JP4931187B2 - Tダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物およびその組成物からなるtダイ成形フィルム - Google Patents

Tダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物およびその組成物からなるtダイ成形フィルム Download PDF

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Description

本発明は、押出し負荷が低く、ネックインが小さいなどの成形加工性に優れ、フィッシュアイが少なく、さらにはフィルムのコシが強く、クリーン性を兼ね備えた、光学部材などのマスキングフィルム用途に好適に用いられるTダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物およびその組成物からなるTダイ成形フィルムに関するものである。
エチレン系樹脂は、種々の成形方法により成形され、多方面の用途に供されている。これら成形方法や用途に応じて、エチレン系樹脂に要求される特性も異なってくる。
Tダイ成形フィルムの代表的な用途として、光学部材などのマスキングフィルムが知られているが、たるみによるシワを防止するため、フィルム自体のコシがあり、粉が少なく、フィッシュアイが少ないといったクリーンなマスキングフィルムが要求されてきている。
一方で、エチレン系樹脂の密度が高い程、耐熱性やコシが向上することはよく知られているが、Tダイ成形において高密度ポリエチレンを用いると過大なネックインを引き起こし、サージングや溶融樹脂のゆれによる厚み変動が起きて成形が困難になる。ネックインを改良するためには、高圧法低密度ポリエチレンのような溶融張力の大きいものを選択しなければならない。また、ネックインやドローダウン性といった加工性の改良については、高密度ポリエチレンと高圧法低密度ポリエチレンとの混合により対処する方法があり、例えば、
があげられ、高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンとの混合物において、樹脂の物性が特定の範囲にあれば、各種のメルトフローレート、密度、分子量、分子量分布のものを使用できるとの記載があるが、単に高密度ポリエチレンと高圧法低密度ポリエチレンとの溶融混合のみでは、熱による変形や収縮、フィルムのコシはある程度改善されるものの、低分子量成分や添加剤のブリードアウトが原因と考えられる粉や汚れ等の問題があり、実用上要求される上記の重要な特性を同時に充分満足させる樹脂は得られていなかった。 特開平06−190983 特開平07−134359 特開平06−322189 特開平10−60190 特開平10−60189
本発明は、上記のような状況を鑑みてなされたものであって、押出し負荷が低く、ネックインが小さいなどの成形加工性に優れ、フィッシュアイが少なく、さらにはフィルムのコシが強く、クリーン性を兼ね備えた、光学部材などのマスキングフィルム用途に好適に用いられるTダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物およびその組成物からなるTダイ成形フィルムに関するものである。
本発明者は、押出し負荷が低く、ネックインが小さいなどの成形加工性に優れ、フィッシュアイが少なく、さらにはフィルムのコシが強く、クリーン性を兼ね備えた、光学部材などのマスキングフィルム用途に好適に用いられるTダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物およびその組成物からなるTダイ成形フィルムを開発するために鋭意研究を重ねた結果、特定のポリエチレン系樹脂組成物を用いることで、上記の目的に適合することを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
[1] メタロセン触媒より製造され下記(A−1)〜(A−3)、(A−4)特性を満たす(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体20〜80重量%と、下記(B−1)〜(B−2)の特性を満たす(B)高圧法低密度ポリエチレン80〜20重量%とからなり、密度が935〜970kg/m、190℃、2.16kg荷重におけるメルトフローレートが4〜12g/10分、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーより得られる換算分子量10以下の占有率が全体の1.0重量%以下、測定温度200℃、せん断速度1065sec−1で測定したときの溶融粘度が1300〜2100poise、測定温度200℃、せん断速度1065sec−1に対するせん断速度4sec−1の溶融粘度比が3〜19であり、スリップ剤、酸化防止剤、充填剤をいずれも実質的に含まないことを特徴とするTダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物。
(A−1)密度が935kg/m以上である。
(A−2)190℃、2.16kg荷重におけるメルトフローレートが10〜70g/10分である。
(A−3)炭素数18、20の炭化水素成分量が80ppm以下である。
(A−4)メタロセン触媒が、少なくとも担体物質、有機アルミニウム化合物、活性水素を有するボレート化合物、シクロペンタジエン化合物および、周期律表第IV族の遷移金属化合物から調製されたメタロセン担持触媒(a)、および下記式
(M (Mg) (R (R (10)
〔式中、M は周期律表第1〜3族に属する金属原子であり、R およびR は炭素数2以上20以下の炭化水素基であり、a、b、c、dは次の関係を満たす実数である。0≦a、0<b、0≦c、0≦d、c+d>0、e×a+2b=c+d(ただし、eはM の原子価)〕で示される炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウム化合物とアミン、アルコール、シロキサン化合物から選ばれる化合物との反応によって合成される、炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウム化合物である液体助触媒成分(b)である。
