JP2015193736A - 容器用ポリエチレン及びそれよりなる成形体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】特定のエチレン系重合体成分(A)およびエチレン系重合体成分(B)からなり、特性(1)〜(4)を満たすことを特徴とする容器用ポリエチレン。
特性(1):MFRが0.20〜0.50g/10分である
特性(2):HLMFRが20〜50g/10分である
特性(3):HLMFR/MFRが60〜100である
特性(4):密度が0.940〜0.970g/cm3である
【選択図】なし
Description
更に、近年ではコストダウンを図るため中空ボトルの軽量化、薄肉化が求められており、これらの中空ボトル用途においては、特に優れた耐環境応力亀裂性、耐衝撃強度等の特性が要求されている。このような要求を満たすポリエチレンとしては、分子量が比較的高く、かつ分子量分布が広いものが適している。
また、チタン系触媒を用いて二段重合されたポリエチレンは、高分子量の成分に選択的にコモノマーを共重合させることにより、優れた耐環境応力亀裂性を付与することが可能であり、かつ低分子量成分の制御により分子量および分子量分布を調節することも可能なことから、中空成形に適した高環境応力亀裂性グレードとして、一般的に広く利用されている。
そして、チタン系触媒を用いた二段重合においてポリエチレンの分子量と分子量分布を制御することにより、高流動性と良好な中空成形加工性を両立したエチレン系重合体や、分子量分布、組成分布と溶融弾性のそれぞれを独立して調整し、耐衝撃性能および耐環境応力亀裂性などの長期性能に優れ、高い中空成形加工性を有するエチレン系重合体などが開示されている(例えば、特許文献1〜3参照)。
エチレン系重合体成分(A):
(I)温度190℃、荷重21.6Kgにおけるメルトフローレート(HLMFR)が0.20〜1.00g/10分である
(II)密度が0.910〜0.950g/cm3である
(III)13C−NMRスペクトルの測定値から式(a)により求めたCSD(コモノマー・シークエンス・ディストリビューション)の値(CSDA)が0.0〜3.0である
CSD=4×[EE][CC]/[EC]2 式(a)
(式(a)中、[EE]はエチレン・エチレン連鎖数、[CC]はコモノマー・コモノマー連鎖数、[EC]はエチレン・コモノマー連鎖数を表す。)
エチレン系重合体成分(B):
(i)温度190℃、荷重2.16Kgにおけるメルトフローレート(MFR)が10〜100g/10分である
特性(1):MFRが0.20〜0.50g/10分である
特性(2):HLMFRが20〜50g/10分である
特性(3):HLMFR/MFRが60〜120である
特性(4):密度が0.940〜0.970g/cm3である
特性(5):JIS K6774に準拠した全ノッチ付クリープ試験(FNCT、80℃、3.7MPa)による破断時間が10時間以上である
特性(6):引張衝撃強度が130kJ/m2以上である
特性(7):溶融張力(MT、190℃)が50mN以上である
特性(8):レオメータにて測定される150℃、100rad/secにおけるtanδが0.60以上である
本発明の第9の発明によれば、第1〜第8のいずれかの発明のポリエチレンからなる容器が提供される。
また、本発明の成形体は、耐環境応力亀裂性、耐衝撃性に優れ、、樹脂成分の相溶性が高く、成形体の表面性状が優れ、外観が良好であるという効果を奏する。
従って、このような特性を必要とする容器などの用途に適し、特に、外観が良好であることが求められる、洗剤、シャンプーおよびリンス用容器、或いは食用油等の食品用容器等の用途に好適に用いることができる。
以下、本発明を、項目毎に、詳細に説明する。
エチレン系重合体成分(A)の含有量が30重量%以下では、耐ストレスクラック性、耐衝撃性、混ざり性が不足し、45重量%を超えると、成形性が低下する。また、エチレン系重合体成分(B)の含有量が55重量%未満では、成形性が低下し、70重量%以上では、耐ストレスクラック性、耐衝撃性、高分子量成分の分散が悪化し混ざり性が不足する。
エチレン系重合体成分(A)は、(I)温度190℃、荷重21.6Kgにおけるメルトフローレート(HLMFR)が0.20〜1.00g/10分、(II)密度が0.910〜0.950g/cm3であり、かつ(III)13C−NMRスペクトルの測定値から式(a)により求めたCSD(コモノマー・シークエンス・ディストリビューション)の値(CSDA)が0.0〜3.0のエチレン系重合体である。
CSD=4×[EE][CC]/[EC]2 式(a)
(式(a)中、[EE]はエチレン・エチレン連鎖数、[CC]はコモノマー・コモノマー連鎖数、[EC]はエチレン・コモノマー連鎖数を表す。)
なお、エチレン系重合体成分(A)は、エチレン単独の重合体であってもよいが、エチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンとの共重合体が好ましく、更にはエチレンと1−ブテンとの共重合体、又はエチレンと1−ヘキセンとの共重合体が好ましい。炭素数3〜20のα−オレフィンの共重合割合は、0.001〜5.0モル%が好ましい。
エチレン系重合体成分(A)は、HLMFRが0.20〜1.00g/10分であり、好ましくは0.3〜0.8g/10分であり、更に好ましくは0.4〜0.7g/10分である。エチレン系重合体成分(A)のHLMFRが0.20g/10分未満では流動性が低下し成形性が不良となる、又は高分子量成分の分散が悪化し、混ざり性が悪化する傾向があり、1.00g/10分を超えると耐ストレスクラック性や耐衝撃性が低下する傾向がある。
HLMFRは、JIS K6922−1,2:1997に準じて測定される値である。HLMFRは、エチレン重合温度や連鎖移動剤の使用等により調整することができ、所望のものを得ることができる。即ち、エチレンとα−オレフィンとの重合温度を上げることにより、分子量を下げた結果として、HLMFRを大きくすることができ、重合温度を下げることにより、分子量を上げた結果として、HLMFRを小さくすることができる。また、エチレンとα−オレフィンとの共重合反応において、共存させる水素量(連鎖移動剤量)を増加させることにより、分子量を下げた結果として、HLMFRを大きくすることができ、共存させる水素量(連鎖移動剤量)を減少させることにより、分子量を上げた結果として、HLMFRを小さくすることができる。
一方、ポリエチレン樹脂等は、非ニュートン流体であるため、粘度がせん断速度に依存するため上記知見を単純に適用することはできないが、上記知見を参考にすることができると考えられ、これらの知見からも、粘度比の大きなポリエチレン同士の分散においては、混練時に想定される幅広いせん断速度域の粘度比が重要であり、特に、高粘度成分の歪速度の小さな領域の粘度が重要な因子であると考えられ、エチレン系重合体(A)のHLMFRが本発明の範囲内であると、高度に分散されることになるものと推測される。
