JP2014227502A - Piping material, pipe, and joint - Google Patents

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一郎 柿原
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正秀 三宅
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piping material which is classified as PE 100 according to the ISO 9080 standard, requires a 100-year guarantee, is excellent in long-term properties under a high temperature acceleration condition, rigidity, elongation properties, impact resistance and moldability and furthermore is excellent in long-life reinforcement and surface properties of the SCG (slow crack growth), and to provide a pipe and a joint particularly.SOLUTION: The piping material contains a polyethylene resin composition which contains an ethylene homopolymer and/or a copolymer of ethylene and α-olefin having 3-20 carbon atoms and satisfies the following conditions (1)-(4). The condition (1) is that the density thereof is 948-952 kg/m. The condition (2) is that the melt flow rate (code T) thereof is equal to or higher than 0.15 g/10 minutes and lower than 0.30 g/10 minutes. The condition (3) is that the molecular weight distribution thereof is equal to or wider than 15 and narrower than 25. The condition (4) is that when a hot internal pressure creep test to be stipulated in ISO 9080 is applied thereto at 20°C and a plotted line of logarithms of rupture times versus those of hoop pressures is drawn, an inclination ratio of the plotted line satisfies the following relationship. (the inclination before 1,000 hours)/(that after 1,000 hours)>1.5.

Description

本発明は、配管材料、パイプ、及び継手に関する。   The present invention relates to a piping material, a pipe, and a joint.

ポリエチレン樹脂はクリープ特性、耐環境応力亀裂性、衝撃特性、可とう性に優れており、従来から広く配管材料として使用されている。本明細書において、「配管材料」とは、上下水道管、ガス管、給水管として使用されるパイプ及び継手を指す。近年、ポリエチレンパイプは地震に対しても地盤の変動にパイプが追従して伸びる等の特性を持つという点で、鋼管、ダクタイル鋳鉄管等の管種よりも優れていることが実証されている。ポリエチレン製の継手も、鋼管、ダクタイル鋳鉄管のようなメカニカル継手と異なり、EF(エレクトロフュージョン)継手によりパイプと溶着することができるため、施工も簡易であり耐震性にも優れるという特徴を持つ。このような特性からポリエチレン樹脂は、上下水道管、ガス管、給水管等の配管材料として注目を浴びるようになってきている。   Polyethylene resins have excellent creep characteristics, environmental stress crack resistance, impact characteristics, and flexibility, and have been widely used as piping materials. In this specification, “piping material” refers to pipes and joints used as water and sewage pipes, gas pipes, and water supply pipes. In recent years, it has been demonstrated that polyethylene pipes are superior to pipe types such as steel pipes and ductile cast iron pipes in that they have characteristics such as pipes extending and following ground changes even with earthquakes. Unlike mechanical joints such as steel pipes and ductile cast iron pipes, polyethylene joints can be welded to pipes with EF (electro-fusion) joints, so that construction is simple and excellent in earthquake resistance. Due to these characteristics, polyethylene resin has attracted attention as piping materials for water and sewage pipes, gas pipes, water supply pipes and the like.

また、各配管材料に求められる安全性への要求は高く、ガス管としてはPE80、上水道管としてはPE100を取得した材料によるパイプが使われるようになってきている。ここで、「PE100」とは、ISO9080に記載されている熱間内圧クリープ試験において、異なる3水準の温度での応力−破壊時間曲線の測定を少なくとも9,000時間まで行うことにより、20℃での50年後の最小保証応力を推定した値の97.5%下方信頼限界(Lower Prediction Limit:以下LPLと記述する)の値がISO12162に規定されている分類表でPE100に分類されているポリエチレンをいう。ポリエチレンパイプ用樹脂を配水管として長期間使用する場合、パイプ内部からの水圧や埋設時の外部からの土圧等により応力が加わるため、パイプ内の微少な構造欠陥部分に応力集中が起こり、脆性的な破壊が起こる可能性がある。このような長期間にわたる応力が加わる厳しい条件下において、脆性破壊割れを起こさない材料を提供する為に改良が行われている。   In addition, safety requirements for each piping material are high, and pipes made of materials that have acquired PE80 as a gas pipe and PE100 as a water supply pipe have come to be used. Here, “PE100” means that, in the hot internal pressure creep test described in ISO9080, a stress-fracture time curve at three different temperatures is measured up to at least 9,000 hours. Polyethylene classified as PE100 in the classification table stipulated in ISO12162, the value of 97.5% lower confidence limit (hereinafter referred to as LPL) of the estimated minimum guaranteed stress after 50 years Say. When polyethylene pipe resin is used as a water distribution pipe for a long time, stress is applied due to water pressure from the inside of the pipe or earth pressure from the outside during embedding. Disruption can occur. Improvements have been made to provide a material that does not cause brittle fracture cracking under such severe conditions of stress over a long period of time.

近年、水道管やガス管が敷設されてから長期間経つものが増え、敷設後法定耐用年数の40年を超えるいわゆる老朽管の割合が増加しており、管破壊による漏洩が問題になってきている。PE100ポリエチレン管は50年保証であるから50年経過前に更新が望まれるが、年間の更新は1%に留まっているのが実情である。そこで管に保障される耐用年数が、PE100の50年保証より長い、100年保証である材料の開発が望まれている。   In recent years, the number of pipes that have passed for a long time since the installation of water pipes and gas pipes has increased, and the proportion of so-called aging pipes that exceed the legal service life of 40 years has increased since laying, and leakage due to pipe breakage has become a problem. Yes. Since PE100 polyethylene pipe has a 50-year warranty, renewal is desired before 50 years, but the annual renewal rate is only 1%. Therefore, it is desired to develop a material that has a 100-year warranty, in which the service life guaranteed for the pipe is longer than the 50-year warranty of PE100.

パイプに一定温度で内圧をかけると、ある時間経過の後膨らみが生じて破壊される延性破壊が発生する。この延性破壊の破壊時間と内圧による応力との間には、応力が低いほど破壊時間が長時間化するという応力−破壊時間クリープの関係がある。この関係は試験温度が高いほど低応力、短時間化し、ポリエチレン樹脂の密度が高いほど高応力、長時間化することが知られている。したがって、ポリエチレン樹脂を高密度化すれば長時間側の応力は増加する。しかし高密度化すると脆性破壊が急速に進行するようになり、従来方法の重合デザインでは、例えば20℃では100年より前に脆性破壊が発生し、応力−破壊時間クリープ線図においていえば、延性破壊から脆性破壊への移行によるクリープ曲線の折れ曲がり(Knee Point)が発生する。そのため、従来の樹脂デザインでの耐用年数が100年保証である材料の達成は困難であった。   When an internal pressure is applied to a pipe at a constant temperature, a ductile fracture occurs in which a bulge occurs after a certain period of time and breaks. Between the fracture time of this ductile fracture and the stress due to the internal pressure, there is a stress-fracture time creep relationship in which the lower the stress, the longer the fracture time. This relationship is known to be lower stress and shorter time as the test temperature is higher, and higher stress and longer time as the density of the polyethylene resin is higher. Therefore, if the density of the polyethylene resin is increased, the stress on the long time side increases. However, when the density is increased, brittle fracture rapidly progresses. In the conventional polymerization design, for example, brittle fracture occurred before 100 years at 20 ° C., and in the stress-fracture time creep diagram, ductility Creep curve bending (Knee Point) occurs due to the transition from fracture to brittle fracture. For this reason, it has been difficult to achieve a material that has a lifetime of 100 years in the conventional resin design.

従来の樹脂デザインによっては、長期特性が脆性的であったとしても、このPE100分類されたポリエチレンパイプ及び継手用樹脂を得ることが可能である。特に脆性破壊は80℃での内圧クリープ試験条件に於いて顕著に見られる。このような材料はISO記載のPE100分類されていたとしても、高温下では脆性的なPE100であると言える。長期のクリープ特性を推定しようとする場合、延性破壊に比べ脆性的な破壊は急激に進行するため、破壊の予測が困難となる。そのため、寿命の予測が難しい脆性的なPE100は、配水管等のようなライフラインに使われる材料としては不適切である。   Depending on the conventional resin design, even if the long-term characteristics are brittle, it is possible to obtain PE100 classified polyethylene pipe and joint resin. In particular, brittle fracture is noticeable under the internal pressure creep test conditions at 80 ° C. Even if such a material is classified into PE100 described in ISO, it can be said that PE100 is brittle at high temperatures. When trying to estimate long-term creep characteristics, brittle fracture progresses more rapidly than ductile fracture, making it difficult to predict fracture. Therefore, the brittle PE 100 whose life is difficult to predict is inappropriate as a material used for a lifeline such as a water pipe.

また、上記のPE100に分類されたポリエチレンを得るために、長期特性及び伸び特性を上げるだけであるならば、樹脂デザインとしてはそれ程困難ではない。しかしながら、こうした物性を維持しながら尚かつ成形加工性に優れた材料を開発することは現在の技術では非常に困難である。   Further, in order to obtain polyethylene classified as PE100, it is not so difficult as a resin design if only long-term characteristics and elongation characteristics are improved. However, it is very difficult for current technology to develop a material that maintains such physical properties and is excellent in moldability.

さらに、配管材料の一つである継手は、パイプと融着して使われることから、地中での土圧やパイプの変位により継手自体に応力がかかりやすく、融着時の構造上水圧による変形から応力集中を受けやすい。そのため、継手にはクリープ破壊に対してより優れた耐性が必要となる。   Furthermore, since joints, which are one of the piping materials, are used by fusing with pipes, the joints themselves are subject to stress due to earth pressure in the ground and displacement of the pipes. Susceptible to stress concentration from deformation. Therefore, the joint needs to have better resistance against creep fracture.

以上のように、長期にわたる、機械特性及び耐脆性破壊性に優れ、成形加工性に優れ、なおかつ表面性に優れる、相反する要求を満たす材料が望まれている。このように、ISO9080に準拠した測定によりISO12162に規定される分類表でPE100に分類されたポリエチレン樹脂組成物であって、成形加工性に優れ、かつ100年保障であるものがライフラインとしての上下水道管、ガス管、給水管などへの利用に今後大いに期待される材料である。   As described above, there is a demand for a material that satisfies the conflicting requirements, which is excellent in mechanical properties and brittle fracture resistance over a long period of time, excellent in moldability, and excellent in surface properties. As described above, a polyethylene resin composition classified as PE100 in the classification table defined in ISO12162 by measurement based on ISO9080, which has excellent moldability and is guaranteed for 100 years, is a lifeline. It is a material that is expected to be used for sewerage pipes, gas pipes, water supply pipes, etc. in the future.

これに対し、従来は、ポリエチレンの長期にわたる機械特性を改良するために、分子量分布の広幅化や共重合性コモノマーを重合時に側鎖として導入することが行われてきた(例えば、特許文献1、2参照)。   On the other hand, conventionally, in order to improve the mechanical properties of polyethylene over a long period of time, widening the molecular weight distribution and introducing a copolymerizable comonomer as a side chain during polymerization (for example, Patent Document 1, 2).

また、長期特性の改良や耐衝撃性を改良するためにコモノマーの分布を制御し、コモノマーの高分子量側への寄与に注目し、さらに昇温溶出分別とGPCとのクロス分別により求められる分子量−溶出温度−溶出量の相関に着目して、ポリエチレンのデザインを改良することが知られている(例えば、特許文献3参照)。   In addition, in order to improve long-term characteristics and impact resistance, the distribution of comonomer is controlled, paying attention to the contribution of the comonomer to the high molecular weight side, and the molecular weight required by the temperature rising elution fractionation and the cross fractionation of GPC− It is known to improve the design of polyethylene by paying attention to the correlation between elution temperature and elution amount (for example, see Patent Document 3).

さらに、2つの分子量分布を有し、メルトフローレート(コードT)(JIS K7210−1999、コードT:以下、「MFR5」という。)が0.35g/10分以下であるポリエチレンからなる、機械特性に優れたパイプが知られている(例えば、特許文献4参照)。   Further, mechanical properties comprising polyethylene having two molecular weight distributions and having a melt flow rate (code T) (JIS K7210-1999, code T: hereinafter referred to as “MFR5”) of 0.35 g / 10 min or less. (See, for example, Patent Document 4).

またさらに、極限粘度と密度の異なる2成分からなる組成物が開示されており(例えば、特許文献5参照)、この組成物を用いてパイプ成形体を成形した際、パイプの特性として熱間内圧クリープ試験、引張クリープ試験、引張疲労試験等が従来までの材料よりも飛躍的に向上することが提案されている。これによると低分子量、高密度のポリエチレンと高分子量、低密度のポリエチレンの2成分からなる組成物の密度及び極限粘度がそれぞれ0.945〜0.970g/cm(JIS K7112−1999)、2.41〜6.3dyne/cmの範囲にあり、190℃におけるキャピラリーのずり応力が2.4×10dyne/cmに達するときのずり速度(FI)が350sec−1以下である組成物をパイプ成形体としたときに、成形性、パイプ疲労特性等に優れたパイプを成形することが可能であるとしている。さらにまた、ポリエチレン管及びその管継手についても記載されている(例えば、特許文献6参照)。 Furthermore, a composition composed of two components having different intrinsic viscosities and densities is disclosed (see, for example, Patent Document 5). When a pipe molded body is molded using this composition, the hot internal pressure is obtained as a characteristic of the pipe. It has been proposed that creep tests, tensile creep tests, tensile fatigue tests, and the like are dramatically improved over conventional materials. According to this, the density and intrinsic viscosity of a composition composed of two components of low molecular weight, high density polyethylene and high molecular weight, low density polyethylene are 0.945 to 0.970 g / cm 3 (JIS K7112-1999), 2 in the range of .41~6.3dyne / cm 2, the compositions shear rate when shear stress of the capillary at 190 ° C. is reached 2.4 × 10 6 dyne / cm 2 (FI) is 350Sec -1 or less It is said that it is possible to form a pipe excellent in formability, pipe fatigue characteristics, and the like. Furthermore, it describes also about the polyethylene pipe and its pipe joint (for example, refer patent document 6).

加えて、パイプとしたときの成形性や疲労特性等に優れるとともに、継手等の射出成形性においても優れる、パイプ及び継手用の樹脂組成物が開示されている(例えば、特許文献7参照)。   In addition, a resin composition for pipes and joints has been disclosed that is excellent in moldability and fatigue characteristics when used as a pipe and also excellent in injection moldability of joints and the like (see, for example, Patent Document 7).

特公昭61−42736号公報Japanese Examined Patent Publication No. 61-42736 特公昭61−43378号公報Japanese Patent Publication No. 61-43378 特開平10−17619号公報JP 10-17619 A 特開平8−301933号公報JP-A-8-301933 特開平8−134285号公報JP-A-8-134285 特開平9−286820号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-286820 特開2000−109521号公報JP 2000-109521 A

しかしながら、特許文献1、2においては、分子量分布の広幅化や共重合性コモノマーを重合時に側鎖として導入するだけであり、PE100に要求される長期の機械特性の改良には不十分である。   However, in Patent Documents 1 and 2, the molecular weight distribution is broadened and a copolymerizable comonomer is only introduced as a side chain during polymerization, and is insufficient for improving the long-term mechanical properties required for PE100.

また、特許文献3における樹脂デザインではPE100に分類されるポリエチレン樹脂を得ることはできない。   Further, the resin design in Patent Document 3 cannot obtain a polyethylene resin classified as PE100.

さらに、特許文献4においては、機械特性に優れPE100に分類されるポリエチレン樹脂を得られる可能性はあるが、分子量を上げる、又はコモノマーを導入して密度を下げることに終始し、分子量や密度を維持したままの改良はなされていないため、成形加工性が非常に劣る、又は密度低下によりPE100の要件を満たさなくなると予想される。   Furthermore, in Patent Document 4, there is a possibility that a polyethylene resin excellent in mechanical properties and classified as PE100 may be obtained. However, the molecular weight or density is constantly increased by increasing the molecular weight or introducing a comonomer to decrease the density. It is expected that molding processability will be very poor, or that the PE100 requirement will not be met due to a decrease in density because no improvements have been made.

またさらに、特許文献5における樹脂では、分子量が高くなることにより、耐疲労特性等のパイプ特性は確かに高くなるが、成形加工性に劣り、特に継手を成形する射出成形が困難となる。また、流動インデックス(FI)と呼ばれる値がFI≦350sec−1である実施例や、比較例のMFRから分かるように、物性向上のために高分子量化した樹脂デザインであるために、明らかに成形加工性に劣る。また、特許文献5における樹脂はPE100の要件を必ずしも満足するものではない。 Furthermore, with the resin in Patent Document 5, pipe properties such as fatigue resistance are certainly improved due to an increase in molecular weight, but the molding processability is inferior, and in particular, injection molding for molding a joint becomes difficult. In addition, as can be seen from the examples where the value called the flow index (FI) is FI ≦ 350 sec −1 and the MFR of the comparative example, the resin design has been increased in molecular weight to improve the physical properties, so it is clearly molded. Inferior in workability. Further, the resin in Patent Document 5 does not necessarily satisfy the requirements of PE100.

さらにまた、特許文献6においては、FIの値が100〜400sec−1である樹脂が記載されているが、射出成形による高せん断速度領域での成形法による継手の成形は困難である。また、分子量の増加と密度の増加によるラメラ厚みの増加によりタイ分子存在確率を向上させている。長期の機械特性を改良するための手段として、高分子量化、分子量分布の広幅化等が挙げられるが、このような方法により分子量を高めるだけでは成形加工性の観点からパイプの成形には向かない。また、分子量分布を広幅化することにより流動性は改良されるが、伸び特性、衝撃性といった特性は悪くなる。さらに、パイプとして押出した場合、表面の荒れが発生しやすくなるだけでなく、継手の射出成形であっても成形品表面の荒れが発生するようになる。 Furthermore, Patent Document 6 describes a resin having a FI value of 100 to 400 sec −1 , but it is difficult to form a joint by a molding method in a high shear rate region by injection molding. In addition, the tie molecule existence probability is improved by increasing the lamellar thickness due to the increase in molecular weight and density. Examples of means for improving long-term mechanical properties include increasing the molecular weight and broadening the molecular weight distribution. However, simply increasing the molecular weight by such a method is not suitable for forming a pipe from the viewpoint of molding processability. . In addition, the fluidity is improved by widening the molecular weight distribution, but the properties such as elongation properties and impact properties are deteriorated. Furthermore, when extruded as a pipe, not only is the surface roughened, but the surface of the molded product is also roughened even in the injection molding of a joint.

加えて、特許文献7における樹脂は、PE100として50年保証は満足するものの、100年としたときの20℃におけるLPLはやや不足するものとなる。したがってさらに応力−破壊時間のクリープ線を向上させたデザインが必要となるが単純な高密度化ではKneePointの発生が予想されるため、これまでにない新しい樹脂デザインが必要である。   In addition, although the resin in Patent Document 7 satisfies the 50-year warranty as PE100, the LPL at 20 ° C. when it is 100 years is somewhat insufficient. Therefore, a design in which the creep line of the stress-fracture time is further improved is required, but the generation of KneePoint is expected in the case of simple densification, and thus a new resin design that has never been seen before is required.

さらに、配管材料の一つである継手は、パイプ同士をつなぎ合わせるために複雑な形状をしていることから、土圧等により部分的に応力集中をうけやすい。このように応力集中があった場合でも長期の寿命を維持できる配管材料が求められている。すなわち、ノッチの入ったときの熱間内圧クリープ試験におけるSlow Crack Growth(以下、「SCG」ともいう。)の寿命が長期間である材料が望まれている。   Furthermore, since the joint, which is one of the piping materials, has a complicated shape for connecting the pipes together, it is likely to be partially subjected to stress concentration due to earth pressure or the like. Thus, there is a need for a piping material that can maintain a long life even when there is stress concentration. That is, a material having a long life of Slow Crack Growth (hereinafter also referred to as “SCG”) in a hot internal pressure creep test when notched is desired.

一方、SCGの長寿強化や成形性の向上だけを狙うと、成形されたパイプの表面性は悪くなり荒れや凹凸が発生する。これは樹脂の高分子量化や広い分子量分布に起因するもので、水道管として使用した場合に荒れ部分や凹みに水が溜まり菌の繁殖の温床ともなり好ましくない。そのため、表面の滑らかなパイプを成形できる材料が望まれている。   On the other hand, when aiming only at enhancing the longevity of SCG or improving the formability, the surface property of the formed pipe is deteriorated, and roughness and unevenness are generated. This is due to the high molecular weight of the resin and the wide molecular weight distribution, and when used as a water pipe, water accumulates in rough areas and dents, which is not preferable because it also serves as a hotbed for bacterial growth. Therefore, a material capable of forming a pipe having a smooth surface is desired.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ISO9080規格によりPE100に分類され、かつ100年保証であり、高温加速条件での長期特性、剛性、伸び特性、耐衝撃性、及び成形加工性に優れ、その上、SCGの長寿強化及び表面性に優れる配管材料、特にパイプと継手を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, is classified as PE100 according to the ISO 9080 standard, and is guaranteed for 100 years, and has long-term characteristics, rigidity, elongation characteristics, impact resistance, and molding under high temperature acceleration conditions. An object of the present invention is to provide a piping material, particularly a pipe and a joint, which is excellent in workability and has excellent SCG longevity and surface properties.

本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、ある特定の構成条件を全て満たしたポリエチレン組成物が上記目的を達成しうることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that a polyethylene composition satisfying all specific constitutional conditions can achieve the above object, and have completed the present invention.

すなわち本発明は、以下とおりである。
〔1〕
エチレン単独重合体、及び/又はエチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンとの共重合体を含み、下記(1)〜(4)を満たす、ポリエチレン樹脂組成物を含む、配管材料。
(1)密度が948〜952kg/mである。
(2)メルトフローレート(コードT)が0.15g/10分以上0.30g/10分未満である。
(3)分子量分布が15以上25未満である。
(4)ISO 9080で規定される20℃における熱間内圧クリープ試験において、破壊時間の対数に対するフープ圧の対数のプロットラインの傾きの比が以下の関係を有する。
1,000時間未満の傾き/1,000時間以降の傾き>1.5
〔2〕
前記ポリエチレン樹脂組成物が、
エチレン単独重合体、及び/又はエチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンとの共重合体であり、密度が967〜973kg/mであり、メルトフローレート(コードD)が40〜60g/10分である、ポリエチレン樹脂(I)55〜60質量部、
エチレンと、炭素数3以上20以下のα−オレフィンとの共重合体であり、密度が920〜930kg/m、重量平均分子量が500,000〜1,000,000である、ポリエチレン樹脂(II)40〜45質量部とを含む、前記〔1〕に記載の配管材料。
〔3〕
前記ポリエチレン樹脂組成物が、一段目の重合槽でエチレン単独重合体を製造し、二段目の重合槽でエチレンと炭素数が3〜20のα−オレフィンとの共重合体を製造する二段重合法によって得られるものである、前記〔1〕又は〔2〕に記載の配管材料。
〔4〕
前記エチレン単独重合体及び/又は前記共重合体が、下記式(1)で示される炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウム化合物(i)1molと、下記式(2)で示されるクロロシラン化合物(ii)0.01〜100molとを反応させて固体(A−1a)を得て、
該固体(A−1a)中に含まれるC−Mg結合1molに対して、アルコール(A−2)を0.01〜1mol反応させて固体(A−1b)を得て、
該固体(A−1b)に、下記式(3)で示される有機金属化合物(A−3)を反応させて固体(A−1c)を得て、
該固体(A−1c)に、チタン化合物(A−4)を、担持させることにより、得られる固体触媒成分[A]、及び有機アルミニウム化合物[B]を含む重合触媒を用いて得られるものである、前記〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載の配管材料。
(Al)(Mg)(R(R(OR ・・・・・式(1)
(式(1)中、R、R及びRは炭素数2〜20の炭化水素基であり、a,b,c,d及びeは次の関係を満たす数である。0≦a,0<b,0≦c,0≦d,0≦e,0<c+d,0≦e/(a+b)≦2,3a+2b=c+d+e)
SiCl 4−(h+i) ・・・・・式(2)
(式(2)中、Rは炭素数1〜20の炭化水素基であり、hとiとは次の関係を満たす数である。0<h,0<i,h+i≦4)
AlR 3−s ・・・・・式(3)
(式(3)中、Rは炭素数1〜20の炭化水素基であり、QはOR,OSiR,NR1011,SR12及びハロゲンからなる群より選ばれた基を表し、R,R,R,R,R10,R11,R12は水素原子又は炭化水素基であり、sは次の関係を満たす数である。0<s<3)
〔5〕
パイプである、前記〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載の配管材料。
〔6〕
継手である、前記〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載の配管材料。
〔7〕
前記パイプが水道用である、前記〔5〕に記載の配管材料。
〔8〕
前記継手が水道用である、前記〔6〕に記載の配管材料。
That is, the present invention is as follows.
[1]
A piping material containing an ethylene homopolymer and / or a polyethylene resin composition that includes a copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms and satisfies the following (1) to (4).
(1) The density is 948 to 952 kg / m 3 .
(2) The melt flow rate (code T) is 0.15 g / 10 min or more and less than 0.30 g / 10 min.
(3) The molecular weight distribution is 15 or more and less than 25.
(4) In the hot internal pressure creep test at 20 ° C. specified by ISO 9080, the ratio of the slope of the plot line of the logarithm of the hoop pressure to the logarithm of the fracture time has the following relationship.
Slope less than 1,000 hours / Slope after 1,000 hours> 1.5
[2]
The polyethylene resin composition is
An ethylene homopolymer and / or a copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms, a density of 967 to 973 kg / m 3 , and a melt flow rate (Code D) of 40 to 60 g / Polyethylene resin (I) 55-60 parts by mass,
A polyethylene resin (II) which is a copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms, a density of 920 to 930 kg / m 3 , and a weight average molecular weight of 500,000 to 1,000,000. ) The piping material according to [1], including 40 to 45 parts by mass.
[3]
The polyethylene resin composition produces an ethylene homopolymer in the first stage polymerization tank, and produces a copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms in the second stage polymerization tank. The piping material according to [1] or [2], which is obtained by a polymerization method.
[4]
The ethylene homopolymer and / or the copolymer is composed of 1 mol of an organomagnesium compound (i) soluble in a hydrocarbon solvent represented by the following formula (1) and a chlorosilane compound (ii) represented by the following formula (2). ) 0.01-100 mol is reacted to obtain a solid (A-1a),
0.01-1 mol of alcohol (A-2) is reacted with 1 mol of C—Mg bond contained in the solid (A-1a) to obtain a solid (A-1b),
The solid (A-1b) is reacted with an organometallic compound (A-3) represented by the following formula (3) to obtain a solid (A-1c).
The solid (A-1c) is obtained by using the polymerization catalyst containing the solid catalyst component [A] and the organoaluminum compound [B] obtained by supporting the titanium compound (A-4) on the solid (A-1c). The piping material according to any one of [1] to [3].
(Al) a (Mg) b (R 1 ) c (R 2 ) d (OR 3 ) e Formula (1)
(In the formula (1), R 1 , R 2 and R 3 are hydrocarbon groups having 2 to 20 carbon atoms, and a, b, c, d and e are numbers satisfying the following relationship: 0 ≦ a , 0 <b, 0 ≦ c, 0 ≦ d, 0 ≦ e, 0 <c + d, 0 ≦ e / (a + b) ≦ 2, 3a + 2b = c + d + e)
H h SiCl i R 4 4- (h + i) (2)
(In Formula (2), R 4 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and h and i are numbers satisfying the following relationship: 0 <h, 0 <i, h + i ≦ 4)
AlR 5 s Q 3-s (3)
(In formula (3), R 5 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and Q is selected from the group consisting of OR 6 , OSiR 7 R 8 R 9 , NR 10 R 11 , SR 12 and halogen. R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 are hydrogen atoms or hydrocarbon groups, and s is a number that satisfies the following relationship: 0 <s <3 )
[5]
The piping material according to any one of [1] to [4], which is a pipe.
[6]
The piping material according to any one of [1] to [4], which is a joint.
[7]
The piping material according to [5], wherein the pipe is for water supply.
[8]
The piping material according to [6], wherein the joint is for water supply.

