JP2023149991A - Polyolefin resin molding material and pet bottle cap for non-carbonic acid beverage - Google Patents

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Abstract

To provide a polyolefin resin molding material that achieves the enhanced durability of polyolefin resin, recycled by homogenizing Pet bottle caps recovered from the market using material recycling techniques, and a PET bottle cap for non-carbonic acid beverage molded therewith.SOLUTION: The present invention provides: a polyolefin resin molding material that contains a polyolefin recovered resin, obtained by homogenizing market-recovered products of resin caps of PET bottles, and a modifier made of a specific polyethylene resin, with the content of the modifier being 1 to 99 mass% based on the total amount of the polyolefin recycled resin and the modifier; and a PET bottle cap for non-carbonated beverages formed by molding the polyolefin resin molding material.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ポリオレフィン系樹脂成形材料に関し、より詳しくは、清涼飲料などの液体、特に非炭酸飲料の液体を収容する容器の蓋に適したポリオレフィン系樹脂成形材料に関し、PETボトルキャップの市場回収品をマテリアルリサイクルの手法で均質化することにより得られたポリオレフィン系回収樹脂を改質することによって得られるリサイクルされたポリオレフィン系樹脂成形材料、及び、当該ポリオレフィン系樹脂成形材料を用いて成形してなる非炭酸飲料用PETボトルキャップに関する。 The present invention relates to a polyolefin resin molding material, and more particularly to a polyolefin resin molding material suitable for lids of containers containing liquids such as soft drinks, particularly non-carbonated drinks, and a market recovery product of PET bottle caps. A recycled polyolefin resin molding material obtained by modifying a recovered polyolefin resin obtained by homogenizing it using a material recycling method, and a product molded using the polyolefin resin molding material. This invention relates to a PET bottle cap for non-carbonated beverages.

プラスチック容器、特にPET(ポリエチレンテレフタレート)ボトルは、優れた機械的強度や透明性或いは高いガス遮蔽性や無公害性などにより、飲食品用の容器として認可されてから、清涼飲料などの容器として需要が非常に高くなっている。特に、小型のPETボトルが携帯用の飲料用小型容器として消費者に重用されており、また、PETボトルの耐熱性と耐圧性が改良され、冬季用の携帯高温飲料や長期保存用の高温殺菌処理飲料の容器としても汎用されている。 Plastic containers, especially PET (polyethylene terephthalate) bottles, have been in demand as containers for soft drinks since they were approved as containers for food and beverages due to their excellent mechanical strength, transparency, high gas barrier properties, and non-polluting properties. is very high. In particular, small PET bottles are heavily used by consumers as small containers for portable beverages, and the heat resistance and pressure resistance of PET bottles have been improved, allowing for portable high-temperature beverages for winter use and high-temperature sterilization for long-term storage. It is also commonly used as a container for processed beverages.

また、炭酸飲料などの清涼飲料用のPET製の容器においては、従来では、その容器蓋にアルミニウムなど金属製のものが用いられていたが、経済性などからポリオレフィン製のものが多用されるようになっている。清涼飲料用などの容器では、密封性や開栓性及び飲食品安全性や耐久性が必須の要求性能であるが、蓋部材でも、これらの性能だけでなく、成形性及び剛性や耐熱性などの各種の物性の観点から、ポリエチレン系樹脂製の蓋部材で技術的な改良検討が継続されており、非常に多数の改良が提案されている。 In addition, PET containers for soft drinks such as carbonated drinks have traditionally been made of metal such as aluminum for their lids, but due to economic considerations, polyolefin containers are increasingly being used. It has become. Containers for soft drinks, etc., require performance that is essential such as sealability, ease of opening, food safety, and durability, but lid materials also require not only these performances, but also moldability, rigidity, heat resistance, etc. From the viewpoint of various physical properties of polyethylene resin lid members, technical improvement studies are continuing, and a large number of improvements have been proposed.

炭酸飲料用PETボトルキャップに適したポリエチレン系樹脂成形材料に関しては、高速成形性、高流動性、剛性、耐衝撃性、耐ストレスクラック性、滑り性、低臭気性、食品安全性、開栓性、閉栓性などにおしなべて優れ、且つ高温時においても長期耐久性が良好であり、とりわけシャルピー衝撃強度が改良された容器蓋に好適であるポリエチレン系樹脂成形材料が知られている(特許文献1)。 Polyethylene resin molding materials suitable for PET bottle caps for carbonated beverages have high-speed moldability, high fluidity, rigidity, impact resistance, stress crack resistance, slipperiness, low odor, food safety, and easy opening. A polyethylene resin molding material is known which is generally excellent in closure properties, has good long-term durability even at high temperatures, and is particularly suitable for container lids with improved Charpy impact strength (Patent Document 1). .

特開2015-151181号JP2015-151181

ポリエチレン系樹脂製のPETボトルキャップが普及し多用されるようになった一方で、近年、プラスチックゴミの問題や、カーボンニュートラルの観点など、樹脂製品については環境、リサイクルの観点が重視されるようになっており、PETボトルキャップについてもワンウェイで使い捨てるのではなく、リサイクルによってプラスチック資源として活用することが強く求められるようになっている。 While PET bottle caps made of polyethylene resin have become popular and widely used, in recent years, environmental and recycling perspectives have become more important when it comes to resin products, such as plastic waste issues and carbon neutrality. As a result, there is a strong demand for PET bottle caps to be recycled and used as a plastic resource, rather than just being thrown away.

PETボトルキャップについては、分別回収が行われるなどリサイクルの取り組みが広く行われており、資源の有効活用が図られている。しかしながら、市場で回収されたPETボトルキャップは性能の高い物から低いものまで、雑多な物性性能を有する製品の集まりであることから、性能面、特に耐久性(耐ストレスクラック性)の観点で問題があり、そのままPETボトルキャップとしてリサイクル使用することは困難である。 Recycling efforts such as separate collection of PET bottle caps are widely carried out, and efforts are being made to effectively utilize resources. However, since PET bottle caps collected on the market are a collection of products with various physical properties ranging from high to low, there are problems in terms of performance, especially durability (stress crack resistance). Therefore, it is difficult to recycle it as it is as a PET bottle cap.

本発明は、かかる従来技術の状況に鑑み、市場で回収されたPETボトルキャップをマテリアルリサイクルの手法で均質化することにより素材樹脂として再生させたポリオレフィン系樹脂の耐久性(耐ストレスクラック性)を通常の非炭酸飲料用PETボトルキャップ製品として使用可能なレベルまで改質した、リサイクルされたポリオレフィン系樹脂成形材料、及び、改質したポリオレフィン系樹脂成形材料を用いて成形された非炭酸飲料用PETボトルキャップを提供することを目的とする。 In view of the state of the prior art, the present invention aims to improve the durability (stress crack resistance) of a polyolefin resin that is recycled as a material resin by homogenizing PET bottle caps collected on the market using a material recycling method. A recycled polyolefin resin molding material that has been modified to a level that can be used as a regular non-carbonated beverage PET bottle cap product, and a non-carbonated beverage PET molded using the modified polyolefin resin molding material. The purpose is to provide bottle caps.

上記課題を解決するため本発明者らが検討を重ねた結果、前記特許文献1に記載されている、炭酸飲料用PETボトルキャップに適したポリエチレン系樹脂成形材料を、市場で回収されたPETボトルキャップを粉砕、均質化することにより再生させたポリオレフィン系樹脂に対して改質材として添加することにより、改質時にポリオレフィン系樹脂の剛性を損なうことなく、市場で回収されたPETボトルキャップから再生させたポリオレフィン系樹脂の耐久性(耐ストレスクラック性)を、非炭酸飲料用PETボトルキャップ製品として使用可能なレベルまで向上させられることを見出した。 As a result of repeated studies by the present inventors in order to solve the above problems, the polyethylene resin molding material suitable for PET bottle caps for carbonated beverages, described in Patent Document 1, was applied to PET bottles recovered from the market. By adding it as a modifier to the polyolefin resin that is recycled by crushing and homogenizing the cap, it can be recycled from PET bottle caps collected on the market without damaging the rigidity of the polyolefin resin during modification. It has been found that the durability (stress crack resistance) of the polyolefin resin can be improved to a level that allows it to be used as a PET bottle cap product for non-carbonated beverages.

本発明の第1の発明は、PETボトルのポリオレフィン系樹脂製キャップの市場回収品を均質化することにより得られたポリオレフィン系回収樹脂、及び、下記ポリエチレン系樹脂からなる改質材を含み、
当該改質材の含有量が、前記ポリオレフィン系回収樹脂及び前記改質材の合計量に対し1~99質量%であるポリオレフィン系樹脂成形材料である。
[ポリエチレン系樹脂からなる改質材]
エチレン系重合体として下記の成分(A)を20質量%以上40質量%以下、及び、成分(B)を60質量%以上80質量%以下含有し、下記の特性(1)~(4)を満たすポリエチレン系樹脂からなる改質材。
成分(A):HLMFRが0.05~5.0g/10分、密度が0.910~0.935g/cmであり、かつ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(CSD)が0.0~3.0のエチレン系重合体
CSD=4×[EE][CC]/[EC] 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。)
成分(B):MFRが100g/10分以上600g/10分未満、密度が0.960g/cm以上0.980g/cm未満のエチレン系重合体
特性(1):温度190℃・荷重2.16Kgにおけるメルトフローレート(MFR)が0.2g/10分以上3.0g/10分以下で、温度190℃・荷重21.6Kgにおけるハイロードメルトフローレート(HLMFR)が70g/10分以上180g/10分未満であり、且つHLMFR/MFRが50~500である
特性(2):密度が0.955g/cm以上0.970g/cm以下である
特性(3):フルノッチクリープ試験による80℃、1.9MPaにおける破断時間(FNCT)が100時間以上である
特性(4):シャルピー衝撃強度が9.0KJ/m以上である
The first invention of the present invention includes a polyolefin-based recovered resin obtained by homogenizing market recovered products of polyolefin-based resin caps of PET bottles, and a modifying material made of the following polyethylene-based resin,
A polyolefin resin molding material in which the content of the modifier is 1 to 99% by mass based on the total amount of the recovered polyolefin resin and the modifier.
[Modified material made of polyethylene resin]
The ethylene polymer contains the following component (A) in an amount of 20% by mass or more and 40% by mass or less, and component (B) in an amount of 60% by mass or more and 80% by mass or less, and has the following properties (1) to (4). A modified material made of polyethylene resin that satisfies the requirements.
Component (A): HLMFR is 0.05 to 5.0 g/10 min, density is 0.910 to 0.935 g/cm 3 , and determined by formula (a) from the measured value of 13 C-NMR spectrum. Ethylene polymer with CSD (comonomer sequence distribution) value (CSD A ) of 0.0 to 3.0 CSD = 4 × [EE] [CC] / [EC] 2 formula (a)
(In formula (a), [EE] represents the number of ethylene/ethylene chains, [CC] represents the number of comonomer/comonomer chains, and [EC] represents the number of ethylene/comonomer chains.)
Component (B): Ethylene polymer with MFR of 100 g/10 min or more and less than 600 g/10 min, density of 0.960 g/cm 3 or more and less than 0.980 g/cm 3 Characteristics (1): Temperature 190°C/Load 2 .The melt flow rate (MFR) at 16 kg is 0.2 g/10 minutes or more and 3.0 g/10 minutes or less, and the high load melt flow rate (HLMFR) at a temperature of 190°C and a load of 21.6 kg is 70 g/10 minutes or more and 180 g. /10 minutes, and HLMFR/MFR is 50 to 500 Characteristic (2): Density is 0.955 g/cm 3 or more and 0.970 g/cm 3 or less Characteristic (3): 80 by full notch creep test ℃, 1.9 MPa rupture time (FNCT) is 100 hours or more Characteristic (4): Charpy impact strength is 9.0 KJ/m 2 or more

本発明の第2の発明は、前記第1の発明において、前記ポリオレフィン系樹脂成形材料の曲げ弾性率が900MPa以上であることを特徴とする。 A second invention of the present invention is characterized in that, in the first invention, the polyolefin resin molding material has a flexural modulus of 900 MPa or more.

本発明の第3の発明は、前記第1又は第2の発明において、前記ポリオレフィン系樹脂成形材料の環境応力き裂抵抗(ESCR)が45時間以上であることを特徴とする。 A third invention of the present invention is characterized in that, in the first or second invention, the polyolefin resin molding material has an environmental stress cracking resistance (ESCR) of 45 hours or more.

本発明の第4の発明は、前記第1乃至第3の発明において、前記ポリエチレン系樹脂からなる改質材は、さらに下記の特性(5)~(6)を満たすことを特徴とする。
特性(5):曲げ弾性率が900~1500MPaである
特性(6):190℃、せん断速度400sec-1での溶融時粘度が200~1000Pa・sである
A fourth invention of the present invention is characterized in that, in the first to third inventions, the modifying material made of the polyethylene resin further satisfies the following characteristics (5) to (6).
Characteristic (5): Flexural modulus is 900 to 1,500 MPa Characteristic (6): Melting viscosity at 190°C and shear rate of 400 sec -1 is 200 to 1,000 Pa・s

本発明の第5の発明は、前記第1乃至第4の発明において、前記エチレン系重合体の成分(A)及び成分(B)の少なくとも一方が、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により、少なくとも前記二基のうちの一方の重合反応器でエチレン単独重合体が重合され、少なくとも前記二基のうちの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により得られたものであることを特徴とする。 A fifth invention of the present invention is characterized in that, in the first to fourth inventions, at least one of the component (A) and the component (B) of the ethylene polymer is capable of polymerizing at least two groups in the presence of a polymerization catalyst. In multi-stage polymerization using a combination of reactors, an ethylene homopolymer is polymerized in at least one of the two polymerization reactors, and an ethylene homopolymer having a carbon number of 3 to 3 is polymerized in at least the other of the two polymerization reactors. It is characterized by being obtained by polymerizing an ethylene copolymer with No. 20 α-olefin.

本発明の第6の発明は、前記第5の発明において、前記エチレン系重合体の重合触媒は、一般式Mg(OR 2-m(式中、Rはアルキル、アリール又はシクロアルキル基を示し、Xはハロゲン原子を示し、mは1又は2である)で表される化合物及び一般式Ti(OR 4-n(式中、Rはアルキル、アリール又はシクロアルキル基を示し、X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AlR 3-l(式中、Rはアルキル、アリール又はシクロアルキル基を示し、X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であることを特徴とする。 A sixth invention of the present invention is the fifth invention, wherein the polymerization catalyst for the ethylene polymer has the general formula Mg(OR 2 ) m X 2 2-m (wherein R 2 is alkyl, aryl or represents a cycloalkyl group, X 2 represents a halogen atom, and m is 1 or 2) and the compound represented by the general formula Ti(OR 3 ) n X 3 4-n (wherein R 3 is alkyl, represents a aryl or cycloalkyl group, X 3 represents a halogen atom, and n is 1 , 2 or 3 ) . (In the formula, R 1 represents an alkyl, aryl, or cycloalkyl group, X 1 represents a halogen atom, and l represents a number of 1≦l≦2.) The catalyst is characterized by containing the obtained hydrocarbon-insoluble solid catalyst and an organoaluminum compound.

本発明の第7の発明は、前記第1乃至第6の発明において、前記ポリオレフィン系樹脂成形材料は、非炭酸飲料用PETボトルキャップを成形するために用いられることを特徴とする。 A seventh invention of the present invention is characterized in that, in the first to sixth inventions, the polyolefin resin molding material is used for molding a PET bottle cap for a non-carbonated beverage.

本発明の第8の発明は、前記第1乃至第6の発明において、前記ポリオレフィン系樹脂成形材料は、非炭酸飲料用PETボトルキャップを連続圧縮成形するために用いられることを特徴とする。 An eighth invention of the present invention is characterized in that, in the first to sixth inventions, the polyolefin resin molding material is used for continuous compression molding of a PET bottle cap for a non-carbonated beverage.

本発明の第9の発明は、前記第1乃至第6の発明であるポリオレフィン系樹脂成形材料を成形してなる非炭酸飲料用PETボトルキャップである。 A ninth invention of the present invention is a PET bottle cap for non-carbonated beverages formed by molding the polyolefin resin molding material of the first to sixth inventions.

