JP3968800B2 - Irrigation tube - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、新規な灌水用チューブに関し、より詳しくは、繰り返し耐圧疲労強度、衝撃強度に優れ、破壊水圧が高く、より低密度でも強度が保たれており、また使用時に他のフィルムと密着を起こし難く、作業性に優れた灌水用チューブに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年灌水用として、硬質合成樹脂管の替わりに高圧法ポリエチレンや、エチレン・酢酸ビニル共重合体を用いた灌水用チューブが利用されている。これらの灌水用チューブは、通水時には膨張して円筒形状を呈し、非通水時には偏平形状を有するため、従来の硬質合成樹脂管に比べ、収納、運搬、貯蔵が容易であり、更に栽培植物の株間形式の変更あるいは灌水区域の任意の形状に自由に適応設置することが出来るという特質があり、野菜等の栽培に広く採用されはじめている。
【0003】
ところで、製造された連続のチューブの片面のみに小孔を設けることは容易ではない。そこで、穿孔チューブを製造する方法としては、従来、合成樹脂テープに機械的なパンチング、あるいは、レーザー光による穿孔を施した後、同形状のテープと互いの縁同志をヒートシールして張り合わせチューブ状に形成する方法等が知られている。
しかし、従来の高圧法ポリエチレンやエチレン・酢酸ビニル共重合体からなる灌水用チューブは、通水−非通水サイクルを繰り返すことによるヒートシール部の破損、剥離破壊に対する耐久性という点では、より一層の向上が求められていた。
【0004】
本発明者らは先に、このようなヒートシール部を有する灌水用チューブとして、特定のメルトインデックス、特定の密度、融点を有するエチレン・α−オレフィンランダム共重合体を用いることにより(特公昭63−37607)、または特定のエチレン・α−オレフィンランダム共重合体と高圧法ポリエチレンの組成物を使用することにより(特公昭64−7732)、繰り返し耐圧疲労強度の良好な灌水用チューブが得られることを見いだしている。
チューブ自体にシーム部分(ヒートシール部)があるため、大きな水圧が加わったとき、そのシーム部分が破裂する等の問題があるということに対する解決方法として、本発明者らは先に、押し出し成形で予め成形したシームレスチューブに、レーザー光を用いて穿孔して製造したチューブを用いることを提唱した。
しかしながら近年のフィルムに対する要求特性は益々厳しくなっており、より一層のチューブ物性の向上が求められていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上のような要求に応えようとするものであって、繰り返し耐圧疲労強度、衝撃強度に優れ、破壊水圧が高く、より低密度でも強度が保たれており、また使用時に他のフィルムと密着を起こすことがなく、作業性に優れた灌水用チューブを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る灌水用チューブは、長さ方向に適切な間隔をおいて配置された多数の灌水用孔を有し、通水時は膨張して円筒形状を呈するが、非通水時は偏平となる、長さ方向に沿って延びたヒートシール部を有しない熱可塑性樹脂製灌水用チューブであって、[A](i)メルトフローレートが0.5〜5g/10min、(ii)密度が0.905〜0.925g/cm3であり、(iii)GPCにおいて測定した重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnの比Mw/Mnが1.5〜3.5の範囲にあり、(iv)23℃におけるn-デカン可溶部(W:重量%)と密度(d:g/cm3)とが、
【数2】
W<80×exp(−100(d−0.88))+0.1
で示される関係を満たし、(v)GPC−IRによる高分子量側の分岐数の平均値をB1、低分子量側の分岐数の平均値をB2とするとき、B1≧B2である、エチレンと炭素原子数4から12のα−オレフィンとからなる中低圧法エチレン・α−オレフィン共重合体100〜50重量%と、
[B]高圧法ポリエチレン0〜50重量%とからなる熱可塑性樹脂を、円筒形の押し出し口を有するダイから押し出してチューブとし、その片面にレーザー光により穿孔して得られることを特徴とする灌水用チューブである。
【0007】
上記[A]成分としては、メタロセン触媒の存在下に、エチレンと炭素原子4から12のα−オレフィンとを共重合させることにより得られるエチレン・α−オレフィン共重合体が好ましい。メタロセン触媒の成分として使用されるメタロセン化合物(I)としては、下記一般式[1]または[2]で表されるメタロセン化合物が好ましい。
【化3】
MK(L1)X-2 … [1]
[式中、Mは周期律表第IVB族から選ばれる遷移金属であり、KおよびL1は遷移金属原子に配位する配位子であり、配位子Kは同一または異なったインデニル基、置換インデニル基またはその部分水添加物が低級アルキレン基、または置換シリレン基を介して結合した2座配位子であり、配位子L1は、炭素数1〜12の炭化水素基、アルコキシ基、アリーロキシ基、ハロゲン原子、トリアルキルシリル基または水素原子であり、Xは遷移金属原子Mの原子価である。]
【0008】
【化4】
M(L2)X [2]
[式中、Mは周期律表第VIB族から選ばれる遷移金属原子であり、L2は遷移金属原子Mに配位する配位子であり、これらのうち少なくとも2個の配位子L2は、シクロペンタジエニル基、メチルシクロペンタジエニル基、エチルシクロペンタジエニル基又は炭素数3〜10の炭化水素基から選ばれる少なくとも1種の置換基を有する置換シクロペンタジエニル基であり、(置換)シクロペンタジエニル基以外の配位子L2は、炭素原子数1〜12の炭化水素基、アルコキシ基、アリーロキシ基、トリアルキルシリル基、ハロゲン原子または水素原子であり、Xは遷移金属原子Mの原子価である。]
【0009】
次に本発明に係る灌水チューブについて説明する。
【0010】
[[A]中低圧法エチレン・α−オレフィン共重合体]
本発明で用いられる中低圧法エチレン・α−オレフィン共重合体は、エチレンと炭素原子数4〜12のα−オレフィンとを共重合させて得られたエチレン・α−オレフィン共重合体である。
【0011】
この様なα−オレフィンとしては、具体的には、ブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1、4−メチルペンテン−1、オクテン−1、デセン−1、ドデセン−1等が挙げられる。なかでも、ヘキセン−1、4−メチルペンテン−1、オクテン−1が好ましい。
【0012】
また共重合体のメルトフローレート(ASTM D1238;190℃、2.16kg、以下MFR)は、0.01ないし10g/10min、好ましくは0.5ないし5g/10minの範囲にあることが好ましい。MFRが0.01未満だと流動性が劣り成形性が悪く、MFRが10を超えると耐衝撃性や引き裂き強度等の機械的特性が劣る。
【0013】
この共重合体の密度は、0.905g/cm3〜0.925g/cm3の範囲である。
【0014】
本発明で用いられるエチレン・α−オレフィン共重合体の、GPCにおいて測定した重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnの比Mw/Mnは1.5〜3.5の範囲にある。
【0015】
なお、分子量分布(Mw/Mn)は、ミリポア社製GPC−150Cを用い、以下のようにして測定した。
分離カラムは、TSK GNH HTであり、カラムサイズは直径72mm、長さ600mmであり、カラム温度は140℃とし、移動相にはO-ジクロロベンゼン(和光純薬工業)および酸化防止剤としてBHT(武田薬品)0.025重量%を用い、1.0ml/minで移動させ、試料濃度は0.1重量%とし、試料注入量は500マイクロリットルとし、検出器として示差屈折計を用いた。標準ポリスチレンは、分子量がMw<1000およびMw>4×106 については東ソー社製を用い、1000<Mw<4×106 についてはプレッシャーケミカル社製を用いた。
【0016】
また本発明で用いられるエチレン・α−オレフィン共重合体は、23℃におけるデカン可溶部(W(重量%))と密度(d)とが下記に示される関係を満たしている。
【数3】
W<80×exp(−100(d−0.88))+0.1
なお直鎖状ポリエチレンのn-デカン可溶成分量(可溶成分量の少ないもの程組成分布が狭い)の測定は、ポリエチレン約3gをn-デカン450mlに加え、145℃で溶解した後23℃まで冷却し、濾過によりn-デカン不溶部を除き、濾液よりn-デカン可溶部を回収することにより行なわれる。
【0017】
また本発明で用いられるエチレン・α−オレフィン共重合体は、GPC−IRによる高分子量側の分岐数の平均値をB1、低分子量側の分岐数の平均値をB2とするとき、B1≧B2の関係を満たしている。
ここに、GPC−IRによる高分子量側の分岐数の平均値(B1)とは、GPCによって分子量分別された高分子溶出量の累積重量分率が15〜85%(すなわち低分子領域15%、高分子領域15%を除く高分子溶出成分)の範囲で測定された分岐数の測定値群を、GPC溶出曲線のピーク位置の分子量で2分割したもののうち、高分子量側の値の平均値である。一方、低分子量側の分岐数の平均値(B2 )とは、2分割したもののうち、低分子量側の平均値である。
【0018】
上記B1 およびB2 の測定条件は、次の通りである。
測定装置:PERKIN ELMER 1760X
カラム:TOSOH TSKgel GMH-HT(7.5mmI.D.×600mm)×1
溶離剤(eluent):MP−Jを0.05%含有のo-ジクロロベンゼン(ODCB)[和光純薬工業社製、extra pure grade]
カラム温度:140℃
サンプル濃度:0.1%(weight/volume)
射出容量(inj.volume):100マイクロリットル
detector:MCT
resolution:8cm-1
このように、n-デカン可溶成分量分率(W)と密度(d)との関係、そしてGPC−IRによる高分子量側の分岐数の平均値(B1)と、低分子量側の分岐数の平均値(B2)との関係が上記のような関係を有するようなエチレン・α- オレフィン共重合体[A]は、組成分布が狭く、しかもローポリマーが少ないので、ベトツキが少ない。したがって、上記のようなエチレン・α- オレフィン共重合体[A]を用いると、繰り出し、巻入れ等の操作性に優れた灌水用チューブを得ることができる。
【0019】
[メタロセン触媒]
本発明で用いる[A]中低圧法エチレン・α−オレフィン共重合体は、メタロセン触媒の存在下で製造される。ここでメタロセン触媒とはメタロセン化合物(I)を含んでなる触媒のことであり、好ましくはメタロセン化合物(I)と、(a)微粒子状担体、(b)有機アルミニウムオキシ化合物触媒成分および/または(c)メタロセン化合物と反応してイオン性錯体を形成することができる成分、必要に応じて(d)有機アルミニウム化合物触媒成分とから構成される。
【0020】
[メタロセン化合物(I)]
本発明で好ましく用いられるメタロセン化合物(I)としては、下記一般式[1]または[2]で示される遷移金属化合物が挙げられる。
【化5】
MK(L1)X-2 … [1]
[式中、Mは周期律表第IVB族から選ばれる遷移金属であり、KおよびL1は遷移金属原子に配位する配位子であり、配位子Kは同一または異なったインデニル基、置換インデニル基またはその部分水添加物が低級アルキレン基、または置換シリレン基を介して結合した2座配位子であり、配位子L1は、炭素数1〜12の炭化水素基、アルコキシ基、アリーロキシ基、ハロゲン原子、トリアルキルシリル基または水素原子であり、Xは遷移金属原子Mの原子価である。]
上記一般式[1]において、Mは周期律表第IVB族から選ばれる遷移金属原子であり、具体的には、ジルコニウム、チタン、ハフニウムであり、好ましくはジルコニウムである。
【0021】
Kは、遷移金属原子に配位する配位子であり、同一または異なったインデニル基、置換インデニル基、またはインデニル基、置換インデニル基の部分水添加物が低級アルキレン基等の2価の炭化水素基、シリレン基、置換シリレン基等の2価のケイ素含有基を介して結合した2座配位子である。ここで置換インデニル基として好適なものは、メチル基、エチル基、iso-プロピル基、n-プロピル基、等の低級アルキル基、あるいはフッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲンからなる置換基を少なくとも1個以上含むインデニル基である。
【0022】
具体的に、エチレンビスインデニル基、エチレンビス(4,5,6,7-テトラヒドロ-1-インデニル)基、エチレンビス(4-メチル-1-インデニル)基、エチレンビス(5-メチル-1-インデニル)基、エチレンビス(6-メチル-1-インデニル)基、エチレンビス(7-メチル-1-インデニル)基を例示することができる。
【0023】
L1は、炭素数1〜12の炭化水素基、アルコキシ基、アリーロキシ基、ハロゲン原子、トリアルキルシリル基または水素原子である。
炭素数1〜12の炭化水素基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基などを例示することができ、より具体的には、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、2-エチルヘキシル基、デシル基などのアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基;フェニル基、トリル基などのアリール基;ベンジル基、ネオフィル基などのアラルキル基を例示することができる。
【0024】
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、t-ブトキシ基、ペントキシ基、ヘキソキシ基、オクトキシ基などを例示することができる。
【0025】
アリーロキシ基としては、フェノキシ基などを例示することができる。
ハロゲン原子は、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素である。
トリアルキルシリル基としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリフェニルシリル基などを例示することができる。
【0026】
このような一般式[1] で表わされるメタロセン化合物としては、
エチレンビス(インデニル)ジメチルジルコニウム、
エチレンビス(インデニル)ジエチルジルコニウム、
エチレンビス(インデニル)ジフェニルジルコニウム、
エチレンビス(インデニル)メチルジルコニウムモノクロリド、
エチレンビス(インデニル)エチルジルコニウムモノクロリド、
エチレンビス(インデニル)メチルジルコニウムモノブロミド、
エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、
エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジブロミド、
エチレンビス{1-(4,5,6,7-テトラヒドロインデニル)}ジメチルジルコニウム、
エチレンビス{1-(4,5,6,7-テトラヒドロインデニル)}メチルジルコニウムモノクロリド、
エチレンビス{1-(4,5,6,7-テトラヒドロインデニル)}ジルコニウムジクロリド、
エチレンビス{1-(4,5,6,7-テトラヒドロインデニル)}ジルコニウムジブロミド、
エチレンビス{1-(4-メチルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、
エチレンビス{1-(5-メチルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、
エチレンビス{1-(6-メチルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、
エチレンビス{1-(7-メチルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、
エチレンビス{1-(5-メトキシインデニル)}ジルコニウムジクロリド、
エチレンビス{1-(2,3-ジメチルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、
エチレンビス{1-(4,7-ジメチルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、
エチレンビス{1-(4,7-ジメトキシインデニル)}ジルコニウムジクロリド、
イソプロピリデン(シクロペンタジエニル-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