本発明によれば、ISO9080規格に記載されたPE100に分類され、かつ100年保証であり、高温加速条件での長期特性、剛性、伸び特性、耐衝撃性、及び成形加工性に優れ、その上、SCGの長寿強化及び表面性に優れる配管材料を提供することができる。   According to the present invention, it is classified as PE100 described in the ISO 9080 standard and is guaranteed for 100 years, and has excellent long-term characteristics, rigidity, elongation characteristics, impact resistance, and molding processability under high temperature acceleration conditions. The piping material which is excellent in the longevity reinforcement and surface property of SCG can be provided.

ISO9080で得られる一般的なポリエチレンの破壊時間とフープ圧の関係(クリープ曲線)を示す図である。It is a figure which shows the relationship (creep curve) of the fracture time and hoop pressure of the general polyethylene obtained by ISO9080. 実施例1のポリエチレン樹脂組成物における破壊時間とフープ圧の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the fracture time in the polyethylene resin composition of Example 1, and a hoop pressure. 実施例2のポリエチレン樹脂組成物における破壊時間とフープ圧の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the fracture time in the polyethylene resin composition of Example 2, and a hoop pressure. 比較例1のポリエチレン樹脂組成物における破壊時間とフープ圧の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the fracture time in the polyethylene resin composition of the comparative example 1, and a hoop pressure. 比較例2のポリエチレン樹脂組成物における破壊時間とフープ圧の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the fracture time in the polyethylene resin composition of the comparative example 2, and a hoop pressure. 比較例3のポリエチレン樹脂組成物における破壊時間とフープ圧の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the fracture time in the polyethylene resin composition of the comparative example 3, and a hoop pressure. 実施例1、2、比較例1、2のポリエチレン樹脂組成物を用いたSCG試験における破壊時間とフープ圧の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the fracture | rupture time and the hoop pressure in the SCG test using the polyethylene resin composition of Example 1, 2 and Comparative Example 1,2. 昇温溶出分別GPCクロス分別における分子量−溶出温度−溶出量の相関を示す相関図である。It is a correlation diagram which shows the correlation of molecular weight-elution temperature-elution amount in temperature rising elution fractionation GPC cross fractionation.

以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」という。)についてさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。   Hereinafter, a mode for carrying out the present invention (hereinafter, referred to as “the present embodiment”) will be described in more detail. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Deformation is possible.

〔配管材料〕
本実施形態の配管材料は、ポリエチレン樹脂組成物を含む。
〔piping material〕
The piping material of the present embodiment includes a polyethylene resin composition.

〔ポリエチレン樹脂組成物〕
以下、ポリエチレン樹脂組成物について説明する。本実施形態で用いるポリエチレン樹脂組成物は、
エチレン単独重合体、及び/又はエチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンとの共重合体を含み、下記(1)〜(4)を満たす。
(1)密度が948〜952kg/mである。
(2)メルトフローレート(コードT)が0.15g/10分以上0.30g/10分未満である。
(3)分子量分布が15以上25未満である。
(4)ISO 9080で規定される20℃における熱間内圧クリープ試験において、破壊時間の対数に対するフープ圧の対数のプロットラインの傾きの比が以下の関係を有する。
1,000時間未満の傾き/1,000時間以降の傾き>1.5
以下、本発明について更に詳細に説明する。
[Polyethylene resin composition]
Hereinafter, the polyethylene resin composition will be described. The polyethylene resin composition used in this embodiment is
Including an ethylene homopolymer and / or a copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms, the following (1) to (4) are satisfied.
(1) The density is 948 to 952 kg / m 3 .
(2) The melt flow rate (code T) is 0.15 g / 10 min or more and less than 0.30 g / 10 min.
(3) The molecular weight distribution is 15 or more and less than 25.
(4) In the hot internal pressure creep test at 20 ° C. specified by ISO 9080, the ratio of the slope of the plot line of the logarithm of the hoop pressure to the logarithm of the fracture time has the following relationship.
Slope less than 1,000 hours / Slope after 1,000 hours> 1.5
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

〔(1)密度〕
本実施形態で用いるポリエチレン樹脂組成物の密度(JIS K7112−1999)は、948〜952kg/mであり、好ましくは948〜951kg/mであり、より好ましくは949〜951kg/mである。このような範囲であることにより、配管材料としての剛性、高温加速条件下での耐環境応力き裂特性(ESCR:Environmental Stress Cracking Resistance)、及び伸び特性がより優れる。さらに、長期間の使用でもクラックの発生による低速亀裂破壊等の脆性的な破壊を起こすことが抑制される。特に熱間内圧クリープ試験(高温加速条件下)では短期側でのクリープ特性はより高くなり、長期側では、使用圧力によらない突然脆性的破壊がより抑制され、長期特性を満足する。なお、ポリエチレン樹脂組成物の密度は、重合時に添加するコモノマーの量等によって制御することができる。また、密度は、実施例に記載の方法により測定することができる。
[(1) Density]
The density (JIS K7112-1999) of the polyethylene resin composition used in this embodiment is 948 to 952 kg / m 3 , preferably 948 to 951 kg / m 3 , and more preferably 949 to 951 kg / m 3 . . By being in such a range, the rigidity as a piping material, the environmental stress cracking resistance (ESCR) under high temperature acceleration conditions, and the elongation characteristics are more excellent. Furthermore, even when used for a long period of time, it is possible to suppress brittle fracture such as low-speed crack fracture due to generation of cracks. In particular, in the hot internal pressure creep test (high temperature acceleration condition), the creep property on the short-term side becomes higher, and on the long-term side, sudden brittle fracture not depending on the working pressure is further suppressed and the long-term property is satisfied. The density of the polyethylene resin composition can be controlled by the amount of comonomer added during polymerization. Moreover, a density can be measured by the method as described in an Example.

〔(2)メルトフローレート(コードT)〕
本実施形態で用いるポリエチレン樹脂組成物のメルトフローレート(コードT;以下、「MFR5」ともいう。)は、0.15g/10分以上0.30g/10分未満であり、好ましくは0.18g/10分〜0.28g/10分であり、より好ましくは0.20g/10分〜0.25g/10分である。MFR5が0.15g/10分以上であることにより、成形加工性に優れ、特にパイプ押出成形時や継手の射出成形時の表面の肌荒れがより抑制される。一方で、MFR5が0.30g/10分未満であることにより、熱間内圧クリープ試験の長期特性、SCGの長期寿命により優れる。特に、水道用の継手は、パイプ同士をつなぎ合わせるために複雑な形状をしており、このような水道用の継手に対し土圧等により部分的に応力が集中しても、より長期寿命化する。なお、MFR5が0.15g/10分未満の高密度ポリエチレンは、機械特性は向上するが成形加工性が悪く、特にパイプ押出成形時や継手の射出成形時の表面の肌荒れが顕著になる。なお、ポリエチレン樹脂組成物のメルトフローレートは、重合時の温度や添加する水素の量等によって制御することができる。また、メルトフローレート(コードT)は、実施例に記載の方法により測定することができる。
[(2) Melt flow rate (Code T)]
The melt flow rate (code T; hereinafter also referred to as “MFR5”) of the polyethylene resin composition used in the present embodiment is 0.15 g / 10 min or more and less than 0.30 g / 10 min, preferably 0.18 g. / 10 minutes to 0.28 g / 10 minutes, more preferably 0.20 g / 10 minutes to 0.25 g / 10 minutes. When the MFR5 is 0.15 g / 10 min or more, the molding processability is excellent, and the surface roughening at the time of pipe extrusion molding or joint injection molding is further suppressed. On the other hand, when MFR5 is less than 0.30 g / 10 min, the long-term characteristics of the hot internal pressure creep test and the long-term life of SCG are superior. In particular, water supply joints have a complicated shape to connect pipes together, and even if stress is partially concentrated on such water supply joints due to earth pressure, etc., a longer lifespan is achieved. To do. Note that high density polyethylene having an MFR5 of less than 0.15 g / 10 minutes has improved mechanical properties but poor molding processability, and surface roughness particularly during pipe extrusion and joint injection molding becomes significant. The melt flow rate of the polyethylene resin composition can be controlled by the temperature during polymerization, the amount of hydrogen to be added, and the like. The melt flow rate (code T) can be measured by the method described in the examples.

〔(3)分子量分布〕
本実施形態のポリエチレン樹脂組成物の分子量分布は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによって求められる重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)である。分子量分布は15以上25未満であり、好ましくは18以上25以下であり、より好ましくは20以上24以下である。このような範囲であることにより、熱間内圧クリープ試験の長期特性により優れ、かつ成形加工性に優れる。特に押出成形によるパイプ表面や射出成形による継手の表面性に優れる。なお、ポリエチレン樹脂組成物の分子量分布は、用いる触媒や重合温度や添加する水素の量等によって制御できる他、異なる分子量を有する2種以上のポリエチレン樹脂を混合することによっても制御することができる。また、分子量分布は、実施例に記載の方法により測定することができる。
[(3) Molecular weight distribution]
The molecular weight distribution of the polyethylene resin composition of the present embodiment is a ratio (Mw / Mn) between the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) determined by gel permeation chromatography. The molecular weight distribution is 15 or more and less than 25, preferably 18 or more and 25 or less, more preferably 20 or more and 24 or less. By being in such a range, it is excellent in the long-term characteristic of a hot internal pressure creep test, and excellent in moldability. In particular, the surface of a pipe surface by extrusion molding or a joint by injection molding is excellent. The molecular weight distribution of the polyethylene resin composition can be controlled by the catalyst used, the polymerization temperature, the amount of hydrogen to be added, and the like, and can also be controlled by mixing two or more polyethylene resins having different molecular weights. Moreover, molecular weight distribution can be measured by the method as described in an Example.

メルトフローレート(コードT)が0.15g/10分以上0.30g/10分未満、かつMw/Mnが15以上25未満とすることにより、パイプや継手の良好な表面性や成形性を保ちつつ長期特性が向上する。また、パイプにノッチを入れたときの熱間内圧クリープ試験(SCG)において、延性破壊から脆性破壊に移行する点であるKnee pointを長時間化することができる。加えて、パイプや継手を成形したときの表面性により優れる。具体的には、長期特性が良好であるメルトフローレート0.15g/10分以上0.30g/10分未満の範囲において、分子量分布が15以上25未満となることにより、より高分子量成分へのコモノマーが導入され、良好な長期特性を持たせながら、表面性により優れたパイプや継手といった配管材料を得ることができる。   By maintaining the melt flow rate (code T) from 0.15 g / 10 min to less than 0.30 g / 10 min and Mw / Mn from 15 to less than 25, good surface properties and moldability of pipes and joints can be maintained. Long-term characteristics are improved. In addition, in the hot internal pressure creep test (SCG) when a notch is made in the pipe, it is possible to increase the knee point, which is the point of transition from ductile fracture to brittle fracture. In addition, it is superior in surface properties when pipes and joints are molded. Specifically, in the range of a melt flow rate of 0.15 g / 10 min or more and less than 0.30 g / 10 min with good long-term characteristics, the molecular weight distribution is 15 or more and less than 25, so that a higher molecular weight component can be obtained. A comonomer is introduced, and piping materials such as pipes and joints having better surface properties can be obtained while having good long-term characteristics.

長期特性の指標の一つであるSCGは、パイプに傷が入ったときや、継手等のように複雑な形状で応力集中が起こりやすい配管材料の長期側の特性について考慮する場合に有用な指標となる。具体的には、ISO13479の方法でノッチを入れ、ISO9080の方法でクリープ試験を行って、時間の対数に対しフープ圧の対数をプロットする。このとき、時間経過とともにKnee Pointが発生し延性破壊領域から脆性破壊領域に遷移する(図7参照)。このKnee Pointの発生する時間をSCGとした。このSCGが500時間以上であるものが好ましく、800時間以上であるものがより好ましく、1000時間以上であるものがさらに好ましく、2,000時間以上であるものがよりさらに好ましい。SCGの上限値は特に制限されず、長ければ長いほど好ましい。   SCG, which is one of the indicators of long-term characteristics, is a useful indicator when pipes are damaged, or when considering the long-term characteristics of piping materials that are prone to stress concentration in complex shapes such as joints. It becomes. Specifically, a notch is made by the method of ISO 13479, a creep test is conducted by the method of ISO 9080, and the logarithm of the hoop pressure is plotted against the logarithm of time. At this time, a Knee Point is generated with time and a transition is made from the ductile fracture region to the brittle fracture region (see FIG. 7). The time at which this Knee Point occurs was defined as SCG. The SCG is preferably 500 hours or longer, more preferably 800 hours or longer, more preferably 1000 hours or longer, and even more preferably 2,000 hours or longer. The upper limit of SCG is not particularly limited, and the longer it is, the better.

〔(4)プロットラインの傾きの比〕
本実施形態で用いるポリエチレン樹脂組成物においては、ISO9080で規定される20℃における熱間内圧クリープ試験において、破壊時間(T)の対数(logT)に対するフープ圧(σ)の対数(logσ)をプロットしたプロットラインの傾き(logσ/logT)が、1,000時間の前後で異なる。ポリエチレン樹脂組成物の1,000時間以降のプロットラインの傾きに対する1,000時間未満の傾きは1.5倍以上であり、好ましくは2.0倍以上であり、より好ましくは2.5倍以上である。なお、プロットラインの傾きは、実施例に記載の方法により求めることができる。なお、1,000時間以降の傾きに対する1,000時間未満の傾きの比は、上限値は特になく、高いほど好ましい。
[(4) Ratio of slope of plot line]
In the polyethylene resin composition used in the present embodiment, the logarithm (logσ) of the hoop pressure (σ) against the logarithm (logT) of the fracture time (T) is plotted in the hot internal pressure creep test at 20 ° C. specified by ISO 9080. The slope of the plotted line (logσ / logT) is different before and after 1,000 hours. The slope of less than 1,000 hours with respect to the slope of the plot line after 1,000 hours of the polyethylene resin composition is 1.5 times or more, preferably 2.0 times or more, more preferably 2.5 times or more. It is. The slope of the plot line can be obtained by the method described in the examples. In addition, the ratio of the slope of less than 1,000 hours to the slope after 1,000 hours has no particular upper limit and is preferably as high as possible.

ISO9080では、応力−破壊時間曲線の測定を少なくとも9,000時間まで行い、重相関平均を用いて長期静水圧強度(LTHS)を算出し、20℃での50年後の最小保証応力を外挿により推定する(図1中の円で囲まれたところ参照)。外挿により推定した値の下方信頼限界を、外挿下方信頼限界(LPL)という。このLPLが、規格で定められた最小要求強度(MRS)以上であるか否かを判断することでPE100等の分類が判断される。そのため測定範囲内(おおよそ40時間〜10,000時間)の、特に20℃のクリープ曲線の長時間側の傾きは重要である。図1にISO9080で得られる一般的なポリエチレンのクリープ曲線(20℃、60℃、80℃)を示す。図1中の○は、延性破壊を示し、試験フープ圧で延性破壊を起こした時間を意味する。また、□は、脆性破壊を示し、試験フープ圧で脆性破壊を起こした時間を意味する。さらに、△は、混合破壊を示し、延性破壊と脆性破壊が同時に発生したことを意味する。またさらに、◇は、試験中であることを示し、さらに足つき◇は、試験を途中で中断したことを意味する。   ISO 9080 measures stress-fracture time curves up to at least 9,000 hours, calculates long-term hydrostatic strength (LTHS) using multiple correlation average, and extrapolates minimum guaranteed stress after 50 years at 20 ° C (Refer to the circled area in FIG. 1). The lower confidence limit of the value estimated by extrapolation is called extrapolated lower confidence limit (LPL). The classification of PE 100 or the like is determined by determining whether or not this LPL is equal to or greater than the minimum required strength (MRS) defined in the standard. Therefore, the long-term slope of the creep curve at 20 ° C. within the measurement range (approximately 40 hours to 10,000 hours) is important. FIG. 1 shows a general polyethylene creep curve (20 ° C., 60 ° C., 80 ° C.) obtained by ISO9080. 1 in FIG. 1 indicates ductile fracture and means the time when ductile fracture occurred at the test hoop pressure. Further, □ indicates brittle fracture and means the time when brittle fracture occurred at the test hoop pressure. Further, Δ indicates mixed fracture, meaning that ductile fracture and brittle fracture occurred at the same time. Furthermore, ◇ indicates that the test is in progress and ◇ indicates that the test was interrupted midway.

従来のポリエチレン材料では延性破壊領域のクリープ曲線の傾きが測定の範囲内でほぼ一定である。したがって、外挿して得られる50年後の最小保証応力の値を高くするには、ポリエチレンの密度を高くしてクリープ曲線を右に(長時間側に)シフトすることが考えられるが、密度を上げるとコモノマー量が減ることからポリエチレンの結晶ラメラ間のタイ分子が減少する。そのため、従来のポリエチレン材料ではラメラ間の破壊等に由来する脆性破壊が低圧長時間側で発生し、KneePointが現れる。   In the conventional polyethylene material, the slope of the creep curve in the ductile fracture region is almost constant within the measurement range. Therefore, in order to increase the minimum guaranteed stress value after 50 years obtained by extrapolation, it is conceivable to increase the density of polyethylene and shift the creep curve to the right (to the long time side). When it is raised, the amount of comonomer decreases, so that tie molecules between polyethylene crystal lamellae decrease. Therefore, in the conventional polyethylene material, brittle fracture derived from fracture between lamellae and the like occurs on the low pressure and long time side, and KneePoint appears.

一方、本実施形態で用いるポリエチレン樹脂組成物は、1,000時間以降の傾きが1,000時間未満の傾きと比べて緩やかになることから、密度を高めることなく、外挿して得られる50年後、100年後の最小保証応力の値を高くすることができる。   On the other hand, the polyethylene resin composition used in the present embodiment has a gentle slope after 1,000 hours compared to a slope of less than 1,000 hours, and thus can be obtained by extrapolation without increasing the density for 50 years. Later, the value of the minimum guaranteed stress after 100 years can be increased.

1,000時間以降の傾きに対し1,000時間未満の傾きの比を1.5倍以上に制御する(即ち、1,000時間以降の領域の傾きを緩やかにする)には、結晶ラメラ間にタイ分子を存在させることが挙げられる。1,000時間未満の領域(高圧領域)では結晶ラメラがほぐされて、いわゆるシシカバブ構造を経て分子鎖が引き伸ばされる。したがって、ラメラの強度がクリープ曲線の傾きに直接影響することになる。一方、1,000時間以降の領域(比較的低圧領域)ではラメラだけではなくラメラ間のタイ分子の効果が加算されることになり、その結果クリープ曲線の傾きが緩やかになるものと推定される。   In order to control the ratio of the slope below 1,000 hours to the slope after 1,000 hours to 1.5 times or more (that is, to make the slope of the region after 1,000 hours gentle), The presence of a tie molecule can be mentioned. In the region of less than 1,000 hours (high pressure region), the crystal lamella is loosened, and the molecular chain is stretched through a so-called shishikabab structure. Therefore, the strength of the lamella directly affects the slope of the creep curve. On the other hand, in the region after 1,000 hours (relatively low pressure region), not only the lamella but also the effect of the tie molecule between the lamellae is added, and as a result, the slope of the creep curve is estimated to be gentle. .

ラメラ間にタイ分子を発生させるためには、ポリエチレン樹脂組成物中の成分の分子量を上げる、ポリエチレン樹脂組成物中に含まれる高分子量ポリエチレン樹脂にコモノマーを導入する等の方法がある。ラメラはポリエチレン鎖が折りたたまれて形成されるが、ポリエチレン樹脂組成物中に含まれるポリエチレン樹脂が高分子量であるほどこの折り畳みからポリエチレン鎖の一部が飛び出しやすく、また、コモノマーによる分岐があるほど分子鎖が飛び出しやすくなる。こうしてラメラから飛び出した分子鎖が別の層のラメラを形成し、ラメラ間をつなぐタイ分子となる。また、高分子量のポリエチレン成分へのコモノマーの導入は、例えば、高分子量ポリエチレン共重合体と低分子量ポリエチレン(ホモポリマー)の混合物とすること等により達成することができる。   In order to generate tie molecules between lamellae, there are methods such as increasing the molecular weight of the components in the polyethylene resin composition and introducing a comonomer into the high molecular weight polyethylene resin contained in the polyethylene resin composition. A lamella is formed by folding a polyethylene chain. The higher the molecular weight of the polyethylene resin contained in the polyethylene resin composition, the easier it is for a part of the polyethylene chain to jump out of this fold, and the more branched the comonomers are, the more molecules The chain is easy to jump out. In this way, the molecular chain jumping out from the lamella forms another layer of lamella and becomes a tie molecule that connects the lamellae. The introduction of the comonomer into the high molecular weight polyethylene component can be achieved, for example, by preparing a mixture of a high molecular weight polyethylene copolymer and a low molecular weight polyethylene (homopolymer).

このように本実施形態で用いるポリエチレン樹脂組成物は、特定の密度、MFR5、分子量分布、及びクリープ曲線の傾きの比を有することにより、50年後、さらには100年後の最小保証応力が高くなるという優れた長期クリープ特性を示し、その上、優れた成形加工性を有し、SCGの長寿強化及び表面性にも優れる配管材料となる。   As described above, the polyethylene resin composition used in the present embodiment has a specific density, MFR5, molecular weight distribution, and a ratio of the slope of the creep curve, so that the minimum guaranteed stress after 50 years and further after 100 years is high. It exhibits excellent long-term creep characteristics, and has excellent molding processability, as well as a piping material with excellent longevity and surface properties of SCG.

なお、一般的に長期の機械特性を改良するための手段として、樹脂の単なる高分子量化、単なる分子量分布の広幅化などが挙げられるが、このような方法により分子量を高め、分子量分布を広げるだけでは成形加工性が悪化し、成形品の表面にメルトフラクチャーや高分子ゲルによる肌荒れ、凹凸が発生し、特にパイプの押出成形時に表面不良として現れる。   In general, as a means for improving long-term mechanical properties, there are simply increasing the molecular weight of the resin, simply widening the molecular weight distribution, etc., but such methods only increase the molecular weight and widen the molecular weight distribution. However, the moldability deteriorates, the surface of the molded product is rough due to melt fracture or polymer gel, and unevenness is generated, which appears as a surface defect particularly during pipe extrusion.

