JP3316153B2 - エチレンコポリマーのブレンドから押出されたフィルム - Google Patents
エチレンコポリマーのブレンドから押出されたフィルムInfo
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Description
状低密度ポリエチレンと(ii)一連の重合反応器中で製
造されたエチレンコポリマーの現場ブレンドとのブレン
ドから押出されたフィルムに関する。
E)、特に温和な操作条件下、典型的には100〜30
0psiの圧力及び100℃より低い反応温度において
作られる樹脂についての市場が急速に成長してきてい
る。この低圧法は、吹込キャストフィルム、射出成形、
回転成形、吹込成形、パイプ、チューブ材料及び電線・
ケーブル用途のために広範なLLDPE製品を提供す
る。LLDPEは線状の主鎖を本質的に有し、分枝鎖と
しては炭素原子数約2〜6個の長さの短いものを持つだ
けである。LLDPEにおいては、分枝鎖の長さ及び頻
度並びにその結果としての密度は、重合において用いら
れるコモノマーのタイプ及び量によって調節される。今
日市場に出回っているLLDPE樹脂の大部分は狭い分
子量分布を有するが、広い分子量分布を有するLLDP
E樹脂は数多くの非フィルム用途に利用できる。
E樹脂には、典型的には、コモノマーとして1−ブテン
が組み込まれる。それより大きい分子量を持つα−オレ
フィンをコモノマーとして用いると、エチレン/1−ブ
テンコポリマーと比較して強度の点で有意の利点を有す
る樹脂が得られる。商業的用途における有力な高級α−
オレフィンコモノマーは、1−ヘキセン、4−メチル−
1−ペンテン及び1−オクテンである。多くのLLDP
Eがフィルム製品に用いられ、そしてその場合に、LL
DPEフィルムの優れた物理的性質及び引落し特性がこ
のフィルムを広い範囲の用途にとって好適なものにす
る。LLDPEフィルムの二次加工は、インフレートフ
ィルム及びスロットキャスティング法によって行なわれ
るのが一般的である。得られるフィルムは、優れた引張
強さ、高い極限伸び、良好な衝撃強さ及び優れた破壊抵
抗によって特徴付けられる。
構造/溶融流動学的特性のせいで、溶融破壊を非常に受
けやすい。溶融破壊とは、これが起こると押出機のダイ
を出る際に押出物が非常に不規則な表面を有することに
なる現象である。LLDPEは、ダイ円周1インチ当た
りに毎時約4ポンドを越えるダイ速度及び約0.020
〜約0.075インチの範囲のダイギャップにおいて特
に溶融破壊を受けやすい。
は、規定された重量割合のLLDPEを含有し、前記の
ダイ速度及びダイギャップにおいて本質的に溶融破壊を
起こすことなく押出されるフィルムを提供することにあ
る。その他の目的及び利点は、以下の説明から明らかに
なるであろう。
うなフィルムが見出された。このフィルムは、(i)線
状低密度ポリエチレンと、(ii)エチレンと少なくとも
1種の3〜8個の炭素原子を有するα−オレフィンコモ
ノマーとのコポリマーの現場ブレンドとの、(a)成分
(i)対成分(ii)の重量比が約0.01:1〜約3:
1の範囲にあるブレンドを、(b)押出条件下で、ダイ
円周1cm当たりに毎時約1〜約3.6kg(ダイ円周
1インチ当たりに毎時約6〜約20ポンド)の範囲のダ
イ速度及び約0.51〜約1.9mm(約0.020〜
約0.075インチ)の範囲のダイギャップにおいて押
出して成り、(c)溶融破壊を本質的に示さないもので
ある。
0.5〜約6ミルの範囲であることができ、約0.75
〜約2.5ミルの範囲であるのが好ましい。最適の厚さ
は約1.5ミルである。前記のように、フィルムは、ダ
イ円周1cm当たりに毎時約1〜約3.6kg(ダイ円
周1インチ当たりに毎時約6〜約20ポンド)の範囲の
ダイ速度及び約0.51〜約1.9mm(約0.020
〜約0.075インチ)の範囲のダイギャップにおいて
押出することができる。このフィルムは、ダイ円周1c
m当たりに毎時約1.4〜約2.7kg(ダイ円周1イ
ンチ当たりに毎時約8〜約15ポンド)の範囲のダイ速
度及び約0.89〜約1.3mm(約0.035〜約
0.050インチ)の範囲のダイギャップにおいて押出
するのが好ましい。成分(i)(即ちLLDPE)対成
分(ii)(即ち現場ブレンド)の重量比は、約0.0
1:1〜約3:1の範囲にすることができ、約1:1〜
約3:1の範囲にするのが好ましい。
成される。押出機は所望の厚さを提供するダイを用いる
慣用のものである。フィルムを形成させるために用いる
ことができる様々な押出機の例には、インフィレートフ
ィルム押出ダイ及び空冷環及び連続引取装置によって改
質された一軸スクリュータイプのものがある。代表的な
一軸スクリュータイプの押出機は、その上流端部にホッ
パーを有し且つその下流端部にダイを有するものと記述
することができる。ホッパーは、スクリューを収納した
