JP2002541292A - ポリオレフィンおよびその使用 - Google Patents
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Abstract
Description
エチレン、その製造法および使用に関する。特に本発明は応力亀裂耐性が特に優
れている高密度の多峰性分子量分布を有するポリエチレンに関する。これらのポ
リエチレンはポリエチレンのパイプに使用して応力亀裂耐性を増加させ、砂を用
いないでパイプを設置(no−sand pipe installation
)するのに適したパイプを製造するのに用いることができる。
のに比べて改善された機械的性質を有している。しかし高分子量のポリオレフィ
ンは加工が困難であり、また製造コストが高い。多峰性の分子量分布(MWD)
を有するポリオレフィンは、高分子量部分の有利な機械的性質と一つまたはそれ
以上の低分子量部分が有する改善された加工特性が組み合わせることができるの
で望ましい。
環境応力亀裂耐性(ESCR)が増強されたポリエチレンが重要である。これら
の増強された性質は高分子量(HMW)ポリエチレンにおける方が容易に得易い
。しかし重合体の分子量が増加するにつれて樹脂の加工特性が減少する。巾広い
または二峰性のMWDを有する重合体を用いることにより高分子量樹脂に特有な
所望の性質が維持され、同時に加工特性、特に押出し性が改善される。
熔融配合、直列に配置された反応器の使用、或いは単一反応器で二重部位触媒を
用いる方法などがある。単一の反応器中で二峰性分子量分布を有する樹脂を製造
するために二重部位触媒を使用する方法も知られている。
があり、或る場合には二峰性分子量分布を得ることができるが、通常これらの樹
脂の低分子量部分は共重合単量体をかなりの量で含んでいる。分子量分布が広い
と許容される加工特性が得られるが、二峰性分子量分布は優れた性質を与えるこ
とができる。
より二峰性のポリエチレンを製造できることが知られている。典型的には第1の
反応器においてZiegler−Natta触媒の存在下に水素とエチレンとを
反応させて低分子量の単独重合体を生成させる。この工程では過剰に水素を使用
することが重要であり、その結果生成物を第2の反応器に通す前に第1の反応器
から過剰の水素をすべて除去する必要がある。第2の反応器においては高分子量
のポリエチレンを生成するようにエチレンとヘキセンとの共重合体を製造する。
パ特許A−0619325号には、多峰性、又は少なくとも二峰性の分子量分布
を有するポリオレフィン、例えばポリエチレンの製造法が記載されている。この
方法においては少なくとも2種のメタロセンを含む触媒系を使用する。使用する
メタロセンは例えばビス(シクロペンタジエニル)二塩化ジルコニウムおよびエ
チレン−ビス(インデニル)二塩化ジルコニウムである。同じ反応器の中で2種
の異なったメタロセン触媒を使用することにより、少なくとも二峰性を有する分
子量分布が得られる。
亀裂の生長に対する高度の耐性、並びに対衝撃靭性を与える速い亀裂の伝播に対
する耐性が要求される。しかし現在入手できるパイプ用の樹脂に対してはその性
能に改善が求められている。
上記の一般的な種類に属する特定の触媒を用いて改善されたパイプ用の樹脂を製
造する方法は公知である。
パイプの応力亀裂耐性を増加させ得るポリエチレンを製造することがなお必要と
されている。砂を用いないで設置できるパイプは特に高い応力亀裂耐性を要求さ
れる。何故ならばその表面は砂の層によって粗い岩石および土壌の表面から遮蔽
されておらず、岩石および/または土壌に直接接触しているからである。
とが知られている。しかし架橋ポリエチレンは非常に高価である(非架橋のポリ
エチレンよりもかなり高価)。また架橋ポリエチレンから製造した大口径のパイ
プは入手できず、このようなパイプを突き合わせ熔接によってつなぐこともでき
ない。架橋ポリエチレンのこれらの特性は3R international
34、10〜11巻、1995年、573〜579頁の「応力の局所的な集中の
影響によるポリエチレンのクリープ挙動」と題する論文に記載されている。この
文献の中でフル・ノッチ・クリープ試験(full notch creep
test)の値が5100時間を有する架橋ポリエチレン(PE−X)が記載さ
れている。PE−Xを熔接する際の問題点は3R international