エチレン系重合体成分(A)は、密度が0.910〜0.950g/cm3であり、好ましくは0.915〜0.945g/cm3、更に好ましくは0.920〜0.940g/cm3である。エチレン系重合体成分(A)の密度が0.910g/cm3未満では剛性が不充分となり、0.950g/cm3を超えると耐ストレスクラック性や耐衝撃性が低下する傾向がある。
密度は、JIS K6922−1,2:1997に準じて、測定される値である。密度は、エチレンと共重合させるコモノマーの種類や量により変化させることにより、所望のものを得ることができる。
エチレン系重合体成分(A)は、13C−NMRスペクトルにより測定され、式(a)により求めたCSD(コモノマー・シークエンス・ディストリビューション)の値CSDAが、0.0〜3.0であり、好ましくは0.0〜2.5、更に好ましくは0.0〜2.2である。CSDが本発明の範囲、即ち0.0〜3.0であると、剛性と耐ストレスクラック性(ESCR)、耐衝撃性のバランスに優れる。一方、CSDが3.0より大きい場合は、組成分布が広いことを示しており、剛性とESCR、耐衝撃性のバランスが低下する傾向がある。
本発明において、CSDの値が小さければ小さいほど好ましいが、その理由は、短鎖分岐の入り方が均一になり、分子量105以上の成分又は成分(A)の中で、所望の密度(短鎖分岐数)を満たさない成分が少なくなるため、発明の効果がより発現し易くなるからである。
装置:日本電子社製JEOL−GSX400、パルス幅 :8.0μsec(フリップ角=40°)、パルス繰り返し時間:5秒、積算回数:5000回以上、溶媒および内部標準:1,2,4−トリクロロベンゼン/ベンゼン−d6/ヘキサメチルジシロキサン(混合比:30/10/1)、測定温度:120℃、試料濃度:0.3g/ml その後、測定で得られたスペクトルを下記の文献に基づき求めることができる。
(1)エチレン・1−ブテン共重合体の場合: Macromolecules,15,353−360(1982)(Eric T.Hsieh and James C.Randall)、
(2)エチレン・1−ヘキセン共重合体の場合: Macromolecules,15,1402−1406(1982)(Eric T.Hsieh and James C.Randall)
一方、CSDが3.0より大きい場合は、組成分布が広いことを示しており、剛性とESCR、耐衝撃性のバランスが低下する。CSDは、分子間組成分布および分子内組成分布の両方の影響を受け、チーグラー・ナッタ系触媒では分子間組成分布の影響が支配的であり、CSDが小さな値であるほど分子間におけるコモノマー共重合量のばらつきが少なく、狭い組成分布であることが示唆されるものである。
本発明において、CSDの値が小さければ小さいほど好ましく、その理由は、短鎖分岐の入り方が均一になり、分子量105以上の成分又は成分(A)の中で、所望の密度(短鎖分岐数)を満たさない成分が少なくなるため、発明の効果が発現しやすいからである。
エチレン系重合体成分(B)は、(i)温度190℃、荷重2.16Kgにおけるメルトフローレート(MFR)が10〜100g/10分、(ii)密度が、好ましくは0.950〜0.980g/cm3のエチレン系重合体である。
なお、エチレン系重合体成分(B)は、エチレンの単独重合体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が好ましく、更にはエチレン単独重合体、エチレンと1−ブテンとの共重合体、又はエチレンと1−ヘキセンとの共重合体が好ましい。エチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンとの共重合体の場合、炭素数3〜20のα−オレフィンの共重合割合は、0.001〜5.0モル%が好ましい。
エチレン系重合体成分(B)は、MFRが10〜100g/10分であり、好ましくは15〜80g/10分、更に好ましくは20〜60g/10分である。エチレン系重合体成分(B)のMFRが10g/10分未満では流動性が低下し成形性が不良となる傾向があり、100g/10分を超えると耐ストレスクラック性や耐衝撃性が低下する傾向がある。
MFRは、JIS K6922−1,2:1997に準じて測定される値である。MFRは、エチレン重合温度や連鎖移動剤の使用等により調整することができ、所望のものを得ることができる。即ち、エチレンとα−オレフィンとの重合温度を上げることにより、分子量を下げた結果として、MFRを大きくすることができ、重合温度を下げることにより、分子量を上げた結果として、MFRを小さくすることができる。また、エチレンとα−オレフィンとの共重合反応において、共存させる水素量(連鎖移動剤量)を増加させることにより、分子量を下げた結果として、MFRを大きくすることができ、共存させる水素量(連鎖移動剤量)を減少させることにより、分子量を上げた結果として、MFRを小さくすることができる。
エチレン系重合体成分(B)は、密度が、好ましくは0.950〜0.980g/cm3、好ましくは0.955〜0.975g/cm3、更に好ましくは0.960〜0.970g/cm3である。エチレン系重合体成分(B)の密度が0.950g/cm3未満の場合は剛性が低下するおそれがあり、0.980g/cm3を超えるものは製造が難しい。
密度は、JIS K6922−1,2:1997に準じて、測定される値であり、前記と同様の方法により調整することができ、所望のものを得ることができる。
エチレン系重合体成分(A)およびエチレン系重合体成分(B)からなるポリエチレンは、以下の特性を有する。
特性(1)
本発明のポリエチレンは、温度190℃、荷重2.16Kgにおけるメルトフローレート(MFR)が0.20〜0.50g/10分であり、好ましくは0.30〜0.50g/10分であり、更に好ましくは0.30〜0.40g/10分である。MFRが0.20g/10分より小さい場合には、分子量が増大し、流動性および成形性が確保できなくなるおそれがある。また、0.50g/10分より大きい場合には、溶融張力の低下に伴う成形性の悪化や、耐環境応力亀裂性が確保できなくなるおそれがある。
本発明のポリエチレンは、温度190℃、荷重21.6Kgにおけるメルトフローレート(HLMFR)が20〜50g/10分であり、好ましくは25〜45g/10分、更に好ましくは25〜40g/10分である。
HLMFRが20g/10分より小さい場合には、分子量が増大し、流動性および成形性が確保できなくなるおそれがある。また、50g/10分より大きい場合には、溶融張力の低下に伴う成形性の悪化や、耐環境応力亀裂性が確保できなくなるおそれがある。
