JP2019526686A - 多峰性ポリエチレンパイプ - Google Patents

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Abstract

本発明は、多峰性ポリエチレン組成物のための反応器システムであって、(a)第1の反応器;(b)好ましくは真空ポンプ、圧縮機、ブロワ、エジェクタ又はこれらの組み合わせから選択される減圧装置と接続された少なくとも1つの容器を含む、第1の反応器及び第2の反応器の間に配置された水素除去ユニットであって、減圧装置が、運転圧力を100〜200kPa(abs)の範囲内の圧力に調節することを可能にする水素除去ユニット;(c)第2の反応器;及び(d)第3の反応器を含む、反応器システム、並びにパイプとしてのその使用に関する。

Description

本発明は、多峰性ポリエチレン重合プロセスのための反応器システム、前記反応器システムを使用して多峰性ポリエチレン組成物を製造するためのプロセス、このようにして得ることができる多峰性ポリエチレン組成物、並びに前記多峰性ポリエチレン組成物を使用することにより形成されるパイプに関する。
ポリエチレン樹脂の需要は、様々な用途においてますます使用されている。ポリエチレンの高性能が比較的新しいプラスチックに必要であるため、重合プロセス技術が、新しいポリマー材料製造を支援するために開発された。加工性と、エチレンコポリマーの物理特性のバランスをとるために、多峰性の重合プロセスにおける開発が調査された。
先行技術では、多峰性ポリエチレン重合を用いて、別々の反応器内で各樹脂画分を生成することによって、異なる分子量を有するポリマーを製造する。低分子量画分は、最終ポリマーの良好な加工性を与えるのに適したポリマーの分子量を制御するために過剰な水素を使用して、反応器内で生成される。高分子量画分は、物理特性に影響し、低水素濃度の重合条件下で生成される。低分子量ポリマーが第1の反応器内で好ましく製造されることは当分野において周知である。良好な物理特性を持つ多峰性ポリマーを得るために、第1の反応器からのすべての水素は、重合されたスラリーポリマーが、高分子量ポリマーの製造が行われる第2の反応器に移送される前に除去されるべきである。
米国特許出願公開第2010/0092709号には、二峰性ポリエチレンコポリマーを調製するためのプロセスが記載されている。第2の反応器内の重合が、改善された耐応力亀裂性及び溶融強度を有する樹脂を得るために、高温で、エチレンに対するコモノマーの比は低く、エチレンに対する水素の比は低く運転される。
米国特許第6716936号には、二峰性ポリエチレンコポリマーを製造するためのプロセスが記載されている。第2の反応器が、第1の反応器からのポリエチレンスラリー流を水素除去システムに導くことによって、水素欠乏ポリエチレン重合下で運転される。第1及び第2の両方の反応器内の重合は、プロパン又はイソブタンを軽質溶媒として使用することによって、泡立ち点で運転される。プロセスは、非常に均質な高分子量樹脂用の二峰性ポリエチレンの製造に適している。
米国特許第6291601号には、比較的高分子量のポリエチレンを用いた二峰性コポリマーを製造するためのプロセスが記載されている。水素化触媒が、水素をエタンに変換することによって第1の反応器からの残留水素ガスを消費し、第2の反応器内の低水素濃度を導くために、第2の反応器に導入される。この技術を使用すると、水素及びエチレン両方の原料消費のコストが、未反応のガスの変換のために高くなる。
米国特許出願公開第2003/0191251号には、軽質溶媒を希釈剤として使用するカスケード反応器の間に配置された2つのフラッシュドラムを使用することによって残留水素をポリマースラリーから除去するプロセスが開示されている。スラリーによる移送ポンプの閉塞を防ぐために、第1のフラッシュドラム出口への補給溶媒の添加が必要である。さらに、スラリーを次のフラッシュドラム内に移送する前に、温かい補給溶媒が必要である。
欧州特許出願公開第1655334号には、MgCl系チーグラー・ナッタ触媒を用いた多段階プロセスにおいて製造されるエチレンポリマーの多峰性の製造が開示されている。重合段階は、最初に超高分子量ポリマーを得て、続いて低分子量ポリマーを得て、最後に、最後の工程において高分子量ポリマーを得る順番で実施される。重合触媒は、超高分子量画分を調製するために、予備重合工程に投入される。
国際公開第2013/144328号には、チーグラー・ナッタ触媒を使用して製造される、成形用途における使用のための多峰性高密度ポリエチレンの組成物が記載されている。15重量%未満の超高ポリエチレンのごく一部が第3の反応器内で製造される。
米国特許出願公開第2009/0105422号には、多峰性ポリエチレンを製造するためのプロセスが記載されている。重合は、3つのカスケード反応器内で実施され、各反応器内のポリマーの分子量は、水素の存在によって制御される。各反応器内の水素の濃度は、第1の反応器内で最も高い水素濃度にし、第3の反応器内で最も低い水素濃度にすることによって、その後、低くなる。
国際公開第2013/113797号には、第1の反応器、第2の反応器及び第3の反応器の順番にしたがって、それぞれ、より低い分子量のエチレンポリマー、第1のより高い分子量のエチレンポリマー及び第2のより高い分子量のエチレンポリマーを用いてポリエチレンを得るための、重合されたエチレン及び少なくとも1つの他のα−オレフィンの3つの主な一連の工程を含む、ポリエチレンの調製のためのプロセスが記載されている。
多峰性ポリエチレンを調製するための多くのプロセスが公知であり、記述されてきたが、多峰性の重合のための、特にポリエチレン組成物の機械特性をさらに改善するための新しいプロセスを開発することが依然として必要とされている。
米国特許出願公開第2010/0092709号 米国特許第6716936号 米国特許第6291601号 米国特許出願公開第2003/0191251号 欧州特許出願公開第1655334号 国際公開第2013/144328号 米国特許出願公開第2009/0105422号 国際公開第2013/113797号
したがって、本発明の目的は、先行技術の欠点を克服する多峰性ポリエチレンを調製するための反応器システム及びプロセスを、特に、このような反応器に含まれる水素除去ユニットの性能を向上させるために提供することである。
別の目的は、先行技術の欠点を克服する、特に、改善された機械特性、例えばシャルピー値を有する多峰性ポリエチレン組成物を提供することである。
流体が加圧されても、加圧されなくてもよい様々な工業用途においてポリエチレンパイプが広く使用されていることは当分野において周知である。ISO 9080にしたがって、PE125の要件を満たすためにPEの新しい圧力指定が行われるであろう。これは、パイプが、20℃で50年間、破壊せずに12.5MPaの最小要求強度(MRS)を有することを意味する。PE100規格からPE125性能まで耐水圧性を改善するために、延性の切片を大きくするか、傾きを小さくする必要がある。
