JP2002138110A - Polyethylene resin and pipe and joint using the same - Google Patents

Polyethylene resin and pipe and joint using the same

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JP2002138110A
JP2002138110A JP2001042314A JP2001042314A JP2002138110A JP 2002138110 A JP2002138110 A JP 2002138110A JP 2001042314 A JP2001042314 A JP 2001042314A JP 2001042314 A JP2001042314 A JP 2001042314A JP 2002138110 A JP2002138110 A JP 2002138110A
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molecular weight
temperature
elution
pipe
sec
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JP2001042314A
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Yasuhisa Mizuno
靖久 水野
Yasuhiro Kashiwagi
泰弘 柏木
Tetsuya Yoshikiyo
哲也 吉清
Kazuya Sakata
和也 坂田
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Japan Polychem Corp
Original Assignee
Japan Polychem Corp
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    • C08F10/02Ethene
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyethylene resin, and pipe and its joint using the resin having excellent rigidity, impact resistance and long-term durability under stress. SOLUTION: This polyethylene resin is produced using Ziegler-Natta catalyst and having characteristics (1) to (6) listed below: (1) melt flow rate of 0.20 to 0.50 g/10 min, (2) density of 0.948 to 0.952 g/cm3, (3) fluidity ratio of 65 to 130, (4) relaxation parameter by stress relaxation measurement of 1.90×10-8 dyn/cm2 or less, (5) ratio of the amount of high polymer component for each of plural fractions by exudation temperature accumulated for total exudation temperature range to the total exudate of 39 to 45 wt.%, (6) peak temperature of the exudation curve obtained by the above amount of high polymer component of 96.5 deg.C or lower, and peak temperature of the exudation curve obtained by the amount of low molecular weight component for each of plural fractions by exudation temperature of 99.2 deg.C or higher both of (5) and (6) based on a specific fractionation procedure. The pipe and the joint are made using the resin.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、剛性、耐衝撃性及
び応力下での長期耐久性(耐環境応力亀裂特性、パイプ
の熱間内圧クリープ特性および耐低速亀裂伸展特性)に
優れたポリエチレン樹脂及びこれを用いて得られるパイ
プ及びその継手に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polyethylene resin having excellent rigidity, impact resistance and long-term durability under stress (environmental stress cracking resistance, hot internal pressure creep resistance of pipes, and low-speed crack extension resistance). And a pipe and a joint obtained by using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリエチレンパイプ及びその継手は、軽
量で施工が容易であり、腐食せず、土中への埋設に耐え
る剛性と、地盤変動に追従できる可とう性とを有してい
る、等々の特徴により近年その使用量が急激に増加して
いる。ポリエチレンパイプ及びその継手に要求される特
性は、(1)これら特徴のほかに、(2)施工時及び施
工後他工事によって与えられる衝撃に耐えられる十分な
耐衝撃性とともに(3)ガスや水道水などの圧力下での
良好な長期耐久性(具体的には耐環境応力亀裂特性、熱
間内圧クリープ特性および耐低速亀裂伸展特性)を有す
ることである。現状では、(1)及び(2)の実用性が
満足され、(3)の長期耐久性については、例えばガス
パイプではISO 12162で定められたパイプの内
圧が円周応力換算で8MPa以上10MPa未満の状態
で、常温にて50年間の耐久性を有すると言われる材料
(PE80)が使用されている。しかし、これら材料
は、内圧が高い用途に使用するには、未だ長期耐久性が
不足しているため、近年ISO12162で定められた
パイプの内圧が円周応力換算で10MPa以上11.2
MPa未満の状態で、常温にて50年間の耐久性を有す
ると言われる材料(PE100)が使用され始めた。し
かし、PE100材料でも、特に高温で、微少な構造欠
陥部に発生する応力集中により脆性割れが発生するケー
スがあり、より高い圧力のもとで長期間使用するにあた
っては、このような脆性破壊の発生は、信頼性の観点か
ら望ましくない。
2. Description of the Related Art Polyethylene pipes and their joints are lightweight and easy to construct, do not corrode, have rigidity that can withstand burial in the soil, and have flexibility that can follow ground deformation. In recent years, its usage has rapidly increased due to the characteristics described above. The characteristics required for polyethylene pipes and their joints are (1) In addition to these features, (2) Sufficient impact resistance to withstand the impact given by other works during and after construction, and (3) Gas and water It has good long-term durability under pressure of water or the like (specifically, environmental stress cracking resistance, hot internal pressure creep resistance, and low-speed crack extension resistance). At present, the practicability of (1) and (2) is satisfied, and as for the long-term durability of (3), for example, in a gas pipe, the internal pressure of the pipe defined by ISO 12162 is 8 MPa or more and less than 10 MPa in terms of circumferential stress. In this state, a material (PE80) which is said to have a durability of 50 years at room temperature is used. However, these materials still have insufficient long-term durability for use in applications where the internal pressure is high. Therefore, in recent years, the internal pressure of pipes specified by ISO12162 is 10 MPa or more and 11.2 in terms of circumferential stress.
A material (PE100) which is said to have a durability of 50 years at room temperature under the MPa has started to be used. However, even in the case of the PE100 material, brittle cracks may occur due to stress concentration generated in minute structural defects, especially at high temperatures, and when used under a higher pressure for a long period of time, such brittle fracture may occur. Occurrence is undesirable from a reliability standpoint.

【0003】ポリエチレンパイプの長期耐久性は、パイ
プに加わる内圧が円周方向の引張応力として働いて長期
にわたり材料に加わることによるいわゆる引張クリープ
特性と共に、ストレスクラックに対する耐久性、すなわ
ち引張応力下でのESCR特性であると考えられてい
る。したがって、ポリエチレンパイプの長期耐久性を向
上させるためには、いわゆる引張クリープ特性と共にこ
の引張応力下でのESCR特性を向上させる必要があ
る。クリープ特性およびESCR特性を向上させる方法
としては、ポリエチレンの分子量を高くすることが知ら
れている。また、ESCR特性を向上させる方法とし
て、密度(ρ)を下げることが有効であると知られてい
る。しかし、分子量を高くすると流動性が低下してパイ
プ押出特性や継手製造時の射出成形性等が著しく悪化す
ると言う問題が生じる。また、密度(ρ)を下げると剛
性が低下し、急激な内圧の上昇に耐えられなくなるな
ど、好ましくなくなる。
[0003] The long-term durability of a polyethylene pipe has a so-called tensile creep characteristic due to the fact that the internal pressure applied to the pipe acts as a circumferential tensile stress and is applied to the material for a long period of time. It is believed to be ESCR characteristics. Therefore, in order to improve the long-term durability of the polyethylene pipe, it is necessary to improve not only the so-called tensile creep property but also the ESCR property under this tensile stress. As a method for improving creep characteristics and ESCR characteristics, it is known to increase the molecular weight of polyethylene. As a method for improving the ESCR characteristics, it is known that lowering the density (ρ) is effective. However, when the molecular weight is increased, there is a problem that the fluidity is reduced and the pipe extrusion characteristics and the injection moldability at the time of manufacturing a joint are significantly deteriorated. Further, when the density (ρ) is decreased, the rigidity is decreased, and it is not preferable that the rigidity cannot withstand a sudden increase in the internal pressure.

【0004】上記した問題を解決するために、特開平9
−67413号公報には、メルトフロレートと、流動比
と、密度と、応力緩和測定によって得られる緩和パラメ
ータHとが特定の範囲内に規定されたパイプ用ポリエチ
レン樹脂が開示されている。そして、上記公報に記載さ
れた技術事項によれば、剛性、耐衝撃性、及び応力下で
の長期耐久性(クリープ特性およびESCR特性)に優
れたパイプ用ポリエチレン樹脂が得られるとされてい
る。なお、この種のポリエチレン樹脂製のパイプを、特
に、内圧が高い用途に(例えば、ガスや水道用の本管な
どの大口径パイプとして)使用する場合においては、剛
性,耐衝撃性および長期耐久性の全てを高次元で満足す
るパイプが求められているのが実状である。
In order to solve the above-mentioned problem, Japanese Patent Laid-Open No.
JP-67413 discloses a polyethylene resin for pipes in which a melt flow rate, a flow ratio, a density, and a relaxation parameter H obtained by stress relaxation measurement are defined within a specific range. According to the technical matters described in the above publication, a polyethylene resin for pipes having excellent rigidity, impact resistance, and long-term durability under stress (creep characteristics and ESCR characteristics) is obtained. In addition, when this kind of polyethylene resin pipe is used particularly for an application having a high internal pressure (for example, as a large-diameter pipe such as a main pipe for gas or water supply), rigidity, impact resistance and long-term durability are required. In fact, there is a need for a pipe that satisfies all of the properties at a high level.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術の上記欠点を解消して剛性、耐衝撃性が良好に維持
されたまま熱間クリープ特性および引張応力下でのES
CR特性が改善されて長期耐久性が著しく改良され、か
つ、成形性、生産性等にも優れたポリエチレン樹脂及び
これで製造されたパイプ及び継手(例えば、長尺のパイ
プとパイプとを継ぐ連結手段としての継手)を提供する
ことにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art and to provide a hot creep characteristic and an ES under tensile stress while maintaining good rigidity and impact resistance.
Polyethylene resin having improved CR characteristics and significantly improved long-term durability, and excellent in moldability, productivity, etc., and pipes and joints manufactured therefrom (for example, connecting a long pipe to a pipe) As a means).

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するために鋭意検討の結果、チーグラーナッタ触
媒を用いて製造された特定の物性を有するポリエチレン
樹脂が上記目的を達成することを見出して本発明を完成
した。
Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, it has been found that a polyethylene resin having specific physical properties produced by using a Ziegler-Natta catalyst achieves the above object. And completed the present invention.