イソプロピリデン(シクロペンタジエニル-2,7-ジ-t-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
イソプロピリデン(シクロペンタジエニル-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシリレンビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシリレンビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシリレンビス(ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシリレンビス(トリメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシリレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジフェニルシリレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリドなどが挙げられる。なお、上記例示において、シクロペンタジエニル環の二置換体は1,2-および1,3-置換体を含み、三置換体は1,2,3-および1,2,4-置換体を含む。本発明では、上記のようなジルコニウム化合物において、ジルコニウム金属を、チタン金属またはハフニウム金属に置き換えたメタロセン化合物を用いることができる。
【0027】
これらの、一般式[1] で表わされるメタロセン化合物のうちでは、
エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシリレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジフェニルシリレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド
が特に好ましい。
【0028】
メタロセン化合物(I)の他の好ましい態様は下記式[2]で表わされるメタロセン化合物である。
【0029】
M(L2)X ・・・ [2]
[式中、Mは、周期律表第IVB族から選ばれる遷移金属原子であり、
L2 は、遷移金属原子Mに配位する配位子であり、これらのうち少なくとも2個の配位子L2 は、シクロペンタジエニル基、メチルシクロペンタジエニル基、エチルシクロペンタジエニル基または炭素原子数3〜10の炭化水素基から選ばれる少なくとも1種の置換基を有する置換シクロペンタジエニル基であり、
(置換)シクロペンタジエニル基以外の配位子L2 は、炭素原子数1〜12の炭化水素基、アルコキシ基、アリーロキシ基、トリアルキルシリル基、ハロゲン原子または水素原子であり、
xは、遷移金属原子Mの原子価である。]
上記式[2]におけるMは、上述した一般式[1]におけるMと同じである。L2は、遷移金属原子Mに配位した配位子であり、これらのうち少なくとも2個の配位子L2 はシクロペンタジエニル基、メチルシクロペンタジエニル基、エチルシクロペンタジエニル基または炭素原子数3〜10の炭化水素基から選ばれる少なくとも1種の置換基を有する置換シクロペンタジエニル基である。
【0030】
なお、置換シクロペンタジエニル基は、置換基を2個以上有していてもよく、2個以上の置換基は各同一でも異なっていてもよい。置換シクロペンタジエニル基は、置換基を2個以上有する場合は、少なくとも1個の置換基が炭素原子数3〜10の炭化水素基であればよく、他の置換基はメチル基、エチル基または炭素原子数3〜10の炭化水素基である。また、遷移金属原子Mに配位している置換シクロペンタジエニル基は同一でも異なっていてもよい。
【0031】
炭素原子数3〜10の炭化水素基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基などを挙げることができる。
アルキル基としては、具体的には、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、2-エチルヘキシル基、デシル基などが挙げられる。
【0032】
シクロアルキル基としては、具体的には、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。
アリール基としては、具体的には、フェニル基、トリル基などが挙げられる。
【0033】
アラルキル基としては、具体的には、ベンジル基、ネオフィル基などが挙げられる。
これらのうち、アルキル基が好ましく、特にn-プロピル基、n-ブチル基が好ましい。
【0034】
本発明では、遷移金属原子Mに配位するシクロペンタジエニル基としては、置換シクロペンタジエニル基が好ましく、炭素原子数3以上のアルキル基が置換したシクロペンタジエニル基がより好ましく、二置換シクロペンタジエニル基がさらに好ましく、1,3-置換シクロペンタジエニル基が特に好ましい。
【0035】
また、上記式[2]において、遷移金属原子Mに配位するシクロペンタジエニル基以外の配位子L2 は、炭素原子数1〜12の炭化水素基、アルコキシ基、アリーロキシ基、トリアルキルシリル基、ハロゲン原子または水素原子である。
【0036】
これらの具体例としては、一般式[1]で表わされる遷移金属化合物において上述した炭素原子数1〜12の炭化水素基、アルコキシ基、アリーロキシ基、トリアルキルシリル基、ハロゲン原子の具体例と同様の基、原子が挙げられる。
【0037】
このような一般式[2]で表わされる遷移金属化合物としては、具体的には、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(エチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(n-プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(n-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(n-ヘキシルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(メチル-n- プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(メチル-n- ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(ジメチル-n- ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(n-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジブロミド、
ビス(n-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムメトキシクロリド、
ビス(n-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムエトキシクロリド、
ビス(n-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムブトキシクロリド、
ビス(n-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジエトキシド、
ビス(n-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムメチルクロリド、
ビス(n-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、
ビス(n-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムベンジルクロリド、
ビス(n-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジベンジル、
ビス(n-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムフェニルクロリド、
ビス(n-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムハイドライドクロリド
などが挙げられる。
【0038】
なお、上記例示において、シクロペンタジエニル環の二置換体は、1,2-および1,3-置換体を含み、三置換体は1,2,3-および1,2,4-置換体を含む。また、上記のようなジルコニウム化合物において、ジルコニウム金属を、チタン金属またはハフニウム金属に置き換えた遷移金属化合物を用いることができる。
【0039】
これらの遷移金属化合物のうちでは、
ビス(n-プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(n-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(1-メチル-3-n- プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(1-メチル-3-n- ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド
ビス(1,3-ジメチル-シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド
ビス(1,3-ジ-n-ブチル-シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド
が特に好ましい。
【0040】
本発明では、上述のメタロセン化合物(I)を、好ましくは(a)微粒子状担体、(b)有機アルミニウムオキシ化合物触媒成分および/または(c)遷移金属化合物と反応してイオン性錯体を形成することができる成分、必要に応じて(d)有機アルミニウム化合物触媒成分と共に用いて、エチレン・α−オレフィンを共重合させることにより、成分[A]の中低圧法エチレン・α−オレフィン共重合体を製造することができる。
【0041】
[微粒子状担体(a)]
メタロセン触媒の調製では、好ましくは微粒子状担体(a)が用いられる。微粒子状担体(a)は、無機あるいは有機の化合物であって、粒径が通常10〜300μm程度であり、好ましくは20〜200μmの顆粒状ないし微粒子状の固体である。
【0042】
このうち、無機担体としては多孔質酸化物が好ましく、具体的にはSiO2 、Al2O3 、MgO、ZrO2、TiO2 、B2O3、CaO、ZnO、BaO、ZnO2 、SnO2 、ThO2 等またはこれらの混合物、たとえばSiO2-MgO、SiO2-Al2O3、SiO2-TiO2、SiO2-V2O5、SiO2-Cr2O3、SiO2-TiO2-MgO 等を例示することができる。これらの中では、SiO2およびAl2O3からなる群から選ばれた少なくとも1種の成分を主成分とする酸化物が好ましい。
【0043】
なお、上記無機酸化物には、少量のNa2CO3、K2CO3、CaCO3 、MgCO3 、Na2SO4、Al2(SO4)3 、BaSO4 、KNO3 、Mg(NO3)2 、Al(NO3)3、Na2O 、K2O 、Li2O 等の炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、酸化物成分を含有していても差し支えない。
【0044】
このような担体は、その種類および製法により性状は異なるが、本発明で好ましく用いられる担体は、比表面積が50〜1000m2/g 、好ましくは100〜700m2/g であり、細孔容積が0.3〜2.5cm3/g であることが望ましい。
【0045】
この担体は、必要に応じて100〜1000℃、好ましくは150〜700℃で焼成して用いられる。
また、微粒子状担体として用いられる有機化合物としては、エチレン、プロピレン、1-ブテン、4-メチル-1- ペンテンなどの炭素原子数2〜14のα- オレフィンを主成分として生成される(共)重合体、あるいはビニルシクロヘキサン、スチレンを主成分として生成される重合体もしくは共重合体を例示することができる。
【0046】
[有機アルミニウムオキシ化合物触媒成分(b)]
メタロセン触媒の調製に用いられる有機アルミニウムオキシ化合物触媒成分(b)の代表例は、アルミノオキサンである。具体的には、式
−Al(R)O−[ただし、Rはアルキル基である]
で表わされる繰り返し単位が通常3〜50程度のメチルアルミノオキサン、エチルアルミノオキサン、メチルエチルアルミノオキサン等が用いられる。
【0047】
このようなアルミノオキサンは、従来公知の製造方法で調製することができ、少なくとも1種以上のトリアルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物と水との反応で得ることができる。具体的には、次のようなアルミノオキサンの製造方法が挙げられる。
(1) 吸着水を含有する化合物あるいは結晶水を含有する塩類、たとえば塩化マグネシウム水和物、硫酸銅水和物、硫酸アルミニウム水和物、硫酸ニッケル水和物、塩化第1セリウム水和物などの炭化水素媒体懸濁液に、トリアルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物を添加して、有機アルミニウム化合物
と吸着水または結晶水とを反応させる方法。
(2) ベンゼン、トルエン、エチルエーテル、テトラヒドロフランなどの媒体中でトリアルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物に直接水や氷や水蒸
気を作用させる方法。
【0048】
これらの方法のうちでは、(1) の方法を採用するのが好ましい。
なお、アルミノオキサンは、アルミニウム以外の有機金属成分を少量含有していても差し支えない。また回収された上記のアルミノオキサンの溶液から溶媒あるいは未反応有機アルミニウム化合物を蒸留して除去した後、溶媒に再溶解してもよい。
【0049】
アルミノオキサンを調製する際に用いられる有機アルミニウム化合物として具体的には、
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、トリイソブチルアルミニウム、トリsec-ブチルアルミニウム、トリtert- ブチルアルミニウム、トリペンチルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリデシルアルミニウム等のトリアルキルアルミニウム;
トリシクロヘキシルアルミニウム、トリシクロオクチルアルミニウム等のトリシクロアルキルアルミニウム;
ジメ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、ジエチルアルミニウムブロミド、ジイソブチルアルミニウムクロリド等のジアルキルアルミニウムハライド;
ジエチルアルミニウムハイドライド、ジイソブチルアルミニウムハイドライド等のジアルキルアルミニウムハイドライド;
ジメチルアルミニウムメトキシド、ジエチルアルミニウムエトキシド等のジアルキルアルミニウムアルコキシド;
ジエチルアルミニウムフェノキシド等のジアルキルアルミニウムアリーロキシド
などが挙げられる。これらの有機アルミニウム化合物のうち、トリアルキルアルミニウムおよびトリシクロアルキルアルミニウムが特に好ましい。
【0050】
[メタロセン化合物と反応してイオン性錯体を形成することができる成分(c)]
メタロセン化合物(I)と併用することができる触媒成分として、さらにメタロセン化合物と反応してイオン性錯体を形成することができる成分(c)、たとえばUSP−547718号公報に記載されたルイス酸、イオン性化合物およびカルボラン化合物が挙げられる。
ルイス酸としては、トリフェニルボロン、トリス(4-フルオロフェニル)ボロン、トリス(p-トリル)ボロン、トリス(o-トリル)ボロン、トリス(3,5-ジメチルフェニル)ボロン、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボロン、MgCl2、Al2O3、SiO2−Al2O3 などが例示できる。
【0051】
イオン性化合物としては、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリn-ブチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N-ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、フェロセニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)ボレートなどが例示できる。
【0052】