本発明によれば、使用済みのPETボトルキャップを均質化したポリオレフィン系回収樹脂に、剛性及び耐久性(耐ストレスクラック性)に優れるポリエチレン系樹脂を添加することにより改質するので、PETボトルキャップに求められる物性値を大きく変えることなく、特に剛性を損なわずに、ポリオレフィン系回収樹脂の耐久性(耐ストレスクラック性)を通常の非炭酸飲料用PETボトルキャップ製品に求められるレベルにまで向上させることができる。
したがって、市場で回収されたPETボトルキャップを均質化しただけのポリオレフィン系回収樹脂よりも物性バランスに優れたポリオレフィン系樹脂成形材料とすることができ、特に好適には、市場で回収されたPETボトルキャップから新しいPETボトルキャップへのマテリアルリサイクルを実現することが可能となる。
According to the present invention, a polyolefin-based recovered resin obtained by homogenizing used PET bottle caps is modified by adding a polyethylene-based resin having excellent rigidity and durability (stress crack resistance). Improve the durability (stress crack resistance) of recovered polyolefin resin to the level required for ordinary PET bottle cap products for non-carbonated beverages without significantly changing the physical properties required for the product, especially without impairing rigidity. be able to.
Therefore, it is possible to obtain a polyolefin resin molding material with a better balance of physical properties than a recovered polyolefin resin made by simply homogenizing PET bottle caps collected on the market. It becomes possible to realize material recycling from caps to new PET bottle caps.

図1は、本発明で用いられる改質材の成分(A)のCSD(コモノマー・シークエンス・ディストリビューション)とSCB(主鎖の炭素原子1,000あたりの炭素数1~20の短鎖分岐数)の好ましい関係を示す式(b)を示すグラフである。Figure 1 shows the CSD A (comonomer sequence distribution) and SCB A (short chain comonomer sequence distribution with 1 to 20 carbon atoms per 1,000 carbon atoms in the main chain) of component (A) of the modifier used in the present invention. 12 is a graph showing equation (b) showing a preferable relationship between the number of branches and the number of branches.

以下、本発明のポリオレフィン系樹脂成形材料の特徴を具体的に詳しく記述する。なお、本発明において数値範囲を示す「~」とは、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
本発明のポリオレフィン系樹脂成形材料は、PETボトルのポリオレフィン系樹脂製キャップの市場回収品を均質化することにより得られたポリオレフィン系回収樹脂、及び、下記ポリエチレン系樹脂からなる改質材を含み、当該改質材の含有量が、前記ポリオレフィン系回収樹脂及び前記改質材の合計量に対し1~99質量%であることを特徴とする樹脂組成物である。
[ポリエチレン系樹脂からなる改質材]
エチレン系重合体として下記の成分(A)を20質量%以上40質量%以下、及び、成分(B)を60質量%以上80質量%以下含有し、下記の特性(1)~(4)を満たすポリエチレン系樹脂からなる改質材。
成分(A):HLMFRが0.05~5.0g/10分、密度が0.910~0.935g/cmであり、かつ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(CSD)が0.0~3.0のエチレン系重合体
CSD=4×[EE][CC]/[EC] 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。)
成分(B):MFRが100g/10分以上600g/10分未満、密度が0.960g/cm以上0.980g/cm未満のエチレン系重合体
特性(1):温度190℃・荷重2.16Kgにおけるメルトフローレート(MFR)が0.2g/10分以上3.0g/10分以下で、温度190℃・荷重21.6Kgにおけるハイロードメルトフローレート(HLMFR)が70g/10分以上180g/10分未満であり、且つHLMFR/MFRが50~500である
特性(2):密度が0.955g/cm以上0.970g/cm以下である
特性(3):フルノッチクリープ試験による80℃、1.9MPaにおける破断時間(FNCT)が100時間以上である
特性(4):シャルピー衝撃強度が9.0KJ/m以上である
Hereinafter, the characteristics of the polyolefin resin molding material of the present invention will be specifically described in detail. In the present invention, "~" indicating a numerical range is used to include the numerical values written before and after it as a lower limit value and an upper limit value.
The polyolefin resin molding material of the present invention includes a recovered polyolefin resin obtained by homogenizing market recovered products of polyolefin resin caps of PET bottles, and a modifying material made of the following polyethylene resin, The resin composition is characterized in that the content of the modifier is 1 to 99% by mass based on the total amount of the recovered polyolefin resin and the modifier.
[Modified material made of polyethylene resin]
The ethylene polymer contains the following component (A) in an amount of 20% by mass or more and 40% by mass or less, and component (B) in an amount of 60% by mass or more and 80% by mass or less, and has the following properties (1) to (4). A modified material made of polyethylene resin that satisfies the requirements.
Component (A): HLMFR is 0.05 to 5.0 g/10 min, density is 0.910 to 0.935 g/cm 3 , and determined by formula (a) from the measured value of 13 C-NMR spectrum. Ethylene polymer with CSD (comonomer sequence distribution) value (CSD A ) of 0.0 to 3.0 CSD = 4 × [EE] [CC] / [EC] 2 formula (a)
(In formula (a), [EE] represents the number of ethylene/ethylene chains, [CC] represents the number of comonomer/comonomer chains, and [EC] represents the number of ethylene/comonomer chains.)
Component (B): Ethylene polymer with MFR of 100 g/10 min or more and less than 600 g/10 min, density of 0.960 g/cm 3 or more and less than 0.980 g/cm 3 Characteristics (1): Temperature 190°C/Load 2 .The melt flow rate (MFR) at 16 kg is 0.2 g/10 minutes or more and 3.0 g/10 minutes or less, and the high load melt flow rate (HLMFR) at a temperature of 190°C and a load of 21.6 kg is 70 g/10 minutes or more and 180 g. /10 minutes, and HLMFR/MFR is 50 to 500 Characteristic (2): Density is 0.955 g/cm 3 or more and 0.970 g/cm 3 or less Characteristic (3): 80 by full notch creep test ℃, 1.9 MPa rupture time (FNCT) is 100 hours or more Characteristic (4): Charpy impact strength is 9.0 KJ/m 2 or more

1.PETボトルのポリオレフィン系樹脂製キャップの市場回収品
本発明においてPETボトルのポリオレフィン系樹脂製キャップの市場回収品とは、使用済みPETボトルから分別回収されたポリオレフィン系樹脂製キャップである。PETボトル用樹脂製キャップは、世界的にポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂の成形品であり、特にポリエチレン製キャップが広く用いられている。ポリオレフィン系樹脂製キャップは公知の方法により分別回収することができ、例えば、キャップを形成している樹脂の比重差によって、ポリオレフィン系樹脂製キャップのみ分別、さらに必要であればポリエチレン系樹脂製キャップのみ分別することができる。PETボトルのポリオレフィン系樹脂製キャップのなかでも、ポリエチレン製キャップに限定し分別した市場回収品を用いることが、本発明において得られるポリオレフィン系樹脂成形材料の品質を向上させる観点から好ましい。
本発明においてポリオレフィン系樹脂製キャップの市場回収品を均質化することにより得られたポリオレフィン系回収樹脂とは、個々の品質が異なる様々なポリオレフィン系樹脂製キャップから構成される市場回収品が粉砕やペレット化などのマテリアルリサイクルに属する手法により素材樹脂の状態に戻されることによって、樹脂組成や特性等の材質が均質化されたポリオレフィン系樹脂組成物である。
分別回収されたPETボトルキャップを粉砕、均一に混合し、ペレット状に加工されたリサイクル樹脂が一般に市販されている。本発明においては、ポリオレフィン系樹脂製キャップの市場回収品として、そのような市販品を用いてもよい。
1. Market recovered polyolefin resin caps for PET bottles In the present invention, market recovered polyolefin resin caps for PET bottles refer to polyolefin resin caps that are separately collected from used PET bottles. Resin caps for PET bottles are molded products of polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene, and polyethylene caps are particularly widely used. Polyolefin resin caps can be separated and collected using known methods. For example, depending on the specific gravity difference between the resins forming the cap, only the polyolefin resin caps can be separated, and if necessary, only the polyethylene resin caps can be collected. Can be separated. Among the polyolefin resin caps for PET bottles, it is preferable to use only polyethylene caps and sorted market recovered products from the viewpoint of improving the quality of the polyolefin resin molding material obtained in the present invention.
In the present invention, the recovered polyolefin resin obtained by homogenizing recovered polyolefin resin caps is a recovered product composed of various polyolefin resin caps with different individual qualities that have been pulverized or It is a polyolefin resin composition whose material properties such as resin composition and properties are homogenized by being returned to a raw resin state by a method belonging to material recycling such as pelletization.
Recycled resins made by pulverizing and uniformly mixing the separately collected PET bottle caps and processing them into pellets are generally available on the market. In the present invention, such a commercially available product may be used as a recovered polyolefin resin cap.

市場で回収されたPETボトルキャップの物性値は、どのような品質のキャップ製品がどの程度の比率で混在しているのかによって大きく変動するため、一概にその物性値を示すことはできない。極端な例を示すと、ほとんどが非炭酸飲料用PETボトルキャップ製品から構成される市場回収品であれば、当該市場回収品から得られるポリオレフィン系回収樹脂の性能は非炭酸飲料用PETボトルキャップ製品のレベルに近く、ほとんどが炭酸飲料用PETボトルキャップ製品から構成される市場回収品であれば、当該市場回収品から得られるポリオレフィン系回収樹脂の性能は炭酸飲料用PETボトルキャップ製品に近くなる。
また、安価な海外品など性能の悪いPETボトルキャップが市場回収品に含まれれば、当該市場回収品から得られるポリオレフィン系回収樹脂の性能は悪い方向に引っ張られて低下する。市場回収品には、一般的に性能の悪いPETボトルキャップが一定量含まれるので、市場で回収されたPETボトルキャップから得られるポリオレフィン系回収樹脂の性能は、炭酸飲料用としては不十分というだけにとどまらず、非炭酸飲料用PETボトルとしてすら用いることができないレベルのものであり、特に耐久性(耐ストレスクラック性)が非炭酸飲料用PETボトルとして用いるには低すぎるものが多い。
The physical property values of PET bottle caps collected on the market vary greatly depending on the quality and proportion of the cap products mixed, so it is not possible to state the physical property values unconditionally. To give an extreme example, if a market recovered product consists mostly of PET bottle cap products for non-carbonated beverages, the performance of the polyolefin-based recovered resin obtained from the market recovered product is equivalent to that of PET bottle cap products for non-carbonated beverages. If the market recovery product is close to the level of PET bottle cap products for carbonated beverages, and is made up mostly of PET bottle cap products for carbonated beverages, the performance of the polyolefin-based recovered resin obtained from the market recovery product will be close to that of PET bottle cap products for carbonated beverages.
Furthermore, if PET bottle caps with poor performance, such as cheap overseas products, are included in the market recovered products, the performance of the polyolefin-based recovered resin obtained from the market recovered products will be adversely affected and deteriorate. Products recovered from the market generally contain a certain amount of PET bottle caps with poor performance, so the performance of the recovered polyolefin resin obtained from PET bottle caps recovered from the market is simply insufficient for use in carbonated beverages. Not only that, but they are of such a level that they cannot even be used as PET bottles for non-carbonated beverages, and in particular, many have too low durability (stress crack resistance) to be used as PET bottles for non-carbonated beverages.

本発明において改質されるポリオレフィン系回収樹脂としては、剛性を示す曲げ弾性率が900~1000MPaであり、且つ、耐久性(耐ストレスクラック性)を示す環境応力き裂抵抗(ESCR)が15~35時間(h)あるポリオレフィン系回収樹脂が好適に用いられる。ポリオレフィン系回収樹脂の曲げ弾性率が850MPa未満、又は、ポリオレフィン系回収樹脂の環境応力き裂抵抗(ESCR)が10時間未満である場合には、当該ポリオレフィン系回収樹脂の剛性を損なうことなく、その耐久性(耐ストレスクラック性)を非炭酸飲料用PETボトルキャップ製品として使用可能なレベルまで向上させるために多量の改質材が必要になり、改質効率が低くなる場合が多い。また、ポリオレフィン系回収樹脂の曲げ弾性率1050MPa超、且つ、ポリオレフィン系回収樹脂の環境応力き裂抵抗(ESCR)が45時間超である場合には、非炭酸飲料用PETボトルキャップ製品として使用可能な性能レベルを保持しているため、改質して性能を改善する必要性が乏しい場合が多い。 The recovered polyolefin resin to be modified in the present invention has a flexural modulus of 900 to 1000 MPa, which indicates rigidity, and an environmental stress cracking resistance (ESCR) of 15 to 1,000 MPa, which indicates durability (stress crack resistance). A polyolefin-based recovered resin having a recovery time of 35 hours (h) is preferably used. If the flexural modulus of the recovered polyolefin resin is less than 850 MPa, or if the environmental stress cracking resistance (ESCR) of the recovered polyolefin resin is less than 10 hours, the recovered polyolefin resin may be In order to improve the durability (stress crack resistance) to a level where it can be used as a PET bottle cap product for non-carbonated beverages, a large amount of modifying material is required, and the modification efficiency often becomes low. In addition, if the flexural modulus of the recovered polyolefin resin exceeds 1050 MPa and the environmental stress cracking resistance (ESCR) of the recovered polyolefin resin exceeds 45 hours, it can be used as a PET bottle cap product for non-carbonated beverages. Since the performance level is maintained, there is often little need for modification to improve performance.

2.ポリエチレン系樹脂からなる改質材
本発明においては、上記ポリオレフィン系回収樹脂の改質材として、上記特許文献1に記載されている、炭酸飲料用PETボトルキャップに適したポリエチレン系樹脂成形材料を添加することにより、改質時にポリオレフィン系回収樹脂の剛性を損なうことなく、当該ポリオレフィン系回収樹脂の耐久性(耐ストレスクラック性)を、非炭酸飲料用PETボトルキャップ製品として使用可能なレベルまで向上させることができる。
本発明においては改質材として、炭酸飲料用PETボトルキャップの成形に用いる原料バージン樹脂そのものを用いても良いし、炭酸飲料用PETボトルキャップの成形時に発生した樹脂成形材料の端材や工程内回収品を、リサイクルしてペレット化したものを用いても良い。
2. Modifier Made of Polyethylene Resin In the present invention, a polyethylene resin molding material suitable for PET bottle caps for carbonated beverages, which is described in Patent Document 1, is added as a modifier to the recovered polyolefin resin. By doing so, the durability (stress crack resistance) of the recovered polyolefin resin can be improved to a level where it can be used as a PET bottle cap product for non-carbonated beverages, without impairing the rigidity of the recovered polyolefin resin during modification. be able to.
In the present invention, as the modifying material, the raw material virgin resin itself used for molding PET bottle caps for carbonated beverages may be used, or scraps of resin molding material generated during molding of PET bottle caps for carbonated beverages or in-process materials may be used. It is also possible to use recovered products that are recycled and made into pellets.