34、10〜11巻、1995年、694〜699頁の「架橋したおよび非架
橋のポリエチレンを含む熔接の長期間に亙る耐久性」という論文で論じられてい
る。
置するのに適するようにする方法も知られている。この方法もコストをかなり増
加させ、熔接の場合外側の層を剥ぎ取らなければならないので設置に労力とコス
トがかかるという欠点をもっている。これらの材料に関連する特性および問題点
はWerner Strumann GmbH & Co.の刊行されたニュー
ズレター、1997年10月号、1〜3頁に詳細に論じられている。
器を使用して気相でポリエチレン配合物を製造する方法が記載されている。第1
の反応器において低密度の樹脂が製造され、第2の反応器において高密度の樹脂
が製造される。パイプに必要な特性を有するポリエチレン配合物の製造、特に応
力亀裂耐性を有するパイプの製造については何も記載されていない。
ンスが改善された吹き込みフィルムを製造するための、異なった分子量の二つの
部分を含む二峰性分子量分布を有するポリエチレン樹脂の製造が記載されている
。この場合もポリエチレンパイプ用の樹脂、特に改善された応力亀裂耐性を有す
る樹脂の製造についは何も記載されていない。
造された新しいまたはリサイクルした低分子量エチレン重合体と、チタンをベー
スにした触媒から製造された高分子量エチレン重合体とのエチレン重合体配合物
の製造法が記載されている。この配合物は瓶、フィルム、パイプおよび/または
ドラムの用途に使用できると記載されている。しかしここに記載された樹脂は当
業界に要求される優れた応力亀裂耐性を示さない。
体から成るエチレン重合体配合物の製造法が記載されており、これらの樹脂はフ
ィルムの製造または吹き込み成形、パイプの製造および針金の被覆に有用である
と述べられている。応力亀裂耐性が増強されたパイプ用の樹脂に関しては何の記
述もなされていない。
るパイプに用いるのに適したポリエチレンを提供することである。従って本発明
によれば、剪断比(SR)が18またはそれ以上で、少なくとも20重量%の高
分子量部分を含み、この高分子量部分は (a)密度(ρ)が0.930g/cm3またはそれ以下であり、 (b)高負荷メルトインデックス(HLMI)が0.30g/10分またはそ
れ以下の高密度の多峰性分子量分布を有するポリエチレンが提供される。
ンの製造法において、上記の高分子量ポリエチレン部分を一つまたはそれ以上の
低分子量部分と混合することを特徴とする方法が提供される。
ンから成るポリエチレンパイプが提供される。また本発明によれば、高分子量部
分を有し、該高分子量部分はその密度(ρ)と高負荷メルトインデックス(HL
MI)が関係式 ρ×HLMI ≦ 0.37 を満足する高密度の多峰性分子量分布を有するポリエチレンから成るポリエチレ
ンパイプが提供される。但し上記関係式において密度の単位はg/cm3、HL
MIの単位はg/10分であり、また密度は0.930g/cm3またはそれ以
下である。
なポリエチレンのパイプをこの孔または溝に装着するパイプの装着方法が提供さ
れる。また本発明においては上記のポリエチレンのパイプを既存のパイプの中に
装着するパイプをライニング張り替えする方法が提供される。
度(ρ)と高負荷メルトインデックス(HLMI)が関係式 ρ×HLMI ≦ 0.37、 但しここで密度の単位はg/cm3、HLMIの単位はg/10分である、 を満足する高密度の多峰性分子量分布を有するポリエチレンであって、該高密度
の多峰性分子量分布を有するポリエチレンは高分子量部分の少なくとも20重量
%をなし、密度(ρ)は0.930g/cm3またはそれ以下であり、高負荷メ
ルトインデックス(HLMI)は0.40g/10分またはそれ以下である高密
度の多峰性分子量分布を有するポリエチレンをポリエチレン製品中に使用して応
力亀裂耐性を有する製品を製造するための高密度の多峰性分子量分布を有するポ
リエチレンの使用法が提供される。
びSRの値を注意深くコントロールすることによって、公知のポリエチレンに比
べて応力亀裂耐性が優れたポリエチレンを製造することができる。本発明のポリ
エチレンの優れた機械的性質のためにこれを砂を用いないで設置するパイプに使
用することができる。
ドを使用し、この砂のベッドによってポリエチレンパイプの表面を例えば周囲の