カルボラン化合物としては、ドデカボラン、1-カルバウンデカボラン、ビスn-ブチルアンモニウム(1-カルベドデカ)ボレート、トリn-ブチルアンモニウム(7,8-ジカルバウンデカ)ボレート、トリn-ブチルアンモニウム(トリデカハイドライド-7- カルバウンデカ)ボレートなどが例示できる。
【0053】
このようなメタロセン化合物と反応してイオン性錯体を形成する化合物成分(c)は、単独で、または2種以上混合して用いることができる。
【0054】
[有機アルミニウム化合物触媒成分(d)]
メタロセン触媒の調製において必要に応じて用いられる有機アルミニウム化合物触媒成分(d)としては、具体的には、
トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリ2-エチルヘキシルアルミニウム等のトリアルキルアルミニウム;
イソプレニルアルミニウム等のアルケニルアルミニウム;
ジメ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、ジイソプロピルアルミニウムクロリド、ジイソブチルアルミニウムクロリド、ジメチルアルミニウムブロミド等のジアルキルアルミニウムハライド;
メチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアルミニウムセスキクロリド、イソプロピルアルミニウムセスキクロリド、ブチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアルミニウムセスキブロミド等のアルキルアルミニウムセスキハライド;メチルアルミニウムジクロリド、エチルアルミニウムジクロリド、イソプロピルアルミニウムジクロリド、エチルアルミニウムジブロミド等のアルキルアルミニウムジハライド;
ジエチルアルミニウムハイドライド、ジイソブチルアルミニウムハイドライド等のアルキルアルミニウムハイドライド
などが例示できる。
【0055】
[メタロセン触媒の調製]
本発明の中低圧法エチレン・α−オレフィン共重合体[A]の調製の際に用いられるメタロセン触媒は、好ましくは上述したメタロセン化合物(I)と、微粒子状担体(a)と、有機アルミニウムオキシ化合物触媒成分(b)および/またはメタロセンと反応してイオン性錯体を形成する化合物成分(c)、必要に応じて有機アルミニウム化合物触媒成分(V)とから構成される。
【0056】
微粒子状担体(a)とメタロセン化合物(I)、有機アルミニウムオキシ化合物触媒成分(b)またはメタロセン化合物と反応してイオン性錯体を形成する化合物成分(c)等の触媒成分を接触させるには、たとえば不活性炭化水素溶媒中で微粒子状担体(a)と、メタロセン化合物(I)および有機アルミニウムオキシ化合物触媒成分(b)および/またはメタロセン化合物と反応してイオン性錯体を形成する化合物成分(c)等の触媒成分とを混合する。
【0057】
不活性炭化水素溶媒としては、具体的には、
プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、灯油等の脂肪族炭化水素;
シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン等の脂環族炭化水素;
ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;
エチレンクロリド、クロルベンゼン、ジクロロメタン等のハロゲン炭化水素;あるいはこれらの混合物
などが挙げられる。
【0058】
上記のようなメタロセン触媒を調製する際の微粒子担体(a)、メタロセン化合物(I)、有機アルミニウムオキシ化合物触媒成分(b)および/またはメタロセン化合物と反応してイオン性錯体を形成する化合物成分(c)、必要に応じて用いられる有機アルミニウム化合物成分(d)等の触媒成分の接触順序は、任意に選ばれるが、好ましくは微粒子担体(a)と、有機アルミニウムオキシ化合物触媒成分(b)および/またはイオン化イオン性化合物触媒成分(c)等の触媒成分とを混合接触させ、次いで、メタロセン化合物成分(I)を混合接触させることが行なわれる。
【0059】
有機アルミニウム化合物触媒成分(d)を用いる場合、微粒子状担体(a)と有機アルミニウムオキシ化合物触媒成分(b)とを混合接触させ、次いで、メタロセン化合物(I)を混合接触させ、さらに有機アルミニウム化合物触媒成分(d)を混合接触させることが行なわれる。
【0060】
上記の各触媒成分を微粒子状担体に混合接触させる際の各触媒成分は、たとえば次のような割合で使用される。
微粒子状担体(a)、メタロセン化合物(I)および有機アルミニウムオキシ化合物触媒成分(b)を混合接触させるに際して、成分(I)は、微粒子状担体(a)1g当たり、遷移金属原子に換算して通常5×10-6〜5×10-4モル、好ましくは10-5〜2×10-4モルの量で用いられ、成分(I)の濃度は、約10-4〜2×10-2モル/リットル(溶媒)、好ましくは2×10-4〜10-2モル/リットル(溶媒)の範囲である。
【0061】
有機アルミニウムオキシ化合物触媒成分(b)は、成分(b)中のアルミニウム原子と成分(I)中の遷移金属原子との原子比[Al/遷移金属]が通常10〜500、好ましくは20〜200となるような量で用いられる。
【0062】
また、有機アルミニウム化合物触媒成分(d)を用いる場合、成分(b)は前記と同様の量で用いられ、成分(d)は、成分(d)中のアルミニウム原子と成分(b)中のアルミニウム原子との原子比[成分(d)のAl/成分(b)のAl]が通常0.02〜3、好ましくは0.05〜1.5となるような量で用いられる。
【0063】
イオン化イオン性化合物触媒成分(c)を用いる場合、成分(c)は、成分(I)と成分(c)とのモル比[成分(I)/成分(c)]が通常0.01〜10、好ましくは0.1〜5となるような量で用いられる。
【0064】
微粒子状担体(a)、メタロセン化合物(I)、有機アルミニウムオキシ化合物触媒成分(b)、および/またはイオン化イオン性化合物触媒成分(c)さらに必要に応じて用いられる有機アルミニウム化合物(d)等の触媒成分を混合接触させる際の混合温度は、通常−50℃〜150℃、好ましくは−20℃〜120℃であり、接触時間は1分〜50時間、好ましくは10分〜25時間である。
【0065】
このようにして得られた固体触媒が、たとえばメタロセン化合物(I)および有機アルミニウムオキシ化合物触媒成分(b)のほかに、有機アルミニウム化合物触媒成分(d)を含んでいる場合、この固体触媒は、微粒子状担体1g当たり成分(I)に由来する遷移金属原子が5×10-6〜5×10-4グラム原子、好ましくは10-5〜2×10-4グラム原子の量で担持され、微粒子状担体1g当たり成分(b)および成分(d)に由来するアルミニウム原子が10-3〜5×10-2グラム原子、好ましくは2×10-3〜2×10-2グラム原子の量で担持されていることが望ましい。
【0066】
エチレン・α−オレフィン共重合体[A]の製造に用いられる触媒は、上記のような微粒子状担体(a)、メタロセン化合物(I)、有機アルミニウムオキシ化合物触媒成分(b)および/またはイオン化イオン性化合物触媒成分(c)さらに必要に応じて用いられる有機アルミニウム化合物(d)等の触媒成分の存在下にオレフィンを予備重合させて得られる予備重合触媒であってもよい。予備重合は、上記のような成分の存在下、不活性炭化水素溶媒中にオレフィンを導入することにより行うことができる。
予備重合の際に用いられるオレフィンとしては、エチレン、プロピレンおよび1−ブテン等の炭素数が3−20のα−オレフィンを例示することができる。これらの中では、重合の際に用いられるエチレン或いはエチレンとα−オレフィンとの組み合わせが特に好ましい。
予備重合の方法としては従来公知の方法を採用することができる。
【0067】
[中低圧法エチレン・α−オレフィン共重合体の調製]
本発明で用いられる中低圧法エチレン・α- オレフィン共重合体[A]は、たとえば上記のようなメタロセン化合物(I)を含むメタロセン触媒の存在下に、気相、またはスラリー状あるいは溶液状の液相で種々の条件で、エチレンと炭素原子数4〜12のα- オレフィンとを共重合させることにより得ることができる。
【0068】
スラリー重合法または溶液重合法においては、不活性炭化水素を溶媒としてもよいし、オレフィン自体を溶媒とすることもできる。
スラリー重合法および溶液重合法で用いられる不活性炭化水素溶媒としては、具体的には、
プロパン、ブタン、イソブタン、ペンタン、ヘキサン、オクタン、デカン、ドデカン、ヘキサデカン、オクタデカン等の脂肪族炭化水素;
シクロペンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン、シクロオクタン等の脂環族炭化水素;
ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;
ガソリン、灯油、軽油等の石油留分
などが挙げられる。これら不活性炭化水素溶媒のうち、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素、石油留分が好ましい。
【0069】
重合を実施する際には、上記のようなメタロセン触媒は、重合反応系内の遷移金属原子の濃度で、通常10-8〜10-3グラム原子/リットル、好ましくは10-7〜10-4グラム原子/リットルの量で用いられることが望ましい。
【0070】
また、重合に際して、担体に担持されている有機アルミニウムオキシ化合物触媒成分(b)および有機アルミニウム化合物触媒成分(d)に加えて、さらに担持されていない有機アルミニウムオキシ化合物触媒成分(b)および/または有機アルミニウム化合物触媒成分(d)を用いてもよい。この場合、担持されていない有機アルミニウムオキシ化合物触媒成分(b)および/または有機アルミニウム化合物触媒成分(d)に由来するアルミニウム原子(Al)と、メタロセン触媒成分(A)に由来する遷移金属原子(M)との原子比[Al/M]は、5〜300、好ましくは10〜200、さらに好ましくは15〜150の範囲である。
【0071】
スラリー重合法における重合温度は、通常−50〜100℃、好ましくは0〜90℃の範囲であり、溶液重合法における重合温度は、通常−50〜500℃、好ましくは0〜400℃の範囲である。また、気相重合法における重合温度は、通常0〜120℃、好ましくは20〜100℃の範囲である。
【0072】
重合圧力は、通常常圧ないし100kg/cm2 、好ましくは2〜50kg/cm2 の加圧条件下であり、重合は、回分式、半連続式、連続式のいずれの方式においても行なうことができる。
【0073】
本発明においては、上記中低圧法エチレン・α−オレフィン共重合体[A]の調製に際し、必要に応じて(1)多段重合、(2) 液相と気相の多段重合、または(3) 液相での予備重合を行なった後に気相での重合を行なう等の手段を採用することができる。
この多段重合法としては、例えば、下記の[a]および[b]の工程を含む多段重合法が挙げられる。
[a]前記のメタロセン触媒の存在下に、エチレンと炭素原子数4−12のα−オレフィンとを共重合させ、エチレン・α−オレフィン共重合体[a−1]を製造する工程
[b]上記共重合反応が行われる重合器とは異なる重合器に置いて、前記メタロセン系オレフィン重合用触媒および[a−1]の存在下に、エチレンと炭素原子数4−12のα−オレフィンとを共重合させ、エチレン・α−オレフィン共重合体[a−2]を製造する工程
【0074】
この多段重合法では、直列に結合した複数の重合器を用いて、まず上記のエチレン・α−オレフィン共重合体[a−1]を製造し、次いでエチレン・α−オレフィン共重合体[a−1]の製造に用いた重合器とは異なる重合器にエチレン・α−オレフィン共重合体[a−1]を導入し、エチレン・α−オレフィン共重合体[a−1]の存在下にエチレン・α−オレフィン共重合体[a−2]を製造することができる。また、まずエチレン・α−オレフィン共重合体[a−2]を製造し、次いでエチレン・α−オレフィン共重合体[a−2]の製造に用いた重合器とは異なる重合器にエチレン・α−オレフィン共重合体[a−2]を導入し、エチレン・α−オレフィン共重合体[a−2]の存在下にエチレン・α−オレフィン共重合体[a−1]を製造することもできる。
【0075】
また、複数の重合器を並列に結合し、各重合器において、それぞれエチレン・α−オレフィン共重合体[a−1]、[a−2]を製造し、次いで両共重合体をブレンドすることもできる。
【0076】
本発明に用いる共重合体[A]は、示差走査型熱量計(DSC)により測定した吸熱曲線の最大ピーク位置の温度〔Tm(℃)〕と密度〔d(g/cm3 )〕とが、
Tm<400×d−250
好ましくは Tm<450×d−297
より好ましくは Tm<500×d−344
特に好ましくは Tm<550×d−391
で示される関係を満たしていることが望ましい。
【0077】
[高圧法ポリエチレン]
本発明で用いられる高圧法ポリエチレン[B]は、例えばエチレンを、1000−2000気圧、200−300℃でラジカル重合して合成する、いわゆる高圧法で合成することができる。本発明で用いられる高圧法ポリエチレン[B]は、MFR(190℃)が好ましくは0.1ないし10g/10min、特に好ましくは0.5ないし5.0g/10minで、密度が好ましくは0.910ないし0.935g/cm3の範囲のもので、特に好ましくは0.920ないし0.930g/cm3のものである。
なお、本発明でいう高圧法ポリエチレンとは、エチレンの単独重合体のみならず、本発明の目的を損なわない範囲、例えば10重量%以下の少量の他の重合性単量体、例えば酢酸ビニル、アクリル酸エステル等とエチレンとの共重合体であっても良い。
【0078】
本発明における共重合体[A]と高圧法ポリエチレン[B]との配合比は、[A]が100〜50重量%、[B]が0〜50重量%であり、[A]90〜70重量%、[B]10〜30重量%で有ることがより好ましい。[A]が50重量%未満であると、衝撃強度、破壊水圧の改良効果が十分ではない。
【0079】
また上記組成物には、その特性を損なわない範囲で耐候安定剤、耐熱安定剤、防曇剤、アンチブロック剤、スリップ剤、滑材、顔料、染料等を添加しても良い。
上記のような組成物を得るには、公知の種々の方法がとり得る。たとえば各樹脂をリボンブレンダー、ヘンシェルミキサーで混合後、押出機で造粒する方法、あるいは直接バンバリーミキサー、ニーダー、二本ロール等で溶融混合後、押出機で造粒する方法等がある。また、フィルム成形時に、共重合体[A]と高圧法ポリエチレン[B]を、上記リボンブレンダー、ヘンシェルミキサー等で混合後、フィルム成形機のホッパー等の原料供給部に投入して、フィルム成形し、テープ状の該熱可塑性樹脂組成物フィルムを直接得ても良い。
【0080】
このような組成物を用いて灌水用チューブ、即ち灌水用屈曲自在な構造物を得るには、例えば、組成物を円筒形の押しだし口を有するダイから押し出して成形することにより得られた、フィルムの長手方向にヒートシール部を有しないチューブを、筒状態に保持し、このチューブを長手方向に移送させるとともに、チューブの側面に所定間隔でレーザー光の焦点を結び順次穿孔する方法で製造することができる。この間、チューブ内に空気、ガスを挿入すると良い。
ここで得られる穿孔チューブは、穿孔部分と非穿孔部分とがそれぞれ黒色、非黒色に色分けされている必要はないが、そのように色分けしても良いし、全体を黒色にしても良い。この場合、カーボンブラックを0.5重量%以上の割合で内部に分散させると良い。
また、チューブの側面に焦点を結ぶレーザ光発生装置には、実質的にYAGで形成された励起体に励起光が集光し、集光した光を近赤外光で放出する装置、あるいはその他の各種レーザー光発生装置を使用できる。
【0081】
用いるフィルムの厚さは通常50−1000μmであり、好ましくは150−700μmである。
【0082】
このようにして得られる灌水用チューブは、ヒートシール部を有さず、特定の熱可塑性樹脂より製造されるものであるため、繰り返し耐圧疲労強度に(1.2m長のチューブに、灌水圧力1.0kg/cm2で2分間通水した後2分間非通水状態とし、前記通水−非通水サイクルを繰り返し、何回目で該チューブが破損するかを見る方法)優れている。
【0083】
また、衝撃強度に優れ、破壊水圧が高く、より低密度でも強度が保たれている。また従来の灌水チューブを使用する際には、同時に農業用のマルチフィルムを使用している場合、灌水チューブとマルチフィルムとが密着するという欠点があった。しかし本発明で、特にエチレン・α−オレフィン共重合体[A]の含有割合を増加させた灌水チューブの場合、使用時に他のフィルムと密着を起こし難く、作業性に優れるという特徴を持つ。
【0084】
本発明の灌水用チューブすなわち灌水用屈曲自在の構造物は、水だけでなく、液体肥料、農薬、除草剤、その他の薬剤の散布を行うことができ、またさらに比較的浅い土中での地中灌水も可能な広い適用範囲性を有する。