具体的には、本発明において用いられる改質材は、エチレン系重合体として下記の成分(A)を20質量%以上40質量%以下、及び、成分(B)を60質量%以上80質量%以下含有し、下記の特性(1)~(4)を満たすポリエチレン系樹脂である。
成分(A):HLMFRが0.05~5.0g/10分、密度が0.910~0.935g/cmであり、かつ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(CSD)が0.0~3.0のエチレン系重合体
CSD=4×[EE][CC]/[EC] 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。)
成分(B):MFRが100g/10分以上600g/10分未満、密度が0.960g/cm以上0.980g/cm未満のエチレン系重合体
特性(1):温度190℃・荷重2.16Kgにおけるメルトフローレート(MFR)が0.2g/10分以上3.0g/10分以下で、温度190℃・荷重21.6Kgにおけるハイロードメルトフローレート(HLMFR)が70g/10分以上180g/10分未満であり、且つHLMFR/MFRが50~500である
特性(2):密度が0.955g/cm以上0.970g/cm以下である
特性(3):フルノッチクリープ試験による80℃、1.9MPaにおける破断時間(FNCT)が100時間以上である
特性(4):シャルピー衝撃強度が9.0KJ/m以上である
Specifically, the modifier used in the present invention contains the following component (A) as an ethylene polymer in an amount of 20% by mass or more and 40% by mass or less, and component (B) in an amount of 60% by mass or more and 80% by mass. It is a polyethylene resin that contains the following and satisfies the following characteristics (1) to (4).
Component (A): HLMFR is 0.05 to 5.0 g/10 min, density is 0.910 to 0.935 g/cm 3 , and determined by formula (a) from the measured value of 13 C-NMR spectrum. Ethylene polymer with CSD (comonomer sequence distribution) value (CSD A ) of 0.0 to 3.0 CSD = 4 × [EE] [CC] / [EC] 2 formula (a)
(In formula (a), [EE] represents the number of ethylene/ethylene chains, [CC] represents the number of comonomer/comonomer chains, and [EC] represents the number of ethylene/comonomer chains.)
Component (B): Ethylene polymer with MFR of 100 g/10 min or more and less than 600 g/10 min, density of 0.960 g/cm 3 or more and less than 0.980 g/cm 3 Characteristics (1): Temperature 190°C/Load 2 .The melt flow rate (MFR) at 16 kg is 0.2 g/10 minutes or more and 3.0 g/10 minutes or less, and the high load melt flow rate (HLMFR) at a temperature of 190°C and a load of 21.6 kg is 70 g/10 minutes or more and 180 g. /10 minutes, and HLMFR/MFR is 50 to 500 Characteristic (2): Density is 0.955 g/cm 3 or more and 0.970 g/cm 3 or less Characteristic (3): 80 by full notch creep test ℃, 1.9 MPa rupture time (FNCT) is 100 hours or more Characteristic (4): Charpy impact strength is 9.0 KJ/m 2 or more

本発明で用いられる改質材は、炭酸飲料用PETボトルキャップ製品に適合する性能レベルを有するものである。上記特性(1)~(4)を満たさないポリエチレン系樹脂の性能は、炭酸飲料用PETボトルキャップ製品に適合する性能レベルよりも低下している。そのため、ポリオレフィン系回収樹脂の改質材として上記特性(1)~(4)を満たさないポリエチレン系樹脂を用いる場合には、十分な改質効果を得ることができず、得られたポリオレフィン系樹脂成形材料の性能も低下してしまう。 The modifier used in the present invention has a performance level that is compatible with PET bottle cap products for carbonated beverages. The performance of polyethylene resins that do not satisfy the above characteristics (1) to (4) is lower than the performance level suitable for PET bottle cap products for carbonated beverages. Therefore, when using a polyethylene resin that does not satisfy the above properties (1) to (4) as a modifying material for recovered polyolefin resin, a sufficient modification effect cannot be obtained, and the resulting polyolefin resin The performance of the molding material also deteriorates.

(1)改質材の材料としての要件
特性(1)
ポリエチレン系樹脂からなる改質材は、温度190℃・荷重2.16Kgにおけるメルトフローレート(MFR)が、0.2g/10分以上3.0g/10分以下であり、好ましくは0.3~2.8g/10分、更に好ましくは0.5~2.5g/10分である。MFRが0.2g/10分未満では流動性が不足し、本発明の改質材の高速成形性を望めず、3.0g/10分を超えると本発明の改質材の耐ストレスクラック性、耐衝撃性が必ずしも十分でない。
また、ポリエチレン系樹脂からなる改質材は、温度190℃・荷重21.6Kgにおけるハイロードメルトフローレート(HLMFR)が70g/10分以上180g/10分未満であり、好ましくは80~170g/10分、更に好ましくは90~160g/10分である。HLMFRが70g/10分未満では流動性が不足し、本発明の改質材の高速成形性を望めず、180g/10分以上では本発明の改質材の耐ストレスクラック性、耐衝撃性が必ずしも十分でない。
そして、メルトフローレート(MFR)とハイロードメルトフローレート(HLMFR)の比、すなわちHLMFR/MFRは50~500であり、好ましくは60~400、更に好ましくは70~300、更に好適には160~200である。HLMFR/MFRが50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、本発明の改質材の高速成形性が低下し、500を超えると本発明の改質材の収縮率異方性が発生しやすくなる。
本発明において、MFR及びHLMFRは、JIS-K6922-2:1997に準じて測定される値である。
(1) Required characteristics as a material for modification material (1)
The modified material made of polyethylene resin has a melt flow rate (MFR) of 0.2 g/10 minutes or more and 3.0 g/10 minutes or less, preferably 0.3 to 3.0 g/10 minutes at a temperature of 190° C. and a load of 2.16 kg. 2.8 g/10 minutes, more preferably 0.5 to 2.5 g/10 minutes. If the MFR is less than 0.2 g/10 minutes, the fluidity will be insufficient and high-speed formability of the modified material of the present invention cannot be expected, and if the MFR exceeds 3.0 g/10 minutes, the stress crack resistance of the modified material of the present invention will be poor. , impact resistance is not necessarily sufficient.
Furthermore, the modified material made of polyethylene resin has a high load melt flow rate (HLMFR) of 70 g/10 minutes or more and less than 180 g/10 minutes at a temperature of 190° C. and a load of 21.6 kg, preferably 80 to 170 g/10 min, more preferably 90 to 160 g/10 min. If the HLMFR is less than 70 g/10 minutes, the fluidity will be insufficient and high-speed moldability of the modified material of the present invention cannot be expected, and if the HLMFR is greater than 180 g/10 minutes, the stress cracking resistance and impact resistance of the modified material of the present invention will deteriorate. Not necessarily enough.
The ratio of melt flow rate (MFR) to high load melt flow rate (HLMFR), that is, HLMFR/MFR, is 50 to 500, preferably 60 to 400, more preferably 70 to 300, and even more preferably 160 to 500. It is 200. When HLMFR/MFR is less than 50, there is no viscosity reduction at a predetermined shear rate, resulting in insufficient fluidity and the high-speed formability of the modified material of the present invention is reduced; Shrinkage anisotropy is more likely to occur.
In the present invention, MFR and HLMFR are values measured according to JIS-K6922-2:1997.

特性(2)
ポリエチレン系樹脂からなる改質材は、密度が0.955g/cm以上0.970g/cm以下であり、好ましくは0.956~0.968g/cm、更に好ましくは0.958~0.965g/cmである。密度が0.955g/cm未満では、本発明の改質材の剛性が低下し、容器蓋の薄肉化が見込めず、また高温時に変形し易くなり、容器内圧の影響により容器蓋が変形し漏れの原因となる。密度が0.970g/cmを超えると本発明の改質材の耐ストレスクラック性が必ずしも十分でない。
本発明において、ポリエチレン系樹脂成形材料の密度は、JIS-K6922-1,2:1997に準じて測定される値である。
Characteristics (2)
The modified material made of polyethylene resin has a density of 0.955 g/cm 3 or more and 0.970 g/cm 3 or less, preferably 0.956 to 0.968 g/cm 3 , more preferably 0.958 to 0. .965g/ cm3 . If the density is less than 0.955 g/cm 3 , the rigidity of the modified material of the present invention decreases, making it difficult to make the container lid thinner, and it becomes easily deformed at high temperatures, causing the container lid to deform due to the influence of the internal pressure of the container. This may cause leakage. If the density exceeds 0.970 g/cm 3 , the stress cracking resistance of the modified material of the present invention is not necessarily sufficient.
In the present invention, the density of the polyethylene resin molding material is a value measured according to JIS-K6922-1, 2:1997.

特性(3)
ポリエチレン系樹脂からなる改質材は、フルノッチクリープ試験による80℃、1.9MPaにおける破断時間(FNCT)が100時間以上であり、より好ましくは110時間以上、更に好ましくは120時間以上である。上限値は特に限定されないが、通常は1000時間以下である。FNCTが100時間未満では、本発明の改質材を用いて成形された容器蓋に夏場の高温での保管時にストレスクラックによる破壊が発生する可能性が大きくなる。ここで、FNCTは、JIS-K6774:1998年に準拠し、温度80℃で、使用液として花王株式会社製エマール1%水溶液を用いて測定されるものである。
Characteristics (3)
The modifier made of polyethylene resin has a rupture time (FNCT) at 80° C. and 1.9 MPa in a full notch creep test of 100 hours or more, more preferably 110 hours or more, and still more preferably 120 hours or more. The upper limit is not particularly limited, but is usually 1000 hours or less. If the FNCT is less than 100 hours, there is a high possibility that the container lid formed using the modified material of the present invention will break due to stress cracks during storage at high temperatures in summer. Here, FNCT is measured in accordance with JIS-K6774:1998 at a temperature of 80° C. using a 1% aqueous solution of Emar manufactured by Kao Corporation as a working liquid.

特性(4)
ポリエチレン系樹脂からなる改質材は、シャルピー衝撃強度が9.0KJ/m以上であり、好ましくは10~20KJ/mであり、更に好ましくは14~20KJ/mである。シャルピー衝撃強度が9.0KJ/m未満では、液体充填後の容器を落とした場合、本発明の改質材を用いて成形された容器蓋に割れが発生しやすくなる。シャルピー衝撃強度は、JIS-K7111-1:2006年に準拠して測定されるものである。
Characteristics (4)
The modified material made of polyethylene resin has a Charpy impact strength of 9.0 KJ/m 2 or more, preferably 10 to 20 KJ/m 2 , and more preferably 14 to 20 KJ/m 2 . When the Charpy impact strength is less than 9.0 KJ/m 2 , cracks are likely to occur in the container lid formed using the modified material of the present invention when the container is dropped after being filled with liquid. Charpy impact strength is measured in accordance with JIS-K7111-1:2006.

特性(5)
ポリエチレン系樹脂からなる改質材は、曲げ弾性率が好ましくは900~1500MPaであり、より好ましくは950~1450MPaである。曲げ弾性率が900MPa未満では剛性が低下し、容器の内圧により本発明の改質材を用いて成形された容器蓋が変形し易く、特に高温時に変形し易くなる。ここで、曲げ弾性率は、試験片として210℃で射出成形した4×10×80mmの板状体を用い、JIS-K6922-2:1997年に準拠して測定される値である。
Characteristics (5)
The modifier made of polyethylene resin preferably has a flexural modulus of 900 to 1500 MPa, more preferably 950 to 1450 MPa. If the flexural modulus is less than 900 MPa, the rigidity decreases, and the container lid formed using the modified material of the present invention is likely to deform due to the internal pressure of the container, especially at high temperatures. Here, the flexural modulus is a value measured in accordance with JIS-K6922-2:1997 using a 4 x 10 x 80 mm plate body injection molded at 210°C as a test piece.

特性(6)
ポリエチレン系樹脂からなる改質材は、190℃、せん断速度400sec-1での溶融時粘度が好ましくは200~1000Pa・s、より好ましくは250~600Pa・s、更に好適には420~600Pa・sである。溶融粘度が200Pa・s未満では、本発明の改質材の高流動性に優れるが当該改質材を用いて成形された容器蓋の耐ストレスクラック性能や耐衝撃性が低下し、流動性と耐ストレスクラック性、耐衝撃性の両立が出来ない。溶融粘度が1000Pa・sを超えると、流動性が低下するため、高速成形性が低下する。
Characteristics (6)
The modifier made of polyethylene resin preferably has a melting viscosity of 200 to 1000 Pa·s, more preferably 250 to 600 Pa·s, and still more preferably 420 to 600 Pa·s at 190°C and a shear rate of 400 sec -1 . It is. If the melt viscosity is less than 200 Pa・s, the modifier of the present invention has excellent high fluidity, but the stress crack resistance and impact resistance of the container lid formed using the modifier decreases, and the fluidity and It is not possible to achieve both stress crack resistance and impact resistance. When the melt viscosity exceeds 1,000 Pa·s, fluidity decreases, resulting in a decrease in high-speed moldability.

特性(7)
ポリエチレン系樹脂からなる改質材は、引張降伏強さが好ましくは25MPa以上であり、好ましくは26MPa以上、更に好ましくは27MPa以上である。引張降伏強さが25MPa未満では、本発明の改質材を用いて成形された容器蓋のブリッジ部分の切れ感が悪く、適度な硬さが不足する。引張降伏強さの上限値は特に限定されないが、通常は50MPa以下である。ここで、引張降伏強さは、JIS-K6922-2:1997年に準拠して測定される値である。
引張降伏強さは、容器蓋の緩みと相関があり、引張降伏強さが低ければ容器蓋が緩み易くなり、容器蓋の適度な硬さの閉栓性が不足する。容器蓋の耐ストレスクラック性や耐衝撃性を向上させるにはポリエチレン系材料の密度を下げる必要があり、そのため耐ストレスクラック性や耐衝撃性を向上させながら引張降伏強さを向上させることは困難であった。しかしながら、本発明によれば容器蓋の緩み性及び耐ストレスクラック性、耐衝撃性を押しなべて改善することが可能である。
Characteristics (7)
The modifier made of polyethylene resin preferably has a tensile yield strength of 25 MPa or more, preferably 26 MPa or more, and more preferably 27 MPa or more. When the tensile yield strength is less than 25 MPa, the bridge portion of the container lid formed using the modified material of the present invention has a poor cutting feel and lacks appropriate hardness. The upper limit of the tensile yield strength is not particularly limited, but is usually 50 MPa or less. Here, the tensile yield strength is a value measured in accordance with JIS-K6922-2:1997.
The tensile yield strength is correlated with the loosening of the container lid, and if the tensile yield strength is low, the container lid tends to loosen, and the container lid lacks proper hardness to close. In order to improve the stress crack resistance and impact resistance of container lids, it is necessary to lower the density of the polyethylene material, which makes it difficult to improve tensile yield strength while improving stress crack resistance and impact resistance. Met. However, according to the present invention, it is possible to improve the looseness, stress crack resistance, and impact resistance of the container lid.

特性(8)
ポリエチレン系樹脂からなる改質材は、炭化水素揮発分が80ppm以下であることが望ましい。炭化水素揮発分は、好ましくは50ppm以下、更に好ましくは30ppm以下である。本発明にいう炭化水素とは、分子中に少なくとも炭素及び水素を含む化合物を称し、通常はガスクロマトグラフィーにて測定されるもので、所定の数値以下とすることにより、容器収納内容物への臭いや風味の影響を防ぐことができる。ここで、炭化水素揮発分量は、ポリエチレン系樹脂からなる改質材1gを25mlのガラス密閉容器に入れ、130℃で60分加熱した際のへッドスペース中の空気をガスクロマトグラフィーにて測定して得られる。
Characteristics (8)
It is desirable that the modifying material made of polyethylene resin has a hydrocarbon volatile content of 80 ppm or less. The hydrocarbon volatile content is preferably 50 ppm or less, more preferably 30 ppm or less. The term "hydrocarbon" used in the present invention refers to a compound containing at least carbon and hydrogen in the molecule, and is usually measured by gas chromatography. It can prevent the effects of odor and flavor. Here, the hydrocarbon volatile content is determined by measuring the air in the head space using gas chromatography when 1 g of the modifier made of polyethylene resin is placed in a 25 ml glass sealed container and heated at 130°C for 60 minutes. can get.