ポリエチレン組成物への超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)ポリマーのコポリマーとしての取り込みも公知であり、開示されている(例えば、国際公開第2007/042216号、国際公開第96/18677号及び国際公開第2006/092378号)。
欧州特許出願公開第1201713号には、0.928g/cmの密度を有する直鎖状低密度ポリエチレンを含む高分子量ポリエチレン部分と、少なくとも0.969g/cmの密度を有する高密度ポリエチレンを含む低分子量ポリエチレン部分とのブレンディングが開示されている。
共回転二軸スクリュー押出機を使用した押出による90% 二峰性HDPEへの10% UHMWポリエチレンのブレンディングが欧州特許出願公開第2743305号に報告された。しかし、UHMW及びHDPEマトリックスに分散させるために少なくとも3〜4回の押出が必要であった。これも、欧州特許第1417260号に報告された二峰性の重合における、UHMWPEを含むHDPEの主な問題である。これらの理由により、UHMWポリエチレンの含有量は、限られた添加量に考慮されるべきである。
したがって、本発明の別の目的は、先行技術の欠点を克服する、特に、改善された機械特性を有し、パイプが破壊せずに20℃で12.5MPaの壁応力に耐えることを可能にする多峰性ポリエチレン組成物で形成されたパイプを提供することである。複数回押出しすることなく商業的に適切な添加量で多峰性高密度ポリエチレンマトリックス中にUHMWPEをもたらすことが望ましい。さらに、多峰性PEパイプへのUHMW取り込みの利点は、パイプ押出時のポリマー溶融物の重力流に対して、パイプ壁周りの均一な寸法を維持する耐垂れ性(sagging resistance)である。
これらの目的は、独立請求項の主題による本発明にしたがって達成される。好ましい実施形態は、従属請求項から得られる。
この目的はまず第一に、
(a)第1の反応器;
(b)好ましくは真空ポンプ、圧縮機、ブロワ、エジェクタ又はこれらの組み合わせから選択される減圧装置と接続された少なくとも1つの容器を含む、第1の反応器及び第2の反応器の間に配置された水素除去ユニットであって、減圧装置が、運転圧力を100〜200kPa(abs)の範囲内の圧力に調節することを可能にする水素除去ユニット;
(d)第2の反応器;及び
(e)第3の反応器
を含む、多峰性ポリエチレン重合プロセスのための反応器システムによって達成される。
好ましくは、減圧装置は、水素除去ユニット内の運転圧力を103〜145kPa(abs)、好ましくは104〜130kPa(abs)、最も好ましくは105〜115kPa(abs)の範囲内の圧力に調節することを可能にする。
好ましくは、水素除去ユニットはさらに、水素及び液体希釈剤の分離のためのストリップ塔を含む。
この目的はさらに、本発明の反応器システム内で多峰性ポリエチレン組成物を製造するためのプロセスであって、
(a)第1の反応器内で、チーグラー・ナッタ触媒又はメタロセンから選択される触媒系の存在下、及び第1の反応器内の気相中に存在する全気体に対して0.1〜95mol%の量の水素の存在下で、不活性炭化水素媒体中のエチレンを重合して、20,000〜90,000g/molの重量平均分子量(Mw)を有する低分子量ポリエチレン又は90,000超〜150,000g/molの重量平均分子量(Mw)を有する中分子量ポリエチレンを得る工程であって、低分子量ポリエチレン、それぞれ中分子量ポリエチレンが少なくとも0.965g/cm3の密度を有し、且つ低分子量ポリエチレンが10〜1,000g/10minの範囲内のMI2を有し、且つ中分子量ポリエチレンが0.1〜10g/10minの範囲内のMI2を有する工程;
(b)水素除去ユニット内で、103〜145kPa(abs)の範囲内の圧力の第1の反応器から得られたスラリー混合物に含まれる98.0〜99.8重量%の水素を除去し、且つ得られた残留混合物を第2の反応器に移送する工程;
(c)第2の反応器内で、チーグラー・ナッタ触媒又はメタロセンから選択される触媒系の存在下、及び工程(b)において得られた量の水素の存在下で、エチレン及び任意選択でC〜C12α−オレフィンコモノマーを重合して、150,000超〜1,000,000g/molの重量平均分子量(Mw)を有する第1の高分子量ポリエチレン又は1,000,000超〜5,000,000g/molの重量平均分子量(Mw)を有するホモポリマー若しくはコポリマーの形態の第1の超高分子量ポリエチレンを得、且つ得られた混合物を第3の反応器に移送する工程;及び
(d)第3の反応器内で、チーグラー・ナッタ触媒又はメタロセンから選択される触媒系の存在下、及び第3の反応器内の水素の量が、第3の反応器内の気相中に存在する全気体に対して0.1〜70mol%、好ましくは0.1〜60mol%の範囲内である水素の存在下で、又は任意選択で水素の実質的な不在下で、エチレン及び任意選択でC〜C12α−オレフィンコモノマーを重合して、150,000超〜1,000,000g/molの重量平均分子量(Mw)を有する第2の高分子量ポリエチレン又は1,000,000超〜5,000,000g/molの重量平均分子量(Mw)を有する第2の超高分子量ポリエチレンホモポリマー若しくはコポリマーを得る工程
を(この順番で)含む、プロセスによって達成される。
「実質的に不在」はこの点に関して、水素が第3の反応器に、技術的手段によって避けることができない量でわずかに含まれることを意味する。
第1の反応器から得られ、水素除去ユニット内で水素を除去する工程が施されたスラリー混合物は、第1の反応器内で得られた固体成分及び液体成分、特に低分子量ポリエチレン又は中分子量ポリエチレンのすべてを含む。さらに、第1の反応器から得られたスラリー混合物は、第1の反応器内で使用される水素の量に関わらず、水素で飽和している。
好ましくは、除去は、98.0〜99.8重量%、より好ましくは98.0〜99.5重量%、最も好ましくは98.0〜99.1重量%の水素の除去である。
好ましくは、水素除去ユニットの運転圧力は、103〜145kPa(abs)、より好ましくは104〜130kPa(abs)、最も好ましくは105〜115kPa(abs)の範囲内である。
好ましくは、工程(a)は、低分子量ポリエチレン又は中分子量ポリエチレンを生じ、工程(c)は、高分子量ポリエチレン又は超高分子量ポリエチレンを生じ、工程(d)は、高分子量ポリエチレン又は超高分子量ポリエチレンを生じる。
本明細書に記載の低分子量ポリエチレン、中分子量ポリエチレン、高分子量ポリエチレン及び超高分子量ポリエチレンの重量平均分子量(Mw)は、それぞれ20,000〜90,000g/mol(低)、90,000超〜150,000g/mol(中)、150,000超〜1,000,000g/mol(高)及び1,000,000超〜5,000,000g/mol(超高)の範囲内である。
さらに、この目的は、本発明のプロセスによって得ることができる多峰性ポリエチレン組成物であって、
(A)30〜65重量部、好ましくは40〜65重量部、より好ましくは50〜60重量部の低分子量ポリエチレン又は中分子量ポリエチレン;