〔クロス分別ゲルパーミエーションクロマトグラフィー〕
また、本実施形態で用いるポリエチレン樹脂組成物は、昇温溶出分別とゲルパーミエーションクロマトグラフィーとのクロス分別により求められる分子量−溶出温度−溶出量の相関において、分子量200,000以上且つ溶出温度85℃以下の溶出成分の積算溶出量の、全積算溶出量に対する割合(R、単位:wt%)が、1.0wt%以上であることが好ましく、より好ましくは3.0wt%以上、さらに好ましくは4.0wt%以上である。分子量200,000以上且つ溶出温度85℃以下の溶出成分は、高分子量でありかつコモノマーの多い成分に相当するものであり、Rが1.0wt%以上であるとタイ分子となりやすい成分が多いことを示している。このようなポリエチレン樹脂組成物は、長期クリープ特性がより優れる傾向にあるため好ましい。なお、分子量200,000以上且つ溶出温度85℃以下の溶出成分の積算溶出量(CFC体積分率)は、実施例に記載の昇温溶出分別GPCクロス分別により測定することができる。
[Cross fractionation gel permeation chromatography]
In addition, the polyethylene resin composition used in the present embodiment has a molecular weight of 200,000 or more and an elution temperature of 85 in the correlation of molecular weight-elution temperature-elution amount obtained by cross-fractionation between temperature rising elution fractionation and gel permeation chromatography. It is preferable that the ratio (R, unit: wt%) of the total elution amount of elution components of elution components at or below ° C is 1.0 wt% or more, more preferably 3.0 wt% or more, still more preferably It is 4.0 wt% or more. The elution component having a molecular weight of 200,000 or more and an elution temperature of 85 ° C. or less corresponds to a component having a high molecular weight and a large amount of comonomer. Is shown. Such a polyethylene resin composition is preferable because long-term creep characteristics tend to be more excellent. The integrated elution amount (CFC volume fraction) of elution components having a molecular weight of 200,000 or more and an elution temperature of 85 ° C. or less can be measured by the temperature rising elution fractionation GPC cross fractionation described in Examples.

〔ポリエチレン樹脂〕
本実施形態で用いるポリエチレン樹脂組成物は、エチレン単独重合体、及び/又はエチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンとの共重合体を含む。本実施形態で用いるポリエチレン樹脂組成物は、低分子量のポリエチレン樹脂(I)と高分子量のポリエチレン樹脂(II)との混合物であることが好ましい。これは、ポリエチレン樹脂(I)とポリエチレン樹脂(II)を混合したものであってもよいし、多段重合と呼ばれる方法で低分子量成分と高分子量成分を多段階で重合して得たものであってもよい。
[Polyethylene resin]
The polyethylene resin composition used in the present embodiment includes an ethylene homopolymer and / or a copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms. The polyethylene resin composition used in the present embodiment is preferably a mixture of a low molecular weight polyethylene resin (I) and a high molecular weight polyethylene resin (II). This may be a mixture of polyethylene resin (I) and polyethylene resin (II), or obtained by polymerizing a low molecular weight component and a high molecular weight component in multiple stages by a method called multistage polymerization. May be.

(低分子量のポリエチレン樹脂(I))
本実施形態に用いるポリエチレン樹脂(I)は、特に限定されないが、具体的には、エチレン単独重合体、及び/又はエチレンと炭素数3以上20以下のα−オレフィンとの共重合体であるものが挙げられる。ポリエチレン樹脂(I)の密度(JIS K7112−1999)は967〜973kg/mであることが好ましく、969〜973kg/mであることがより好ましく、970〜973kg/mであることがさらに好ましい。
(Low molecular weight polyethylene resin (I))
The polyethylene resin (I) used in the present embodiment is not particularly limited, but specifically, an ethylene homopolymer and / or a copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms. Is mentioned. Preferably the density of the polyethylene resin (I) (JIS K7112-1999) is 967~973kg / m 3, more preferably from 969~973kg / m 3, still to be 970~973kg / m 3 preferable.

密度が967kg/m以上であることにより、熱間内圧クリープ特性試験において長期側の突然の脆性破壊が起こりにくくなり長期特性は十分なものとなる傾向にある。また、ポリエチレン樹脂(I)はコモノマーを含んでもよいが、ポリエチレンホモポリマーであることが好ましい。ホモポリマーである場合には、メルトフローレート、コードD(JIS K7210−1999、コードD:以下、「MFR2.16」ともいう。)が40〜60g/10分の範囲であることにより、973kg/m未満となる傾向にある。 When the density is 967 kg / m 3 or more, sudden brittle fracture on the long-term side hardly occurs in the hot internal pressure creep property test, and the long-term property tends to be sufficient. The polyethylene resin (I) may contain a comonomer, but is preferably a polyethylene homopolymer. In the case of a homopolymer, the melt flow rate, code D (JIS K7210-1999, code D: hereinafter also referred to as “MFR 2.16”) is in the range of 40 to 60 g / 10 minutes, so that 973 kg / It tends to be less than m 3 .

ポリエチレン樹脂(I)のMFR2.16は、40〜60g/10分であることが好ましく、42〜58g/10分であることがより好ましく、45〜55g/10分であることがさらに好ましい。また、MFR2.16が60g/10分以下であることにより、熱間内圧クリープ試験の長期側の寿命及び伸び特性が向上し、また耐衝撃性も優れ、成形時の表面性に優れる傾向にある。MFR2.16が40g/10分以上であることにより、成形加工性に優れる傾向にあり、特に射出成形が容易となる。   The MFR 2.16 of the polyethylene resin (I) is preferably 40 to 60 g / 10 minutes, more preferably 42 to 58 g / 10 minutes, and further preferably 45 to 55 g / 10 minutes. Further, when the MFR 2.16 is 60 g / 10 min or less, the long-term life and elongation characteristics of the hot internal pressure creep test are improved, the impact resistance is excellent, and the surface property during molding tends to be excellent. . When MFR 2.16 is 40 g / 10 min or more, molding processability tends to be excellent, and injection molding is particularly easy.

また、ポリエチレン樹脂(I)の重量平均分子量は5,000〜300,000であることが好ましく、10,000〜100,000であることがより好ましく、25,000〜70,000であることがさらに好ましい。重量平均分子量が5,000以上であることにより、べたつきや長期特性の低下がなく、また高分子量成分との分散性に優れる傾向にある。また、重量平均分子量が500,000以下であることにより、成形性が良好となる傾向にある。ポリエチレン樹脂(I)の重量平均分子量は、高分子成分と低分子成分を別々に重合して混合する場合はゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定することができる。他方、多段重合による重合では低分子量ポリエチレン樹脂成分を単離して重量平均分子量を測定することができないために、後述する換算方法により換算を行う。   The weight average molecular weight of the polyethylene resin (I) is preferably 5,000 to 300,000, more preferably 10,000 to 100,000, and 25,000 to 70,000. Further preferred. When the weight average molecular weight is 5,000 or more, there is no stickiness or deterioration of long-term characteristics, and the dispersibility with high molecular weight components tends to be excellent. Moreover, it exists in the tendency for a moldability to become favorable because a weight average molecular weight is 500,000 or less. The weight average molecular weight of the polyethylene resin (I) can be measured by gel permeation chromatography (GPC) when polymer components and low molecular components are separately polymerized and mixed. On the other hand, in the polymerization by multistage polymerization, since the low molecular weight polyethylene resin component cannot be isolated and the weight average molecular weight cannot be measured, the conversion is performed by the conversion method described later.

(高分子量のポリエチレン樹脂(II))
一方、本実施形態に用いるポリエチレン樹脂(II)は、特に限定されないが、具体的には、エチレンと、炭素数3以上20以下のα−オレフィンとの共重合体であるものが好ましい。ポリエチレン樹脂(II)の密度(JIS K7112−1999)は、920〜930kg/mであることが好ましく、922〜930kg/mであることがより好ましく、924〜930kg/mであることがさらに好ましい。密度が920kg/m以上であることにより、成形したパイプの剛性が十分なものとなる傾向にある。また、930kg/m以下であることにより、高温加速条件下でのESCRや伸び特性が低下することがなく、長期間使用によるクラックの発生、低速亀裂破壊等の脆性的な破壊がより抑制される傾向にある。
(High molecular weight polyethylene resin (II))
On the other hand, the polyethylene resin (II) used in the present embodiment is not particularly limited, but specifically, it is preferably a copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms. Density polyethylene resin (II) (JIS K7112-1999) is preferably 920~930kg / m 3, it is more preferably 922~930kg / m 3, a 924~930kg / m 3 Further preferred. When the density is 920 kg / m 3 or more, the molded pipe tends to have sufficient rigidity. In addition, by being 930 kg / m 3 or less, ESCR and elongation characteristics under high temperature acceleration conditions are not deteriorated, and brittle fractures such as generation of cracks and low-speed crack fractures due to long-term use are further suppressed. It tends to be.

また、ポリエチレン樹脂(II)の重量平均分子量は500,000〜1,000,000であることが好ましく、600,000〜950,000であることがより好ましく、700,000〜900,000であることがさらに好ましい。重量平均分子量が500,000以上であることにより、成形加工性は良好であり、かつ、熱間内圧クリープの長期側の寿命及び伸び特性が良く、また耐衝撃性にも優れる傾向にある。また、重量平均分子量が1,000,000以下であることにより、機械特性が充分で、かつ成形加工性、特に射出成形性が良好となる傾向にある。   The weight average molecular weight of the polyethylene resin (II) is preferably 500,000 to 1,000,000, more preferably 600,000 to 950,000, and 700,000 to 900,000. More preferably. When the weight average molecular weight is 500,000 or more, the molding processability is good, the long-term life and elongation characteristics of the hot internal pressure creep are good, and the impact resistance tends to be excellent. Further, when the weight average molecular weight is 1,000,000 or less, the mechanical properties are sufficient, and the moldability, particularly the injection moldability, tends to be good.

ポリエチレン樹脂(II)の重量平均分子量は、高分子成分と低分子成分を別々に重合して混合する場合はゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定することができる。他方、多段重合による重合では高分子量ポリエチレン樹脂成分を単離して重量平均分子量を測定することができないために、次の方法により換算を行う。   The weight average molecular weight of the polyethylene resin (II) can be measured by gel permeation chromatography (GPC) when polymer components and low molecular components are separately polymerized and mixed. On the other hand, in polymerization by multistage polymerization, since a high molecular weight polyethylene resin component cannot be isolated and a weight average molecular weight cannot be measured, conversion is performed by the following method.

(換算方法)
i)ポリエチレン樹脂(I)成分とポリエチレン樹脂組成物のMFR2.16から、ポリエチレン樹脂(II)成分のMFR2.16への換算。
MFRの異なるポリエチレン樹脂(MFR1st、MFR2nd)を混合する場合、混合後のMFRfinalは以下のように計算できることが知られている。
(MFRfinal)−0.175
(1−R)×(MFR1st)−0.175+R×(MFR2nd)−0.175・・(数式1)
(Conversion method)
i) Conversion from MFR 2.16 of polyethylene resin (I) component and polyethylene resin composition to MFR 2.16 of polyethylene resin (II) component.
When mixing polyethylene resins having different MFR (MFR1st, MFR2nd), it is known that MFRfinal after mixing can be calculated as follows.
(MFRfinal) -0.175 =
(1-R) × (MFR1st) −0.175 + R × (MFR2nd) −0.175 (Equation 1)

ここでポリエチレン樹脂(I)成分のMFR2.16をMFR1st、ポリエチレン樹脂(II)成分のMFR2.16をMFR2nd、ポリエチレン樹脂組成物のMFR2.16をMFRfinal、ポリエチレン樹脂(II)成分量とポリエチレン樹脂(I)成分量の和に対するポリエチレン樹脂(II)成分量の比(混合比率)をRであらわす。   Here, MFR2.16 of polyethylene resin (I) component is MFR1st, MFR2.16 of polyethylene resin (II) component is MFR2nd, MFR2.16 of polyethylene resin composition is MFRfinal, polyethylene resin (II) component amount and polyethylene resin ( I) The ratio (mixing ratio) of the polyethylene resin (II) component amount to the sum of the component amounts is represented by R.

(数式1)によりポリエチレン樹脂(II)成分のMFR2ndは次の通り表すことができる。
MFR2nd=(((MFRfinal)−0.175
(1−R)×(MFR1st)−0.175)/R)−1/0.175・・・(数式2)
According to (Equation 1), MFR2nd of the polyethylene resin (II) component can be expressed as follows.
MFR2nd = (((MFRfinal) −0.175
(1-R) × (MFR1st) −0.175 ) / R) −1 / 0.175 (Expression 2)

ii)ポリエチレン樹脂(II)成分のMFR2.16からそれぞれの重量平均分子量への換算。
MFR2.16と重量平均分子量には次の関係があることが知られている。
Mw×10−4=13.291×MFR2.16−0.2842 ・・・(数式3)
ii) Conversion of polyethylene resin (II) component from MFR 2.16 to the respective weight average molecular weight.
It is known that MFR 2.16 and weight average molecular weight have the following relationship.
Mw × 10 −4 = 13.291 × MFR 2.16 −0.2842 (Equation 3)

以上から重量平均分子量Mwは次のように表される。なお、上記ではポリエチレン樹脂(II)の重量平均分子量の換算方法について示したが、ポリエチレン樹脂(I)成分の重量平均分子量の換算方法も同様にして行なうことができる。
Mw=13.291×10−4×((((MFRfinal)−0.175
(1−R)×(MFR1st)−0.175)/R)−1/0.175−0.2842・・(数式4)
From the above, the weight average molecular weight Mw is expressed as follows. In addition, although the conversion method of the weight average molecular weight of polyethylene resin (II) was shown above, the conversion method of the weight average molecular weight of polyethylene resin (I) component can be performed similarly.
Mw = 13.291 × 10 −4 × ((((MFRfinal) −0.175
(1-R) × (MFR1st) −0.175 ) / R) −1 / 0.175 ) −0.2842 (Equation 4)

前述の通り、結晶ラメラ間にタイ分子を発生させるためには、ラメラから飛び出す分子鎖が高分子量であることが好ましい。したがって、ポリエチレン樹脂(II)がエチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンとの共重合体であることが好ましい。   As described above, in order to generate tie molecules between crystal lamellae, it is preferable that the molecular chain protruding from the lamella has a high molecular weight. Therefore, the polyethylene resin (II) is preferably a copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms.

本実施形態において用いることのできる炭素数3〜20のα−オレフィンとしては、特に限定されないが、具体的には、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、1−イコセン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、5−メチル−2−ノルボルネン、テトラシクロドデセン、2−メチル−1,4:5,8−ジメタノ−1,2,3,4,4a,5,8,8a−オクタヒドロナフタレン、スチレン、ビニルシクロヘキサン、1,3−ブタジエン、1,4−ペンタジエン、1,5−ヘキサジエン、1,4−ヘキサジエン、1,7−オクタジエン及びシクロヘキサジエン等が挙げられる。   Although it does not specifically limit as a C3-C20 alpha-olefin which can be used in this embodiment, Specifically, a propylene, 1-butene, 1-pentene, 3-methyl- 1-butene, 3- Methyl-1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene, 1-icocene, cyclopentene, cyclohexene, Cycloheptene, norbornene, dicyclopentadiene, 5-methyl-2-norbornene, tetracyclododecene, 2-methyl-1,4: 5,8-dimethano-1,2,3,4,4a, 5,8,8a -Octahydronaphthalene, styrene, vinylcyclohexane, 1,3-butadiene, 1,4-pentadiene, 1,5-hexa Ene, 1,4-hexadiene, 1,7-octadiene and cyclohexadiene, and the like.

α−オレフィンの含有量は、特に限定されないが、0.30〜1.50mol%であることが好ましく、0.40〜1.20mol%であることがより好ましく、0.50〜1.00mol%であることがさらに好ましい。ここで、α−オレフィン含有量とは、ポリエチレン樹脂中のα−オレフィンの総含量のことである。α−オレフィン含有量が0.30mol%以上であることにより、高温加速化条件でのESCRや伸び特性が向上する傾向にある。また、α−オレフィン含量が1.50mol%以下であることにより、ポリエチレン樹脂は、製造が容易となり、得られる組成物もゲルの発生が抑制され機械特性が向上する傾向にある。   The α-olefin content is not particularly limited, but is preferably 0.30 to 1.50 mol%, more preferably 0.40 to 1.20 mol%, and 0.50 to 1.00 mol%. More preferably. Here, the α-olefin content is the total content of α-olefin in the polyethylene resin. When the α-olefin content is 0.30 mol% or more, ESCR and elongation characteristics under high temperature acceleration conditions tend to be improved. Moreover, when the α-olefin content is 1.50 mol% or less, the polyethylene resin can be easily produced, and the resulting composition tends to suppress gel generation and improve mechanical properties.

また、本実施形態で用いるポリエチレン樹脂組成物は、少なくとも2つの重合器を用いて重合される多段重合により製造することが好ましい。なかでも、一段目の重合槽でエチレン単独重合体を製造し、二段目の重合槽でエチレンと炭素数が3〜20のα−オレフィンとの共重合体を製造する二段重合法によって得られるものであることが好ましい。多段重合により複数の重合器で異なる分子量のポリエチレンを重合して、それらポリエチレンを混合したポリエチレン樹脂粗生物全体の分子量分布が広くなるようにすることにより、長期特性と成形性の両方に優れたポリエチレン樹脂を得ることができる。ここではそれぞれの重合器で重合されるポリエチレンの分子量は異なることが好ましいことから、それぞれの重合器で重合される成分についての分子量を比較したとき、分子量の小さい側をポリエチレン樹脂低分子量成分、分子量の大きい側をポリエチレン樹脂高分子量成分と呼ぶ。多段重合で重合を行う場合、一段目の重合器で重合を行い、二段目以降の重合器に移送して重合を行う連続重合、2つ以上の重合器で異なる分子量のポリエチレン樹脂を重合して後でスラリー混合やパウダー混合、ペレット混合によりポリエチレン樹脂を得る方法があるが、このなかでも連続重合が好ましい。また、一段目でポリエチレン低分子量成分を重合してから二段目以降でポリエチレン高分子量成分を重合してもよいし、一段目で高分子量成分を重合してから二段目以降で低分子量成分を重合してもよい。該ポリエチレン樹脂は、エチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンから選ばれた1種又は2種以上のコモノマーとを、所望の密度になるような割合で重合させることにより製造されることが好ましい。その際、所望の分子量やMFRを得るには、水素のような分子量調節剤を用いればよい。   Moreover, it is preferable to manufacture the polyethylene resin composition used by this embodiment by the multistage polymerization superposed | polymerized using an at least 2 superposition | polymerization device. In particular, it is obtained by a two-stage polymerization method in which an ethylene homopolymer is produced in the first stage polymerization tank, and a copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms is produced in the second stage polymerization tank. It is preferable that Polyethylene with excellent long-term properties and moldability by polymerizing polyethylene with different molecular weights in multiple polymerization vessels by multi-stage polymerization, and widening the molecular weight distribution of the entire polyethylene resin crude product mixed with the polyethylene A resin can be obtained. Here, since it is preferable that the molecular weight of polyethylene polymerized in each polymerizer is different, when comparing the molecular weight of the component polymerized in each polymerizer, the lower molecular weight side is the polyethylene resin low molecular weight component, molecular weight The larger side is called a polyethylene resin high molecular weight component. When polymerization is performed by multistage polymerization, polymerization is performed in the first-stage polymerization apparatus, transferred to the polymerization apparatus in the second and subsequent stages, and polymerization is performed. Polyethylene resins having different molecular weights are polymerized in two or more polymerization apparatuses. There is a method of obtaining a polyethylene resin by slurry mixing, powder mixing, or pellet mixing later, among which continuous polymerization is preferable. Alternatively, the polyethylene low molecular weight component may be polymerized in the first stage and then the polyethylene high molecular weight component may be polymerized in the second stage or after the high molecular weight component is polymerized in the first stage. May be polymerized. The polyethylene resin is preferably produced by polymerizing ethylene and one or more comonomers selected from α-olefins having 3 to 20 carbon atoms in such a ratio that the desired density is obtained. . At that time, in order to obtain a desired molecular weight and MFR, a molecular weight regulator such as hydrogen may be used.

本実施形態で用いるポリエチレン樹脂組成物が、ポリエチレン樹脂(I)とポリエチレン樹脂(II)とを含む場合において、ポリエチレン樹脂(I)とポリエチレン樹脂(II)の割合は、ポリエチレン樹脂(I)は、55〜60質量部であることが好ましく、57〜59質量部であることがより好ましい。また、ポリエチレン樹脂(II)は、40〜45質量部であることが好ましく、41〜43質量部であることがより好ましい。ポリエチレン樹脂(II)の割合を40質量部以上とし、ポリエチレン樹脂(I)の割合を60質量部以下とすることで、パイプを成形したときの肌荒れが抑えられ、表面性に優れるとともに、押出し機ダイスに発生する目やにを効果的に抑えることができる傾向にある。また、ポリエチレン樹脂(II)の割合を45質量部以下とし、ポリエチレン樹脂(I)の割合を55質量部以上とすることで、高分子量成分が十分なものとなり熱間内圧クリープの長期側の寿命及び伸び特性や耐衝撃性が十分なものとなる傾向にある。例えば、ポリエチレン樹脂組成物全体のメルトフローレートを変えることなく混合の割合を50質量部に近づけることは、肌荒れに影響する高分子量成分の分子量を下げ、目やにに影響する低分子量成分の分子量を上げることを意味する。   In the case where the polyethylene resin composition used in the present embodiment includes the polyethylene resin (I) and the polyethylene resin (II), the ratio of the polyethylene resin (I) and the polyethylene resin (II) is as follows: It is preferably 55 to 60 parts by mass, and more preferably 57 to 59 parts by mass. Moreover, it is preferable that it is 40-45 mass parts, and, as for polyethylene resin (II), it is more preferable that it is 41-43 mass parts. By setting the ratio of the polyethylene resin (II) to 40 parts by mass or more and the ratio of the polyethylene resin (I) to 60 parts by mass or less, rough skin when a pipe is molded is suppressed, the surface property is excellent, and the extruder It tends to be able to effectively suppress the eyes and eyes generated in the dice. Further, when the proportion of the polyethylene resin (II) is 45 parts by mass or less and the proportion of the polyethylene resin (I) is 55 parts by mass or more, the high molecular weight component becomes sufficient, and the lifetime on the long side of the hot internal pressure creep is increased. In addition, elongation characteristics and impact resistance tend to be sufficient. For example, bringing the mixing ratio close to 50 parts by mass without changing the melt flow rate of the entire polyethylene resin composition decreases the molecular weight of the high molecular weight component that affects rough skin and increases the molecular weight of the low molecular weight component that affects the eyes. Means that.

樹脂中に含まれる低分子量成分を減らすと、目やに発生を抑制でき、低分子量成分を増やすと、メルトフローレートが上がり、押出し性や肌荒れ性が向上する傾向にある。また、低分子量成分を減少させた場合には、高分子量成分の分子量を下げるか、又は高分子量成分の比率を下げることで、成形性が確保され、組成物としてのメルトフローレートを維持することができる傾向にある。さらに、高分子量成分の分子量を上げるか、又は高分子量成分の比率を上げることで、機械物性や長期物性が向上する傾向にある。このように、必要に応じて、低分子量成分、高分子量成分それぞれの分子量及び分子量分布、両成分の組成比率等、両成分のバランスをとることが好ましい。   When the low molecular weight component contained in the resin is reduced, the generation of the eye can be suppressed, and when the low molecular weight component is increased, the melt flow rate is increased and the extrudability and rough skin property tend to be improved. In addition, when the low molecular weight component is decreased, the molecular weight of the high molecular weight component is lowered or the ratio of the high molecular weight component is lowered to ensure moldability and maintain the melt flow rate as the composition. There is a tendency to be able to. Furthermore, mechanical properties and long-term physical properties tend to be improved by increasing the molecular weight of the high molecular weight component or increasing the ratio of the high molecular weight component. As described above, it is preferable to balance both components such as the low molecular weight component, the molecular weight and molecular weight distribution of each of the high molecular weight components, the composition ratio of both components, and the like.

ポリエチレン樹脂(I)、ポリエチレン樹脂(II)それぞれの、密度及びメルトフローレートは重合時の条件(重合温度、圧力、添加する水素濃度、コモノマーの量等)を変えることによって制御することができる。   The density and melt flow rate of each of the polyethylene resin (I) and the polyethylene resin (II) can be controlled by changing the polymerization conditions (polymerization temperature, pressure, hydrogen concentration to be added, comonomer amount, etc.).

〔ポリエチレン樹脂組成物の製造方法〕
本実施形態で用いるポリエチレン樹脂組成物に含まれるエチレン単独重合体及び/又は共重合体、具体的には、ポリエチレン樹脂(I)及び/又はポリエチレン樹脂(II)は、チーグラー触媒、フィリップス型触媒、又は担持型幾何拘束型シングルサイト触媒を用いて、ベッセル型のスラリー重合法により製造することができる。このなかでも、特にチーグラー触媒及び担持型幾何拘束型シングルサイト触媒を用いることが好ましい。
[Method for producing polyethylene resin composition]
The ethylene homopolymer and / or copolymer contained in the polyethylene resin composition used in the present embodiment, specifically, the polyethylene resin (I) and / or the polyethylene resin (II) are a Ziegler catalyst, a Philips catalyst, Alternatively, it can be produced by a vessel type slurry polymerization method using a supported geometrically constrained single site catalyst. Among these, it is particularly preferable to use a Ziegler catalyst and a supported geometrically constrained single site catalyst.