バレル中に(成形材料を)供給する。下流端部の、スク
リューの端部とダイとの間に、スクリーンパック及びブ
レーカープレートが配置される。押出機のスクリュー部
分は、供給区画、圧縮区画及び計量区画の3つの区画に
分けることができると考えられ、後部加熱帯域から前部
加熱帯域までの複数の加熱帯域があり、これらの複数の
区画及び帯域は上流から下流に向けて配置される。2個
以上バレルを有する場合、これらのバレルは直列に連結
される。それぞれのバレルの長さ対直径の比は約16:
1〜約30:1の範囲である。押出は、約150〜約2
80℃の範囲の温度において行なうことができ、約19
0〜約250℃の範囲の温度において実施するのが好ま
しい。
線状低密度ポリエチレンと直列に連結された2段階反応
器中で製造された現場ブレンドとの混合物であり、この
現場ブレンドは、樹脂と触媒先駆体との混合物を第一の
反応器から第二の反応器へと移送し、この第二の反応器
において別のコポリマーを製造し、これを第一の反応器
からのコポリマーとその場でブレンドすることによって
製造される。
E)は、エチレンと1種以上の3〜12個の炭素原子を
有するα−オレフィン、好ましくは3〜8個の炭素原子
を有するα−オレフィンとのコポリマーであることがで
きる。これらのポリマーは、米国特許第4101445
号、同第4302565号及び同第4508842号の
各明細書に記載された方法によって製造することができ
る。LLDPEは、0.900〜0.940g/cm3
の範囲の密度を有するのが典型的であり、0.915〜
0.925g/cm3 の範囲の密度を有するのが好まし
く、約0.3〜約3g/10分の範囲のメルトインデッ
クス及び約3〜約8の範囲のMw /Mn比を有するのが
典型的である。
る。成分(ii)は、直列に連結された2つの反応器のそ
れぞれにおいて重合条件下でエチレン及び少なくとも1
種のα−オレフィンコモノマーをマグネシウム/チタン
系触媒系(即ちマグネシウム/チタンを基とする触媒
系)と接触させることによって現場で製造され、第一の
反応器中で相対的に見て高分子量のポリマーが生成さ
れ、この相対的に高分子量のポリマーは約0.01〜約
30g/10分の範囲のフローインデックス及び0.8
60〜0.940g/cm3 の範囲の密度を有し、第二
の反応器中で相対的に見て低分子量のポリマーが生成さ
れ、この相対的に低分子量のポリマーは約50〜約30
00g/10分の範囲のメルトインデックス及び0.9
00〜0.970g/cm3 の範囲の密度を有し、高分
子量のポリマー対低分子量のポリマーの重量比は約0.
67:1〜約1.5:1の範囲であるのが好ましい。
造されるコポリマーは、エチレンと1種以上の3〜8個
の炭素原子を有するα−オレフィンコモノマー、好まし
くは1又は2種のα−オレフィンとのコポリマーであ
る。相対的に見て高分子量のコポリマーが製造される反
応器を高分子量反応器と称し、相対的に見て低分子量の
コポリマーが製造される反応器を低分子量反応器と称す
る。α−オレフィンの例には、プロピレン、1−ブテ
ン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン又は1−
オクテンがある。前記のコモノマーはいずれも、どちら
の反応器中で用いてもよい。
器/第二の反応器)は、1−ヘキセン/1−ブテン、1
−ブテン/1−ブテン、1−ブテン/1−ヘキセン、及
び1−ヘキセン/1−ヘキセンの組合せである。
ード又は三モード樹脂として特徴付けることができると
理解されるだろう。しかし、場合によっては、ブレンド
を構成する2成分は、平均分子量の点で充分に密接であ
り、分子量曲線に識別可能な不連続点がないこともあ
る。
ち低メルトインデックス成分の割合に強く依存する。段
階分けされた反応器系については、高分子量成分の割合
は、それぞれの反応器における相対的生産速度によって
制御することができる。それぞれの反応器における相対
的生産速度は、コンピューターアプリケーションプログ
ラムを用いて、反応器内の生産速度を監視(熱収支によ
って測定される)し、生産速度、生産速度スプリット及
び触媒生産性要件に適合するように各反応器中のエチレ
ン分圧及び触媒供給速度を操作することによって制御す
ることができる。
ができるマグネシウム/チタン系触媒系の例としては、
米国特許第4302565号明細書に記載された触媒系
を挙げることができるが、先駆体は担持されていないの
が好ましい。別の好ましい触媒系は、先駆体がスプレー
乾燥によって形成され、スラリーの形で用いられるもの
である。かかる触媒先駆体は、例えばチタン、マグネシ
ウム及び電子供与体、並びに随意としてのアルミニウム
のハロゲン化物を含有するものである。この先駆体は、
スラリーの形にするために鉱油のような炭化水素媒体中
に導入される。米国特許第5290745号明細書を参
照されたい。