(2)改質材の組成物としての構成
ポリエチレン系樹脂からなる改質材は、複数種類のエチレン系重合体の組成物であって、下記の成分(A)が20質量%以上40質量%以下、及び、成分(B)が60質量%以上80質量%以下含有される。ポリエチレン系樹脂からなる改質材は、単一のエチレン系重合体で構成されるものであってもよいし、複数種類のエチレン系重合体から組成物として構成されるものでもよい。
成分(A):HLMFRが0.05~5.0g/10分、密度が0.910~0.935g/cm、かつ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(CSD)が0.0~3.0のエチレン系重合体
CSD=4×[EE][CC]/[EC] 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。)
成分(B):温度190℃・荷重2.16Kgにおけるメルトフローレート(MFR)が100g/10分以上600g/10分未満、密度が0.960g/cm以上0.980g/cm未満のエチレン系重合体
(2) Composition of Modifier The modifier made of polyethylene resin is a composition of multiple types of ethylene polymers, and the following component (A) is 20% by mass or more and 40% by mass. Component (B) is contained in an amount of 60% by mass or more and 80% by mass or less. The modifier made of polyethylene resin may be composed of a single ethylene polymer, or may be composed of a composition of multiple types of ethylene polymers.
Component (A): HLMFR is 0.05 to 5.0 g/10 min, density is 0.910 to 0.935 g/cm 3 , and CSD ( Ethylene polymer with comonomer sequence distribution) value (CSD A ) of 0.0 to 3.0 CSD=4×[EE][CC]/[EC] 2 Formula (a)
(In formula (a), [EE] represents the number of ethylene/ethylene chains, [CC] represents the number of comonomer/comonomer chains, and [EC] represents the number of ethylene/comonomer chains.)
Component (B): Ethylene with a melt flow rate (MFR) of 100 g/10 minutes or more and less than 600 g/10 minutes at a temperature of 190°C and a load of 2.16 kg, and a density of 0.960 g/cm 3 or more and less than 0.980 g/cm 3 system polymer

なお、MFR、HLMFR及び密度は各々、前記測定方法により測定される。
また、エチレン系重合体の成分(A)のCSD(コモノマー・シークエンス・ディストリビューション)は、J.C.Randall著、JMS-REV.MACROMOL.CHEM.PHYS.,C29(2&3),201-317頁(1989)の記載に基づき、エチレン系重合体の13C-NMRスペクトルにより測定される。具体的には日本電子社製JEOL-GSX400核磁気共鳴装置を用いて以下の条件で測定し、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・コモノマー連鎖数の値から、上記の式(a)により求めることができる。
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、溶媒及び内部標準: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)
In addition, MFR, HLMFR, and density are each measured by the said measuring method.
Further, the CSD (comonomer sequence distribution) of component (A) of the ethylene polymer is described in J. C. Randall, JMS-REV. MACROMOL. CHEM. PHYS. , C29 (2 & 3), pp. 201-317 (1989), and is measured by the 13 C-NMR spectrum of the ethylene polymer. Specifically, measurements were performed using a JEOL-GSX400 nuclear magnetic resonance apparatus manufactured by JEOL under the following conditions, and the above formula ( It can be determined by a).
Equipment: JEOL-GSX400 manufactured by JEOL, pulse width: 8.0 μsec (flip angle = 40°), pulse repetition time: 5 seconds, number of integrations: 5000 times or more, solvent and internal standard: 1,2,4-tri Chlorobenzene/benzene-d6/hexamethyldisiloxane (mixing ratio: 30/10/1), measurement temperature: 120°C, sample concentration: 0.3 g/ml After that, the spectrum obtained in the measurement is determined based on the following literature. be able to.
(1) In the case of ethylene/1-butene copolymer: Macromolecules, 15, 353-360 (1982) (Eric T. Hsieh and James C. Randall),
(2) In the case of ethylene/1-hexene copolymer: Macromolecules, 15, 1402-1406 (1982) (Eric T. Hsieh and James C. Randall)

一般に、エチレン系重合体のCSDは0~∞の値をとるが、CSDの数値が高いと、よりブロック的にコモノマーが挿入され、CSDの数値が低いとより交互(又はランダム)にコモノマーが挿入されていることを示す。CSDが小さいほど組成分布が良好であると言える。 In general, the CSD of ethylene polymers takes a value of 0 to ∞, but when the CSD value is high, the comonomer is inserted in a more block manner, and when the CSD value is low, the comonomer is inserted more alternately (or randomly). Indicates that the It can be said that the smaller the CSD, the better the composition distribution.

(2-1)成分(A)のエチレン系重合体
成分(A)のエチレン系重合体は、HLMFRが0.05~5.0g/10分であり、好ましくは0.1~3.0g/10分であり、更に好ましくは0.3~2.0g/10分である。成分(A)のHLMFRが0.05g/10分未満では本発明の改質材の流動性が低下し成形性が不良となる傾向があり、5.0g/10分を超えると本発明の改質材の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。
(2-1) Ethylene polymer as component (A) The ethylene polymer as component (A) has an HLMFR of 0.05 to 5.0 g/10 min, preferably 0.1 to 3.0 g/10 min. 10 minutes, more preferably 0.3 to 2.0 g/10 minutes. If the HLMFR of component (A) is less than 0.05 g/10 minutes, the fluidity of the modified material of the present invention tends to decrease and the moldability tends to be poor; There is a tendency for the stress crack resistance and impact resistance of the material to decrease.

成分(A)の密度は、0.910~0.935g/cmであり、好ましくは0.915~0.935g/cm、更に好ましくは0.918~0.932g/cm、更に好ましくは0.920~0.930g/cmである。成分(A)の密度が0.910g/cm未満では本発明の改質材の剛性が不充分となり、0.935g/cmを超えると本発明の改質材の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。 The density of component (A) is 0.910 to 0.935 g/cm 3 , preferably 0.915 to 0.935 g/cm 3 , more preferably 0.918 to 0.932 g/cm 3 , even more preferably is 0.920 to 0.930 g/cm 3 . If the density of component (A) is less than 0.910 g/ cm3 , the rigidity of the modified material of the present invention will be insufficient, and if it exceeds 0.935 g/ cm3 , the stress crack resistance and resistance of the modified material of the present invention will be insufficient. Impact resistance tends to decrease.

エチレン系重合体の成分(A)は、13C-NMRスペクトルにより測定し、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CSD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。
成分(A)のCSDが本発明の範囲、すなわち0.0~3.0であると、本発明の改質材の剛性と耐ストレスクラック性、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、本発明の改質材の剛性と耐ストレスクラック性、耐衝撃性のバランスが低下する傾向がある。
一方、成分(A)の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、本発明の改質材の剛性と耐ストレスクラック性、耐衝撃性のバランスが低下する。CSDは、分子間組成分布及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、成分(A)の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10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、本発明の改質材の剛性と耐ストレスクラック性、耐衝撃性のバランスを高める効果がより発現しやすくなるからである。
Component (A) of the ethylene polymer has a CSD (comonomer sequence distribution) value CSD A of 0.0 to 3.0 as measured by 13 C-NMR spectrum and determined by formula (a). It is preferably 0.0 to 2.5, more preferably 0.0 to 2.2.
When the CSD A of component (A) is within the range of the present invention, that is, 0.0 to 3.0, the modified material of the present invention has an excellent balance of rigidity, stress crack resistance, and impact resistance. On the other hand, when CSD A is larger than 3.0, it indicates that the composition distribution is wide, and the balance between rigidity, stress crack resistance, and impact resistance of the modified material of the present invention tends to deteriorate.
On the other hand, when the CSD A of component (A) is larger than 3.0, it indicates that the composition distribution is wide, and the balance between the rigidity, stress crack resistance, and impact resistance of the modified material of the present invention decreases. . CSD is influenced by both intermolecular composition distribution and intramolecular composition distribution, and in Ziegler-Natta catalysts, the influence of intermolecular composition distribution is dominant, and the smaller the CSD value, the more comonomer copolymerization occurs between molecules. This suggests that there is little variation in the amount and a narrow composition distribution.
In the present invention, the smaller the value of CSD A of component (A), the more preferable it is . This is because the amount of components that do not satisfy the desired density (number of short chain branches) is reduced, so the effect of improving the balance between the rigidity, stress crack resistance, and impact resistance of the modified material of the present invention is more likely to be expressed. .

成分(A)のエチレン系重合体は、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。 The ethylene polymer of component (A) may be a polymer of ethylene alone, but is preferably a copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms, and more preferably a copolymer of ethylene and 1-butene. A copolymer of ethylene and 1-hexene is preferred. The copolymerization ratio of the α-olefin having 3 to 20 carbon atoms is preferably 0.001 to 5.0 mol%.

(2-2)成分(B)のエチレン系重合体
成分(B)のエチレン系重合体は、MFRが100g/10分以上600g/10分未満であり、好ましくは180~500g/10分、更に好ましくは200~350g/10分である。成分(B)のMFRが100g/10分未満では本発明の改質材の流動性が低下し成形性が不良となる傾向があり、600g/10分以上であると本発明の改質材の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。
成分(B)の密度は、0.960g/cm以上0.980g/cm未満、好ましくは0.965~0.975g/cm、更に好ましくは0.965~0.970g/cmである。成分(B)の密度が0.960g/cm未満の場合は本発明の改質材の剛性が低下するおそれがあり、0.980g/cm以上のものは製造が難しい。
成分(B)のエチレン系重合体は、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。
(2-2) Ethylene polymer as component (B) The ethylene polymer as component (B) has an MFR of 100 g/10 minutes or more and less than 600 g/10 minutes, preferably 180 to 500 g/10 minutes, and Preferably it is 200 to 350 g/10 minutes. If the MFR of component (B) is less than 100 g/10 minutes, the fluidity of the modified material of the present invention tends to decrease and the moldability tends to be poor; Stress crack resistance and impact resistance tend to decrease.
The density of component (B) is 0.960 g/cm 3 or more and less than 0.980 g/cm 3 , preferably 0.965 to 0.975 g/cm 3 , more preferably 0.965 to 0.970 g/cm 3 . be. If the density of component (B) is less than 0.960 g/cm 3 , the rigidity of the modifier of the present invention may decrease, and if it is 0.980 g/cm 3 or more, it is difficult to manufacture.
The ethylene polymer of component (B) is preferably an ethylene homopolymer or a copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms, and more preferably an ethylene homopolymer or a copolymer of ethylene and 1-butene. Copolymers or copolymers of ethylene and 1-hexene are preferred. In the case of a copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms, the copolymerization ratio of the α-olefin having 3 to 20 carbon atoms is preferably 0.001 to 5.0 mol%.

本発明において、成分(A)と成分(B)の割合は、成分(A)が20質量%以上40質量%以下、成分(B)が60質量%以上80質量%以下であり、好ましくは成分(A)が20~35質量%、成分(B)が65~80質量%であり、更に好ましくは成分(A)が20~30質量%、成分(B)が70~80質量%である。
成分(A)が20質量%未満では本発明の改質材の耐ストレスクラック性や耐衝撃性が低下し、40質量%を超えると本発明の改質材の成形性が低下する傾向にあり、成分(B)が60質量%未満では本発明の改質材の成形性が低下し、80質量%を超えると本発明の改質材の耐ストレスクラック性や耐衝撃性が低下する傾向にある。この範囲から外れた場合には流動性、剛性、耐ストレスクラック性、耐衝撃性のいずれか一つ以上が不十分となり性能バランスが悪くなる場合がある。
なお、本発明においてエチレン系重合体は、成分(A)と成分(B)のみで構成してもよく、他の任意の樹脂成分などを含有してもよい。
In the present invention, the ratio of component (A) and component (B) is such that component (A) is 20% by mass or more and 40% by mass or less, and component (B) is 60% by mass or more and 80% by mass or less, and preferably component (A) is 20 to 35% by weight and component (B) is 65 to 80% by weight, more preferably component (A) is 20 to 30% by weight and component (B) is 70 to 80% by weight.
If component (A) is less than 20% by mass, the stress crack resistance and impact resistance of the modified material of the present invention will decrease, and if it exceeds 40% by mass, the moldability of the modified material of the present invention will tend to decrease. If component (B) is less than 60% by mass, the moldability of the modified material of the present invention will decrease, and if it exceeds 80% by mass, the stress crack resistance and impact resistance of the modified material of the present invention will tend to decrease. be. If it deviates from this range, any one or more of fluidity, rigidity, stress crack resistance, and impact resistance may be insufficient, resulting in poor performance balance.
In the present invention, the ethylene polymer may be composed of only component (A) and component (B), or may contain other arbitrary resin components.

(3)改質材の組成物としてのその他の要件
[成分(A)のCSDとSCBとの関係]
本発明において成分(A)のエチレン系重合体は、13C-NMRスペクトルによる測定値から式(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(CSD)と、13C-NMRスペクトルにより測定した、主鎖の炭素原子1,000あたりの炭素数1~20の短鎖分岐数SCB(個/1,000C)が、下記式(b)を満たすことは好ましい。より好ましくは、本発明において、CSDとSCBが、下記式(c)を満たす。更に好ましくは下記式(d)を満たす。
CSD < -0.1273 × SCB+3.30 式(b)
CSD < -0.1273 × SCB+3.10 式(c)
CSD < -0.1273 × SCB+2.00 式(d)
(3) Other requirements for the composition of the modifier [Relationship between CSD and SCB of component (A)]
In the present invention, the ethylene polymer of component (A) has a CSD (comonomer sequence distribution) value (CSD A ) determined by formula (a) from the measured value of 13 C-NMR spectrum, and 13 C- It is preferable that the number of short chain branches SCB A having 1 to 20 carbon atoms per 1,000 carbon atoms in the main chain (number/1,000C), as measured by NMR spectrum, satisfies the following formula (b). More preferably, in the present invention, CSD A and SCB A satisfy the following formula (c). More preferably, the following formula (d) is satisfied.
CSD A < -0.1273 × SCB A +3.30 Formula (b)
CSD A < -0.1273 × SCB A +3.10 Formula (c)
CSD A < -0.1273 × SCB A +2.00 Formula (d)

エチレン系重合体では、CSDの数値は短鎖分岐数に影響され、短鎖分岐数が少ないほどエチレン・エチレン連鎖数が相対的に多くなり、式(a)中における[EE]の[CC]と[EC]に対する割合が高くなるため、CSDの数値は高くなる。そのため、同じCSDの数値であっても、短鎖分岐数が少ないものほど組成分布が良好であると言える。 In ethylene polymers, the CSD value is influenced by the number of short chain branches, and the smaller the number of short chain branches, the higher the number of ethylene chains, and the [CC] of [EE] in formula (a) Since the ratio to [EC] becomes higher, the value of CSD becomes higher. Therefore, even if the CSD value is the same, it can be said that the composition distribution is better as the number of short chain branches is smaller.

ここで、CSDとSCBが本発明の範囲、すなわち式(b)を満たす場合は、図1の線形の下方領域になるが、本発明の改質材の剛性と耐ストレスクラック性、耐衝撃性のバランスに優れている。一方、式(b)を満たさない場合は、図1の線形の上方領域になるが、組成分布が広いことを示しており、本発明の改質材の剛性とESCR、耐衝撃性のバランスが低下する傾向にある。
本発明におけるCSDとSCBとの関係式は、便宜的にCSDをSCBの関数として近似式を求め、改質材としてのポリエチレン系樹脂の好ましい範囲を設定したものである。なお、本発明においては、ポリエチレン系樹脂からなる改質材が当該関係式を満足しても、他の特性を満たさないと改質材としての所望の特性バランスを得ることができない。
Here, if CSD A and SCB A satisfy the range of the present invention, that is, formula (b), they will be in the lower region of the line in Figure 1, but the rigidity, stress crack resistance, and resistance of the modified material of the present invention Excellent impact balance. On the other hand, when formula (b) is not satisfied, the region is above the linear line in Figure 1, which indicates that the composition distribution is wide, and the balance between stiffness, ESCR, and impact resistance of the modified material of the present invention is poor. It is on a declining trend.
The relational expression between CSD A and SCB A in the present invention is obtained by conveniently obtaining an approximate expression by using CSD A as a function of SCB A , and setting a preferable range of the polyethylene resin as the modifier. In the present invention, even if the modifier made of polyethylene resin satisfies the relational expression, the desired balance of properties as a modifier cannot be obtained unless other properties are satisfied.

本発明において、CSDとSCBとの関係式を満足するポリエチレン系樹脂からなる改質材を得るためには、コモノマーの挿入の制御が重要であり、様々な手法が挙げられる。例えば、重合条件や重合の触媒系が重要な要素の一つであり、公知の特許文献(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)に記載の特定のマグネシウム化合物、チタン化合物、有機ハロゲン化アルミニウム化合物から得られる固体触媒と有機アルミニウム化合物とを組み合わせてなる触媒を用いることにより容易に制御可能である。 In the present invention, in order to obtain a modifying material made of a polyethylene resin that satisfies the relational expression between CSD A and SCB A , it is important to control the insertion of comonomers, and various methods can be used. For example, the polymerization conditions and polymerization catalyst system are important factors, and known patent documents (JP-A-56-61406, JP-A-56-141304, JP-A-56-166206) , JP-A-57-141407, JP-A-60-235813, JP-A-61-246209) and solid catalysts obtained from specific magnesium compounds, titanium compounds, and organic aluminum halide compounds. This can be easily controlled by using a catalyst in combination with an organoaluminum compound.