【0085】
なお、チューブ内での生物の繁殖による目詰まりを防止するために、着色することにより可視光線を遮断することが好適である。着色するためにはカーボンブラックを用いることが好適である。カーボンブラックは、[A]成分である中低圧法エチレン・α−オレフィン共重合体と、[B]成分である、高圧法ポリエチレンの合計量100重量部に対して、0.5−10重量部、好ましくは1−6重量部の割合で用いられる。
【0086】
以下本発明を実施例により説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【0087】
なお、参考例、実施例および比較例において共重合体の基礎物性、およびフィルムの物性評価は、下記のようにして行なった。
(1)密度
共重合体の密度は、190℃における2.16kg荷重でのメルトフローレート(MFR)測定時に得られるストランドを120℃で1時間熱処理し、1時間かけて室温まで徐冷した後、密度勾配管で測定した。
(2)メルトフローレート(MFR)
共重合体のメルトフローレートは、ASTM D 1238(190℃、荷重2.16kg)に従って測定した。
(3)繰り返し耐圧疲労強度
1.2m長のチューブに、灌水圧力1.0kg/cm2で、35℃の水を2分間通水した後2分間非通水状態とし、前記通水−非通水サイクルを繰り返し、何回目で該チューブが破損するかを見る方法
(4)エルメンドルフ引裂強度
エルメンドル引裂強度は、ASTM−D1922に準拠して、原反フィルムのMD方向およびTD方向について引裂強度試験を行なって求めた。
(5)ダートインパクト強度
フィルムのダートインパクト強度は、JIS−K7124ダート衝撃試験方法に準拠して求めた。
【0088】
【参考例1】
[メタロセン触媒の調製]
250℃で10時間乾燥したシリカ10kgを154リットルのトルエンで懸濁状にした後、0℃まで冷却した。その後、メチルアルミノオキサンのトルエン溶液(Al;1.33モル/リットル)57.5リットルを1時間で滴下した。この際、系内の温度を0℃に保った。引続き0℃で30分間反応させ、次いで、1.5時間かけて95℃まで昇温し、その温度で20時間反応させた。その後60℃まで降温し上澄液をデカンテーション法により除去した。
【0089】
このようにして得られた固体成分をトルエンで2回洗浄した後、トルエン100リットルで再懸濁化した。この系内へビス(1-メチル-3-n-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリドのトルエン溶液(Zr;27.0ミリモル/リットル)16.8リットルを80℃で30分間かけて滴下し、更に80℃で2時間反応させた。その後、上澄液を除去し、ヘキサンで2回洗浄することにより、1g当り3.5mgのジルコニウムを含有する固体触媒を得た。
【0090】
[予備重合触媒の調製]
2.5モルのトリイソブチルアルミニウムを含有する87リットルのヘキサンに、上記で得られた固体触媒870gおよび1-ヘキセン260gを加え、35℃で5時間エチレンの予備重合を行なうことにより、固体触媒1g当り10gのポリエチレンが予備重合された予備重合触媒を得た。
【0091】
[重合]
連続式流動床気相重合装置を用い、上記予備重合触媒の存在下に、エチレンと1-ヘキセンとの共重合を行なってエチレン・1-ヘキセン共重合体を得た。
【0092】
上記のようにして得られたエチレン・1-ヘキセン共重合体は、1-ヘキセン含量が8.4重量%であり、密度が0.921g/cm3 であり、メルトフローレート(MFR;ASTM D 1238−65T,190℃、荷重2.16kg)が2.1g/10minであり、GPCにおいて測定した分子量分布(Mw/Mn)が2.0であった。
【0093】
また、この共重合体は、示差走査型熱量計(DSC)により測定した吸熱曲線の最大ピーク一の温度[Tm]が116℃であり、室温におけるn−デカン可溶成分量分率[W]が0.22重量%であった。
【0094】
この共重合体(以下、A−1と略す場合がある)についてGPC−IR分析で測定した上述のB1 は14.2/1000C(炭素原子1000個当たり14.2)であり、B2 は13.8/1000Cであった。
【0095】
【参考例2】
連続式流動床気相重合装置を用い、上記参考例1に記載の予備重合触媒の存在下に、エチレンと1-ヘキセンとの共重合を行なってエチレン・1-ヘキセン共重合体を得た。
【0096】
上記のようにして得られたエチレン・1-ヘキセン共重合体は、1-ヘキセン含量が9.9重量%であり、密度が0.915g/cm3 であり、メルトフローレート(MFR;ASTM D 1238−65T,190℃、荷重2.16kg)が2.2g/10minであり、GPCにおいて測定した分子量分布(Mw/Mn)が2.1であった。
【0097】
また、この共重合体は、示差走査型熱量計(DSC)により測定した吸熱曲線の最大ピーク一の温度[Tm]が108℃であり、室温におけるn−デカン可溶成分量分率[W]が0.33重量%であった。
【0098】
この共重合体(以下、A−2と略す場合がある)についてGPC−IR分析で測定した上述のB1 は16.7/1000Cであり、B2 は16.3/1000Cであった。
【0099】
【参考例3】
2器の連続式流動床気相重合装置を直列に結合した装置を用い、上記参考例1に記載の予備重合触媒の存在下に、エチレンと1-ヘキセンとの共重合を行なってエチレン・1-ヘキセン共重合体(A−3)を得た。
【0100】
上記のようにして得られたエチレン・1-ヘキセン共重合体は、1-ヘキセン含量が8.7重量%であり、密度が0.920g/cm3 であり、メルトフローレート(MFR;ASTM D 1238−65T,190℃、荷重2.16kg)が2.0g/10minであり、GPCにおいて測定した分子量分布(Mw/Mn)が3.2であった。
【0101】
また、この共重合体は、示差走査型熱量計(DSC)により測定した吸熱曲線の最大ピーク一の温度[Tm]が114℃であり、室温におけるn−デカン可溶成分量分率[W]が0.29重量%であった。
【0102】
この共重合体についてGPC−IR分析で測定した上述のB1 は 15.0/1000Cであり、B2 は13.4/1000Cであった。
【0103】
【参考例4】
チーグラー型Ti系重合触媒(マグネシウム担持Ti系触媒およびアルキルアルミニウム)の存在下に、エチレンと4-メチル-1- ペンテンとの共重合を行なってエチレン・4-メチル-1- ペンテン共重合体(A−4)を得た。
【0104】
上記のようにして得られたエチレン・4-メチル-1- ペンテン共重合体は、4-メチル-1- ペンテン含量が7.3重量%であり、密度が0.920g/cm3 であり、メルトフローレート(MFR;ASTM D 1238−65T,190℃、荷重2.16kg)が2.0g/10minであり、GPCにおいて測定した分子量分布(Mw/Mn)が3.6であった。
【0105】
また、この共重合体は、示差走査型熱量計(DSC)により測定した吸熱曲線の最大ピーク一の温度[Tm]が122℃であり、室温におけるn−デカン可溶成分量分率[W]が8.5重量%であった。
【0106】
この共重合体についてGPC−IR分析で測定した上述のB1 は10.3/1000Cであり、B2 は13.9/1000Cであった。
【0107】
高圧法ポリエチレン[B]成分
MFR0.5g/10分の高圧法ポリエチレン(密度:0.926g/cm3)(ミラソンACE30N、三井ポリケミカルKK、登録商標)を用いた。
【0108】
【実施例1】
参考例1で得られた中低圧法エチレン・1−ヘキセン共重合体(A−1)をインフレーション法フィルム成形装置でフィルム成形(折幅50mm、厚さ0.21mm)し、フィルムの片面にYAGレーザ光を用いて灌水用孔を穿設して灌水用チューブを得た。この灌水用チューブの繰り返し耐圧疲労強度試験を行なった。
結果を第1表に示す。
【0109】
【実施例2】
参考例1で製造した中低圧法エチレン・1−ヘキセン共重合体(A−1)と、MFR0.5g/10minの高圧法ポリエチレン(B)を(A−1)/(B)が80/20の比率となるように二軸押し出し機を用いて溶融混練し、ペレット化した。このペレットを用いて実施例1と同様にフィルムを成形し、評価を行った。
結果を第1表に示す。
【0110】
【実施例3】
実施例2において、A−1/Bの比率が60/40になるようにした以外は、実施例2と同様にフイルムを成形し、評価を行った。結果を第1表に示す。
【0111】
【比較例1】
実施例2において、A−1/Bの比率が20/80になるようにした以外は、実施例2と同様にフィルムを成形し、評価を行った。結果を第1表に示す。
【0112】
【実施例4】
参考例2で製造した中低圧法エチレン・1−ヘキセン共重合体(A−2)を用いた以外は、実施例1と同様にフィルムを成形し、評価を行った。結果を第1表に示す。
【0113】
【実施例5】
参考例2で製造した中低圧法エチレン・1−ヘキセン共重合体(A−2)とMFR0.5g/10minの高圧法ポリエチレン(B)を(A−2)/(B)が80/20の比率となるように二軸押し出し機を用いて溶融混練し、ペレット化した。このペレットを用いて実施例1と同様にフィルムを成形し、評価を行った。
結果を第1表に示す。
【0114】
【実施例6】
参考例3で製造した中低圧法エチレン・1−ヘキセン共重合体(A−3)とMFR0.5g/10minの高圧法ポリエチレン(B)を(A−3)/(B)が80/20の比率となるように二軸押し出し機を用いて溶融混練し、ペレット化した。このペレットを用いて実施例1と同様にフィルムを成形し、評価を行った。
結果を第1表に示す。
【0115】
【比較例2】
参考例4で製造した中低圧法エチレン・4−メチルペンテン−1共重合体(A−4)を用いた以外は、実施例1と同様に行った。結果を第1表に示す。
【0116】
【比較例3】
参考例4で製造した中低圧法エチレン・1−ヘキセン共重合体(A−4)とMFR0.5g/10minの高圧法ポリエチレン(B)を(A−4)/(B)が80/20の比率となるように二軸押し出し機を用いて溶融混練し、ペレット化した。このペレットを用いて実施例1と同様にフィルムを成形し、評価を行った。
結果を第1表に示す。
【0117】
【比較例4】
MFR0.5g/10minの高圧法ポリエチレン(B)を用いて、実施例1と同様に行った。結果を第1表に示す。
【0118】
【表1】
【0119】
(7)農業用マルチフィルムとの密着性評価
農業用マルチフィルムとして、以下のものを用いた。
ある年の6月に、畝を有する畑において、畝の中央部に本発明の灌水チューブを設置し、その上に厚さ30μmの農業用透明マルチフィルム(高圧法ポリエチレンからなる)をかぶせて用い、メロンのトンネル栽培を行った。1週間毎に灌水を行い、その際に灌水チューブとマルチフィルムが密着しているかどうかを調べ、○、△、×で密着の度合いおよび灌水ムラについて目視で評価した。
○ 密着なし、灌水ムラなし
△ 密着有り、灌水ムラやや有り
× 密着有り、灌水不能(密着により灌水孔がふさがって灌水できない状態)
【0120】
【表2】
[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a novel irrigation tube, and more specifically, it is excellent in repeated pressure fatigue strength and impact strength, has high breaking water pressure, and maintains strength even at a lower density, and adheres to other films during use. The present invention relates to an irrigation tube that is difficult to cause and has excellent workability.
[0002]
[Prior art]
In recent years, irrigation tubes using high-pressure polyethylene or ethylene / vinyl acetate copolymer have been used for irrigation instead of hard synthetic resin tubes. These irrigation tubes expand and exhibit a cylindrical shape when water is passed, and have a flat shape when water is not passed. Therefore, they are easier to store, transport, and store than conventional hard synthetic resin tubes. It has the characteristic that it can be freely adapted to any shape of the irrigation area, or changes in the format between strains, and is beginning to be widely adopted for cultivation of vegetables.
[0003]
By the way, it is not easy to provide a small hole only on one side of the manufactured continuous tube. Therefore, as a method of manufacturing a perforated tube, conventionally, after punching by mechanical punching or laser light on a synthetic resin tape, the same shape of tape and the edges of each other are heat sealed to form a laminated tube shape. A method for forming the film is known.
However, conventional irrigation tubes made of high-pressure polyethylene or ethylene / vinyl acetate copolymer are much more durable in terms of durability against heat-seal damage and delamination due to repeated water-non-water cycle. There was a need for improvement.
[0004]
The present inventors previously used an ethylene / α-olefin random copolymer having a specific melt index, a specific density, and a melting point as an irrigation tube having such a heat seal portion (Japanese Patent Publication No. 63). -37607), or by using a composition of a specific ethylene / α-olefin random copolymer and high-pressure polyethylene (Japanese Patent Publication No. 64-7732), an irrigation tube having good repeated pressure fatigue strength can be obtained. Have found.
As a solution to the problem that the seam part bursts when a large water pressure is applied because the seam part (heat seal part) is present in the tube itself, the present inventors first made an extrusion molding. It was proposed to use a tube formed by drilling with a laser beam in a pre-formed seamless tube.