この電子供与体は、約0℃〜約200℃の範囲の温度に
おいて液状であり且つマグネシウム化合物及びチタン化
合物が可溶である有機ルイス塩基である。この電子供与
体は、脂肪族若しくは芳香族カルボン酸のアルキルエス
テル、脂肪族ケトン、脂肪族アミン、脂肪族アルコー
ル、アルキル若しくはシクロアルキルエーテル又はそれ
らの混合物であることができ、各電子供与体は2〜20
個の炭素原子を有する。これらの電子供与体の中では、
2〜20個の炭素原子を有するアルキル及びシクロアル
キルエーテル、3〜20個の炭素原子を有するジアルキ
ル、ジアリール及びアルキルアリールケトン、並びに2
〜20個の炭素原子を有するアルキル及びアリールカル
ボン酸のアルキル、アルコキシ及びアルキルアルコキシ
エステルが好ましい。最も好ましい電子供与体はテトラ
ヒドロフランである。好適な電子供与体のその他の例に
は、蟻酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルエー
テル、ジオキサン、ジ−n−プロピルエーテル、ジブチ
ルエーテル、蟻酸エチル、酢酸メチル、アニス酸エチ
ル、エチレンカーボネート、テトラヒドロピラン及びプ
ロピオン酸エチルがある。
を提供するために初めに過剰の電子供与体が用いられる
が、反応生成物は最終的にチタン化合物1モル当たりに
電子供与体約1〜約20モルを含有し、チタン化合物1
モル当たりに電子供与体約1〜約10モルを含有するの
が好ましい。
用いられる活性剤化合物は、式: AlRa Xb Hc (ここで、各Xはそれぞれ塩素、臭素、沃素又はOR’
であり、各R及びR’はそれぞれ1〜14個の炭素原子
を有する飽和脂肪族炭化水素基であり、bは0〜1.5
であり、cは0又は1であり、aとbとcとの合計は3
である)を有することができる。好ましい活性剤には、
アルキルアルミニウムモノ−及びジクロリド(ここで、
各アルキル基は1〜6個の炭素原子を有する)並びにト
リアルキルアルミニウム等が包含される。特に好ましい
活性剤は、ジエチルアルミニウムクロリドとトリ−n−
ヘキシルアルミニウムとの混合物である。電子供与体1
モル当たりに約0.10〜約10モルの活性剤を用いる
ことができ、電子供与体1モル当たりに約0.15〜約
2.5モルの活性剤を用いるのが好ましい。活性剤対チ
タンのモル比は約1:1〜約10:1の範囲にすること
ができ、約2:1〜約5:1の範囲にするのが好まし
い。
R3 Al又はR2 AlXによって表わすことができ、こ
こで、各Rはそれぞれアルキル、シクロアルキル、アリ
ール又は水素であり、Rの少なくとも1個はヒドロカル
ビルであり、R基の2個又は3個が結合して複素環構造
を形成してもよい。Rがヒドロカルビル基である場合、
各Rは1〜20個の炭素原子を有することができ、1〜
10個の炭素原子を有するのが好ましい。Xはハロゲ
ン、好ましくは塩素、臭素又は沃素である。ヒドロカル
ビルアルミニウム化合物の例には、トリイソブチルアル
ミニウム、トリ−n−ヘキシルアルミニウム、ジイソブ
チルアルミニウムヒドリド、ジヘキシルアルミニウムヒ
ドリド、ジイソブチルヘキシルアルミニウム、イソブチ
ルジヘキシルアルミニウム、トリメチルアルミニウム、
トリエチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウム、
トリイソプロピルアルミニウム、トリ−n−ブチルアル
ミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリデシルアル
ミニウム、トリドデシルアルミニウム、トリベンジルア
ルミニウム、トリフェニルアルミニウム、トリナフチル
アルミニウム、トリトリルアルミニウム、ジブチルアル
ミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムクロリド及び
エチルアルミニウムセスキクロリドがある。これらの助
触媒化合物はまた、活性剤及び変性剤としての働きをす
ることもできる。
しい。しかしながら、先駆体を担持させることが望まれ
る場合には、シリカが好ましい担体である。その他の好
適な担体は、無機酸化物、例えば燐酸アルミニウム、ア
ルミナ、シリカ/アルミナ混合物、トリエチルアルミニ
ウムのような有機アルミニウム化合物で変性したシリ
カ、及びジエチル亜鉛で変性したシリカである。代表的
な担体は、重合に対して本質的に不活性な固体の粒状多
孔質材料である。これは、約10〜約250μ、好まし
くは約30〜約100μの平均粒子寸法、少なくとも2
00m2 /g、好ましくは少なくとも約250m2 /g
の表面積、及び少なくとも約100Å、好ましくは少な
くとも約200Åの細孔寸法を有する乾燥粉体として用
いられる。担体の使用量は、担体1g当たりにチタン約
0.1〜約1.0ミリモルになるような量であるのが一
般的であり、担体1g当たりにチタン約0.4〜約0.