(B)10〜20重量部、好ましくは10〜15重量部の第1の高分子量ポリエチレン又は第1の超高分子量ポリエチレン;及び
(C)多峰性ポリエチレン組成物の数平均分子量Mnに対する重量平均分子量Mwの比Mw/Mnが、10〜60、好ましくは10〜40、好ましくは20〜30であり、Mw及びMnが、ゲル浸透クロマトグラフィーによりそれぞれ決定される、25〜40重量部、好ましくは30〜38重量部の第2の高分子量ポリエチレン又は第2の超高分子量ポリエチレン
を含む、多峰性ポリエチレン組成物によって達成される。
この目的はさらに、多峰性ポリエチレン組成物であって、
(A)40〜65重量部、好ましくは50〜60重量部の、20,000〜90,000g/molの重量平均分子量(Mw)を有する低分子量ポリエチレン又は90,000超〜150,000g/molの重量平均分子量(Mw)を有する中分子量ポリエチレン;
(B)10〜20重量部、好ましくは10〜15重量部の、150,000超〜1,000,000g/molの重量平均分子量(Mw)を有する第1の高分子量ポリエチレン又は1,000,000超〜5,000,000g/molの重量平均分子量(Mw)を有する第1の超高分子量ポリエチレン;及び
(C)多峰性ポリエチレン組成物の数平均分子量Mnに対する重量平均分子量Mwの比Mw/Mnが、10〜60、好ましくは20〜30であり、Mw及びMnが、ゲル浸透クロマトグラフィーによりそれぞれ決定され、且つ示差走査熱量測定法により決定される少なくとも57%、好ましくは少なくとも60%の結晶化度を有する、25〜40重量部、好ましくは30〜38重量部の、150,000超〜1,000,000g/molの重量平均分子量(Mw)を有する第2の高分子量ポリエチレンコポリマー又は1,000,000超〜5,000,000g/molの重量平均分子量(Mw)を有する第2の超高分子量ポリエチレン
を含む、多峰性ポリエチレン組成物によって達成される。
好ましくは、多峰性ポリエチレン組成物は、示差走査熱量測定法により決定される少なくとも60%、好ましくは57〜70%、好ましくは60〜70%の結晶化度を有する。
好ましい実施形態において、多峰性ポリエチレン組成物は、ゲル浸透クロマトグラフィーにより測定される、80,000〜1,300,000g/mol、好ましくは200,000〜400,000g/mol、好ましくは250,000〜350,000g/molの重量平均分子量を有する。
さらに、多峰性ポリエチレン組成物が、ゲル浸透クロマトグラフィーにより測定される、5,000〜30,000g/mol、好ましくは8,000〜20,000g/mol、より好ましくは10,000〜15,000g/molの数平均分子量を有することが好ましい。
好ましくは、多峰性ポリエチレン組成物は、ゲル浸透クロマトグラフィーにより測定される、800,000〜6,000,000g/mol、好ましくは800,000〜3,000,000g/mol、好ましくは1,000,000〜2,500,000g/molのZ平均分子量を有する。
好ましくは、多峰性ポリエチレン組成物は、ISO 1183による0.940〜0.965g/cm、好ましくは0.945〜0.965g/cm、好ましくは0.958〜0.963g/cmの密度及び/又は0.1〜60g/10min、好ましくは0.1〜0.4g/10min、好ましくは0.15〜0.3g/10minのメルトフローインデックスMIを有する。
多峰性ポリエチレン組成物が、0.1〜0.5g/10min、好ましくは0.190〜0.4g/10min、好ましくは0.195〜0.275g/10minのメルトフローインデックスMIを有することがさらに好ましい。
より好ましくは、多峰性ポリエチレン組成物は、結晶性部分が少なくとも7.2nmの平均厚さを有し、非晶性部分が少なくとも19nmの平均厚さを有する結晶性部分及び非晶性部分を含む平均ラメラ繰り返し周期を有する。
好ましい実施形態において、結晶性部分は、7.2nm〜9.0nm、好ましくは7.2nm〜8.5nm、好ましくは7.2nm〜8.3nm、好ましくは7.23〜8.22nmの平均厚さを有し;且つ/又は非晶性部分は、19nm〜30nm、好ましくは19nm〜25nm、好ましくは19nm〜23nm、好ましくは19nm〜22nm、好ましくは19.55nm〜21.38nmの平均厚さを有する。
さらに、多峰性ポリエチレン組成物のアルファ温度が、少なくとも60℃、好ましくは少なくとも63℃、より好ましくは63〜70℃、最も好ましくは63〜65℃であることが好ましい。
好ましくは、アルファ温度は63.46〜64.46℃である。
この目的はさらに、本発明の多峰性ポリエチレン組成物からなる層によって達成され、層は、少なくとも1つの結晶性部分及び少なくとも1つの非晶性部分を含み、層の表面に対して垂直な結晶性部分の厚さは少なくとも7.2nmであり、層の表面に対して垂直な非晶性部分の厚さは少なくとも19nmである。
最も好ましくは、層は、少なくとも60℃、好ましくは少なくとも63℃、より好ましくは63〜70℃、最も好ましくは63〜65℃のアルファ温度を有する。
この目的はさらに、パイプによって達成され、パイプの壁は本発明の層である。
最後に、この目的は、少なくとも12.5MPaの圧力下の用途のための、本発明のパイプの使用によって達成される。
本発明の反応器システム、本発明のプロセス及び本発明の多峰性ポリエチレン組成物の好ましい実施形態において、「を含む(comprising)」は「からなる(consisting of)」である。
好ましい実施形態において、「重量部」は「重量パーセント」である。
好ましいと述べた上の実施形態は、得られた多峰性ポリエチレン組成物のさらにいっそう改善された機械特性をもたらした。最良の結果は、2つ又はそれ以上の上述の好ましい実施形態を組み合わせることによって得られた。同じく、より好ましい、又は最も好ましいと上述した実施形態は、機械特性を最も良く改善した。
多峰性ポリエチレンポリマーは当分野において周知である。多峰性ポリエチレン系は、典型的には、高分子量(HMW)成分及び低分子量(LMW)成分からなる。HMW成分が良好な機械特性を系に与える一方、LMW成分は良好な加工性を与える。改善された機械特性は、HMW成分の分子量を増大させることによって実現することができる。特定の高密度多峰性ポリエチレンポリマーと、特定のコポリマー超高分子量ポリエチレン成分及びコポリマー高分子量ポリエチレン部分との組み合わせは、PE125の要件を満たすバランスのとれた特性、並びに良好な低速亀裂成長(SCG)及び良好な耐垂れ性を与えるポリマーをもたらすことができる。さらに、これらの成分は、非常に高分子量の取り込み物(incorporation)と均質にブレンドすることができる。
本発明は、多峰性ポリエチレン重合のための反応器システムに関する。 システムは、第1の反応器、第2の反応器、第3の反応器、並びに第1の反応器及び第2の反応器の間に配置された水素除去ユニットを含む。