土壌の中の鋭い岩や石によってかけられる破壊的な機械的な外力から保護する。
砂を使用するためには余分な設置工程が必要であり、砂の輸送と購入のコストを
考えた場合、砂を使用するための全コストは設置コストの総額の約10%に達す
る。従って本発明のポリエチレンおよびパイプの他の利点は、パイプの設置コス
トを約10%低減させ、同時に優れた機械的特性を賦与し得ることである。
よりも多くの数の分子量部分を有することができる。高分子量部分自身も多峰性
、例えば二峰性または三峰性であることができる。従って高分子量部分は、最低
の分子量部分以外のすべてのポリエチレン部分を含むことができ、或いは最高の
分子量部分だけしか含まないこともできる。高分子量部分は単峰性であることが
好ましい。
4g/10分またはそれ以下、好ましくは0.3g/10分またはそれ以下であ
り、18またはそれ以上のSR値を有している。HLMIは高負荷メルトインデ
ックスであり、温度190℃において21.6kgの負荷を用いASTM D
1238の方法に従って測定される。他の関連するパラメータにはMI−5およ
びMI−2があり、これは使用する負荷がそれぞれ5kgおよび2.16kgで
あること以外HLMIと同等である。SR値はHLMIとMI−5との比(SR
−5)である。高分子量部分(HMWF)のHLMIは好ましくは0.30g/
10分またはそれ以下、最も好ましくは0.25g/10分またはそれ以下であ
る。HMWFの密度は好ましくは0.928g/cm3またはそれ以下、より好
ましくは0.925g/cm3またはそれ以下、最も好ましくは0.923g/
cm3またはそれ以下である。最終的なポリエチレンのSR値は18またはそれ
以上である。好ましくはポリエチレンのSR値は20またはそれ以上、最も好ま
しくは25〜35である。
ある。好ましくはHMWFの重量比は45%またはそれ以上であり、必要に応じ
55%またはそれ以上または60%またはそれ以上であることができる。最も好
適な含量は45〜55%である。
は密度が0.955g/cm3またはそれ以下、好ましくは0.945g/cm3 またはそれ以下である。最終的なポリエチレンの密度は0.930〜0.955
g/cm3であることが好ましい。
は30g/10分またはそれ以下、典型的には15g/10分またはそれ以下、
好ましくは5〜10g/10分である。
T)および/またはノッチ・パイプ試験(notch pipe test、N
PT)を参照して等級付けすることができる。本発明のポリエチレンはFNCT
における値が2000時間以上、好ましくは4000時間以上、最も好ましくは
5000時間以上であることが好適である。さらに好適な具体化例においては、
本発明のポリエチレンはNPTにおいて5000時間以上、好ましくは7000
時間以上、最も好ましくは10000時間以上の値を有している。一般に本発明
のポリエチレンの高分子量部分の密度およびHLMIが低いほど、これらのポリ
エチレンはFNCTおよびNPTにおいて弾力性を増す。また、HMWFの割合
が大きいほどポリエチレンのFNCTおよびNPTの時間は長くなるであろう。
(FNCT)が主として使用されている。選ばれた試験条件に依存して、破壊が
起こる時間を著しく減少させることができるので、短時間で高い耐性を有する材
料についての情報を得ることができる。試験装置は簡単であり、引っ張りクリー
プ試験に対する通常の設定を用いることができる。この試験では試料を水または
特定の表面活性剤溶液に80〜95℃において浸漬する。試料(小さい棒、10
×10×100mm)に一定の負荷をかけ、応力の方向に垂直に試料の四隅にノ
ッチ(切り欠き)をいれる。破壊が起こる時間を適用した応力の関数として記録
する。この試験法は日本において標準化されている(JIS K 6774)。
本発明においては下記の条件を用いた: 剃刀の刃で四隅に1.6mmの深さのノッチを付けた10×10×100mm
の棒状の試料を2重量%のArkopal(R)N−100(Hoechst社の
市販品)溶液に95℃(±0.5℃)で浸漬し、ノッチを付けた場所において最
初の残った断面積に関し4.0MPaの一定の負荷をかける。
、EN 33479として標準化されている。この試験は厚さが5mm以上、直
径が63mm以上のパイプに適用することができる。パイプに機械的にノッチを
付け、80℃において圧力試験を行なう。PE 80に対しては4.0MPa、