9ミリモルになるような量であるのが好ましい。前述の
触媒先駆体のシリカ担体中への含浸は、先駆体とシリカ
ゲルとを電子供与体溶媒又は他の溶媒中で混合し、次い
で減圧下で溶媒を除去することによって達成することが
できる。担体が望まれない場合には、触媒先駆体を液体
の形で用いることができる。
に先駆体に添加することができる。1つの操作方法とし
て、重合前に先駆体を充分に活性化させることもでき、
別の操作方法として、重合前に先駆体を部分的に活性化
させ、反応器内で活性化を完了させることもできる。活
性剤の代わりに変性剤を用いる場合には、一般的に、こ
の変性剤をイソペンタンのような有機溶媒中に溶解さ
せ、担体を用いる場合にはこの溶液を担体中に含浸さ
せ、次いでチタン化合物又は錯体を含浸させ、その後に
担持された触媒先駆体を乾燥させる。別法としては、変
性剤溶液をそのまま反応器に直接添加する。変性剤は化
学構造及び機能の点で活性剤と同様である。変形物、変
法等については、例えば米国特許第5106926号明
細書を参照されたい。助触媒は、別個にそのままで又は
イソペンタンのような不活性溶媒中の溶液として、エチ
レン流入開始と同時に重合反応器に添加するのが好まし
い。
マグネシウム/チタン系触媒系の別の例が与えられてお
り、この触媒系は、(a)式Mgd Ti(OR)e Xf
(ED)g を有する触媒先駆体{ここで、Rは1〜14
個の炭素原子を有する脂肪族若しくは芳香族炭化水素基
又はCOR’(ここで、R’は1〜14個の炭素原子を
有する脂肪族又は芳香族炭化水素基である)であり、各
OR基は同一であっても異なっていてもよく、Xはそれ
ぞれ塩素、臭素又は沃素であり、EDは電子供与体であ
り、dは0.5〜56であり、eは0、1又は2であ
り、fは2〜116であり、gは1.5d+2であ
る}、(b)式BX3 又はAlR(3-e) Xe を有する少
なくとも1種の変性剤(ここで、各Rは同一であっても
異なっていてもよく、アルキル又はアリールであり、X
及びeは成分(a)について前記した通りである)(成
分(a)及び(b)は無機担体中に含浸される)並びに
(c)ヒドロカルビルアルミニウム助触媒を含む。
ム化合物及び電子供与体から調製される。これらの先駆
体を調製するのに有用なチタン化合物は、式: Ti(OR)e Xh (ここで、R、X及びeは成分(a)について前記した
通りであり、hは1〜4の整数であり、eとhとの合計
は3又は4である)を有する。チタン化合物の例には、
TiCl3 、TiCl4 、Ti(OC2 H5)2 Br
2 、Ti(OC6 H5 )Cl3 、Ti(OCOCH3 )
Cl3 及びTi(OCOC6 H5 )Cl3 がある。マグ
ネシウム化合物には、MgCl2 、MgBr2 及びMg
I2 のようなマグネシウムハロゲン化物が包含される。
無水MgCl2 が好ましい化合物である。チタン化合物
1モル当たりに約0.5〜56モル、好ましくは約1〜
10モルのマグネシウム化合物を用いる。
ものと同じである。前述のように、変性剤は化学構造の
点でアルミニウム含有活性剤と同様であってよい。この
変性剤は、式BX3 又はAlR(3-e) Xe(ここで、各
Rはそれぞれ1〜14個の炭素原子を有するアルキルで
あり、各Xはそれぞれ塩素、臭素又は沃素であり、eは
1又は2である)を有する。1種又は2種以上の変性剤
を用いることができる。好ましい変性剤には、アルキル
アルミニウムモノ−及びジクロリド(ここで、各アルキ
ル基は1〜6個の炭素原子を有する)、三塩化硼素並び
にトリアルキルアルミニウムが包含される。電子供与体
1モル当たりに約0.1〜約10モルの変性剤を用いる
ことができ、電子供与体1モル当たりに約0.2〜約
2.5モルの変性剤を用いるのが好ましい。変性剤対チ
タンのモル比は約1:1〜約10:1の範囲にすること
ができ、約2:1〜約5:1の範囲にするのが好まし
い。
を含む全体的な触媒系が第一の反応器に添加される。触
媒が第一の反応器中で製造されたコポリマーと混合さ
れ、この混合物が第二の反応器に移送される。触媒関係