本実施形態におけるチーグラー触媒とは、塩化チタン化合物とアルキルアルミニウム化合物とを必須成分とするオレフィン重合用触媒のことである(例えば、理化学辞典第5版(岩波書店)のP.836参照)。本実施形態において、チーグラー触媒の製造方法については特に限定されないが、下記の製造方法により製造されるチーグラー触媒であることが好ましい。   The Ziegler catalyst in the present embodiment is an olefin polymerization catalyst having a titanium chloride compound and an alkylaluminum compound as essential components (see, for example, P.836 of Riken Dictionary 5th edition (Iwanami Shoten)). In the present embodiment, the method for producing a Ziegler catalyst is not particularly limited, but a Ziegler catalyst produced by the following production method is preferred.

本実施形態で用いるポリエチレン樹脂組成物に含まれるエチレン単独重合体及び/又は共重合体は、固体触媒成分[A]及び有機アルミニウム化合物[B]を含むチーグラー触媒により製造されたものであることが好ましい。   The ethylene homopolymer and / or copolymer contained in the polyethylene resin composition used in the present embodiment is produced by a Ziegler catalyst containing a solid catalyst component [A] and an organoaluminum compound [B]. preferable.

ここで、固体触媒成分[A]は、下記式(1)で示される炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウム化合物(i)1molと、下記式(2)で示されるクロロシラン化合物(ii)0.01〜100molとを反応させて固体(A−1a)を得て、該固体(A−1a)中に含まれるC−Mg結合1molに対して、アルコール(A−2)を0.01〜1mol反応させて固体(A−1b)を得て、さらに該固体(A−1b)に、下記式(3)で示される有機金属化合物(A−3)を反応させて固体(A−1c)を得て、さらに該固体(A−1c)に、必要に応じて下記式(5)で示される有機金属化合物、及びチタン化合物(A−4)を担持することにより製造されるオレフィン重合用チーグラー触媒であることが好ましい。チタン化合物としては、特に限定されないが、具体的には、下記式(4)で表されるチタン化合物(A−4)が好ましい。
(Al)(Mg)(R(R(OR ・・・・・(1)
(式(1)中、R、R及びRは炭素数2〜20の炭化水素基であり、a、b、c、d及びeは次の関係を満たす数である。0≦a、0<b、0≦c、0≦d、0≦e、0<c+d、0≦e/(a+b)≦2、3a+2b=c+d+e)
SiCl (4−(h+i)) ・・・・・(2)
(式(2)中、Rは炭素数1〜20の炭化水素基であり、hとiは次の関係を満たす数である。0<h、0<i、h+i≦4)
AlR 3−s ・・・・・(3)
(式(3)中、Rは炭素数1〜20の炭化水素基であり、QはOR,OSiR,NR1011,SR12及びハロゲンからなる群より選ばれた基を表し、R,R,R,R,R10,R11,R12は水素原子又は炭化水素基であり、sは次の関係を満たす数である。0<s<3)
Ti(OR(4−j) ・・・・・(4)
(式(4)中、jは0〜4の実数であり、Rは炭素数1〜20の炭化水素基であり、Xはハロゲン原子である。)
Here, the solid catalyst component [A] is composed of 1 mol of an organomagnesium compound (i) soluble in a hydrocarbon solvent represented by the following formula (1) and a chlorosilane compound (ii) 0. A solid (A-1a) is obtained by reacting 01 to 100 mol, and 0.01 to 1 mol of alcohol (A-2) is added to 1 mol of C-Mg bond contained in the solid (A-1a). A solid (A-1b) is obtained by reaction, and the solid (A-1b) is further reacted with an organometallic compound (A-3) represented by the following formula (3) to give a solid (A-1c). And a Ziegler catalyst for olefin polymerization produced by supporting the organometallic compound represented by the following formula (5) and a titanium compound (A-4) on the solid (A-1c) as necessary. It is preferable that Although it does not specifically limit as a titanium compound, Specifically, the titanium compound (A-4) represented by following formula (4) is preferable.
(Al) a (Mg) b (R 1 ) c (R 2 ) d (OR 3 ) e (1)
(In the formula (1), R 1 , R 2 and R 3 are hydrocarbon groups having 2 to 20 carbon atoms, and a, b, c, d and e are numbers satisfying the following relationship: 0 ≦ a 0 <b, 0 ≦ c, 0 ≦ d, 0 ≦ e, 0 <c + d, 0 ≦ e / (a + b) ≦ 2, 3a + 2b = c + d + e)
H h SiCl i R 4 (4- (h + i)) (2)
(In Formula (2), R 4 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and h and i are numbers satisfying the following relationship: 0 <h, 0 <i, h + i ≦ 4).
AlR 5 s Q 3-s (3)
(In formula (3), R 5 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and Q is selected from the group consisting of OR 6 , OSiR 7 R 8 R 9 , NR 10 R 11 , SR 12 and halogen. R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 are hydrogen atoms or hydrocarbon groups, and s is a number that satisfies the following relationship: 0 <s <3 )
Ti (OR 5 ) j X (4-j) (4)
(In Formula (4), j is a real number of 0 to 4, R 5 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and X is a halogen atom.)

まず、有機マグネシウム化合物(i)について説明する。有機マグネシウム化合物(i)は、不活性炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウムの錯化合物の形として示されているが、ジヒドロカルビルマグネシウム化合物及びこの化合物と他の金属化合物との錯体のすべてを包含するものである。式(1)の記号a、b、c、d及びeは関係式3a+2b=c+d+eを満たし、これは金属原子の原子価と置換基との化学量論性を示している。   First, the organic magnesium compound (i) will be described. The organomagnesium compound (i) is shown as a complex form of organomagnesium soluble in an inert hydrocarbon solvent, but includes all dihydrocarbylmagnesium compounds and complexes of this compound with other metal compounds. To do. The symbols a, b, c, d and e in the formula (1) satisfy the relational expression 3a + 2b = c + d + e, which indicates the stoichiometry between the valence of the metal atom and the substituent.

上記式中、R、Rで表される炭素数2〜20の炭化水素基としては、特に限定されないが、具体的には、それぞれアルキル基、シクロアルキル基又はアリール基が挙げられ、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、プロピル、ヘキシル、オクチル、デシル、シクロヘキシル、フェニル基等が挙げられる。このなかでも、R及びRは、それぞれアルキル基であることが好ましい。 In the above formula, the hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms represented by R 1 and R 2 is not particularly limited, and specific examples thereof include an alkyl group, a cycloalkyl group, and an aryl group. Methyl, ethyl, propyl, butyl, propyl, hexyl, octyl, decyl, cyclohexyl, phenyl group and the like. Of these, R 1 and R 2 are each preferably an alkyl group.

アルミニウムに対するマグネシウムの比b/aは、特に限定されないが、0.1〜30であることが好ましく、0.5〜10であることがより好ましい。また、a=0である場合には、例えば、Rが1−メチルプロピル等であることが好ましく、これにより有機マグネシウム化合物(i)は不活性炭化水素溶媒に対する可溶性により優れる傾向にある。また、式(1)において、a=0の場合には、R、Rは次に示す三つの群(1)、群(2)、群(3)のいずれか一つを満たすことが好ましい。 The ratio b / a of magnesium to aluminum is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 30, and more preferably 0.5 to 10. Further, when a = 0, for example, R 1 is preferably 1-methylpropyl or the like, whereby the organomagnesium compound (i) tends to be more soluble in an inert hydrocarbon solvent. In Formula (1), when a = 0, R 1 and R 2 satisfy any one of the following three groups (1), (2), and (3): preferable.

群(1)R、Rの少なくとも一方が炭素数4〜6である二級又は三級のアルキル基であることが好ましく、R、Rがともに炭素数4〜6であり、少なくとも一方が二級又は三級のアルキル基であることがより好ましい。
群(2)RとRとが炭素数の互いに相異なるアルキル基であることが好ましく、Rが炭素数2又は3のアルキル基であり、Rが炭素数4以上のアルキル基であることがより好ましい。
群(3)R、Rの少なくとも一方が炭素数6以上の炭化水素基であることが好ましく、R、Rに含まれる炭素数の和が12以上になるアルキル基であることがより好ましい。
It is preferable that at least one of group (1) R 1 and R 2 is a secondary or tertiary alkyl group having 4 to 6 carbon atoms, and R 1 and R 2 are both 4 to 6 carbon atoms, More preferably, one is a secondary or tertiary alkyl group.
Group (2) R 1 and R 2 are preferably alkyl groups different from each other in carbon number, R 1 is an alkyl group having 2 or 3 carbon atoms, and R 2 is an alkyl group having 4 or more carbon atoms. More preferably.
Preferably the group (3) at least one of R 1, R 2 is a hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms, that the sum of the number of carbon atoms contained in R 1, R 2 is an alkyl group of 12 or more More preferred.

以下、これらの基を具体的に示す。群(1)において炭素数4〜6である二級又は三級のアルキル基としては、具体的には、1−メチルプロピル、2−メチルプロピル、1,1−ジメチルエチル、2−メチルブチル、2−エチルプロピル、2,2−ジメチルプロピル、2−メチルペンチル、2−エチルブチル、2,2−ジメチルブチル、2−メチル−2−エチルプロピル基等が挙げられる。このなかでも、1−メチルプロピル基が好ましい。   Hereinafter, these groups are specifically shown. Specific examples of the secondary or tertiary alkyl group having 4 to 6 carbon atoms in the group (1) include 1-methylpropyl, 2-methylpropyl, 1,1-dimethylethyl, 2-methylbutyl, 2 -Ethylpropyl, 2,2-dimethylpropyl, 2-methylpentyl, 2-ethylbutyl, 2,2-dimethylbutyl, 2-methyl-2-ethylpropyl group and the like can be mentioned. Of these, a 1-methylpropyl group is preferable.

次に、群(2)において炭素数2又は3のアルキル基としては、具体的には、エチル、1−メチルエチル、プロピル基等が挙げられ、エチル基が特に好ましい。また炭素数4以上のアルキル基としては、特に限定されないが、具体的には、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル基等が挙げられる。このなかでも、ブチル、ヘキシル基が好ましい。   Next, in the group (2), specific examples of the alkyl group having 2 or 3 carbon atoms include ethyl, 1-methylethyl, and propyl groups, and an ethyl group is particularly preferable. Further, the alkyl group having 4 or more carbon atoms is not particularly limited, and specific examples thereof include butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl group and the like. Of these, butyl and hexyl groups are preferable.

さらに、群(3)において炭素数6以上の炭化水素基としては、特に限定されないが、具体的には、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、フェニル、2−ナフチル基等が挙げられる。炭化水素基の中ではアルキル基が好ましく、アルキル基の中でもヘキシル、オクチル基が特に好ましい。   Furthermore, in the group (3), the hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms is not particularly limited, and specific examples include hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, phenyl, 2-naphthyl group and the like. Among the hydrocarbon groups, an alkyl group is preferable, and among the alkyl groups, hexyl and octyl groups are particularly preferable.

一般に、アルキル基に含まれる炭素数が増えると不活性炭化水素溶媒に溶けやすくなる傾向にあるが、溶液の粘度が高くなるために適宜必要に応じた鎖長のアルキル基を用いることが好ましい。なお、上記有機マグネシウム化合物(i)は不活性炭化水素溶液の状態で使用されるが、該溶液中に微量のエーテル、エステル、アミン等のルイス塩基性化合物が含有され、あるいは残存していても差し支えなく使用できる。なお、本実施形態における不活性炭化水素溶媒としては、特に限定されないが、具体的には、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素;ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素;及びシクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素等が挙げられる。   In general, when the number of carbon atoms contained in the alkyl group increases, it tends to be easily dissolved in an inert hydrocarbon solvent. However, it is preferable to use an alkyl group having a chain length as necessary in order to increase the viscosity of the solution. The organomagnesium compound (i) is used in the state of an inert hydrocarbon solution. Even if trace amounts of Lewis basic compounds such as ethers, esters and amines are contained or remain in the solution. It can be used without any problem. In addition, although it does not specifically limit as an inert hydrocarbon solvent in this embodiment, Specifically, Aliphatic hydrocarbons, such as pentane, hexane, and heptane; Aromatic hydrocarbons, such as benzene and toluene; And cyclohexane, methyl Examples include alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane.

次にアルコキシ基(OR)について説明する。Rで表される炭素数2以上〜20以下の炭化水素基としては、特に限定されないが、具体的には、炭素数2〜20のアルキル基又はアリール基が好ましく、3〜10のアルキル基又はアリール基がより好ましい。炭素数2〜20のアルキル基又はアリール基としては、特に限定されないが、具体的には、メチル、エチル、プロピル、1−メチルエチル、ブチル、1−メチルプロピル、1,1−ジメチルエチル、ペンチル、ヘキシル、2−メチルペンチル、2−エチルブチル、2−エチルペンチル、2−エチルヘキシル、2−エチル−4−メチルペンチル、2−プロピルヘプチル、2−エチル−5−メチルオクチル、オクチル、ノニル、デシル、フェニル、ナフチル基等が挙げられる。このなかでも、ブチル、1−メチルプロピル、2−メチルペンチル及び2−エチルヘキシル基がより好ましい。 Next, the alkoxy group (OR 3 ) will be described. Although it does not specifically limit as a C2-C20 hydrocarbon group represented by R < 3 >, Specifically, a C2-C20 alkyl group or an aryl group is preferable, and a C3-10 alkyl group is preferable. Or an aryl group is more preferable. Although it does not specifically limit as a C2-C20 alkyl group or an aryl group, Specifically, methyl, ethyl, propyl, 1-methylethyl, butyl, 1-methylpropyl, 1,1-dimethylethyl, pentyl Hexyl, 2-methylpentyl, 2-ethylbutyl, 2-ethylpentyl, 2-ethylhexyl, 2-ethyl-4-methylpentyl, 2-propylheptyl, 2-ethyl-5-methyloctyl, octyl, nonyl, decyl, A phenyl, a naphthyl group, etc. are mentioned. Of these, butyl, 1-methylpropyl, 2-methylpentyl and 2-ethylhexyl groups are more preferred.

本実施形態においては、有機マグネシウム化合物(i)の合成方法には特に制限はないが、式RMgX及びR Mg(Rは前記と同様の基であり、Xはハロゲン原子である。)からなる群より選ばれる有機マグネシウム化合物と、式AlR 及びAlR H(Rは前記と同様の基である。)からなる群より選ばれる有機金属化合物とを不活性炭化水素溶媒中、25℃〜150℃の温度で反応させることにより得ることができる。また、必要な場合には、この反応に続いてR(Rは前記と同様の基である。)で表される炭化水素基を有するアルコール、不活性炭化水素溶媒に可溶なRで表される炭化水素基を有するアルコキシマグネシウム化合物、及び/又はアルコキシアルミニウム化合物と反応させる方法が好ましい。 In this embodiment, the method for synthesizing the organomagnesium compound (i) is not particularly limited, but the formulas R 1 MgX and R 1 2 Mg (R 1 is the same group as described above, and X is a halogen atom. Inorganic hydrocarbon selected from the group consisting of the organic magnesium compound selected from the group consisting of the formulas AlR 2 3 and AlR 2 2 H (wherein R 2 is the same group as described above). It can obtain by making it react at the temperature of 25 to 150 degreeC in a solvent. In addition, if necessary, this reaction is followed by an alcohol having a hydrocarbon group represented by R 3 (R 3 is the same group as described above), or an R 3 soluble in an inert hydrocarbon solvent. The method of making it react with the alkoxymagnesium compound and / or alkoxyaluminum compound which have the hydrocarbon group represented by these is preferable.

このうち、不活性炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウム化合物とアルコールとを反応させる場合、反応の順序については特に制限はなく、有機マグネシウム化合物中にアルコールを加えていく方法、アルコール中に有機マグネシウム化合物を加えていく方法、又は両者を同時に加えていく方法のいずれの方法も用いることができる。本実施形態において不活性炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウム化合物とアルコールとの反応比率については特に限定されないが、反応の結果、得られるアルコキシ基含有有機マグネシウム化合物における、全金属原子に対するアルコキシ基のモル組成比e/(a+b)は0≦e/(a+b)≦2であり、0≦e/(a+b)<1であることが好ましい。   Among these, when reacting an organomagnesium compound soluble in an inert hydrocarbon solvent with an alcohol, the order of the reaction is not particularly limited, and a method of adding alcohol to the organomagnesium compound, organomagnesium in the alcohol. Either a method of adding a compound or a method of adding both at the same time can be used. In the present embodiment, the reaction ratio between the organomagnesium compound soluble in the inert hydrocarbon solvent and the alcohol is not particularly limited. However, as a result of the reaction, the alkoxy group-containing organomagnesium compound has an alkoxy group with respect to all metal atoms. The molar composition ratio e / (a + b) is 0 ≦ e / (a + b) ≦ 2, and preferably 0 ≦ e / (a + b) <1.

次に、クロロシラン化合物(ii)について説明する。クロロシラン化合物(ii)は式(2)で表される、少なくとも一つのSi−H結合を有する塩化ケイ素化合物である。
SiCl (4−(h+i)) ・・・・・式(2)
(式(2)中、Rは炭素数1〜20の炭化水素基であり、hとiは次の関係を満たす数である。0<h、0<i、h+i≦4)
Next, the chlorosilane compound (ii) will be described. The chlorosilane compound (ii) is a silicon chloride compound having at least one Si—H bond represented by the formula (2).
H h SiCl i R 4 (4- (h + i)) (2)
(In Formula (2), R 4 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and h and i are numbers satisfying the following relationship: 0 <h, 0 <i, h + i ≦ 4).

式(2)においてRで表される炭素数1〜20の炭化水素基としては、特に限定されないが、具体的には、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、又は芳香族炭化水素基が挙げられ、例えば、メチル、エチル、プロピル、1−メチルエチル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、デシル、シクロヘキシル、フェニル基等が挙げられる。この中でも炭素数1〜10のアルキル基が好ましく、メチル、エチル、プロピル、1−メチルエチル基等の炭素数1〜3のアルキル基がより好ましい。また、h及びiはh+i≦4の関係を満たす0より大きな数であり、iが2〜3であることが好ましい。 Examples of the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 4 in formula (2) is not particularly limited, specifically, aliphatic hydrocarbon group, alicyclic hydrocarbon group, or an aromatic hydrocarbon Examples thereof include a hydrogen group, and examples thereof include methyl, ethyl, propyl, 1-methylethyl, butyl, pentyl, hexyl, octyl, decyl, cyclohexyl, and phenyl groups. Among these, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferable, and an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms such as methyl, ethyl, propyl, and 1-methylethyl group is more preferable. H and i are numbers greater than 0 satisfying the relationship of h + i ≦ 4, and i is preferably 2 to 3.

このようなクロロシラン化合物(ii)としては、特に限定されないが、具体的には、HSiCl、HSiClCH、HSiCl、HSiCl(C)、HSiCl(2−C)、HSiCl(C)、HSiCl(C)、HSiCl(4−Cl−C)、HSiCl(CH=CH)、HSiCl(CH)、HSiCl(1−C10)、HSiCl(CHCH=CH)、HSiCl(CH)、HSiCl(C)、HSiCl(CH、HSiCl(C、HSiCl(CH)(2−C)、HSiCl(CH)(C)、HSiCl(C等が挙げられる。この中でも、HSiCl、HSiClCH、HSiCl(CH、HSiClが好ましく、HSiCl、HSiClCHがより好ましい。クロロシラン化合物は、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。 Such chlorosilane compound (ii), it is not particularly limited, specifically, HSiCl 3, HSiCl 2 CH 3 , HSiCl 2 C 2 H 5, HSiCl 2 (C 3 H 7), HSiCl 2 (2- C 3 H 7), HSiCl 2 (C 4 H 9), HSiCl 2 (C 6 H 5), HSiCl 2 (4-Cl-C 6 H 4), HSiCl 2 (CH = CH 2), HSiCl 2 (CH 2 C 6 H 5 ), HSiCl 2 (1-C 10 H 7 ), HSiCl 2 (CH 2 CH═CH 2 ), H 2 SiCl (CH 3 ), H 2 SiCl (C 2 H 5 ), HSiCl (CH 3) 2, HSiCl (C 2 H 5) 2, HSiCl (CH 3) (2-C 3 H 7), HSiCl (CH 3) (C 6 H 5), HSiCl (C 6 H ) 2, and the like. Among these, HSiCl 3 , HSiCl 2 CH 3 , HSiCl (CH 3 ) 2 , and HSiCl 2 C 2 H 5 are preferable, and HSiCl 3 and HSiCl 2 CH 3 are more preferable. A chlorosilane compound may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.

次に、有機マグネシウム化合物(i)とクロロシラン化合物(ii)との反応について説明する。反応に際してはクロロシラン化合物(ii)をあらかじめ不活性炭化水素溶媒;1,2−ジクロロエタン、o−ジクロロベンゼン、ジクロロメタン等の塩素化炭化水素;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル系媒体;又はこれらの混合媒体を用いて希釈した後に利用することが好ましく、触媒の性能上、不活性炭化水素溶媒がより好ましい。有機マグネシウム化合物(i)とクロロシラン化合物(ii)との反応比率は特に限定されないが、有機マグネシウム化合物(i)に含まれるマグネシウム原子1molに対するクロロシラン化合物(ii)に含まれるケイ素原子が0.01mol〜100mol以下となることが好ましく、0.1mol〜10molとなることがより好ましい。   Next, the reaction between the organomagnesium compound (i) and the chlorosilane compound (ii) will be described. In the reaction, the chlorosilane compound (ii) is previously treated with an inert hydrocarbon solvent; chlorinated hydrocarbons such as 1,2-dichloroethane, o-dichlorobenzene and dichloromethane; ether-based media such as diethyl ether and tetrahydrofuran; or a mixed medium thereof. It is preferable to use after diluting with an inert hydrocarbon solvent in view of the performance of the catalyst. The reaction ratio between the organomagnesium compound (i) and the chlorosilane compound (ii) is not particularly limited, but the silicon atoms contained in the chlorosilane compound (ii) with respect to 1 mol of magnesium atoms contained in the organomagnesium compound (i) are 0.01 mol to It is preferably 100 mol or less, and more preferably 0.1 mol to 10 mol.

有機マグネシウム化合物(i)とクロロシラン化合物(ii)との反応方法については特に制限はなく、有機マグネシウム化合物(i)とクロロシラン化合物(ii)とを同時に反応器に導入しつつ反応させる同時添加の方法、クロロシラン化合物(ii)を事前に反応器に仕込んだ後に有機マグネシウム化合物(i)を反応器に導入させる方法、又は有機マグネシウム化合物(i)を事前に反応器に仕込んだ後にクロロシラン化合物(ii)を反応器に導入させる方法のいずれの方法でもよいが、クロロシラン化合物(ii)を事前に反応器に仕込んだ後に有機マグネシウム化合物(i)を反応器に導入させる方法が好ましい。上記反応により得られる固体(A−1a)は、ろ過あるいはデカンテーション法により分離した後、不活性炭化水素溶媒を用いて充分に洗浄し、未反応物あるいは副生成物等を除去することが好ましい。   There is no restriction | limiting in particular about the reaction method of organomagnesium compound (i) and chlorosilane compound (ii), The method of simultaneous addition which reacts, introducing organomagnesium compound (i) and chlorosilane compound (ii) into a reactor simultaneously. , A method of introducing the organomagnesium compound (i) into the reactor after the chlorosilane compound (ii) is previously charged into the reactor, or a chlorosilane compound (ii) after the organomagnesium compound (i) is charged into the reactor in advance However, it is preferable to introduce the organomagnesium compound (i) into the reactor after the chlorosilane compound (ii) is charged into the reactor in advance. The solid (A-1a) obtained by the above reaction is preferably separated by filtration or decantation, and then thoroughly washed with an inert hydrocarbon solvent to remove unreacted products or by-products. .

有機マグネシウム化合物(i)とクロロシラン化合物(ii)との反応温度については特に制限はないが、25℃〜150℃であることが好ましく、40℃〜150℃であることがより好ましく、50℃〜150℃であることがさらに好ましい。有機マグネシウム化合物(i)とクロロシラン化合物(ii)とを同時に反応器に導入しつつ反応させる同時添加の方法においては、あらかじめ反応器の温度を所定温度に調節し、同時添加を行いながら反応器内の温度を所定温度に調節することにより、反応温度は所定温度に調節することが好ましい。クロロシラン化合物(ii)を事前に反応器に仕込んだ後に有機マグネシウム化合物(i)を反応器に導入させる方法においては、クロロシラン化合物(ii)を仕込んだ反応器の温度を所定温度に調節し、有機マグネシウム化合物(i)を反応器に導入しながら反応器内の温度を所定温度に調節することにより、反応温度を所定温度に調節することが好ましい。有機マグネシウム化合物(i)を事前に反応器に仕込んだ後にクロロシラン化合物(ii)を反応器に導入させる方法においては、有機マグネシウム化合物(i)を仕込んだ反応器の温度を所定温度に調節し、クロロシラン化合物(ii)を反応器に導入しながら反応器内の温度を所定温度に調節することにより、反応温度を所定温度に調節することができる。   The reaction temperature of the organomagnesium compound (i) and the chlorosilane compound (ii) is not particularly limited, but is preferably 25 ° C to 150 ° C, more preferably 40 ° C to 150 ° C, and more preferably 50 ° C to 150 ° C. More preferably, it is 150 degreeC. In the simultaneous addition method in which the organomagnesium compound (i) and the chlorosilane compound (ii) are simultaneously introduced into the reactor and reacted, the temperature of the reactor is adjusted to a predetermined temperature in advance, and the simultaneous addition is performed in the reactor. It is preferable to adjust the reaction temperature to a predetermined temperature by adjusting the temperature of the above to a predetermined temperature. In the method in which the organomagnesium compound (i) is introduced into the reactor after the chlorosilane compound (ii) is charged into the reactor in advance, the temperature of the reactor charged with the chlorosilane compound (ii) is adjusted to a predetermined temperature, It is preferable to adjust the reaction temperature to a predetermined temperature by adjusting the temperature in the reactor to a predetermined temperature while introducing the magnesium compound (i) into the reactor. In the method of introducing the chlorosilane compound (ii) into the reactor after the organomagnesium compound (i) is charged in the reactor in advance, the temperature of the reactor charged with the organomagnesium compound (i) is adjusted to a predetermined temperature, The reaction temperature can be adjusted to a predetermined temperature by adjusting the temperature in the reactor to a predetermined temperature while introducing the chlorosilane compound (ii) into the reactor.