However, the required characteristics for films in recent years have become increasingly severe, and further improvements in tube properties have been demanded.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is intended to meet the above requirements, and is excellent in repeated pressure fatigue strength and impact strength, has high breaking water pressure, and maintains strength even at a lower density. An object of the present invention is to provide a irrigation tube having excellent workability without causing close contact with the irrigation tube.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The irrigation tube according to the present invention has a large number of irrigation holes arranged at appropriate intervals in the length direction, and expands when passing water and exhibits a cylindrical shape, but is flat when not passing water. A thermoplastic resin irrigation tube having no heat seal portion extending along the length direction., [A] (i) Melt flow rate is0.5-5g / 10min, (ii) density is0.905 to 0.925g / cm3(Iii) the ratio Mw / Mn of the weight average molecular weight Mw to the number average molecular weight Mn measured by GPC is in the range of 1.5 to 3.5, and (iv) the n-decane soluble part at 23 ° C. ( W: wt%) and density (d: g / cm3)
[Expression 2]
W <80 × exp (−100 (d−0.88)) + 0.1
(V) When the average value of the number of branches on the high molecular weight side according to GPC-IR is B1, and the average value of the number of branches on the low molecular weight side is B2, B1 ≧ B2 and ethylene and carbon A medium to low pressure ethylene / α-olefin copolymer consisting of an α-olefin having 4 to 12 atoms, and 50 to 50% by weight;
[B] High-pressure polyethylene 0-50% by weightIs obtained by extruding from a die having a cylindrical extrusion port into a tube and perforating with laser light on one sideThis is an irrigation tube.
[0007]
The component [A] is preferably an ethylene / α-olefin copolymer obtained by copolymerizing ethylene and an α-olefin having 4 to 12 carbon atoms in the presence of a metallocene catalyst. The metallocene compound (I) used as a component of the metallocene catalyst is preferably a metallocene compound represented by the following general formula [1] or [2].
[Chemical 3]
MK (L1)X-2 ... [1]
[Wherein M is a transition metal selected from Group IVB of the periodic table, and K and L1Is a ligand coordinated to a transition metal atom, and the ligand K is a group in which the same or different indenyl group, substituted indenyl group or a partial hydride thereof is bonded via a lower alkylene group or substituted silylene group. Bidentate ligand, ligand L1Is a C1-C12 hydrocarbon group, alkoxy group, aryloxy group, halogen atom, trialkylsilyl group or hydrogen atom, and X is the valence of the transition metal atom M. ]
[0008]
[Formula 4]
M (L2)X [2]
[Wherein M is a transition metal atom selected from Group VIB of the periodic table, and L2Is a ligand coordinated to the transition metal atom M, of which at least two ligands L2Is a substituted cyclopentadienyl group having at least one substituent selected from a cyclopentadienyl group, a methylcyclopentadienyl group, an ethylcyclopentadienyl group, or a hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms. Ligand L other than (substituted) cyclopentadienyl group2Is a C1-C12 hydrocarbon group, alkoxy group, aryloxy group, trialkylsilyl group, halogen atom or hydrogen atom, and X is the valence of the transition metal atom M. ]
[0009]
Next, the irrigation tube according to the present invention will be described.
[0010]
[[A] Medium-low pressure ethylene / α-olefin copolymer]
The medium / low pressure ethylene / α-olefin copolymer used in the present invention is an ethylene / α-olefin copolymer obtained by copolymerizing ethylene and an α-olefin having 4 to 12 carbon atoms.
[0011]
Specific examples of such α-olefins include butene-1, pentene-1, hexene-1, 4-methylpentene-1, octene-1, decene-1, and dodecene-1. Of these, hexene-1, 4-methylpentene-1, and octene-1 are preferable.
[0012]
The copolymer has a melt flow rate (ASTM D1238; 190 ° C., 2.16 kg, hereinafter referred to as MFR) in the range of 0.01 to 10 g / 10 min, preferably 0.5 to 5 g / 10 min. If the MFR is less than 0.01, the fluidity is inferior and the moldability is poor. If the MFR exceeds 10, the mechanical properties such as impact resistance and tear strength are inferior.
[0013]
The density of this copolymer is, 0. 905 g / cm3~ 0.925g / cm3Is in the range.
[0014]
The ratio Mw / Mn of the weight average molecular weight Mw and the number average molecular weight Mn measured by GPC of the ethylene / α-olefin copolymer used in the present invention is in the range of 1.5 to 3.5.
[0015]
The molecular weight distribution (Mw / Mn) was measured as follows using GPC-150C manufactured by Millipore.
The separation column is TSK GNH HT, the column size is 72 mm in diameter and 600 mm in length, the column temperature is 140 ° C., the mobile phase is O-dichlorobenzene (Wako Pure Chemical Industries) and BHT ( (Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.) was used at 0.025 wt%, moved at 1.0 ml / min, the sample concentration was 0.1 wt%, the sample injection amount was 500 microliters, and a differential refractometer was used as the detector. Standard polystyrene has a molecular weight of Mw <1000 and Mw> 4 × 10.6 For Tosoh Corporation, 1000 <Mw <4 × 106 The pressure chemical company make was used.
[0016]
In the ethylene / α-olefin copolymer used in the present invention, the decane-soluble part (W (wt%)) and the density (d) at 23 ° C. satisfy the relationship shown below.
[Equation 3]
W <80 × exp (−100 (d−0.88)) + 0.1
The amount of n-decane-soluble component in linear polyethylene (the smaller the amount of soluble components, the narrower the composition distribution) was measured by adding about 3 g of polyethylene to 450 ml of n-decane and dissolving at 145 ° C, then 23 ° C. The n-decane insoluble part is removed by filtration, and the n-decane soluble part is recovered from the filtrate.
[0017]
In the ethylene / α-olefin copolymer used in the present invention, when the average value of the number of branches on the high molecular weight side by GPC-IR is B1, and the average value of the number of branches on the low molecular weight side is B2, B1 ≧ B2 Meet the relationship.
Here, the average value (B1) of the number of branches on the high molecular weight side by GPC-IR is the cumulative weight fraction of the polymer elution amount fractionated by GPC by 15 to 85% (that is, the low molecular region 15%, The average value of the values on the high molecular weight side of the measured value group of the number of branches measured in the range of the polymer elution component excluding the polymer region of 15%) divided by the molecular weight at the peak position of the GPC elution curve. is there. On the other hand, the average value (B2) of the number of branches on the low molecular weight side is the average value on the low molecular weight side among the two parts.
[0018]
The measurement conditions for B1 and B2 are as follows.
Measuring device: PERKIN ELMER 1760X
Column: TOSOH TSKgel GMH-HT (7.5 mm I.D. x 600 mm) x 1
Eluent: o-dichlorobenzene (ODCB) containing 0.05% MP-J [manufactured by Wako Pure Chemical Industries, extra pure grade]
Column temperature: 140 ° C
Sample concentration: 0.1% (weight / volume)
Injection volume (inj.volume): 100 microliters
detector: MCT
resolution: 8cm-1
Thus, the relationship between the fraction (W) and the density (d) of the n-decane soluble component, the average value (B1) of the number of branches on the high molecular weight side by GPC-IR, and the number of branches on the low molecular weight side The ethylene / α-olefin copolymer [A] having a relation to the average value (B2) of the above has a narrow composition distribution and a low raw polymer content, so that there is little stickiness. Therefore, when the ethylene / α-olefin copolymer [A] as described above is used, an irrigation tube having excellent operability such as feeding and winding can be obtained.
[0019]
[Metallocene catalyst]
The [A] medium-low pressure ethylene / α-olefin copolymer used in the present invention is produced in the presence of a metallocene catalyst. Here, the metallocene catalyst is a catalyst comprising the metallocene compound (I), preferably a metallocene compound (I), (a) a particulate carrier, (b) an organoaluminum oxy compound catalyst component and / or ( c) A component capable of reacting with the metallocene compound to form an ionic complex, and (d) an organoaluminum compound catalyst component as required.
[0020]
[Metalocene Compound (I)]
Examples of the metallocene compound (I) preferably used in the present invention include transition metal compounds represented by the following general formula [1] or [2].
[Chemical formula 5]
MK (L1)X-2 ... [1]
[Wherein M is a transition metal selected from Group IVB of the periodic table, and K and L1Is a ligand coordinated to a transition metal atom, and the ligand K is a group in which the same or different indenyl group, substituted indenyl group or a partial hydride thereof is bonded via a lower alkylene group or substituted silylene group. Bidentate ligand, ligand L1Is a C1-C12 hydrocarbon group, alkoxy group, aryloxy group, halogen atom, trialkylsilyl group or hydrogen atom, and X is the valence of the transition metal atom M. ]
In the above general formula [1], M is a transition metal atom selected from Group IVB of the periodic table, specifically zirconium, titanium or hafnium, preferably zirconium.
[0021]
K is a ligand coordinated to a transition metal atom, and the same or different indenyl group, substituted indenyl group, or a partially hydrogenated indenyl group or substituted indenyl group is a divalent hydrocarbon such as a lower alkylene group A bidentate ligand bonded through a divalent silicon-containing group such as a group, a silylene group, or a substituted silylene group. Suitable examples of the substituted indenyl group include a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, an iso-propyl group, and an n-propyl group, or a substituent composed of a halogen such as fluorine, chlorine, bromine, and iodine. An indenyl group containing one or more.
[0022]
Specifically, ethylenebisindenyl group, ethylenebis (4,5,6,7-tetrahydro-1-indenyl) group, ethylenebis (4-methyl-1-indenyl) group, ethylenebis (5-methyl-1 -Indenyl) group, ethylenebis (6-methyl-1-indenyl) group, and ethylenebis (7-methyl-1-indenyl) group can be exemplified.
[0023]
L1Is a C1-C12 hydrocarbon group, alkoxy group, aryloxy group, halogen atom, trialkylsilyl group or hydrogen atom.
Examples of the hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms include an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, and an aralkyl group. More specifically, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an isopropyl group are exemplified. Group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group, decyl group and other alkyl groups; cyclopentyl group, cyclohexyl group and other cycloalkyl groups Examples thereof include aryl groups such as phenyl group and tolyl group; aralkyl groups such as benzyl group and neophyll group.
[0024]
Examples of alkoxy groups include methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, n-butoxy, isobutoxy, sec-butoxy, t-butoxy, pentoxy, hexoxy, octoxy, etc. be able to.
[0025]
Examples of the aryloxy group include a phenoxy group.
Halogen atoms are fluorine, chlorine, bromine and iodine.
Examples of the trialkylsilyl group include a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, and a triphenylsilyl group.
[0026]
As the metallocene compound represented by the general formula [1],
Ethylenebis (indenyl) dimethylzirconium,
Ethylenebis (indenyl) diethylzirconium,
Ethylenebis (indenyl) diphenylzirconium,
Ethylenebis (indenyl) methylzirconium monochloride,
Ethylenebis (indenyl) ethylzirconium monochloride,
Ethylenebis (indenyl) methylzirconium monobromide,
Ethylenebis (indenyl) zirconium dichloride,
Ethylenebis (indenyl) zirconium dibromide,
Ethylenebis {1- (4,5,6,7-tetrahydroindenyl)} dimethylzirconium,
Ethylenebis {1- (4,5,6,7-tetrahydroindenyl)} methylzirconium monochloride,
Ethylenebis {1- (4,5,6,7-tetrahydroindenyl)} zirconium dichloride,
Ethylenebis {1- (4,5,6,7-tetrahydroindenyl)} zirconium dibromide,
Ethylenebis {1- (4-methylindenyl)} zirconium dichloride,
Ethylenebis {1- (5-methylindenyl)} zirconium dichloride,
Ethylenebis {1- (6-methylindenyl)} zirconium dichloride,
Ethylenebis {1- (7-methylindenyl)} zirconium dichloride,
Ethylenebis {1- (5-methoxyindenyl)} zirconium dichloride,
Ethylenebis {1- (2,3-dimethylindenyl)} zirconium dichloride,
Ethylenebis {1- (4,7-dimethylindenyl)} zirconium dichloride,
Ethylenebis {1- (4,7-dimethoxyindenyl)} zirconium dichloride,
Isopropylidene (cyclopentadienyl-fluorenyl) zirconium dichloride,
Isopropylidene (cyclopentadienyl-2,7-di-t-butylfluorenyl) zirconium dichloride,
Isopropylidene (cyclopentadienyl-methylcyclopentadienyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilylenebis (cyclopentadienyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilylenebis (methylcyclopentadienyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilylene bis (dimethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilylene bis (trimethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilylenebis (indenyl) zirconium dichloride,
Examples include diphenylsilylene bis (indenyl) zirconium dichloride. In the above examples, the disubstituted product of the cyclopentadienyl ring includes 1,2- and 1,3-substituted products, and the trisubstituted product includes 1,2,3- and 1,2,4-substituted products. Including. In the present invention, a metallocene compound in which zirconium metal is replaced with titanium metal or hafnium metal in the above-described zirconium compound can be used.
[0027]
Among these metallocene compounds represented by the general formula [1],
Ethylenebis (indenyl) zirconium dichloride,
Dimethylsilylenebis (indenyl) zirconium dichloride,
Diphenylsilylenebis (indenyl) zirconium dichloride
Is particularly preferred.
[0028]
Another preferred embodiment of the metallocene compound (I) is a metallocene compound represented by the following formula [2].
