JP2017141408A - ポリエチレン樹脂組成物からなるチューブ - Google Patents

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Abstract

【課題】 耐熱性に優れ、かつ、121℃滅菌後に高い透明性が維持され、高クリーン性(低微粒子性)および耐キンク性を有するポリエチレン樹脂組成物よりなるチューブを提供する。【解決手段】 特定の物性を有する高密度ポリエチレン(A)10〜90重量%、エチレン系重合体(B)10〜90重量%、又は更に直鎖状低密度ポリエチレン(C)を含むポリエチレン樹脂組成物を用いてチューブとする。【選択図】 なし

Description

本発明は、ポリエチレン樹脂組成物用いたチューブに関する。さらに詳しくは、輸液セットやカテーテルに用いられる医療用チューブに好適なポリエチレン樹脂組成物からなるチューブに関するものである。
薬液、血液等を輸送する医療用チューブには、滅菌処理等に耐えられる耐熱性、異物の有無を目視確認するための透明性、さらに医療用チューブからの微粒子溶出の低減(低微粒子性)などが要求される。
従来、これらの性能を満たす医療用チューブとして塩化ビニル樹脂製チューブが使用され、塩化ビニル樹脂を用いた医療用チューブが特許文献1に提案されている。ただし、塩化ビニル樹脂には可塑剤が薬液中に溶出するなどの問題が衛生性の面から指摘されている。
そこで、医療用チューブの材料に軟質塩化ビニル以外の樹脂が種々開発され、軟質塩化ビニル以外の樹脂を用いた医療用チューブが、特許文献2〜5に提案されている。
ポリエチレン系樹脂において、透明性を満足するために密度を低くすると耐熱性、ガスバリア性等が低下するなどの問題がある。一方、耐熱性を満足するために、密度を高くすると透明性が低下するため、改良が望まれていた。
特開2003−70902号公報 特開2001−1432号公報 特開2002−143293号公報 特開2001−252348号公報 特開2007−236782号公報
本発明の目的は、従来のポリエチレン樹脂よりなる医療用チューブの欠点である耐熱性に優れ、かつ、121℃滅菌後に高い透明性が維持され、高クリーン性(低微粒子性)および耐キンク性を有するポリエチレン樹脂組成物よりなるチューブを提供することにある。
本発明者らは鋭意検討を行なった結果、特定の物性を有するポリエチレン系樹脂を特定量配合したポリエチレン樹脂組成物を用いることにより、上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は以下の[1]及至[8]に存する。
[1]下記特性(a)〜(c)を満足する高密度ポリエチレン(A)10〜90重量%、および下記特性(d)〜(g)を満足するエチレン系重合体(B)10〜90重量%((A)及び(B)の合計は100重量%)を含むポリエチレン樹脂組成物からなることを特徴とするチューブ。
(a)密度が945〜970kg/mである。
(b)MFRが0.1〜15.0g/10分である。
(c)分子量分別した際のMnが10万以上のフラクション中に長鎖分岐を主鎖1000炭素数あたり0.14個以下有する。
(d)密度が930〜960kg/mである。
(e)MFRが0.1〜15.0g/10分である。
(f)ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーによる分子量測定において2つのピークを示し、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が3.0〜7.0の範囲である。
(g)分子量分別した際のMnが10万以上のフラクション中に長鎖分岐を主鎖1000炭素数あたり0.15個以上有する。
[2]高密度ポリエチレン(A)が、前記特性(a)〜(c)に加えて下記特性(j)〜(k)を満足することを特徴とする上記[1]に記載のチューブ。
(j)ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーにより求められる重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が3.0未満である。
(k)日本薬局方に規定の強熱残分試験法による残分が0.02重量%以下である。
[3]エチレン系重合体(B)のMw/Mnが3.0〜6.0の範囲であり、Mnが15,000以上であることを特徴とする上記[1]〜[3]のいずれかに記載のチューブ。
[4]エチレン系重合体(B)の分子量分別した際のMnが10万以上である成分の割合がエチレン系重合体(B)全体の40%未満であることを特徴とする上記[1]〜[4]のいずれかに記載のチューブ。
[5]高密度ポリエチレン(A)20〜75重量%、エチレン系重合体(B)25〜80重量%であることを特徴とする上記[1]〜[4]のいずれかに記載のチューブ。
[6]ポリエチレン樹脂組成物が、前記高密度ポリエチレン(A)及び前記エチレン系重合体(B)100重量部に対して、下記特性(h)〜(i)を満足する直鎖状低密度ポリエチレン(C)5〜85重量部を含むことを特徴とする[1]〜[5]のいずれかにチューブ。
(h)密度が890〜915kg/mである。
(i)MFRが0.1〜15.0g/10分である。

[7]直鎖状低密度ポリエチレン(C)が、前記特性(h)〜(i)に加えて下記特性(l)〜(m)を満足することを特徴とする上記[6]に記載のチューブ。
(l)ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーにより求められる重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が3.0以下である。
(m)50℃におけるn−ヘプタン抽出量が1.5重量%以下である。
[8]121℃での滅菌処理後も容器の変形がなく、かつ純水中、波長450nmで測定した光線透過率が55%以上となることを特徴とする上記[1]〜[7]のいずれかに記載のチューブ。
以下に、本発明に関わるポリエチレン樹脂、樹脂組成物、それよりなるチューブについて説明する。
[1]高密度ポリエチレン(A)
本発明に用いる高密度ポリエチレン(A)は、エチレン単独重合体、またはエチレンとα−オレフィンの共重合体である。
本発明に関わる高密度ポリエチレン(A)は、JIS K6922−1に準拠し、190℃、荷重2.16kgで測定したメルトフローレート(以下、MFRという)が0.1〜15.0g/10分、好ましくは0.5〜10.0g/10分、さらに好ましくは1.0〜5.0g/10分である。MFRが0.1g/10分未満だと、成形加工時に押出機の負荷が大きくなると共に、成形時に表面荒れが発生するため好ましくない。また、MFRが15.0g/10分を超える場合、溶融張力が小さくなり、成形安定性が低下するため好ましくない。
本発明に関わる高密度ポリエチレン(A)は、JIS K6922−1に準拠した密度が945〜970kg/m、好ましくは950〜965kg/mである。密度が945kg/m未満だと121℃滅菌処理により容器の変形が生じる等耐熱性が不足し、970kg/mを超える場合、透明性、柔軟性が低下するため好ましくない。
本発明に関わる高密度ポリエチレン(A)は、分子量分別した際のMnが10万以上のフラクション中に長鎖分岐を主鎖1000炭素数あたり0.14個以下有する。