本発明のポリエチレンは、MFRに対するHLMFRの比、即ちHLMFR/MFRが60〜120であり、好ましくは65〜120、更に好ましくは70〜110である。HLMFR/MFRが60未満では所定のせん断速度において粘度低下が無いために、流動性が不足し、中空成形性が低下し、120を超えると分子量分布が広くなり過ぎ、所定のせん断速度において弾性的挙動が強くなり、ピンチオフ性能が悪化する恐れがある。また、ポリエチレン中に特に高粘度成分が含まれるため、ゲルが発生し混ざり性が悪化する恐れがある。
ここで、MFRおよびHLMFRは、JIS K6922−1,2:1997に準じて測定される値である。
MFRおよびHLMFRは、エチレン重合温度や連鎖移動剤の使用等により調整することができ、所望のものを得ることができる。即ち、エチレンとα−オレフィンとの重合温度を上げることにより、分子量を下げた結果として、MFRおよびHLMFRを大きくすることができ、重合温度を下げることにより、分子量を上げた結果として、MFRおよびHLMFRを小さくすることができる。また、エチレンとα−オレフィンとの共重合反応において、共存させる水素量(連鎖移動剤量)を増加させることにより、分子量を下げた結果として、MFRおよびHLMFRを大きくすることができ、共存させる水素量(連鎖移動剤量)を減少させることにより、分子量を上げた結果として、MFRおよびHLMFRを小さくすることができる。
本発明のポリエチレンは、密度が0.940〜0.970g/cm3である。本密度が0.940g/cm3未満であれば、容器の剛性が劣り高温時に変形し易くなり、容器内圧の影響により、容器が変形し漏れの原因となるおそれがある。一方、密度が0.970/cm3を超えると、容器の耐環境応力亀裂性が劣るおそれがある。
密度は、JIS K6922−1,2:1997に準じて、測定される値である。
密度は、エチレンと共重合させるコモノマーの種類や量により変化させることにより、所望のものを得ることができる。
特性(5)
本発明のポリエチレンは、JIS K6774に準拠した全ノッチ付クリープ試験(FNCT、80℃、3.7MPa)による破断時間が10時間以上であることが好ましい。より好ましくは、20時間超である。10時間未満では、耐環境応力亀裂性に劣り、環境応力亀裂による容器の破壊、内溶液が漏洩するおそれがある。10時間以上であれば耐環境応力亀裂性に優れたものとなる。
ここで、JIS K6774に準拠した全ノッチ付クリープ試験(FNCT)は、長期機械的物性の評価であって、試料としては、6mm×6mm×11mmの大きさの角柱の、全周囲にカミソリ刃にて1mmのノッチが付けられ、4mm×4mmの大きさの断面を有した試験片を用意し、80℃の純水中で、3.7MPaに相当する引張応力を検体に与え、検体が破断するまでの時間を計測した値である。
FNCTの破断時間は、高分子量の成分であるエチレン系重合体(II)の、分子量、密度、および配合量により調整することができ、具体的には、分子量の高分子量化、密度の低密度化、および配合量の増量により、上記FNCTの破断時間を向上させることができるが、本発明の範囲外では、その他の要件を満たせないおそれが高く、本発明の範囲内での実施が好ましい。
特性(6)
本発明のポリエチレンは、引張衝撃強度が130kJ/m2以上であることが好ましい。ここでいう引張衝撃強度は、ASTM D1822−68に基づいて測定される。引張衝撃強度が130kJ/m2未満では、容器としての耐衝撃性が低下する傾向がある。引張衝撃強度は、ポリエチレンの密度により調整することが可能であり、密度を低下させることにより引張衝撃強度を増大させることができる。また、この引張衝撃強度は、ポリエチレン樹脂組成物のMFRおよびHLMFRにより調整することが可能であり、MFRおよびHLMFRを低下させることにより引張衝撃強度を増大させることが可能である。
特性(7)
本発明のポリエチレンは、溶融張力(MT、190℃)が50mN以上であることが好ましい。溶融張力が50mNよりも小さければ、中空成形時にパリソンが垂れてしまう、いわゆるドローダウン現象が起こり易くなり、中空成形に適さないおそれがある。特に、比較的大型の中空成形においては成形困難になるおそれがあるため好ましくない。
溶融張力(メルトテンション:MT)は、溶融させたエチレン系重合体を一定速度で延伸したときの応力を測定することにより決定され、下記条件により測定することができる。
[測定条件]
使用機種:東洋精機製作所製、キャピログラフ1B
ノズル径:2.095mm
ノズル長さ:8.0mm
流入角度:180°(flat)
押出速度:15mm/分
引き取り速度:6.5m/分
測定温度:190℃
特性(8)
本発明のポリエチレンは、レオメータにて測定される150℃、100rad/secにおけるtanδが0.60以上であることが好ましい。本値が0.60より小さいと、成形加工時において弾性的挙動が強く現れるようになり、ピンチオフ部の形状が悪化したり、ピンチオフ部融着界面の強度の低下により、容器としての耐衝撃性が低下するおそれがある。tanδの測定は、熱プレスにより調整した試料を用い、レオメータ(Reometrics社製ARES)を用い、150℃、角速度100rad/secおける貯蔵弾性率G’と損失弾性率G”の測定を行い、tanδ(=G”/G’)を算出した。測定時の条件は下記に記す。
測定条件:
・装置:Rheometorics社製 Ares
・冶具:直径25mmパラレルプレート、プレート間隔約1.7mm
・測定温度:150℃
・歪み:10%
本発明のポリエチレンに含まれるポリエチレン系重合体は、エチレンのみの単独重合、あるいはエチレンとα−オレフィンとの共重合により製造することができる。ポリエチレンに含まれるポリエチレン系重合体は、通常の一段重合で重合して得ることもできるが、条件を変えて重合した成分を混合したり、逐次多段重合による組成物として製造することもできる。
本発明のポリエチレンは、前記エチレン系重合体成分(A)とエチレン系重合体成分(B)とを混合して得ることができる。
更に、樹脂の均一性などの理由から、エチレン系重合体成分(A)とエチレン系重合体成分(B)を順次連続的に重合(逐次多段重合法)して得られたものが好ましく、例えば直列に接続した複数の反応器でエチレンおよびα−オレフィンを順次連続的に重合して得ることができる。
この場合、一方の重合反応器でエチレン単独重合体を重合し、他の重合反応器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重合すること、一方の重合反応器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重合し、他の重合反応器で更にエチレンと炭素数が3〜20のα−オレフィンを共重合体することができるが、前者が好ましい。