[0029]
M (L2)X ... [2]
[Wherein M is a transition metal atom selected from Group IVB of the periodic table;
L2 Is a ligand coordinated to the transition metal atom M, of which at least two ligands L2 Is a substituted cyclopentadienyl group having at least one substituent selected from a cyclopentadienyl group, a methylcyclopentadienyl group, an ethylcyclopentadienyl group, or a hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms. Yes,
(Substituted) Ligands other than cyclopentadienyl groups2 Is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group, an aryloxy group, a trialkylsilyl group, a halogen atom or a hydrogen atom,
x is the valence of the transition metal atom M. ]
M in the above formula [2] is the same as M in the above general formula [1]. L2Is a ligand coordinated to the transition metal atom M, and at least two of these ligands L2 are a cyclopentadienyl group, a methylcyclopentadienyl group, an ethylcyclopentadienyl group, or a carbon atom. A substituted cyclopentadienyl group having at least one substituent selected from hydrocarbon groups of several 3 to 10.
[0030]
In addition, the substituted cyclopentadienyl group may have two or more substituents, and the two or more substituents may be the same or different. When the substituted cyclopentadienyl group has two or more substituents, at least one substituent may be a hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, and the other substituents are methyl group, ethyl group Or it is a C3-C10 hydrocarbon group. Further, the substituted cyclopentadienyl groups coordinated to the transition metal atom M may be the same or different.
[0031]
Examples of the hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms include an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, and an aralkyl group.
As the alkyl group, specifically, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group, A decyl group etc. are mentioned.
[0032]
Specific examples of the cycloalkyl group include a cyclopentyl group and a cyclohexyl group.
Specific examples of the aryl group include a phenyl group and a tolyl group.
[0033]
Specific examples of the aralkyl group include a benzyl group and a neophyll group.
Of these, an alkyl group is preferable, and an n-propyl group and an n-butyl group are particularly preferable.
[0034]
In the present invention, the cyclopentadienyl group coordinated to the transition metal atom M is preferably a substituted cyclopentadienyl group, more preferably a cyclopentadienyl group substituted with an alkyl group having 3 or more carbon atoms, A substituted cyclopentadienyl group is more preferred, and a 1,3-substituted cyclopentadienyl group is particularly preferred.
[0035]
In the above formula [2], a ligand L other than the cyclopentadienyl group coordinated to the transition metal atom M2 Is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group, an aryloxy group, a trialkylsilyl group, a halogen atom or a hydrogen atom.
[0036]
Specific examples thereof are the same as the specific examples of the hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, the alkoxy group, the aryloxy group, the trialkylsilyl group, and the halogen atom described above in the transition metal compound represented by the general formula [1]. Groups and atoms.
[0037]
Specific examples of the transition metal compound represented by the general formula [2] include bis (cyclopentadienyl) zirconium dichloride,
Bis (methylcyclopentadienyl) zirconium dichloride,
Bis (ethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride,
Bis (n-propylcyclopentadienyl) zirconium dichloride,
Bis (n-butylcyclopentadienyl) zirconium dichloride,
Bis (n-hexylcyclopentadienyl) zirconium dichloride,
Bis (methyl-n-propylcyclopentadienyl) zirconium dichloride,
Bis (methyl-n-butylcyclopentadienyl) zirconium dichloride,
Bis (dimethyl-n-butylcyclopentadienyl) zirconium dichloride,
Bis (n-butylcyclopentadienyl) zirconium dibromide,
Bis (n-butylcyclopentadienyl) zirconium methoxychloride,
Bis (n-butylcyclopentadienyl) zirconium ethoxy chloride,
Bis (n-butylcyclopentadienyl) zirconium butoxychloride,
Bis (n-butylcyclopentadienyl) zirconium diethoxide,
Bis (n-butylcyclopentadienyl) zirconium methyl chloride,
Bis (n-butylcyclopentadienyl) zirconium dimethyl,
Bis (n-butylcyclopentadienyl) zirconium benzyl chloride,
Bis (n-butylcyclopentadienyl) zirconium dibenzyl,
Bis (n-butylcyclopentadienyl) zirconium phenyl chloride,
Bis (n-butylcyclopentadienyl) zirconium hydride chloride
Etc.
[0038]
In the above examples, the di-substituted product of the cyclopentadienyl ring includes 1,2- and 1,3-substituted products, and the tri-substituted product is 1,2,3- and 1,2,4-substituted products. including. In addition, in the above-described zirconium compound, a transition metal compound in which zirconium metal is replaced with titanium metal or hafnium metal can be used.
[0039]
Among these transition metal compounds,
Bis (n-propylcyclopentadienyl) zirconium dichloride,
Bis (n-butylcyclopentadienyl) zirconium dichloride,
Bis (1-methyl-3-n-propylcyclopentadienyl) zirconium dichloride,
Bis (1-methyl-3-n-butylcyclopentadienyl) zirconium dichloride
Bis (1,3-dimethyl-cyclopentadienyl) zirconium dichloride
Bis (1,3-di-n-butyl-cyclopentadienyl) zirconium dichloride
Is particularly preferred.
[0040]
In the present invention, the metallocene compound (I) is preferably reacted with (a) a particulate carrier, (b) an organoaluminum oxy compound catalyst component and / or (c) a transition metal compound to form an ionic complex. Component (A) can be used together with an organoaluminum compound catalyst component as needed to copolymerize ethylene / α-olefin to produce a medium / low pressure ethylene / α-olefin copolymer of component [A]. Can be manufactured.
[0041]
[Particulate carrier (a)]
In the preparation of the metallocene catalyst, the particulate carrier (a) is preferably used. The particulate carrier (a) is an inorganic or organic compound, and is a granular or particulate solid having a particle size of usually about 10 to 300 μm, preferably 20 to 200 μm.
[0042]
Of these, porous oxides are preferred as the inorganic carrier, specifically, SiO.2 , Al2OThree , MgO, ZrO2TiO2 , B2OThree, CaO, ZnO, BaO, ZnO2 , SnO2 , ThO2 Etc. or mixtures thereof, eg SiO2-MgO, SiO2-Al2OThree, SiO2-TiO2, SiO2-V2OFive, SiO2-Cr2OThree, SiO2-TiO2-MgO 2 and the like can be exemplified. Among these, SiO2And Al2OThreeAn oxide containing at least one component selected from the group consisting of as main components is preferable.
[0043]
The inorganic oxide contains a small amount of Na.2COThree, K2COThree, CaCOThree , MgCOThree , Na2SOFour, Al2(SOFour)Three , BaSOFour , KNOThree , Mg (NOThree)2 , Al (NOThree)Three, Na2O, K2O 2, Li2It may contain carbonates such as O 2, sulfates, nitrates, and oxide components.
[0044]
Such a carrier has different properties depending on the type and production method, but the carrier preferably used in the present invention has a specific surface area of 50 to 1000 m.2/ g, preferably 100-700 m2/ g and a pore volume of 0.3 to 2.5 cmThreeDesirably / g.
[0045]
This carrier is used after being calcined at 100 to 1000 ° C., preferably 150 to 700 ° C., if necessary.
In addition, the organic compound used as the particulate carrier is produced mainly from an α-olefin having 2 to 14 carbon atoms such as ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene (co-). Examples thereof include a polymer, or a polymer or copolymer produced mainly from vinylcyclohexane or styrene.
[0046]
[Organic aluminum oxy compound catalyst component (b)]
A typical example of the organoaluminum oxy compound catalyst component (b) used for the preparation of the metallocene catalyst is aluminoxane. Specifically, the formula
-Al (R) O- [wherein R is an alkyl group]
In general, methylaluminoxane, ethylaluminoxane, methylethylaluminoxane, or the like having about 3 to 50 repeating units is used.
[0047]
Such an aluminoxane can be prepared by a conventionally known production method, and can be obtained by reaction of at least one organoaluminum compound such as trialkylaluminum with water. Specifically, the following aluminoxane production methods can be mentioned.
(1) Compounds containing adsorbed water or salts containing water of crystallization, such as magnesium chloride hydrate, copper sulfate hydrate, aluminum sulfate hydrate, nickel sulfate hydrate, first cerium chloride hydrate, etc. An organoaluminum compound such as trialkylaluminum is added to the hydrocarbon medium suspension of
And the method of reacting adsorbed water or crystal water.
(2) In a medium such as benzene, toluene, ethyl ether, tetrahydrofuran, etc.
A way to work.
[0048]
Of these methods, the method (1) is preferably employed.
The aluminoxane may contain a small amount of an organic metal component other than aluminum. Further, the solvent or the unreacted organoaluminum compound may be removed by distillation from the recovered solution of the above aluminoxane and then redissolved in the solvent.
[0049]
Specifically, as an organoaluminum compound used in preparing aluminoxane,
Trimethylaluminum, triethylaluminum, tripropylaluminum, triisopropylaluminum, tri-n-butylaluminum, triisobutylaluminum, trisec-butylaluminum, tritert-butylaluminum, tripentylaluminum, trihexylaluminum, trioctylaluminum, tridecyl Trialkylaluminum such as aluminum;
Tricycloalkylaluminum such as tricyclohexylaluminum, tricyclooctylaluminum;
Dialkylaluminum halides such as dimethylaluminum chloride, diethylaluminum chloride, diethylaluminum bromide, diisobutylaluminum chloride;
Dialkylaluminum hydrides such as diethylaluminum hydride and diisobutylaluminum hydride;
Dialkylaluminum alkoxides such as dimethylaluminum methoxide and diethylaluminum ethoxide;
Dialkylaluminum aryloxides such as diethylaluminum phenoxide
Etc. Of these organoaluminum compounds, trialkylaluminum and tricycloalkylaluminum are particularly preferred.
[0050]
[Component (c) capable of reacting with a metallocene compound to form an ionic complex]
As a catalyst component that can be used in combination with the metallocene compound (I), a component (c) that can further react with the metallocene compound to form an ionic complex, for example, Lewis acids and ions described in USP-547718 Compounds and carborane compounds.
Lewis acids include triphenylboron, tris (4-fluorophenyl) boron, tris (p-tolyl) boron, tris (o-tolyl) boron, tris (3,5-dimethylphenyl) boron, tris (pentafluorophenyl) ) Boron, MgCl2, Al2OThree, SiO2-Al2OThree Etc. can be exemplified.
[0051]
Examples of ionic compounds include triphenylcarbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, tri-n-butylammonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, N, N-dimethylanilinium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, ferrocenium tetra Examples include (pentafluorophenyl) borate.
[0052]
The carborane compounds include dodecaborane, 1-carbaundecaborane, bis n-butylammonium (1-carbedodeca) borate, tri-n-butylammonium (7,8-dicarboundeca) borate, tri-n-butylammonium (trideca Examples include hydride-7-carbaoundeca borate.
[0053]
The compound component (c) which reacts with such a metallocene compound to form an ionic complex can be used alone or in combination of two or more.
[0054]
[Organic aluminum compound catalyst component (d)]
As the organoaluminum compound catalyst component (d) used as necessary in the preparation of the metallocene catalyst, specifically,
Trialkylaluminums such as trimethylaluminum, triethylaluminum, triisopropylaluminum, triisobutylaluminum, trioctylaluminum, tri-2-ethylhexylaluminum;
Alkenyl aluminum such as isoprenyl aluminum;
Dialkylaluminum halides such as dimethylaluminum chloride, diethylaluminum chloride, diisopropylaluminum chloride, diisobutylaluminum chloride, dimethylaluminum bromide;
Alkyl aluminum sesquihalides such as methylaluminum sesquichloride, ethylaluminum sesquichloride, isopropylaluminum sesquichloride, butylaluminum sesquichloride, ethylaluminum sesquibromide; alkyl such as methylaluminum dichloride, ethylaluminum dichloride, isopropylaluminum dichloride, ethylaluminum dibromide Aluminum dihalide;
Alkyl aluminum hydrides such as diethyl aluminum hydride and diisobutyl aluminum hydride
Etc. can be exemplified.
[0055]
[Preparation of metallocene catalyst]
The metallocene catalyst used in the preparation of the medium / low pressure ethylene / α-olefin copolymer [A] of the present invention is preferably the above-mentioned metallocene compound (I), particulate carrier (a), organoaluminum oxy It is composed of a compound catalyst component (b) and / or a compound component (c) that reacts with the metallocene to form an ionic complex and, if necessary, an organoaluminum compound catalyst component (V).
[0056]
In order to contact the catalyst component such as the fine particle carrier (a) and the metallocene compound (I), the organoaluminum oxy compound catalyst component (b) or the compound component (c) which reacts with the metallocene compound to form an ionic complex, For example, a compound component (c) which reacts with a particulate carrier (a), a metallocene compound (I), an organoaluminum oxy compound catalyst component (b) and / or a metallocene compound in an inert hydrocarbon solvent to form an ionic complex. Etc.) and other catalyst components are mixed.
[0057]
Specifically, as the inert hydrocarbon solvent,
Aliphatic hydrocarbons such as propane, butane, pentane, hexane, heptane, octane, decane, dodecane, kerosene;
Cycloaliphatic hydrocarbons such as cyclopentane, cyclohexane, methylcyclopentane;
Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene;
Halogen hydrocarbons such as ethylene chloride, chlorobenzene, dichloromethane; or mixtures thereof
Etc.
[0058]
Compound component that reacts with fine particle carrier (a), metallocene compound (I), organoaluminum oxy compound catalyst component (b) and / or metallocene compound to form an ionic complex when preparing the metallocene catalyst as described above ( c) The order of contact of the catalyst components such as the organoaluminum compound component (d) used as necessary is arbitrarily selected, but preferably the particulate carrier (a), the organoaluminum oxy compound catalyst component (b) and The catalyst component such as the ionized ionic compound catalyst component (c) is mixed and contacted, and then the metallocene compound component (I) is mixed and contacted.