本発明に関わる高密度ポリエチレン(A)は、例えばスラリー法、溶液法、気相法等の製造法により製造することが可能である。該高密度ポリエチレン(A)を製造する際には、一般的にマグネシウムとチタンを含有する固体触媒成分及び有機アルミニウム化合物からなるチーグラー触媒、シクロペンタジエニル誘導体を含有する有機遷移金属化合物と、これと反応してイオン性の錯体を形成する化合物及び/又は有機金属化合物からなるメタロセン触媒、バナジウム系触媒等を用いることができ、該触媒によりエチレンを単独重合またはエチレンとα−オレフィンを共重合することにより製造可能である。
前記特性を有する高密度ポリエチレン(A)は、後述する直鎖状低密度ポリエチレン(B)およびエチレン系重合体(C)と配合することで、得られたチューブの透明性向上効果および滅菌処理後の透明性維持効果が発現するが、高密度ポリエチレン(A)が下記(j)〜(k)の特性を有する場合は、本発明の医療容器のクリーン性(低微粒子性)および滅菌処理後の透明性がさらに向上するため特に好ましい。このような(j)〜(k)の特性を有する高密度ポリエチレン(A)は前記メタロセン触媒を用いることで製造することができる。
(j)ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーにより求められる重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が3.0以下。
(k)日本薬局方に規定の強熱残分試験法による残分が0.02重量%以下。
本発明に関わる高密度ポリエチレン(A)としては、市販品として入手したものであってもよく、例えば、東ソー(株)製(商品名)ニポロンハード 5700、8500、8022等を挙げることができる。
また、本発明に関わる高密度ポリエチレン(A)は以下の方法により製造することができる。例えば、特開2009−275059号公報等に記載の方法により、スラリー法、溶液法、気相法等の製造法を用いて、シクロペンタジエニル誘導体を含有する有機遷移金属化合物と、これと反応してイオン性の錯体を形成する化合物及び/又は有機金属化合物からなるメタロセン触媒によりエチレンを単独重合またはエチレンとα−オレフィンを共重合する方法を用いることができる。
α−オレフィンとしては、一般にα−オレフィンと称されているものでよく、プロピレン、ブテン−1、ヘキセン−1、オクテン−1、4−メチル−1−ペンテン等の炭素数3〜12のα−オレフィンであることが好ましい。エチレンとα−オレフィンの共重合体としては、例えばエチレン・ヘキセン−1共重合体、エチレン・ブテン−1共重合体、エチ
レン・オクテン−1共重合体等が挙げられる。
[2]エチレン系重合体(B)
本発明に関わるエチレン系重合体(B)は、JIS K6922−1に準拠し、190℃、荷重2.16kgで測定したMFRが0.1〜15.0g/10分、好ましくは0.5〜10.0g/10分、より好ましくは1.0〜5.0g/10分である。MFRが0.1g/10分未満だと、成形加工時の押出負荷が大きくなると共に、成形時に表面荒れが発生するため好ましくない。また、MFRが15.0g/10分を超える場合、溶融張力が小さくなり、成形時の加工安定性が低下するため好ましくない。
本発明に関わるエチレン系重合体(B)は、JIS K6922−1に準拠した密度が930〜960kg/mの範囲であり、好ましくは935〜955kg/m、特に好ましくは940〜950kg/mの範囲である。密度が930kg/m未満だと耐熱性が不足し、960kg/mを超える場合は透明性、柔軟性が低下するため好ましくない。
本発明に関わるエチレン系重合体(B)は、GPCによる分子量測定において2つのピークを示す。ピークトップ分子量(Mp)はGPC測定によって得られた分子量分布曲線を後述の方法で2個のピークに分割し、高分子量側のピークと低分子量側のピークのトップ分子量を評価し、その差が100,000以上である場合を2つのMpを有するとした。100,000未満である場合は、実測された分子量分布曲線のトップ分子量を1つのMpとした。
分子量分布曲線の分割方法は以下のとおりに行った。GPC測定によって得られた、分子量の対数であるLogMに対して重量割合がプロットされた分子量分布曲線のLogMに対して、標準偏差が0.30であり、任意の平均値(ピークトップ位置の分子量)を有する2つの対数分布曲線を任意の割合で足し合わせることによって、合成曲線を作成する。さらに、実測された分子量分布曲線と合成曲線との同一分子量(M)値に対する重量割合の偏差平方和が最小値になるように、平均値と割合を求める。偏差平方和の最小値は、各ピークの割合がすべて0の場合の偏差平方和に対して0.5%以下にした。偏差平方和の最小値を与える平均値と割合が得られた時に、2つの対数正規分布曲線に分割して得られるそれぞれの対数分布曲線のピークトップの分子量をMpとした。
GPCによる分子量測定においてピークが1つのエチレン系重合体は、本発明のポリエチレン樹脂組成物を得るための一成分に使用しても、2つのピークを有するエチレン系重合体(B)を配合した場合のように透明性が高く、かつ滅菌処理後も透明性を維持した医療容器が得られない。
本発明に関わるエチレン系重合体(B)は、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が3.0〜7.0、好ましくは3.0〜6.5、さらに好ましくは3.0〜6.0である。Mw/Mnが3.0未満の場合は、成形加工時の押出負荷が大きいばかりでなく、得られたチューブの外観(表面肌)が悪化するため好ましくない。
Mw/Mnが7.0を超えると得られた医療容器の強度が低下するばかりか、チューブとして使用した際に、充填した薬液中の微粒子が増加する恐れがある。
本発明に関わるエチレン系重合体(B)は、GPCにより測定した数平均分子量(Mn)が15,000以上であることが好ましく、さらに好ましくは15,000〜100,000、特に15,000〜50,000が好ましい。Mnが15,000以上である場合、得られたチューブの強度が高くなる。
本発明に関わるエチレン系重合体(B)は、分子量分別で得られたMnが10万以上のフラクションの長鎖分岐数が主鎖1000炭素数あたり0.15個以上である。Mnが10万以上のフラクションの長鎖分岐数が主鎖1000炭素数あたり0.15個未満である場合、本発明のポリエチレン樹脂組成物を得るための一成分に使用しても、顕著な透明性改良効果や、滅菌処理後の透明性維持効果は得られない。
また、本発明に関わるエチレン系重合体(B)は、分子量分別で得られたMnが10万以上のフラクションの割合が、エチレン系重合体(B)全体の40%未満であることが好ましい。分子量分別で得られたMnが10万以上のフラクションの割合が、エチレン系重合体(B)全体の40%未満である場合、成形加工時の押出負荷が小さく、得られたチューブの外観(表面肌)が良好である。
以上、本発明に関わるポリエチレン製チューブに、エチレン系重合体(B)を前記範囲内で配合した場合は、チューブを製造する際の成形安定性が向上すると共に、得られたチューブは、ガスバリア性、クリーン性(低微粒子性)に優れ、121℃での滅菌処理後も高いレベルの透明性を維持することが判明した。
本発明に関わるエチレン系重合体(B)は、例えば、特開2012−126862号公報、特開2012−126863号公報、特開2012−158654号公報、特開2012−158656号公報、特開2013−28703号公報等に記載の方法により得ることができる。