[収縮率異方性(MD/TD)]
本発明の改質材は、収縮率異方性(MD/TD)が1.0以上2.5未満であることが好ましい。MD/TDは、1.0以上2.3未満が好ましく、更には1.1以上2.2以下であることが好ましい。この値は、成形温度190℃、金型温度40℃にて、1辺フィルムゲート(ゲート厚み0.2mm)の120×120×2mmの平板成形を行い、成形後、23℃にて48時間放置後の流れ方向(MD)及び流れ直角方法(TD)の収縮率を測定し、MD値をTD値で割った数値である。収縮率異方性(MD/TD)が2.5以上では、成形品が割れやすく、一方、1.0未満では製品が変形しやすくなる。収縮率異方性(MD/TD)は、分子量分布にて調整することが可能である。
[Shrinkage rate anisotropy (MD/TD)]
The modifier of the present invention preferably has a shrinkage anisotropy (MD/TD) of 1.0 or more and less than 2.5. MD/TD is preferably 1.0 or more and less than 2.3, and more preferably 1.1 or more and 2.2 or less. This value was obtained by forming a flat plate of 120 x 120 x 2 mm with a film gate on one side (gate thickness 0.2 mm) at a mold temperature of 190 °C and a mold temperature of 40 °C, and after molding, it was left at 23 °C for 48 hours. The shrinkage percentage in the subsequent machine direction (MD) and in the transverse direction (TD) is measured, and the value is the MD value divided by the TD value. If the shrinkage rate anisotropy (MD/TD) is 2.5 or more, the molded product is likely to crack, while if it is less than 1.0, the product is likely to be deformed. The shrinkage rate anisotropy (MD/TD) can be adjusted by controlling the molecular weight distribution.

3.ポリエチレン系樹脂からなる改質材の製造
ポリエチレン系樹脂からなる改質材に含まれる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。ポリエチレン系樹脂からなる改質材に含まれる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。
3. Production of Modifying Material Made of Polyethylene Resin The ethylene polymer contained in the modifying material made of polyethylene resin can be produced by homopolymerization of ethylene alone or copolymerization of ethylene and α-olefin. The ethylene polymer contained in the modifying material made of polyethylene resin can be obtained by polymerizing it by ordinary one-stage polymerization, but it can also be obtained by mixing components polymerized under different conditions or by sequential multi-stage polymerization. It can also be manufactured.

(1)混合又は逐次多段重合による組成物の製造
ポリエチレン系樹脂からなる改質材は、前記成分(A)のエチレン系重合体と成分(B)のエチレン系重合体とを混合して得ることができる。
樹脂の均一性などの理由から、成分(A)のエチレン系重合体と成分(B)のエチレン系重合体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及び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、他の重合反応器でさら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。
すなわち、本発明において、前記エチレン系重合体の成分(A)及び成分(B)の少なくとも一方が、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により、少なくとも前記二基のうちの一方の重合反応器でエチレン単独重合体が重合され、少なくとも前記二基のうちの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。
(1) Production of a composition by mixing or sequential multi-stage polymerization The modifier made of polyethylene resin can be obtained by mixing the ethylene polymer of component (A) and the ethylene polymer of component (B). I can do it.
For reasons such as uniformity of the resin, it is preferable to sequentially polymerize the ethylene polymer of component (A) and the ethylene polymer of component (B) (sequential multistage polymerization method). For example, It can be obtained by sequentially and continuously polymerizing ethylene and α-olefin in a plurality of reactors connected in series.
In this case, an ethylene homopolymer is polymerized in one polymerization reactor, and a copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms is polymerized in the other polymerization reactor; It is possible to polymerize a copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms in a reactor, and further copolymerize ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms in another polymerization reactor. , the former is preferred.
That is, in the present invention, at least one of the component (A) and the component (B) of the ethylene polymer is produced by multistage polymerization using a combination of at least two polymerization reactors in the presence of a polymerization catalyst. An ethylene homopolymer is polymerized in one of the polymerization reactors, and an ethylene copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms is polymerized in at least the other of the two polymerization reactors. It is preferable that

また、成分(A)と成分(B)とからなる組成物は、成分(A)及び成分(B)を別々に重合した後に混合したものでもよい。更に、成分(A)及び成分(B)のエチレン系重合体のそれぞれは複数の成分により構成することが可能である。該エチレン系重合体は、1種類の触媒を用いて多段重合反応器にて順次連続的に重合された重合体でもよく、複数種類の触媒を用いて単段又は多段重合反応器にて製造された重合体でもよいし、1種類又は複数種類の触媒を用いて重合された重合体を混合したものでもよい。 Moreover, the composition consisting of component (A) and component (B) may be one obtained by polymerizing component (A) and component (B) separately and then mixing them. Furthermore, each of the ethylene polymers of component (A) and component (B) can be composed of a plurality of components. The ethylene polymer may be a polymer that is sequentially and continuously polymerized in a multi-stage polymerization reactor using one type of catalyst, or a polymer that is produced in a single-stage or multi-stage polymerization reactor using multiple types of catalysts. It may be a polymer that has been polymerized using one or more types of catalysts, or a mixture of polymers that have been polymerized using one or more types of catalysts.

(2)重合方法
前記成分(A)のエチレン系重合体及び成分(B)の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/cm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、エチレン及び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。
(2) Polymerization method The ethylene polymer of component (A) and the ethylene polymer of component (B) can be produced by a production process such as a gas phase polymerization method, a solution polymerization method, a slurry polymerization method, etc. Slurry polymerization is preferred. Among the polymerization conditions for the ethylene polymer, the polymerization temperature can be selected from the range of 0 to 300°C. In slurry polymerization, polymerization is carried out at a temperature lower than the melting point of the resulting polymer. Polymerization pressures can be selected from the range of atmospheric pressure to about 100 kg/cm 2 . Selected from aliphatic hydrocarbons such as hexane and heptane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, and alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and methylcyclohexane, in a state where oxygen and moisture are substantially excluded. It can be preferably produced by slurry polymerization of ethylene and α-olefin in the presence of an inert hydrocarbon solvent.

スラリー重合において重合器に供給される水素は、連鎖移動剤として消費され、生成するエチレン系重合体の平均分子量を決定するほか、一部は溶媒に溶解して重合器から排出される。溶媒中への水素の溶解度は小さく、重合器内に大量の気相部が存在しない限り、触媒の重合活性点付近の水素濃度は低い。そのため、水素供給量を変化させれば、触媒の重合活性点における水素濃度が速やかに変化し、生成するエチレン系重合体の分子量は短時間の間に水素供給量に追随して変化する。従って、短い周期で水素供給量を変化させれば、より均質な製品を製造することができるから、重合法としてスラリー重合法を採用することが好ましい。また、水素供給量の変化の態様は、連続的に変化させてもよいが、不連続的に変化させる方が分子量分布を広げる効果が得られる。
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。
Hydrogen supplied to the polymerization vessel during slurry polymerization is consumed as a chain transfer agent and determines the average molecular weight of the produced ethylene polymer, and a portion is dissolved in a solvent and discharged from the polymerization vessel. The solubility of hydrogen in the solvent is low, and unless a large amount of gas phase exists in the polymerization vessel, the hydrogen concentration near the polymerization active site of the catalyst is low. Therefore, if the hydrogen supply amount is changed, the hydrogen concentration at the polymerization active site of the catalyst changes rapidly, and the molecular weight of the produced ethylene polymer changes in a short period of time following the hydrogen supply amount. Therefore, it is preferable to employ the slurry polymerization method as the polymerization method because a more homogeneous product can be produced by changing the hydrogen supply amount in a short cycle. Furthermore, although the manner in which the amount of hydrogen supplied may be changed continuously, it is better to change it discontinuously to obtain the effect of broadening the molecular weight distribution.
In the present invention, it is important to change the hydrogen supply amount during polymerization of the ethylene polymer, but other polymerization conditions such as polymerization temperature, catalyst supply amount, olefin supply amount such as ethylene, 1-butene It is also important to appropriately change the supply amount of comonomers such as, the supply amount of solvent, etc. simultaneously with or separately from changes in hydrogen.

(3)逐次多段重合
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及び有機アルミニウム化合物を含むチーグラー触媒及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及び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及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。
(3) Sequential multistage polymerization In the so-called sequential multistage polymerization method, in which polymerization is carried out sequentially and continuously in multiple reactors connected in series, a high molecular weight component is produced in the first polymerization zone (first stage reactor), The obtained polymer may be transferred to the next reaction zone (second stage reactor) and a low molecular weight component may be produced in the second stage reactor, or the first polymerization zone (first stage reactor) A low molecular weight component is produced in the second reactor), the resulting polymer is transferred to the next reaction zone (second reactor), and a high molecular weight component is produced in the second reactor. Either method is fine.
A specific preferred polymerization method is the following method. That is, a Ziegler catalyst containing a titanium-based transition metal compound and an organoaluminum compound and at least two reactors are used, and ethylene and α-olefin are introduced into the first reactor to reduce the weight of low-density, high-molecular-weight components. The polymer extracted from the first-stage reactor is transferred to the second-stage reactor, and ethylene and hydrogen are introduced into the second-stage reactor to produce a high-density, low-molecular-weight polymer. This is a method for producing component polymers.
In the case of multi-stage polymerization, the amount and properties of the ethylene polymer produced in the polymerization zone from the second stage onward are determined by determining the amount of polymer produced in each stage (which can be determined by unreacted gas analysis), and The physical properties of the polymer extracted from each stage are measured, and the physical properties of the polymer produced at each stage can be determined based on the additivity.

(4)重合触媒
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。
(4) Polymerization Catalyst Various catalysts such as Ziegler catalysts, Phillips catalysts, and metallocene catalysts are used as polymerization catalysts for ethylene polymers. As the polymerization catalyst, any catalyst can be used as long as hydrogen exhibits a chain transfer effect in olefin polymerization. Specifically, any catalyst can be used as long as it is composed of a solid catalyst component and an organometallic compound and is suitable for slurry olefin polymerization in which hydrogen exhibits a chain transfer effect in olefin polymerization. Preferably, it is a heterogeneous catalyst in which the polymerization active sites are localized. The solid catalyst component is not particularly limited as long as it can be used as a solid catalyst for olefin polymerization containing a transition metal compound.

遷移金属化合物としては、周期律表第IV族~第VIII族、好ましくは第IV族~第VI族の金属の化合物を使用することができ、具体例としては、Ti、Zr、Hf、V、Cr、Moなどの化合物が挙げられる。好ましい触媒の例としては、Ti及び/又はVの化合物と周期律表第I族~第III族金属の有機金属化合物からなる固体チーグラー触媒がある。さらに、メタロセン触媒と呼ばれる、シクロペンタジエン骨格を有する配位子が遷移金属に配位してなる錯体と助触媒とを組み合わせたものが例示される。具体的なメタロセン触媒としては、Ti、Zr、Hf、ランタニド系列などを含む遷移金属に、メチルシクロペンタジエン、ジメチルシクロペンタジエン、インデンなどのシクロペンタジエン骨格を有する配位子が配位してなる錯体触媒と、助触媒としてのアルミノキサンなどの周期律表第I族~第III族金属の有機金属化合物とを組み合わせたものや、これらの錯体触媒をシリカなどの担体に担持させた担持型のものが挙げられる。特に好ましいオレフィン重合用の固体触媒成分としては、少なくともチタン及び/又はバナジウム並びにマグネシウムを含有するものが挙げられる。
上記の少なくともチタン及び/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及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(OR 2-m(式中、Rはアルキル、アリール又はシクロアルキル基を示し、Xはハロゲン原子を示し、mは1又は2である)で表される化合物及び一般式Ti(OR 4-n(式中、Rはアルキル、アリール又はシクロアルキル基を示し、X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AlR 3-l(式中、Rはアルキル、アリール又はシクロアルキル基を示し、X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。
As the transition metal compound, compounds of metals from Groups IV to VIII of the periodic table, preferably from Groups IV to VI can be used, and specific examples include Ti, Zr, Hf, V, Examples include compounds such as Cr and Mo. An example of a preferred catalyst is a solid Ziegler catalyst comprising a compound of Ti and/or V and an organometallic compound of a metal from Group I to Group III of the Periodic Table. Furthermore, a combination of a cocatalyst and a complex in which a ligand having a cyclopentadiene skeleton is coordinated to a transition metal, called a metallocene catalyst, is exemplified. Specific metallocene catalysts include complex catalysts in which transition metals including Ti, Zr, Hf, lanthanide series, etc. are coordinated with ligands having a cyclopentadiene skeleton such as methylcyclopentadiene, dimethylcyclopentadiene, and indene. and organometallic compounds of metals from Groups I to III of the periodic table such as aluminoxane as a cocatalyst, and supported type catalysts in which these complex catalysts are supported on a carrier such as silica. It will be done. Particularly preferred solid catalyst components for olefin polymerization include those containing at least titanium and/or vanadium and magnesium.
As the organometallic compound that can be used with the solid catalyst component containing at least titanium and/or vanadium and magnesium, organoaluminum compounds, especially trialkylaluminum, are preferred. The amount of the organoaluminum compound used during the polymerization reaction is not particularly limited, but is usually preferably in the range of 0.05 to 1,000 mol per mol of the titanium compound.
More specifically, a Ziegler catalyst consisting of a solid catalyst component and an organoaluminum compound is preferred, and can be carried out particularly by using the catalyst and production method described in the following known literature. That is, JP-A-56-61406, JP-A-56-141304, JP-A-56-166206, JP-A-57-141407, JP-A-60-235813, and JP-A-Sho. It is preferable to polymerize the olefin using the catalyst system described in Japanese Patent No. 61-246209.
In the present invention, the polymerization catalyst for an ethylene polymer has the general formula Mg(OR 2 ) m X 2 2-m (wherein R 2 represents an alkyl, aryl or cycloalkyl group, and , m is 1 or 2) and the compound represented by the general formula Ti(OR 3 ) n X 3 4-n (wherein, R 3 represents an alkyl, aryl or cycloalkyl group, and and n is 1, 2 or 3) is prepared from a homogeneous hydrocarbon solution containing a compound of general formula AlR 1 l X 1 3-l (wherein R 1 is alkyl, aryl or cycloalkyl). a hydrocarbon-insoluble solid catalyst obtained by treatment with an organic aluminum halide compound represented by X 1 represents a halogen atom, and l represents a number of 1≦l≦2; Preferred are catalyst systems comprising:

(5)重合モノマー
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0.001~5.0モル%が好ましい。
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。
(5) Polymerizable monomer In the present invention, the ethylene polymer is a homopolymer of ethylene, or ethylene and an α-olefin having 3 to 12 carbon atoms, such as propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4 -Methyl-1-pentene, 1-octene, etc., and in the case of copolymerization, 1-butene and 1-hexene are preferred monomers.
Copolymerization with dienes is also possible for the purpose of modification. Examples of diene compounds used at this time include butadiene, 1,4-hexadiene, ethylidenenorbornene, dicyclopentadiene, and the like.
The comonomer content during polymerization can be arbitrarily selected, but for example, in the case of copolymerization of ethylene and α-olefin having 3 to 12 carbon atoms, the comonomer content in the ethylene/α-olefin copolymer is The α-olefin content of is preferably 0.001 to 5.0 mol%.
As the raw material ethylene, ethylene derived from plants can be used for polymerization, and an ethylene polymer using this ethylene may be used.