(B−1)密度が910〜930kg/mである。
(B−2)190℃、2.16kg荷重におけるメルトフローレートが0.1〜30g/10分である。
[] [1]に記載のTダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物から得られるTダイ成形フィルム。
本発明によれば、押出し負荷が低く、ネックインが小さいなどの成形加工性に優れ、フィッシュアイが少なく、さらにはフィルムのコシが強く、クリーン性を兼ね備えた、光学部材などのマスキングフィルム用途に好適に用いられるTダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物およびその組成物からなるTダイ成形フィルムを提供することができる。
以下、本発明を詳細に説明する。まず本発明のTダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物について詳述する。
本発明のTダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物は、メタロセン触媒より製造され下記(A−1)〜(A−3)の特性を満たす(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体20〜80重量%と、下記(B−1)〜(B−2)の特性を満たす(B)高圧法低密度ポリエチレン80〜20重量%とからなり、密度が935〜970kg/m、190℃、2.16kg荷重におけるメルトフローレートが4〜12g/10分、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーより得られる換算分子量10以下の占有率が全体の1.0重量%以下、測定温度200℃、せん断速度1065sec−1で測定したときの溶融粘度が1300〜2100poise、測定温度200℃、せん断速度1065sec−1に対するせん断速度4sec−1の溶融粘度比が3〜19であることを特徴とするTダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物。
(A−1)密度が935kg/m以上である。
(A−2)190℃、2.16kg荷重におけるメルトフローレートが10〜70g/10分である。
(A−3)炭素数18、20の炭化水素成分量が150ppm以下である。
(B−1)密度が910〜930kg/mである。
(B−2)190℃、2.16kg荷重におけるメルトフローレートが0.1〜30g/10分である。
本発明のTダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物においてメタロセン触媒より製造される(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体は、密度は935kg/m以上である。好ましくは940kg/m以上であり、より好ましくは945kg/m以上である。密度が935未満であるとフィルムの耐熱性、コシが低下するため好ましくない。190℃、2.16kg荷重におけるメルトフローレート(以下、MFRと略す。)は10〜70g/10分である。好ましくは15〜50g/10分であり、より好ましくは20〜40g/10分である。MFRが10g/10分未満であるとドローダウン性が低下し、70g/10分を超えるとネックインが大きくなり、いずれも成形加工性が低下するため好ましくない。炭素数18、20の炭化水素成分量が150ppm以下である。好ましくは120ppm以下であり、より好ましくは80ppm以下である。炭素数18、20の炭化水素成分量が150ppmを超えると成形加工時の発煙や粉の発生を生じるため好ましくない。
本発明のTダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物において、(B)高圧法低密度ポリエチレンは、密度は910〜930kg/mである。好ましくは912〜927kg/mであり、より好ましくは915〜925kg/mである。密度が910kg/m未満であるとTダイ成形時の発煙や臭いが生じ、930kg/mを超えると成形安定性が得られないため好ましくない。190℃、2.16kg荷重におけるMFRは0.1〜30g/10分である。好ましくは0.3〜25g/10分であり、より好ましくは0.5〜20g/10分である。MFRが0.1g/10分未満であるとドローダウン性が低下し、が発生しやすく、30g/10分を超えるとネックインが大きくなり、いずれも成形加工性が低下するため好ましくない。
本発明のTダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物は、上記のような(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体と(B)高圧法低密度ポリエチレンとから形成されるが、密度は935〜970kg/mである。好ましくは937〜965kg/mであり、より好ましくは935〜960kg/mである。密度が935kg/m未満であるとフィルムの耐熱性やコシが低下し、低分子量成分がブリードアウトする恐れがあり、970kg/mを超えるとネックインが大きくなり、サージングや溶融樹脂のゆれによる厚み変動が起きて成形が困難になるため好ましくない。190℃、2.16kg荷重におけるMFRは4〜12g/10分である。好ましくは5〜12g/10分であり、より好ましくは6〜11.5g/10分である。MFRが4g/10分未満であるとドローダウン性が低下し、12g/10分を超えるとネックインが大きくなり、いずれも成形加工性が低下するため好ましくない。ゲルパーミエーションクロマトグラフィーより得られる換算分子量10以下の占有率は、ウォーターズ社製GPCV2000を用い、カラムは昭和電工(株)製UT−807(1本)と東ソー(株)製GMHHR−H(S)HT(2本)を直列に接続して使用し、移動相トリクロロベンゼン(TCB)、カラム温度140℃、流量1.0cc/分、試料濃度20mg/15cc(TCB)、試料溶解温度140℃、試料溶解時間2時間の条件で行なう。分子量の校正は、東ソー(株)製標準ポリスチレンの重量平均分子量が1050〜206万の範囲の12点で行い、それぞれの標準ポリスチレンの重量平均分子量に係数0.43を乗じてポリエチレン換算分子量とし、溶出時間とポリエチレン換算分子量のプロットから一次校正直線を作成し、得られる換算分子量10以下の占有率は全体の1.0重量%以下である。