[3]直鎖状低密度ポリエチレン(C)
本発明に用いる直鎖状低密度ポリエチレン(C)は、エチレンとα−オレフィンの共重合体である。
本発明に関わる直鎖状低密度ポリエチレン(C)は、JIS K6922−1に準拠し、190℃、荷重2.16kgで測定したMFRが0.1〜15.0g/10分、好ましくは0.5〜10.0g/10分、さらに好ましくは1.0〜5.0g/10分である。MFRが0.1g/10分未満だと、成形加工時の押出負荷が大きくなると共に、成形時に表面荒れが発生するため好ましくない。また、MFRが15.0g/10分を超える場合、溶融張力が小さくなり、成形安定性が低下するため好ましくない。
本発明に関わる直鎖状低密度ポリエチレン(C)は、JIS K6922−1に準拠した密度が890〜915kg/m、好ましくは895〜910kg/mである。密度が890kg/m未満だと耐熱性が不足し、915kg/mを超える場合は、透明性、柔軟性が低下するため好ましくない。
本発明に関わる直鎖状低密度ポリエチレン(C)は、例えば高圧法、溶液法、気相法等の製造法により製造することが可能である。該直鎖状低密度ポリエチレン(C)を製造する際には、一般的にマグネシウムとチタンを含有する固体触媒成分及び有機アルミニウム化合物からなるチーグラー触媒、シクロペンタジエニル誘導体を含有する有機遷移金属化合物と、これと反応してイオン性の錯体を形成する化合物及び/又は有機金属化合物からなるメタロセン触媒、バナジウム系触媒等を用いることができ、該触媒によりエチレンとα−オレフィンを共重合することにより製造可能である。
前記特性を有する直鎖状低密度ポリエチレン(C)は、前述の高密度ポリエチレン(A)および後述するエチレン系重合体(B)と配合することで、得られたチューブの透明性向上効果および滅菌処理後の透明性維持効果が発現するが、直鎖状低密度ポリエチレン(C)が下記(l)〜(m)の特性を有する場合は、本発明のチューブのクリーン性(低微粒子性)および滅菌処理後の透明性がさらに向上するため特に好ましい。このような(l)〜(m)の特性を有する直鎖状低密度ポリエチレン(C)は前記メタロセン触媒を用いることで製造することができる。
(l)ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(以下、GPCという。)により求められる重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が3.0以下。
(m)50℃におけるn−ヘプタン抽出量が1.5wt%以下。
本発明に関わる直鎖状低密度ポリエチレン(C)としては、市販品として入手したものであってもよく、例えば、東ソー(株)製(商品名)ニポロン−Z HF212R、HF210K、ZF220等を挙げることができる。
[4]ポリエチレン樹脂組成物
本発明に用いるポリエチレン樹脂組成物の高密度ポリエチレン(A)、エチレン系重合体(B)の配合割合は、高密度ポリエチレン(A)が10〜90重量%、好ましくは20〜75重量%、より好ましくは30〜75重量%、エチレン系重合体(B)が10〜90重量%、好ましくは25〜80重量%、より好ましくは25〜70重量%である。また、直鎖状低密度ポリエチレン(C)は、高密度ポリエチレン(A)及びエチレン系重合体(B)100重量部に対して、5〜85重量部、特に5〜80重量部含むことが好ましい。高密度ポリエチレン(A)が10重量%未満だと耐熱性が不足し、90重量%を超える場合は透明性が低下するため好ましくない。エチレン系重合体(B)が10重量%未満だと溶融張力が不足し成形安定性が低下し、90重量%を超える場合は耐熱性が不足するため好ましくない。直鎖状低密度ポリエチレン(C)が85重量部を超える場合は耐熱性が不足するため好ましくない。
本発明に関わるチューブに、エチレン系重合体(B)を前記範囲内で配合した場合は、エチレン系重合体(B)を配合しない場合に比べて、滅菌処理後も高いレベルの透明性を維持することが可能となる。このような効果が発現する理由は、必ずしも明確ではないが、該エチレン系重合体(B)を配合することで冷却結晶化時に形成される球晶の大きさが著しく小さくなることが確認されており、該エチレン系重合体(B)が成形過程および滅菌処理過程の球晶成長を阻害する効果を有するものと考えられる。
本発明のポリエチレン樹脂組成物は、前述の高密度ポリエチレン(A)、エチレン系重合体(B)および直鎖状低密度ポリエチレン(C)を、従来公知の方法、例えばヘンシェルミキサー、V−ブレンダー、リボンブレンダー、タンブラーブレンダー等で混合する方法、あるいはこのような方法で得られた混合物をさらに一軸押出機、二軸押出機、ニーダー、バンバリーミキサー等で溶融混練した後、造粒することによって得ることができる。
本発明のチューブを構成する樹脂組成物は、MFRが1.0〜5.0g/10分、密度が925〜950kg/mの範囲にある場合は、成形安定性が良く、121℃での滅菌処理後の柔軟性とチューブ外観のバランスが特に優れるため、より好ましい。
本発明のポリエチレン樹脂組成物には、本発明の効果を著しく損なわない範囲において、通常用いられる公知の添加剤、例えば酸化防止剤、中和剤、帯電防止剤、滑剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、有機系あるいは無機系の顔料、紫外線吸収剤、分散剤等を適宜必要に応じて配合することができる。本発明に関わる樹脂組成物に前記の添加剤を配合する方法は特に制限されるものではないが、例えば、重合後のペレット造粒工程で直接添加する方法、また、予め高濃度のマスターバッチを作製し、これを成形時にドライブレンドする方法等が挙げられる。
また、本発明のポリエチレン樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない程度の範囲内で、高圧法低密度ポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、ポリ−1−ブテン等の他の熱可塑性樹脂を配合して用いることもできる。
[5]チューブ
本発明のチューブは、前記ポリエチレン樹脂組成物からなるものである。
本発明におけるチューブの厚みは特に限定されず、必要に応じて適宜決定することができるが、好ましくは0.1〜2mm、より好ましくは0.5〜1.5mmである。
本発明のチューブの製造方法は特に限定されないが、押出成形法、ブロー成形法、射出成型法、カレンダー成形法、プレス成形法、インフレーション成形法等が挙げられる。
本発明のポリエチレン製チューブの用途としては、医療関係全般に用いることができ、例えば血液キットの輸血チューブ、輸液(薬液)キットの輸液チューブ、カテーテルのチューブ等の医療用チューブが挙げられる。
本発明の医療用チューブは、透明性、柔軟性、バリアー性およびクリーン性(低微粒子性)に優れ、さらに121℃での滅菌処理後も透明性を維持できるため、高い透明性が求められる医療用の輸液セットやカテーテルのような医療用チューブに好適に用いることができる。
以下に、実施例を示して本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例により制限されるものではない。
A.樹脂