第1の反応器からの水素欠乏ポリエチレンは、その後の反応器における高分子量の重合に影響する。特に、高分子量は、射出成形、ブロー成形及び押出を含む様々な製品用途にとって利点となるポリエチレンの改善された機械特性につながる。本発明の多峰性ポリエチレン樹脂を製造するための触媒は、チーグラー・ナッタ触媒、メタロセン系触媒及び非メタロセン系触媒を含むシングルサイト触媒、又はクロム系から選択され、好ましくは従来のチーグラー・ナッタ触媒又はシングルサイト触媒が使用され得る。触媒は、典型的には、当分野において周知の共触媒と共に使用される。
不活性炭化水素は、好ましくは、ヘキサン、イソヘキサン、ヘプタン、イソブタンを含む脂肪族炭化水素である。好ましくは、ヘキサン(最も好ましくはn−ヘキサン)が使用される。配位触媒、エチレン、水素及び任意選択でα−オレフィンコモノマーが、第1の反応器内で重合される。第1の反応器から得られた全生成物は、次いで、98.0〜99.8重量%の水素、未反応のガス及び一部の揮発物を除去するために水素除去ユニットに移送された後、重合を継続するために第2の反応器に供給される。 第2の反応器から得られたポリエチレンは、第1の反応器から得られた生成物及び第2の反応器の生成物の組み合わせである二峰性ポリエチレンである。この二峰性ポリエチレンは、次いで、重合を継続するために第3の反応器に供給される。第3の反応器から得られた最終的な多峰性(三峰性)ポリエチレンは、第1、第2及び第3の反応器からのポリマーの混合物である。
第1、第2及び第3の反応器における重合は、異なるプロセス条件下で実施される。その結果、各反応器内で得られたポリエチレンは、異なる分子量を有する。 好ましくは、低分子量ポリエチレン又は中分子量ポリエチレンは、第1の反応器内で製造され、一方、高分子量ポリエチレン又は超高分子量ポリエチレンは、第2及び第3の反応器内でそれぞれ製造される。
第1の反応器という用語は、低分子量ポリエチレン(LMW)又は中分子量ポリエチレン(MMW)が製造される段階を指す。第2の反応器という用語は、第1の高分子量又は超高分子量ポリエチレン(HMW1)が製造される段階を指す。第3の反応器という用語は、第2の高分子量ポリエチレン又は超高分子量(HMW2)が製造される段階を指す。
LMWという用語は、第1の反応器内で重合された、20,000〜90,000g/molの重量平均分子量(Mw)を有する低分子量ポリエチレンポリマーを指す。
MMWという用語は、第1の反応器内で重合された、90,000超〜150,000g/molの重量平均分子量(Mw)を有する中分子量ポリエチレンポリマーを指す。
HMW1という用語は、第2の反応器内で重合された、150,000超〜5,000,000g/molの重量平均分子量(Mw)を有する高分子量又は超高分子量ポリエチレンポリマーを指す。
HMW2という用語は、第3の反応器内で重合された、150,000超〜5,000,000g/molの重量平均分子量(Mw)を有する高分子量又は超高分子量ポリエチレンポリマーを指す。
LMW又はMMWは、ホモポリマーを得るために、第1の反応器内でコモノマーの不在下で製造される。
本発明の改善されたポリエチレン特性を得るために、エチレンは、0.965g/cm以上の密度、及びLMWについては10〜1000g/10min、MMWについては0.1〜10g/10minの範囲内のMIを有する高密度LMWポリエチレン又はMMWポリエチレンを得るために、第1の反応器内でコモノマーの不在下で重合される。目標密度及びMIを第1の反応器内で得るために、重合条件が制御及び調節される。第1の反応器内の温度は、70〜90℃、好ましくは80〜85℃の範囲である。水素が、ポリエチレンの分子量を制御するように、第1の反応器に供給される。気相中のエチレンに対する水素のモル比は、目標MIに応じて変化させることができる。しかし、好ましいモル比は、0.01〜8.0、より好ましくは0.01〜6.0の範囲である。第1の反応器は、250〜900kPaの間、好ましくは400〜850kPaの圧力で運転される。第1の反応器の気相中に存在する水素の量は、0.1〜95mol%、好ましくは0.1〜90mol%の範囲内である。
第2の反応器に供給される前に、好ましくはヘキサン中のLMW又はMMWポリエチレンを含む第1の反応器から得られたスラリーは、水素除去ユニットに移送され、この水素除去ユニットは、揮発物、未反応のガス及び水素がスラリー流から除去されるように、フラッシュドラム内の圧力が下げられる真空ポンプ、圧縮機、ブロワ及びエジェクタのうちの1つ又は組み合わせを好ましくは含む減圧装置と接続されたフラッシュドラムを有してもよい。水素除去ユニットの運転圧力は、典型的には、98.0〜99.8重量%、好ましくは98.0〜99.5重量%、最も好ましくは98.0〜99.1重量%の水素を除去できる、103〜145kPa(abs)、好ましくは104〜130kPa(abs)の範囲である。
本発明において、これらの水素含有量の条件下で98.0〜99.8重量%の水素が除去され、重合が起こるとき、非常に高分子量のポリマーがこのようにして得られ、シャルピー衝撃強さ及び曲げ弾性率が改善される。驚くべきことに、98.0〜99.8重量%の水素除去の範囲外で運転すると、非常に高分子量のポリマーを得て、シャルピー衝撃及び曲げ弾性率を改善する本発明の効果は同程度に観察されないことが明らかになった。効果は、好ましいと述べた範囲内でより顕著であった。
第2の反応器の重合条件は、第1の反応器の重合条件とは著しく異なる。第2の反応器内の温度は、65〜90℃、好ましくは68〜80℃の範囲である。エチレンに対する水素のモル比は、この反応器内では制御されないが、その理由は、水素が第2の反応器内に供給されないからである。第2の反応器内の水素は、水素除去ユニットにおいてフラッシングされた後にスラリー流内に残る第1の反応器からの残留水素である。第2の反応器内の重合圧力は、100〜3000kPa、好ましくは150〜900kPa、より好ましくは150〜400kPaの範囲である。
水素除去は、水素除去ユニット通過前後のスラリー混合物中に存在する水素の量の比較結果である。水素除去の計算は、ガスクロマトグラフィーによる第1及び第2の反応器内のガス組成の測定にしたがって実施される。
本発明の濃度を得るために相当量の水素が除去された後、水素除去ユニットからのスラリーは、重合を継続するために第2の反応器に移送される。この反応器内で、エチレンをα−オレフィンコモノマーあり、又はなしで重合して、第1の反応器から得られたLMWポリエチレン又はMMWポリエチレンの存在下でHMW1ポリエチレンを生成できる。共重合に有用であるα−オレフィンコモノマー(comomer)には、C4−12、好ましくは1−ブテン及び1−ヘキセンが含まれる。
第2の反応器内の重合後、得られたスラリーは、重合を継続するために第3の反応器に移送される。
HMW2は、第1及び第2の反応器から得られるLMW又はMMW及びHMW1の存在下、エチレンを任意選択でα−オレフィンコモノマーと重合することによって第3の反応器内で製造される。共重合に有用であるα−オレフィンコモノマーには、C4−12、好ましくは1−ブテン及び1−ヘキセンが含まれる。