PE 100に対しては4.6MPaのフープ応力を適用する(ノッチを付けな
いパイプに関し)。パイプの周囲に4個のノッチを90°の角度をつけて機械加
工する。深さは最低壁厚の20±2%でなければならない。本発明のポリエチレ
ン製造後の試験条件は厳密にEN 33479に従った。圧力試験の方法はIS
O 1167に従って行なった。
学的または物理的に配合することができる。PE 100はパイプに成形して2
0℃で内部パイプ抵抗試験(ISO 1167によって測定)を行なった場合、
内部パイプ抵抗試験曲線を50年まで外挿した際の応力が10MPa以上である
ポリエチレンとして定義される。PE 80は内部パイプ抵抗試験曲線を50年
まで外挿した際の応力が8〜10MPaであること以外同じ方法で定義される。
HMWFと低分子量部分(LMWF)との配合の種類はPE 100またはPE
80の選択によって特に限定されることはない。
混合する方法によって製造される。一具体化例においては、1種またはそれ以上
の低分子量部分とは別に高分子量部分を製造し、次いで該高分子量部分および低
分子量部分を物理的な配合法で共に混合する。別法として、1種またはそれ以上
の低分子量部分の存在下において高分子量部分を製造するか、高分子量部分の存
在下において1種またはそれ以上の低分子量部分を製造し、化学的な配合法によ
って該高分子量部分と低分子量部分とを共に混合する。
)分子量部分および低(第2の)分子量部分を二つの直列に連結した反応器かま
たは三峰性分子量部分を有するポリエチレン樹脂を製造するための三つの直列に
連結した反応器の中で製造することができる。後者の反応器の場合には第3のポ
リエチレンは第1および第2のポリエチレンと化学的に配合される。別の配列に
おいては、上記のように第1および第2のポリエチレンを化学的に配合した後に
、第3のポリエチレンを物理的に配合して三峰性の分子量部分を得ることができ
る。さらに他の配置においては、ポリエチレン樹脂は二峰性の分子量部分を有し
、これは第1および第2のポリエチレンを共に物理的に配合することにより製造
されるか、或いはポリエチレン樹脂が三峰性の分子量部分を有し、これは第1、
第2および第3のポリエチレンを共に物理的に配合することにより製造される。
別法として三峰性のポリエチレンは3個の反応器を直列にして製造することがで
きる。
る。HMWFの密度とHLMIを上記範囲内にコントロールし、最終ポリエチレ
ンのSR値が18以上であるということを条件とする以外、本発明のポリエチレ
ンを製造する方法に特定の制限はない。これらの値は、公知の標準的な方法に従
って製造条件を適当に変更することによりコントロールすることができる。しか
し、好適具体化例においては本発明のポリエチレンは触媒の存在下においてエチ
レン単量体を重合することによって生成する。ポリエチレンのHMWFを製造す
る場合、炭素数3〜10のα−オレフィン共重合単量体、例えばブテンまたはヘ
キセンを存在させることが好ましい。HMWFおよびLMWFを並列の反応器で
製造し次いでこれを共に配合する(物理的配合)か、同じ反応器または直列にし
た2個またはそれ以上の反応器の中で共に製造する(化学配合)ことができる。
使用する触媒はメタロセンが好適であるが、クロムをベースにした触媒およびZ
iegler−Natta触媒も使用ことができる。
単量体を第1の重合条件下において第1の反応器において第1の触媒系と接触さ
せて第1の分子量および第1の密度を有する第1のポリエチレンから成る生成物
を生成させ、ここで第1の触媒系は、(a)成分A又はBの一つから選択される
メタロセン触媒を含んでなり、成分Aは一般式(IndH4)2R”MQ2、
但し式中各Indは同一または相異なってインデニルまたは置換インデニルで
あり、R”はC1〜C20アルキレン基、ジアルキルゲルマニウムまたはシリコー
ンまたはシロキサン、或いはアルキルフォスフィンまたはアミン基から成る架橋
であって、該架橋基は置換基を有し又は有さないこともでき、MはIVB族の遷
移金属またはバナジウムであり、各Qは炭素数1〜20のヒドロカルビルまたは
ハロゲンである、 のビステトラヒドロインデニル化合物から成り、成分Bは一般式R”(CpRm
)(Cp’R’n)MQ2、 但し式中Cpはシクロペンタジエニル部分、Cp’は置換されまたは置換され