実施例、比較例に用いた樹脂の諸性質は下記の方法により評価した。
<分子量、分子量分布>
重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、重量平均分子量と数平均分子量の比(Mw/Mn)およびピークトップ分子量(Mp)は、GPCによって測定した。GPC装置(東ソー(株)製(商品名)HLC−8121GPC/HT)およびカラム(東ソー(株)製(商品名)TSKgel GMHhr−H(20)HT)を用い、カラム温度を140℃に設定し、溶離液として1,2,4−トリクロロベンゼンを用いて測定した。測定試料は1.0mg/mlの濃度で調製し、0.3ml注入して測定した。分子量の検量線は、分子量既知のポリスチレン試料を用いて校正した。なお、MwおよびMnは直鎖状ポリエチレン換算の値として求めた。
<分子量分別>
分子量分別は、カラムとしてガラスビーズ充填カラム(直径:21mm、長さ:60cm)を用い、カラム温度を130℃に設定して、サンプル1gをキシレン30mLに溶解させたものを注入する。次に、キシレン/2−エトキシエタノールの比率が5/5のものを展開溶媒として用い、留出物を除去する。その後、キシレンを展開溶媒として用い、カラム中に残った成分を留出させ、ポリマー溶液を得る。得られたポリマー溶液に5倍量のメタノールを添加しポリマー分を沈殿させ、ろ過および乾燥することにより、Mnが10万以上である成分を回収した。
<長鎖分岐>
長鎖分岐数は、日本電子(株)製JNM−GSX400型核磁気共鳴装置を用いて、13C−NMRによってヘキシル基以上の分岐数を測定した。溶媒はベンゼン−d6/オルトジクロロベンゼン(体積比30/70)である。主鎖メチレン炭素(化学シフト:30ppm)1,000個当たりの個数として、α−炭素(34.6ppm)およびβ−炭素(27.3ppm)のピークの平均値から求めた。
<強熱残分>
日本薬局方に規定の強熱残分試験法に準拠し、試料50gを精秤した後、白金皿に入れてガスバーナーにより燃焼させ、さらに電気炉で650℃、1時間の条件で完全灰化させたときの残留物の重量を秤量し、初期重量に対する百分率を求めることによって算出した。
<n−ヘプタン抽出量>
200メッシュパスの粉砕試料約10gを精秤し、400mlのn−ヘプタンを加えて50℃で2時間抽出を行い、抽出液から溶媒を蒸発させて、乾燥固化させて得た抽出物の重量の初期重量に対する百分率を求めることによって算出した。
<密度>
密度は、JIS K6922−1に準拠して密度勾配管法で測定した。
<MFR>
MFR(メルトフローレート)は、JIS K6922−1に準拠して測定を行った。
<溶融張力>
溶融張力の測定用試料は、サンプルに耐熱安定剤(チバスペシャリティケミカルズ社製、イルガノックス1010TM;1,500ppm、イルガフォス168TM;1,500ppm)を添加したものを、インターナルミキサー(東洋精機製作所製、商品名ラボプラストミル)を用いて、窒素気流下、190℃、回転数30rpmで30分間混練したものを用いた。
溶融張力の測定は、バレル直径9.55mmの毛管粘度計(東洋精機製作所、商品名キャピログラフ)に、長さが8mm,直径が2.095mmのダイスを流入角が90°になるように装着し測定した。温度を160℃に設定し、ピストン降下速度を10mm/分、延伸比を47に設定し、引き取りに必要な荷重(mN)を溶融張力とした。最大延伸比が47未満の場合、破断しない最高の延伸比での引き取りに必要な荷重(mN)を溶融張力とした。
実施例、比較例では、下記の方法により製造した樹脂および市販品を用いた。
(1)高密度ポリエチレン
(A)−1
[変性粘土の調製]
脱イオン水4.8L、エタノール3.2Lの混合溶媒に、ジメチルベヘニルアミン;(C2245)(CHN 354gと37%塩酸83.3mLを加え、ジメチルベヘニルアミン塩酸塩溶液を調製した。この溶液に合成ヘクトライト1,000gを加え終夜撹拌し、得られた反応液をろ過した後、固体分を水で十分洗浄した。固体分を乾燥させたところ、1,180gの有機変性粘土を得た。赤外線水分計で測定した含液量は0.8%であった。次に、この有機変性粘土を粉砕し、平均粒径を6.0μmに調製した。
[重合触媒の調製]
5Lのフラスコに、[変性粘土の調製]の項で得た有機変性粘土450g、ヘキサン1.4kgを加え、その後トリイソブチルアルミニウムのヘキサン20重量%溶液1.78kg(1.8モル)、ビス(n−ブチル−シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド7.32g(18ミリモル)を加え、60℃に加熱して1時間撹拌した。反応溶液を45℃に冷却し、2時間静置した後に傾斜法で上澄液を除去した。次に、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン1重量%溶液1.78kg(0.09モル)を添加し、45℃で30分間反応させた。反応溶液を45℃で2時間静置した後に傾斜法で上澄液を除去し、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン20重量%溶液0.45kg(0.45モル)を加え、ヘキサンで再希釈して全量を4.5Lとし重合触媒を調製した。
[(A)−1の製造]
内容量300Lの重合器に、ヘキサンを135kg/時、エチレンを20.0kg/時、ブテン−1を0.3kg/時、水素5NL/時および[重合触媒の調製]の項で得られた重合触媒を連続的に供給した。また、助触媒として液中のトリイソブチルアルミニウムの濃度を0.93ミリモル/kgヘキサンとなるように、それぞれ連続的に供給した。重合温度は85℃に制御した。得られた高密度ポリエチレン((A)−1)はMFR=1.0g/10分、密度952kg/mであった。(A)−1の基本特性評価結果を表1に示す。
(A)−2
[変性粘土の調製]
(A)−1と同様の方法により変性粘土を調製した。
[重合触媒の調製]
(A)−1と同様の方法により重合触媒を調製した。
[(A)−2の製造]
内容量300Lの重合器に、ヘキサンを135kg/時、エチレンを20.0kg/時、ブテン−1を0.4kg/時、水素8NL/時および[重合触媒の調製]の項で得られた重合触媒を連続的に供給した。また、助触媒として液中のトリイソブチルアルミニウムの濃度を0.93ミリモル/kgヘキサンとなるように、それぞれ連続的に供給した。重合温度は85℃に制御した。得られた高密度ポリエチレン((A)−2)はMFR=3.0g/10分、密度945kg/mであった。(A)−2の基本特性評価結果を表1に示す。
(Z)−1:下記市販品を用いた。
東ソー(株)製、(商品名)ニポロンハード 5700(MFR=1.0g/10分、密度=954kg/m)(Z)−1の基本特性評価結果を表1に示す。
Figure 2017141408
(2)エチレン系重合体
(B)−1
[変性粘土の調製]
1Lのフラスコに工業用アルコール(日本アルコール販売社製(商品名)エキネンF−3)300mL及び蒸留水300mLを入れ、濃塩酸17.5g及びジメチルベヘニルアミン(ライオン株式会社製(商品名)アーミンDM22D)49.4g(140mmol)を添加し、45℃に加熱して合成ヘクトライト(Rockwood Additives社製(商品名)ラポナイトRDS)を100g分散させた後、60℃に昇温させてその温度を保持したまま1時間攪拌した。このスラリーを濾別後、60℃の水600mLで2回洗浄し、85℃の乾燥機内で12時間乾燥させることにより132gの有機変性粘土を得た。この有機変性粘土はジェットミル粉砕して、メジアン径を15μmとした。