4.ポリエチレン系樹脂からなる改質材における特性値の制御法
(1)MFR及びHLMFR
ポリエチレン系樹脂からなる改質材の製造において、MFRとHLMFRは、エチレン系モノマーの重合における温度や連鎖移動剤の使用などにより、所望の範囲に調整することができる。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て、結果としてMFR及び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て、結果としてMFR及び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て、結果としてMFR及び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て、結果としてMFR及びHLMFRを小さくすることができる。
4. Control method of characteristic values in modified material made of polyethylene resin (1) MFR and HLMFR
In the production of a modifier made of polyethylene resin, MFR and HLMFR can be adjusted to desired ranges by adjusting the temperature during polymerization of the ethylene monomer, the use of a chain transfer agent, and the like. That is, by increasing the polymerization temperature of ethylene and α-olefin, the molecular weight can be lowered, and as a result, MFR and HLMFR can be increased. By lowering the polymerization temperature, the molecular weight can be increased, and as a result, MFR and HLMFR can be decreased. can do. In addition, in the copolymerization reaction of ethylene and α-olefin, by increasing the amount of hydrogen coexisting (the amount of chain transfer agent), the molecular weight can be lowered, and as a result, MFR and HLMFR can be increased. By decreasing (the amount of chain transfer agent), the molecular weight can be increased, and as a result, MFR and HLMFR can be decreased.

(2)HLMFR/MFR
ポリエチレン系樹脂からなる改質材の製造において、HLMFR/MFR(フローレシオFLR)は、分子量分布を調整することにより増減させることができる。このHLMFR/MFRは、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の単分散性(質量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)と相関があり、HLMFR/MFRの100は単分散性Mw/Mnの約18に相当する。HLMFR/MFR又はMw/Mnは、触媒の種類、助触媒の種類、重合温度、重合反応器内の滞留時間、重合反応器の数などで調整でき、また、押出機の温度、圧力、剪段速度などにより調整可能であり、好ましくは高分子量成分と低分子量成分の混合割合を調整することにより増減することができる。
エチレン系重合体のHLMFR/MFR又はMw/Mnは、触媒の種類の影響を受け易く、一般にフィリプス触媒によれば分子量分布が広く、メタロセン触媒によれば分子量分布が狭く、チーグラー触媒によればその中間的な分子量分布を有する重合体となる。
(2) HLMFR/MFR
In the production of a modifier made of polyethylene resin, HLMFR/MFR (flow ratio FLR) can be increased or decreased by adjusting the molecular weight distribution. This HLMFR/MFR is correlated with the monodispersity of molecular weight (mass average molecular weight Mw/number average molecular weight Mn) determined by gel permeation chromatography, and 100 of HLMFR/MFR corresponds to about 18 of monodispersity Mw/Mn. do. HLMFR/MFR or Mw/Mn can be adjusted by adjusting the type of catalyst, type of promoter, polymerization temperature, residence time in the polymerization reactor, number of polymerization reactors, etc., and can also be adjusted by adjusting the temperature, pressure, and shear stage of the extruder. It can be adjusted by adjusting the speed, etc., and preferably can be increased or decreased by adjusting the mixing ratio of high molecular weight components and low molecular weight components.
The HLMFR/MFR or Mw/Mn of ethylene polymers is easily affected by the type of catalyst; in general, Phillips catalysts have a wide molecular weight distribution, metallocene catalysts have a narrow molecular weight distribution, and Ziegler catalysts have a narrow molecular weight distribution. This results in a polymer with an intermediate molecular weight distribution.

(3)密度
ポリエチレン系樹脂からなる改質材の製造において、密度は、エチレンと共重合させるコモノマーの種類や量を変化させることにより、所望の範囲に調整することができる。
(3) Density In the production of a modifier made of polyethylene resin, the density can be adjusted to a desired range by changing the type and amount of comonomer copolymerized with ethylene.

(4)CSD
ポリエチレン系樹脂からなる改質材において、成分(A)のCSDは、この数値が高いと、よりブロック的にコモノマーが挿入され、CSDの数値が低いとより交互(又はランダム)にコモノマーが挿入されている。コモノマーの挿入の制御は、ポリオレフィン重合分野においては技術革新が重ねられており、様々な手法が挙げられるが、本発明で用いられるポリエチレン系樹脂からなる改質材については、重合の触媒系が重要な要素の一つであり、先に記載した公知の特許文献(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)に記載の特定のマグネシウム化合物、チタン化合物、有機ハロゲン化アルミニウム化合物から得られる固体触媒と有機アルミニウム化合物とを組み合わせてなる触媒を用いることにより容易に制御可能である。
(4) CSD
In a modified material made of polyethylene resin, when the CSD value of component (A) is high, the comonomer is inserted in a more block manner, and when the CSD value is low, the comonomer is inserted more alternately (or randomly). ing. Controlling the insertion of comonomers has undergone repeated technological innovations in the field of polyolefin polymerization, and various methods are available, but for the modifying material made of polyethylene resin used in the present invention, the catalyst system for polymerization is important. It is one of the elements, and is one of the known patent documents described above (JP-A-56-61406, JP-A-56-141304, JP-A-56-166206, JP-A-57-141407). A solid catalyst obtained from a specific magnesium compound, titanium compound, or organic aluminum halide compound described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-235813, Japanese Patent Application Laid-open No. 61-246209) and an organic aluminum compound are combined. It can be easily controlled by using a catalyst.

(5)SCB (主鎖の炭素原子1,000あたりの炭素数1~20の短鎖分岐数)
ポリエチレン系樹脂からなる改質材の製造において、短鎖分岐数は、エチレンと共重合させるコモノマーの種類や量を変化させることにより、所望の範囲に調整することができる。短鎖分岐数は密度と相関があり、例えば密度0.916g/cmでおよそ14個/1,000C、密度0.930g/cmでおよそ4個/1,000C程度となる。
(5) SCB (number of short chain branches with 1 to 20 carbon atoms per 1,000 carbon atoms in the main chain)
In the production of a modifier made of polyethylene resin, the number of short chain branches can be adjusted to a desired range by changing the type and amount of comonomer copolymerized with ethylene. The number of short chain branches is correlated with density; for example, at a density of 0.916 g/cm 3 it is approximately 14 pieces/1,000C, and at a density of 0.930 g/cm 3 it is approximately 4 pieces/1,000C.

(6)その他の特性値の制御
ポリエチレン系樹脂からなる改質材の製造において、フルノッチクリープ試験による80℃、1.9MPaにおける破断時間(FNCT)を大きくするためには、低密度かつ高分子量成分を添加することにより達成可能である。
ESCRは、密度、分子量及び分子量分布にて調整し、本発明における成分(A)の低密度かつ高分子量成分を適宜使用することにより達成可能である。
シャルピー衝撃強度は、ハイロードメルトフローレート(HLMFR)を下げる、密度を下げるなどにより大きくすることができる。
(6) Control of other characteristic values In the production of modified materials made of polyethylene resin, in order to increase the time to rupture (FNCT) at 80°C and 1.9 MPa in the full notch creep test, it is necessary to use low density and high molecular weight components. This can be achieved by adding.
ESCR can be achieved by adjusting the density, molecular weight, and molecular weight distribution and appropriately using the low density and high molecular weight component of component (A) in the present invention.
The Charpy impact strength can be increased by lowering the high load melt flow rate (HLMFR), lowering the density, etc.

曲げ弾性率は、ポリエチレンの分子量及び密度を増減させることにより調節することができ、分子量又は密度を増加させると、曲げ弾性率を上げることができる。
190℃、せん断速度400sec-1での溶融時粘度は、ポリエチレンの分子量及び密度を増減させることにより調節することができ、分子量を増加させると溶融時粘度を上げることができる。
引張降伏強さは、密度を増減させることにより調節することができ、密度を高くすると大きくすることができる。
炭化水素揮発分を所定の値以下にするためには、重合したポリエチレン系重合体に揮発分除去操作、例えばスチームストリッピング処理、温風脱臭処理、真空処理、窒素パージ処理などを実施することにより達成することができ、特にスチーム脱臭処理を行なうことにより、この制御操作を顕著に発揮することができる。スチーム処理の条件は特に限定されるものではないが、エチレン系重合体を100℃のスチームに8時間程度接触させるとよい。
The flexural modulus can be adjusted by increasing or decreasing the molecular weight and density of the polyethylene; increasing the molecular weight or density can increase the flexural modulus.
The melt viscosity at 190° C. and a shear rate of 400 sec −1 can be adjusted by increasing or decreasing the molecular weight and density of polyethylene, and increasing the molecular weight can increase the melt viscosity.
The tensile yield strength can be adjusted by increasing or decreasing the density, and can be increased by increasing the density.
In order to reduce the hydrocarbon volatile content to a predetermined value or less, the polymerized polyethylene polymer is subjected to a volatile content removal operation, such as steam stripping treatment, hot air deodorization treatment, vacuum treatment, nitrogen purge treatment, etc. This control operation can be achieved particularly by performing steam deodorization treatment. Although the conditions for the steam treatment are not particularly limited, it is preferable to contact the ethylene polymer with steam at 100° C. for about 8 hours.

5.ポリエチレン系樹脂からなる改質材の量
本発明において改質材の含有量は、ポリオレフィン系回収樹脂と改質材の合計量に対し、1~99質量%の範囲内で適宜調節される。市場で回収されたPETボトルキャップから再生されたポリオレフィン系回収樹脂の耐久性(耐ストレスクラック性)を、非炭酸飲料用PETボトルキャップ製品のレベルまで改質するにあたっては、ポリオレフィン系回収樹脂の性能に合わせて、適切な量の改質材を添加する必要がある。ポリオレフィン系回収樹脂の性能が高ければ改質材の量は少量で済むが、その性能が低ければ、必要な改質材の量は多くなる。
改質材の量は、改質時にポリオレフィン系回収樹脂の剛性を損なうことなく、市場で回収されたPETボトルキャップから再生させたポリオレフィン系回収樹脂の耐久性(耐ストレスクラック性)を、非炭酸飲料用PETボトルキャップ製品として使用可能なレベルまで向上させる観点から、得られるポリオレフィン系樹脂成形材料の剛性を示す曲げ弾性率、及び、ポリオレフィン系樹脂成形材料の耐久性(耐ストレスクラック性)を示す環境応力き裂抵抗(ESCR)の両方がバランス良く高くなるように調節することが好ましい。
具体的には、ポリオレフィン系樹脂成形材料の曲げ弾性率が、好ましくは900MPa以上、さらに好ましくは950MPa以上となるように、又は、ポリオレフィン系樹脂成形材料の環境応力き裂抵抗(ESCR)が、好ましくは45時間以上、さらに好ましくは50時間以上となるように改質材の量を調節する。
多くの場合において、市場で回収されたPETボトルキャップから得られたポリオレフィン系回収樹脂及びポリエチレン系樹脂からなる改質材の合計量に対し、当該改質材の量を10質量%以上、好ましくは20質量%以上、さらに好ましくは30質量%以上とすることにより、非炭酸飲料用PETボトルキャップ製品に使用可能なレベルの性能が得られる。
また、ポリエチレン系樹脂からなる改質材の量が多いほど得られるポリオレフィン系樹脂成形材料の性能は向上するため、当該改質材の量の上限は特に制限されないが、多くの場合において、ポリオレフィン系回収樹脂及びポリエチレン系樹脂からなる改質材の合計量に対し、当該改質材の量を70質量%以下、さらに好ましくは60質量%以下、さらに好ましくは50質量%以下に制限したとしても、非炭酸飲料用PETボトルキャップ製品に使用可能なレベルの性能を得るのに十分な量である。
5. Amount of Modifier Made of Polyethylene Resin In the present invention, the content of the modifier is appropriately adjusted within the range of 1 to 99% by mass based on the total amount of the recovered polyolefin resin and the modifier. In order to improve the durability (stress crack resistance) of polyolefin-based recovered resin recycled from PET bottle caps collected in the market to the level of PET bottle cap products for non-carbonated beverages, the performance of the recovered polyolefin-based resin is important. It is necessary to add an appropriate amount of modifier according to the If the performance of the recovered polyolefin resin is high, only a small amount of modifier is required, but if the performance is low, the amount of modifier required is large.
The amount of the modifying material is determined to improve the durability (stress crack resistance) of the recovered polyolefin resin recycled from PET bottle caps collected in the market without impairing the rigidity of the recovered polyolefin resin during modification. The bending elastic modulus, which indicates the rigidity of the resulting polyolefin resin molding material, and the durability (stress crack resistance) of the polyolefin resin molding material are shown, from the perspective of improving it to a level that can be used as a PET bottle cap product for beverages. It is preferable to adjust the environmental stress cracking resistance (ESCR) so that both of them are high in a well-balanced manner.
Specifically, the flexural modulus of the polyolefin resin molding material is preferably 900 MPa or more, more preferably 950 MPa or more, or the environmental stress cracking resistance (ESCR) of the polyolefin resin molding material is preferably The amount of the modifier is adjusted so that the heating time is 45 hours or more, more preferably 50 hours or more.
In many cases, the amount of the modifier is preferably 10% by mass or more, based on the total amount of the modifier consisting of recovered polyolefin resin and polyethylene resin obtained from PET bottle caps collected on the market. By setting the content to 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, performance at a level that can be used for PET bottle cap products for non-carbonated beverages can be obtained.
In addition, the performance of the resulting polyolefin resin molding material improves as the amount of the modifier made of polyethylene resin increases, so the upper limit of the amount of the modifier is not particularly limited. Even if the amount of the modifier is limited to 70% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, even more preferably 50% by mass or less, with respect to the total amount of the modifier consisting of recovered resin and polyethylene resin, The amount is sufficient to obtain a usable level of performance for PET bottle cap products for non-carbonated beverages.

6.ポリオレフィン系樹脂成形材料の製造
本発明のポリオレフィン系樹脂成形材料は、必須成分として、上記ポリオレフィン系回収樹脂、及び、上記ポリエチレン系樹脂からなる改質材、さらに必要に応じて他の成分を、樹脂組成物の製造における常法に従い均一に混合することによって得られる。
例えば、ポリオレフィン系回収樹脂のペレットと改質材のペレットを、ドライブレンド又はメルトブレンドし、ブレンド中に他の成分を任意の順序で添加すればよい。ドライブレンドの場合は、最終的に成形機内においてポリオレフィン系回収樹脂のペレットと改質材のペレットがメルトブレンドされる。ブレンド方法は製造工程に合わせて適宜選択される。メルトブレンドする場合は、得られたポリオレフィン系樹脂成形材料を、ペレタイザーで処理することによりペレット化してもよい。
6. Manufacture of polyolefin resin molding material The polyolefin resin molding material of the present invention contains the above-mentioned recovered polyolefin resin and a modifier made of the above-mentioned polyethylene resin as essential components, and further contains other components as necessary. It can be obtained by uniformly mixing according to a conventional method for producing compositions.
For example, pellets of the recovered polyolefin resin and pellets of the modifier may be dry-blended or melt-blended, and other components may be added in any order during the blending. In the case of dry blending, pellets of the recovered polyolefin resin and pellets of the modifier are finally melt-blended in a molding machine. The blending method is appropriately selected depending on the manufacturing process. In the case of melt blending, the obtained polyolefin resin molding material may be pelletized by processing with a pelletizer.

本発明のポリオレフィン系樹脂成形材料には、各種の物性をより高め又は他の物性を付加するために、常法に従い、オレフィン系以外の重合体を配合してもよく、また、酸化防止剤(フェノール系、リン系、イオウ系)、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、結晶化速度を促進する造核剤などの添加剤を配合してもよい。 In order to further enhance various physical properties or add other physical properties, polymers other than olefins may be blended into the polyolefin resin molding material of the present invention, and antioxidants ( (phenols, phosphorus, sulfur), ultraviolet absorbers, light stabilizers, lubricants, antistatic agents, antifogging agents, antiblocking agents, processing aids, colored pigments, crosslinking agents, blowing agents, inorganic or organic fillers , a flame retardant, a nucleating agent that accelerates the crystallization rate, and other additives may be added.