では、助触媒のみが外部源から第二の反応器に添加され
る。
いて気相中で実施するのが好ましい。典型的な流動床反
応器は、米国特許第4482687号明細書に記載され
ているものである。
ックス(即ち高分子量)のコポリマーが製造され、第二
の反応器中で相対的に高メルトインデックス(即ち低分
子量)のコポリマーが製造されるのが好ましい。これは
フォワードモードと称することができる。別法として、
第一の反応器中で相対的に低分子量のコポリマーを製造
し、第二の反応器中で相対的に高分子量のコポリマーを
製造することもできる。これはリバースモードと称する
ことができる。
作られるので、この第一の反応器は第二の反応器よりも
寸法が小さいのが一般的である。ポリマーと活性触媒と
の混合物は通常、窒素又は第二の反応器再循環気体を移
送用媒体として用いて相互連結用装置によって第一の反
応器から第二の反応器に移送される。
に、メルトインデックスの代わりにフローインデックス
を測定し、その値をこの検査規定に用いる。フローイン
デックスは約0.01〜約30g/10分の範囲である
ことができ、約0.2〜約6g/10分の範囲であるの
が好ましい。このポリマーの分子量は、約400000
〜約480000の範囲であるのが一般的である。コポ
リマーの密度は少なくとも0.860g/cm3 である
ことができ、0.900〜0.940g/cm3 の範囲
であるのが好ましい。ポリマーのメルトフロー比は約2
0〜約70の範囲であることができ、約22〜約45で
あるのが好ましい。
238、条件Eの下で決定される。これは190℃で、
2.16kgにおいて測定され、g/10分の単位で報
告される。フローインデックスはASTM法D−123
8、条件Fの下で決定される。これは190℃で、メル
トインデックスの測定において用いられる重量の10倍
の重量で測定され、g/10分の単位で報告される。メ
ルトフロー比はフローインデックス対メルトインデック
スの比である。
ルトインデックス(即ち低分子量)のコポリマーが製造
される。高メルトインデックスは約50〜約3000g
/10分の範囲であることができ、約100〜約150
0g/10分の範囲であるのが好ましい。この高メルト
インデックスコポリマーの分子量は、約14000〜約
30000の範囲であるのが一般的である。この反応器
内で製造されるコポリマーの密度は少なくとも0.90
0g/cm3 であることができ、0.905〜0.97
0g/cm3 の範囲であるのが好ましい。このコポリマ
ーのメルトフロー比は約20〜約70の範囲であること
ができ、約20〜約45の範囲であるのが好ましい。
は最終生成物は、約40〜約150g/10分の範囲の
フローインデックスを有することができ、約45〜約1
45g/10分の範囲のフローインデックスを有するの
が好ましい。メルトフロー比は約50〜約150の範囲
であることができる。最終生成物の分子量は、約900
00〜約250000の範囲であるのが一般的である。
ブレンドの密度は少なくとも0.908g/cm3 であ
ることができ、0.910〜0.930g/cm3 の範
囲であるのが好ましい。
Mn 比、好ましくは約9〜約20のMw /Mn 比に反映
される。Mw は重量平均分子量であり、Mn は数平均分
子量であり、Mw /Mn 比は多分散性指数と称すること
もでき、これは分子量分布の幅の尺度である。
ン、α−オレフィン及び水素を第一の反応器に連続的に
供給し、ポリマー/触媒混合物を第一の反応器から第二
の反応器に連続的に移送し、エチレン、α−オレフィン
及び水素並びに助触媒を第二の反応器に連続的に供給す
る。第二の反応器から最終生成物が連続的に取り出され
る。
メルトインデックス反応器においては、α−オレフィン
対エチレンのモル比は約0.05:1〜約0.4:1の
範囲にすることができ、約0.09:1〜約0.26:
1の範囲にするのが好ましい。水素を用いる場合、水素
対エチレンのモル比は約0.0001:1〜約0.3:
1の範囲にすることができ、約0.001:1〜約0.