[重合触媒の調製]
温度計と還流管が装着された300mLのフラスコを窒素置換した後に[変性粘土の調製]で得られた有機変性粘土25.0gとヘキサンを108mL入れ、次いでジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)(2,4,7−トリメチルインデニル)ジルコニウムジクロリドを0.4406g、及び20%トリイソブチルアルミニウム142mLを添加して60℃で3時間攪拌した。45℃まで冷却した後に上澄み液を抜き取り、200mLのヘキサンにて5回洗浄後、ヘキサンを200ml加えて触媒懸濁液を得た(固形重量分:12.4重量%)。
[(B)−1の製造]
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、[重合触媒の調製]で得られた触媒懸濁液を52mg(固形分6.4mg相当)加え、70℃に昇温後、1−ブテンを17.6g加え、分圧が0.80MPaになるようにエチレン/水素混合ガスを連続的に供給した(エチレン/水素混合ガス中の水素の濃度:590ppm)。90分経過後に脱圧し、スラリーを濾別後、乾燥することで61.8gのポリマーを得た。得られたポリマーのMFRは1.6g/10分、密度は930kg/mであった。また、数平均分子量は17,600、重量平均分子量は86,700であり、分子量30,500および155,300の位置にピークが観測された。また、分子量分別した際のMn10万以上のフラクション中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.27個であった。また、分子量分別した際のMn10万以上のフラクションの割合は、全ポリマーの20.1重量%であった。また、溶融張力は75mNであった。評価結果を表3に示す。
(B)−2
[変性粘土の調製]
1Lのフラスコに工業用アルコール(日本アルコール販売社製(商品名)エキネンF−3)300mL及び蒸留水300mLを入れ、濃塩酸18.8g及びジメチルヘキサコシルアミン(MeN(C2653)、常法によって合成)49.1g(120mmol)を添加し、45℃に加熱して合成ヘクトライト(Rockwood Additives社製(商品名)ラポナイトRDS)を100g分散させた後、60℃に昇温させてその温度を保持したまま1時間攪拌した。このスラリーを濾別後、60℃の水600mLで2回洗浄し、85℃の乾燥機内で12時間乾燥させることにより140gの有機変性粘土を得た。この有機変性粘土はジェットミル粉砕して、メジアン径を14μmとした。
[重合触媒の調製]
温度計と還流管が装着された300mLのフラスコを窒素置換した後に[変性粘土の調製]で得られた有機変性粘土25.0gとヘキサンを108mL入れ、次いでジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)(2、4,7−トリメチル−1−インデニル)ジルコニウムジクロリドを0.4406g、及び20%トリイソブチルアルミニウム142mLを添加して60℃で3時間攪拌した。45℃まで冷却した後に上澄み液を抜き取り、200mLのヘキサンにて5回洗浄後、ヘキサンを200ml加えて触媒懸濁液を得た(固形重量分:12.0重量%)
[(B)−2の製造]
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、[重合触媒の調製]で得られた触媒懸濁液を75mg(固形分9.0mg相当)加え、80℃に昇温後、1−ブテンを8.3g加え、分圧が0.85MPaになるようにエチレン/水素混合ガスを連続的に供給した(エチレン/水素混合ガス中の水素の濃度:850ppm)。90分経過後に脱圧し、スラリーを濾別後、乾燥することで58.5gのポリマーを得た。得られたポリマーのMFRは4.0g/10分、密度は941kg/mであった。また、数平均分子量は21,200、重量平均分子量は74,000であり、分子量41,500および217,100の位置にピークが観測された。また、分子量分別した際のMn10万以上のフラクション中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.18個であった。また、分子量分別した際のMn10万以上のフラクションの割合は、全ポリマーの14.8重量%であった。また、溶融張力は49mNであった。評価結果を表3に示す。
(B)−3
[変性粘土の調製]
1Lのフラスコに工業用アルコール(日本アルコール販売社製(商品名)エキネンF−3)300mL及び蒸留水300mLを入れ、濃塩酸15.0g及びジメチルベヘニルアミン(ライオン株式会社製(商品名)アーミンDM22D)42.4g(120mmol)を添加し、45℃に加熱して合成ヘクトライト(Rockwood Additives社製(商品名)ラポナイトRDS)を100g分散させた後、60℃に昇温させてその温度を保持したまま1時間攪拌した。このスラリーを濾別後、60℃の水600mLで2回洗浄し、85℃の乾燥機内で12時間乾燥させることにより122gの有機変性粘土を得た。この有機変性粘土はジェットミル粉砕して、メジアン径を15μmとした。
[重合触媒の調製]
温度計と還流管が装着された300mLのフラスコを窒素置換した後に[変性粘土の調製]で得られた有機変性粘土25.0gとヘキサンを108mL入れ、次いでジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)(2,4,7−トリメチル−1−インデニル)ジルコニウムジクロリドを0.4406g、及び20%トリイソブチルアルミニウム142mLを添加して60℃で3時間攪拌した。45℃まで冷却した後に上澄み液を抜き取り、200mLのヘキサンにて5回洗浄後、ヘキサンを200ml加えて触媒懸濁液を得た(固形重量分:11.5重量%)。
[(B)−3の製造]
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、[重合触媒の調製]で得られた触媒懸濁液を70mg(固形分8.4mg相当)加え、80℃に昇温後、1−ブテンを2.4g加え、分圧が0.90MPaになるようにエチレン/水素混合ガスを連続的に供給した(エチレン/水素混合ガス中の水素の濃度:720ppm)。90分経過後に脱圧し、スラリーを濾別後、乾燥することで63.0gのポリマーを得た。得られたポリマーのMFRは11.5g/10分、密度は954kg/mであった。また、数平均分子量は16,200、重量平均分子量は58,400であり、分子量28,200および181,000の位置にピークが観測された。また、分子量分別した際のMn10万以上のフラクション中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.16個であった。また、分子量分別した際のMn10万以上のフラクションの割合は、全ポリマーの6.8重量%であった。また、溶融張力は38mNであった。評価結果を表3に示す。
(B)−4
[変性粘土の調製]