ていないフルオロレニル環であり、各Rは独立に水素または炭素数1〜20のヒ
ドロカルビルであり、mは0以上4以下であり、各R’は独立に水素または炭素
数1〜20のヒドロカルビルであり、nは0以上8以下であり、R″、Mおよび
Qはそれぞれ上記定義のとおりである、 のメタロセン触媒から成り、該メタロセン成分Bは重心−M−重心の角度が10
5〜125°の範囲にある、および(b)該触媒成分を賦活する共触媒から成っ
ており、 (ii)第1のポリエチレンに比べて第2の低い分子量および高い密度を有す
る第2のポリエチレンを用意し、 (iii)第1および第2のポリエチレンを共に混合して多峰性分子量分布を
有するポリエチレンを生成させる。
でき、第2のポリエチレンは単峰性の分子量分布を有することができ、メタロセ
ン触媒、Ziegler−Natta触媒または酸化クロムをベースにした触媒
を用いて製造することができる。別法として、第2のポリエチレンは二峰性の分
子量分布を有することができ、これらの異なる触媒系の1種または2種を用いて
製造されてきた。第1および第2のポリエチレンは第3のポリエチレンと共に混
合し、得られたポリエチレン樹脂に三峰性の分子量分布を与えることができる。
第3のポリエチレンはメタロセン触媒、Ziegler−Natta触媒または
酸化クロムをベースにした触媒を用いて製造することができる。
シクロペンタジエニル環、シクロヘキセニル環およびエチレン架橋の一つまたは
それ以上の位置において同じ方法で或いは互いに異なった方法で置換されている
ことができる。各置換基は式XRvを有するものから独立に選ばれる。ここでX
は第IVA族、酸素および窒素から選ばれ、各Rは同一または相異なり、水素ま
たは炭素数1〜20のヒドロカルビルから選ばれ、v+1はXの原子価である。
XはCであることが好ましい。シクロペンタジエニル環が置換されている場合に
は、その置換基はあまり嵩張っていず金属Mに対するオレフィン単量体の配位に
影響を与えないものでなければならない。シクロペンタジエニル環における置換
基は水素またはCH3としてのRを有することが好ましい。さらに好ましくはシ
クロペンタジエニル環の少なくとも一つ、最も好ましくは両方が置換されていな
いことである。
好ましい。
しくはジルコニウムである。各Qは同一または相異なり、炭素数1〜20のヒド
ロカルビルまたはヒドロカルボキシ基またはハロゲンである。適当なヒドロカル
ビルにはアリール、アルキル、アルケニル、アルキルアリールまたはアリールア
ルキルが含まれる。各Qは水素であることが好ましい。エチレンビス(4,5,
6,7−テトラヒドロ−1−インデニル)二塩化ジルコニウムは本発明に使用さ
れる特に好適なビステトラヒドロインデニル化合物である。
ことができる。好適な製造法はJ.Org.Chem.誌、288巻、63〜6
7頁(1985年)に記載されている。
心−M−重心の角度が減少すると、ポリオレフィンを製造するのに使用した場合
、メタロセン触媒の長鎖の分岐および共重合単量体の混入量の双方が増加する傾
向がある。本発明のメタロセン触媒Bは非常に開いた構造を有し、ポリオレフィ
ンの製造においてヘキセンのような大きな置換基を有する共重合単量体の混入を
容易にする。このようにして密度が約0.9またはそれ以下のポリエチレンをス
ラリ法において工業的に許容される重合温度で製造することができる。このよう
な低い密度を有するポリエチレンの製造は従来ループ・スラリ法においてはCr
をベースにした閉じた構造のCent−Zr−Cent(>125°)のメタロ
センを用いては不可能であった。この方法では共重合単量体を低い濃度で使用す
ることが必要であり、これによって反応器が汚れる傾向を減少させ、高価な共重
合単量体を過度に使用するのを避けることができる。
R*3であって、ここでXはCまたはSiであり、各R*は独立にHまたは炭素
数1〜20のヒドロカルビルである。さらに好ましくはシクロペンタジエニルは
Ph2CH、Me3C、Me3Si、Me、MeとMe3C、MeとSiMe3、M
eとPh、またはMeとCH3−CH−CH3で置換されている。
”’は独立にHまたは炭素数1〜20のヒドロカルビルである。
ムまたはシリコーンまたはシロキサン、アルキルフォスフィンまたはアミン、好
ましくはMe−C−Me,Ph−C−Ph、−CH2−,Et−C−Et、Me