18:1の範囲にするのが好ましい。操作温度は約60
℃〜約100℃の範囲にするのが一般的である。好まし
い操作温度は望まれる密度に応じて変化し、即ち、より
低い密度が望まれる場合にはより低い操作温度、より高
い密度が望まれる場合にはより高い操作温度にする。
α−オレフィン対エチレンのモル比は約0.1:1〜約
0.6:1の範囲にすることができ、約0.2:1〜約
0.45:1の範囲にするのが好ましい。水素対エチレ
ンのモル比は約1:1〜約3:1の範囲にすることがで
き、約1.6:1〜約2.2:1の範囲にするのが好ま
しい。操作温度は約70℃〜約110℃の範囲にするの
が一般的である。前述のように、この温度は望まれる密
度に応じて変えるのが好ましい。
じにするのが一般的である。圧力は約14.1〜約3
1.6Kg/cm2 (約200〜約450psi)の範
囲にすることができ、約19.7〜約24.6Kg/c
m2 (約280〜約350psig)の範囲にするのが
好ましい。
することができる。この床は通常、反応器内で製造され
るべき樹脂と同じ樹脂の粒状樹脂から作られる。従っ
て、重合が進行している間、この床は、形成されたポリ
マー粒子、成長しているポリマー粒子及び重合によって
流動化される触媒粒子、並びに、粒子を分離させて流体
としての働きをさせるのに充分な流量又は速度で導入さ
れる変性用気体成分を含む。流動化用気体は、初期供給
物、補給(make up) 供給物及び循環(再循環)気体、即
ちコモノマー、並びに所望に応じて変性剤及び(又は)
不活性キャリヤーガスから成る。
配板、入口及び出口管、圧縮機、循環気体冷却器並びに
生成物排出システムである。容器中には、床の上方に速
度低下帯域があり、床中に反応帯域がある。これらは共
に気体分配板の上方にある。
添加剤の例としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電
防止剤、顔料、染料、成核剤、充填剤、スリップ剤、難
燃剤、可塑剤、加工助剤、滑剤、安定剤、煤煙防止剤、
粘度調節剤、架橋剤、触媒、ブースター、粘着付与剤及
び粘着防止剤が挙げられる。充填剤を除いて、これら添
加剤は、ポリマーブレンド100重量部当たりにそれぞ
れ約0.1〜約10重量部の量でブレンド中に存在させ
ることができる。充填剤は、ブレンド100重量部当た
りに200重量部まで又はそれ以上の量で添加すること
ができる。
レンドとLLDPEとのブレンド方法及び現場ブレンド
/LLDPE混合物の押出方法は、次の通りである。
って形成され、スラリーの形で用いられるものである。
かかる触媒先駆体は、例えば、チタン、マグネシウム、
電子供与体及びハロゲン化アルミニウムを含有する。次
いでこの先駆体を鉱油のような炭化水素媒体中に導入し
て、スラリーの形にする。触媒組成物及びその製造方法
については、米国特許第5290745号明細書を参照
されたい。
な手順を用いて製造することができる。
共重合する。重合の際に、各反応器にトリメチルアルミ
ニウム(TMA)助触媒を添加する。各反応器内の圧力
は約21Kg/cm2 (300psia)にする。平衡
に達するまでそれぞれの重合を連続的に実施する。
キセン及び水素と共にポリエチレン粒子の流動床に前記
の触媒先駆体及び助触媒のTMAを連続的に供給するこ
とによって、重合が開始される。TMAは、最初にイソ
ペンタン中に溶解させる(TMA5重量%)。得られた
活性触媒と混合されたコポリマーを第一の反応器から取
り出し、窒素を移送用媒体として用いて第二の反応器に
移送する。第二の反応器にもポリエチレン粒子の流動床
を含有させる。この第二の反応器にエチレン、1−ブテ
ン及び水素を導入して、これらを第一の反応器からのコ
ポリマー及び触媒と接触させる。また、追加の助触媒も
導入する。製造されるブレンドを連続的に取り出す。
(i)0.918g/cm3 の密度及び1g/10分の
メルトインデックスを有する1−ブテンLLDPE又は
(ii)0.918g/cm3 の密度及び1g/10分の
メルトインデックスを有する1−ヘキセンLLDPEと
40/60、30/70及び20/80(現場ブレンド
/LLDPE)の重量比で混合し、ダイ円周1cm当た
りに毎時約2.5、約1.8、約1.1、約0.71及
び約0.54kg(ダイ円周1インチ当たりに毎時1
4、10、6、4及び3ポンド)のダイ速度並びに約
0.91mm(0.036インチ)のダイギャップにお
いて押出する。
現場ブレンド/LLDPE混合物を、約0.91mm
(0.036)インチのダイギャップ、約15cm(6
インチ)のダイ及び24:1のL/D比を有する約8.