1Lのフラスコに工業用アルコール(日本アルコール販売社製(商品名)エキネンF−3)300mL及び蒸留水300mLを入れ、濃塩酸20.0g及びジメチルベヘニルアミン(ライオン株式会社製(商品名)アーミンDM22D)56.5g(160mmol)を添加し、45℃に加熱して合成ヘクトライト(Rockwood Additives社製(商品名)ラポナイトRDS)を100g分散させた後、60℃に昇温させてその温度を保持したまま1時間攪拌した。このスラリーを濾別後、60℃の水600mLで2回洗浄し、85℃の乾燥機内で12時間乾燥させることにより145gの有機変性粘土を得た。この有機変性粘土はジェットミル粉砕して、メジアン径を15μmとした。
[重合触媒の調製]
温度計と還流管が装着された300mLのフラスコを窒素置換した後に(1)で得られた有機変性粘土25.0gとヘキサンを108mL入れ、次いでジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)(2,4,7−トリメチル−1−インデニル)ジルコニウムジクロリドを0.4406g、及び20%トリイソブチルアルミニウム142mLを添加して60℃で3時間攪拌した。45℃まで冷却した後に上澄み液を抜き取り、200mLのヘキサンにて5回洗浄後、ヘキサンを200ml加えて触媒懸濁液を得た(固形重量分:11.2重量%)。
[(B)−4の製造]
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、[重合触媒の調製]で得られた触媒懸濁液を74mg(固形分8.3mg相当)加え、65℃に昇温後、1−ブテンを17.5g加え、分圧が0.75MPaになるようにエチレン/水素混合ガスを連続的に供給した(エチレン/水素混合ガス中の水素の濃度:570ppm)。90分経過後に脱圧し、スラリーを濾別後、乾燥することで51.5gのポリマーを得た。得られたポリマーのMFRは0.8g/10分、密度は928kg/mであった。また、数平均分子量は17,900、重量平均分子量は99,300であり、分子量28,100および229,100の位置にピークが観測された。また、分子量分別した際のMn10万以上のフラクション中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.26個であった。また、分子量分別した際のMn10万以上のフラクションの割合は、全ポリマーの25.4重量%であった。また、溶融張力は90mNであった。評価結果を表3に示す。
(B)−5
[変性粘土の調製]
1Lのフラスコに工業用アルコール(日本アルコール販売社製(商品名)エキネンF−3)300mL及び蒸留水300mLを入れ、濃塩酸15.0g及びジメチルベヘニルアミン(ライオン株式会社製(商品名)アーミンDM22D)42.4g(120mmol)を添加し、45℃に加熱して合成ヘクトライト(Rockwood Additives社製(商品名)ラポナイトRDS)を100g分散させた後、60℃に昇温させてその温度を保持したまま1時間攪拌した。このスラリーを濾別後、60℃の水600mLで2回洗浄し、85℃の乾燥機内で12時間乾燥させることにより122gの有機変性粘土を得た。この有機変性粘土はジェットミル粉砕して、メジアン径を15μmとした。
[重合触媒の調製]
温度計と還流管が装着された300mLのフラスコを窒素置換した後に[変性粘土の調製]で得られた有機変性粘土25.0gとヘキサンを108mL入れ、次いでジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)(2,4,7−トリメチル−1−インデニル)ジルコニウムジクロリドを0.4406g、及び20%トリイソブチルアルミニウム142mLを添加して60℃で3時間攪拌した。45℃まで冷却した後に上澄み液を抜き取り、200mLのヘキサンにて5回洗浄後、ヘキサンを200ml加えて触媒懸濁液を得た(固形重量分:11.5重量%)。
[(B)−5の製造]
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、[重合触媒の調製]で得られた触媒懸濁液を90mg(固形分10.4mg相当)加え、65℃に昇温後、1−ブテンを17.5g加え、分圧が0.75MPaになるようにエチレン/水素混合ガスを連続的に供給した(エチレン/水素混合ガス中の水素の濃度:550ppm)。90分経過後に脱圧し、スラリーを濾別後、乾燥することで61.4gのポリマーを得た。得られたポリマーのMFRは0.08g/10分、密度は926kg/mであった。また、数平均分子量は21,900、重量平均分子量は127,000であり、分子量31,300および247,800の位置にピークが観測された。また、分子量分別した際のMn10万以上のフラクション中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.32個であった。また、分子量分別した際のMn10万以上のフラクションの割合は、全ポリマーの36.9重量%であった。また、溶融張力は140mNであった。評価結果を表3に示す。
(B)−6
[変性粘土の調製]
1Lのフラスコに工業用アルコール(日本アルコール販売社製(商品名)エキネンF−3)300mL及び蒸留水300mLを入れ、濃塩酸15.0g及びジメチルベヘニルアミン(ライオン株式会社製(商品名)アーミンDM22D)42.4g(120mmol)を添加し、45℃に加熱して合成ヘクトライト(Rockwood Additives社製(商品名)ラポナイトRDS)を100g分散させた後、60℃に昇温させてその温度を保持したまま1時間攪拌した。このスラリーを濾別後、60℃の水600mLで2回洗浄し、85℃の乾燥機内で12時間乾燥させることにより122gの有機変性粘土を得た。この有機変性粘土はジェットミル粉砕して、メジアン径を15μmとした。
[重合触媒の調製]
温度計と還流管が装着された300mLのフラスコを窒素置換した後に[変性粘土の調製]で得られた有機変性粘土25.0gをヘキサン165mLに懸濁させ、ジメチルシランジイルビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド0.3485gおよびトリエチルアルミニウムのヘキサン溶液(1.18M)85mLを添加して60℃で3時間撹拌した。静置して室温まで冷却後に上澄み液を抜き取り、1%トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液200mLにて2回洗浄した。洗浄後の上澄み液を抜き出し、5%トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液にて全体を250mLとした。次いで、別途ジフェニルメチレン(1−シクロペンタジエニル)(2,7−ジ−tert−ブチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド0.1165gのヘキサン10mL懸濁液に20%トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(0.71M)5mlを加えることにより調製した溶液を添加して、室温で6時間撹拌した。静置して上澄み液を除去、ヘキサン200mLにて2回洗浄後、ヘキサンを200mL加えて触媒懸濁液を得た(固形重量分:12.0重量%)。
[(B)−6の製造]