即ち、本発明において、前記エチレン系重合体成分(A)およびエチレン系重合体成分(B)は、重合触媒の存在下、少なくとも二基の重合反応器を組み合わせた多段重合反応器の少なくとも一方の重合反応器でエチレン単独重合体が重合され、少なくとも他の重合反応器でエチレンと炭素数が3〜20のα−オレフィンとのエチレン共重合体が重合されることが好ましい。
本発明において、エチレン系重合体は、気相重合法、溶液重合法、スラリー重合法などの製造プロセスにより製造することができ、スラリー重合法が好ましい。エチレン系重合体の重合条件のうち重合温度は、0〜300℃の範囲から選択することができる。スラリー重合においては、生成ポリマーの融点より低い温度で重合を行なう。重合圧力は、大気圧〜約100kg/cm2の範囲から選択することができる。実質的に酸素と水分などを断った状態で、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの脂環族炭化水素などから選ばれる不活性炭化水素溶媒の存在下で、エチレンおよびα−オレフィンのスラリー重合を行なうことにより好ましく製造することができる。
本発明においては、エチレン系重合体の重合時に水素供給量を変化させることが重要であるが、その他の重合条件、例えば重合温度、触媒の供給量、エチレンなどのオレフィンの供給量、1−ブテンなどのコモノマーの供給量、溶媒の供給量などを、適宜に水素の変化と同時に又は別個に変化させることも重要である。
直列に接続した複数の反応器で順次連続して重合する、いわゆる逐次多段重合方法は、最初の重合域(第一段目の反応器)において高分子量成分を製造し、得られた重合体を次の反応域(第二段目の反応器)に移送し、第二段目の反応器において低分子量成分を製造する方法でもよいし、最初の重合域(第一段目の反応器)において低分子量成分を製造し、得られた重合体を次の反応域(第二段目の反応器)に移送し、第二段目の反応器において高分子量成分を製造する方法のどちらでもよい。
具体的な好ましい重合方法は以下の方法である。即ち、チタン系遷移金属化合物および有機アルミニウム化合物を含むチーグラー触媒および少なくとも二器の反応器を使用し、第一段目の反応器にエチレンおよびα−オレフィンを導入し低密度の高分子量成分の重合体を製造し、第一段目の反応器から抜き出された重合体を第二段目の反応器に移送し、第二段目の反応器にエチレンおよび水素を導入し高密度の低分子量成分の重合体を製造する方法である。
なお、多段重合の場合、第二段目以降の重合域で生成するエチレン系重合体の量とその性状については、各段における重合体生成量(未反応ガス分析により把握できる)を求め、各段の後でそれぞれ抜出した重合体の物性を測定し、加成性に基づいて各段で生成した重合体の物性を求めることができる。
エチレン系重合体の重合触媒は、チーグラー触媒、フィリップス触媒、メタロセン触媒などの各種の触媒が用いられる。重合触媒は、水素がオレフィン重合の連鎖移動作用を示すような触媒であればいずれも使用することができる。具体的には、固体触媒成分と有機金属化合物とからなり、水素がオレフィン重合の連鎖移動作用を示すようなスラリー法オレフィン重合に適する触媒であればいずれも使用することができる。好ましくは重合活性点が局在している不均一系触媒である。上記固体触媒成分としては、遷移金属化合物を含有するオレフィン重合用の固体触媒として用いられるものであれば特に制限はない。
上記の少なくともチタンおよび/又はバナジウム並びにマグネシウムを含有する固体触媒成分と共に用いることのできる有機金属化合物としては、有機アルミニウム化合物、中でも、トリアルキルアルミニウムが好ましい。重合反応中における有機アルミニウム化合物の使用量は特に制限されないが、通常チタン化合物1モルに対して0.05〜1,000モルの範囲が好ましい。
更に具体的には、固体触媒成分と有機アルミニウム化合物からなるチーグラー触媒が好ましく、特に以下の公知文献記載の触媒および製造法を用いることにより好適に実施することができる。即ち、特開昭56−61406号公報、特開昭56−141304号公報、特開昭56−166206号公報、特開昭57−141407号公報、特開昭60−235813号公報、特開昭61−246209号公報に記載の触媒系を用いてオレフィンを重合することが好ましい。
本発明において、エチレン系重合体の重合触媒は、一般式Mg(OR2)mX2 2−m(式中、R2はアルキル、アリール又はシクロアルキル基を示し、X2はハロゲン原子を示し、mは1又は2である)で表される化合物および一般式Ti(OR3)nX3 4−n(式中、R3はアルキル、アリール又はシクロアルキル基を示し、X3はハロゲン原子を示し、nは1、2又は3である)で表される化合物を含む均一な炭化水素溶液を、一般式AlR1 lX1 3−l(式中、R1はアルキル、アリール又はシクロアルキル基を示し、X1はハロゲン原子を示し、lは1≦l≦2の数を示す)で表される有機ハロゲン化アルミニウム化合物で処理して得られる炭化水素不溶性固体触媒と有機アルミニウム化合物とを含む触媒系が好ましい。
本発明において、エチレン系重合体は、エチレンの単独重合、又はエチレンと炭素数3〜12のα−オレフィン、例えば、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテンなどとの共重合により得られ、共重合の場合、1−ブテンや1−ヘキセンが好ましいモノマーとして挙げられる。
また、改質を目的とする場合のジエンとの共重合も可能である。このとき使用されるジエン化合物の例としては、ブタジエン、1,4−ヘキサジエン、エチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエンなどを挙げることができる。
なお、重合の際のコモノマー含有率は任意に選択することができるが、例えば、エチレンと炭素数3〜12のα−オレフィンとの共重合の場合には、エチレン・α−オレフィン共重合体中のα−オレフィン含有量は0〜40モル%、好ましくは0〜30モル%である。
原料エチレンとしては、植物由来のエチレンを用いて重合することもでき、該エチレンを使用したエチレン系重合体としても差し支えない。
本発明の容器用ポリエチレンによれば、中空成形性、耐環境応力亀裂性、耐衝撃性に優れ、ピンチオフ特性が良好であるうえに、樹脂成分の相溶性が高く、成形体の外観に優れる成形体とすることが可能である。
例えば、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、高圧法ポリエチレン、極性モノマーグラフト変性ポリエチレン、エチレン系ワックス、超高分子量ポリエチレン、エチレン系エラストマー等の各種エチレン系重合体およびその変性体を使用できる。高密度ポリエチレンの添加は、剛性、耐熱性、衝撃強度等を向上するのに好ましい。低密度ポリエチレンの添加は、柔軟性、衝撃強度、易接着性、透明性、低温強度等を向上するのに好ましい。高圧法ポリエチレンの添加は、柔軟性、易接着性、透明性、低温強度、成形加工性等を向上するのに好ましい。マレイン酸変性ポリエチレンやエチレン・アクリル酸誘導体共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体等の極性モノマーグラフト変性ポリエチレンの添加は、柔軟性、易接着性、着色性、各種材料親和性、ガスバリア性等を向上するのに好ましい。エチレン系ワックスの添加は、着色性、各種材料親和性、成形加工性等を向上するのに好ましい。超高分子量ポリエチレンの添加は、機械的強度、耐摩耗性等を向上するのに好ましい。エチレン系エラストマーの添加は、柔軟性、機械的強度、衝撃強度等を向上するのに好ましい。