9cm(3.5インチ)のGloucester(登録商標)イン
フレート押出機を用いて押出する。押出機は、ダイ円周
1cm当たりに毎時0.54〜2.5kg(ダイ円周1
インチ当たりに毎時3〜14ポンド)のダイ速度、約2
13℃(415°F)の溶融温度及び3:1のブローア
ップ比(膨張比)において操作する。1ミルのフィルム
が製造される。
に従ってプラックを製造し、次いでASTM法D−15
05によるように試験することによって測定される。メ
ルトフロー比は、フローインデックス対メルトインデッ
クスの比である。分子量分布は、Waters(登録商標)15
0Cを用い、140℃において、溶媒としてトリクロルベ
ンゼンを用い、サイズ排除クロマトグラフィーによっ
て、広い分子量分布の標準物質及び広い分子量分布検量
線法を用いて決定される。ダイ速度は、ダイ円周1cm
当たりの毎時のkg(ダイ円周1インチ当たりの毎時の
ポンド)として規定される。ブローアップ比は、バブル
直径対ダイ直径の比である。
ことによって決定される。各フィルムに1〜9の値が与
えられ、ここで、以下に示すように、値1は溶融破壊が
最悪の場合であり、値9は溶融破壊を本質的に示さない
ということである。 1=ひどく粗悪 2=粗悪 3=甚しいシャークスキン 4=ひどいシャークスキン 5=シャークスキン 6=粗い表面 7=僅かに粗い表面 8=小さい不完全性、しかし許容できる 9=本質的に溶融破壊なし。
破壊を示さない(9);30/70フィルムは小さい不
完全性を示すが、許容できる(8);20/80フィル
ムは(3)〜(7)の範囲の値を示し、許容できない。
本質的にLLDPEから成るフィルムは、(1)及び
(2)の値を示し、非常に低いダイ速度、例えばダイ円
周1cm当たりに毎時0.54又は0.71kg(ダイ
円周1インチ当たりに毎時3又は4ポンド)のダイ速度
においてさえ、重度の溶融破壊を示す。
溶融破壊がないということである。別の利点は、押出頭
部圧力が低いために容易に押出できるということであ
る。
参考用として本明細書に取り入れられる。
る。
方法は、リバースモード、即ち第一の反応器において低
分子量コポリマーを製造し、活性触媒と共に第二の反応
器に移送し、第二の反応器中で製造される高分子量コポ
リマーとその場でブレンドするという態様で実施する。
せ、スラリーの形で用いる。これは、チタン、マグネシ
ウム、ハロゲン化アルミニウム及び電子供与体を含有
し、シリカの表面に結合される。この先駆体を次いで鉱
油のような炭化水素媒体中に導入して、スラリーの形に
する。米国特許第5290745号明細書を参照された
い。この例において用いられる触媒先駆体及びその製造
方法は、米国特許第5290745号明細書の例1と同
じ組成物及び製造方法である。ここに記載されたものの
ような低密度操作については、還元された触媒先駆体を
用いる。典型的には、ジエチルアルミニウムクロリド
(DEAC)対テトラヒドロフラン(THF)のモル比
は0.45であり、トリ−n−ヘキシルアルミニウム対
テトラヒドロフランのモル比は0.20である。ジエチ
ルアルミニウムクロリド及びトリ−n−ヘキシルアルミ
ニウム(TnHAl)の添加は、還元された触媒を製造
するためにジエチルアルミニウムクロリド及びトリ−n
−ヘキシルアルミニウムを触媒と同時に反応器に供給す
るインライン還元システムによって達成される。
レンとコモノマーとを共重合させる。平衡に達した後
に、それぞれの重合を連続的に続ける。
の流動床に前記の触媒先駆体及び助触媒のトリメチルア
ルミニウム(TMA)をエチレン、コモノマー及び水素
と一緒に連続的に供給することによって、重合が開始さ
れる。助触媒は初めにイソペンタン中に溶解させる(助
触媒5重量%)。また、助触媒は、それより高い濃度の
溶液状で用いてもよく、生で用いてもよい。得られた活
性触媒と混合されたコポリマーを第一の反応器から取り
出し、窒素又は第二の反応器の循環気体を移送用媒体と
して用いて第二の反応器に移送する。第二の反応器にも
ポリエチレン粒子の流動床を含有させる。この第二の反
応器に再びエチレン、コモノマー及び水素を導入して、
そこでこれらの気体を第一の反応器からのコポリマー及
び触媒と接触させる。また、追加の助触媒も導入する。
製造されるブレンドを連続的に取り出す。この現場ブレ
ンドを樹脂Aと称する。
ンドする。樹脂Bは線状低密度ポリエチレン(LLDP
E)である。これは慣用の低圧法によって製造されたエ
チレンと1−ブテンとのコポリマーである。樹脂Bは1
g/10分のメルトインデックス、26g/10分のフ
ローインデックス、26のメルトフロー比及び0.92
0g/cm3 の密度を有する。樹脂CもまたLLDPE
である。これは慣用の低圧法によって製造されたエチレ
ンと1−ヘキセンとのコポリマーである。樹脂Cは0.