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、[重合触媒の調製]で得られた触媒懸濁液を125mg(固形分15.0mg相当)加え、85℃に昇温後、1−ブテンを2.4g加え、分圧が0.90MPaになるようにエチレンを連続的に供給した。90分経過後に脱圧し、スラリーを濾別後、乾燥することで45.0gのポリマーを得た。得られたポリマーのMFRは4.4g/10分であり、密度は951kg/mであった。数平均分子量は9,100、重量平均分子量は77,100であり、分子量10,400および168,400の位置にピークが観測された。また、分子量分別した際のMn10万以上のフラクション中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.24個であった。また、分子量分別した際のMn10万以上のフラクションの割合は、全ポリマーの15.7重量%であった。また、溶融張力210mNであった。評価結果を表3に示す。
(S)−1:下記市販品を用いた。
東ソー(株)製、(商品名)ペトロセン 219(MFR=3.0g/10分、密度=934kg/m)(S)−1の基本特性評価結果を表3に示す。
(S)−2:下記市販品を用いた。
日本ポリオレフィン(株)製、(商品名)RS1000(MFR=0.1g/10分、密度=953kg/m)(S)−2の基本特性評価結果を表3に示す。
Figure 2017141408
(3)直鎖状低密度ポリエチレン
(C)−1
[変性粘土の調製]
水1,500mlに37%塩酸30mlおよびN,N−ジメチル−ベヘニルアミンを106g加え、N,N−ジメチル−ベヘニルアンモニウム塩酸塩水溶液を調製した。平均粒径7.8μmのモンモリロナイト300g(クニミネ工業製、商品名クニピアFをジェット粉砕機で粉砕することによって調製した)を上記塩酸塩水溶液に加え、6時間反応させた。反応終了後、反応溶液を濾過し、得られたケーキを6時間減圧乾燥し、変性粘土370gを得た。
[重合触媒の調製]
窒素雰囲気下の20Lステンレス容器にヘプタン3.3L、トリエチルアルミニウムのヘプタン溶液(20重量%希釈品)をアルミニウム原子当たり1.13mol(0.9L)および上記で得られた変性粘土50gを加えて1時間撹拌した。そこへジフェニルメチレン(4−フェニル−インデニル)(2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライドをジルコニウム原子当たり1.25mmol加えて12時間撹拌した.得られた懸濁系に脂肪族系飽和炭化水素溶媒(出光石油化学製、商品名IPソルベント2835)5.8Lを加えることにより、触媒を調製した。(ジルコニウム濃度0.125mmol/L)
[(C)−1の製造]
高温高圧重合用に装備された槽型反応器を用い、エチレンおよび1−ヘキセンを連続的に反応器に圧入して、全圧を90MPa、1−ヘキセン濃度を18mol%、水素濃度を7mol%になるように設定した。そして反応器を1,500rpmで撹拌し、上記により得られた重合触媒を反応器の供給口より連続的に供給し、平均温度を200℃に保ち重合反応をいった。得られた直鎖状低密度ポリエチレン((C)−1)はMFR=3.5g/10分、密度910kg/mであった。(C)−1の基本特性評価結果を表2に示す。
(C)−2
[変性粘土の調製]
(C)−1と同様の方法により変性粘土化合物を調製した。
[重合触媒の調製]
(C)−1と同様の方法により重合触媒を調製した。
[(C)−2の製造]
高温高圧重合用に装備された槽型反応器を用い、エチレンおよび1−ヘキセンを連続的に反応器に圧入して、全圧を90MPa、1−ヘキセン濃度を18mol%、水素濃度を5mol%になるように設定した。そして反応器を1,500rpmで撹拌し、上記により得られた重合触媒を反応器の供給口より連続的に供給し、平均温度を200℃に保ち重合反応をいった。得られた直鎖状低密度ポリエチレン((C)−2)はMFR=2.0g/10分、密度907kg/mであった。(C)−2の基本特性評価結果を表2に示す。
(C)−3
[変性粘土の調製]
(C)−1と同様の方法により変性粘土化合物を調製した。
[重合触媒の調製]
(C)−1と同様の方法により重合触媒を調製した。
[(C)−3の製造]
高温高圧重合用に装備された槽型反応器を用い、エチレンおよび1−ヘキセンを連続的に反応器に圧入して、全圧を90MPa、1−ヘキセン濃度を20mol%、水素濃度を15mol%になるように設定した。そして反応器を1,500rpmで撹拌し、上記により得られた重合触媒を反応器の供給口より連続的に供給し、平均温度を200℃に保ち重合反応をいった。得られた直鎖状低密度ポリエチレン((C)−3)はMFR=12.0g/10分、密度907kg/mであった。(C)−3の基本特性評価結果を表2に示す。
(C)−4
[変性粘土の調製]
(C)−1と同様の方法により変性粘土を調製した。
[重合触媒の調製]
(C)−1と同様の方法により重合触媒を調製した。
[(C)−4の製造]
高温高圧重合用に装備された槽型反応器を用い、エチレンおよび1−ヘキセンを連続的に反応器に圧入して、全圧を90MPa、1−ヘキセン濃度を23mol%、水素濃度を1mol%になるように設定した。そして反応器を1,500rpmで撹拌し、上記により得られた重合触媒を反応器の供給口より連続的に供給し、平均温度を200℃に保ち重合反応をいった。得られた直鎖状低密度ポリエチレン((C)−4)はMFR=0.8g/10分、密度900kg/mであった。(C)−4の基本特性評価結果を表2に示す。
(C)−5の基本特性評価結果を表2に示す。
(C)−5
[変性粘土の調製]
(C)−1と同様の方法により変性粘土を調製した。
[重合触媒の調製]
窒素雰囲気下の20Lステンレス容器にヘプタン2.5L、トリエチルアルミニウムのヘプタン溶液(20重量%希釈品)をアルミニウム原子当たり4.5mol(3.6L)および上記で得られた変性粘土300gを加えて1時間撹拌した。そこへジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライドをジルコニウム原子当たり10mmol加えて12時間撹拌した.得られた懸濁系に脂肪族系飽和炭化水素溶媒(出光石油化学製、商品名IPソルベント2835)8.7Lを加えることにより、触媒を調製した。(ジルコニウム濃度0.67mmol/L)。
[(C)−5の製造]
高温高圧重合用に装備された槽型反応器を用い、エチレンおよび1−ヘキセンを連続的に反応器に圧入して、全圧を90MPa、1−ヘキセン濃度を20mol%、水素濃度を4mol%になるように設定した。そして反応器を1,500rpmで撹拌し、上記により得られた重合触媒を反応器の供給口より連続的に供給し、平均温度を200℃に保ち重合反応を行なった。得られた直鎖状低密度ポリエチレン((C)−5)はMFR=2.5g/10分、密度921kg/mであった。(C)−5の基本特性評価結果を表2に示す。
(C)−6
[変性粘土の調製]
(C)−1と同様の方法により変性粘土を調製した。
[重合触媒の調製]
(C)−5と同様の方法により重合触媒を調製した。
[(C)−6の製造]