また、上記の重合体以外に、各種樹脂を使用できる。具体的には、各種ナイロン樹脂、各種ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、各種ポリエステル、ポリカーボネート樹脂、EVOH、EVA、PMMA、PMA、各種エンジニアリングプラスチック、ポリ乳酸等、セルロース類、天然ゴム類、ポリウレタン、塩ビ、テフロン(登録商標)等のフッ素系樹脂、シリコン樹脂等の無機系重合体、等である。
また、上記の方法により得られる容器用ポリエチレンには、常法に従い、他のオレフィン系重合体やゴム等のほか、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、滑剤、帯電防止剤、防曇剤、ブロッキング防止剤、加工助剤、着色顔料、架橋剤、発泡剤、無機又は有機充填剤、難燃剤等の公知の添加剤を配合することができる。
添加剤として、例えば、酸化防止剤(フェノール系、リン系、イオウ系)、滑剤、帯電防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤等を1種又は2種以上、適宜併用することができる。充填材としては、炭酸カルシウム、タルク、金属粉(アルミニウム、銅、鉄、鉛など)、珪石、珪藻土、アルミナ、石膏、マイカ、クレー、アスベスト、グラファイト、カーボンブラック、酸化チタン等が使用可能であり、なかでも炭酸カルシウム、タルクおよびマイカ等を用いるのが好ましい。いずれの場合でも、上記ポリエチレン樹脂組成物に、必要に応じ各種添加剤を配合し、混練押出機、バンバリーミキサー等にて混練し、成形用材料とすることができる。
本発明の容器用ポリエチレンを原料として、各種成形法により成形体を製造することができる。好ましくは、主に中空成形法等により成形され、好適には中空容器などの各種成形品が得られる。
本発明の容器用ポリエチレンは、上記特性を満足するものであるので、これを用いた本発明の成形体は、耐環境応力亀裂性、耐衝撃性に優れ、樹脂成分の相溶性が高く、成形体の表面性状が優れ、外観が良好である。また、ピンチオフ特性が良好である。
従って、このような特性を必要とする容器などの用途に適し、特に、外観が良好であることが求められる、洗剤、シャンプーおよびリンス用容器、或いは食用油等の食品用容器等の用途に好適に用いることができる。
実施例で用いた測定方法は以下の通りである。
(1)温度190℃、荷重2.16kgにおけるメルトフローレート(MFR):
JIS K6922−1,2:1997に準拠して測定した。
(2)温度190℃、荷重21.6kgにおけるメルトフローレート(HLMFR):
JIS K6922−1,2:1997に準拠して測定した。
(3)密度:
JIS K6922−1,2:1997に準拠して測定した。
(4)耐環境応力亀裂性(FNCT):
全ノッチ付クリープ試験(FNCT)を、JIS K6774に準拠して行った。試料は、6mm×6mm×11mmの大きさの角柱の全周囲にカミソリ刃にて1mmのノッチが付けられ、4mm×4mmの大きさの断面を有した試験片を用意し、80℃の純水中で、3.7MPaに相当する引張応力を検体に与え、検体が破断するまでの時間を計測して、FNCTの破断時間とした。
(5)引張衝撃強度:
引張衝撃強度試験をASTM D1822−68に準拠して行った。
(6)溶融張力:
溶融張力(メルトテンション:MT)は、溶融させたエチレン系重合体を一定速度で延伸したときの応力を測定することにより決定され、下記条件により測定することができる。
[測定条件]
使用機種:東洋精機製作所製、キャピログラフ1B
ノズル径:2.095mm
ノズル長さ:8.0mm
流入角度:180°(flat)
押出速度:15mm/分
引き取り速度:6.5m/分
測定温度:190℃
J.C.Randall著、JMS−REV.MACROMOL.CHEM.PHYS.,C29(2&3),201−317頁(1989)の記載に基づき、ポリエチレン系樹脂成形材料を13C−NMRスペクトルにより測定した。具体的には日本電子社製JEOL−GSX400核磁気共鳴装置を用いて、エチレン・エチレン連鎖数、コモノマー・コモノマー連鎖数、エチレン・コモノマー連鎖数を測定し、これらの値から、CSDを式(a)により求めた。
CSD=4×[EE][CC]/[EC]2 式(a)
なお、具体的には、以下の条件で測定した。
装置:日本電子社製JEOL−GSX400、パルス幅:8.0μsec(フリップ角=40°)、パルス繰り返し時間:5秒、積算回数:5000回以上、溶媒および内部標準:1,2,4−トリクロロベンゼン/ベンゼン−d6/ヘキサメチルジシロキサン(混合比:30/10/1)、測定温度:120℃、試料濃度:0.3g/ml。また、測定で得られたスペクトルを下記文献に基づき求めた。
(i)エチレン・1−ブテン共重合体の場合: Macromolecules,15,353−360(1982)(Eric T.Hsieh and James C.Randall)、
(ii)エチレン・1−ヘキセン共重合体の場合: Macromolecules,15,1402−1406(1982)(Eric T.Hsieh and James C.Randall)
以下の混ざり性評価法によってフィッシュアイの面積率を測定し、これを以って表面性状の評価とした。
[混ざり性評価法]
測定するサンプルを、厚さ0.35mmのモールドと、圧縮加工用および冷却用の2つのプレス成形機により、第1の工程で180℃の温度、100kgf/cm2の圧力にて圧縮加工し、第2の工程で30℃の温度、50kgf/cm2の圧力で冷却して厚さ0.4mmのプレスシートを成形する。このプレスシートをカットし、50×50×0.4mmの試験片とした。
次に、当該試験片を、二軸延伸装置で延伸した。二軸延伸装置は、柴山科学器械製作所社製二軸延伸装置SS−60型を使用し、温度150℃、延伸速度60mm/分にて当該試験片を2倍に延伸した。延伸の手順は、当該試験片の端四方1cm部分を二軸延伸装置の4点のチャック部でチャックし、プレスシートのチャックしていない中央部分が30×30mmの正方形となるようにセットした。その後、この試験片を130〜170℃の温度に加熱し、対角し合うチャック間の距離が60mmとなるまで二軸延伸し、チャックをしていない中央部が約2倍に延伸したシートを作成した。