【0007】すなわち、第1の本発明は、チーグラーナ
ッタ触媒を用いて製造され、かつ、下記(1)〜(6)
の各物性を有する線状ポリエチレンであることを特徴と
するポリエチレン樹脂である。 (1)190℃において試験荷重5.00kgで測定し
たメルトフローレート(MFR5)が0.20〜0.5
0g/10分。 (2)密度(ρ)が0.948〜0.952g/c
3。 (3)流動比(フローレシオFR)が65〜130。 (4)応力緩和測定によって得られる下記式(I)の緩
和パラメータHが1.90×10-8dyn/cm2
下。 (5)温度上昇溶離分別(TREF)とサイズ排除クロ
マトグラフィー(SEC)とからなるクロス分別(TR
EF−SEC)によって求められる、複数の溶出温度区
分毎に算出される高分子量成分量を全溶出温度区分で積
算したものの、全容出量に対する比率(WH)が、39
〜45重量%。 (6)温度上昇溶離分別(TREF)とサイズ排除クロ
マトグラフィー(SEC)とからなるクロス分別(TR
EF−SEC)によって求められる、複数の溶出温度区
分毎に算出される高分子量成分量から求められる溶出曲
線のピーク温度(TH)が96.5℃以下、且つ、TR
EF−SECによって求められる、複数の溶出温度区分
毎に算出される低分子量成分量から求められる溶出曲線
のピーク温度(TL)が99.2℃以上。
That is, the first invention is produced using a Ziegler-Natta catalyst and comprises the following (1) to (6):
A polyethylene resin having the above physical properties. (1) The melt flow rate (MFR5) measured at 190 ° C under a test load of 5.00 kg is 0.20 to 0.5.
0 g / 10 minutes. (2) Density (ρ) of 0.948 to 0.952 g / c
m 3 . (3) The flow ratio (flow ratio FR) is 65 to 130. (4) The relaxation parameter H of the following formula (I) obtained by the stress relaxation measurement is 1.90 × 10 −8 dyn / cm 2 or less. (5) Cross fractionation (TR) consisting of temperature rising elution fractionation (TREF) and size exclusion chromatography (SEC)
Although the amounts of the high molecular weight components calculated for each of the plurality of elution temperature categories determined by EF-SEC) were integrated for all the elution temperature categories, the ratio (WH) to the total output amount was 39.
~ 45% by weight. (6) Cross fractionation (TR) consisting of temperature-rise elution fractionation (TREF) and size exclusion chromatography (SEC)
EF-SEC), the peak temperature (TH) of the elution curve obtained from the amount of high molecular weight component calculated for each of a plurality of elution temperature categories is 96.5 ° C. or less, and TR
The peak temperature (TL) of the elution curve determined from the amount of low molecular weight components calculated for each of a plurality of elution temperature categories determined by EF-SEC is 99.2 ° C or higher.

【0008】[0008]

【数2】 (ただし、E(τ)は時間τでの緩和弾性率である。)
である。
(Equation 2) (Where E (τ) is the relaxation modulus at time τ)
It is.

【0009】第2の発明は、上記ポリエチレン樹脂から
なるパイプ及び継手である。さらに、第3の発明は、8
0℃の定応力環境応力亀裂試験で、初期引張荷重が6M
Paの時の破壊時間が20時間以上でかつ初期引張荷重
が4MPaの時の破壊時間が80時間以上の性能を有す
ることを特徴とする、上記記載のパイプ及び継手であ
る。
A second invention is a pipe and a joint made of the above polyethylene resin. Further, the third invention is an embodiment of 8
Initial tensile load of 6M in a constant stress environment stress crack test at 0 ° C
The pipe and the joint described above, characterized in that the pipe and the joint have a performance in which the fracture time at Pa is 20 hours or more and the fracture time at an initial tensile load of 4 MPa is 80 hours or more.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】ポリエチレン樹脂 本発明で使用する上記のポリエチレン樹脂(本明細書に
おいて、線状ポリエチレンともいう)は、チーグラーナ
ッタ触媒を用いて製造される。例えば、Mg、Ti、ハロゲ
ンを含む固体触媒成分と有機アルミニウム化合物からな
る高活性チグラー系触媒を重合用触媒として用い、エチ
レンもしくは、エチレンと炭素数3〜20のα―オレフ
ィンを所望の密度(ρ)となる割合にして共重合するこ
とにより、好適に製造することができる。炭素数3〜2
0のα−オレフィンとしては、一般式R−CH=CH2
(式中、Rは炭素数1〜12のアルキル基を示す。)で
表される化合物、例えばプロピレン、1−ブテン、1−
ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1
−ブテン、1−ペンテン、1−オクテン等を挙げること
ができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Polyethylene Resin The above-mentioned polyethylene resin (also referred to as linear polyethylene in the present specification) used in the present invention is produced using a Ziegler-Natta catalyst. For example, a highly active Ziegler catalyst comprising a solid catalyst component containing Mg, Ti, and a halogen and an organoaluminum compound is used as a polymerization catalyst, and ethylene or ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms having a desired density (ρ ) Can be suitably produced by copolymerizing in such a ratio. 3 to 2 carbon atoms
The α-olefin of 0 is represented by the general formula R—CHRCH 2
(Wherein, R represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms), for example, propylene, 1-butene, 1-
Hexene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1
-Butene, 1-pentene, 1-octene and the like.

【0011】該ポリエチレン樹脂製造における重合方法
としてはスラリー重合、気相重合、溶液重合を例示する
ことが出来る。
Examples of the polymerization method for producing the polyethylene resin include slurry polymerization, gas phase polymerization, and solution polymerization.

【0012】本発明のパイプおよび継手用ポリエチレン
樹脂は、反応条件の異なる2基以上の反応器において、
低圧多段重合法によって製造される。即ち、MFR5が
0.20〜0.50g/10分、密度(ρ)が0.94
8〜0.952g/cm3、フローレシオFRが65〜
130の範囲として、それらを調整することにより、温
度上昇溶離分別(TREF)とサイズ排除クロマトグラ
フィー(SEC)とからなるクロス分別(TREF−S
EC)によって求められる、複数の溶出温度区分毎に算
出される高分子量成分量を全溶出温度区分で積算したも
のの、全容出量に対する比率(WH)が、39〜45重
量%で、複数の溶出温度区分毎に算出される高分子量成
分量から求められる溶出曲線のピーク温度(TH)が9
6.5℃以下、かつ、複数の溶出温度区分毎に算出され
る低分子量成分量から求められる溶出曲線のピーク温度
(TL)が99.2℃以上で、かつ、緩和パラメータH
が1.90×10-8dyn/cm2以下のものを得るこ
とができ、このポリエチレンを使用してパイプおよび継
手が成形できる。
The polyethylene resin for pipes and joints of the present invention can be used in two or more reactors having different reaction conditions.
It is manufactured by a low pressure multi-stage polymerization method. That is, MFR5 is 0.20 to 0.50 g / 10 min, and density (ρ) is 0.94.
8 to 0.952 g / cm 3 , flow ratio FR is 65 to
By adjusting them as a range of 130, a cross-fractionation (TREF-S) consisting of temperature-rise elution fractionation (TREF) and size exclusion chromatography (SEC)
EC), the amount of the high molecular weight component calculated for each of the plurality of elution temperature categories was integrated for all the elution temperature categories, but the ratio (WH) to the total amount of release was 39 to 45% by weight. The peak temperature (TH) of the elution curve obtained from the amount of the high molecular weight component calculated for each temperature category is 9
The peak temperature (TL) of the elution curve obtained from the low molecular weight components calculated for each of the plurality of elution temperature categories is not more than 6.5 ° C. and not less than 99.2 ° C., and the relaxation parameter H
Of 1.90 × 10 −8 dyn / cm 2 or less. Pipes and joints can be formed using this polyethylene.

【0013】本発明者らは、従来のようにパイプとして
の耐久性を向上させるためには密度(ρ)とMFRを各
々独立して変動させるのでは十分でなく、TREF−S
ECによって求められる、WH、TL及びTH、および
緩和パラメータHを見出し、これらが耐久性を支配する
こと、MFR5、フローレシオFR、密度(ρ)を前記
の様な所定範囲内でコントロールし、しかも、このW
H、TL、TH、およひパラメータHを目標値範囲に入
れることで、これにより耐久性の優れたポリエチレン、
ひいてはパイプ及び継手を得ることが可能となったもの
である。
The present inventors have found that it is not sufficient to independently change the density (ρ) and the MFR in order to improve the durability of a pipe as in the prior art.
Find WH, TL and TH, and relaxation parameter H required by EC, and control the durability, MFR5, flow ratio FR, and density (ρ) within the above-mentioned predetermined ranges, and , This W
By putting H, TL, TH, and the parameter H in the target value range, the polyethylene having excellent durability can be obtained.
As a result, a pipe and a joint can be obtained.

【0014】以上の様な方法で得られるポリエチレン樹
脂は、下記(1)〜(6)の各物性を有する線状ポリエ
チレンである。 (1)190℃において試験荷重5.00kgで測定し
たメルトフローレート(MFR5)が0.20〜0.5
0g/10分、好ましくは0.22〜0.45g/10
分、特に好ましくは0.25〜0.43g/10分。 (2)密度(ρ)が0.948〜0.952g/c
3、好ましくは0.949〜0.951g/cm3。 (3)流動比(フローレシオFR)が65〜130、好
ましくは70〜120、特に好ましくは80〜115。 (4)応力緩和測定によって得られる下記式(I)の緩
和パラメータHが1.90×10-8dyn/cm2
下、好ましくは1.85×10-8dyn/cm2以下。 (5)温度上昇溶離分別(TREF)とサイズ排除クロ
マトグラフィー(SEC)とからなるクロス分別(TR
EF−SEC)によって求められる、複数の溶出温度区
分毎に算出される高分子量成分量を全溶出温度区分で積
算したものの、全容出量に対する比率(WH)が、39
〜45重量%。 (6)温度上昇溶離分別(TREF)とサイズ排除クロ
マトグラフィー(SEC)とからなるクロス分別(TR
EF−SEC)によって求められる、複数の溶出温度区
分毎に算出される高分子量成分量から求められる溶出曲
線のピーク温度(TH)が96.5℃以下、且つ、TR
EF−SECによって求められる、複数の溶出温度区分
毎に算出される低分子量成分量から求められる溶出曲線
のピーク温度(TL)が99.2℃以上。
The polyethylene resin obtained by the above method is a linear polyethylene having the following physical properties (1) to (6). (1) The melt flow rate (MFR5) measured at 190 ° C under a test load of 5.00 kg is 0.20 to 0.5.
0 g / 10 min, preferably 0.22 to 0.45 g / 10
Min, particularly preferably 0.25 to 0.43 g / 10 min. (2) Density (ρ) of 0.948 to 0.952 g / c
m 3, preferably 0.949~0.951g / cm 3. (3) The flow ratio (flow ratio FR) is 65 to 130, preferably 70 to 120, particularly preferably 80 to 115. (4) The relaxation parameter H of the following formula (I) obtained by the stress relaxation measurement is 1.90 × 10 −8 dyn / cm 2 or less, preferably 1.85 × 10 −8 dyn / cm 2 or less. (5) Cross fractionation (TR) consisting of temperature rising elution fractionation (TREF) and size exclusion chromatography (SEC)
Although the amounts of the high molecular weight components calculated for each of the plurality of elution temperature categories determined by EF-SEC) were integrated for all the elution temperature categories, the ratio (WH) to the total output amount was 39.
~ 45% by weight. (6) Cross fractionation (TR) consisting of temperature-rise elution fractionation (TREF) and size exclusion chromatography (SEC)
EF-SEC), the peak temperature (TH) of the elution curve obtained from the amount of high molecular weight component calculated for each of a plurality of elution temperature categories is 96.5 ° C. or less, and TR
The peak temperature (TL) of the elution curve determined from the amount of low molecular weight components calculated for each of a plurality of elution temperature categories determined by EF-SEC is 99.2 ° C or higher.