目標密度及び目標MIを第3の反応器内で得るために、重合条件が制御及び調節される。しかし、第3の反応器の重合条件は、第1及び第2の反応器とは著しく異なる。第3の反応器内の温度は、68〜90℃、好ましくは68〜80℃の範囲である。水素は任意選択で、ポリエチレンの分子量を制御するように、第3の反応器に供給される。エチレンに対する水素のモル比は、目標MIに応じて変化させることができる。しかし、好ましいモル比は、0.01〜2.0の範囲である。第3の反応器内の重合圧力は、250〜900kPa、好ましくは250〜600kPaの範囲であり、不活性ガス、例えば窒素の添加によって制御される。
本発明の多峰性ポリエチレン組成物中に存在するLMW又はMMWの量は30〜65重量部である。本発明のポリエチレン中に存在するHMW1は5〜40重量部であり、本発明のポリエチレン中に存在するHMW2は10〜60重量部である。用いられる重合条件に応じて、HMW1>HMW2又はHMW1<HMW2が可能である。
最終的な(自由流動)多峰性ポリエチレン組成物は、第3の反応器から排出されたスラリーからヘキサンを分離することによって得られる。
定義及び測定方法
MI 、MI 、MI 21 :ポリエチレンのメルトフローインデックス(MI)を、190℃、荷重2.16kg、5kg及び21.6kgそれぞれの試験条件下でのポリマーの流動性を測定するASTM D1238にしたがって測定し、g/10minで表した。
MI :メルトフローレート(MI)は、ISO1133にしたがって190℃で測定され、g/10minで表される。メルトフローレート下の荷重が決定され、添字で示され、MIは、5kgの荷重下で測定される。
密度 :ペレットが液柱勾配管に沈むレベルを公知の密度の標準と比べて観察することによって、ポリエチレンの密度を測定した。この方法は、ASTM D1505にしたがった、120℃でアニーリングした後の固体プラスチックの測定である。
密度 :密度は、ISO 1183にしたがって測定され、単位g/cmで示される。
固有粘度(IV):この試験方法は、135℃のHDPE又は150℃の超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)の希薄溶液粘度の測定を対象とする。ポリマー溶液は、0.2%wt/vol 安定剤(Irganox 1010又は同等物)を含むデカリンにポリマーを溶解させることによって調製した。詳細は、ASTM D2515にしたがったIVの測定について記述されている。
曲げ弾性率:試験片を調製し、ISO178にしたがって試験を実施した。曲げ試験は、3点曲げ治具を備えた万能試験機を用いて行った。
コモノマー含有量:定量13C−NMRを使用して、ポリエチレンコポリマー中のコモノマー含有量を求めた。1−ブテン−1及び/又は1−ヘキセンの取り込みに対応する特徴的な信号を同定及び計算して、ポリマー中のコモノマーの量を得た。
結晶化度:結晶化度はしばしば、ASTM D3418にしたがった示差走査熱量測定法(DSC)による特性評価に使用される。サンプルをピーク温度及びエンタルピーによって同定すると共に、%結晶化度をピーク面積から計算した。
分子量及び多分散性指数(PDI):重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)及びZ平均分子量(M)(g/mol)をゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)で分析した。多分散性指数(PDI)はMw/Mnにより計算した。
約8mgのサンプルを8mlの1,2,4−トリクロロベンゼンに160℃で90分間溶解した。次いで、サンプル溶液200μlを、IR5、赤外線検出器(Polymer Char(スペイン))を備えた高温GPCに、カラムゾーン内は145℃、検出器ゾーン内は160℃で、0.5ml/minの流量で注入した。データは、GPC One(登録商標)ソフトウェア(Polymer Char(スペイン))により処理した。
降伏応力:万能試験機を使用して、試験片を伸長させることにより引張試験を実施し、試験片の寸法に続いてロードキャリア(load carrier)を測定した。応力−歪み曲線から様々な引張特性を求めることができる。降伏時の引張応力は、歪みの増加が応力の増加につながらない点である。
Eta747:剪断応力747Paにおける粘度をTA instrument製DHR−3制御応力回転式レオメータで測定した。25mmのパラレルプレートジオメトリ及び測定ギャップ1.8mmを使用。サンプルを、圧縮成形において190℃で5分間溶融させた。クリープ応力747Paを、窒素下、190℃でサンプルに加えた。歪み変形(γ)を時間に応じて監視した。Eta747を、平衡クリープ時の歪み変形から計算した。
ラメラ厚さ(L):シンクロトロンX線分析により、小角X線散乱、SAXS及び広角X線回折、WAXD測定に関して構造パラメータを分析した。X線の照射エネルギーは、波長0.1540nmで9KeVである。すべてのサンプル(ポリエチレン粉末)を170℃で5分間予熱し、次いで、1.0×1.0×0.5cmアルミニウムプレート内で、同じ温度、30MPaの圧力下で4分間圧縮した。その後、すべてのサンプルを直ちに室温で取り出す。
以下の通り散乱ベクトルの関数として表したローレンツ補正散乱強度のプロットを使用することによりラメラ繰り返し周期を決定した:
Figure 2019526686
式中、Lはラメラ繰り返し周期であり、qは、散乱ベクトルの最大ピーク位置である。
正規化一次元(1D)相関関数により、結晶質の厚さ(Lc)及び非晶質の厚さ(La)を含む他の構造パラメータを計算した。式は以下である:
Figure 2019526686
式中、<>はアンサンブル平均と呼ばれる。η(z)及び<η>は、それぞれラメラ法線に沿った電子密度及び平均電子密度である。qは散乱ベクトルであり、I(q)は、qの位置における強度である。最後に、Lcは、以下の図に示す通り、K(z)とzの間のプロットから推定される。この式:L=Lc+Laを使用することにより非晶質の厚さを評価することができる。
動的機械分析(DMA):TA instrument Q800を使用して、引張モードでDMA測定を実施した。サンプルを170℃で5分間予熱し、次いで、圧力下(30bar)、170℃で4分間圧縮した。サンプルを0.65×2×0.05cm3の長方形に切断した。サンプルに針圧(force track)125%で荷重をかけ、歪みを振幅0.03%、周波数40Hzで変調させた。1℃/minの加熱速度で−70℃から120℃まで温度を連続的に変化させた。DMAから得られる結果はα緩和過程温度である。
歪み硬化係数<Gp>:歪み硬化係数は、ISO 18488:2015(E)にしたがって決定することができる。簡単には、180℃での圧縮成形を利用することにより、コンパウンドペレットから圧縮シートを調製した。圧縮シート厚さは、0.3+0.05/−0.03mmの範囲内になるものとする。プレス後、サンプルは、120±2℃で1時間アニーリングされる。次いで、サンプルを室温まで冷却速度2℃/min未満でゆっくり冷却した。ISO 1872−2にしたがってプレスされたシートから試験片が打ち抜かれる。測定は、原則として、200Nロードセルを使用する標準的な引張試験である。試験の前に、試験片を80℃で30分間保持して熱平衡させる。試験片は、真歪みが12に達するまで一定の速度20±2mm/minで伸長させる。
