靠的两个唇部(lip)来封闭管。

壁的分裂通常在熔接的区域中观察到。

包含在柔性管中的产品还在较大或较小程度上包含水。目前，特别地在化妆品中，包装的产品正朝着基于水的乳液发展。因此，这些产品的包装必须满足对水蒸气的不渗透性(或“水屏障(water barrier)”)的标准，所述标准越来越严格，以便避免：

-被包含在管中的乳霜的过多的重量损失，此重量损失可归因于由于将乳霜包装在管的封闭体积中使以蒸气形式产生的水迁移穿过管壁，以及

-因此，修改被包装在管中的乳霜的膏状性质。

对水的渗透性通常被测量为在填充期间由包含在乳霜中的水的蒸发诱发的重量损失相对于包含在管中的乳霜的初始重量的百分比。因此，重量损失率同时取决于壁对水蒸气的多孔性以及蒸发表面积(即，管壁的表面积)与包含在管中的乳霜的体积之间的比率。

最后，管壁必须由柔性材料制成，以允许通过对壁的简单压力分配包含在其中的膏状类型的产品。本领域的技术人员知道如何通过注射模制制造由低密度聚乙烯制成的柔性管。

为了本发明的目的，术语“低密度聚乙烯”意指如先前定义且密度在0.88g/cm³和0.94g/cm³之间的聚乙烯。通常通过缩写LDPE来指代低密度聚乙烯(并且当低密度聚乙烯为线性时缩写为LLDPE)。

LDPE(包括LLDPE)具备用于经由注射模制方法制造柔性管的两个优点：

-第一，对表面活性剂的良好抗性，这允许使用具有高熔体流动指数(MFI)的聚合物，并且因此利于注射模制操作，

-第二，比HDPE更低的挠曲模量，这使得可以使壁变厚而同时保存其柔性，并且因此还利于注射模制操作。

对应地，当柔性管由LDPE制成时，通过水蒸气迁移穿过壁的重量损失远远更大。对于通常用于分配样品的小容量的管比如填充到3ml的直径16mm的管，此现象变得不可接受。

欧洲专利申请EP 0 856 554是特别已知的，该专利申请描述壁由基于具有约10g/10分钟的熔体流动指数(MFI)的低密度乙烯共聚物的热塑性混合物组成的柔性管。

更特别地，所述文件描述由热塑性材料制成的柔性管，所述热塑性材料包括具有在10g/10分钟和20g/10分钟之间的高熔体流动指数(MFI)的第一低密度乙烯共聚物和具有在4g/10分钟和10g/10分钟之间的熔体流动指数(MFI)的第二低密度乙烯共聚物。

EP 0 856 554特别教导热塑性混合物必须具有大约10g/10分钟的高MFI指数，以便适合用于注射模制具有薄壁的物体，据此用于在10g/10分钟和20g/10分钟之间的乙烯C₄-C₅烯烃共聚物的混合物。然而，根据由化妆品行业通常要求的规范，此类共聚物不充分地抗应力开裂。

此外，所述欧洲专利申请关于作为壁厚度的函数的管的柔性性质以及关于组成本发明的主题的壁对水蒸气的不渗透性性质是无记载的。

实际上，作为专利申请EP 0 856 554的主题的管不曾是具体工业应用的主题，因为其对水蒸气不是充分不渗透的并且是不充分抗“应力开裂”的以满足由化妆品行业通常规定的规范。