有機マグネシウム化合物(i)とクロロシラン化合物(ii)との反応を固体の存在下に行うこともできる。この固体は無機固体、有機固体のいずれでもよいが、無機固体を用いるほうが好ましい。無機固体として、下記のものが挙げられる。
(I) 無機酸化物
(II) 無機炭酸塩、珪酸塩、硫酸塩
(III)無機水酸化物
(IV) 無機ハロゲン化物
(V) (I)〜(IV)からなる複塩、固溶体、又は混合物
The reaction between the organomagnesium compound (i) and the chlorosilane compound (ii) can also be performed in the presence of a solid. This solid may be either an inorganic solid or an organic solid, but it is preferable to use an inorganic solid. The following are mentioned as an inorganic solid.
(I) Inorganic oxide (II) Inorganic carbonate, silicate, sulfate (III) Inorganic hydroxide (IV) Inorganic halide (V) Double salt, solid solution, or mixture comprising (I) to (IV)

無機固体の具体例としては、特に限定されないが、具体的には、シリカ、アルミナ、シリカ・アルミナ、水和アルミナ、マグネシア、トリア、チタニア、ジルコニア、リン酸カルシウム・硫酸バリウム、硫酸カルシウム、珪酸マグネシウム、マグネシウム・カルシウム、アルミニウムシリケート[(Mg・Ca)O・Al・5SiO・nHO]、珪酸カリウム・アルミニウム[KO・3Al・6SiO・2HO]、珪酸マグネシウム鉄[(Mg・Fe)2SiO]、珪酸アルミニウム[Al・SiO]、炭酸カルシウム、塩化マグネシウム、よう化マグネシウム等が挙げられる。このなかでも、シリカ、シリカ・アルミナ、及び塩化マグネシウムが好ましい。無機固体の比表面積は、好ましくは20m/g以上であり、より好ましくは90m/g以上である。 Specific examples of the inorganic solid are not particularly limited. Specifically, silica, alumina, silica / alumina, hydrated alumina, magnesia, tria, titania, zirconia, calcium phosphate / barium sulfate, calcium sulfate, magnesium silicate, magnesium · Calcium, aluminum silicate [(Mg · Ca) O · Al 2 O 3 · 5SiO 2 · nH 2 O], potassium silicate · aluminum [K 2 O · 3Al 2 O 3 · 6SiO 2 · 2H 2 O], magnesium silicate Examples include iron [(Mg · Fe) 2 SiO 4 ], aluminum silicate [Al 2 O 3 · SiO 2 ], calcium carbonate, magnesium chloride, magnesium iodide, and the like. Of these, silica, silica / alumina, and magnesium chloride are preferable. The specific surface area of the inorganic solid is preferably 20 m 2 / g or more, more preferably 90 m 2 / g or more.

上記のようにして得られた固体(A−1a)を、さらにアルコール(A−2)と反応させて固体(A−1b)を得る。この際用いられるアルコール(A−2)としては、特に限定されないが、具体的には、炭素数1〜20の飽和又は不飽和のアルコールを例示することができ、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、iso−プロピルアルコール、ブチルアルコール、iso−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、n−アミルアルコール、iso−アミルアルコール、sec−アミルアルコール、tert−アミルアルコール、ヘキシルアルコール、シクロヘキサノール、フェノール、クレゾール等を挙げることができる。このなかでも、CからCの直鎖アルコール、iso−ブチルアルコール、及びiso−アミルアルコールが好ましい。 The solid (A-1a) obtained as described above is further reacted with an alcohol (A-2) to obtain a solid (A-1b). Although it does not specifically limit as alcohol (A-2) used in this case, Specifically, C1-C20 saturated or unsaturated alcohol can be illustrated, for example, methyl alcohol, ethyl alcohol, Propyl alcohol, iso-propyl alcohol, butyl alcohol, iso-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, n-amyl alcohol, iso-amyl alcohol, sec-amyl alcohol, tert-amyl alcohol, hexyl alcohol, cyclo Examples include hexanol, phenol, cresol and the like. Of these, C 3 to C 8 linear alcohols, iso-butyl alcohol, and iso-amyl alcohol are preferred.

次にアルコール(A−2)の使用量は、固体(A−1a)中に含まれるC−Mg結合1mol当たり、好ましくは0.01〜1molであり、より好ましくは0.05〜0.5molであり、さらに好ましくは0.1〜0.25molの範囲である。固体(A−1a)とアルコール(A−2)との反応は、不活性媒体の存在下又は非存在下において行うことができる。不活性媒体としては前述の脂肪族、芳香族、及び脂環式炭化水素のいずれを用いてもよい。反応時の温度は特に限定されないが、好ましくは室温〜200℃で実施することができる。   Next, the amount of alcohol (A-2) used is preferably 0.01 to 1 mol, more preferably 0.05 to 0.5 mol, per 1 mol of C-Mg bonds contained in the solid (A-1a). More preferably, it is the range of 0.1-0.25 mol. The reaction of the solid (A-1a) and the alcohol (A-2) can be performed in the presence or absence of an inert medium. As the inert medium, any of the above-described aliphatic, aromatic, and alicyclic hydrocarbons may be used. Although the temperature at the time of reaction is not specifically limited, Preferably it can implement at room temperature-200 degreeC.

次に、固体(A−1a)とアルコール(A−2)との反応により得られた固体(A−1b)を、以下の式(3)で示される有機金属化合物(A−3)と反応させて、固体(A−1c)を得ることができる。
AlR 3−s ・・・・・式(3)
(式(3)中、Rは炭素数1〜20の炭化水素基であり、QはOR,OSiR,NR1011,SR12及びハロゲンからなる群より選ばれた基を表し、R,R,R,R,R10,R11,R12は水素原子又は炭化水素基であり、sは次の関係を満たす数である。0<s<3)。
Next, the solid (A-1b) obtained by the reaction between the solid (A-1a) and the alcohol (A-2) is reacted with the organometallic compound (A-3) represented by the following formula (3). Thus, a solid (A-1c) can be obtained.
AlR 5 s Q 3-s (3)
(In formula (3), R 5 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and Q is selected from the group consisting of OR 6 , OSiR 7 R 8 R 9 , NR 10 R 11 , SR 12 and halogen. R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 are hydrogen atoms or hydrocarbon groups, and s is a number that satisfies the following relationship: 0 <s <3 ).

当該有機金属化合物(A−3)としては、特に限定されないが、具体的には、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリn−プロピルアルミニウム、トリn−ブチルアルミニウム、トリiso−ブチルアルミニウム、トリn−アミルアルミニウム、トリiso−アミルアルミニウム、トリn−ヘキシルアルミニウム、トリn−オクチルアルミニウム、トリn−デシルアルミニウム等のトリアルキルアルミニウム;ジエチルアルミニウムクロリド、エチルアルミニウムジクロリド、ジiso−ブチルアルミニウムクロリド、エチルアルミニウムセスキクロリド、ジエチルアルミニウムブロミド等のハロゲン化アルミニウム;ジエチルアルミニウムエトキシド、ジiso−ブチルアルミニウムブトキシド等のアルコキシアルミニウム;ジメチルヒドロシロキシアルミニウムジメチル、エチルメチルヒドロシロキシアルミニウムジエチル、エチルジメチルシロキシアルミニウムジエチル等のシロキシアルキルアルミニウム;及びこれらの混合物等が挙げられる。このなかでも、ハロゲン化アルミニウムが好ましく、ジメチルアルミニウムクロリド、メチルアルミニウムジクロリド、ジエチルアルミニウムクロリド、エチルアルミニウムジクロリド、ジプロピルアルミニウムクロリド、ジブチルアルミニウムクロリドがより好ましい。   The organometallic compound (A-3) is not particularly limited, and specifically, trimethylaluminum, triethylaluminum, tri-n-propylaluminum, tri-n-butylaluminum, triiso-butylaluminum, tri-n-amyl. Trialkylaluminum such as aluminum, triiso-amylaluminum, tri-n-hexylaluminum, tri-n-octylaluminum, tri-n-decylaluminum; diethylaluminum chloride, ethylaluminum dichloride, diiso-butylaluminum chloride, ethylaluminum sesquichloride Aluminum halides such as diethylaluminum bromide; alkoxyaluminums such as diethylaluminum ethoxide and diiso-butylaluminum butoxide ; Dimethylhydrosiloxy aluminum dimethyl, ethyl methyl hydro siloxy aluminum diethyl, ethyl dimethylsiloxy aluminum diethyl acyloxyalkyl aluminum and the like; and mixtures thereof. Among these, aluminum halide is preferable, and dimethylaluminum chloride, methylaluminum dichloride, diethylaluminum chloride, ethylaluminum dichloride, dipropylaluminum chloride, and dibutylaluminum chloride are more preferable.

固体(A−1a)とアルコール(A−2)との反応により得られた固体(A−1b)と、有機金属化合物(A−3)との反応は、好ましくは不活性反応媒体を用いることができる。このような不活性反応媒体としては、特に限定されないが、具体的には、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素;ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素等が挙げられる。このなかでも、脂肪族炭化水素が好ましい。有機金属化合物(A−3)の使用量は、固体成分(A−1a)に含まれるC−Mg結合1mol当たり、0.5mol以下が好ましく、特に好ましくは0.1mol以下である。反応温度については、特に限定されないが、室温〜150℃の範囲で行うことが好ましい。   The reaction between the solid (A-1b) obtained by the reaction between the solid (A-1a) and the alcohol (A-2) and the organometallic compound (A-3) is preferably performed using an inert reaction medium. Can do. Such an inert reaction medium is not particularly limited, and specifically includes aliphatic hydrocarbons such as hexane and heptane; aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene; alicyclic carbonization such as cyclohexane and methylcyclohexane. Hydrogen etc. are mentioned. Of these, aliphatic hydrocarbons are preferred. The amount of the organometallic compound (A-3) used is preferably 0.5 mol or less, particularly preferably 0.1 mol or less, per mol of C—Mg bonds contained in the solid component (A-1a). Although it does not specifically limit about reaction temperature, It is preferable to carry out in the range of room temperature-150 degreeC.

次にチタン化合物(A−4)について説明する。本実施形態において、チタン化合物(A−4)は前述の式(4)で表されるチタン化合物であることが好ましい。
Ti(OR(4−j) ・・・・・式(4)
(式(4)中、jは0〜4の実数であり、Rは炭素数1〜20の炭化水素基であり、Xはハロゲン原子である。)
Next, the titanium compound (A-4) will be described. In the present embodiment, the titanium compound (A-4) is preferably a titanium compound represented by the above formula (4).
Ti (OR 5 ) j X (4-j) Expression (4)
(In Formula (4), j is a real number of 0 to 4, R 5 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and X is a halogen atom.)

で表される炭素数1〜20の炭化水素基としては、特に限定されないが、具体的には、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、2−エチルヘキシル、ヘプチル、オクチル、デシル、アリル基等の脂肪族炭化水素基;シクロヘキシル、2−メチルシクロヘキシル、シクロペンチル基等の脂環式炭化水素基;フェニル、ナフチル基等の芳香族炭化水素基等が挙げられる。このなかでも、脂肪族炭化水素基が好ましい。Xで表されるハロゲンとしては、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられるが、塩素が好ましい。チタン化合物(A−4)は、1種単独で使用することも、2種以上混合して使用することも可能である。 Examples of the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 5, is not particularly limited, specifically, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, 2-ethylhexyl, heptyl, octyl, decyl, Aliphatic hydrocarbon groups such as allyl groups; alicyclic hydrocarbon groups such as cyclohexyl, 2-methylcyclohexyl, and cyclopentyl groups; aromatic hydrocarbon groups such as phenyl and naphthyl groups. Among these, an aliphatic hydrocarbon group is preferable. Examples of the halogen represented by X include chlorine, bromine and iodine, with chlorine being preferred. A titanium compound (A-4) can be used individually by 1 type, or can be used in mixture of 2 or more types.

チタン化合物(A−4)の使用量には特に制限はないが、固体(A−1c)に含まれるマグネシウム原子に対するモル比で0.01〜20が好ましく、0.05〜10が特に好ましい。   Although there is no restriction | limiting in particular in the usage-amount of a titanium compound (A-4), 0.01-20 are preferable by molar ratio with respect to the magnesium atom contained in solid (A-1c), and 0.05-10 are especially preferable.

固体(A−1c)とチタン化合物(A−4)の反応温度については、特に限定されないが、25℃〜150℃の範囲で行うことが好ましい。   Although it does not specifically limit about reaction temperature of solid (A-1c) and a titanium compound (A-4), It is preferable to carry out in the range of 25 to 150 degreeC.

本実施形態においては、固体(A−1c)に対するチタン化合物(A−4)の担持方法については特に制限がなく、固体(A−1c)に対して過剰なチタン化合物(A−4)を反応させる方法や第三成分を使用することによりチタン化合物(A−4)を効率的に担持する方法を用いてもよいが、チタン化合物(A−4)と有機金属化合物(A−5)との反応により担持する方法が好ましい。   In the present embodiment, the method for supporting the titanium compound (A-4) on the solid (A-1c) is not particularly limited, and an excess of the titanium compound (A-4) is reacted with the solid (A-1c). Although the method of carrying | supporting a titanium compound (A-4) efficiently by using the method to make or a 3rd component may be used, a titanium compound (A-4) and an organometallic compound (A-5) A method of supporting by reaction is preferred.

次に、有機金属化合物(A−5)について説明する。(A−5)としては、下記式(5)又は式(6)で表されるものが好ましい。
(M(Mg)(R(R ・・・・・(5)
(式(5)中、Mは周期律表第1族、第2族、第12族及び第13族からなる群より選ばれるマグネシウム以外の金属原子であり、R、Rは前述のとおりであり、Yはアルコキシ、シロキシ、アリロキシ、アミノ、アミド、−N=C−R,R、−SR、β−ケト酸残基(ここで、R、R及びRは炭素数1〜20の炭化水素基を表す。eが2以上の場合には、Yはそれぞれ異なっていてもよい。)のいずれかであり、a、b、c、d及びeは次の関係を満たす実数である。0≦a、0<b、0≦c、0≦d、0≦e、0<c+d、0≦e/(a+b)≦2、f×a+2b=c+d+e(ここで、fはMの原子価である。))
(m−k) ・・・・・(6)
(式(6)中、Mは周期律表第1族、第2族、第12族、第13族からなる群より選ばれる金属原子であり、Rは炭素数1〜20の炭化水素基であり、QはOR10、OSiR111213、NR1415、SR16及びハロゲンからなる群より選ばれる基を表し、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16は水素原子又は炭化水素基であり、kは0より大きな実数であり、mはMの原子価である。)
Next, the organometallic compound (A-5) will be described. As (A-5), what is represented by following formula (5) or formula (6) is preferable.
(M 1 ) a (Mg) b (R 1 ) c (R 2 ) d Y e (5)
(In Formula (5), M 1 is a metal atom other than magnesium selected from the group consisting of Group 1, Group 2, Group 12, and Group 13 of the Periodic Table, and R 1 and R 2 are those described above. Y is alkoxy, siloxy, allyloxy, amino, amide, —N═C—R 6 , R 7 , —SR 8 , β-keto acid residue (where R 6 , R 7 and R 8 are Represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and when e is 2 or more, Y may be different from each other), and a, b, c, d and e are in the following relationship: 0 ≦ a, 0 <b, 0 ≦ c, 0 ≦ d, 0 ≦ e, 0 <c + d, 0 ≦ e / (a + b) ≦ 2, f × a + 2b = c + d + e (where f Is the valence of M 1 ))
M 2 R 9 k Q (m−k) (6)
(In Formula (6), M 2 is a metal atom selected from the group consisting of Group 1, Group 2, Group 12, Group 13 of the Periodic Table, and R 9 is a hydrocarbon having 1 to 20 carbon atoms. Q represents a group selected from the group consisting of OR 10 , OSiR 11 R 12 R 13 , NR 14 R 15 , SR 16 and halogen, and R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 and R 16 are a hydrogen atom or a hydrocarbon group, k is a real number larger than 0, and m is a valence of M 2. )

以下では、上記式(5)及び式(6)で表される有機金属化合物をそれぞれ有機金属化合物(A−5a)、有機金属化合物(A−5b)という。   Hereinafter, the organometallic compounds represented by the above formulas (5) and (6) are referred to as an organometallic compound (A-5a) and an organometallic compound (A-5b), respectively.

まず、有機金属化合物(A−5a)について説明する。有機金属化合物(A−5a)の使用量は、チタン化合物(A−4)に含まれるチタン原子に対する有機金属化合物(A−5a)に含まれるマグネシウム原子のモル比で0.1〜10であることが好ましく、0.5〜5であることがより好ましい。チタン化合物(A−4)と有機金属化合物(A−5a)との反応の温度については特に限定されないが、−80℃〜150℃であることが好ましく、−40℃〜100℃の範囲であることがさらに好ましい。   First, the organometallic compound (A-5a) will be described. The usage-amount of an organometallic compound (A-5a) is 0.1-10 in the molar ratio of the magnesium atom contained in the organometallic compound (A-5a) with respect to the titanium atom contained in a titanium compound (A-4). It is preferable that it is 0.5-5. The temperature of the reaction between the titanium compound (A-4) and the organometallic compound (A-5a) is not particularly limited, but is preferably -80 ° C to 150 ° C, and is in the range of -40 ° C to 100 ° C. More preferably.

有機金属化合物(A−5a)の使用時の濃度については特に制限はないが、有機金属化合物(A−5a)に含まれるマグネシウム原子基準で0.1mol/L〜2mol/Lであることが好ましく、0.5mol/L〜1.5mol/Lであることがさらに好ましい。なお、有機金属化合物(A−5a)の希釈には不活性炭化水素溶媒を用いることが好ましい。 Although there is no restriction | limiting in particular about the density | concentration at the time of use of an organometallic compound (A-5a), It is preferable that it is 0.1 mol / L-2 mol / L on the basis of the magnesium atom contained in an organometallic compound (A-5a). More preferably, it is 0.5 mol / L to 1.5 mol / L. In addition, it is preferable to use an inert hydrocarbon solvent for the dilution of the organometallic compound (A-5a).

固体(A−1c)に対するチタン化合物(A−4)と有機金属化合物(A−5a)の添加順序には特に制限はなく、チタン化合物(A−4)に続いて有機金属化合物(A−5a)を加える、有機金属化合物(A−5a)に続いてチタン化合物(A−4)を加える、チタン化合物(A−4)と有機金属化合物(A−5a)とを同時に添加する、のいずれの方法も可能であるが、チタン化合物(A−4)と有機金属化合物(A−5a)とを同時に添加する方法が好ましい。チタン化合物(A−4)と有機金属化合物(A−5a)との反応は不活性炭化水素溶媒中で行われるが、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素溶媒を用いることが好ましい。かくして得られた触媒は、不活性炭化水素溶媒を用いたスラリー溶液として使用される。   There are no particular restrictions on the order of addition of the titanium compound (A-4) and the organometallic compound (A-5a) to the solid (A-1c), and the organometallic compound (A-5a) follows the titanium compound (A-4). ), The organometallic compound (A-5a) is added followed by the titanium compound (A-4), and the titanium compound (A-4) and the organometallic compound (A-5a) are added simultaneously. Although a method is also possible, the method of adding a titanium compound (A-4) and an organometallic compound (A-5a) simultaneously is preferable. The reaction between the titanium compound (A-4) and the organometallic compound (A-5a) is carried out in an inert hydrocarbon solvent, but it is preferable to use an aliphatic hydrocarbon solvent such as hexane or heptane. The catalyst thus obtained is used as a slurry solution using an inert hydrocarbon solvent.

次に、有機金属化合物(A−5b)について説明する。有機金属化合物(A−5b)は式(6)で表される有機金属化合物である。上記式(6)において、Mは周期律表第1族、第2族、第12族、第13族からなる群より選ばれる金属原子であり、特に限定されないが、具体的には、リチウム、ナトリウム、カリウム、ベリリウム、マグネシウム、ホウ素、アルミニウム、亜鉛等が挙げられる。このなかでも、マグネシウム、ホウ素、アルミニウムが好ましい。Rで表される炭素数1〜20の炭化水素基としては、特に限定されないが、具体的には、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基が挙げられ、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、デシル、シクロヘキシル、フェニル基等が挙げられる。このなかでも、アルキル基であることが好ましい。 Next, the organometallic compound (A-5b) will be described. The organometallic compound (A-5b) is an organometallic compound represented by the formula (6). In the above formula (6), M 2 is a metal atom selected from the group consisting of Group 1, Group 2, Group 12, Group 13 of the Periodic Table, and is not particularly limited. Sodium, potassium, beryllium, magnesium, boron, aluminum, zinc and the like. Among these, magnesium, boron, and aluminum are preferable. Although it does not specifically limit as a C1-C20 hydrocarbon group represented by R < 9 >, Specifically, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group is mentioned, For example, methyl, ethyl, propyl, butyl , Pentyl, hexyl, octyl, decyl, cyclohexyl, phenyl group and the like. Among these, an alkyl group is preferable.

QはOR10、OSiR111213、NR1415、SR16及びハロゲンからなる群より選ばれる基を表し、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16は水素原子又は炭化水素基であり、Qがハロゲンであることが好ましい。 Q represents a group selected from the group consisting of OR 10 , OSiR 11 R 12 R 13 , NR 14 R 15 , SR 16 and halogen, and R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 is a hydrogen atom or a hydrocarbon group, and Q is preferably halogen.

このような有機金属化合物(A−5b)としては、特に限定されないが、具体的には、メチルリチウム、ブチルリチウム、メチルマグネシウムクロリド、メチルマグネシウムブロミド、メチルマグネシウムアイオダイド、エチルマグネシウムクロリド、エチルマグネシウムブロミド、エチルマグネシウムアイオダイド、ブチルマグネシウムクロリド、ブチルマグネシウムブロミド、ブチルマグネシウムアイオダイド、ジブチルマグネシウム、ジヘキシルマグネシウム、トリエチルホウ素、トリメチルアルミニウム、ジメチルアルミニウムブロミド、ジメチルアルミニウムクロリド、ジメチルアルミニウムメトキシド、メチルアルミニウムジクロリド、メチルアルミニウムセスキクロリド、トリエチルアルミニウム、ジエチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムブロミド、ジエチルアルミニウムエトキシド、エチルアルミニウムジクロリド、エチルアルミニウムセスキクロリド、トリプロピルアルミニウム、トリブチルアルミニウム、トリ(2−メチルプロピル)アルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリデシルアルミニウム等が挙げられる。このなかでも、有機アルミニウム化合物が好ましい。また、これらの化合物は、1種単独で用いることも、2種以上を混合して用いることも可能である。kは0より大きな実数であり、0.5より大きな実数であることが好ましい。   The organometallic compound (A-5b) is not particularly limited, and specifically, methyllithium, butyllithium, methylmagnesium chloride, methylmagnesium bromide, methylmagnesium iodide, ethylmagnesium chloride, ethylmagnesium bromide. , Ethylmagnesium iodide, butylmagnesium chloride, butylmagnesium bromide, butylmagnesium iodide, dibutylmagnesium, dihexylmagnesium, triethylboron, trimethylaluminum, dimethylaluminum bromide, dimethylaluminum chloride, dimethylaluminum methoxide, methylaluminum dichloride, methylaluminum Sesquichloride, triethylaluminum, diethylaluminum chloride , Diethylaluminum bromide, diethylaluminum ethoxide, ethylaluminum dichloride, ethylaluminum sesquichloride, tripropylaluminum, tributylaluminum, tri (2-methylpropyl) aluminum, trihexylaluminum, trioctylaluminum, tridecylaluminum, etc. It is done. Among these, an organoaluminum compound is preferable. Moreover, these compounds can be used individually by 1 type, or 2 or more types can be mixed and used for them. k is a real number larger than 0, and is preferably a real number larger than 0.5.

有機金属化合物(A−5b)の使用量は、チタン化合物(A−4)に含まれるチタン原子に対する有機金属化合物(A−5b)に含まれるM原子のモル比で0.1〜10であることが好ましく、0.5〜5であることがより好ましい。チタン化合物(A−4)と有機金属化合物(A−5b)との反応の温度については特に限定されないが、20℃〜150℃であることが好ましく、40℃〜100℃であることがより好ましい。 The amount of the organic metal compound (A-5b) is 0.1 to 10 at a molar ratio of M 2 atoms contained in the titanium compound organometallic compound to titanium atom contained in the (A-4) (A- 5b) It is preferable that it is, and it is more preferable that it is 0.5-5. The temperature of the reaction between the titanium compound (A-4) and the organometallic compound (A-5b) is not particularly limited, but is preferably 20 ° C to 150 ° C, and more preferably 40 ° C to 100 ° C. .