9g/10分のメルトインデックス、23g/10分の
フローインデックス、25.6のメルトフロー比及び
0.920g/cm3 の密度を有する。
えて、樹脂A、B及びC並びに樹脂AとB又は樹脂Aと
Cとのブレンドの樹脂特性、フィルム押出条件並びにフ
ィルム特性を第II〜V表に与える。
装置は、DSBIIスクリュー、150mm(6インチ)
のダイ及び0.9mm(35ミル)のダイギャップを有
する90mm(3.5インチ)のGloucester(登録商
標)押出機である。スクリューの毎分の回転数(rp
m)は、第II表においては35、第IV表においては3
6、第III 及びV表においては可変的にする。
る。速度(破損前)が速いほどバブル安定性が良好であ
る。 5.ブローアップ比は、ダイ直径対バブル直径の比であ
る。バブル直径は、次のように決定される: 2×layflat /π layflatは、平らにされたバブルの幅を意味する。 6.フィルム厚さは、フィルムの厚みである。その値は
ミル又はμによって与えられる。 7.落槍とは落槍衝撃強さであり、ASTM法D−17
09、方法A及びBの下で測定される。これはgで与え
られる。 8.エルメンドルフ引裂強さは、ASTM法D−199
2の下で測定される。これはg/ミルで与えられる。 9.MDは縦方向である。 10.TDは横方向である。 11.引張強さは、ASTM法D−882に従って測定
される。 12.伸びは、ASTM法D−882に従って測定され
る。 13.割線モジュラスは、ASTM法D−882に従っ
て測定される。 14.破壊抵抗:この試験は、75mmの直径及び10
0mmの長さを有し、両末端が開放された金属筒状体を
用いて実施される。一方の開放末端を試料フィルムで覆
い、このフィルムを、筒状体のこの端部を取り囲む金属
バンドによってぴんと張られたままに保つ(太鼓と同
様)。この筒状体を、フィルムで覆われた端部を上方に
して垂直に置く。次いでこのフィルムに釘様の棒(直径
5mm、長さ150mm)の尖った点を押しつけ、働い
た力をgとして測定する。 15.STY(lb/時間/ft3 )は、流動床1立方
フィート当たりに製造されるポリマーの毎時のポンド数
と規定される空間時間収率である。
Claims (2)
- 【請求項1】 (i)0.3〜3g/10分のメルトイ
ンデックス及び0.900〜0.940g/cm3の範
囲の密度を有する線状低密度ポリエチレンと、 (ii)エチレンと1種以上の3〜8個の炭素原子を有す
るα−オレフィンとの複数のコポリマーの現場ブレンド
から成り、40〜150g/10分の範囲のフローイン
デックス、50〜150の範囲のメルトフロー比、8〜
22の範囲のMw/Mn比及び0.908〜0.930g
/cm3の範囲の密度を有する多モード樹脂との、成分(i)対成分(ii)の重量比が1:1〜3:1の範
囲にあるブレンドを0.5〜6ミルの範囲の厚さに押出
することによって製造されたフィルム であって、 成分(ii)が、エチレン及び1種以上のα−オレフィン
とマグネシウム/チタン系触媒系とを直列に連結された
2つの反応器のそれぞれの中で重合条件下で接触させる
ことによってその場で製造されたものであり、ここで、
一方の反応器中で生成される相対的に高分子量のポリマ
ーが0.2〜6g/10分の範囲のフローインデックス
及び0.900〜0.940g/cm3の範囲の密度を
有し、もう一方の反応器中で生成される相対的に低分子
量のポリマーが100〜1500g/10分の範囲のメ
ルトインデックス及び0.905〜0.970g/cm
3の範囲の密度を有し、 高分子量のポリマー対低分子量のポリマーの重量比が
0.67:1〜1.5:1の範囲である、 前記フィルム。 - 【請求項2】 成分(ii)が、 (i)高分子量ポリマーが製造される反応器において、
α−オレフィン対エチレンのモル比が0.05:1〜
0.4:1の範囲にあり且つ用いた場合の水素対エチレ
ンのモル比が0.0001:1〜3:1の範囲にあり、
そして (ii)低分子量ポリマーが製造される反応器において、
α−オレフィン対エチレンのモル比が0.1:1〜0.
6:1の範囲にあり且つ水素対エチレンのモル比が1:
1〜2.5:1の範囲にあるという条件下で製造され
た、請求項1記載のフィルム。
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