【0015】パイプや継手に使用されるポリエチレンに
求められている応力下での長期耐久性、すなわち耐環境
応力亀裂特性、パイプの熱間内圧クリープ特性および耐
低速亀裂伸展特性は、ポリエチレンの結晶部と結晶部と
をつなぐ、いわゆるタイ分子が多いほど良好である事が
よく知られている。また、タイ分子が少ない構造のポリ
エチレンでは亀裂の進むスピード、すなわち破壊スピー
ドも速いことが知られている。
[0015] The long-term durability under stress required for polyethylene used for pipes and joints, that is, environmental stress cracking resistance, hot internal pressure creep resistance and low-speed crack extension resistance of polyethylene is determined by the crystal part of polyethylene. It is well known that the more the so-called tie molecules connecting the crystal part and the crystal part, the better. It is also known that polyethylene having a structure with a small number of tie molecules has a high cracking speed, that is, a high breaking speed.

【0016】Brownらも述べているように(Y. Hua
ng & N. Brown, J. Poly. Sci.: Part B: Poly. Phys.,
29, 129 (1991))溶融時の分子の末端間距離が、
{(結晶ラメラ部の厚み)×2+非晶部厚み}(=長周
期)より長ければタイ分子が生成すると考えることがで
きる。末端間距離は分子量が大きい事、すなわち分子長
が長いことで長くなると考えられる。Brownらは更
に、低速亀裂伸展の速度は平均分子量が大きいほど遅く
なる、とも述べている(Y. Huang & N. Brown, J. Pol
y. Sci.: Part B: Poly. Phys., 28, 2007 (1990))。
これはまさに、平均分子量が大きいほどタイ分子生成の
確率が高くなることを示唆している。平均分子量はMF
R5で表現され、MFR5が小さい場合に分子量は大き
くなる。
As described by Brown et al. (Y. Hua
ng & N. Brown, J. Poly. Sci .: Part B: Poly. Phys.,
29, 129 (1991)) The distance between the ends of a molecule at the time of melting is
If it is longer than {(thickness of crystal lamella part) × 2 + thickness of amorphous part} (= long period), it can be considered that tie molecules are generated. It is considered that the end-to-end distance becomes longer as the molecular weight becomes larger, that is, as the molecular length becomes longer. Brown et al further state that the rate of slow crack extension slows with increasing average molecular weight (Y. Huang & N. Brown, J. Pol
y. Sci .: Part B: Poly. Phys., 28, 2007 (1990)).
This just suggests that the higher the average molecular weight, the higher the probability of tie molecule formation. The average molecular weight is MF
Expressed as R5, the molecular weight increases when MFR5 is small.

【0017】結晶部の厚みは、Illersらが提案し
ているように(V. K. Illers & H.Hendus, Polymer, 24
1647 (1983))融点で表現され、結晶ラメラ部の厚みが
厚いほど高融点となる。非晶部厚みは、結晶ラメラ部の
厚みと結晶化度がわかれば容易に計算できる。なぜな
ら、結晶化度とは、結晶部の全体に占める比率であるか
ら、2次元で考えれば、結晶ラメラ部の厚みと非晶部の
厚みとの比を結晶化度と定義できるからである。通常、
結晶化度は密度(ρ)で表現される。一般に密度(ρ)
は、分子量と、共重合させるα―オレフィンの濃度とで
制御される。分子量を上げることにより、折り畳み構造
をとりにくくなるため密度(ρ)は低下するが、更に重
合時にコモノマーとしてのα―オレフィンを存在させる
ことにより、同様の理由により密度(ρ)を更に下げる
ことが可能になる。
The thickness of the crystal part can be determined as proposed by Illers et al. (VK Illers & H. Hendus, Polymer, 24
1647 (1983)) It is expressed by the melting point, and the higher the thickness of the crystal lamella part, the higher the melting point. The thickness of the amorphous portion can be easily calculated if the thickness and crystallinity of the crystal lamella portion are known. This is because the crystallinity is a ratio of the entire crystal part to the crystal part, and the ratio between the thickness of the crystal lamella part and the thickness of the amorphous part can be defined as the crystallinity in two dimensions. Normal,
Crystallinity is represented by density (ρ). Generally density (ρ)
Is controlled by the molecular weight and the concentration of the α-olefin to be copolymerized. By increasing the molecular weight, the density (ρ) decreases because it becomes difficult to form a folded structure, but the density (ρ) can be further reduced for the same reason by the presence of α-olefin as a comonomer during polymerization. Will be possible.

【0018】以上の事から、タイ分子の生成のために
は、分子量はできるだけ高くして、すなわちMFR5は
できるだけ低くした上で、密度(ρ)はできるだけ低く
することが好ましいことがわかる。
From the above, it can be seen that it is preferable that the molecular weight be as high as possible, that is, the MFR5 is as low as possible and the density (ρ) is as low as possible in order to produce tie molecules.

【0019】しかし、単純に平均分子量を上げる、すな
わち、MFR5が0.20g/10分未満に設定した場
合は、流動性が著しく悪くなり、成形性が不十分でパイ
プの生産性が満足されないばかりでなく、肌荒れが激し
くなり、その結果凹凸部で応力集中が発生し、長期耐久
性にも悪影響を与える。また、射出成形で継手等を成形
する際に成形できないか、或いは成形できても外観が著
しく不良となる。一方、MFR5が0.50g/10分
を超過する場合は、すなわち平均分子量が小さいケース
では、タイ分子生成の観点からみて、パイプ及び継手の
長期耐久性が不足する。さらに、耐衝撃性が不足し、ま
た、成形時にダイスから出た樹脂が垂れ易く、製造した
パイプの真円性や肉厚の均一性が劣る。真円性が劣ると
継手内にパイプが挿入できないなど、接続上問題が発生
する。また、肉厚が均一でない場合は薄肉部の円周応力
が大きくなり、実際の配管システムでは大きな問題とな
るし、パイプの反りも大きくなり好ましくない。
However, when the average molecular weight is simply increased, that is, when the MFR5 is set to less than 0.20 g / 10 minutes, the fluidity is remarkably deteriorated, the moldability is insufficient, and the productivity of the pipe is not satisfied. Rather, the skin becomes rough, and as a result, stress concentration occurs at the uneven portion, which adversely affects long-term durability. In addition, when a joint or the like is formed by injection molding, it cannot be formed, or even if it can be formed, the appearance becomes extremely poor. On the other hand, when the MFR5 exceeds 0.50 g / 10 minutes, that is, when the average molecular weight is small, the long-term durability of the pipe and the joint is insufficient from the viewpoint of tie molecule generation. Further, the impact resistance is insufficient, the resin coming out of the die at the time of molding is apt to hang, and the roundness and the uniformity of the wall thickness of the manufactured pipe are poor. Poor roundness causes connection problems, such as the inability to insert a pipe into the joint. If the wall thickness is not uniform, the circumferential stress of the thin portion increases, which is a serious problem in an actual piping system, and undesirably increases the warpage of the pipe.

【0020】さらに、全体の密度(ρ)が上記範囲未満
では、パイプとしての剛性が著しく不足して埋設後土圧
により変形を起こし易く、また、急激な内圧の上昇に耐
えられなくなるなど好ましくなくなる。一方、上記範囲
超過では、タイ分子生成の確率が著しく小さくなり、パ
イプの長期耐久性が不足するので好ましくない。
Further, if the overall density (ρ) is less than the above range, the rigidity of the pipe is remarkably insufficient, so that it is easy to be deformed by earth pressure after burying, and it is not preferable because it cannot withstand a sudden increase in internal pressure. . On the other hand, exceeding the above range is not preferable because the probability of tie molecule formation becomes extremely small and the long-term durability of the pipe is insufficient.

【0021】従って、単純にMFR5すなわち平均分子
量と密度(ρ)とをコントロールするのみでは、耐久
性、成形性、その他の特性を同時に最適化することが極
めて困難である。そこで、本発明者らは、最適なポリエ
チレンを製造するためには、低圧多段重合法により、反
応条件の異なる2基以上の反応器によって、必要な物性
を高分子量成分と低分子量成分とに分担して、それぞれ
必要な性能の発現をはかることが必要であること、ま
た、それぞれの成分の内容は、TREF−SECによる
高分子量成分の比率(WH)、高分子量成分の溶出ピー
ク温度(TH)、低分子量成分の溶出ピーク温度(T
L)、FRおよび緩和パラメータHにより制御できるこ
とを見出した。
Therefore, it is extremely difficult to simultaneously optimize the durability, moldability, and other properties by simply controlling the MFR5, that is, the average molecular weight and the density (ρ). In order to produce the most suitable polyethylene, the present inventors share the necessary physical properties between a high molecular weight component and a low molecular weight component by a low pressure multistage polymerization method using two or more reactors having different reaction conditions. It is necessary to achieve the required performance, and the content of each component is determined by the ratio of the high molecular weight component by TREF-SEC (WH) and the elution peak temperature of the high molecular weight component (TH). , Low molecular weight component elution peak temperature (T
L), FR and the relaxation parameter H were found to be controllable.