[0059]
When the organoaluminum compound catalyst component (d) is used, the particulate carrier (a) and the organoaluminum oxy compound catalyst component (b) are mixed and contacted, then the metallocene compound (I) is mixed and contacted, and further the organoaluminum compound The catalyst component (d) is mixed and contacted.
[0060]
The catalyst components used when the catalyst components are mixed and brought into contact with the particulate carrier are used, for example, in the following proportions.
When the particulate carrier (a), the metallocene compound (I) and the organoaluminum oxy compound catalyst component (b) are mixed and contacted, the component (I) is converted into transition metal atoms per 1 g of the particulate carrier (a). Usually 5 × 10-6~ 5x10-FourMoles, preferably 10-Five~ 2x10-FourUsed in molar amounts, the concentration of component (I) is about 10-Four~ 2x10-2Mol / liter (solvent), preferably 2 × 10-Four-10-2The range is mol / liter (solvent).
[0061]
In the organoaluminum oxy compound catalyst component (b), the atomic ratio [Al / transition metal] between the aluminum atom in the component (b) and the transition metal atom in the component (I) is usually 10 to 500, preferably 20 to 200. Is used in such an amount that
[0062]
When the organoaluminum compound catalyst component (d) is used, the component (b) is used in the same amount as described above, and the component (d) is composed of aluminum atoms in the component (d) and aluminum in the component (b). It is used in such an amount that the atomic ratio to the atom [Al of component (d) / Al of component (b)] is usually 0.02 to 3, preferably 0.05 to 1.5.
[0063]
When the ionized ionic compound catalyst component (c) is used, the component (c) has a molar ratio of the component (I) to the component (c) [component (I) / component (c)] of usually 0.01 to 10. The amount is preferably 0.1 to 5.
[0064]
Particulate carrier (a), metallocene compound (I), organoaluminum oxy compound catalyst component (b), and / or ionized ionic compound catalyst component (c), and an organoaluminum compound (d) used as necessary The mixing temperature when the catalyst components are mixed and contacted is usually −50 ° C. to 150 ° C., preferably −20 ° C. to 120 ° C., and the contact time is 1 minute to 50 hours, preferably 10 minutes to 25 hours.
[0065]
When the solid catalyst thus obtained contains, for example, an organoaluminum compound catalyst component (d) in addition to the metallocene compound (I) and the organoaluminum oxy compound catalyst component (b), 5 × 10 5 transition metal atoms derived from component (I) per gram of fine particle carrier-6~ 5x10-FourGram atoms, preferably 10-Five~ 2x10-FourThe amount of aluminum atoms derived from the component (b) and the component (d) per 10 g of the fine particle carrier supported in the amount of gram atoms-3~ 5x10-2Gram atoms, preferably 2 × 10-3~ 2x10-2It is preferably supported in the amount of gram atoms.
[0066]
The catalyst used for the production of the ethylene / α-olefin copolymer [A] is the fine particle carrier (a), metallocene compound (I), organoaluminum oxy compound catalyst component (b) and / or ionized ions as described above. It may be a prepolymerized catalyst obtained by prepolymerizing an olefin in the presence of a catalyst component such as an organoaluminum compound (d), which is further used if necessary. The prepolymerization can be performed by introducing an olefin into an inert hydrocarbon solvent in the presence of the above components.
Examples of the olefin used in the prepolymerization include α-olefins having 3 to 20 carbon atoms such as ethylene, propylene and 1-butene. Among these, ethylene used in the polymerization or a combination of ethylene and α-olefin is particularly preferable.
A conventionally known method can be employed as the prepolymerization method.
[0067]
[Preparation of medium-low pressure ethylene / α-olefin copolymer]
The medium / low pressure ethylene / α-olefin copolymer [A] used in the present invention is, for example, in the gas phase, slurry, or solution in the presence of a metallocene catalyst containing the metallocene compound (I) as described above. It can be obtained by copolymerizing ethylene and an α-olefin having 4 to 12 carbon atoms under various conditions in the liquid phase.
[0068]
In the slurry polymerization method or the solution polymerization method, an inert hydrocarbon may be used as a solvent, or the olefin itself may be used as a solvent.
As an inert hydrocarbon solvent used in the slurry polymerization method and the solution polymerization method, specifically,
Aliphatic hydrocarbons such as propane, butane, isobutane, pentane, hexane, octane, decane, dodecane, hexadecane, and octadecane;
Cycloaliphatic hydrocarbons such as cyclopentane, methylcyclopentane, cyclohexane, cyclooctane;
Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene;
Petroleum fractions such as gasoline, kerosene and light oil
Etc. Of these inert hydrocarbon solvents, aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, and petroleum fractions are preferred.
[0069]
When carrying out the polymerization, the metallocene catalyst as described above is usually 10% at the concentration of transition metal atoms in the polymerization reaction system.-8-10-3Gram atom / liter, preferably 10-7-10-FourIt is preferably used in an amount of gram atoms / liter.
[0070]
Further, in the polymerization, in addition to the organoaluminum oxy compound catalyst component (b) and the organoaluminum compound catalyst component (d) supported on the carrier, an unsupported organoaluminum oxy compound catalyst component (b) and / or An organoaluminum compound catalyst component (d) may be used. In this case, an unsupported organoaluminum oxy compound catalyst component (b) and / or an aluminum atom (Al) derived from the organoaluminum compound catalyst component (d) and a transition metal atom derived from the metallocene catalyst component (A) ( The atomic ratio [Al / M] with M) is in the range of 5-300, preferably 10-200, more preferably 15-150.
[0071]
The polymerization temperature in the slurry polymerization method is usually in the range of −50 to 100 ° C., preferably 0 to 90 ° C., and the polymerization temperature in the solution polymerization method is usually in the range of −50 to 500 ° C., preferably 0 to 400 ° C. is there. The polymerization temperature in the gas phase polymerization method is usually in the range of 0 to 120 ° C, preferably 20 to 100 ° C.
[0072]
The polymerization pressure is usually normal pressure to 100 kg / cm2 , Preferably 2-50kg / cm2 The polymerization can be carried out in any of batch, semi-continuous and continuous systems.
[0073]
In the present invention, when preparing the above-mentioned medium / low pressure ethylene / α-olefin copolymer [A], (1) multistage polymerization, (2) liquid phase and gas phase multistage polymerization, or (3) Means such as prepolymerization in the liquid phase and then polymerization in the gas phase can be employed.
Examples of the multistage polymerization method include a multistage polymerization method including the following steps [a] and [b].
[a] A step of producing an ethylene / α-olefin copolymer [a-1] by copolymerizing ethylene and an α-olefin having 4 to 12 carbon atoms in the presence of the metallocene catalyst.
[b] In a polymerization vessel different from the polymerization vessel in which the copolymerization reaction is performed, in the presence of the metallocene olefin polymerization catalyst and [a-1], ethylene and an α- having 4 to 12 carbon atoms A process for producing an ethylene / α-olefin copolymer [a-2] by copolymerizing with olefin
[0074]
In this multi-stage polymerization method, first, the above-mentioned ethylene / α-olefin copolymer [a-1] is produced using a plurality of polymerizers connected in series, and then the ethylene / α-olefin copolymer [a-] is produced. The ethylene / α-olefin copolymer [a-1] is introduced into a polymerizer different from the polymerizer used for the production of 1], and ethylene / α-olefin copolymer [a-1] is introduced in the presence of the ethylene / α-olefin copolymer [a-1]. An α-olefin copolymer [a-2] can be produced. In addition, ethylene / α-olefin copolymer [a-2] is first produced, and then ethylene / α is added to a polymerizer different from the polymerizer used for producing ethylene / α-olefin copolymer [a-2]. -The olefin copolymer [a-2] can be introduced to produce the ethylene / α-olefin copolymer [a-1] in the presence of the ethylene / α-olefin copolymer [a-2]. .
[0075]
Also, a plurality of polymerizers are connected in parallel, and in each polymerizer, ethylene / α-olefin copolymers [a-1] and [a-2] are produced, respectively, and then both copolymers are blended. You can also.
[0076]
The copolymer [A] used in the present invention has a temperature [Tm (° C.)] and a density [d (g / cm) at the maximum peak position of the endothermic curve measured by a differential scanning calorimeter (DSC).Three )]
Tm <400 × d−250
Preferably Tm <450 × d-297
More preferably, Tm <500 × d-344
Particularly preferably, Tm <550 × d−391
It is desirable to satisfy the relationship indicated by.
[0077]
[High pressure polyethylene]
The high-pressure polyethylene [B] used in the present invention can be synthesized, for example, by a so-called high-pressure method in which ethylene is synthesized by radical polymerization at 1000-2000 atm and 200-300 ° C. The high pressure polyethylene [B] used in the present invention preferably has an MFR (190 ° C.) of 0.1 to 10 g / 10 min, particularly preferably 0.5 to 5.0 g / 10 min, and a density of preferably 0.910. 0.935g / cmThreeAnd particularly preferably 0.920 to 0.930 g / cm.Threebelongs to.
The high-pressure polyethylene referred to in the present invention is not only a homopolymer of ethylene but also a range that does not impair the object of the present invention, for example, a small amount of other polymerizable monomer of 10% by weight or less, such as vinyl acetate, A copolymer of acrylic acid ester or the like and ethylene may be used.
[0078]
The blend ratio of the copolymer [A] and the high-pressure polyethylene [B] in the present invention is such that [A] is 100 to 50% by weight, [B] is 0 to 50% by weight, and [A] 90 to 70 More preferably, it is 10% by weight and 10 to 30% by weight. If [A] is less than 50% by weight, the effect of improving impact strength and breaking water pressure is not sufficient.
[0079]
In addition, a weather resistance stabilizer, a heat resistance stabilizer, an antifogging agent, an antiblocking agent, a slip agent, a lubricant, a pigment, a dye, and the like may be added to the above composition as long as the characteristics are not impaired.
Various known methods can be used to obtain the composition as described above. For example, there are a method in which each resin is mixed by a ribbon blender and a Henschel mixer and then granulated by an extruder, or a method in which the resin is directly melt-mixed by a Banbury mixer, a kneader, two rolls, etc., and then granulated by an extruder. Also, at the time of film forming, the copolymer [A] and high-pressure polyethylene [B] are mixed with the ribbon blender, Henschel mixer, etc., and then introduced into a raw material supply section such as a hopper of a film forming machine to form a film. The tape-like thermoplastic resin composition film may be obtained directly.
[0080]
In order to obtain an irrigation tube, that is, a flexible structure for irrigation using such a composition, for example, a film obtained by extruding the composition from a die having a cylindrical extrusion port and molding it. A tube that does not have a heat seal portion in the longitudinal direction is held in a cylindrical state, and the tube is transported in the longitudinal direction, and a laser beam is focused on a side surface of the tube at a predetermined interval, and is sequentially punched. Can do. During this time, air or gas may be inserted into the tube.
In the perforated tube obtained here, the perforated portion and the non-perforated portion do not need to be color-coded black and non-black, respectively, but may be color-coded as such or may be black as a whole. In this case, carbon black is preferably dispersed inside at a ratio of 0.5% by weight or more.
In addition, the laser beam generator that focuses on the side surface of the tube is a device that condenses excitation light on an excitation body that is substantially formed of YAG, and emits the collected light with near-infrared light. Various laser light generators can be used.
[0081]
The thickness of the film to be used is usually 50-1000 μm, preferably 150-700 μm.
[0082]
Since the irrigation tube thus obtained does not have a heat seal portion and is manufactured from a specific thermoplastic resin, the irrigation pressure 1 is repeatedly applied to the pressure fatigue strength (1.2 m long tube). .0kg / cm2In this method, the water is not passed for 2 minutes, and the water-non-water-passing cycle is repeated to see how many times the tube breaks).
[0083]
In addition, the impact strength is excellent, the breaking water pressure is high, and the strength is maintained even at a lower density. Moreover, when using the conventional irrigation tube, when using the agricultural multi film simultaneously, there existed a fault that an irrigation tube and a multi film closely_contact | adhere. However, in the present invention, in particular, the irrigation tube in which the content ratio of the ethylene / α-olefin copolymer [A] is increased is not easily brought into close contact with other films during use, and is excellent in workability.
[0084]
The irrigation tube of the present invention, ie, the flexible structure for irrigation, can spray not only water but also liquid fertilizer, agricultural chemicals, herbicides, and other chemicals, and can also be used in a relatively shallow soil. Medium irrigation also has wide applicability.
[0085]
In addition, in order to prevent clogging due to the propagation of organisms in the tube, it is preferable to block visible light by coloring. Carbon black is preferably used for coloring. The carbon black is 0.5 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the medium / low pressure ethylene / α-olefin copolymer as the [A] component and the high pressure polyethylene as the [B] component. , Preferably 1-6 parts by weight.
[0086]
Hereinafter, the present invention will be described by way of examples, but the present invention is not limited to these examples.
[0087]
In the reference examples, examples and comparative examples, the basic physical properties of the copolymer and the physical properties of the film were evaluated as follows.
(1) Density
The density of the copolymer is determined by measuring the melt flow rate (MFR) at 190 ° C. under a load of 2.16 kg, heat-treating the strand at 120 ° C. for 1 hour, gradually cooling to room temperature over 1 hour, and then the density gradient tube. Measured with
(2) Melt flow rate (MFR)
The melt flow rate of the copolymer was measured according to ASTM D 1238 (190 ° C., load 2.16 kg).
(3) Repetitive pressure fatigue strength
Irrigation pressure of 1.0kg / cm on a 1.2m long tube2Then, after passing water at 35 ° C. for 2 minutes, the water is not passed for 2 minutes, and the water flow-non-water flow cycle is repeated to see how many times the tube is broken.
(4) Elmendorf tear strength
The Elmendle tear strength was determined by conducting a tear strength test in the MD direction and the TD direction of the original film according to ASTM-D1922.