−Si−Me、Ph−Si−PhまたはEt−Si−Etである。
り大きくないことが好ましい。
媒、例えばアルミニウム含有共触媒、または硼素含有共触媒であっても良い。ア
ルミニウム含有共触媒はアルミノキサン、アルキルアルミニウムおよび/または
ルイス酸を含むことができる。
よって表されるオリゴマー性の直鎖および/または環式アルキルアルミノキサン
である。即ち直鎖のアルミノキサン・オリゴマーに対しては
0、RはC1〜C8アルキル基、好ましくはメチルである。
には直鎖および環式化合物の混合物が得られる。
許A−0427696号記載のテトラキス−ペンタフルオロフェニル−ボラート
−トリフェニルカルベニウム、またはヨーロッパ特許A−0277004号(6
頁、30行〜7頁、7行)記載の一般式[L’−H]+[BAr1Ar2X3X4]
−の化合物である。
または不均一法であるスラリ法がある。溶液法において典型的な溶媒は炭素数4
〜7の炭化水素、例えばヘプタン、トルエンまたはシクロヘキサンを含んでいる
。スラリ法においては不活性の担体、特に多孔性の固体担体、例えばタルク、無
機酸化物およびポリオレフィンのような樹脂状担体の上に触媒系を固定する必要
がある。担体材料は微粉末の形の無機酸化物であることが好ましい。
、4aまたは4b族の金属酸化物、例えばシリカ、アルミナ、およびそれらの混
合物が含まれる。単独またはシリカまたはアルミナと組み合わせて使用できる他
の無機酸化物はマグネシア、チタニア、ジルコニア等である。しかし他の適当な
担体材料、例えば微粉末ポリエチレンのような微粉末の機能性を有するポリオレ
フィンを用いることができる。好ましくは担体は表面積が200〜900m2/
g、細孔容積が0.5〜4ml/gのシリカである。
広い範囲で変えることができる。好ましくは遷移金属に対するアルミニウムのモ
ル比は1:1〜100:1、好ましくは5:1〜50:1の範囲である。
。本発明の好適な具体化例においては、適当な不活性炭化水素溶媒に溶解したア
ルモキサンを同一または他の適当な液体炭化水素中にスラリー化した担体材料に
加え、しかる後このスラリーにメタロセン触媒成分の混合物を加える。
しない種々の炭化水素が含まれる。有用な溶媒の例にはペンタン、イソーペンタ
ン、ヘキサン、ヘプタン、オクタンおよびノナンのようなアルカン;シクロペン
タンおよびシクロヘキサンのようなシクロアルカン;およびベンゼン、トルエン
、エチルベンゼンおよびジエチルベンゼンのような芳香族化合物が含まれる。
サンは担体材料に加える前にトルエン中に溶解する。
の範囲の反応温度を使用することができる。反応を溶液中で行なう場合には、適
当な溶媒を選ぶことにより150〜300℃の反応温度を使用することができる
。適当な担持触媒を使用して気相で反応を行なうこともできる。
ン共重合単量体を供給する。典型的な共重合単量体にはヘキセン、ブテン、オク
テンまたはメチルペンテン、好ましくはヘキセンが含まれる。第1の反応区域に
さらに水素を供給することができる。本発明に使用するメタロセン触媒成分は良
好な共重合単量体に対する応答並びに良好な水素に対する応答を示すから、この
具体化例においては第1の反応器の中で実質的にすべての共重合単量体が消費さ
れる。これによって単峰性の分子量分布を有する高分子量ポリエチレン共重合体
が得られる。
化学的に配合して二峰性の樹脂を製造した。第1の反応器から採取した試料につ
いて高分子量(HMW)部分の特性を測定した。結果を下記表1に示す。HMW
部分50重量%および高密度の低分子量(LMW)部分50重量%を用いて最終
の二峰性の樹脂を製造した。
で押出した。この工程で青色の顔料を混入し青色の重合体粒状物を生成させた。
設定温度200℃で穏やかな条件下において二つの押出し工程を用いた。第1の
押出し工程中マスターバッチの形の標準的な添加剤を加え配合物を保護した。
において標準条件下で製造した。
造された2種の単峰性樹脂を物理的に配合して二峰性の樹脂を製造した。各単峰
性樹脂の特性並びに最終的な青色の二峰性生成物の特性を下記表2に示す。
の単峰性樹脂を物理的に混合して製造した。HMW部分は高度に共重合しており
、LMW部分は高密度であった。実施例1記載と同じ条件および同じ顔料を用い
てこの混合物を押出して青色の粒状物を得た。
単峰性樹脂を物理的に配合して二峰性の樹脂を製造した。各単峰性樹脂の特性並
びに最終的な黒色の二峰性生成物の特性を下記表3に示す。