【0022】TREF−SECでは、以下に述べる方法
によって、そのポリエチレンの結晶性と分子量との分布
を調べることが出来る。まずTREFカラムによって溶
解温度の差を利用して結晶性の低いものから高いものま
で段階的に分別する。この分別された成分を続けてSE
Cカラムに注入することで、分子の大きさ、すなわち、
分子量によって分別する。この操作により各溶出温度区
分の溶出量(重量%)と分子量分布(dW/d(log
M) vs logM)が得られる。
In TREF-SEC, the distribution of crystallinity and molecular weight of polyethylene can be examined by the method described below. First, a TREF column is used to separate steps from low crystallinity to high crystallinity using the difference in dissolution temperature. Continue this SE
By injecting into the C column, the size of the molecule, ie,
Separate by molecular weight. By this operation, the elution amount (% by weight) and the molecular weight distribution (dW / d (log)
M) vs log M).

【0023】高分子量成分の比率(WH)、高分子量成
分の溶出ピーク温度(TH)、低分子量成分の溶出ピー
ク温度(TL)は、以下の手順に従って求められる。反
応条件の異なる2基以上の反応器において、低圧多段重
合法によって製造されたポリエチレン樹脂は、上記の方
法で分別することにより、各溶出温度区分ごとに、低分
子量成分と高分子量成分との2山からなる分子量分布が
得られる。各溶出温度区分ごとの2山となる分子量分布
を、2つの対数正規分布をフィッティングすることによ
り、2成分にピーク分離し、低分子量側・高分子量側そ
れぞれを、その溶出温度区分における低分子量成分・高
分子量成分とする。ピーク分離によって得られた低分子
量成分と高分子量成分の量の和が、その溶出温度区分の
溶出量(重量%)と等しくなるように規格化した値を、
その溶出温度区分における低分子量成分量・高分子量成
分量とする。全溶出温度区分の高分子量成分量を積算し
たものを高分子量成分の比率(WH)とする。
The ratio (WH) of the high molecular weight component, the elution peak temperature (TH) of the high molecular weight component, and the elution peak temperature (TL) of the low molecular weight component are determined according to the following procedures. In two or more reactors having different reaction conditions, the polyethylene resin produced by the low-pressure multi-stage polymerization method is separated by the above-mentioned method, so that each of the elution temperature sections is divided into a low molecular weight component and a high molecular weight component. A molecular weight distribution consisting of peaks is obtained. By fitting the two peaks of the molecular weight distribution for each elution temperature category to two lognormal distributions, the peaks are separated into two components, and the low molecular weight component and the high molecular weight component are each assigned to the low molecular weight component in the elution temperature category.・ High molecular weight components. The value normalized so that the sum of the amounts of the low molecular weight component and the high molecular weight component obtained by peak separation becomes equal to the elution amount (% by weight) of the elution temperature category,
The amounts of the low molecular weight component and the high molecular weight component in the elution temperature category are defined. The sum of the amounts of the high molecular weight components in all elution temperature categories is defined as the ratio of high molecular weight components (WH).

【0024】各溶出温度区分の高分子量成分量を溶出温
度区分に対しプロットし、80℃から110℃の範囲に
おいて正規分布をフィッティングすることによって得ら
れる曲線を溶出曲線とし、そのピークの温度を高分子量
成分の溶出ピーク温度(TH)とする。
The amount of the high molecular weight component in each elution temperature section is plotted with respect to the elution temperature section, and a curve obtained by fitting a normal distribution in the range of 80 ° C. to 110 ° C. is defined as an elution curve. The elution peak temperature (TH) of the molecular weight component is used.

【0025】低分子量成分に対しても同様にして溶出ピ
ーク温度を求める。ただし、その際には各溶出温度区分
の低分子量成分量の代わりに、各溶出温度区分の低分子
量成分中のlogM=5±0.1(M:分子量)に該当
する成分の量を用いる。これは、分子量3万以下(lo
gM<4.5)の成分では溶出温度が著しい分子量依存
性を示すため(例えばJournal of Polymer Science: Po
lymer Physics Edition, Vol. 20, 441-445(1982) を参
照)、分子量3万以下の成分を多く含む低分子量成分に
おいては、分子量3万以上の特定の分子量成分に対して
溶出曲線を求める方が正確な性質を反映する為である。
このようにして求まるピーク温度を低分子量成分の溶出
ピーク温度(TL)とする。
The elution peak temperature is similarly determined for the low molecular weight components. However, in that case, the amount of the component corresponding to logM = 5 ± 0.1 (M: molecular weight) in the low molecular weight component of each elution temperature section is used instead of the amount of the low molecular weight component of each elution temperature section. This means that the molecular weight is 30,000 or less (lo
For components with gM <4.5, the elution temperature shows a remarkable dependence on molecular weight (for example, Journal of Polymer Science: Po.
lymer Physics Edition, Vol. 20, 441-445 (1982)). For low molecular weight components containing a large amount of components having a molecular weight of 30,000 or less, a method for obtaining an elution curve for a specific molecular weight component having a molecular weight of 30,000 or more. Is to reflect the exact nature.
The peak temperature obtained in this manner is defined as the elution peak temperature (TL) of the low molecular weight component.

【0026】TLおよびTHは、その求め方からわかる
ように、結晶性すなわち結晶化度の指標である。値が高
いことは、すなわち、結晶化度が高いことを示し、一
方、値が低いことは、すなわち、結晶化度が低いことを
示す。TLを99.2℃以上とすること、すなわち、ク
リープ特性や引張応力下でのESCR特性向上に寄与に
くい低分子量成分の結晶化度を高くすることで剛性を確
保し、かつ、THを96.5℃以下とすることで、クリ
ープ特性や引張応力下でのESCR特性に寄与の大きい
高分子量成分の結晶化度を下げる、すなわち、密度
(ρ)を下げることでタイ分子を生成させ、剛性と長期
耐久性とを両立することが初めて可能となるのである。
TL and TH are indicators of the crystallinity, that is, the degree of crystallinity, as can be seen from the method of obtaining them. A high value indicates that the crystallinity is high, while a low value indicates that the crystallinity is low. The TL is set to 99.2 ° C. or higher, that is, the rigidity is ensured by increasing the crystallinity of a low molecular weight component that hardly contributes to the improvement of creep characteristics and ESCR characteristics under tensile stress. By setting the temperature to 5 ° C. or less, the degree of crystallinity of the high molecular weight component that greatly contributes to the creep characteristics and the ESCR characteristics under tensile stress is reduced, that is, the tie molecules are generated by lowering the density (ρ), and the rigidity and For the first time, it is possible to achieve both long-term durability.

【0027】上記のMFR5および密度(ρ)の範囲で
製造されたポリエチレンの場合、TLが99.2℃より
も低く、かつ、THが96.5℃よりも高い場合は、見
かけの剛性は同一であるが、クリープ特性およびストレ
スクラックに対する耐久性、すなわち引張応力下でのE
SCR特性を発現させる高分子量成分の結晶化度が低い
ことを意味し、すなわちタイ分子の生成確率は著しく低
下するので、これらの特性が著しく低下し、特に高温
で、微少な構造欠陥部に発生する応力集中による脆性割
れの発生を免れない。
In the case of polyethylene manufactured in the above MFR5 and density (ρ) range, when TL is lower than 99.2 ° C. and TH is higher than 96.5 ° C., apparent rigidity is the same. But the creep properties and the resistance to stress cracking, ie, the E under tensile stress
This means that the crystallinity of the high molecular weight component that expresses the SCR characteristics is low, that is, the probability of forming tie molecules is significantly reduced, and these characteristics are significantly reduced. The occurrence of brittle cracks due to stress concentration is inevitable.

【0028】また、フローレシオFRは、メルトインデ
クサーを用いて190℃にて11.6kg荷重での10分
間の押出量を1.16kg荷重での10分間の押出量で除
した数値で表現されるポリエチレンの分子量分布の目安
を表す物性であって、フローレシオFR値が小さければ
分子量分布が狭く、逆に大きければ分子量分布が広いこ
とを表す。上記のMFR5および密度(ρ)の範囲で製
造されたポリエチレンの場合、このフローレシオFRが
65未満では、分子量分布が狭くなり、すなわち、低分
子量成分の分子量が相対的に大きくなることも意味し、
流動性が著しく低下し、成形性に劣る様になる。フロー
レシオFRが130を超えると、分子量分布が広くな
り、すなわち、低分子量成分の分子量が相対的に小さく
なることを意味し、流動性には優れるものの、低分子量
成分の影響により耐衝撃性が低下する傾向にある。
The flow ratio FR is expressed as a numerical value obtained by dividing the amount of extrusion for 10 minutes under a load of 11.6 kg at 190 ° C. by the amount of extrusion for 10 minutes under a load of 1.16 kg using a melt indexer. It is a physical property that indicates a measure of the molecular weight distribution of polyethylene. A smaller flow ratio FR value indicates a narrower molecular weight distribution, and a larger flow ratio indicates a wider molecular weight distribution. In the case of polyethylene produced in the above MFR5 and density (ρ) range, if the flow ratio FR is less than 65, the molecular weight distribution becomes narrow, that is, the molecular weight of the low molecular weight component becomes relatively large. ,
The fluidity is remarkably reduced, resulting in poor moldability. When the flow ratio FR exceeds 130, the molecular weight distribution is widened, that is, the molecular weight of the low molecular weight component is relatively reduced, and although the fluidity is excellent, the impact resistance due to the influence of the low molecular weight component is low. It tends to decrease.

【0029】WHが39重量%より小さい場合は、すな
わち高分子量成分の量が少ないことを意味し、上記のM
FR5および密度(ρ)の範囲で製造されたポリエチレ
ンの場合、高分子量成分の分子量が大きくなることを意
味する。高分子量成分の高分子量化は耐久性の観点から
は上述の通り好ましいが、2つの成分の相溶性が著しく
低下し、耐衝撃性が低下したり、フィッシュアイが増加
してパイプの表面が不良となり好ましくない。一方、W
Hが45重量%より大きい場合には、高分子量成分の分
子量が小さくなり、タイ分子の生成確率が小さくなる結
果、長期耐久性が著しく低下する。
When WH is less than 39% by weight, it means that the amount of the high molecular weight component is small.
In the case of polyethylene produced in the range of FR5 and density (ρ), it means that the molecular weight of the high molecular weight component increases. Higher molecular weight components are preferred from the viewpoint of durability as described above, but the compatibility of the two components is significantly reduced, impact resistance is reduced, and fish eyes are increased, resulting in poor pipe surface. Is not preferred. On the other hand, W
When H is more than 45% by weight, the molecular weight of the high molecular weight component becomes small, and the probability of forming a tie molecule becomes small, so that the long-term durability is remarkably reduced.