(5) Dirt impact strength
The dart impact strength of the film was determined according to the JIS-K7124 dart impact test method.
[0088]
[Reference Example 1]
[Preparation of metallocene catalyst]
10 kg of silica dried at 250 ° C. for 10 hours was suspended in 154 liters of toluene, and then cooled to 0 ° C. Thereafter, 57.5 liters of a toluene solution of methylaluminoxane (Al; 1.33 mol / liter) was added dropwise over 1 hour. At this time, the temperature in the system was kept at 0 ° C. Subsequently, the mixture was reacted at 0 ° C. for 30 minutes, then heated to 95 ° C. over 1.5 hours, and reacted at that temperature for 20 hours. Thereafter, the temperature was lowered to 60 ° C., and the supernatant was removed by a decantation method.
[0089]
The solid component thus obtained was washed twice with toluene and then resuspended in 100 liters of toluene. 16.8 liters of a toluene solution (Zr; 27.0 mmol / liter) of bis (1-methyl-3-n-butylcyclopentadienyl) zirconium dichloride was dropped into the system at 80 ° C. over 30 minutes. The reaction was further carried out at 80 ° C. for 2 hours. Thereafter, the supernatant was removed and washed twice with hexane to obtain a solid catalyst containing 3.5 mg of zirconium per 1 g.
[0090]
[Preparation of prepolymerization catalyst]
By adding 870 g of the solid catalyst obtained above and 260 g of 1-hexene to 87 liters of hexane containing 2.5 mol of triisobutylaluminum, prepolymerization of ethylene for 5 hours at 35 ° C. A prepolymerized catalyst in which 10 g of polyethylene per polymer was prepolymerized was obtained.
[0091]
[polymerization]
Using a continuous fluidized bed gas phase polymerization apparatus, ethylene and 1-hexene were copolymerized in the presence of the prepolymerization catalyst to obtain an ethylene / 1-hexene copolymer.
[0092]
The ethylene / 1-hexene copolymer obtained as described above has a 1-hexene content of 8.4% by weight and a density of 0.921 g / cm.Three The melt flow rate (MFR; ASTM D 1238-65T, 190 ° C., load 2.16 kg) was 2.1 g / 10 min, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) measured by GPC was 2.0. .
[0093]
In addition, this copolymer has a maximum peak one temperature [Tm] of an endothermic curve measured by a differential scanning calorimeter (DSC) of 116 ° C., and the n-decane soluble component fraction [W] at room temperature. Was 0.22% by weight.
[0094]
The B1 measured by GPC-IR analysis of this copolymer (hereinafter sometimes abbreviated as A-1) is 14.2 / 1000 C (14.2 per 1000 carbon atoms), and B2 is 13. It was 8 / 1000C.
[0095]
[Reference Example 2]
Using a continuous fluidized bed gas phase polymerization apparatus, ethylene and 1-hexene were copolymerized in the presence of the prepolymerization catalyst described in Reference Example 1 to obtain an ethylene / 1-hexene copolymer.
[0096]
The ethylene / 1-hexene copolymer obtained as described above has a 1-hexene content of 9.9% by weight and a density of 0.915 g / cm.Three The melt flow rate (MFR; ASTM D 1238-65T, 190 ° C., load 2.16 kg) was 2.2 g / 10 min, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) measured by GPC was 2.1. .
[0097]
Further, this copolymer has a maximum peak one temperature [Tm] of an endothermic curve measured by a differential scanning calorimeter (DSC) of 108 ° C., and the n-decane soluble component fraction [W] at room temperature. Was 0.33% by weight.
[0098]
The above-mentioned B1 measured by GPC-IR analysis of this copolymer (hereinafter sometimes abbreviated as A-2) was 16.7 / 1000C, and B2 was 16.3 / 1000C.
[0099]
[Reference Example 3]
Using an apparatus in which two continuous fluidized bed gas phase polymerization apparatuses are connected in series, ethylene and 1-hexene are copolymerized in the presence of the prepolymerization catalyst described in Reference Example 1 above. A hexene copolymer (A-3) was obtained.
[0100]
The ethylene / 1-hexene copolymer obtained as described above has a 1-hexene content of 8.7% by weight and a density of 0.920 g / cm.Three The melt flow rate (MFR; ASTM D 1238-65T, 190 ° C., load 2.16 kg) was 2.0 g / 10 min, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) measured by GPC was 3.2. .
[0101]
Further, this copolymer has a maximum peak one temperature [Tm] of an endothermic curve measured by a differential scanning calorimeter (DSC) of 114 ° C., and the n-decane soluble component fraction [W] at room temperature. Was 0.29% by weight.
[0102]
The above-mentioned B1 measured by GPC-IR analysis of this copolymer was 15.0 / 1000C, and B2 was 13.4 / 1000C.
[0103]
[Reference Example 4]
In the presence of Ziegler-type Ti-based polymerization catalyst (magnesium-supported Ti-based catalyst and alkylaluminum), ethylene and 4-methyl-1-pentene were copolymerized to produce ethylene 4-methyl-1-pentene copolymer ( A-4) was obtained.
[0104]
The ethylene-4-methyl-1-pentene copolymer obtained as described above has a 4-methyl-1-pentene content of 7.3% by weight and a density of 0.920 g / cm.Three The melt flow rate (MFR; ASTM D 1238-65T, 190 ° C., load 2.16 kg) was 2.0 g / 10 min, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) measured by GPC was 3.6. .
[0105]
In addition, this copolymer has a maximum peak one temperature [Tm] of an endothermic curve measured by a differential scanning calorimeter (DSC) of 122 ° C., and the n-decane soluble component fraction [W] at room temperature. Was 8.5% by weight.
[0106]
The above-mentioned B1 measured by GPC-IR analysis of this copolymer was 10.3 / 1000C, and B2 was 13.9 / 1000C.
[0107]
High pressure polyethylene (B) component
High pressure polyethylene with MFR 0.5 g / 10 min (density: 0.926 g / cmThree) (Mirason ACE30N, Mitsui Polychemical KK, registered trademark).
[0108]
[Example 1]
The medium / low pressure ethylene / 1-hexene copolymer (A-1) obtained in Reference Example 1 was formed into a film (folding width 50 mm, thickness 0.21 mm) with an inflation method film forming apparatus, and YAG was formed on one side of the film. Irrigation holes were drilled using laser light to obtain irrigation tubes. This irrigation tube was subjected to repeated pressure fatigue strength tests.
The results are shown in Table 1.
[0109]
[Example 2]
The medium-low pressure ethylene / 1-hexene copolymer (A-1) produced in Reference Example 1 and the high-pressure polyethylene (B) having an MFR of 0.5 g / 10 min are (A-1) / (B) of 80/20. The mixture was melt-kneaded using a twin screw extruder so as to obtain a ratio of Using this pellet, a film was formed in the same manner as in Example 1 and evaluated.
The results are shown in Table 1.
[0110]
[Example 3]
In Example 2, a film was molded and evaluated in the same manner as in Example 2 except that the ratio of A-1 / B was 60/40. The results are shown in Table 1.
[0111]
[Comparative Example 1]
In Example 2, a film was molded and evaluated in the same manner as in Example 2 except that the ratio of A-1 / B was 20/80. The results are shown in Table 1.
[0112]
[Example 4]
A film was molded and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the medium / low pressure ethylene / 1-hexene copolymer (A-2) produced in Reference Example 2 was used. The results are shown in Table 1.
[0113]
[Example 5]
The medium-low pressure ethylene / 1-hexene copolymer (A-2) produced in Reference Example 2 and the high-pressure polyethylene (B) having an MFR of 0.5 g / 10 min are (A-2) / (B) of 80/20. It melt-kneaded using the biaxial extruder so that it might become a ratio, and was pelletized. Using this pellet, a film was formed in the same manner as in Example 1 and evaluated.
The results are shown in Table 1.
[0114]
[Example 6]
The medium-low pressure ethylene / 1-hexene copolymer (A-3) produced in Reference Example 3 and the high-pressure polyethylene (B) having an MFR of 0.5 g / 10 min are (A-3) / (B) of 80/20. It melt-kneaded using the biaxial extruder so that it might become a ratio, and was pelletized. Using this pellet, a film was formed in the same manner as in Example 1 and evaluated.
The results are shown in Table 1.
[0115]
[Comparative Example 2]
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the medium-low pressure ethylene / 4-methylpentene-1 copolymer (A-4) produced in Reference Example 4 was used. The results are shown in Table 1.
[0116]
[Comparative Example 3]
The medium-low pressure ethylene / 1-hexene copolymer (A-4) produced in Reference Example 4 and the high-pressure polyethylene (B) having an MFR of 0.5 g / 10 min are (A-4) / (B) of 80/20. It melt-kneaded using the biaxial extruder so that it might become a ratio, and was pelletized. Using this pellet, a film was formed in the same manner as in Example 1 and evaluated.
The results are shown in Table 1.
[0117]
[Comparative Example 4]
The same procedure as in Example 1 was performed using high-pressure polyethylene (B) having an MFR of 0.5 g / 10 min. The results are shown in Table 1.
[0118]
[Table 1]
[0119]
(7) Adhesion evaluation with agricultural multi-film
The following were used as agricultural multi-films.
In June of a year, in a field with straw, the irrigation tube of the present invention was installed in the middle of the straw, and a transparent multi-film for agriculture (made of high-pressure polyethylene) with a thickness of 30 μm was used on it. And melon tunnel cultivation. Irrigation was performed every week, and it was examined whether or not the irrigation tube and the multi-film were in close contact, and the degree of adhesion and irrigation unevenness were visually evaluated with ○, Δ, and ×.
○ No adhesion, no irrigation unevenness
△ Adhesion, irrigation unevenness slightly
× Adhesion, non-irrigation (state where irrigation holes are blocked due to adhesion and cannot be irrigated)
[0120]
[Table 2]
Claims (4)
[A](i)メルトフローレートが0.5〜5g/10min、(ii)密度が0.905〜0.925g/cm3であり、(iii)GPCにおいて測定した重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnの比Mw/Mnが1.5〜3.5の範囲にあり、(iv)23℃におけるn-デカン可溶部(W:重量%)と密度(d:g/cm3)とが、
[B]高圧法ポリエチレン0〜50重量%
とからなる熱可塑性樹脂を、円筒形の押し出し口を有するダイから押し出してチューブとし、その片面にレーザー光により穿孔して得られることを特徴とする灌水用チューブ。It has a large number of irrigation holes arranged at appropriate intervals in the length direction, and expands along the length direction. In the irrigation tube made of thermoplastic resin that does not have a heat seal part ,
[ A] (i) The melt flow rate is 0.5 to 5 g / 10 min, (ii) the density is 0.905 to 0.925 g / cm 3 , and (iii) the weight average molecular weight Mw measured by GPC; The ratio Mw / Mn of the number average molecular weight Mn is in the range of 1.5 to 3.5, and (iv) n-decane soluble part (W: wt%) and density (d: g / cm 3 ) at 23 ° C. And
[B] High-pressure polyethylene 0-50% by weight
A irrigation tube obtained by extruding a thermoplastic resin consisting of: from a die having a cylindrical extrusion port into a tube and perforating with laser light on one side thereof .
【化1】
MK(L1)X−2 [1]
[式中、Mは周期律表第IVB族から選ばれる遷移金属であり、KおよびL1は遷移金属原子に配位する配位子であり、配位子Kは同一または異なったインデニル基、置換インデニル基またはその部分水添加物が低級アルキレン基、または置換シリレン基を介して結合した2座配位子であり、配位子L1は、炭素数1〜12の炭化水素基、アルコキシ基、アリーロキシ基、ハロゲン原子、トリアルキルシリル基または水素原子であり、Xは遷移金属原子Mの原子価である。]
【化2】
M(L2)X [2]
[式中、Mは周期律表第VIB族から選ばれる遷移金属原子であり、L2は遷移金属原子Mに配位する配位子であり、これらのうち少なくとも2個の配位子L2は、シクロペンタジエニル基、メチルシクロペンタジエニル基、エチルシクロペンタジエニル基又は炭素数3〜10の炭化水素基から選ばれる少なくとも1種の置換基を有する置換シクロペンタジエニル基であり、置換シクロペンタジエニル基以外の配位子L2は、炭素原子数1〜12の炭化水素基、アルコキシ基、アリーロキシ基、トリアルキルシリル基、ハロゲン原子または水素原子であり、Xは遷移金属原子Mの原子価である。]The irrigation tube according to claim 2 , wherein the metallocene compound (I) used as a component of the metallocene catalyst is a metallocene compound represented by the following general formula [1] or [2].
[Chemical 1]
MK (L 1 ) X-2 [1]
Wherein M is a transition metal selected from group IVB of the periodic table, K and L 1 are ligands coordinated to the transition metal atom, and ligand K is the same or different indenyl group, A substituted indenyl group or a partial hydrate thereof is a bidentate ligand bonded via a lower alkylene group or a substituted silylene group, and the ligand L 1 is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group , An aryloxy group, a halogen atom, a trialkylsilyl group or a hydrogen atom, and X is the valence of the transition metal atom M. ]
[Chemical 2]
M (L 2 ) X [2]
[Wherein, M is a transition metal atom selected from Group VIB of the periodic table, L 2 is a ligand coordinated to transition metal atom M, and at least two of these ligands L 2 Is a substituted cyclopentadienyl group having at least one substituent selected from a cyclopentadienyl group, a methylcyclopentadienyl group, an ethylcyclopentadienyl group, or a hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms. The ligand L 2 other than the substituted cyclopentadienyl group is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group, an aryloxy group, a trialkylsilyl group, a halogen atom or a hydrogen atom, and X is a transition metal. The valence of atom M. ]
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