歪み硬化係数<Gp>は平均差分商として計算される:
平均は、N個すべての差分商に対して行う:
Figure 2019526686
<Gp>の計算は、典型的には、延伸比8〜12の間で実施され、単位MPaで表される。
加速クリープ試験(ACT):この試験は、HESSEL Ingenieurtechnik GmbHによりPAS1075規格にしたがって実施され、結果の時間が時間(h)で表される。
シャルピー衝撃強さ:シャルピー衝撃強さは、ISO179にしたがって23℃、0℃及び−30℃で測定され、単位kJ/mで示される。
耐圧性:耐圧性は、CINCINNATI押出機により製造した32mm SDR 11パイプについて、ISO 1167にしたがって評価した。破壊までの時間を時間で測定した。
多峰性ポリエチレン組成物に関する実施例
中密度又は高密度ポリエチレンの調製を、直列の3つの反応器内で実施した。エチレン、水素、ヘキサン、触媒及びTEA(トリエチルアルミニウム)共触媒を第1の反応器内に表1に示した量で供給した。市販のチーグラー・ナッタ触媒を使用した。触媒の調製は、例えば、ハンガリー特許出願第0800771r号に記載されている。第1の反応器内の重合を実施して、低分子量ポリエチレン又は中分子量ポリエチレンを調製した。第1の反応器からの重合されたスラリーポリマーのすべてを、次いで、水素除去ユニットに移送して、未反応のガス及びヘキサンの一部をポリマーから除去した。水素除去ユニット内の運転圧力を100〜115kPa(abs)の範囲内で変化させ、第2の重合反応器に移送する前に、残留水素が、ヘキサンから98重量%を超えて、ただし99.8重量%を超えずに除去された。いくらかの新たなヘキサン、エチレン及び/又はコモノマーを第2の反応器内に供給して、第1の高分子量ポリエチレン(HMW1)を製造した。第2の反応器からの重合されたポリマーのすべてを、第2の高分子量ポリエチレン(HMW2)を製造する第3の反応器内に供給した。 エチレン、コモノマー、ヘキサン及び/又は水素を第3の反応器内に供給した。
比較例1(CE1)
ホモポリマーを第1の反応器内で製造して、このようなポリマーを水素除去ユニットに移送する前に、低分子量部分を得た。 反応混合物を水素除去ユニットに導入して、未反応の混合物をポリマーから分離した。水素除去ユニットを150kPa(abs)の圧力で運転したとき、残留水素が97.6重量%除去された。低分子量ポリマーを、次いで、第2の反応器に移送して、第1の高分子量ポリマーを製造した。第2の反応器からの最終的な製造されたポリマーを第3の反応器に移送して、第2の高分子量ポリマーを生成した。第3に、1−ブテンをコモノマーとして供給することによって共重合を実施した。
実施例1(E1)
実施例1を、比較例1と同じように実施した。ただし、水素除去ユニットを115kPa(abs)の圧力で運転したことを除く。第1の反応器からの水素の残留分を98.0重量%除去した。これらの多峰性ポリマーの特徴的な特性を表2に示した。見て分かる通り、除去された水素残留分の割合が比較例1の特性と比べて増加したとき、剛性−衝撃バランスの改善が観察された。
実施例2(E2)
実施例2を、比較例1と同じように実施した。ただし、水素除去ユニットを105kPa(abs)の圧力で運転したことを除く。第1の反応器からの残留水素を99.1重量%の程度まで除去した。水素除去ユニットのこの圧力下での運転は、ポリマー特性の範囲拡大につながる。表2に見られるように、E2の最終的なメルトフローレートは、CE1の最終的なメルトフローレートよりも低く、シャルピー衝撃強さの改善につながったが、曲げ弾性率は維持したままであった。
比較例2(CE2)
比較例2を、比較例1と同じように実施した。ただし、水素除去ユニットを102kPa(abs)の圧力で運転したことを除く。第1の反応器からの水素の残留分を99.9重量%の程度まで除去した。水素除去ユニットのこの圧力下での運転は、ポリマー特性の範囲拡大につながる。表2に見られるように、CE2の最終的なメルトフローレート及び密度は、E2の最終的なメルトフローレート及び密度によく似ていた。シャルピー衝撃強さの低下が、CE2においてE2と比べて示された。
比較例3(CE3)
ホモポリマーを第1の反応器内で製造して、ポリマーを水素除去ユニットに移送する前に、低分子量部分を得た。 反応混合物を水素除去ユニットに導入して、未反応の混合物をポリマーから分離した。水素除去ユニットを150kPa(abs)の圧力で運転したとき、水素残留分を97.9重量%の程度まで除去した。低分子量ポリマーを、次いで、第2の反応器に移送して、超高分子量ポリマーを製造した。第2の反応器内で、1−ブテンをコモノマーとして供給することによって共重合を実施した。最後に、第2の反応器からのin−situ二峰性コポリマーを第3の反応器に移送して、高分子量コポリマー部分を生成した。この多峰性ポリマーの特徴的な特性を表2に示した。コポリマーを第2及び第3の両方の反応器内で製造したとき、最終ポリマーの密度を低下させることによって、室温におけるシャルピー衝撃強さの著しい改善が得られた。
実施例3(E3)
実施例3を、比較例3と同じように実施した。ただし、水素除去ユニットを105kPa(abs)の圧力で運転したことを除く。第1の反応器からの水素の残留分を98.8重量%の程度まで除去した。このプロセス運転によって得られたポリマーのメルトフローレートは、CE3から得られるような値よりも低い0.195g/10min(荷重5kg)であった。表2に見られるように、除去された水素残留分の割合が比較例3の特性と比べて増加するとき、剛性−衝撃バランスの改善が明らかになった。
実施例4(E4)
ホモポリマーを第1の反応器内で製造して、このようなポリマーを水素除去ユニットに移送する前に、中分子量部分を得た。 水素除去ユニットを105kPa(abs)の圧力で運転し、未反応の混合物をポリマーから分離した。第1の反応器からの水素の残留分を98.9重量%の程度まで除去した。 中分子量ポリマーを、次いで、第2の反応器に移送して、第1の超高分子量ポリマーを製造した。最後に、第2の反応器からの製造されたポリマーを第3の反応器に移送して、第2の超高分子量ポリマーを生成した。第2及び第3の反応器は、水素欠乏ポリエチレン重合下で運転される。加工可能なin−situ超高分子量ポリエチレンは、このプロセス運転によって製造され、シャルピー衝撃強さの優れた改善につながるが、曲げ弾性率は維持したままであった。非常に高いIVを有する従来のUHMWPEは、MI21を測定できないことが公知であった。9dl/gのIVを有する本発明の実施例E4は、公知の技術を越える良好なメルトフロー性を示す。
比較例4(CE4)