有機金属化合物(A−5b)の使用時の濃度については特に制限はないが、有機金属化合物(A−5b)に含まれるM原子基準で0.1mol/L〜2mol/Lであることが好ましく、0.5mol/L〜1.5mol/Lであることがさらに好ましい。なお、有機金属化合物(A−5b)の希釈には不活性炭化水素溶媒を用いることが好ましい。 Although there is no restriction | limiting in particular about the density | concentration at the time of use of an organometallic compound (A-5b), It is 0.1 mol / L- 2 mol / L on the basis of M2 atom contained in an organometallic compound (A-5b). Preferably, it is 0.5 mol / L to 1.5 mol / L. In addition, it is preferable to use an inert hydrocarbon solvent for the dilution of the organometallic compound (A-5b).

固体(A−1c)に対するチタン化合物(A−4)と有機金属化合物(A−5b)の添加方法には特に制限はなく、まずチタン化合物(A−4)を添加し、これに続いて有機金属化合物(A−5b)を添加する方法、まず有機金属化合物(A−5b)を添加し、これに続いてチタン化合物(A−4)を添加する方法、チタン化合物(A−4)と有機金属化合物(A−5b)とを同時に添加する方法、のいずれの方法も可能であるが、まず有機金属化合物(A−5b)を添加し、これに続いてチタン化合物(A−4)を添加する方法が好ましい。チタン化合物(A−4)と有機金属化合物(A−5b)との反応は不活性炭化水素溶媒中で行われるが、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素溶媒を用いることが好ましい。かくして得られた触媒は、不活性炭化水素溶媒を用いたスラリー溶液として使用される。   There are no particular limitations on the method of adding the titanium compound (A-4) and the organometallic compound (A-5b) to the solid (A-1c). First, the titanium compound (A-4) is added, followed by the organic compound. Method of adding metal compound (A-5b), first adding organometallic compound (A-5b), followed by adding titanium compound (A-4), titanium compound (A-4) and organic Any method of adding the metal compound (A-5b) at the same time is possible. First, the organometallic compound (A-5b) is added, and then the titanium compound (A-4) is added. Is preferred. The reaction between the titanium compound (A-4) and the organometallic compound (A-5b) is carried out in an inert hydrocarbon solvent, but it is preferable to use an aliphatic hydrocarbon solvent such as hexane or heptane. The catalyst thus obtained is used as a slurry solution using an inert hydrocarbon solvent.

有機金属化合物(A−5b)が使用される場合には、固体(A−1c)に対してチタン化合物(A−4)と有機金属化合物(A−5b)とを添加する前に、固体(A−1c)をあらかじめアルコールと反応させ、さらに有機金属化合物(A−5b)と反応させておくことが好ましい。   When the organometallic compound (A-5b) is used, before adding the titanium compound (A-4) and the organometallic compound (A-5b) to the solid (A-1c), the solid ( A-1c) is preferably reacted with alcohol in advance and further reacted with the organometallic compound (A-5b).

このようなアルコールとしては、特に限定されないが、具体的には、炭素数が1〜10のものが好ましく、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール、1−メチル−2−プロパノール、1−ペンタノール、1−ヘキサノール、1−オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、デカノール等が挙げられる。このなかでも、炭素数が2〜6のものがより好ましく、例えば、エタノール、プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール、1−メチル−2−プロパノール、1−ペンタノール、1−ヘキサノール等が挙げられる。アルコールの使用量については特に限定されないが、固体(A−1c)に含まれるマグネシウム原子に対するモル比で0.01〜1であることが好ましく、0.01〜0.5であることがさらに好ましい。アルコールの使用時の濃度については特に限定されないが、不活性炭化水素溶媒を用いて0.1M〜2Mに希釈して使用することが好ましい。固体(A−1c)とアルコールとの反応の温度については特に限定されないが、25℃〜150℃であることが好ましく、40℃〜80℃であることがさらに好ましい。   Such alcohol is not particularly limited, but specifically, those having 1 to 10 carbon atoms are preferable. For example, methanol, ethanol, propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2- Examples include methyl-1-propanol, 1-methyl-2-propanol, 1-pentanol, 1-hexanol, 1-octanol, 2-ethyl-1-hexanol, and decanol. Among these, those having 2 to 6 carbon atoms are more preferable, for example, ethanol, propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, 1-methyl-2-propanol, Examples thereof include 1-pentanol and 1-hexanol. Although it does not specifically limit about the usage-amount of alcohol, It is preferable that it is 0.01-1 with the molar ratio with respect to the magnesium atom contained in solid (A-1c), and it is still more preferable that it is 0.01-0.5. . The concentration of the alcohol at the time of use is not particularly limited, but it is preferably used after diluting to 0.1M to 2M using an inert hydrocarbon solvent. Although it does not specifically limit about the temperature of reaction with solid (A-1c) and alcohol, It is preferable that it is 25 to 150 degreeC, and it is more preferable that it is 40 to 80 degreeC.

アルコールと反応させた後の固体(A−1c)と有機金属化合物(A−5b)との反応について説明する。有機金属化合物(A−5b)の使用量については特に限定されないが、使用したアルコールに対するモル比で0.1〜10であることが好ましく、0.5倍〜5倍であることがさらに好ましい。有機金属化合物(A−5b)の使用時の濃度については特に制限はないが、有機金属化合物(A−5b)に含まれるM2原子基準で0.1mol/L〜2mol/Lであることが好ましく、0.5mol/L〜1.5mol/Lであることがさらに好ましい。なお、有機金属化合物(A−5b)の希釈には不活性炭化水素溶媒を用いることが好ましい。アルコールと反応させた後の固体(A−1c)と有機金属化合物(A−5b)との反応の温度については特に限定されないが、25℃〜150℃以下であることが好ましく、40℃〜80℃であることがさらに好ましい。   The reaction between the solid (A-1c) after the reaction with alcohol and the organometallic compound (A-5b) will be described. Although it does not specifically limit about the usage-amount of an organometallic compound (A-5b), It is preferable that it is 0.1-10 by molar ratio with respect to the used alcohol, and it is still more preferable that it is 0.5-5 times. Although there is no restriction | limiting in particular about the density | concentration at the time of use of an organometallic compound (A-5b), It is preferable that it is 0.1 mol / L-2 mol / L on the basis of M2 atom contained in an organometallic compound (A-5b). More preferably, it is 0.5 mol / L to 1.5 mol / L. In addition, it is preferable to use an inert hydrocarbon solvent for the dilution of the organometallic compound (A-5b). The temperature of the reaction between the solid (A-1c) after reacting with the alcohol and the organometallic compound (A-5b) is not particularly limited, but is preferably 25 ° C. to 150 ° C. or less, and 40 ° C. to 80 ° C. More preferably, the temperature is C.

次に、本実施形態における有機金属化合物成分[B]について説明する。本実施形態の固体触媒成分[A]は、有機金属化合物成分[B]と組み合わせることにより、高活性な重合用触媒となる。有機金属化合物成分[B]としては、特に限定されないが、具体的には、周期律表第1族、第2族、第12族及び第13族からなる群より選ばれる金属を含有する化合物であることが好ましく、特に有機アルミニウム化合物及び/又は有機マグネシウム化合物が好ましい。   Next, the organometallic compound component [B] in the present embodiment will be described. The solid catalyst component [A] of the present embodiment becomes a highly active polymerization catalyst when combined with the organometallic compound component [B]. Although it does not specifically limit as organometallic compound component [B], Specifically, it is a compound containing the metal chosen from the group which consists of 1st group, 2nd group, 12th group, and 13th group of a periodic table. It is preferable that there is an organic aluminum compound and / or an organic magnesium compound.

このような有機アルミニウム化合物としては、下記式(7)で表される化合物を単独又は混合して使用することが好ましい。
AlR17 (3−n) ・・・・・(7)
(式中、R17は炭素数1〜20の炭化水素基、Zは水素、ハロゲン、アルコキシ、アリロキシ、シロキシ基からなる群より選ばれる基であり、nは2〜3の数である。)
As such an organoaluminum compound, a compound represented by the following formula (7) is preferably used alone or in combination.
AlR 17 n Z (3-n) (7)
(In the formula, R 17 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, Z is a group selected from the group consisting of hydrogen, halogen, alkoxy, allyloxy and siloxy groups, and n is a number of 2 to 3).

上記の式(7)において、R17で表される炭素数1〜20の炭化水素基としては、特に限定されないが、具体的には、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、脂環式炭化水素を包含するものが挙げられる。このような式(7)で表される化合物としては、特に限定されないが、例えば、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウム、トリブチルアルミニウム、トリ(2−メチルプロピル)アルミニウム、トリペンチルアルミニウム、トリ(3−メチルブチル)アルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリデシルアルミニウム等のトリアルキルアルミニウム;ジエチルアルミニウムクロリド、エチルアルミニウムジクロリド、ビス(2−メチルプロピル)アルミニウムクロリド、エチルアルミニウムセスキクロリド、ジエチルアルミニウムブロミド等のハロゲン化アルミニウム化合物;ジエチルアルミニウムエトキシド、ビス(2−メチルプロピル)アルミニウムブトキシド等のアルコキシアルミニウム化合物;ジメチルヒドロシロキシアルミニウムジメチル、エチルメチルヒドロシロキシアルミニウムジエチル、エチルジメチルシロキシアルミニウムジエチル等のシロキシアルミニウム化合物;及びこれらの混合物が好ましい。このなかでも、トリアルキルアルミニウム化合物がより好ましい。 In the above formula (7), the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 17 is not particularly limited, and specifically, aliphatic hydrocarbon, aromatic hydrocarbon, alicyclic carbonization. The thing containing hydrogen is mentioned. The compound represented by the formula (7) is not particularly limited. For example, trimethylaluminum, triethylaluminum, tripropylaluminum, tributylaluminum, tri (2-methylpropyl) aluminum, tripentylaluminum, tri ( Trimethylaluminum such as 3-methylbutyl) aluminum, trihexylaluminum, trioctylaluminum, tridecylaluminum; diethylaluminum chloride, ethylaluminum dichloride, bis (2-methylpropyl) aluminum chloride, ethylaluminum sesquichloride, diethylaluminum bromide, etc. Aluminum halide compounds such as diethylaluminum ethoxide, bis (2-methylpropyl) aluminum butoxide, etc. Turkey alkoxy aluminum compounds; dimethylhydrosiloxy aluminum dimethyl, ethyl methyl hydro siloxy aluminum diethyl, siloxy aluminum compounds such as ethyl dimethylsiloxy aluminum diethyl; and mixtures thereof are preferred. Among these, a trialkylaluminum compound is more preferable.

有機マグネシウム化合物としては、式(8)で表される不活性炭化水素溶媒に可溶である有機マグネシウム化合物が好ましい。
(M(Mg)(R(R(OR・・・・・式(8)
(式中、Mは周期律表第1族、第2族、第12族及び第13族からなる群より選ばれるマグネシウム以外の金属原子であり、R及びRはそれぞれ炭素数2〜20の炭化水素基であり、Rは炭素数1〜20の炭化水素基であり、a、b、c、d及びeは次の関係を満たす実数である。0≦a、0<b、0≦c、0≦d、0≦e、0<c+d、0≦e/(a+b)≦2、f×a+2b=c+d+e(ここで、fはMの原子価である。))
The organomagnesium compound is preferably an organomagnesium compound that is soluble in the inert hydrocarbon solvent represented by the formula (8).
(M 1 ) a (Mg) b (R 1 ) c (R 2 ) d (OR 3 ) e Expression (8)
(In the formula, M 1 is a metal atom other than magnesium selected from the group consisting of Group 1, Group 2, Group 12, and Group 13 of the Periodic Table, and R 1 and R 2 each have 2 to 2 carbon atoms. 20 is a hydrocarbon group, R 3 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and a, b, c, d, and e are real numbers that satisfy the following relationship: 0 ≦ a, 0 <b, 0 ≦ c, 0 ≦ d, 0 ≦ e, 0 <c + d, 0 ≦ e / (a + b) ≦ 2, f × a + 2b = c + d + e (where f is the valence of M 1 ))

また、このような有機マグネシウム化合物としては、不活性炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウムの錯化合物の形として示されているが、ジアルキルマグネシウム化合物及びこの化合物と他の金属化合物との錯体の全てを包含するものである。この有機マグネシウム化合物は、不活性炭化水素溶媒に対する溶解性が高い化合物が好ましいため、b/aは0.5〜10であることが好ましく、またMがアルミニウムである化合物がさらに好ましい。 Such organomagnesium compounds are shown as complex forms of organomagnesium soluble in inert hydrocarbon solvents, but all of dialkylmagnesium compounds and complexes of this compound with other metal compounds. Is included. Since this organomagnesium compound is preferably a compound having high solubility in an inert hydrocarbon solvent, b / a is preferably 0.5 to 10, and more preferably a compound in which M 1 is aluminum.

固体触媒成分[A]及び有機金属化合物成分[B]を重合条件下である重合系内に添加する方法については特に制限はなく、両者を別々に重合系内に添加してもよいし、あらかじめ両者を反応させた後に重合系内に添加してもよい。また組み合わせる両者の比率には特に制限はないが、固体触媒成分[A]1gに対し有機金属化合物[B]は1mmol〜3,000mmolであることが好ましい。   The method for adding the solid catalyst component [A] and the organometallic compound component [B] into the polymerization system under the polymerization conditions is not particularly limited, and both may be added separately into the polymerization system. You may add in a polymerization system, after making both react. Moreover, although there is no restriction | limiting in particular in the ratio of both to combine, It is preferable that organometallic compound [B] is 1 mmol-3,000 mmol with respect to 1 g of solid catalyst components [A].

本実施形態の固体触媒成分[A]とともに用いる有機アルミニウム化合物[B]としては、特に限定されないが、具体的には、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリn−プロピルアルミニウム、トリn−ブチルアルミニウム、トリiso−ブチルアルミニウム、トリn−アミルアルミニウム、トリiso−アミルアルミニウム、トリn−ヘキシルアルミニウム、トリn−オクチルアルミニウム、トリn−デシルアルミニウム等のトリアルキルアルミニウム;ジエチルアルミニウムクロリド、エチルアルミニウムジクロリド、ジiso−ブチルアルミニウムクロリド、エチルアルミニウムセスキクロリド、ジエチルアルミニウムブロミド等のハロゲン化アルミニウム;ジエチルアルミニウムエトキシド、ジiso−ブチルアルミニウムブトキシド等のアルコキシアルミニウム;ジメチルヒドロシロキシアルミニウムジメチル、エチルメチルヒドロシロキシアルミニウムジエチル、エチルジメチルシロキシアルミニウムジエチル等のシロキシアルキルアルミニウム;及びこれらの混合物が用いられ、特にトリアルキルアルミニウムは最も高い活性が達成されるため好ましい。   The organoaluminum compound [B] used together with the solid catalyst component [A] of the present embodiment is not particularly limited. Specifically, trimethylaluminum, triethylaluminum, tri-n-propylaluminum, tri-n-butylaluminum, tri trialkylaluminum such as iso-butylaluminum, tri-n-amylaluminum, triiso-amylaluminum, tri-n-hexylaluminum, tri-n-octylaluminum, tri-n-decylaluminum; diethylaluminum chloride, ethylaluminum dichloride, diiso -Aluminum halides such as butyl aluminum chloride, ethyl aluminum sesquichloride, diethyl aluminum bromide; diethyl aluminum ethoxide, diiso-butyl alcohol Alkoxyaluminum such as minium butoxide; siloxyalkylaluminum such as dimethylhydrosiloxyaluminum dimethyl, ethylmethylhydrosiloxyaluminum diethyl, ethyldimethylsiloxyaluminum diethyl; and mixtures thereof are used, especially trialkylaluminum has achieved the highest activity. Therefore, it is preferable.

固体触媒成分[A]及び有機アルミニウム化合物は、重合条件下に重合系内に添加してもよいし、あらかじめ重合に先立って混合してもよい。また組み合わせる両成分の比率は、固体触媒成分[A]中のTiと有機アルミニウム化合物[B]中のAlとのモル比で規定され、好ましくは、Al/Ti=0.3〜1000である。   The solid catalyst component [A] and the organoaluminum compound may be added to the polymerization system under the polymerization conditions, or may be mixed in advance prior to the polymerization. The ratio of both components to be combined is defined by the molar ratio of Ti in the solid catalyst component [A] and Al in the organoaluminum compound [B], and is preferably Al / Ti = 0.3 to 1000.

重合溶媒としては、スラリー重合に通常使用される炭化水素溶媒が用いられる。具体的には、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系炭化水素;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素が挙げられる。これら炭化水素溶媒は、単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。重合温度は、通常、室温〜100℃、好ましくは50℃〜90℃の範囲である。重合圧力は、通常、常圧〜100気圧の範囲で実施される。得られる重合体の分子量は、重合系に水素を存在させるか、あるいは重合温度を変化させることによって調節することができる。また、担持型幾何拘束型シングルサイト触媒を用い、ベッセル型のスラリー重合法により製造する方法も好ましく用いることができる。   As the polymerization solvent, a hydrocarbon solvent usually used for slurry polymerization is used. Specific examples include aliphatic hydrocarbons such as hexane and heptane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; and alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and methylcyclohexane. These hydrocarbon solvents may be used alone or in admixture of two or more. The polymerization temperature is usually in the range of room temperature to 100 ° C, preferably 50 ° C to 90 ° C. The polymerization pressure is usually carried out in the range of normal pressure to 100 atm. The molecular weight of the resulting polymer can be adjusted by allowing hydrogen to be present in the polymerization system or changing the polymerization temperature. Further, a method of producing by a vessel type slurry polymerization method using a supported geometrically constrained single site catalyst can also be preferably used.

こうして得られるポリエチレン樹脂組成物は、特に高分子量のポリエチレン樹脂成分へコモノマー導入量を高くすることができるため、高分子量のポリエチレン樹脂成分がタイ分子を形成しやすくなる点で好ましい。   The polyethylene resin composition thus obtained is particularly preferable in that the high molecular weight polyethylene resin component can easily form a tie molecule because the amount of comonomer introduced into the high molecular weight polyethylene resin component can be increased.

(その他の成分)
上記本実施形態で用いるポリエチレン樹脂組成物には、必要に応じて添加剤や充填剤等を添加してもよい。使用される添加剤としては、特に限定されないが、具体的には、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、等の各種酸化防止剤;HALS系光安定剤、ベンゾフェノン系光安定剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤等の各種光安定剤;脂肪酸金属塩やハイドロタルサイト等の中和剤;顔料等を使用することができる。また、充填剤としては、特に限定されないが、具体的には、タルク、シリカ、カーボン、マイカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、木粉等が挙げられる。必要に応じて、酸化チタンや有機顔料を使用するためにマスターバッチで添加することも可能である。
(Other ingredients)
You may add an additive, a filler, etc. to the polyethylene resin composition used by the said this embodiment as needed. Although it does not specifically limit as an additive used, Specifically, various antioxidants, such as a phenolic antioxidant, phosphorus antioxidant, and sulfur type antioxidant; HALS type light stabilizer, benzophenone Various light stabilizers such as a light stabilizer and a benzotriazole ultraviolet absorber; neutralizers such as fatty acid metal salts and hydrotalcite; pigments and the like can be used. Further, the filler is not particularly limited, and specific examples include talc, silica, carbon, mica, calcium carbonate, magnesium carbonate, wood flour and the like. If necessary, it is possible to add titanium oxide or an organic pigment in a master batch.

〔用途〕
本実施形態の配管材料(配管及び継手等)は、上記ポリエチレン樹脂組成物を含み、長期クリープ特性に優れ、ISO9080規格に記載されたPE100に分類され、100年後の最小保証応力が高く、成形加工性に優れる。また、本実施形態の配管材料は、長期特性、伸び特性、耐衝撃性、及び成形性に優れ、その上、SCGの長寿強化及び表面肌荒れ特性等の表面性にも優れる傾向にある。
[Use]
Piping materials (piping, joints, etc.) of the present embodiment contain the above polyethylene resin composition, are excellent in long-term creep characteristics, are classified into PE100 described in ISO 9080 standard, have a minimum guaranteed stress after 100 years, and are molded. Excellent workability. In addition, the piping material of the present embodiment is excellent in long-term characteristics, elongation characteristics, impact resistance, and moldability, and in addition, it tends to be excellent in surface properties such as SCG longevity enhancement and surface roughness characteristics.

ここで「PE100」とは、ISO9080に記載されている熱間内圧クリープ試験において、最高温度と最低温度が50℃以上離れた異なる3水準の温度で、それぞれ応力−破壊時間曲線の測定を少なくとも9000時間まで行い、重相関平均により20℃での50年後の最小保証応力を外挿により推定した値のLPLの値が、ISO12162に規定されている分類表で10MPa以上11.19MPa以下であり、最小保証応力が10MPaであるポリエチレンをいう。具体的には、実施例に記載の方法により分類することができる。   Here, “PE100” means that at least 9000 stress-fracture time curves were measured at three different temperatures in which the maximum temperature and the minimum temperature were separated by 50 ° C. or more in the hot internal pressure creep test described in ISO 9080. The LPL value of the value estimated by extrapolating the minimum guaranteed stress after 50 years at 20 ° C. by the multiple correlation average is 10 MPa or more and 11.19 MPa or less in the classification table defined in ISO12162, Polyethylene with a minimum guaranteed stress of 10 MPa. Specifically, it can be classified by the method described in the examples.

「100年保証」とは、上記「PE100」と同様の方法で、20℃での100年後の外挿による最小保証応力が10MPa以上となるポリエチレン樹脂組成物をいう。具体的には、実施例に記載の方法により評価することができる。   “100 year warranty” refers to a polyethylene resin composition having a minimum guaranteed stress of 10 MPa or more by extrapolation after 100 years at 20 ° C. in the same manner as “PE100”. Specifically, it can be evaluated by the method described in Examples.

本実施形態で用いるポリエチレン樹脂組成物は、従来のポリエチレン配管材料用樹脂組成物よりもSCGの長寿強化及び表面性に優れており、これから得られる配管材料は長期特性が飛躍的に向上し、生産性も非常に高いものとなる。   The polyethylene resin composition used in the present embodiment is superior to the conventional resin composition for polyethylene piping materials in terms of longevity enhancement and surface properties of SCG, and the piping material obtained from this has dramatically improved long-term characteristics and production. The nature is also very high.

配管材料としては、特に限定されないが、例えば、パイプ又は継手が挙げられ、好ましくは水道用のパイプ又は水道用の継手が挙げられる。特に、本実施形態の配管材料をパイプとして用いたときには、高温加速条件での長期特性、剛性、伸び特性、耐衝撃性、及び成形加工性に優れ、その上、SCGの長寿強化及び表面性にも優れるパイプとなる。また、本実施形態の配管材料を継手として用いたときには、高温加速条件での長期特性、剛性、伸び特性、耐衝撃性、及び射出成形等の成形加工性に優れ、射出成形での表面性に優れる上、SCGが長期寿命化した継手となる。   Although it does not specifically limit as piping material, For example, a pipe or a coupling is mentioned, Preferably a pipe for water supply or a coupling for water supply is mentioned. In particular, when the piping material of the present embodiment is used as a pipe, it is excellent in long-term characteristics, rigidity, elongation characteristics, impact resistance, and molding processability under high temperature acceleration conditions, and in addition, it enhances the longevity and surface properties of SCG. Will also be an excellent pipe. In addition, when the piping material of this embodiment is used as a joint, it has excellent long-term characteristics under high temperature acceleration conditions, rigidity, elongation characteristics, impact resistance, and molding processability such as injection molding, and has excellent surface properties in injection molding. In addition to being excellent, the SCG has a long life.

なお、水道用の配管材料として上水道用ポリエチレンパイプを例に挙げると、国内に於いて水道水を使用する際には塩素水による気泡の発生と、これに伴う表層剥離等が起こるため、いわゆる耐塩素水性能が必要となる。通常ポリエチレンパイプ及び継手を生産する際にはパイプとしての使途を限定するために、着色顔料と共に着色した形で提供されるのが通常である。このように、着色顔料を含むポリエチレンパイプ及び継手用樹脂において灰分(着色顔料由来の成分)が多いと、耐塩素水性を低下させることが考えられる。そのため、灰分は所定量以下に制限することがJIS K6762の水道用ポリエチレン管に記載されている。本実施形態のパイプ及びパイプの継手に含まれる灰分は、0.07質量%以下であることが好ましく、0.05質量%以下であることがより好ましい。   Taking water supply polyethylene pipes as an example of piping materials for waterworks, when tap water is used in Japan, the generation of bubbles due to chlorine water and the accompanying peeling of the surface layer occur. Chlorine water performance is required. Usually, when producing polyethylene pipes and joints, in order to limit the use as a pipe, it is usually provided in a colored form together with a coloring pigment. As described above, if the polyethylene pipe and the joint resin containing the color pigment contain a large amount of ash (component derived from the color pigment), it is considered that the chlorine resistance is lowered. Therefore, it is described in the polyethylene pipe for water supply of JIS K6762 that ash content is limited to a predetermined amount or less. The ash content in the pipe and the joint of the present embodiment is preferably 0.07% by mass or less, and more preferably 0.05% by mass or less.