二軸延伸されたシートのほぼ中央に位置する30×30mmの正方形の範囲の表面を、反射式の3D顕微鏡を用いて画像撮影を行なった。3D顕微鏡の倍率は、10倍であり、撮影されるシートの範囲(一視野)は、10×10mmである。測定の信頼性を高めるため、当該測定は、1つのサンプルに対し、上記シート中央に位置する30×30mmの正方形の範囲で、各撮影視野が重ならないように、4回撮影を行なった。撮影された画像をフィッシュアイ部分、および非フィッシュアイ部分(均一なマトリックス部分)に2値化処理した。2値化処理の条件は、測定者が設定し、その条件を全ての測定に用いた。
2値化処理された画像をスキャナーで読み込んでデジタル化し、画像データとする。
スキャナーの解像度は、600dpi以上であり、好ましくは900dpi以上である。スキャナーは、スキャナーGT−F670(EPSON社製、解像度:4800dpi)を用いた。
画像データの解析は、パーソナルコンピュータとその上で実行されるソフトウェアプログラムにより実現され、画像データは、パーソナルコンピュータで処理することにより、粒子個々の面積、周囲長、長短径比、粒径、円形度などの特徴パラメーターの算出を行った。この場合の特徴パラメーターの算出は、一般に市販されている画像処理ソフトウェアなどを利用でき、市販の画像解析ソフトウェアとして、三谷商事社製のWinROOF等を用いた。
画像データは、画像の黒色部分および白色部分の配色のしきい値を定め、ある適当なレベルで2値化され処理される。2値化処理の条件は、測定者が設定し、その条件を全ての測定に用いた。
画像解析は、公知の手段により、各粒子の面積、周囲長、最大長、最大長垂直長(最大長に垂直な方向における長さ)などを算出し、それらから粒子の各種のパラメーターを粒子ごとに算出することができ、算出されるパラメーターには、粒子の円相当径(粒子の画像の面積に等しい面積の円の直径)、円形度(粒子の画像の面積に等しい面積の円の周囲長と画像の周囲長の比)、アスペクト比(粒子の画像の最大長と最大長垂直長の比)などとした。
なお、円相当径は、円相当径=(粒子の画像の面積値/π)1/2×2、円形度は、円形度=(粒子の画像の面積値を持つ円の周囲長)/(粒子の画像の周囲長)、アスペクト比は、(粒子の画像の最大長)/(粒子の画像の最大長垂直長)により算出される。
本発明においては、フィッシュアイの測定として、画像中に占めるフィッシュアイの面積率を求めた。1サンプルのフィッシュアイの面積率は、1つの試験片上で撮影された4視野で、それぞれ得られた測定値の平均値を算出した。
そして、画像中に占めるフィッシュアイの面積率が0.2%以下の場合を「1」、0.2超〜0.5%の場合を「2」、0.5超〜3.0%の場合を「3」、3.0超〜5.0%の場合を「4」、5%超の場合を「5」として、評価した。
測定条件:
・装置:Rheometorics社製 Ares
・冶具:直径25mmパラレルプレート、プレート間隔約1.7mm
・測定温度:150℃
・歪み:10%
中空成形機で成形されたボトルに100mlのノニオン界面活性剤(日本油脂社製:ノニオンNS210)を33容量%に希釈した液を充填し、温度60℃下でボトル内に34.5kPaの圧力をかけ、ボトルが破損するまでの時間を測定した。この測定をボトル5本につき行い、その平均値をボトルESCR値とした。
ポリエチレン樹脂組成物のFNCTが10時間未満の場合、または、ボトルESCR値が10時間未満の場合、ポリエチレン容器に要求される耐環境応力亀裂性は良好でないため「×」とし、それ以外は良好の「○」とした。
ポリエチレン樹脂組成物の混ざり性が4以上の場合、容器の表面にフィッシュアイが多く現れ、ポリエチレン容器に求められる表面性状が良好でないため「×」とし、混ざり性が3以下の場合は良好の「○」とした。
ポリエチレン樹脂組成物のHLMFRが20g/10分未満の場合、流動性が不足し、押出機のモーター負荷が大きくなり、中空成形に必要な押出性は良好でないため「×」とし、HLMFRが20g/10分以上の場合は良好の「○」とした。
ポリエチレン樹脂組成物の溶融張力が60mN未満の場合、成形時のパリソンが垂れやすくなり、中空成形に必要な耐ドローダウン性は良好でないため「×」とし、溶融張力が60mN以上の場合は良好の「○」とした。
ポリエチレン樹脂組成物のtanδが0.60未満の場合、容器成形時のピンチオフ部の肉厚が薄くなり、容器としての耐衝撃性などが低下するため、中空成形に必要なピンチオフ成形性が良好でないため「×」とし、tanδが0.60以上の場合は良好の「○」とした。
容器用ポリエチレンとしての適性を評価し、上記(11)〜(15)のいずれの項目も良好なものを「○」、それ以外のものを「×」とした。
[実施例1]
<触媒の製造>
マグネシウムエトキシド115gとトリn−ブトキシモノクロルチタン151gとn−ブタノール37gとを150℃で6時間混合して均一化した。次に60℃まで下げてn−ヘキサンを加え均一溶液とした。次いで所定温度にてエチルアルミニウムセスキクロライドを457g滴下し1時間攪拌した。生成した沈殿をn−ヘキサンで洗浄することによって固体触媒成分(c1)が210g得られた。得られた固体を乾燥し粉末とした。この粉末中にMgが11.0重量%、Tiが10.5重量%含まれていた。
内容積145リットルの液体充填ループ型反応器に、触媒供給ラインから上記触媒の製造で得られた固体触媒成分(c1)1.32g/hrを、またトリイソブチルアルミニウム(TIBAL)を有機金属化合物供給ラインから0.2mmol/hrの速度にて、連続的に供給して、重合内容物を所要速度で排出しながら、93℃において、脱水精製したイソブタン110(l/hr)、水素0.2(g/hr)、エチレン8.5(kg/hr)、ヘキセン0.31(l/hr)の速度で供給し、全圧4.2MPa、平均滞留時間0.8hrの条件下で連続的に重合を行った。
反応器の重合生成物を一部採取、フラッシング槽へ導入し、脱気ラインから未反応ガスを除去した。
得られた重合体の物性評価の結果、MFRは0.50g/10分、密度(D)は0.935g/cm3であり、エチレン系共重合体成分(A)であるこの重合体を(A1)とし、結果を表1に記載した。
内容積145リットルの液体充填ループ型第1段反応器に、触媒供給ラインから特開2013−204015の実施例1に記載のチーグラー触媒の製造方法で得られた固体触媒成分(c2)0.79g/hrを、またトリイソブチルアルミニウム(TIBAL)を有機金属化合物供給ラインから0.2mmol/hrの速度にて、連続的に供給して、重合内容物を所要速度で排出しながら、95℃において、脱水精製したイソブタン160(l/hr)、水素14(g/hr)、エチレン11.5(kg/hr)の速度で供給し、全圧4.2MPa、平均滞留時間0.8hrの条件下で連続的に第1段重合を行った。