ホモポリマーを第1の反応器内で製造して、このようなポリマーを水素除去ユニットに移送する前に、低分子量部分を得た。 反応混合物を水素除去ユニットに導入して、未反応の混合物をポリマーから分離した。水素除去ユニットを150kPa(abs)の圧力で運転したとき、残留水素が97.6重量%除去された。低分子量ポリマーを、次いで、第2の反応器に移送して、第1の高分子量ポリマーを製造した。第2の反応器からの最終的な製造されたポリマーを第3の反応器に移送して、第2の高分子量ポリマーを生成した。第3に、1−ブテンをコモノマーとして供給することによって共重合を実施した。表2及び3に見られるように、CE4の最終的なメルトフローレートは、E5の最終的なメルトフローレートによく似ていた。シャルピー衝撃及び曲げ弾性率の低下が、CE4においてE5と比べて示されたが、さらに、E5のより低い密度が示された。
実施例5(E5)
実施例5を、比較例4と同じように実施した。ただし、水素除去ユニットを115kPa(abs)の圧力で運転したことを除く。第1の反応器からの水素の残留分を98.5重量%の程度まで除去した。このプロセス運転によって得られたポリマーのメルトフローレートは、CE3から得られるような値よりも低い48g/10min(荷重5kg)であった。表2に見られるように、除去された水素残留分の割合が比較例4の特性と比べて増加するとき、剛性−衝撃バランスの改善が明らかになった。
実施例6(E6)
実施例6を、実施例4と同じように実施した。ただし、第3の超高分子量ポリエチレンにおけるコモノマー供給を除く。このプロセスによって製造されたポリマーは、シャルピー衝撃強さの優れた改善につながるが、曲げ弾性率は維持したままであった。表2に示す通り、23dl/gのIVを有する本発明の実施例6は、比較例のサンプルと比べて高い衝撃強さ(破壊のない1回のノッチ付き衝撃(one notched impact without break))及び曲げ弾性率を示すが、メルトフローインデックスは高粘度及び高Mwのために測定できない。
Figure 2019526686
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パイプに関する実施例
第3の反応器から得られる多峰性PE生成物を乾燥し、得られた粉末を仕上げ操作に送り、そこで、押出機内で窒素雰囲気下、210℃でカーボンブラック2〜2.5wt%並びに2000ppm Ca/Znステアレート及び3000ppm ヒンダードフェノール/ホスフェート安定剤とコンパウンドし、次いで、ペレット化した。密度及びMIを、ペレット樹脂を使用して求めた。
プラスチックパイプは、溶融ポリマーを環状のダイから押し出すことにより製造される。パイプは、溶融した押出物をサイジングスリーブに通し、次いで、冷却タンクに送り、そこで、水が外面に吹き付けられることにより形成される。固化は、外面から半径方向に内側に進行する。
本発明の実施例7(E7)、本発明の実施例8(E8)及び比較例5(CE5)を、上述のプロセスにしたがい、且つ1−ヘキセンがコモノマーとして使用される多峰性技術により合成した。比較例5を、LMW及びHMW並びに1−ヘキセンコモノマーを含む二峰性技術により調製した。比較例CE6は、欧州特許第1417260号の実施例7から選択した。
重合条件及びポリマー特性を表3〜4にそれぞれ示した。試験結果及び分析を化合物に対して適用及び記録した。
Figure 2019526686
E7、E8及びE9は、12.0〜13.2MPaの様々なフープ応力において20℃で比較例より高い耐圧性を示す。E7、E8、E9及びCE5を本発明のプロセスにより製造したが、耐圧性における優れた特性を向上させる特定の多峰性ポリエチレン組成物が存在する。E7、E8及びE9のラメラ繰り返し周期(L)、非晶質の厚さ(La)並びに結晶質の厚さ(Lc)がより厚いと、結晶構造の剛性が確保され、優れた耐圧性につながる。得られた結果は、ポリマー特性に対する、適した1−ヘキセンコモノマー含有量及び分布を有する超高分子量部分の効果を支持する。DMAの結果と一致して、CE6より高いアルファ温度もE7、E8及びE9において観察された。より高いアルファ温度は、ポリマーの結晶性部分がより強いことを意味する。
Figure 2019526686
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以上の説明及び特許請求の範囲に開示されている特徴は、個別でも、任意の組み合わせでも、本発明をその多様な形態で実現するために重要であり得る。

Claims (19)

  1. 多峰性ポリエチレン重合プロセスのための反応器システムであって、
    (a)第1の反応器;
    (b)好ましくは真空ポンプ、圧縮機、ブロワ、エジェクタ又はこれらの組み合わせから選択される減圧装置と接続された少なくとも1つの容器を含む、前記第1の反応器及び第2の反応器の間に配置された水素除去ユニットであって、前記減圧装置が運転圧力を100〜200kPa(abs)の範囲内の圧力に調節することを可能にする、水素除去ユニット;
    (c)前記第2の反応器;及び
    (d)第3の反応器
    を含む、反応器システム。
  2. 前記減圧装置が、前記水素除去ユニット内の前記運転圧力を103〜145kPa(abs)、好ましくは104〜130kPa(abs)、最も好ましくは105〜115kPa(abs)の範囲内の圧力に調節することを可能にする、請求項1に記載の反応器システム。
  3. 前記水素除去ユニットがさらに、水素及び液体希釈剤の分離のためのストリップ塔を含む、請求項1又は2に記載の反応器システム。
  4. 請求項1から3のいずれか一項に記載の反応器システム内で多峰性ポリエチレン組成物を製造するためのプロセスであって、
    (a)前記第1の反応器内で、チーグラー・ナッタ触媒又はメタロセンから選択される触媒系の存在下、及び前記第1の反応器内の気相中に存在する全気体に対して0.1〜95mol%の量の水素の存在下で、不活性炭化水素媒体中のエチレンを重合して、20,000〜90,000g/molの重量平均分子量(Mw)を有する低分子量ポリエチレン又は90,000超〜150,000g/molの重量平均分子量(Mw)を有する中分子量ポリエチレンを得る工程であって、前記低分子量ポリエチレン、それぞれ前記中分子量ポリエチレンが少なくとも0.965g/cm3の密度を有し、且つ前記低分子量ポリエチレンが10〜1,000g/10minの範囲内のMI2を有し、且つ前記中分子量ポリエチレンが0.1〜10g/10minの範囲内のMI2を有する工程;
    (b)前記水素除去ユニット内で、103〜145kPa(abs)の範囲内の圧力の前記第1の反応器から得られたスラリー混合物に含まれる98.0〜99.8重量%の前記水素を除去し、且つ得られた残留混合物を前記第2の反応器に移送する工程;