以下、本発明を実施例及び比較例を用いてさらに具体的に説明する。本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples. The present invention is not limited in any way by the following examples.

本発明及び以下の実施例、比較例において、示す記号ならびに測定方法は以下の通りである。
(1)メルトフローレート、コードD(MFR2.16):
メルトインデックスを表し、低分子量側のポリエチレン樹脂をJIS K7210により温度190℃、荷重2.16kgの条件下で測定した。単位はg/10minとした。
In the present invention and the following examples and comparative examples, the symbols and measurement methods shown are as follows.
(1) Melt flow rate, code D (MFR 2.16):
The melt index was expressed, and the low molecular weight polyethylene resin was measured under the conditions of a temperature of 190 ° C. and a load of 2.16 kg according to JIS K7210. The unit was g / 10 min.

(2)メルトフローレート、コードT(MFR5):
メルトインデックスを表し、ポリエチレン樹脂組成物をJIS K7210により温度190℃、荷重5.00kgの条件下で測定した。単位はg/10minとした。
(2) Melt flow rate, code T (MFR5):
The melt index was expressed, and the polyethylene resin composition was measured according to JIS K7210 at a temperature of 190 ° C. and a load of 5.00 kg. The unit was g / 10 min.

(3)密度:
低分子量ポリエチレン樹脂、高分子量ポリエチレン樹脂、及びポリエチレン樹脂組成物をJIS K7112に準拠して測定した。単位はkg/mとした。
(3) Density:
Low molecular weight polyethylene resin, high molecular weight polyethylene resin, and polyethylene resin composition were measured according to JIS K7112. The unit was kg / m 3 .

(4)分子量分布(Mw/Mn):
ポリエチレン樹脂組成物を高温ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定し、得られた分子量分布のチャートにおいて、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比から求めた。高温GPC測定には、Waters社製Alliance GPCV2000を用い、カラムには、昭和電工(株)製のAT−807S(1本)と東ソー(株)製GMHHR−H(S)HT(2本)を直列に接続し、移動相にオルトジクロロベンゼン(ODCB)、カラム温度140℃、流量1.0mL/分、試料濃度20mg/溶媒(ODCB)10mL、試料溶解温度140℃、試料溶解時間1時間の条件下で行った。
(4) Molecular weight distribution (Mw / Mn):
The polyethylene resin composition was measured by high temperature gel permeation chromatography (GPC), and obtained from the ratio of the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) in the obtained molecular weight distribution chart. For the high-temperature GPC measurement, Waters Alliance GPCV2000 was used, and for the column, Showa Denko Co., Ltd. AT-807S (one) and Tosoh Corporation GMHHR-H (S) HT (two) were used. Connected in series, orthodichlorobenzene (ODCB) as mobile phase, column temperature 140 ° C., flow rate 1.0 mL / min, sample concentration 20 mg / solvent (ODCB) 10 mL, sample dissolution temperature 140 ° C., sample dissolution time 1 hour Went under.

(5)曲げ弾性率
ポリエチレン樹脂組成物をJIS K7171に準拠して測定した。単位はMPaとした。
(5) Flexural modulus The polyethylene resin composition was measured according to JIS K7171. The unit was MPa.

(6)引張破断伸び
ポリエチレン樹脂組成物をJIS K7161に準拠して測定した。単位は%とした。
(6) Tensile elongation at break The polyethylene resin composition was measured according to JIS K7161. The unit is%.

(7)シャルピー衝撃強度
ポリエチレン樹脂組成物をJIS K7111に準拠して測定した。単位はkJ/mである。
(7) Charpy impact strength The polyethylene resin composition was measured according to JIS K7111. The unit is kJ / m 2 .

(8)熱間内圧クリープ試験(パイプフープ):
(8−1)パイプ成形Z
パイプとしての物性測定では、ポリエチレン樹脂組成物を用いてパイプを以下のように成形してテストに供した。パイプは直径65mm押出機(東芝プラスチックエンジニアリング社製)を用い、樹脂組成物を220℃で溶融し、押出機に付属した外径80mm、内径68mmダイより円筒状に押出し、サイジング槽にてサイジングプレートを通すことにより外径を形成させるとともに、一次冷却としてサイジング槽水温を25℃で冷却を行い、さらにサイジング槽を出てから次の水槽で二次冷却として水温20℃にて冷却を行ったパイプを成形した。このパイプを、引取り機にて外径/肉厚比=11となるように引き取り、外径63mm、肉厚5.8mmの管状体のパイプを成形した。
(8) Hot internal pressure creep test (pipe hoop):
(8-1) Pipe forming Z
In the measurement of physical properties as a pipe, a pipe was molded using a polyethylene resin composition as follows and used for the test. The pipe uses an extruder with a diameter of 65 mm (manufactured by Toshiba Plastic Engineering Co., Ltd.). The resin composition is melted at 220 ° C., extruded into a cylindrical shape from a die with an outer diameter of 80 mm and an inner diameter of 68 mm attached to the extruder, and a sizing plate in a sizing tank The outer diameter is formed by passing through, and the sizing tank water temperature is cooled at 25 ° C. as primary cooling, and the pipe is cooled at 20 ° C. as secondary cooling in the next water tank after leaving the sizing tank. Was molded. The pipe was drawn with a take-up machine so that the outer diameter / thickness ratio = 11, and a tubular pipe having an outer diameter of 63 mm and a wall thickness of 5.8 mm was formed.

(8−2)PEクラス:
ISO 9080記載の試験法により20℃、60℃、80℃の3水準の温度を選び、上記成形したパイプに対して、任意のフープストレスにて熱間内圧試験を行い、各温度水準それぞれ30点以上、かつ9,000時間以降のデータを少なくとも1点含むように測定を行った。試験時間の対数値及びフープ圧の対数値について温度3水準で重相関平均を行い、20℃のラインについてその下方信頼限界の97.5%について50年後のフープ圧を外挿で計算した。これに基づき、ISO12162記載の基準で最小保証応力に対応するσLCLの範囲からPEクラスを判定した。
PEクラスの評価基準
PE100:MRS=10MPa:10≦LCL≦11.19
PE80:MRS=80MPa:8≦σLCL≦9.99
(8-2) PE class:
Three levels of temperatures of 20 ° C., 60 ° C., and 80 ° C. are selected according to the test method described in ISO 9080, and a hot internal pressure test is performed on the molded pipe with an arbitrary hoop stress. Measurement was performed so as to include at least one point of data after 9,000 hours. The logarithmic value of the test time and the logarithmic value of the hoop pressure were subjected to multiple correlation averaging at three temperatures, and the hoop pressure after 50 years was calculated by extrapolation for the lower confidence limit of 97.5% for the 20 ° C. line. Based on this, the PE class was determined from the range of σLCL corresponding to the minimum guaranteed stress according to the standard described in ISO12162.
Evaluation standard of PE class PE100: MRS = 10 MPa: 10 ≦ LCL ≦ 11.19
PE80: MRS = 80 MPa: 8 ≦ σLCL ≦ 9.99

(8−3)100年保証(100年後のフープ圧):
ISO 9080記載の試験法により20℃、60℃、80℃の3水準の温度を選び、上記成形したパイプに対して、任意のフープストレスにて熱間内圧試験を行い、各温度水準それぞれ30点以上、かつ9,000時間以降のデータを少なくとも1点含むように測定を行った。試験時間の対数値及びフープ圧の対数値について、ニーポイントがない場合はISO/TR9080記載のモデルRIを、ニーポイントが存在する場合はモデルRIIを用い、温度3水準で重相関平均を行い、20℃のラインについてその下方信頼限界の97.5%について100年後のフープ圧を外挿で計算した。これに基づき、以下の評価基準で100年保証を判定した。
100年保証の評価基準
○:100年後の推定値が10MPa以上のもの
×:10MPa未満であるもの
(8-3) 100-year warranty (hoop pressure after 100 years):
Three levels of temperatures of 20 ° C., 60 ° C., and 80 ° C. are selected according to the test method described in ISO 9080, and a hot internal pressure test is performed on the molded pipe with an arbitrary hoop stress. Measurement was performed so as to include at least one point of data after 9,000 hours. Regarding the logarithmic value of the test time and the logarithm value of the hoop pressure, when there is no knee point, the model RI described in ISO / TR9080 is used, and when the knee point is present, the model RII is used, and a multiple correlation average is performed at three temperatures. The hoop pressure after 100 years was calculated by extrapolation for the lower confidence limit of 97.5% for the 20 ° C line. Based on this, the 100-year warranty was determined according to the following evaluation criteria.
Evaluation criteria for 100-year warranty ○: Estimated value after 100 years is 10 MPa or more ×: Less than 10 MPa

(8−4)傾きの比の算出:
傾きの割合は、20℃の熱間内圧試験について1,000時間未満のプロットラインの傾き及び1,000時間以降のプロットラインの傾きを最小二乗法により一次式モデル用いた線形回帰を行って求めた。これを用いて、1,000時間以降の傾きに対する1,000時間未満のプロットラインの傾きの割合(1,000時間未満の傾き/1,000時間以降の傾き)を求めた。
(8-4) Calculation of slope ratio:
The ratio of the slope is obtained by performing linear regression using a linear model with a least squares method for the slope of the plot line of less than 1,000 hours and the slope of the plot line after 1,000 hours in the hot internal pressure test at 20 ° C. It was. Using this, the ratio of the slope of the plot line of less than 1,000 hours to the slope after 1,000 hours (the slope of less than 1,000 hours / the slope after 1,000 hours) was determined.

(8−5)Knee Point判断:
Knee PointはISO9080に基づき、ノッチ無しのパイプを用い80℃で熱間内圧試験を行い、経過時間に対するフープストレスを表した時の低時間側の延性破壊から高時間側の脆性破壊への変化(Knee)について以下の評価基準で評価した。
“有”:変化(Knee)が現れたもの
“無”:変化(Knee)がなく、延性破壊のみであるもの
(8-5) Knee Point judgment:
Based on ISO 9080, Knee Point conducts a hot internal pressure test at 80 ° C. using a pipe without a notch, and changes from ductile fracture on the low time side to brittle fracture on the high time side when expressing the hoop stress with respect to the elapsed time ( Knee) was evaluated according to the following evaluation criteria.
“Yes”: Change (Knee) appears “None”: No change (Knee), only ductile fracture

(9)SCG試験
上記(8−1)で得たパイプにISO13479記載の方法で、60°等角フライスでノッチ深さを厚みの0.18倍〜0.22倍、長さをパイプ外径と同じ長さ、ノッチ先端Rが0.05〜0.10mm、刃の移動速度が72cm/分の条件でパイプにノッチを4ヶ所入れた。
(9) SCG test Using the method described in ISO 13479, the notch depth is 0.18 to 0.22 times the thickness of the pipe obtained in (8-1) above, and the length is the pipe outer diameter. Four notches were put in the pipe under the same length as above, a notch tip R of 0.05 to 0.10 mm, and a blade moving speed of 72 cm / min.

その後、ISO9080に基づきノッチを入れたパイプを用い、80℃で熱間内圧試験を行った。経過時間に対するフープ圧を表した時の低時間側の延性破壊から高時間側の脆性破壊に変化(Knee)が現れたとき、その時間をSCG(hr)とした。   Then, the hot internal pressure test was done at 80 degreeC using the pipe which put the notch based on ISO9080. When a change (Knee) appeared from a ductile fracture on the low time side to a brittle fracture on the high time side when the hoop pressure was expressed with respect to the elapsed time, the time was defined as SCG (hr).

(10)CFC体積分率(昇温溶出分別GPCクロス分別):
分子量200,000以上且つ溶出温度85℃以下の溶出成分の積算溶出量の、全積算溶出量に対する割合(R、単位:wt%)を、昇温溶出分別とゲルパーミエーションクロマトグラフィーとのクロス分別により求められる分子量−溶出温度−溶出量の相関より算出した。分子量200,000以上且つ溶出温度85℃以下の溶出成分の積算溶出量は、図8において斜線の部分に相当する。その全積算溶出量に対する比がRである。測定装置はPolymer char社製CFCを用いた。ゲルパーミエーションクロマトグラフィー用カラムとしては昭和電工(株)製のAT−807S(1本)と東ソー(株)製GMHHR−H(S)HT(2本)を直列に接続し、移動相にオルトジクロロベンゼン(ODCB)を用い、カラム温度140℃、流量1.0mL/分、試料濃度20mg/溶媒(ODCB)10mL、試料溶解温度140℃、昇温溶出分別部以外は常時140℃設定で測定した。
(10) CFC volume fraction (temperature elution fractionation GPC cross fractionation):
The fraction (R, unit: wt%) of the total elution amount of elution components with a molecular weight of 200,000 or more and an elution temperature of 85 ° C or less to the total integrated elution amount, cross-separation between temperature rising elution fractionation and gel permeation chromatography The molecular weight, elution temperature, and elution amount obtained by The cumulative elution amount of elution components having a molecular weight of 200,000 or more and an elution temperature of 85 ° C. or less corresponds to the hatched portion in FIG. The ratio to the total accumulated elution amount is R. As a measuring device, a CFC manufactured by Polymer char was used. As a column for gel permeation chromatography, AT-807S (1) manufactured by Showa Denko KK and GMHHR-H (S) HT (2) manufactured by Tosoh Co., Ltd. are connected in series, and the mobile phase is ortho. Using dichlorobenzene (ODCB), the column temperature was 140 ° C., the flow rate was 1.0 mL / min, the sample concentration was 20 mg / solvent (ODCB) 10 mL, the sample dissolution temperature was 140 ° C. .

試料濃度は0.1〜0.3wt/vol%とし、注入量0.5mL、流速1.0mL/minとした。試料を140℃で2時間加熱後、20℃まで10℃/hrで降温し、さらに20℃で60分保持して、試料をコーティングした。検出器には赤外分光器を用い、3.42μmの赤外光を検知した。溶出温度は40℃〜140℃とし、溶出ピーク付近では1℃刻みのフラクションに分けた。各温度での溶出したフラクションの分子量を測定した。次に、各フラクションの分子量毎の積算値より、分子量200,000以上、溶出温度85℃以下の溶出量を計算し、全体量の比をとってRとした。   The sample concentration was 0.1 to 0.3 wt / vol%, the injection amount was 0.5 mL, and the flow rate was 1.0 mL / min. The sample was heated at 140 ° C. for 2 hours, then cooled to 20 ° C. at 10 ° C./hr, and further held at 20 ° C. for 60 minutes to coat the sample. An infrared spectrometer was used as a detector, and infrared light of 3.42 μm was detected. The elution temperature was 40 ° C. to 140 ° C., and it was divided into 1 ° C. fractions in the vicinity of the elution peak. The molecular weight of the eluted fraction at each temperature was measured. Next, an elution amount having a molecular weight of 200,000 or more and an elution temperature of 85 ° C. or less was calculated from the integrated value for each molecular weight of each fraction, and the total amount ratio was taken as R.

(11)パイプ表面性
上記(8−1)で得たパイプの表面を目視で確認し、メルトフラクチャーによる縞や荒れによる凹凸が認められる場合は×、わずかに肌荒れを起こしている場合は△、滑らかである場合は○とした。
(11) Pipe surface property When the surface of the pipe obtained in (8-1) above is visually confirmed, x is observed when stripes due to melt fracture or irregularities due to roughness are observed, and Δ when slightly rough skin is caused. When it was smooth, it was marked as “◯”.

〔実施例1〕
[触媒の調製]
(固体触媒成分[A]の調製)
(1)クロロシラン化合物との反応によるマグネシウム含有固体の合成
充分に窒素置換された15Lの反応器に、トリクロロシラン(HSiCl)(成分(ii))を2mol/Lのn−ヘプタン溶液として2740mL仕込み、攪拌しながら65℃に保ち、これに、式AlMg(C(i−C10.8(Oi−C1.2で示される有機マグネシウム成分(成分(i))のn−ヘプタン溶液7L(マグネシウム換算で5mol)を1時間かけて加え、さらに65℃にて1時間攪拌下反応させた。反応終了後、上澄み液を除去し、n−ヘキサン7Lで4回洗浄を行い、固体スラリーを得た。この固体(A−1a)を分離・乾燥して分析した結果、固体1g当たり、Mg8.62mmol、Cl17.1mmol、i−ブトキシ基(Oi−C)0.84mmolを含有していた。
[Example 1]
[Preparation of catalyst]
(Preparation of solid catalyst component [A])
(1) Synthesis of magnesium-containing solid by reaction with chlorosilane compound 2740 mL of trichlorosilane (HSiCl 3 ) (component (ii)) as a 2 mol / L n-heptane solution was charged into a fully nitrogen-substituted 15 L reactor. , stirring while keeping the 65 ° C., this organomagnesium component represented by the formula AlMg 6 (C 2 H 5) 3 (i-C 4 H 9) 10.8 (Oi-C 4 H 9) 1.2 7L (5 mol in terms of magnesium) of n-heptane solution of (component (i)) was added over 1 hour, and the mixture was further reacted with stirring at 65 ° C. for 1 hour. After completion of the reaction, the supernatant was removed and washed 4 times with 7 L of n-hexane to obtain a solid slurry. As a result of separating and drying this solid (A-1a) and analyzing it, it contained Mg 8.62 mmol, Cl 17.1 mmol and i-butoxy group (Oi-C 4 H 9 ) 0.84 mmol per 1 g of the solid.

(2)固体触媒の調製
上記固体(A−1a)500gを含有するスラリーを、iso−ブチルアルコール(成分(A−2))1mol/Lのn−ヘキサン溶液2,160mLとともに、攪拌下50℃で1時間反応させた。反応終了後上澄みを除去し、7Lのn−ヘキサンで1回洗浄を行ない、固体スラリー(A−1b)を得た。この固体スラリー(A−1b)を50℃に保ち、ジエチルアルミニウムクロリド(成分(A−3))1mol/Lのn−ヘキサン溶液970mLを攪拌下加えて1時間反応させた。反応終了後上澄みを除去し、7Lのn−ヘキサンで2回洗浄を行ない、固体スラリー(A−1c)を得た。この固体スラリー(A−1c)を50℃に保ち、ジエチルアルミニウムクロリド1mol/Lのn−ヘキサン溶液270mL及び四塩化チタン(成分(A−4))1mol/Lのn−ヘキサン溶液270mLを加えて、2時間反応した。反応終了後上澄みを除去し、内温を50℃に保った状態で、7Lのn−ヘキサンで4回洗浄して、固体触媒成分(成分[A])をヘキサンスラリー溶液として得た。この固体触媒スラリー溶液上澄み液中の塩素イオン濃度は2.5mmol/L、アルミニウムイオン濃度は4.5mmol/Lであった。
(2) Preparation of Solid Catalyst A slurry containing 500 g of the above solid (A-1a) was stirred at 50 ° C. with 2,160 mL of a 1 mol / L n-hexane solution of iso-butyl alcohol (component (A-2)). For 1 hour. After completion of the reaction, the supernatant was removed and washed once with 7 L of n-hexane to obtain a solid slurry (A-1b). This solid slurry (A-1b) was kept at 50 ° C., and 970 mL of 1 mol / L n-hexane solution of diethylaluminum chloride (component (A-3)) was added with stirring to react for 1 hour. After completion of the reaction, the supernatant was removed and washed twice with 7 L of n-hexane to obtain a solid slurry (A-1c). The solid slurry (A-1c) was kept at 50 ° C., and 270 mL of n-hexane solution of 1 mol / L of diethylaluminum chloride and 270 mL of n-hexane solution of 1 mol / L of titanium tetrachloride (component (A-4)) were added. Reacted for 2 hours. After completion of the reaction, the supernatant was removed and washed with 7 L of n-hexane four times while maintaining the internal temperature at 50 ° C. to obtain a solid catalyst component (component [A]) as a hexane slurry solution. The chlorine ion concentration in the supernatant of the solid catalyst slurry solution was 2.5 mmol / L, and the aluminum ion concentration was 4.5 mmol / L.

(3)重合
上記で得られた固体触媒成分[A]、及びトリエチルアルミニウム(成分[B])を含む重合触媒を用いた連続スラリー重合法で、直列に接続した2つの重合槽による二段重合を行った。用いたコモノマーは1−ブテンとした。一段目の重合槽には、モノマーとしてエチレンのみを供給し、温度85℃、圧力7.2Kg/cmG、水素濃度48%にて重合を行い、二段目にはエチレンと1−ブテンを供給し70℃、2.6Kg/cmG、水素濃度1.2%、1−ブテン濃度7.5%にて重合した。一段目の重合槽で得られるエチレン単独重合体からなる低分子量ポリエチレン樹脂成分(A)の生産量の割合を55wt%、二段目の重合槽で得られる共重合体からなる高分子量ポリエチレン樹脂成分(B)の生産量の割合を45wt%に設定し、MFR5が0.71g/10分、密度が950kg/mのパウダーを得た。
(3) Polymerization Two-stage polymerization by two polymerization tanks connected in series by a continuous slurry polymerization method using a polymerization catalyst containing the solid catalyst component [A] obtained above and triethylaluminum (component [B]). Went. The comonomer used was 1-butene. The first stage polymerization tank is supplied with only ethylene as a monomer and polymerized at a temperature of 85 ° C., a pressure of 7.2 Kg / cm 3 G, and a hydrogen concentration of 48%, and the second stage contains ethylene and 1-butene. The polymerization was conducted at 70 ° C., 2.6 kg / cm 3 G, hydrogen concentration 1.2%, and 1-butene concentration 7.5%. The production ratio of the low molecular weight polyethylene resin component (A) made of an ethylene homopolymer obtained in the first stage polymerization tank is 55 wt%, and the high molecular weight polyethylene resin component made of a copolymer obtained in the second stage polymerization tank. The ratio of the production amount of (B) was set to 45 wt%, and a powder having an MFR5 of 0.71 g / 10 minutes and a density of 950 kg / m 3 was obtained.

上記重合により得られたパウダーを乾燥し、パウダー100質量部に対して、二次抗酸化剤としてトリ(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスフェートを1,000ppm、耐熱安定剤としてテトラキス(3−(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)プロピオネート)メタンを1,500ppm、耐候剤として2−(3−t−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾールを400ppm、ステアリン酸カルシウムを300ppm、日本製鋼製TEX−44型押出機(スクリュー径44mm、L/D=42)設定温度200℃、樹脂押出量40kg/hrにて押出し造粒することによりペレットを得た。ペレットのMFR5は0.25g/10分、密度が950kg/mであった。このペレットを用いて試験片を作製し、物性測定を行った。 The powder obtained by the above polymerization was dried, and 1,000 ppm of tri (2,4-di-t-butylphenyl) phosphate as a secondary antioxidant and tetrakis as a heat stabilizer for 100 parts by mass of the powder. (3- (4′-hydroxy-3 ′, 5′-di-t-butylphenyl) propionate) 1,500 ppm of methane, 2- (3-t-butyl-5-methyl-2-hydroxyphenyl) as weathering agent ) Extrusion at 400 ppm of 5-chlorobenzotriazole, 300 ppm of calcium stearate, Nippon Steel's TEX-44 type extruder (screw diameter 44 mm, L / D = 42) at a set temperature of 200 ° C. and a resin extrusion rate of 40 kg / hr Pellet was obtained by granulating. The pellet had an MFR5 of 0.25 g / 10 min and a density of 950 kg / m 3 . A test piece was prepared using this pellet, and physical properties were measured.

また該ペレットを用いて外径63mmのパイプを成形しパイプの物性測定を行った。その結果を表1に示す。また、時間とフープ圧の関係を図2に示す。なお、図2において、1,000時間未満のプロットを◆で示し、1,000時間以降のプロットを□で示し、それぞれのプロットを一次式の最小二乗法で回帰計算しそのプロットラインを直線で示した。   Further, a pipe having an outer diameter of 63 mm was formed using the pellet, and the physical properties of the pipe were measured. The results are shown in Table 1. The relationship between time and hoop pressure is shown in FIG. In FIG. 2, plots of less than 1,000 hours are indicated by ♦, plots after 1,000 hours are indicated by □, and each plot is calculated by regression using a least square method of a linear equation, and the plot lines are represented by straight lines. Indicated.

SCG試験での破壊時間とフープ圧の関係を図7の□で示した。短時間側に延性破壊、長時間側に脆性破壊が発生しその変位点のKnee pointを算出すると1,007時間であり十分長い時間であった。さらに、パイプの表面性を目視で確認したところ、パイプ内面はわずかに肌荒れを起こしていた。   The relationship between the fracture time and the hoop pressure in the SCG test is indicated by □ in FIG. When ductile fracture occurred on the short time side and brittle fracture occurred on the long time side, the knee point at the displacement point was calculated to be 1,007 hours, which was a sufficiently long time. Furthermore, when the surface property of the pipe was visually confirmed, the inner surface of the pipe was slightly roughened.