本発明のポリオレフィン系樹脂成形材料は、非炭酸飲料用PETボトルキャップとして好適な特性を付与する観点から、上記ポリオレフィン系回収樹脂及び上記ポリエチレン系樹脂からなる改質材の含有割合が高いことが好ましく、具体的には、上記ポリオレフィン系回収樹脂と上記ポリエチレン系樹脂からなる改質材の合計量が、ポリオレフィン系樹脂成形材料全体の90質量%以上であることが好ましく、95質量%以上であることがさらに好ましく、97質量%以上であることがさらに好ましい。 The polyolefin resin molding material of the present invention preferably has a high content ratio of the modifier made of the recovered polyolefin resin and the polyethylene resin, from the viewpoint of imparting properties suitable as a PET bottle cap for non-carbonated beverages. Specifically, the total amount of the modified material consisting of the recovered polyolefin resin and the polyethylene resin is preferably 90% by mass or more, and preferably 95% by mass or more of the entire polyolefin resin molding material. is more preferable, and even more preferably 97% by mass or more.

7.ポリオレフィン系樹脂成形材料を用いた成形
本発明のポリオレフィン系樹脂成形材料は、各種特性を満足するので、成形性、高流動性、臭い、耐衝撃性、食品安全性、剛性などに優れ、なおかつ耐熱性に優れる。したがって、このような特性を必要とする容器や容器蓋などの用途に適している。
特に、本発明のポリオレフィン系樹脂成形材料を用い、射出成形法や圧縮成形法などにより成形することで、非炭酸飲料用PETボトルキャップを製造することができる。非炭酸飲料用PETボトルキャップは、連続圧縮成形法により製造されることが好ましい。
その他、本発明のポリオレフィン系樹脂成形材料は、食用油、わさびなどの香辛料、調味料、アルコール飲料などの食品及び飲料における容器や容器蓋、化粧品やヘアクリームなどの容器及び容器蓋の用途にも使用でき、主として射出成形法で成形される。
7. Molding using polyolefin resin molding material The polyolefin resin molding material of the present invention satisfies various properties, so it has excellent moldability, high fluidity, odor, impact resistance, food safety, rigidity, etc., and is heat resistant. Excellent in sex. Therefore, it is suitable for applications such as containers and container lids that require such characteristics.
In particular, PET bottle caps for non-carbonated beverages can be manufactured by molding using the polyolefin resin molding material of the present invention by injection molding, compression molding, or the like. The PET bottle cap for non-carbonated beverages is preferably manufactured by continuous compression molding.
In addition, the polyolefin resin molding material of the present invention can be used for containers and container lids for foods and beverages such as edible oils, spices such as wasabi, seasonings, and alcoholic beverages, and containers and container lids for cosmetics and hair creams. It can be used and is mainly molded by injection molding method.

以下の実施例及び比較例において本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。 The present invention will be explained in more detail in the following Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.

〔測定方法及び評価方法〕
実施例、比較例で用いた測定方法、評価方法は以下のとおりである。
(1)温度190℃・荷重2.16kgにおけるメルトフローレート(MFR):JIS-K6922-2:1997年に準拠して測定した。
(2)温度190℃・荷重21.6kgにおけるハイロードメルトフローレート(HLMFR):JIS-K6922-2:1997年に準拠して測定した。
(3)密度:JIS-K6922-1,2:1997年に準じて測定した。
[Measurement method and evaluation method]
The measurement methods and evaluation methods used in Examples and Comparative Examples are as follows.
(1) Melt flow rate (MFR) at a temperature of 190° C. and a load of 2.16 kg: Measured in accordance with JIS-K6922-2:1997.
(2) High load melt flow rate (HLMFR) at a temperature of 190° C. and a load of 21.6 kg: Measured in accordance with JIS-K6922-2:1997.
(3) Density: Measured according to JIS-K6922-1, 2:1997.

(4)コモノマー・シークエンス・ディストリビューション(CSD):ポリエチレン系樹脂からなる改質材の成分(A)のCSD(CSD)を、J.C.Randall著、JMS-REV.MACROMOL.CHEM.PHYS.,C29(2&3),201-317頁(1989)の記載に基づき、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] 式(a)
(4) Comonomer sequence distribution (CSD A ): The CSD (CSD A ) of component (A) of the modifier made of polyethylene resin was determined by J. C. Randall, JMS-REV. MACROMOL. CHEM. PHYS. , C29 (2 & 3), pp. 201-317 (1989). Specifically, the number of ethylene/ethylene chains, the number of comonomer/comonomer chains, and the number of ethylene/comonomer chains were measured using a JEOL-GSX400 nuclear magnetic resonance apparatus manufactured by JEOL. From these values, CSD A was calculated using the formula ( Determined by a).
CSD=4×[EE][CC]/[EC] 2 formula (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、溶媒及び内部標準: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)
In addition, specifically, the measurement was performed under the following conditions.
Equipment: JEOL-GSX400 manufactured by JEOL, pulse width: 8.0 μsec (flip angle = 40°), pulse repetition time: 5 seconds, number of integrations: 5000 times or more, solvent and internal standard: 1,2,4-tri Chlorobenzene/benzene-d6/hexamethyldisiloxane (mixing ratio: 30/10/1), measurement temperature: 120°C, sample concentration: 0.3 g/ml. In addition, the spectrum obtained in the measurement was determined based on the following literature.
(i) In the case of ethylene/1-butene copolymer: Macromolecules, 15, 353-360 (1982) (Eric T. Hsieh and James C. Randall),
(ii) In the case of ethylene/1-hexene copolymer: Macromolecules, 15, 1402-1406 (1982) (Eric T. Hsieh and James C. Randall)

(5)主鎖の炭素原子1,000あたりの炭素数1~20の短鎖分岐数SCB
ポリエチレン系樹脂からなる改質材の成分(A)の13C-NMRスペクトル測定を、上記CSDの算出に用いた13C-NMRスペクトル測定と同一条件で測定し、下記の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)
(5) Number of short chain branches with 1 to 20 carbon atoms per 1,000 carbon atoms in the main chain SCB A :
The 13 C-NMR spectrum of component (A) of the modifier made of polyethylene resin was measured under the same conditions as the 13 C-NMR spectrum used to calculate the CSD, and was determined based on the following literature.
(i) In the case of ethylene/1-butene copolymer: Macromolecules, 15, 353-360 (1982) (Eric T. Hsieh and James C. Randall),
(ii) In the case of ethylene/1-hexene copolymer: Macromolecules, 15, 1402-1406 (1982) (Eric T. Hsieh and James C. Randall)

(6)フルノッチクリープ試験による1.9MPaにおける破断時間(FNCT):JIS-K6774:1998年に準拠し、温度80℃で、使用液として花王株式会社製洗剤エマール1%水溶液を用いて測定した。
(7)シャルピー衝撃強度:JIS-K7111-1:2006年に準拠して測定した。
(8)曲げ弾性率:試験片として210℃で射出成形した4mm×10mm×80mmの板状体を用い、JIS-K6922-2:1997年に準拠して測定した。
(6) Fracture time (FNCT) at 1.9 MPa by full notch creep test: Measured in accordance with JIS-K6774:1998 at a temperature of 80° C. using a 1% aqueous solution of detergent Emal manufactured by Kao Corporation as the working liquid.
(7) Charpy impact strength: Measured in accordance with JIS-K7111-1:2006.
(8) Flexural modulus: Measured in accordance with JIS-K6922-2:1997 using a 4 mm x 10 mm x 80 mm plate body injection molded at 210° C. as a test piece.

(9)溶融時粘度:インテスコ社製キャピラリーレオメータを用い、190℃測定時、直径1mm、L/D:35のキャピラリーを用いて、せん断速度400sec-1の溶融粘度を測定した。
(10)ESCR:ASTM D 1693に準拠し、温度50℃で、使用液としてSIGMA―ALDRICH製IGEPAL CO-630の10vol%水溶液を用いて測定した。
(11)ポリオレフィン系樹脂成形材料の総合評価
ポリオレフィン系樹脂成形材料の非炭酸飲料用PETボトルキャップ適合性を、以下の評価基準で評価した。
[評価基準]
○(良):曲げ弾性率が900MPa以上、かつESCRが45時間以上である。
×(不良):曲げ弾性率が900MPa未満、又はESCRが45時間未満である。
(9) Melt viscosity: Melt viscosity was measured using a capillary rheometer manufactured by Intesco at a shear rate of 400 sec -1 at 190° C. using a capillary with a diameter of 1 mm and L/D: 35.
(10) ESCR: Measured in accordance with ASTM D 1693 at a temperature of 50° C. using a 10 vol % aqueous solution of IGEPAL CO-630 manufactured by SIGMA-ALDRICH as the working liquid.
(11) Comprehensive evaluation of polyolefin resin molding material The compatibility of the polyolefin resin molding material with PET bottle caps for non-carbonated beverages was evaluated using the following evaluation criteria.
[Evaluation criteria]
○ (Good): Flexural modulus is 900 MPa or more and ESCR is 45 hours or more.
× (Poor): Flexural modulus is less than 900 MPa, or ESCR is less than 45 hours.

〔改質材Aの調製〕
(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触媒成分が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質量%、Tiが10.5質量%含まれていた。
[Preparation of modified material A]
(Manufacture of catalyst)
115 g of magnesium ethoxide, 151 g of tri-n-butoxymonochlorotitanium, and 37 g of n-butanol were mixed at 150° C. for 6 hours and homogenized. Next, the temperature was lowered to 60°C, and n-hexane was added to form a homogeneous solution. Next, 457 g of ethylaluminum sesquichloride was added dropwise at a predetermined temperature and stirred for 1 hour. By washing the generated precipitate with n-hexane, 210 g of the catalyst component was obtained. The obtained solid was dried and powdered. This powder contained 11.0% by mass of Mg and 10.5% by mass of Ti.

(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1.5g/hrを、また有機金属化合物供給ラインからトリエチルアルミニウム40mmol/hrを供給し、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17.3(kg/hr)、1-ブテン0.59(kg/hr)の速度で供給し、全圧1.4MPa、平均滞留時間2.2hr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を、「成分(A)」とした。
第一段反応器で生成したスラリー状重合生成物をそのまま内容積400リットルの第二段反応器へ全量、内径50mmの連続管を通して導入し、重合器内容物を所要速度にて排出しながら、82℃にて重合溶媒(n-ヘキサン)100(l/hr)、水素30.2(g/hr)、エチレン42.8(kg/hr)の速度で供給し、全圧1.1MPa、平均滞留時間1.71hrの条件下で連続的に第二段重合を行なった。
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、ペレタイザーで造粒した後、その物性を評価した。
上記の方法で得られた改質材Aは、本発明で用いられる改質材の要件を満たしていた。結果を後掲の表1に示す。
なお、表1において、第二段反応器で生成した「成分(B)」の物性は、最終生成物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。
(Production of polymer)
1.5 g/hr of the solid catalyst component obtained in the above (catalyst production) was fed from the catalyst supply line to the first stage polymerization vessel with an internal volume of 200 liters as the first stage reactor, and triethyl While supplying 40 mmol/hr of aluminum and discharging the polymerized contents at the required rate, at 70°C, polymerization solvent (n-hexane) 70 (l/hr), hydrogen 209 (mg/hr), ethylene 17.3 (kg) /hr) and 1-butene at a rate of 0.59 (kg/hr), and the first stage copolymerization was carried out continuously under conditions of a total pressure of 1.4 MPa and an average residence time of 2.2 hr.
A portion of the polymerization product from the first-stage reactor was sampled, and the polymerized product was recovered and its physical properties were measured, and the results were designated as "component (A)."
The entire slurry polymerization product produced in the first stage reactor was directly introduced into the second stage reactor with an internal volume of 400 liters through a continuous tube with an inner diameter of 50 mm, and while discharging the contents of the polymerization vessel at the required speed, Polymerization solvent (n-hexane) was supplied at a rate of 100 (l/hr), hydrogen 30.2 (g/hr), and ethylene 42.8 (kg/hr) at 82°C, total pressure 1.1 MPa, average The second stage polymerization was carried out continuously under conditions of a residence time of 1.71 hr.
The polymerization product discharged from the second stage reactor was introduced into a flushing tank, the polymerization product was continuously extracted, and unreacted gas was removed from the degassing line. After the obtained polymer was subjected to a steam stripping treatment and granulated using a pelletizer, its physical properties were evaluated.
Modified material A obtained by the above method met the requirements for a modified material used in the present invention. The results are shown in Table 1 below.
In Table 1, the physical properties of "component (B)" produced in the second stage reactor are the physical properties of the final product polyethylene composition and the physical properties of component (A) obtained in the first stage reactor. It was obtained by calculation based on the additivity rule.

〔実施例1〕
市場で回収されたPETボトルキャップから再生されたポリオレフィン系回収樹脂として、進栄化成株式会社のリサイクルペレット(MFR:1.4g/10分、HLMFR:147g/10分、HLMFR/MFR:105、密度:0.965g/cm、FNCT:23時間、シャルピー衝撃強度:8KJ/m、曲げ弾性率:1050PMa、ESCR:30時間)と、上記の改質材A(MFR:0.8g/10分、HLMFR:130g/10分、HLMFR/MFR:162.5、密度:0.962g/cm、FNCT:170時間、シャルピー衝撃強度:11KJ/m、曲げ弾性率:1000PMa、ESCR:250時間)のペレットを、60:40の質量比(ポリオレフィン系回収樹脂:改質材)でドライブレンドした後、容量100mlの小型ミキサーを取り付けた東洋精機(株)製ラボプラストミル(形式:ローラミキサR100型)に70g投入した。また、同時に酸化防止剤B225を0.14g投入し、190℃で3分間予熱した後、190℃・40rpmで2分間混練しメルトブレンドした。
得られた樹脂成形材料の物性値は、MFR:1.1g/10分、HLMFR:137g/10分、HLMFR/MFR:125、密度:0.964g/cm、シャルピー衝撃強度:9KJ/m、曲げ弾性率:1020PMa、ESCR:83時間となり、非炭酸飲料用PETボトルキャップとして使用可能な物性値であった。
[Example 1]
Recycled pellets from Shinei Kasei Co., Ltd. (MFR: 1.4 g/10 min, HLMFR: 147 g/10 min, HLMFR/MFR: 105, density : 0.965 g/cm 3 , FNCT: 23 hours, Charpy impact strength: 8 KJ/m 2 , flexural modulus: 1050 PMa, ESCR: 30 hours) and the above modified material A (MFR: 0.8 g/10 minutes). , HLMFR: 130g/10min, HLMFR/MFR: 162.5, density: 0.962g/cm 3 , FNCT: 170 hours, Charpy impact strength: 11KJ/m 2 , flexural modulus: 1000PMa, ESCR: 250 hours) After dry-blending the pellets at a mass ratio of 60:40 (polyolefin recovered resin:modifying material), a Laboplastomill manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. (type: roller mixer R100 type) equipped with a small mixer with a capacity of 100 ml was used. 70g was added to At the same time, 0.14 g of antioxidant B225 was added, preheated at 190°C for 3 minutes, and then kneaded at 190°C and 40 rpm for 2 minutes to perform melt blending.
The physical properties of the obtained resin molding material are MFR: 1.1 g/10 min, HLMFR: 137 g/10 min, HLMFR/MFR: 125, density: 0.964 g/cm 3 , Charpy impact strength: 9 KJ/m 2 , flexural modulus: 1020 PMa, and ESCR: 83 hours, which were physical property values that could be used as a PET bottle cap for non-carbonated beverages.

〔実施例2〕
実施例1の試験条件において、ポリオレフィン系回収樹脂と改質材の質量比を20:80に変更したこと以外は、同様に試験を実施した。
得られた樹脂成形材料の物性値は、MFR:0.8g/10分、HLMFR:132g/10分、HLMFR/MFR:165、密度:0.963g/cm、シャルピー衝撃強度:10KJ/m、曲げ弾性率:1000PMa、ESCR:150時間となり、非炭酸飲料用PETボトルキャップとして使用可能な物性値であった。
[Example 2]
The test was conducted in the same manner as in Example 1, except that the mass ratio of the recovered polyolefin resin and the modifier was changed to 20:80.
The physical properties of the obtained resin molding material are MFR: 0.8 g/10 min, HLMFR: 132 g/10 min, HLMFR/MFR: 165, density: 0.963 g/cm 3 , Charpy impact strength: 10 KJ/m 2 , flexural modulus: 1000 PMa, and ESCR: 150 hours, which were physical property values that could be used as a PET bottle cap for non-carbonated beverages.