【0030】また、緩和パラメータHは、以下の理論か
ら導かれるパラメータであり、Hが特定の範囲にあるポ
リエチレンは長期耐久性が良好である。すなわち、長期
耐久性を発現するためには、短時間で応力が緩和する成
分の割合が多いことが要求されるものと考えられる。こ
の応力緩和を評価するためには、試験片に対し一定歪み
を与えたときに、その試験片に発生する応力を歪みで除
して得られる弾性率の時間変化を測定することによって
求められる緩和弾性率曲線を評価すればよいことが知ら
れている。実際には、温度を変化させて測定することに
より、温度−時間換算則を用いて長い時間範囲の緩和弾
性率を得る。この緩和弾性率から緩和分布関数を求める
方法は、Schwarz-Staverman 、Leaderman らによって提
唱されており(文献:1972年誠文堂新光社発行「物
体の変形学」第201〜204頁、参照)、j時間での
緩和スペクトルh(j) は、次式(II)で表される。
The relaxation parameter H is a parameter derived from the following theory, and polyethylene having H in a specific range has good long-term durability. That is, in order to exhibit long-term durability, it is considered that a large proportion of the component that relaxes the stress in a short time is required. In order to evaluate this stress relaxation, when a constant strain is applied to the test piece, the relaxation obtained by measuring the time change of the elastic modulus obtained by dividing the stress generated in the test piece by the strain is measured. It is known that an elastic modulus curve may be evaluated. In practice, by measuring the temperature while changing it, the relaxation modulus over a long time range is obtained using the temperature-time conversion rule. A method of obtaining a relaxation distribution function from this relaxation elastic modulus has been proposed by Schwarz-Staverman, Leaderman et al. (Reference: Deformation of objects, published by Seibundo Shinkosha in 1972, pp. 201-204). The relaxation spectrum h (j) at the time j is represented by the following equation (II).

【0031】[0031]

【数3】 (式中、 E(k) (kj)=dk E/dtk であり、緩和弾性
率を時間tでk回微分したものである。) これをk=1で近似すると、次式(III)が得られる。
(Equation 3) (Where E (k) (kj) = d k E / d t k and the relaxation modulus is differentiated k times with time t.) When this is approximated by k = 1, the following equation is obtained. III) is obtained.

【0032】[0032]

【数4】 長時間(j=103 秒)での緩和分布関数h(103
をHとすると、Hは次式(IV)で表される。
(Equation 4) Relaxation distribution function h (10 3 ) for a long time (j = 10 3 seconds)
Is H, H is represented by the following equation (IV).

【0033】[0033]

【数5】 ここで、100 秒での測定値を用い、次式(V) が得ら
れるので、
(Equation 5) Here, using the value measured at 10 0 seconds, so the following formula (V) is obtained,

【0034】[0034]

【数6】 Hは、実験値より、次式(I)の通り求めることができ
る。
(Equation 6) H can be obtained from an experimental value as in the following equation (I).

【0035】[0035]

【数7】 (Equation 7)

【0036】この通り、前記式(I)の緩和パラメータ
H(dyn/cm2)は、特定の時間(103 秒)におけ
る緩和分布関数に対応するパラメータであって、実験値
から求めることができる。Hが上記範囲内にあること
は、すなわち、十分に長時間での緩和分布関数が小さい
ことを意味し、これは、長時間で応力が緩和する成分の
割合が少なく好ましいことを表している。また、緩和パ
ラメータHは主に平均分子量と分子量分布によって定ま
るパラメータで、MFR5、FRおよび密度(ρ)を上
述の範囲でコントロールすると共に、パラメータHを
1.90×10-8dyn/cm2以下、好ましくは1.
85×10-8dyn/cm2以下の範囲にコントロール
することが必要である。
As described above, the relaxation parameter H (dyn / cm 2 ) in the formula (I) is a parameter corresponding to the relaxation distribution function at a specific time (10 3 seconds), and can be obtained from an experimental value. . The fact that H is within the above-mentioned range means that the relaxation distribution function over a sufficiently long time is small, which means that the proportion of the component in which the stress is relaxed over a long time is preferably small. The relaxation parameter H is a parameter mainly determined by the average molecular weight and the molecular weight distribution, and controls MFR5, FR and density (ρ) within the above-mentioned range, and sets the parameter H to 1.90 × 10 −8 dyn / cm 2 or less. , Preferably 1.
It is necessary to control it within the range of 85 × 10 −8 dyn / cm 2 or less.

【0037】また、ここで得られるポリエチレンは80
℃の定応力環境応力亀裂試験で、初期引張荷重が6MP
aの時の破壊時間が20時間以上でかつ初期引張荷重が
4MPaの時の破壊時間が80時間以上の性能を有す
る。
The polyethylene obtained here is 80
The initial tensile load is 6MP in constant stress environmental stress crack test at ℃
In the case of a, the breaking time is 20 hours or more, and when the initial tensile load is 4 MPa, the breaking time is 80 hours or more.

【0038】80℃の定応力環境応力亀裂試験で、初期
引張荷重が6MPaの時の破壊時間が20時間以下で、
かつ、初期引張荷重が4MPaの時の破壊時間が80時
間以下の材料は、パイプや継手に使用されるポリエチレ
ンに求めらる応力下での長期耐久性のうち、特に耐低速
亀裂伸展特性に劣る。すなわち、傷等に対する敏感性、
言い換えれば傷等が原因によるクラックの発生し易く、
かつ、その亀裂の伸展速度が早いことを意味する。この
ような材料で製造されたパイプや継手は、特に高温で、
微少な構造欠陥部に発生する応力集中により脆性割れが
発生しやすい傾向があり、このような脆性破壊の発生は
信頼性の観点から望ましくない。
In a constant stress environmental stress crack test at 80 ° C., the fracture time when the initial tensile load was 6 MPa was 20 hours or less,
Further, a material having a fracture time of 80 hours or less when the initial tensile load is 4 MPa is particularly inferior in low-speed crack extension resistance among long-term durability under stress required for polyethylene used for pipes and joints. . That is, sensitivity to scratches and the like,
In other words, cracks easily occur due to scratches, etc.
In addition, it means that the growth speed of the crack is high. Pipes and fittings made of such materials, especially at high temperatures,
Brittle cracking tends to occur due to stress concentration generated in minute structural defects, and such brittle fracture is undesirable from the viewpoint of reliability.

【0039】任意成分 本発明のポリエチレン樹脂においては、本発明の効果を
著しく損なわない範囲で任意成分を配合することができ
る。この任意成分としては、通常のポリオレフィン用添
加剤や配合剤として知られ又は用いられるもの、例え
ば、酸化防止剤、中和剤、耐候性改良剤、気泡防止剤、
分散剤、帯電防止剤、滑剤、熱安定剤、光安定剤、紫外
線吸収剤、潤滑剤、金属不活性化剤、殺菌剤、防黴剤、
着色剤、離型剤、加工助剤、等を挙げることができ、こ
れらは適宜組み合わせて、成形原材料からパイプ及び継
手を製造するまでの任意の段階において配合することが
できる。
Optional Components In the polyethylene resin of the present invention, optional components can be blended as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. As this optional component, those known or used as ordinary additives and compounding agents for polyolefins, for example, antioxidants, neutralizers, weather resistance improvers, foam inhibitors,
Dispersants, antistatic agents, lubricants, heat stabilizers, light stabilizers, ultraviolet absorbers, lubricants, metal deactivators, bactericides, fungicides,
A coloring agent, a release agent, a processing aid, and the like can be mentioned, and these can be appropriately combined and blended at an arbitrary stage from the production of a molding raw material to the production of a pipe and a joint.

【0040】上記のポリエチレン樹脂及び所望により任
意成分を、直接成形機に投入して成形することもできる
が、一般には、予め、これら成分を溶融混練してペレッ
ト状の成形用材料となし、これを成形するのが望まし
い。パイプ成形は、通常、押出成形法で行うが、パイプ
継ぎ手等は射出成形法で成形されることもある。成形
は、単層ばかりでなく複層で成形する場合もある。
The above polyethylene resin and, if desired, optional components can be directly charged into a molding machine for molding. Generally, these components are melt-kneaded in advance to form a pellet-like molding material. Is desirably molded. Pipe molding is usually performed by an extrusion molding method, but a pipe joint or the like may be molded by an injection molding method. The molding may be performed not only in a single layer but also in a plurality of layers.

【0041】[0041]

【実施例】以下、具体例をもって本発明をさらに説明す
る。例中、樹脂の各物性は以下の方法にて評価した。 ○ MFR5:JIS K7210準拠。 ○ 密度(ρ):JIS K7112準拠。 ○ 耐衝撃性:JIS K7110(23℃)準拠でI
zod衝撃強度を評価。 ○ オルゼン曲げこわさ:ASTM D747準拠。 ○ ESCR:JIS K6760の定応力環境応力亀
裂試験の装置を用い、水温を80℃とし、試験液には1
%の高級アルコールのスルホン酸ナトリウム水溶液を使
用し、初期引張荷重を6MPaおよび4MPaとして測定し
た。なお試験片は、1mm厚で6mm幅のプレス板を用
い、引張部の中央最も幅が狭い部分に深さ0.4mmの
レザーノッチを入れたものを使用した。
The present invention will be further described below with reference to specific examples. In the examples, each physical property of the resin was evaluated by the following methods. ○ MFR5: Conforms to JIS K7210. ○ Density (ρ): Based on JIS K7112. ○ Impact resistance: JIS K7110 (23 ° C) compliant
Evaluate the zip impact strength. ○ Olzen bending stiffness: according to ASTM D747. ○ ESCR: Using a JIS K6760 constant stress environment stress crack test apparatus, water temperature was set to 80 ° C, and 1
% Of higher alcohol sodium sulfonate aqueous solution, and the initial tensile load was measured at 6 MPa and 4 MPa. The test piece used was a press plate having a thickness of 1 mm and a width of 6 mm, and a laser notch having a depth of 0.4 mm was provided at the narrowest portion in the center of the tensile portion.