    (c)前記第2の反応器内で、チーグラー・ナッタ触媒又はメタロセンから選択される触媒系の存在下、及び工程(b)において得られた量の水素の存在下で、エチレン及び任意選択でC〜C12α−オレフィンコモノマーを重合して、150,000超〜1,000,000g/molの重量平均分子量(Mw)を有する第1の高分子量ポリエチレン又は1,000,000超〜5,000,000g/molの重量平均分子量(Mw)を有するホモポリマー若しくはコポリマーの形態の第1の超高分子量ポリエチレンを得、且つ得られた混合物を前記第3の反応器に移送する工程;及び
    (d)前記第3の反応器内で、チーグラー・ナッタ触媒又はメタロセンから選択される触媒系の存在下、及び前記第3の反応器内の水素の量が、前記第3の反応器内の気相中に存在する全気体に対して0.1〜70mol%、好ましくは0.1〜60mol%の範囲内である水素の存在下で、又は任意選択で水素の実質的な不在下で、エチレン及び任意選択でC〜C12α−オレフィンコモノマーを重合して、150,000超〜1,000,000g/molの重量平均分子量(Mw)を有する第2の高分子量ポリエチレン又は1,000,000超〜5,000,000g/molの重量平均分子量(Mw)を有する第2の超高分子量ポリエチレンホモポリマー若しくはコポリマーを得る工程
    を含む、プロセス。
  5. 前記除去が、98.0〜99.8重量%、より好ましくは98.0〜99.5重量%、最も好ましくは98.0〜99.1重量%の前記水素の除去である、請求項4に記載のプロセス。
  6. 前記水素除去ユニット内の前記運転圧力が、103〜145kPa(abs)、より好ましくは104〜130kPa(abs)、最も好ましくは105〜115kPa(abs)の範囲内である、請求項4又は請求項5に記載のプロセス。
  7. 請求項4から6のいずれか一項に記載のプロセスによって得ることができる多峰性ポリエチレン組成物であって、
    (A)30〜65重量部、好ましくは40〜65重量部、好ましくは50〜60重量部の前記低分子量ポリエチレン又は前記中分子量ポリエチレン;
    (B)10〜20重量部、好ましくは10〜15重量部の前記第1の高分子量ポリエチレン又は前記第1の超高分子量ポリエチレン;及び
    (C)前記多峰性ポリエチレン組成物の数平均分子量Mnに対する前記重量平均分子量Mwの比Mw/Mnが、10〜60、好ましくは10〜40、好ましくは20〜30であり、Mw及びMnがゲル浸透クロマトグラフィーによりそれぞれ決定される、25〜40重量部、好ましくは30〜38重量部の第2の高分子量ポリエチレンコポリマー又は前記第2の超高分子量ポリエチレン
    を含む、多峰性ポリエチレン組成物。
  8. 多峰性ポリエチレン組成物であって、
    (A)40〜65重量部、好ましくは50〜60重量部の、20,000〜90,000g/molの重量平均分子量(Mw)を有する低分子量ポリエチレン又は90,000超〜150,000g/molの重量平均分子量(Mw)を有する中分子量ポリエチレン;
    (B)10〜20重量部、好ましくは10〜15重量部の、150,000超〜1,000,000g/molの重量平均分子量(Mw)を有する第1の高分子量ポリエチレン又は1,000,000超〜5,000,000g/molの重量平均分子量(Mw)を有する第1の超高分子量ポリエチレン;及び
    (C)前記多峰性ポリエチレン組成物の前記数平均分子量Mnに対する前記重量平均分子量Mwの前記比Mw/Mnが、10〜60、好ましくは20〜30であり、Mw及びMnがゲル浸透クロマトグラフィーによりそれぞれ決定され、且つ示差走査熱量測定法により決定される少なくとも57%、好ましくは少なくとも60%の結晶化度を有する、25〜40重量部、好ましくは30〜38重量部の、150,000超〜1,000,000g/molの重量平均分子量(Mw)を有する第2の高分子量ポリエチレンコポリマー又は1,000,000超〜5,000,000g/molの重量平均分子量(Mw)を有する第2の超高分子量ポリエチレン
    を含む、多峰性ポリエチレン組成物。
  9. 示差走査熱量測定法により決定される57〜70%、好ましくは60〜70%の結晶化度を有する、請求項7又は8に記載の多峰性ポリエチレン組成物。
  10. ゲル浸透クロマトグラフィーにより測定される、80,000〜1,300,000g/mol、好ましくは200,000〜400,000g/mol、好ましくは250,000〜350,000g/molの重量平均分子量を有する、請求項7から9に記載の多峰性ポリエチレン組成物。
  11. ゲル浸透クロマトグラフィーにより測定される、5,000〜30,000g/mol、8,000〜20,000g/mol、好ましくは10,000〜15,000g/molの数平均分子量を有する、請求項7から10のいずれか一項に記載の多峰性ポリエチレン組成物。
  12. ゲル浸透クロマトグラフィーにより測定される、800,000〜6,000,00g/mol、800,000〜3,000,000g/mol、好ましくは1,000,000〜2,500,000g/molのZ平均分子量を有する、請求項7から11のいずれか一項に記載の多峰性ポリエチレン組成物。
  13. ISO 1183による0.940〜0.965、好ましくは0.945〜0.965g/cm、好ましくは0.958〜0.963g/cmの密度及び/又は0.1〜60g/10min、好ましくは0.1〜0.5g/m10min、好ましくは0.1〜0.4g/10min、好ましくは0.15〜0.3g/10minのメルトフローインデックスMIを有する、請求項7から12のいずれか一項に記載の多峰性ポリエチレン組成物。
  14. 0.190〜0.4g/10min、好ましくは0.195〜0.275g/10minのメルトフローインデックスMIを有する、請求項13に記載の多峰性ポリエチレン組成物。
  15. 結晶性部分が少なくとも7.2nmの平均厚さを有し、非晶性部分が少なくとも19nmの平均厚さを有する前記結晶性部分及び前記非晶性部分を含む平均ラメラ繰り返し周期を有する、請求項7から12に記載の多峰性ポリエチレン組成物。
  16. 前記結晶性部分が、7.2nm〜9.0nm、好ましくは7.2nm〜8.5nm、好ましくは7.2nm〜8.3nm、好ましくは7.23〜8.22nmの平均厚さを有し;且つ/又は前記非晶性部分が、19nm〜30nm、好ましくは19nm〜25nm、好ましくは19nm〜23nm、好ましくは19nm〜22nm、好ましくは19.55nm〜21.38nmの平均厚さを有する、請求項15に記載の多峰性ポリエチレン組成物。
  17. 多峰性ポリエチレン組成物のアルファ温度が、少なくとも60℃、好ましくは少なくとも63℃、より好ましくは63〜70℃、最も好ましくは63〜65℃である、請求項7から16に記載の多峰性ポリエチレン組成物。
  18. 前記アルファ温度が63.46〜64.46℃である、請求項17に記載の多峰性ポリエチレン組成物。
  19. 少なくとも12.5MPaの圧力下の用途のための、請求項7から18のいずれか一項に記載の多峰性ポリエチレン組成物を含むパイプの使用。
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