第1段反応器の重合生成物を一部採取し、重合物を回収して物性を測定した結果、MFRは20.0g/10分、密度(D)は0.9648g/cm3であった。
第2段反応器から排出される重合生成物をフラッシング槽へ導入し、重合生成物を連続的に抜き出し、脱気ラインから未反応ガスを除去した。
得られた重合体の物性評価の結果、MFRは17.0g/10分、密度は0.9640g/cm3であり、エチレン系重合体成分(B)であるこの重合体を(B1)とし、結果を表1に記載した。
上記エチレン系重合体成分(A)である(A1)およびエチレン系重合体成分(B)である(B1)を下記混練条件において表1に示す割合で溶融混合し、ポリエチレン樹脂組成物を製造した。
[混練条件]
使用機器:株式会社東洋精機製作所製ラボプラストミル ローラミキサ、(ミキサ型式:R100/ブレード形状:ローラ型R100B)
添加剤配合:BASFジャパン/IRGANOX B225:2000ppm、淡南化学工業/ステアリン酸カルシウム:1000ppm
充填量:70g/batch
混練温度:190℃
ブレード回転速度:40rpm
予熱時間:5分
混練時間:2分
実施例1のエチレン系重合体成分(A)およびエチレン系重合体成分(B)の製造において、表1に示す組成物となるようコモノマーである1−ヘキセン量および連鎖移動剤である水素量等について条件設定した以外は、実施例1と同様に行った。得られた重合体、および重合体組成物の評価結果を表1に示した。
表1より、得られた組成物は、高分子量成分の分散が良好で、密度とFNCTのバランスが高く、剛性と耐環境応力亀裂性のバランスに優れ、適切な流動性と高い溶融張力により、中空成形性にも優れていた。
実施例1のエチレン系重合体成分(A)およびエチレン系重合体成分(B)の製造において、表1に示す組成物となるようコモノマーである1−ヘキセン量および連鎖移動剤である水素量等について条件設定した以外は、実施例1と同様に行った。得られた重合体、および重合体組成物の評価結果を表1に示した。
表1より、比較例1は、ポリエチレン樹脂組成物としてのHLMFRが小さすぎるため、容器用ポリエチレン樹脂組成物として十分な流動性を維持できず、中空成形性が十分ではなかった。
比較例2は、ポリエチレン樹脂組成物としてのHLMFRが大きすぎるため、容器用ポリエチレン樹脂組成物として必要な溶融張力が不足しており、中空成形性が十分ではなかった。
比較例3は、高分子量のエチレン系重合体成分(A)の配合割合が少ないことにより、ポリエチレン樹脂組成物としてのHLMFRが大きすぎるため、容器用ポリエチレン樹脂組成物として必要な溶融張力が不足しており、中空成形性が十分ではないうえに、高分子量成分の分散が悪く、混ざり性が不足し、耐環境応力亀裂性も十分ではなかった。
比較例4は、高分子量のエチレン系重合体成分(A)の分子量が高く、HLMFRが小さすぎるため、容器用ポリエチレン樹脂組成物として良好な中空成形性と物性バランスに到達していたが、高分子量の成分(A)とマトリックスとなるポリエチレン樹脂組成物との粘度比が大きくなり、高分子量成分の分散が悪く、混ざり性が不足した。
比較例5は、エチレン系重合体成分(A)の配合割合が多いことにより、分子量分布が広くなり、ポリエチレン樹脂組成物としてのHLMFR/MFRが大きくなるため、容器用ポリエチレン樹脂組成物として必要なtanδを維持できず、中空成形性が十分ではなかった。
<エチレン系重合体の製造>
内容積145リットルの液体充填ループ型第1段反応器に、触媒供給ラインから上記触媒の製造で得られた固体触媒成分(c1)1.44g/hrを、またトリイソブチルアルミニウム(TIBAL)を有機金属化合物供給ラインから0.2mmol/hrの速度にて、連続的に供給して、重合内容物を所要速度で排出しながら、93℃において、脱水精製したイソブタン110(l/hr)、水素0.25(g/hr)、エチレン8.5(kg/hr)、ヘキセン0.31(l/hr)の速度で供給し、全圧4.2MPa、平均滞留時間0.8hrの条件下で連続的に第1段重合を行った。
第1段反応器の重合生成物を一部採取し、重合物を回収して物性を測定した結果、HLMFRは0.55g/10分、密度(D)は0.9338g/cm3であった。
第2段反応器から排出される重合生成物をフラッシング槽へ導入し、重合生成物を連続的に抜き出し、脱気ラインから未反応ガスを除去した。
得られた重合体の物性評価の結果、HLMFRは58.3g/10分、密度は0.9541g/cm3であった。
上記で得られたエチレン系重合体にヘンシェルミキサーを用いて添加剤をブレンドし、下記混練条件においてポリエチレン樹脂の溶融混練を行い、ストランド状に押し出した溶融樹脂を冷却水槽に通して冷却し、ペレタイズすることでポリエチレン樹脂組成物のペレットを製造した。得られたポリエチレン樹脂組成物のHLMFRは29.4g/10分、密度は0.9560g/cm3であり、評価結果を表2に示した。
なお、表2において、第二段反応器で生成した「低分子量成分(B)」の物性は、最終製品であるポリエチレン組成物の物性と第一段反応器で得られた成分(A)の物性とから加成則に基づく計算により求めた。
[混練条件]
使用機器:同方向二軸混練機(東芝機械株式会社TEM35B、スクリュー径:φ37、L/D=32)
添加剤配合:BASFジャパン/IRGANOX B225:2000ppm、淡南化学工業/ステアリン酸カルシウム:1000ppm
吐出量:15kg/h
混練温度:210℃
スクリュー回転数:250rpm
実施例6のエチレン系重合体の製造において、表2に示す組成物となるようコモノマーである1−ヘキセン量および連鎖移動剤である水素量等について条件設定した以外は、実施例6と同様に行った。得られた重合体、および重合体組成物評価結果を表2に示した。
表2より、比較例6は、ポリエチレン樹脂組成物としてのHLMFR/MFRが大きくなるため、容器用ポリエチレン樹脂組成物として必要なtanδを維持できず、中空容器の成形において、容器底ピンチオフ部の肉厚が薄くなり周囲の肉厚との比で78%に留まり、ピンチオフの成形性が十分ではなかった。
<エチレン系重合体の製造>
第一段反応器として内容積200リットルの第一段重合器に、触媒供給ラインから上記(触媒の製造)で得られた固体触媒成分(c1)1.5g/hrを、またトリエチルアルミニウムを有機金属化合物供給ラインから40mmol/hrを供給して、重合内容物を所要速度で排出しながら、70℃において重合溶媒(n−ヘキサン)70(l/hr)、水素209(mg/hr)、エチレン17.4(kg/hr)、1−ブテン0.59(kg/hr)の速度で供給し、全圧1.3MPa、平均滞留時間2.3hrの条件下で連続的に第一段共重合を行なった。
第一段反応器の重合生成物を一部採取し、重合物を回収して物性を測定した結果、HLMFRは0.48g/10分、密度は0.9260g/cm3であり、これを高分子量成分(A)とした。