〔比較例1〕
市場で回収されたPETボトルキャップから再生されたポリオレフィン系回収樹脂として、実施例1で用いた進栄化成株式会社のリサイクルペレットと、改質材として、日本ポリエチレン(株)の一般射出成形用のグレードであるポリエチレン樹脂HJ560(MFR:7.1g/10分、HLMFR:227g/10分、HLMFR/MFR:32、密度:0.964g/cm、FNCT:15時間、シャルピー衝撃強度:6KJ/m、曲げ弾性率:1200MPa、ESCR:21時間)のペレットを、60:40の質量比(ポリオレフィン系回収樹脂:改質材)でドライブレンドした後、容量100mlの小型ミキサーを取り付けた東洋精機(株)製ラボプラストミル(形式:ローラミキサR100型)に70g投入した。また、同時に酸化防止剤B225を0.14g投入し、190℃で3分間予熱した後、190℃・40rpmで2分間混練しメルトブレンドした。
得られた樹脂成形材料の物性値は、MFR:3.7g/10分、HLMFR:185g/10分、HLMFR/MFR:50、密度:0.965g/cm、シャルピー衝撃強度:7KJ/m、曲げ弾性率:1080MPa、ESCR:25時間となり、ESCRで示される耐久性(耐ストレスクラック性)が不足しているため、非炭酸飲料用のPETボトルキャップとしては使用できない。
[Comparative example 1]
Recycled pellets from Shinei Kasei Co., Ltd. used in Example 1 were used as polyolefin-based recovered resin recycled from PET bottle caps collected in the market, and recycled pellets from Japan Polyethylene Co., Ltd. for general injection molding were used as modifying materials. Grade polyethylene resin HJ560 (MFR: 7.1 g/10 min, HLMFR: 227 g/10 min, HLMFR/MFR: 32, density: 0.964 g/cm 3 , FNCT: 15 hours, Charpy impact strength: 6 KJ/m 2 , flexural modulus: 1200 MPa, ESCR: 21 hours) pellets were dry-blended at a mass ratio of 60:40 (polyolefin-based recovered resin:modifying material), and then the pellets were dry-blended using a Toyo Seiki machine equipped with a small mixer with a capacity of 100 ml. 70 g of the mixture was put into a Labo Plastomill (type: roller mixer R100 type) manufactured by Co., Ltd. At the same time, 0.14 g of antioxidant B225 was added, preheated at 190°C for 3 minutes, and then kneaded at 190°C and 40 rpm for 2 minutes to perform melt blending.
The physical properties of the obtained resin molding material are: MFR: 3.7 g/10 min, HLMFR: 185 g/10 min, HLMFR/MFR: 50, density: 0.965 g/cm 3 , Charpy impact strength: 7 KJ/m 2 , flexural modulus: 1080 MPa, ESCR: 25 hours, and because the durability (stress crack resistance) shown by ESCR is insufficient, it cannot be used as a PET bottle cap for non-carbonated beverages.

〔比較例2〕
市場で回収されたPETボトルキャップから再生されたポリオレフィン系回収樹脂として、実施例1で用いた進栄化成株式会社のリサイクルペレットと、改質材として、日本ポリエチレン(株)のプラストマーのグレードであるポリエチレン樹脂KS571(MFR:12g/10分、HLMFR:データ無し、HLMFR/MFR:データ無し、密度:0.907g/cm、FNCT:500時間以上、シャルピー衝撃強度:柔らかすぎて破壊せず、曲げ弾性率:110MPa、ESCR:1000時間以上)のペレットを、80:20の質量比(ポリオレフィン系回収樹脂:改質材)でドライブレンドした後、容量100mlの小型ミキサーを取り付けた東洋精機(株)製ラボプラストミル(形式:ローラミキサR100型)に70g投入した。また、同時に酸化防止剤B225を0.14g投入し、190℃で3分間予熱した後、190℃・40rpmで2分間混練しメルトブレンドした。
得られた樹脂成形材料の物性値は、MFR:1.8g/10分、HLMFR:170g/10分、HLMFR/MFR:94、密度:0.953g/cm、曲げ弾性率:700MPa、ESCR:140時間となり、ESCRで示される耐久性(耐ストレスクラック性)は良好な結果だったが、曲げ弾性率で示される剛性が大幅に低下しており、非炭酸飲料用のPETボトルキャップとしては適していなかった。
[Comparative example 2]
Recycled pellets from Shinei Kasei Co., Ltd. used in Example 1 were used as the polyolefin-based recovered resin recycled from PET bottle caps collected in the market, and plastomer grade from Japan Polyethylene Co., Ltd. was used as the modifying material. Polyethylene resin KS571 (MFR: 12 g/10 min, HLMFR: no data, HLMFR/MFR: no data, density: 0.907 g/cm 3 , FNCT: 500 hours or more, Charpy impact strength: too soft to break, bend After dry blending the pellets (modulus of elasticity: 110 MPa, ESCR: 1000 hours or more) at a mass ratio of 80:20 (polyolefin recovered resin: modifier), a small mixer with a capacity of 100 ml was attached to the pellets manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. 70 g of the mixture was put into a Labo Plastomill (type: roller mixer R100 type) manufactured by Co., Ltd. At the same time, 0.14 g of antioxidant B225 was added, preheated at 190°C for 3 minutes, and then kneaded at 190°C and 40 rpm for 2 minutes to perform melt blending.
The physical properties of the obtained resin molding material are: MFR: 1.8 g/10 min, HLMFR: 170 g/10 min, HLMFR/MFR: 94, density: 0.953 g/cm 3 , flexural modulus: 700 MPa, ESCR: Although the durability (stress crack resistance) shown by ESCR was good for 140 hours, the rigidity shown by flexural modulus was significantly reduced, making it suitable for PET bottle caps for non-carbonated beverages. It wasn't.

[結果]
実施例1、2で用いた改質材A、比較例1で用いた改質材HJ560、及び比較例2で用いた改質材KS571の特性を、下記表1に示す。
また、各実施例及び比較例で用いたポリオレフィン系回収樹脂、改質材、及び、各実施例及び比較例で得られた改質後のポリオレフィン系樹脂成形材料の特性を、下記表2に示す。
実施例1及び2で用いた改質材は、上述した特定の成分(A)および成分(B)からなり特性(1)から特性(4)を満たすポリエチレン系樹脂であり、曲げ弾性率で表される剛性及びFNCTで表される耐久性をはじめ、PETボトルキャップに求められる諸物性値に優れているため、実施例1及び2で得られた樹脂成形材料は、改質前のポリオレフィン系回収樹脂が有していた諸物性値をPETボトルキャップに求められるレベルから下げることなく、耐久性(耐ストレスクラック性)を通常の非炭酸飲料用PETボトルキャップ製品に求められるレベルにまで向上させることができた。
これに対し、比較例1で用いた改質材は、成分(A)および成分(B)からなるものではなく、FNCTが低いため、比較例1で得られた樹脂成形材料のESCRも低くなり、耐久性(耐ストレスクラック性)が不足した。
また、比較例2で用いた改質材は、成分(A)および成分(B)からなるものではなく、さらに曲げ弾性率が低いため、比較例2で得られた樹脂成形材料の曲げ弾性率も低くなり、剛性が大幅に低下した。
[result]
The properties of Modifier A used in Examples 1 and 2, Modifier HJ560 used in Comparative Example 1, and Modifier KS571 used in Comparative Example 2 are shown in Table 1 below.
In addition, the properties of the recovered polyolefin resin and modified material used in each Example and Comparative Example, and the modified polyolefin resin molding material obtained in each Example and Comparative Example are shown in Table 2 below. .
The modifier used in Examples 1 and 2 is a polyethylene resin that is composed of the above-mentioned specific components (A) and (B) and satisfies characteristics (1) to (4), and has a flexural modulus of elasticity. The resin molding materials obtained in Examples 1 and 2 are excellent in various physical properties required for PET bottle caps, including rigidity expressed by FNCT and durability expressed by FNCT. To improve the durability (stress crack resistance) to the level required for ordinary PET bottle cap products for non-carbonated beverages without lowering the physical properties of the resin from the level required for PET bottle caps. was completed.
On the other hand, the modified material used in Comparative Example 1 does not consist of component (A) and component (B) and has a low FNCT, so the ESCR of the resin molding material obtained in Comparative Example 1 is also low. , durability (stress crack resistance) was insufficient.
In addition, the modifier used in Comparative Example 2 does not consist of component (A) and component (B) and has a low flexural modulus, so the flexural modulus of the resin molding material obtained in Comparative Example 2 is The stiffness also decreased significantly.

Figure 2023149991000001
Figure 2023149991000001

Claims (9)

PETボトルのポリオレフィン系樹脂製キャップの市場回収品を均質化することにより得られたポリオレフィン系回収樹脂、及び、下記ポリエチレン系樹脂からなる改質材を含み、
当該改質材の含有量が、前記ポリオレフィン系回収樹脂及び前記改質材の合計量に対し1~99質量%であるポリオレフィン系樹脂成形材料。
[ポリエチレン系樹脂からなる改質材]
エチレン系重合体として下記の成分(A)を20質量%以上40質量%以下、及び、成分(B)を60質量%以上80質量%以下含有し、下記の特性(1)~(4)を満たすポリエチレン系樹脂からなる改質材。
成分(A):HLMFRが0.05~5.0g/10分、密度が0.910~0.935g/cmであり、かつ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(CSD)が0.0~3.0のエチレン系重合体
CSD=4×[EE][CC]/[EC] 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。)
成分(B):MFRが100g/10分以上600g/10分未満、密度が0.960g/cm以上0.980g/cm未満のエチレン系重合体
特性(1):温度190℃・荷重2.16Kgにおけるメルトフローレート(MFR)が0.2g/10分以上3.0g/10分以下で、温度190℃・荷重21.6Kgにおけるハイロードメルトフローレート(HLMFR)が70g/10分以上180g/10分未満であり、且つHLMFR/MFRが50~500である
特性(2):密度が0.955g/cm以上0.970g/cm以下である
特性(3):フルノッチクリープ試験による80℃、1.9MPaにおける破断時間(FNCT)が100時間以上である
特性(4):シャルピー衝撃強度が9.0KJ/m以上である
Contains polyolefin-based recovered resin obtained by homogenizing market recovered products of polyolefin-based resin caps of PET bottles, and a modifying material made of the following polyethylene-based resin,
A polyolefin resin molding material in which the content of the modifier is 1 to 99% by mass based on the total amount of the recovered polyolefin resin and the modifier.
[Modified material made of polyethylene resin]
The ethylene polymer contains the following component (A) in an amount of 20% by mass or more and 40% by mass or less, and component (B) in an amount of 60% by mass or more and 80% by mass or less, and has the following properties (1) to (4). A modified material made of polyethylene resin that satisfies the requirements.
Component (A): HLMFR is 0.05 to 5.0 g/10 min, density is 0.910 to 0.935 g/cm 3 , and determined by formula (a) from the measured value of 13 C-NMR spectrum. Ethylene polymer with CSD (comonomer sequence distribution) value (CSD A ) of 0.0 to 3.0 CSD = 4 × [EE] [CC] / [EC] 2 formula (a)
(In formula (a), [EE] represents the number of ethylene/ethylene chains, [CC] represents the number of comonomer/comonomer chains, and [EC] represents the number of ethylene/comonomer chains.)
Component (B): Ethylene polymer with MFR of 100 g/10 min or more and less than 600 g/10 min, density of 0.960 g/cm 3 or more and less than 0.980 g/cm 3 Characteristics (1): Temperature 190°C/Load 2 .The melt flow rate (MFR) at 16 kg is 0.2 g/10 minutes or more and 3.0 g/10 minutes or less, and the high load melt flow rate (HLMFR) at a temperature of 190°C and a load of 21.6 kg is 70 g/10 minutes or more and 180 g. /10 minutes, and HLMFR/MFR is 50 to 500 Characteristic (2): Density is 0.955 g/cm 3 or more and 0.970 g/cm 3 or less Characteristic (3): 80 by full notch creep test ℃, 1.9 MPa rupture time (FNCT) is 100 hours or more Characteristic (4): Charpy impact strength is 9.0 KJ/m 2 or more
前記ポリオレフィン系樹脂成形材料の曲げ弾性率が900MPa以上である、請求項1に記載のポリオレフィン系樹脂成形材料。 The polyolefin resin molding material according to claim 1, wherein the polyolefin resin molding material has a flexural modulus of 900 MPa or more. 前記ポリオレフィン系樹脂成形材料の環境応力き裂抵抗(ESCR)が45時間以上である、請求項1又は2に記載のポリオレフィン系樹脂成形材料。 The polyolefin resin molding material according to claim 1 or 2, wherein the polyolefin resin molding material has an environmental stress cracking resistance (ESCR) of 45 hours or more. 前記ポリエチレン系樹脂からなる改質材は、さらに下記の特性(5)~(6)を満たす、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のポリオレフィン系樹脂成形材料。
特性(5):曲げ弾性率が900~1500MPaである
特性(6):190℃、せん断速度400sec-1での溶融時粘度が200~1000Pa・sである
The polyolefin resin molding material according to any one of claims 1 to 3, wherein the modifier made of the polyethylene resin further satisfies the following characteristics (5) to (6).
Characteristic (5): Flexural modulus is 900 to 1,500 MPa Characteristic (6): Melting viscosity at 190°C and shear rate of 400 sec -1 is 200 to 1,000 Pa・s
前記エチレン系重合体の成分(A)及び成分(B)の少なくとも一方が、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により、少なくとも前記二基のうちの一方の重合反応器でエチレン単独重合体が重合され、少なくとも前記二基のうちの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により得られたものであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のポリオレフィン系樹脂成形材料。 At least one of component (A) and component (B) of the ethylene polymer is polymerized by multistage polymerization using a combination of at least two polymerization reactors in the presence of a polymerization catalyst. An ethylene homopolymer is polymerized in a reactor, and an ethylene copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms is polymerized in at least another of the two polymerization reactors. The polyolefin resin molding material according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is a polyolefin resin molding material. 前記エチレン系重合体の重合触媒は、一般式Mg(OR 2-m(式中、Rはアルキル、アリール又はシクロアルキル基を示し、Xはハロゲン原子を示し、mは1又は2である)で表される化合物及び一般式Ti(OR 4-n(式中、Rはアルキル、アリール又はシクロアルキル基を示し、X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AlR 3-l(式中、Rはアルキル、アリール又はシクロアルキル基を示し、X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であることを特徴とする請求項5に記載のポリオレフィン系樹脂成形材料。 The polymerization catalyst for the ethylene polymer has the general formula Mg(OR 2 ) m X 2 2-m (wherein R 2 represents an alkyl, aryl, or cycloalkyl group, 1 or 2) and the compound represented by the general formula Ti(OR 3 ) n X 3 4-n (wherein R 3 represents an alkyl, aryl or cycloalkyl group, and A homogeneous hydrocarbon solution containing a compound of the general formula AlR 1 l X 1 3-l (wherein R 1 represents an alkyl, aryl or cycloalkyl group) , X 1 represents a halogen atom, l represents a number of 1≦l≦2) A catalyst containing a hydrocarbon-insoluble solid catalyst obtained by treatment with an organic aluminum halide compound and an organic aluminum compound. The polyolefin resin molding material according to claim 5, characterized in that: 非炭酸飲料用PETボトルキャップを成形するために用いられる、請求項1乃至6のいずれか一項に記載のポリオレフィン系樹脂成形材料。 The polyolefin resin molding material according to any one of claims 1 to 6, which is used for molding a PET bottle cap for non-carbonated beverages. 非炭酸飲料用PETボトルキャップを連続圧縮成形するために用いられる、請求項1乃至6のいずれか一項に記載のポリオレフィン系樹脂成形材料。 The polyolefin resin molding material according to any one of claims 1 to 6, which is used for continuous compression molding of PET bottle caps for non-carbonated beverages. 請求項1乃至6のいずれか一項に記載のポリオレフィン系樹脂成形材料を成形してなる非炭酸飲料用PETボトルキャップ。 A PET bottle cap for non-carbonated beverages formed by molding the polyolefin resin molding material according to any one of claims 1 to 6.
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