【0042】○TREF−SEC 測定装置は、ダイヤインスツルメンツ製 CFC T-100 を
使用した。測定すべきサンプルをo-ジクロロベンゼン
を溶媒に用い溶解し、TREFカラムに注入した。40
℃でTREFカラムからSECカラム(昭和電工製 A
D806MS 3本)へ注入した。SECカラムで分子
サイズの分別が行われている間に、TREFカラムを昇
温し、以後5℃ごとに140℃まで、昇温、SECカラ
ムへの注入を繰り返し、各溶出温度区分のクロマトグラ
ムを得た。2山となる各溶出温度区分の分子量分布を2
つの対数正規分布をフィッティングすることにより2成
分にピーク分離し、低分子側・高分子側それぞれを、そ
の溶出温度区分における低分子量成分・高分子量成分と
して、WH、TL、THを計算により求めた。
The TREF-SEC measuring device used was CFC T-100 manufactured by Diamond Instruments. The sample to be measured was dissolved using o-dichlorobenzene as a solvent and injected into a TREF column. 40
At T ° C from TREF column to SEC column (Showa Denko A
D806MS (3 pieces). While the molecular size was being fractionated on the SEC column, the temperature of the TREF column was raised. Thereafter, the temperature was repeatedly raised to 140 ° C. every 5 ° C., and injection into the SEC column was repeated. Obtained. The molecular weight distribution of each elution temperature category with two peaks is 2
By fitting two lognormal distributions, peaks were separated into two components, and WH, TL, and TH were calculated by calculation on the low molecular weight side and the high molecular weight side as low molecular weight components and high molecular weight components in the elution temperature section. .

【0043】○応力緩和:オーク製作所製オプトレオメ
ータ「HRS−100」を使用し、試験片は、プレス成
形した後に100℃で10時間アニーリングしたもの
で、大きさが30mm×5mm×0.3mmのものを使
用した。測定は、1mm/秒の速度で1mm引っ張った
後の応力緩和を温度を変化させて測定し、30℃におけ
るマスターカーブにより評価した。
応 力 Stress relaxation: Using an optreometer “HRS-100” manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd., a test piece was formed by press molding and then annealed at 100 ° C. for 10 hours, and the size was 30 mm × 5 mm × 0.3 mm. One used. In the measurement, stress relaxation after pulling 1 mm at a speed of 1 mm / sec was measured by changing the temperature, and evaluated by a master curve at 30 ° C.

【0044】○熱間内圧クリープ、管の外観、内面平滑
性:グンゼ産業社製65φ押出機、スパイラル式ダイ
ス、IKG社製真空式冷却水槽を使用して、樹脂温度が
約210℃、水槽中の冷却水の水温は約20℃、引取速
度約65cm/分にて外径60mmφ、肉厚5.5mm
のパイプを成形し、これをISO 1167に準拠して
80℃で円周応力が5.5MPaとなる様に内圧を調整
してクリープ性能を評価した。試験は、ISO4427
に示される80℃、5.5MPaで165時間以上の耐
久性を確認するとともに、さらに10,000時間まで
試験を行い、脆性破壊が見られるかどうかを確認した。
また、管の外観を目視で観察し、下記A〜Dで評価し
た。 A:良好。 B:押出時に若干の肌荒れが見られ、管表面に一部凹凸
の肌荒れが発生した。 C:押出時に若干の肌荒れが見られ、管表面には部分的
に凹凸の肌荒れが発生した。 D:押出時に激しい肌荒れがみられ、管表面全体に激し
い凹凸が発生した。さらに、管の内面の平滑性を目視で
確認し、下記A,Bで評価した。 A:良好。 B:ゲルに由来する点状の凹凸が見られた。
○ Hot internal pressure creep, tube appearance, inner surface smoothness: using a 65φ extruder manufactured by Gunze Sangyo Co., Ltd., a spiral die, and a vacuum cooling water bath manufactured by IKG, and a resin temperature of about 210 ° C., in a water bath Cooling water temperature is about 20 ° C, take-off speed is about 65cm / min, outer diameter 60mmφ, wall thickness 5.5mm
Was formed and the internal pressure was adjusted so that the circumferential stress was 5.5 MPa at 80 ° C. in accordance with ISO 1167, and the creep performance was evaluated. The test is based on ISO4427
The durability was confirmed at 80 ° C. and 5.5 MPa for 165 hours or more, and the test was further performed up to 10,000 hours to confirm whether brittle fracture was observed.
Moreover, the external appearance of the tube was visually observed and evaluated by the following A to D. A: Good. B: Slight surface roughness was observed at the time of extrusion, and the surface of the tube was partially roughened. C: Slight surface roughness was observed at the time of extrusion, and the surface of the tube was partially roughened. D: Severe roughening was observed at the time of extrusion, and severe unevenness occurred on the entire surface of the tube. Furthermore, the smoothness of the inner surface of the tube was visually checked, and evaluated by the following A and B. A: Good. B: Point-like irregularities derived from the gel were observed.

【0045】実施例1 (A)固体触媒の調製 Mg(OEt)2の77.9kgとTi(OBu)3Cl
の103.1kgとn−BuOHの25.3kgとを1
50℃で6時間混合して均一化し、冷却後ベンゼンを所
定量加えて均一溶液にした。次いで、所定温度にてエチ
ルアルミニウムセスキクロライドを51.5kg滴下し
1時間撹拌した。さらに、n−ヘキサンにて洗浄を繰り
返して固体触媒25kgを得た。
Example 1 (A) Preparation of solid catalyst 77.9 kg of Mg (OEt) 2 and Ti (OBu) 3 Cl
103.1 kg of n-BuOH and 25.3 kg of n-BuOH
After mixing at 50 ° C. for 6 hours, the mixture was homogenized. After cooling, a predetermined amount of benzene was added to obtain a uniform solution. Next, 51.5 kg of ethyl aluminum sesquichloride was added dropwise at a predetermined temperature, and the mixture was stirred for 1 hour. Further, washing with n-hexane was repeated to obtain 25 kg of a solid catalyst.

【0046】(B)重合 得られた触媒成分を用い、0.6m3の反応器を2基直
列に接続した装置を用いて連続重合を行った。第1重合
槽にはn−ヘキサンを70kg/時、ジエチルアルミニウ
ムモノクロリドを3.63g/時、固体触媒成分を1.
88g/時、エチレンを31kg/時及び水素を連続的に
供給し、温度を90℃、気相中の水素/エチレンモル比
を2.8に保って連続重合を行った。第2重合槽には第
1重合槽の重合体スラリーを連続的に供給するとともに
n−ヘキサン47kg/時、エチレン27.0kg/時を連
続的に供給し、温度を65℃、気相中の水素/エチレン
モル比を0.03、1−ブテン/エチレンモル比を0.
08に保って連続重合を行った。
(B) Polymerization Using the catalyst component obtained, continuous polymerization was carried out using an apparatus in which two 0.6 m 3 reactors were connected in series. In the first polymerization tank, 70 kg / h of n-hexane, 3.63 g / h of diethylaluminum monochloride, and 1.0 g of the solid catalyst component were used.
88 g / h, 31 kg / h of ethylene and hydrogen were continuously supplied, and the temperature was 90 ° C., and the hydrogen / ethylene molar ratio in the gas phase was kept at 2.8 to carry out continuous polymerization. The polymer slurry of the first polymerization tank is continuously supplied to the second polymerization tank, and 47 kg / hour of n-hexane and 27.0 kg / hour of ethylene are continuously supplied. The hydrogen / ethylene molar ratio is 0.03, and the 1-butene / ethylene molar ratio is 0.03.
08 and continuous polymerization was carried out.

【0047】第2重合槽から連続的にスラリーを抜出
し、遠心分離器で固液分離した後、重合体を乾燥した。
得られた重合体は、90mmφ押出機を用いて所定の条
件で混練、ペレット化した後、パイプ成形を行うととも
に、物性測定に供した。測定結果は表1に示した。
The slurry was continuously withdrawn from the second polymerization tank, solid-liquid separated by a centrifugal separator, and the polymer was dried.
The obtained polymer was kneaded and pelletized under predetermined conditions using a 90 mmφ extruder, and then subjected to pipe molding and physical property measurement. The measurement results are shown in Table 1.

【0048】実施例2 実施例1において、トリエチルアルミニウムを共触媒と
した。第1重合槽の気相中の水素/エチレンモル比を
2.0に保って連続重合を行い、第2重合槽においては
気相中の水素/エチレンモル比を0.003、1−ブテ
ン/エチレンモル比を0.12とし、第1段目と第2段
目のエチレン供給比を55/45に保って連続重合を行
った。
Example 2 In Example 1, triethylaluminum was used as a cocatalyst. In the second polymerization tank, the hydrogen / ethylene molar ratio in the gas phase was 0.003, and the 1-butene / ethylene molar ratio was 0.003. Was adjusted to 0.12, and the ethylene supply ratio of the first stage and the second stage was maintained at 55/45 to carry out continuous polymerization.

【0049】比較例1 実施例1において、第2重合槽の気相中の水素/エチレ
ンモル比を0.08に保って連続重合を行った。
Comparative Example 1 In Example 1, continuous polymerization was carried out while maintaining the hydrogen / ethylene molar ratio in the gas phase of the second polymerization tank at 0.08.

【0050】比較例2 実施例1において、第2重合槽の気相中の水素/エチレ
ンモル比を0.05、1−ブテン/エチレンモル比を
0.05とし連続重合を行った。
Comparative Example 2 In Example 1, continuous polymerization was carried out by setting the hydrogen / ethylene molar ratio in the gas phase of the second polymerization tank to 0.05 and the 1-butene / ethylene molar ratio to 0.05.

【0051】比較例3 実施例1において、第1重合槽の気相中の水素/エチレ
ンモル比を6とし、第2重合槽の気相中の水素/エチレ
ンモル比を0.1、1−ブテン/エチレンモル比を0.
06とし、第1段目と第2段目のエチレン供給比を46
/54として連続重合を行った。
Comparative Example 3 In Example 1, the hydrogen / ethylene molar ratio in the gas phase of the first polymerization tank was set to 6, the hydrogen / ethylene molar ratio in the gas phase of the second polymerization tank was set to 0.1, and 1-butene / The ethylene molar ratio is set to 0.
06, and the ethylene supply ratio of the first stage and the second stage is 46
/ 54 to perform continuous polymerization.

【0052】比較例4 実施例1において、第2重合槽の気相中の水素/エチレ
ンモル比を0.01、1−ブテン/エチレンモル比を
0.13とし、第1段目と第2段目のエチレン供給比を
55/45として連続重合を行った。
Comparative Example 4 In Example 1, the hydrogen / ethylene molar ratio in the gas phase of the second polymerization tank was set to 0.01, the 1-butene / ethylene molar ratio was set to 0.13, and the first and second stages were used. Was carried out at an ethylene supply ratio of 55/45 to carry out continuous polymerization.