〔実施例2〕
一段目の重合槽を、圧力5.5Kg/cmG、水素濃度38%にて重合を行い、二段目は圧力、2.3Kg/cmG、水素濃度0.8%、1−ブテン濃度7.7%にて重合し、一段目の重合槽で得られるエチレン単独重合体からなる低分子量成分(A)の生産量の割合を58wt%、二段目の重合槽で得られる共重合体からなる高分子量成分(B)の生産量の割合を42wt%に設定した以外は実施例1と同様にし、MFR5が0.90g/10分、密度が950kg/mのパウダー、並びにMFR5は0.27g/10分、密度が950kg/mのペレットを得た。また該ペレットを用いて外径63mmのパイプを成形しパイプの物性測定を行った。その結果を表1に示す。また、時間とフープ圧の関係を図3に示す。なお、図3において、1,000時間未満のプロットを◆で示し、1,000時間以降のプロットを□で示し、それぞれのプロットを一次式の最小二乗法で回帰計算しそのプロットラインを直線で示した。
[Example 2]
The first stage polymerization tank is polymerized at a pressure of 5.5 kg / cm 3 G and a hydrogen concentration of 38%, and the second stage is a pressure of 2.3 kg / cm 3 G, a hydrogen concentration of 0.8%, and 1-butene. Polymerization at a concentration of 7.7%, the proportion of the production amount of the low molecular weight component (A) consisting of an ethylene homopolymer obtained in the first stage polymerization tank is 58 wt%, the co-polymer obtained in the second stage polymerization tank except for setting the proportion of the production of high molecular weight component comprising polymer (B) to 42 wt% is in the same manner as in example 1, MFR5 is 0.90 g / 10 min and a density of 950 kg / m 3 powder, and MFR5 is Pellets with a density of 0.27 g / 10 min and a density of 950 kg / m 3 were obtained. Further, a pipe having an outer diameter of 63 mm was formed using the pellet, and the physical properties of the pipe were measured. The results are shown in Table 1. The relationship between time and hoop pressure is shown in FIG. In FIG. 3, plots of less than 1,000 hours are indicated by ◆, plots after 1,000 hours are indicated by □, and each plot is calculated by regression using a least square method of a linear expression, and the plot lines are represented by straight lines. Indicated.

SCG試験での破壊時間とフープ圧の関係を図7の◇で示した。短時間側に延性破壊、長時間側に脆性破壊が発生しその変位点のKnee pointを算出すると679時間であった。さらに、パイプの表面性を目視で確認したところ肌荒れは見られず滑らかであった。   The relationship between the breaking time and the hoop pressure in the SCG test is shown by ◇ in FIG. When ductile fracture occurred on the short time side and brittle fracture occurred on the long time side, the Knee point at the displacement point was calculated to be 679 hours. Furthermore, when the surface property of the pipe was visually confirmed, it was smooth with no rough skin.

〔比較例1〕
一段目の重合槽を、圧力7.2Kg/cmG、水素濃度48%にて重合を行い、二段目は圧力、2.3Kg/cmG、水素濃度1.5%、1−ブテン濃度9.0%にて重合し、一段目の重合槽で得られるエチレン単独重合体からなる低分子量成分(A)の生産量の割合を55wt%、二段目の重合槽で得られる共重合体からなる高分子量成分(B)の生産量の割合を45wt%に設定した以外は実施例1と同様にして、MFR5は0.78g/10分、密度が948kg/mのパウダー状のポリエチレン樹脂を得た。以降は実施例1と同様に押出を行い、ペレットでのMFR5が0.33g/10分、密度が948kg/mであるペレットを得た。実施例1と同様に評価を行い、結果を表1に示す。また、時間とフープ圧の関係を図4に示す。なお、図4において、1,000時間未満のプロットを◆で示し、1,000時間以降のプロットを□で示し、それぞれのプロットラインは直線で示した。
[Comparative Example 1]
The first stage polymerization tank is polymerized at a pressure of 7.2 Kg / cm 3 G and a hydrogen concentration of 48%, and the second stage is a pressure of 2.3 Kg / cm 3 G, a hydrogen concentration of 1.5%, and 1-butene. Polymerization at a concentration of 9.0%, the proportion of the production amount of the low molecular weight component (A) consisting of an ethylene homopolymer obtained in the first stage polymerization tank is 55 wt%, the co-polymer obtained in the second stage polymerization tank A powdered polyethylene having an MFR5 of 0.78 g / 10 min and a density of 948 kg / m 3 in the same manner as in Example 1 except that the production rate of the high molecular weight component (B) made of coalescence was set to 45 wt%. A resin was obtained. Thereafter, extrusion was performed in the same manner as in Example 1 to obtain pellets having an MFR5 of 0.33 g / 10 minutes and a density of 948 kg / m 3 . Evaluation was performed in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1. FIG. 4 shows the relationship between time and hoop pressure. In FIG. 4, plots of less than 1,000 hours are indicated by ♦, plots after 1,000 hours are indicated by □, and each plot line is indicated by a straight line.

SCG試験での破壊時間とフープ圧の関係を図7の○で示した。短時間側に延性破壊、長時間側に脆性破壊が発生しその変位点のKnee pointを算出すると813時間であった。さらに、パイプの表面性を目視で確認したところ、パイプ内面が激しく肌荒れを起こしていた。   The relationship between the breaking time and the hoop pressure in the SCG test is indicated by ◯ in FIG. It was 813 hours when ductile fracture occurred on the short time side and brittle fracture occurred on the long time side, and the Knee point of the displacement point was calculated. Furthermore, when the surface property of the pipe was visually confirmed, the inner surface of the pipe was severely rough.

〔比較例2〕
充分に窒素置換された内容積20Lのステンレス製オートクレーブに1mol/Lのヒドロキシトリクロロシランのヘキサン溶液4Lを仕込み、50℃で攪拌しながら、組成式AlMg(C11(OCで表される有機マグネシウム化合物のヘキサン溶液9L(マグネシウム6.5mol相当)を4hかけて滴下し、さらに50℃で1h攪拌しながら反応させた。反応終了後、上澄み液を除去し、7Lのヘキサンで4回洗浄し、担体を得た。この担体を分析した結果、担体1g当たりに含まれるマグネシウムが8.44mmolであった。
[Comparative Example 2]
A stainless steel autoclave with an internal volume of 20 L that has been sufficiently purged with nitrogen is charged with 4 L of a 1 mol / L hydroxytrichlorosilane hexane solution and stirred at 50 ° C., and the composition formula AlMg 5 (C 4 H 9 ) 11 (OC 2 H 5 ) A hexane solution 9L (corresponding to 6.5 mol of magnesium) of the organomagnesium compound represented by 2 was added dropwise over 4 h, and the reaction was further continued at 50 ° C. for 1 h with stirring. After completion of the reaction, the supernatant was removed and washed 4 times with 7 L of hexane to obtain a carrier. As a result of analyzing this carrier, the amount of magnesium contained in 1 g of the carrier was 8.44 mmol.

上記担体500gを含有するヘキサンスラリー13Lに、50℃で攪拌しながら、1mol/Lの1−プロパノールヘキサン溶液450mLを30分かけて添加した。添加後、50℃で1時間反応を継続した。反応終了後、上澄み液7Lを除去し、ヘキサン6.4Lを添加し、温度を65℃にして1mol/Lのジエチルアルミニウムクロリドのヘキサン溶液600mLを1時間30分かけて添加した。添加後、65℃で1時間反応を継続した。反応終了後、上澄み液7Lを除去し、ヘキサン7Lで4回洗浄してスラリーを得た。洗浄後のスラリーの上澄み600mLを除去し、50℃で攪拌しながら1mol/Lのジエチルアルミニウムクロリドヘキサン溶液265mLを5分かけて添加し、引き続き1mol/Lの四塩化チタンのヘキサン溶液265mLを5分かけて添加した。添加後、50℃で2時間反応を継続した。反応終了後、7Lの上澄み液を除去し、7Lのヘキサンで4回洗浄することにより、固体触媒成分を調製した。この固体触媒成分1g中に含まれるチタン量は0.52mmolであった。   While stirring at 50 ° C., 450 mL of a 1 mol / L 1-propanol hexane solution was added to 13 L of hexane slurry containing 500 g of the carrier over 30 minutes. After the addition, the reaction was continued at 50 ° C. for 1 hour. After completion of the reaction, 7 L of the supernatant was removed, 6.4 L of hexane was added, the temperature was set to 65 ° C., and 600 mL of a 1 mol / L diethylaluminum chloride hexane solution was added over 1 hour 30 minutes. After the addition, the reaction was continued at 65 ° C. for 1 hour. After completion of the reaction, 7 L of the supernatant was removed and washed 4 times with 7 L of hexane to obtain a slurry. Remove 600 mL of the supernatant of the slurry after washing, add 265 mL of a 1 mol / L diethylaluminum chloride hexane solution over 5 minutes while stirring at 50 ° C., and subsequently add 265 mL of a 1 mol / L titanium tetrachloride hexane solution for 5 minutes. Added over time. After the addition, the reaction was continued at 50 ° C. for 2 hours. After completion of the reaction, 7 L of the supernatant was removed, and the solid catalyst component was prepared by washing 4 times with 7 L of hexane. The amount of titanium contained in 1 g of this solid catalyst component was 0.52 mmol.

最初に、1段目の重合では低分子量成分を製造するために、反応容積300Lのステンレス製重合器1を用いた。γ線を使用した液面計により測定された重合器内の溶媒の体積とポリオレフィンの体積との和は170Lであり、重合器から溶媒とポリオレフィンとが定常的に抜き取られる体積あたりの速度は51L/hであった。従って、1段目の平均滞留時間は3.3時間であった。重合器1から低分子量成分は10kg/hの速度で抜き取られた。重合温度85℃、重合圧力1MPaの条件で、触媒として上記の固体触媒をTi原子換算で0.5mmol/h、上記の有機アルミニウム化合物をAl原子換算で20mmol/hとなるように導入し、またヘキサンは40L/hの速度で導入した。分子量調整剤としては水素を用い、エチレンと水素との和に対する水素の気相モル濃度(水素/(エチレン+水素))が65mol%になるように供給し、エチレンの供給量が10kg/hになるように重合器に供給し重合を行った。   First, in the first stage polymerization, a stainless polymerizer 1 having a reaction volume of 300 L was used to produce a low molecular weight component. The sum of the volume of the solvent in the polymerization vessel and the volume of the polyolefin measured by a liquid level meter using γ rays is 170 L, and the rate per volume at which the solvent and the polyolefin are regularly extracted from the polymerization vessel is 51 L. / H. Therefore, the average residence time in the first stage was 3.3 hours. Low molecular weight components were withdrawn from the polymerization vessel 1 at a rate of 10 kg / h. Under the conditions of a polymerization temperature of 85 ° C. and a polymerization pressure of 1 MPa, the above solid catalyst was introduced as a catalyst at 0.5 mmol / h in terms of Ti atoms, and the above organoaluminum compound was introduced at 20 mmol / h in terms of Al atoms, Hexane was introduced at a rate of 40 L / h. Hydrogen is used as the molecular weight regulator, and is supplied so that the gas phase molar concentration (hydrogen / (ethylene + hydrogen)) of the sum of ethylene and hydrogen is 65 mol%, and the supply amount of ethylene is 10 kg / h. Then, the polymerization was carried out by supplying the polymerization vessel.

重合器1における重合活性は、3,200g/g/hであった。重合器1で製造された低分子量成分のメルトフローレート(MFR2.16)は160g/10分、密度は972kg/mであった。 The polymerization activity in the polymerization vessel 1 was 3,200 g / g / h. The melt flow rate (MFR 2.16) of the low molecular weight component produced in Polymerizer 1 was 160 g / 10 min, and the density was 972 kg / m 3 .

ポリマースラリー中の水素を除去するため、重合器1内のポリマースラリー溶液を51L/hの速度で圧力0.1MPa、温度75℃のフラッシュドラムに導き、未反応のエチレン、水素を分離した。   In order to remove hydrogen in the polymer slurry, the polymer slurry solution in the polymerization vessel 1 was led to a flash drum having a pressure of 0.1 MPa and a temperature of 75 ° C. at a rate of 51 L / h to separate unreacted ethylene and hydrogen.

次に、2段目の重合では高分子量成分を製造するために、反応容積300Lのステンレス製重合器2を用い、ポリマースラリー溶液を51L/hとヘキサン95L/h、合わせて146L/hの速度で重合器2に導入された。上記の有機アルミニウム化合物をAl原子換算で47mmol/hで導入した。γ線を使用した液面計により測定された重合器内の溶媒の体積とエチレンとα−オレフィンとの共重合体の体積との和は146Lであり、重合器から溶媒とエチレンとα−オレフィンとの共重合体とが定常的に抜き取られる体積あたりの速度は157L/hであった。従って、一段目の平均滞留時間は0.90時間であった。重合器2から、低分子量成分及び高分子量成分からなるポリエチレン組成物は20kg/hの速度で抜き取られた。   Next, in order to produce a high molecular weight component in the second-stage polymerization, a stainless polymerizer 2 having a reaction volume of 300 L is used, and the polymer slurry solution is 51 L / h and hexane 95 L / h, and the combined speed is 146 L / h. Was introduced into the polymerization vessel 2. The organoaluminum compound was introduced at 47 mmol / h in terms of Al atoms. The sum of the volume of the solvent in the polymerization vessel and the volume of the copolymer of ethylene and α-olefin measured by a liquid level meter using γ-ray is 146 L, and the solvent, ethylene and α-olefin are removed from the polymerization vessel. The volume per volume at which the copolymer was extracted constantly was 157 L / h. Therefore, the average residence time in the first stage was 0.90 hours. From the polymerization vessel 2, a polyethylene composition comprising a low molecular weight component and a high molecular weight component was withdrawn at a rate of 20 kg / h.

重合器2では、温度70℃、圧力0.2MPaの条件下で、有機アルミニウム化合物をAl原子換算で47.5mmol/hrの速度で導入した。これに、エチレン、水素、1−ブテンを、全圧0.2MPa、水素の気相濃度が1.3mol%、1−ブテンの気相濃度が4.3mol%、エチレンの供給量と1−ブテンの供給量との和が10kg/hになるように重合器に導入して、重合器1で生成した低分子量部分と、重合器2で生成した高分子量部分の重量比(高分子量部分)/(低分子量部分)が45/55となるように高分子量部分を重合した。   In the polymerization vessel 2, the organoaluminum compound was introduced at a rate of 47.5 mmol / hr in terms of Al atoms under the conditions of a temperature of 70 ° C. and a pressure of 0.2 MPa. To this, ethylene, hydrogen, 1-butene, total pressure 0.2 MPa, hydrogen gas phase concentration 1.3 mol%, 1-butene gas phase concentration 4.3 mol%, ethylene supply amount and 1-butene The weight ratio of the low molecular weight portion produced in the polymerization vessel 1 to the high molecular weight portion produced in the polymerization vessel 2 (high molecular weight portion) / The high molecular weight portion was polymerized so that (low molecular weight portion) was 45/55.

パウダー状でのMFR5が0.88g/10分、密度が950kg/mであるパウダー状のポリエチレン樹脂組成物を製造した。 MFR5 is 0.88 g / 10 min at powder form, density to produce a powdered polyethylene resin composition is 950 kg / m 3.

以降は実施例1と同様に押出を行い、ペレットでのMFR5が0.37g/10分、密度が950kg/mであるペレットを得た。実施例1と同様に評価を行い、結果を表1に示す。また、時間とフープ圧の関係を図5に示す。なお、図5において、1,000時間未満のプロットを◆で示し、1,000時間以降のプロットを□で示し、それぞれのプロットラインは直線で示した。 Thereafter, extrusion was performed in the same manner as in Example 1 to obtain pellets having an MFR5 of 0.37 g / 10 min and a density of 950 kg / m 3 . Evaluation was performed in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1. FIG. 5 shows the relationship between time and hoop pressure. In FIG. 5, a plot of less than 1,000 hours is indicated by ♦, a plot after 1,000 hours is indicated by □, and each plot line is indicated by a straight line.

SCG試験での破壊時間とフープ圧の関係を図7の△で示した。短時間側に延性破壊、長時間側に脆性破壊が発生しその変位点のKnee pointを算出すると224時間と短かった。さらに、パイプの表面性を目視で確認したところ肌荒れは見られず滑らかであった。   The relationship between the breaking time and the hoop pressure in the SCG test is indicated by Δ in FIG. When ductile fracture occurred on the short time side and brittle fracture occurred on the long time side, and the Knee point at the displacement point was calculated, it was as short as 224 hours. Furthermore, when the surface property of the pipe was visually confirmed, it was smooth with no rough skin.

〔比較例3〕
重合器1で製造された低分子量成分のメルトフローレート(MFR2.16)は200g/10分、重合器1で生成した低分子量部分と、重合器2で生成した高分子量部分の重量比(高分子量部分)/(低分子量部分)が50/50、パウダー状でのMFR5が0.44g/10分、密度が952kg/mであるパウダー状のポリエチレンを製造した以外は比較例2と同様にしてMFR5が0.22g/10分、密度が952kg/mであるペレットを得た。SCG試験以外は実施例1と同様に評価を行い、測定結果を表1に示す。また、時間とフープ圧との関係を図6に示す。なお、図6において、1,000時間未満のプロットを◆で示し、1,000時間以降のプロットを□で示し、それぞれのプロットラインは直線で示した。さらに、パイプの表面性を目視で確認したところ、パイプ内面が激しく肌荒れを起こしていた。
[Comparative Example 3]
The melt flow rate (MFR 2.16) of the low molecular weight component produced in the polymerization vessel 1 is 200 g / 10 min. The weight ratio of the low molecular weight portion produced in the polymerization vessel 1 to the high molecular weight portion produced in the polymerization vessel 2 (high Comparative Example 2 except that a powdered polyethylene having a molecular weight part) / (low molecular weight part) of 50/50, MFR5 in powder form of 0.44 g / 10 min, and density of 952 kg / m 3 was produced. Pellets having an MFR5 of 0.22 g / 10 min and a density of 952 kg / m 3 were obtained. Except for the SCG test, evaluation was performed in the same manner as in Example 1, and the measurement results are shown in Table 1. The relationship between time and hoop pressure is shown in FIG. In FIG. 6, a plot of less than 1,000 hours is indicated by ♦, a plot after 1,000 hours is indicated by □, and each plot line is indicated by a straight line. Furthermore, when the surface property of the pipe was visually confirmed, the inner surface of the pipe was severely rough.

以上のように、本発明の配管材料は、特定の密度、MFR5、分子量分布、及びクリープ曲線の傾きの比を有することにより、SCGの長寿強化及び表面性に優れることが示された。   As described above, it has been shown that the piping material of the present invention is excellent in SCG longevity enhancement and surface properties by having a specific density, MFR5, molecular weight distribution, and creep curve slope ratio.

本発明のポリエチレン樹脂組成物を含む配管材料は、パイプや継手として用いた時の物性と特に長期特性と成形性、表面性に優れ、上水道や下水道、農業管や各種輸送配管のパイプや継手等の材料として最適である。   Piping material containing the polyethylene resin composition of the present invention is excellent in physical properties, especially long-term characteristics, moldability, surface properties when used as pipes and joints, pipes and joints of waterworks, sewerage, agricultural pipes and various transportation pipes, etc. It is most suitable as a material.

Claims (8)

エチレン単独重合体、及び/又はエチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンとの共重合体を含み、下記(1)〜(4)を満たす、ポリエチレン樹脂組成物を含む、配管材料。
(1)密度が948〜952kg/mである。
(2)メルトフローレート(コードT)が0.15g/10分以上0.30g/10分未満である。
(3)分子量分布が15以上25未満である。
(4)ISO 9080で規定される20℃における熱間内圧クリープ試験において、破壊時間の対数に対するフープ圧の対数のプロットラインの傾きの比が以下の関係を有する。
1,000時間未満の傾き/1,000時間以降の傾き>1.5
A piping material containing an ethylene homopolymer and / or a polyethylene resin composition that includes a copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms and satisfies the following (1) to (4).
(1) The density is 948 to 952 kg / m 3 .
(2) The melt flow rate (code T) is 0.15 g / 10 min or more and less than 0.30 g / 10 min.
(3) The molecular weight distribution is 15 or more and less than 25.
(4) In the hot internal pressure creep test at 20 ° C. specified by ISO 9080, the ratio of the slope of the plot line of the logarithm of the hoop pressure to the logarithm of the fracture time has the following relationship.
Slope less than 1,000 hours / Slope after 1,000 hours> 1.5
前記ポリエチレン樹脂組成物が、
エチレン単独重合体、及び/又はエチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンとの共重合体であり、密度が967〜973kg/mであり、メルトフローレート(コードD)が40〜60g/10分である、ポリエチレン樹脂(I)55〜60質量部、
エチレンと、炭素数3以上20以下のα−オレフィンとの共重合体であり、密度が920〜930kg/m、重量平均分子量が500,000〜1,000,000である、ポリエチレン樹脂(II)40〜45質量部とを含む、請求項1に記載の配管材料。
The polyethylene resin composition is
An ethylene homopolymer and / or a copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms, a density of 967 to 973 kg / m 3 , and a melt flow rate (Code D) of 40 to 60 g / Polyethylene resin (I) 55-60 parts by mass,
A polyethylene resin (II) which is a copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms, a density of 920 to 930 kg / m 3 , and a weight average molecular weight of 500,000 to 1,000,000. The piping material according to claim 1, comprising 40 to 45 parts by mass.
前記ポリエチレン樹脂組成物が、一段目の重合槽でエチレン単独重合体を製造し、二段目の重合槽でエチレンと炭素数が3〜20のα−オレフィンとの共重合体を製造する二段重合法によって得られるものである、請求項1又は2に記載の配管材料。   The polyethylene resin composition produces an ethylene homopolymer in the first stage polymerization tank, and produces a copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms in the second stage polymerization tank. The piping material according to claim 1 or 2, which is obtained by a polymerization method. 前記エチレン単独重合体及び/又は前記共重合体が、下記式(1)で示される炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウム化合物(i)1molと、下記式(2)で示されるクロロシラン化合物(ii)0.01〜100molとを反応させて固体(A−1a)を得て、
該固体(A−1a)中に含まれるC−Mg結合1molに対して、アルコール(A−2)を0.01〜1mol反応させて固体(A−1b)を得て、
該固体(A−1b)に、下記式(3)で示される有機金属化合物(A−3)を反応させて固体(A−1c)を得て、
該固体(A−1c)に、チタン化合物(A−4)を、担持させることにより、得られる固体触媒成分[A]、及び有機アルミニウム化合物[B]を含む重合触媒を用いて得られるものである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の配管材料。
(Al)(Mg)(R(R(OR ・・・・・式(1)
(式(1)中、R、R及びRは炭素数2〜20の炭化水素基であり、a,b,c,d及びeは次の関係を満たす数である。0≦a,0<b,0≦c,0≦d,0≦e,0<c+d,0≦e/(a+b)≦2,3a+2b=c+d+e)
SiCl 4−(h+i) ・・・・・式(2)
(式(2)中、Rは炭素数1〜20の炭化水素基であり、hとiとは次の関係を満たす数である。0<h,0<i,h+i≦4)
AlR 3−s ・・・・・式(3)
(式(3)中、Rは炭素数1〜20の炭化水素基であり、QはOR,OSiR,NR1011,SR12及びハロゲンからなる群より選ばれた基を表し、R,R,R,R,R10,R11,R12は水素原子又は炭化水素基であり、sは次の関係を満たす数である。0<s<3)
The ethylene homopolymer and / or the copolymer is composed of 1 mol of an organomagnesium compound (i) soluble in a hydrocarbon solvent represented by the following formula (1) and a chlorosilane compound (ii) represented by the following formula (2): ) 0.01-100 mol is reacted to obtain a solid (A-1a),
0.01-1 mol of alcohol (A-2) is reacted with 1 mol of C—Mg bond contained in the solid (A-1a) to obtain a solid (A-1b),
The solid (A-1b) is reacted with an organometallic compound (A-3) represented by the following formula (3) to obtain a solid (A-1c).
The solid (A-1c) is obtained by using the polymerization catalyst containing the solid catalyst component [A] and the organoaluminum compound [B] obtained by supporting the titanium compound (A-4) on the solid (A-1c). The piping material according to any one of claims 1 to 3.
(Al) a (Mg) b (R 1 ) c (R 2 ) d (OR 3 ) e Formula (1)
(In the formula (1), R 1 , R 2 and R 3 are hydrocarbon groups having 2 to 20 carbon atoms, and a, b, c, d and e are numbers satisfying the following relationship: 0 ≦ a , 0 <b, 0 ≦ c, 0 ≦ d, 0 ≦ e, 0 <c + d, 0 ≦ e / (a + b) ≦ 2, 3a + 2b = c + d + e)
H h SiCl i R 4 4- (h + i) (2)
(In Formula (2), R 4 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and h and i are numbers satisfying the following relationship: 0 <h, 0 <i, h + i ≦ 4)
AlR 5 s Q 3-s (3)
(In formula (3), R 5 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and Q is selected from the group consisting of OR 6 , OSiR 7 R 8 R 9 , NR 10 R 11 , SR 12 and halogen. R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 are hydrogen atoms or hydrocarbon groups, and s is a number that satisfies the following relationship: 0 <s <3 )
パイプである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の配管材料。   The piping material according to any one of claims 1 to 4, which is a pipe. 継手である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の配管材料。   The piping material according to any one of claims 1 to 4, which is a joint. 前記パイプが水道用である、請求項5に記載の配管材料。   The piping material according to claim 5, wherein the pipe is for water supply. 前記継手が水道用である、請求項6に記載の配管材料。   The piping material according to claim 6, wherein the joint is for water supply.
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