種の単峰性樹脂を物理的に混合して製造した。HMW部分は高度に共重合してお
り、LMW部分は高密度であった。この混合物をカーボンブラック顔料と共に実
験室用の二重スクリュー押出し機を用いて押出し黒色の粒状物を得た。穏やかな
条件を用い、二つの押出し工程を使用した。第1の押出し工程中マスターバッチ
の形の標準的な添加物を混入した。最終的な配合物は2.0〜2.5重量%のカ
ーボンブラックを含んでいた。
FNCT試験の結果に反映されているように優れた応力亀裂耐性を示す(実施例
1〜2において4800時間より大)。特に、これらの樹脂から製造したパイプ
は非常に大きなNTP時間を有するという優れた性質を示している。各実施例に
おいてパイプは非常に長い期間(実施例1〜3でそれぞれ>5000時間、>8
000時間、および>10000時間)試験に耐えることができたので、適宜試
験を中断した。
Claims (31)
- 【請求項1】 剪断比(SR)が18またはそれ以上で、少なくとも20重
量%の高分子量部分を含み、この高分子量部分は (a)密度(ρ)が0.930g/cm3またはそれ以下であり、 (b)高負荷メルトインデックス(HLMI)が0.30g/10分またはそ
れ以下である ことを特徴とする高密度の多峰性分子量分布を有するポリエチレン。 - 【請求項2】 高分子量部分の密度が0.925g/cm3またはそれ以下
であることを特徴とする請求項1記載の高密度の多峰性分子量分布を有するポリ
エチレン。 - 【請求項3】 高分子量部分の密度が0.923g/cm3またはそれ以下
であることを特徴とする請求項1記載の高密度の多峰性分子量分布を有するポリ
エチレン。 - 【請求項4】 高分子量部分のHLMIが0.20g/10分またはそれ以
下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の高密度の多峰性分子
量分布を有するポリエチレン。 - 【請求項5】 高分子量部分を45重量%またはそれ以上含むことを特徴と
する請求項1〜4のいずれかに記載の高密度の多峰性分子量分布を有するポリエ
チレン。 - 【請求項6】 全体の密度が0.955g/cm3またはそれ以下であるこ
とを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の高密度の多峰性分子量分布を有
するポリエチレン。 - 【請求項7】 全体の密度が0.945g/cm3またはそれ以下であるこ
とを特徴とする請求項6記載の高密度の多峰性分子量分布を有するポリエチレン
。 - 【請求項8】 最終HLMIが30g/10分またはそれ以下であることを
特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の高密度の多峰性分子量分布を有する
ポリエチレン。 - 【請求項9】 最終HLMIが5〜10g/10分またはそれ以下であるこ
とを特徴とする請求項8記載の高密度の多峰性分子量分布を有するポリエチレン
。 - 【請求項10】 該ポリエチレンのフル・ノッチ・クリープ試験における値
が2000時間またはそれ以上であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか
に記載の高密度の多峰性分子量分布を有するポリエチレン。 - 【請求項11】 該ポリエチレンのフル・ノッチ・クリープ試験における値
が5000時間またはそれ以上であることを特徴とする請求項10記載の高密度
の多峰性分子量分布を有するポリエチレン。 - 【請求項12】 該ポリエチレンのノッチ・パイプ試験における値が500
0時間またはそれ以上であることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載
の高密度の多峰性分子量分布を有するポリエチレン。 - 【請求項13】 該ポリエチレンのノッチ・パイプ試験における値が100
00時間またはそれ以上であることを特徴とする請求項12記載の高密度の多峰
性分子量分布を有するポリエチレン。 - 【請求項14】 該ポリエチレンが二峰性または三峰性のポリエチレンであ
ることを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載の高密度の多峰性分子量分