【0053】比較例5 比較例1において、第1重合槽の気相中の、エチレン供
給速度、エチレン/水素のモル比を変更することなく、
1―ブテン/エチレンモル比が0.003に保れるよう
に1―ブテンを供給して連続重合を行い、第2重合槽に
おいては気相中の水素/エチレンモル比を0.05、1
−ブテン/エチレンモル比を0.065として連続重合
を行った。
Comparative Example 5 In Comparative Example 1, without changing the ethylene supply rate and the ethylene / hydrogen molar ratio in the gas phase of the first polymerization tank,
The 1-butene is supplied so that the 1-butene / ethylene molar ratio is maintained at 0.003, and continuous polymerization is performed. In the second polymerization tank, the hydrogen / ethylene molar ratio in the gas phase is set to 0.05, 1
-Continuous polymerization was carried out with a butene / ethylene molar ratio of 0.065.

【0054】比較例6 実施例2において、第1重合槽の気相中の、エチレン供
給速度、エチレン/水素のモル比を変更することなく、
1―ブテン/エチレンモル比が0.001に保れるよう
に1―ブテンを供給して連続重合を行い、第2重合槽に
おいては気相中の水素/エチレンモル比を0.012、
1−ブテン/エチレンモル比を0.04とし、第1段目
と第2段目のエチレン供給比を54/46として連続重
合を行った。
Comparative Example 6 In Example 2, without changing the ethylene supply rate and the ethylene / hydrogen molar ratio in the gas phase of the first polymerization tank,
Continuous polymerization is carried out by supplying 1-butene so that the 1-butene / ethylene molar ratio can be maintained at 0.001, and the hydrogen / ethylene molar ratio in the gas phase is 0.012 in the second polymerization tank.
Continuous polymerization was carried out at a 1-butene / ethylene molar ratio of 0.04 and a first and second stage ethylene supply ratio of 54/46.

【0055】比較例7 実施例1において、第1重合槽の気相中の水素/エチレ
ンモル比を7に保って連続重合を行い、第2重合槽にお
いては気相中の水素/エチレンモル比を0.01、1−
ブテン/エチレンモル比を0.14として連続重合を行
った。
Comparative Example 7 In Example 1, continuous polymerization was carried out while maintaining the hydrogen / ethylene molar ratio in the gas phase of the first polymerization tank at 7, and the hydrogen / ethylene molar ratio in the gas phase was reduced to 0 in the second polymerization tank. .01, 1-
Continuous polymerization was performed with a butene / ethylene molar ratio of 0.14.

【0056】比較例8 実施例1において、第1重合槽の気相中の水素/エチレ
ンモル比を4.5に保って連続重合を行い、第2重合槽
においては気相中の水素/エチレンモル比を0.15、
1−ブテン/エチレンモル比を0.04とし、第1段目
と第2段目のエチレン供給比を35/65として連続重
合を行った。
Comparative Example 8 In Example 1, continuous polymerization was carried out while maintaining the hydrogen / ethylene molar ratio in the gas phase of the first polymerization tank at 4.5, and in the second polymerization tank, the hydrogen / ethylene molar ratio in the gas phase was maintained. 0.15,
Continuous polymerization was carried out with the 1-butene / ethylene molar ratio being 0.04 and the ethylene supply ratio of the first and second stages being 35/65.

【0057】比較例9 実施例1において、第1重合槽の気相中の水素/エチレ
ンモル比を5.5に保って連続重合を行い、第2重合槽
においては気相中の水素/エチレンモル比を0.00
5、1−ブテン/エチレンモル比を0.15とし、第1
段目と第2段目のエチレン供給比を25/75として連
続重合を行った。
Comparative Example 9 In Example 1, continuous polymerization was carried out while maintaining the hydrogen / ethylene molar ratio in the gas phase of the first polymerization tank at 5.5, and in the second polymerization tank, the hydrogen / ethylene molar ratio in the gas phase was maintained. Is 0.00
5, the 1-butene / ethylene molar ratio was 0.15,
Continuous polymerization was performed with the ethylene supply ratio of the stage and the second stage being 25/75.

【0058】比較例10 実施例1において、第2重合槽の気相中の水素/エチレ
ンモル比を0.015に保ち連続重合を行った。
Comparative Example 10 In Example 1, continuous polymerization was carried out while maintaining the hydrogen / ethylene molar ratio in the gas phase of the second polymerization tank at 0.015.

【0059】比較例11 実施例1において、第1重合槽の気相中の、エチレン供
給速度、エチレン/水素のモル比を変更することなく、
1―ブテン/エチレンモル比が0.006に保れるよう
に1―ブテンを供給して連続重合を行い、第2重合槽に
おいては、気相中の水素/エチレンモル比を0.06、
1−ブテン/エチレンモル比を0.0047とし、第1
段目と第2段目のエチレンの供給比を55/45として
連続重合を行った。
Comparative Example 11 In Example 1, without changing the ethylene supply rate and the ethylene / hydrogen molar ratio in the gas phase of the first polymerization tank,
Continuous polymerization is carried out by supplying 1-butene so that the 1-butene / ethylene molar ratio can be maintained at 0.006. In the second polymerization tank, the hydrogen / ethylene molar ratio in the gas phase is 0.06,
The 1-butene / ethylene molar ratio was 0.0047,
Continuous polymerization was performed with the supply ratio of ethylene in the second stage to the second stage being 55/45.

【0060】比較例12 実施例2において、第2重合槽の気相中の水素/エチレ
ンモル比を0.012、1−ブテン/エチレンモル比を
0.12とし、第1段目と第2段目のエチレンの供給比
を47/53として連続重合を行った。
Comparative Example 12 In Example 2, the molar ratio of hydrogen / ethylene in the gas phase of the second polymerization tank was set to 0.012, and the molar ratio of 1-butene / ethylene was set to 0.12. Was carried out at a feed ratio of ethylene of 47/53.

【0061】表1の実施例1、および、実施例2に示す
ように、MFR5、フローレシオFR、密度(ρ)をコ
ントロールして、WH、TL、THおよびパラメータH
が、請求項1に示す範囲にあるとき、そのポリエチレン
で製造したパイプは、80℃で円周応力が5.5MPa
の熱間内圧クリープ試験で、ISO4427に示される
165時間以上割れが無いという性能を満たすだけでな
く、その後、10,000時間試験を継続したが、それ
までに脆性破壊の発生は見られなかった。また、オルゼ
ン曲げこわさは、それぞれ1,100MPa、1,00
0MPaとなり、Izod衝撃試験を実施したが破壊さ
れなかった(NB)。以上の通り、剛性、耐衝撃性およ
び長期耐久性の全てを満足するパイプを製造することが
可能となった。
As shown in Example 1 and Example 2 in Table 1, MH5, flow ratio FR, and density (ρ) were controlled to obtain WH, TL, TH, and parameter H.
Is in the range defined in claim 1, the pipe made of the polyethylene has a circumferential stress of 5.5 MPa at 80 ° C.
In the hot internal pressure creep test, not only the performance of not cracking for 165 hours or more shown in ISO4427, but also the test was continued for 10,000 hours, but no brittle fracture was observed until then. . The Olsen bending stiffness was 1,100 MPa and 1,00 MPa, respectively.
It was 0 MPa, and the Izod impact test was performed, but was not broken (NB). As described above, it has become possible to manufacture a pipe that satisfies all of the rigidity, impact resistance and long-term durability.

【0062】一方、比較例1に示すように、MFR5が
請求項1の範囲より大きい場合、熱間内圧クリープ試験
で脆性破壊が発生しており、Izod衝撃試験でも15
kJ/m2と不十分であった。また、比較例2に示すよ
うに、密度(ρ)が請求項1の範囲を超える場合も、熱
間内圧クリープ試験で脆性破壊が発生した。一方、比較
例4のように密度(ρ)が、請求項1の範囲を下回る場
合は、熱間内圧クリープ試験でISO4427に示され
る165時間の規定を満足できず、更にIzod衝撃試
験で12kJ/m2と不十分であった。比較例8に示す
通り、フローレシオFRが請求項1の範囲を下回り、M
FR5、WH、パラメータHおよびTHが請求項1の範
囲を外れた場合、熱間内圧クリープ試験で脆性破壊が発
生しており、更にIzod衝撃試験も13kJ/m2
不十分であった。また比較例9に示す通り、フローレシ
オFRが請求項1の範囲を上回り、WHが請求項1の範
囲から外れた場合、Izod衝撃強度が5kJ/m2
著しく低い値となった。
On the other hand, as shown in Comparative Example 1, when MFR5 was larger than the range of claim 1, brittle fracture occurred in the hot internal pressure creep test, and the brittle fracture occurred in the Izod impact test.
kJ / m 2 was insufficient. Further, as shown in Comparative Example 2, even when the density (ρ) exceeded the range of claim 1, brittle fracture occurred in the hot internal pressure creep test. On the other hand, when the density (ρ) is lower than the range of claim 1 as in Comparative Example 4, the 165 hours specified in ISO4427 cannot be satisfied in the hot internal pressure creep test, and further, 12 kJ / m in the Izod impact test. m 2 was insufficient. As shown in Comparative Example 8, the flow ratio FR was lower than the range of claim 1, and M
When FR5, WH, parameters H and TH were out of the range defined in claim 1, brittle fracture occurred in the hot internal pressure creep test, and the Izod impact test was insufficient at 13 kJ / m 2 . Further, as shown in Comparative Example 9, when the flow ratio FR exceeded the range of claim 1 and the WH deviated from the range of claim 1, the Izod impact strength was a remarkably low value of 5 kJ / m 2 .

【0063】比較例3に示すとおり、WHおよびパラメ
ータHが請求項1の範囲から外れた場合、また、比較例
5に示すとおりTLが、比較例6,11に示すとおりT
Hが、比較例12に示すとおりWHが請求項1の範囲か
ら外れた場合も、熱間内圧クリープ試験で脆性破壊が発
生した。さらに、比較例3ではIzod衝撃試験の結果
も不十分なものであった。更に、比較例7に示すとお
り、パラメータHが請求項1に示す範囲を越えた場合、
熱間内圧クリープ試験で脆性破壊が発生し、更にIzo
d衝撃試験で15kJ/m2と不十分であった。
As shown in Comparative Example 3, when WH and parameter H are out of the scope of Claim 1, TL as shown in Comparative Example 5, and TL as shown in Comparative Examples 6 and 11,
As shown in Comparative Example 12, when H was out of the range of claim 1, brittle fracture occurred in the hot internal pressure creep test. Further, in Comparative Example 3, the result of the Izod impact test was insufficient. Further, as shown in Comparative Example 7, when the parameter H exceeds the range described in claim 1,
Brittle fracture occurs in the hot internal pressure creep test, and Izo
d Impact test was insufficient at 15 kJ / m 2 .