高温高圧重合用に装備された槽型反応器を用い、エチレンおよび1−ヘキセンを連続的に反応器に圧入して、全圧を90MPa、1−ヘキセン濃度を10mol%、水素濃度を5mol%になるように設定した。そして反応器を1,500rpmで撹拌し、上記により得られた重合触媒を反応器の供給口より連続的に供給し、平均温度を200℃に保ち重合反応を行なった。得られた直鎖状低密度ポリエチレン((C)−6)はMFR=3.6g/10分、密度931kg/mであった。(C)−6の基本特性評価結果を表2に示す。
Figure 2017141408
B.チューブ
実施例、比較例に用いたチューブは下記の方法により製造し、滅菌処理を行なった。
<チューブの作製>
樹脂組成物に係るペレットを単軸押出機(東洋精機社製)に投入し、シリンダ温度180℃、水槽温度15℃、引取速度5m/分の条件下で、外径5mm、肉厚1.0mmのチューブを作製した。
<滅菌処理>
前記チューブを、高温高圧調理殺菌装置((株)日阪製作所製)を用いて、温度121℃で20分間の加熱滅菌処理を行なった。
実施例、比較例に用いたチューブの諸性質は下記の方法により評価した。
<チューブの表面平滑性>
前記成形チューブの表面状態を目視により観察、評価した。
○:表面平滑性良好
×:表面荒れ大
<チューブ外観>
滅菌処理後のチューブ表面のシワ、変形および内層間の融着等を目視により評価し、シワ、変形が見られない場合を4点、若干のシワ、変形が見られる場合を3点、顕著なシワ、変形が見られる場合を2点、内層同士が融着した場合を1点とした。
<透明性>
前記三層フィルムおよび滅菌処理後のチューブから、幅10mm×長さ50mmの試験片を切出し、紫外可視分光光度計(日本分光株式会社製 型式V−530)を用いて、純水中で波長450nmにおける光線透過率を測定した。滅菌処理後に55%以上の光線透過率が維持される場合を透明性が良好なチューブの目安とした。なお、前記チューブ外観が2点ないし1点の場合、測定不能のため「−」とした。
<耐キンク性>
長さ200mmのチューブを屈曲させてキンクが生じる最小湾曲半径を測定した。耐キンク性は最小湾曲半径が30mm以下の試料を耐キンク性良好、30mmを超える試料を耐キンク性不良とした。
○:耐キンク性良好
×:耐キンク性不良
<クリーン性(微粒子数)>
1μm以上の微粒子数が0個/10mlであることが確認された超純水を、前記「チューブの製造」の項に記載した方法で製造したチューブに充填密封した後、121℃で20分間の加熱滅菌処理を実施し、1日放置後、HIAC/ROYCO社製微粒子カウンター「M−3000・4100・HR−60HA」を用いて1μm以上の微粒子数を測定した。尚、これらの操作は、すべてクラス1000のクリーンルーム中で行った。微粒子数が10個/ml以下である場合をクリーン性が良好なチューブの目安とした。なお、前記チューブ外観が2点ないし1点の場合、測定不能のため「−」とした。
実施例1
表4に示す樹脂組成物を用いて、単軸押出機機によりチューブを成形し、チューブの表面平滑性を評価した。次いで、得られたチューブをヒートシールし、超純水を充填したチューブを作製して、121℃で加熱滅菌処理を実施し、滅菌後のチューブ外観、透明性、耐キンク性およびクリーン性を評価した。結果を表6に示す。
実施例2〜8、比較例1〜13
樹脂組成物を表4および表5に示すように変更した以外は、実施例1と同様にしてチューブを作製し、評価を行った。結果を表6および表7に示す。
Figure 2017141408
Figure 2017141408
Figure 2017141408
Figure 2017141408

Claims (8)

  1. 下記特性(a)〜(c)を満足する高密度ポリエチレン(A)10〜90重量%、および下記特性(d)〜(g)を満足するエチレン系重合体(B)10〜90重量%((A)及び(B)の合計は100重量%)を含むポリエチレン樹脂組成物からなることを特徴とするチューブ。
    (a)密度が945〜970kg/mである。
    (b)MFRが0.1〜15.0g/10分である。
    (c)分子量分別した際のMnが10万以上のフラクション中に長鎖分岐を主鎖1000炭素数あたり0.14個以下有する。
    (d)密度が930〜960kg/mである。
    (e)MFRが0.1〜15.0g/10分である。
    (f)ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーによる分子量測定において2つのピークを示し、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が3.0〜7.0の範囲である。
    (g)分子量分別した際のMnが10万以上のフラクション中に長鎖分岐を主鎖1000炭素数あたり0.15個以上有する。
  2. 高密度ポリエチレン(A)が、前記特性(a)〜(c)に加えて下記特性(j)〜(k)を満足することを特徴とする請求項1に記載のチューブ。
    (j)ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーにより求められる重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が3.0未満である。
    (k)日本薬局方に規定の強熱残分試験法による残分が0.02重量%以下である。
  3. エチレン系重合体(B)のMw/Mnが3.0〜6.0の範囲であり、Mnが15,000以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載のチューブ。
  4. エチレン系重合体(B)の分子量分別した際のMnが10万以上である成分の割合がエチレン系重合体(B)全体の40%未満であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のチューブ。
  5. 高密度ポリエチレン(A)20〜75重量%、エチレン系重合体(B)25〜80重量%であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のチューブ。
  6. ポリエチレン樹脂組成物が、前記高密度ポリエチレン(A)及び前記エチレン系重合体(B)100重量部に対して、下記特性(h)〜(i)を満足する直鎖状低密度ポリエチレン(C)5〜85重量部を含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のチューブ。
    (h)密度が890〜915kg/mである。
    (i)MFRが0.1〜15.0g/10分である。
  7. 直鎖状低密度ポリエチレン(C)が、前記特性(h)〜(i)に加えて下記特性(l)〜(m)を満足することを特徴とする請求項6に記載のチューブ。
    (l)ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーにより求められる重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が3.0以下である。
    (m)50℃におけるn−ヘプタン抽出量が1.5重量%以下である。
  8. 121℃での滅菌処理後も容器の変形がなく、かつ純水中、波長450nmで測定した光線透過率が55%以上となることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のチューブ。
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