第二段反応器から排出される重合生成物をフラッシング槽へ導入し、重合生成物を連続的に抜き出し、脱気ラインから未反応ガスを除去した。得られた重合体のスチームストリッピング処理を施した後、実施例6に記載の<ポリエチレン樹脂組成物の製造>と同様にペレタイズすることでポリエチレン樹脂組成物のペレットを製造した。得られたポリエチレン樹脂組成物のHLMFRは34.0g/10分、密度は0.9530g/cm3であり、評価結果を表2に示した。
<触媒の製造>
無水塩化マグネシウム(MgCl2)200gを振動ボールミル用の容器に入れた。これを振幅が10mm、振動数が30Hzの振動ボールミルに取り付け、48時間乾式粉砕を行なった。得られた無水MgCl2の乾式粉砕物のうち23.8g(Mg:250mmol)を、窒素雰囲気下で500mlフラスコに入れ、ヘキサン300mlを加えた。フラスコを温度調節機付のオイルバスに浸した状態で撹拌しながら4.1ml(50mmol)のテトラヒドロフランを加え、室温で60分間撹拌を行なった。さらに、撹拌しながらテトラクロルチタン(TiCl4) 5.5ml(Ti:50mmol)を室温にて加えた。撹拌しながら室温で2時間反応させた。次にヘキサン洗浄を5回行なった。さらに、撹拌しながら室温でテトラエトキシシラン5.6mlを(Si:25mmol)を加えた後50℃に昇温し、50℃にて1時間撹拌を実施した。さらにテトラヒドロフラン2.7ml(34mmol)を加え、50℃にて1時間撹拌を実施した。次にヘキサン洗浄を5回行なった。次に撹拌しながらトリイソブチルアルミニウム25.2ml(100mmol)を加え、室温で1時間撹拌した。次にヘキサン洗浄を3回行ない、固体触媒成分(c3)を得た。
実施例7のエチレン系重合体の製造において、固体触媒(c1)を用いる代わりに上記触媒の製造で得られた固体触媒(c3)を用い、表2に示す組成物となるようコモノマーである1−ヘキセン量および連鎖移動剤である水素量等について条件設定した以外は、実施例7と同様に行った。得られた重合体、および重合体組成物評価結果を表2に示した。
比較例8は、高分子量のエチレン系重合体成分(A)のコモノマーの組成分布が広いことにより、CSDが高すぎ、かつ配合割合が低いため、容器用ポリエチレン樹脂組成物として中空成形性に優れるものの、耐環境応力亀裂性、および高分子量成分の分散が悪く、混ざり性が不足した。
したがって、このような特性を必要とする容器などの用途に適し、特に、外観に優れる洗剤、シャンプーおよびリンス用容器、或いは食用油等の食品用容器等の用途に好適に用いることができる。
また、本発明のポリエチレンは、上記のように、性能が優れているので、上記容器以外に、このような特性を必要とする灯油缶、薬品容器等にも、好適に用いることができるため、産業上大いに有用である。
Claims (9)
- 下記のエチレン系重合体成分(A)を30重量%よりも多く45重量%以下、および下記のエチレン系重合体成分(B)を55重量%以上70重量%未満含有し、下記の特性(1)〜(4)を満たすことを特徴とする容器用ポリエチレン。
エチレン系重合体成分(A):
(I)温度190℃、荷重21.6Kgにおけるメルトフローレート(HLMFR)が0.20〜1.00g/10分である
(II)密度が0.910〜0.950g/cm3である
(III)13C−NMRスペクトルの測定値から式(a)により求めたCSD(コモノマー・シークエンス・ディストリビューション)の値(CSDA)が0.0〜3.0である
CSD=4×[EE][CC]/[EC]2 式(a)
(式(a)中、[EE]はエチレン・エチレン連鎖数、[CC]はコモノマー・コモノマー連鎖数、[EC]はエチレン・コモノマー連鎖数を表す。)
エチレン系重合体成分(B):
(i)温度190℃、荷重2.16Kgにおけるメルトフローレート(MFR)が10〜100g/10分である
特性(1):MFRが0.20〜0.50g/10分である
特性(2):HLMFRが20〜50g/10分である
特性(3):HLMFR/MFRが60〜120である
特性(4):密度が0.940〜0.970g/cm3である - 前記ポリエチレンは、更に下記の特性(5)を満たすことを特徴とする請求項1に記載の容器用ポリエチレン。
特性(5):JIS K6774に準拠した全ノッチ付クリープ試験(FNCT、80℃、3.7MPa)による破断時間が10時間以上である - 前記ポリエチレンは、更に下記の特性(6)を満たすことを特徴とする請求項1又は2に記載の容器用ポリエチレン。
特性(6):引張衝撃強度が130kJ/m2以上である - 前記ポリエチレンは、更に下記の特性(7)を満たすことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の容器用ポリエチレン。
特性(7):溶融張力(MT、190℃)が50mN以上である - 前記ポリエチレンは、更に下記の特性(8)を満たすことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の容器用ポリエチレン。
特性(8):レオメータにて測定される150℃、100rad/secにおけるtanδが0.60以上である - 前記ポリエチレンの成分(A)および成分(B)は、重合触媒の存在下、少なくとも二基の重合反応器を組み合わせた多段重合反応器の少なくとも一方の重合反応器でエチレン単独重合体が重合され、少なくとも他の重合反応器でエチレンと炭素数が3〜20のα−オレフィンとのエチレン共重合体が重合されることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の容器用ポリエチレン。
- 前記エチレン系重合体は、一般式Mg(OR2)mX2 2−m(式中、R2はアルキル、アリール又はシクロアルキル基を示し、X2はハロゲン原子を示し、mは1又は2である)で表される化合物および一般式Ti(OR3)nX3 4−n(式中、R3はアルキル、アリール又はシクロアルキル基を示し、X3はハロゲン原子を示し、nは1、2又は3である)で表される化合物を含む均一な炭化水素溶液を、一般式AlR1 lX1 3−l(式中、R1はアルキル、アリール又はシクロアルキル基を示し、X1はハロゲン原子を示し、lは1≦l≦2の数を示す)で表される有機ハロゲン化アルミニウム化合物で処理して得られる炭化水素不溶性固体触媒と有機アルミニウム化合物とを含む触媒により重合されることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の容器用ポリエチレン。
- 前記容器は、中空成形により成形されることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の容器用ポリエチレン。
- 請求項1〜8のいずれかのポリエチレンからなる容器。
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