【0064】また、比較例1,2,3,5,6および8
に示すように、80℃の定応力環境応力亀裂試験で、初
期引張荷重が6MPaの時の破壊時間が20時間以上で
かつ初期引張荷重が4MPaの時の破壊時間が80時間
以上の性能を有していない場合には、全て熱間内圧クリ
ープ試験で10,000時間以内に脆性破壊の発生が確
認された。
Comparative Examples 1, 2, 3, 5, 6 and 8
As shown in the figure, in a constant stress environmental stress crack test at 80 ° C., the fracture time when the initial tensile load was 6 MPa was 20 hours or more, and the fracture time when the initial tensile load was 4 MPa was 80 hours or more. Otherwise, brittle fracture was found to occur within 10,000 hours in all hot internal pressure creep tests.

【0065】[0065]

【表1】 [Table 1]

【0066】[0066]

【発明の効果】本発明によれば、剛性、耐衝撃性及び応
力下での長期耐久性(耐環境応力亀裂特性、パイプの熱
間内圧クリープ特性および耐低速亀裂伸展特性)に優れ
たポリエチレン、ポリエチレン製パイプおよびポリエチ
レン製継手の提供が可能となる。特に長期耐久性につい
ては、80℃の界面活性剤中のノッチを入れた試験片を
使った定応力環境応力亀裂試験で、初期引張荷重が6M
Paの時の破壊時間が20時間以上でかつ初期引張荷重
が4MPaの時の破壊時間が80時間以上の性能を有
し、さらに、熱間内圧クリープ試験で、円周応力5.5
MPaでの破壊時間は65時間以上かつ、脆性破壊が1
0,000時間以内に発生しなかった。
According to the present invention, polyethylene having excellent rigidity, impact resistance and long-term durability under stress (environmental stress cracking resistance, hot internal pressure creep resistance of pipes, and low-speed crack extension resistance), It becomes possible to provide a polyethylene pipe and a polyethylene joint. In particular, regarding long-term durability, the initial tensile load was 6M in a constant stress environmental stress crack test using a notched test piece in a surfactant at 80 ° C.
It has a performance in which the fracture time at Pa is 20 hours or more and the fracture time at an initial tensile load of 4 MPa is 80 hours or more. In addition, the circumferential stress was 5.5 in a hot internal pressure creep test.
The fracture time in MPa is 65 hours or more and the brittle fracture is 1
It did not occur within 000 hours.

フロントページの続き (72)発明者 吉清 哲也 神奈川県川崎市川崎区千鳥町3番地1号 日本ポリケム株式会社材料開発センター内 (72)発明者 坂田 和也 神奈川県川崎市川崎区千鳥町3番地1号 日本ポリケム株式会社材料開発センター内 Fターム(参考) 3H111 AA04 BA15 BA34 4J100 AA02P CA01 DA01 DA15 DA42 DA43 DA47 FA09 JA67Continuation of the front page (72) Inventor Tetsuya Yoshikiyo 3-1, Chidori-cho, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Japan Inside the Polychem Co., Ltd. Material Development Center (72) Inventor Kazuya Sakata 3-dori-cho, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa No.1 F-term in Material Development Center of Japan Polychem Co., Ltd. (Reference) 3H111 AA04 BA15 BA34 4J100 AA02P CA01 DA01 DA15 DA42 DA43 DA47 FA09 JA67

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 チーグラーナッタ触媒を用いて製造さ
れ、且つ、下記(1)〜(6)の各物性を有することを
特徴とするポリエチレン樹脂。 (1)190℃において試験荷重5.00kgで測定し
たメルトフローレート(MFR5)が0.20〜0.5
0g/10分。 (2)密度(ρ)が0.948〜0.952g/c
3。 (3)流動比(フローレシオFR)が65〜130。 (4)応力緩和測定によって得られる下記式(I)の緩
和パラメータHが1.90×10-8dyn/cm2
下。 (5)温度上昇溶離分別(TREF)とサイズ排除クロ
マトグラフィー(SEC)とからなるクロス分別(TR
EF−SEC)によって求められる、複数の溶出温度区
分毎に算出される高分子量成分量を全溶出温度区分で積
算したものの、全容出量に対する比率(WH)が、39
〜45重量%。 (6)温度上昇溶離分別(TREF)とサイズ排除クロ
マトグラフィー(SEC)とからなるクロス分別(TR
EF−SEC)によって求められる、複数の溶出温度区
分毎に算出される高分子量成分量から求められる溶出曲
線のピーク温度(TH)が96.5℃以下、且つ、TR
EF−SECによって求められる、複数の溶出温度区分
毎に算出される低分子量成分量から求められる溶出曲線
のピーク温度(TL)が99.2℃以上。 【数1】 (ただし、E(τ)は時間τでの緩和弾性率である。)
1. A polyethylene resin produced using a Ziegler-Natta catalyst and having the following physical properties (1) to (6). (1) The melt flow rate (MFR5) measured at 190 ° C under a test load of 5.00 kg is 0.20 to 0.5.
0 g / 10 minutes. (2) Density (ρ) of 0.948 to 0.952 g / c
m 3 . (3) The flow ratio (flow ratio FR) is 65 to 130. (4) The relaxation parameter H of the following formula (I) obtained by the stress relaxation measurement is 1.90 × 10 −8 dyn / cm 2 or less. (5) Cross fractionation (TR) consisting of temperature rising elution fractionation (TREF) and size exclusion chromatography (SEC)
Although the amounts of the high molecular weight components calculated for each of the plurality of elution temperature categories determined by EF-SEC) were integrated for all the elution temperature categories, the ratio (WH) to the total output amount was 39.
~ 45% by weight. (6) Cross fractionation (TR) consisting of temperature-rise elution fractionation (TREF) and size exclusion chromatography (SEC)
EF-SEC), the peak temperature (TH) of the elution curve obtained from the amount of high molecular weight component calculated for each of a plurality of elution temperature categories is 96.5 ° C. or less, and TR
The peak temperature (TL) of the elution curve determined from the amount of low molecular weight components calculated for each of a plurality of elution temperature categories determined by EF-SEC is 99.2 ° C or higher. (Equation 1) (Where E (τ) is the relaxation modulus at time τ)
【請求項2】 請求項1記載のポリエチレン樹脂からな
るパイプ及び継手。
2. A pipe and a joint made of the polyethylene resin according to claim 1.
【請求項3】 80℃の定応力環境応力亀裂試験で、初
期引張荷重が6MPaの時の破壊時間が20時間以上で
かつ初期引張荷重が4MPaの時の破壊時間が80時間
以上の性能を有することを特徴とする請求項2記載のパ
イプ及び継手。
3. In a constant stress environmental stress crack test at 80 ° C., the fracture time at an initial tensile load of 6 MPa is 20 hours or more, and the fracture time at an initial tensile load of 4 MPa is 80 hours or more. The pipe and the joint according to claim 2, characterized in that:
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004263119A (en) * 2003-03-04 2004-09-24 Asahi Kasei Chemicals Corp Polyethylene pipe having excellent creep resistance characteristic
WO2006019147A1 (en) * 2004-08-16 2006-02-23 Mitsui Chemicals, Inc. Ethylene polymer and use thereof
JP2006182917A (en) * 2004-12-28 2006-07-13 Nippon Polyethylene Kk Organoboron-treated fluorinated chromium polymerization catalyst, ethylenic polymer and its production method
WO2008001571A1 (en) * 2006-06-30 2008-01-03 Toyox Co., Ltd. Synthetic resin hose
JP2009002892A (en) * 2007-06-25 2009-01-08 Japan Polypropylene Corp Device and method for analyzing crystallinity distribution of polyolefine
JP2014129875A (en) * 2012-11-30 2014-07-10 Asahi Kasei Chemicals Corp Piping material

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10251511A1 (en) * 2002-11-04 2004-05-13 Höppner, Frank Flexible hose for connecting hoses, especially in the sanitary area
FR2994241B1 (en) * 2012-08-03 2015-03-06 Technip France UNDERWATER FLEXIBLE DRIVEN COMPRISING A LAYER COMPRISING AN INCREASED THERMAL RESISTANCE POLYETHYLENE
JP6799963B2 (en) * 2015-08-27 2020-12-16 株式会社ブリヂストン Resin pipes, resin pipe manufacturing methods, and piping structures

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19515678B4 (en) * 1995-04-28 2007-12-27 Basell Polyolefine Gmbh Polyethylene tube with improved mechanical properties
JPH0967413A (en) * 1995-06-22 1997-03-11 Mitsubishi Chem Corp Polyethylene resin for pipe
CN1096473C (en) * 1995-12-07 2002-12-18 日本聚烯烃株式会社 Polyethylene resin and pipe and pipe joint made by using same
JP2000017018A (en) * 1998-07-03 2000-01-18 Sekisui Chem Co Ltd Ethylene-based resin
JP2000109521A (en) * 1998-10-07 2000-04-18 Asahi Chem Ind Co Ltd Resin having excellent molding processability useful for polyethylene pipe and joint

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004263119A (en) * 2003-03-04 2004-09-24 Asahi Kasei Chemicals Corp Polyethylene pipe having excellent creep resistance characteristic
WO2006019147A1 (en) * 2004-08-16 2006-02-23 Mitsui Chemicals, Inc. Ethylene polymer and use thereof
US8129489B2 (en) 2004-08-16 2012-03-06 Mitsui Chemicals, Inc. Ethylene polymer and use thereof
JP2006182917A (en) * 2004-12-28 2006-07-13 Nippon Polyethylene Kk Organoboron-treated fluorinated chromium polymerization catalyst, ethylenic polymer and its production method
WO2008001571A1 (en) * 2006-06-30 2008-01-03 Toyox Co., Ltd. Synthetic resin hose
JP2009002892A (en) * 2007-06-25 2009-01-08 Japan Polypropylene Corp Device and method for analyzing crystallinity distribution of polyolefine
JP2014129875A (en) * 2012-11-30 2014-07-10 Asahi Kasei Chemicals Corp Piping material

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