布を有するポリエチレン。 - 【請求項15】 該ポリエチレンがPE 100またはPE 80ポリエチ
レンであることを特徴とする請求項1〜14のいずれかに記載の高密度の多峰性
分子量分布を有するポリエチレン。 - 【請求項16】 高分子量部分が残りの部分と物理的に配合されているか、
或いは残りの部分と化学的に配合されていることを特徴とする請求項1〜15の
いずれかに記載の高密度の多峰性分子量分布を有するポリエチレン。 - 【請求項17】 請求項1〜5記載の高分子量ポリエチレン部分を1種また
はそれ以上の低分子量部分と混合することを特徴とする請求項1〜16のいずれ
かに記載の高密度の多峰性分子量分布を有するポリエチレンの製造法。 - 【請求項18】 高分子量部分を1種またはそれ以上の低分子量部分とは別
に製造し、該高分子量部分と低分子量部分とを物理的配合工程において共に混合
することを特徴とする請求項17記載の方法。 - 【請求項19】 1種またはそれ以上の低分子量部分の存在下高分子量部分
を製造するか、或いは高分子量部分の存在下1種またはそれ以上の低分子量部分
を製造し、該高分子量部分と低分子量部分とを化学的配合工程において共に混合
することを特徴とする請求項17記載の方法。 - 【請求項20】 炭素数3〜10のα−オレフィン共重合単量体の存在下エ
チレンを重合させることにより高分子量部分を製造することを特徴とする請求項
17〜19のいずれかに記載の方法。 - 【請求項21】 共重合単量体がブテンまたはヘキセンであることを特徴と
する請求項20記載の方法。 - 【請求項22】 請求項17〜21のいずれかに記載の方法で得られる高密
度の多峰性分子量分布を有するポリエチレン。 - 【請求項23】 高分子量部分を有し、該高分子量部分はその密度(ρ)と
高負荷メルトインデックス(HLMI)が関係式 ρ×HLMI ≦ 0.37、 但し上記関係式において密度の単位はg/cm3、HLMIの単位はg/
10分であり、また密度は0.930g/cm3またはそれ以下である、 を満足する高密度の多峰性分子量分布を有するポリエチレンから成ることを特徴
とするポリエチレンパイプ。 - 【請求項24】 高密度の多峰性分子量分布を有するポリエチレンが高分子
量部分を少なくとも20重量%含み、また該高分子量部分は高負荷メルトインデ
ックス(HLMI)が0.40g/10分またはそれ以下であることを特徴とす
る請求項23記載のパイプ。 - 【請求項25】 高密度の多峰性分子量分布を有するポリエチレンが請求項
1〜16および22のいずれかに記載のポリエチレンであることを特徴とする請
求項24記載のパイプ。 - 【請求項26】 パイプを受ける孔または溝を形成し、該孔または溝に請求
項23〜25のいずれかに記載のポリエチレンのパイプを装着することを特徴と
するパイプの設置方法。 - 【請求項27】 該方法が砂を用いない設置方法であり、土壌と直接接触さ
せて該孔または溝にパイプを装着することを特徴とする請求項26記載の方法。 - 【請求項28】 請求項23〜25のいずれかに記載のポリエチレンのパイ
プを既存のパイプの中に装着することを特徴とするパイプをライニング張り替え
する方法。 - 【請求項29】 高分子量部分を含み、該高分子量部分はその密度(ρ)と
高負荷メルトインデックス(HLMI)が関係式 ρ×HLMI ≦ 0.37、 但しここで密度の単位はg/cm3、HLMIの単位はg/10分である、 を満足する高密度の多峰性分子量分布を有するポリエチレンであって、該高密度
の多峰性分子量分布を有するポリエチレンは高分子量部分の少なくとも20重量
%を含み、密度(ρ)は0.930g/cm3またはそれ以下であり、高負荷メ
ルトインデックス(HLMI)は0.40g/10分またはそれ以下である高密
度の多峰性分子量分布を有するポリエチレンをポリエチレン製品中に使用して応
力亀裂耐性を有する製品を製造することを特徴とする高密度の多峰性分子量分布
を有するポリエチレンの使用。 - 【請求項30】 高密度の多峰性分子量分布を有するポリエチレンが請求項
1〜16および22のいずれかに記載のポリエチレンである請求項29記載のポ
リエチレンの使用。 - 【請求項31】 製品がポリエチレンのパイプである請求項29または30
記載のポリエチレンの使用。
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