好ましくは0.8重量%以下であり、より好ましくは0.6重量%以下である。換算分子量10以下の占有率が全体の1.0重量%を超えるとフィルムに低分子量成分がブリードアウトしクリーン性が低下するといった欠点があるため好ましくない。0.77mm径、長さ50.80mm、流入角90度のキャピラリーを備えた東洋精機(株)製キャピログラフ1Cを用い、測定温度200℃、せん断速度1065sec−1、4sec−1の時の溶融粘度を測定し、溶融粘度比(以下、MVRと略す。)を算出する。測定温度200℃、せん断速度1065sec−1で測定したときの溶融粘度が1300〜2100poiseである。好ましくは1400〜2000poiseであり、より好ましくは1500〜1900poiseである。測定温度200℃、せん断速度1065sec−1で測定したときの溶融粘度が1300poise未満であると混練ムラによる透明性の低下や、加工性の低下などの欠点があり、溶融粘度が2100poiseを超えると押出し負荷の上昇、フィッシュアイの増加、樹脂発熱に伴う熱分解などの欠点があるため好ましくない。測定温度200℃、せん断速度1065sec−1に対するせん断速度4sec−1のMVRは3〜19である。好ましくは4〜17であり、より好ましくは5〜15である。MVRが3未満であるとネックインが大きくなるなどの欠点があり、MVRが19を超えるとドローダウン性の低下やフィルムの平滑性が低下するなどの欠点があり好ましくない。(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体と(B)高圧法低密度ポリエチレンとの組成は、(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体が20〜80重量%、好ましくは25〜75重量%、より好ましくは30〜70重量%、(B)高圧法低密度ポリエチレンが80〜20重量%、好ましくは75〜25重量%、より好ましくは70〜30重量%である。上記組成範囲外にあると、成形加工性の低下や粉の発生があり好ましくない。
このような本発明のTダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物は、公知の方法を利用してブレンドすることができる。例えば、(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体と(B)低密度ポリエチレンを一軸押出機、二軸押出機あるいはニーダー等を用いて、溶融混練することによって得ることができる。また、これらのドライブレンドによっても得ることができる。
本発明の(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体は、重合法は公知の各種方法を使用でき、例えば、不活性ガス中での流動床式気相重合或いは拡販式気相重合、不活性溶媒中でのスラリー重合、モノマーを溶媒とするバルク重合などがあげられるが、炭素数18、20の炭化水素成分量を150ppm以下にするには不活性溶媒中でのスラリー重合が好ましく、より好ましくは重合溶媒を精製しながら行なうスラリー重合である。スラリー重合を採用する場合には、重合温度は0〜150℃、好ましくは50〜110℃、より好ましくは60〜100℃の範囲である。重合圧力は0.1〜10MPa、好ましくは0.2〜5MPa、より好ましくは0.5〜3MPaである。また、(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体は、エチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンとからなる共重合体であり、エチレンと共重合させる炭素数3〜20のα−オレフィンとしてはプロピレン、ブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1、オクテン−1、デセン−1、ドデセン−1、テトラデセン−1、ヘキサデセン−1、オクタデセン−1、エイコセン−1、3−メチル−ブテン−1、4−メチル−ペンテン−1、6−メチル−ヘプテン−1などが挙げられる。(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体の密度は、重合の際のα−オレフィンとエチレン+α−オレフィンのモル比が小さいと密度は上がり、α−オレフィンとエチレン+α−オレフィンのモル比が大きいと密度は下がる傾向にある。例えばブテン−1を用いた重合の場合では、ブテン−1とエチレン+ブテン−1のモル比が1.0%以下、例えば、オクテン−1を用いた重合の場合では、オクテン−1とエチレン+オクテン−1のモル比が0.6%以下で本発明の(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体を得ることができる。(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体のメルトフローレートは、重合の際の水素とエチレン+水素のモル比が小さいとメルトフローレートは下がり、水素とエチレン+水素のモル比が大きいとメルトフローレートは上がる傾向にある。例えば重合の際の水素とエチレン+水素のモル比が0.001〜0.01%の範囲に調製することで本発明の(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体を得ることができる。また、本発明を満たす範囲にあれば(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体は、(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体同士を2種類以上、任意の比率でドライブレンド、あるいはメルトブレンドしたものであってもよい。
本発明の(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体は、少なくとも担体物質、有機アルミニウム化合物、活性水素を有するボレート化合物、シクロペンタジエン化合物および、周期律表第IV族の遷移金属化合物から調製されたメタロセン担持触媒(a)と、液体助触媒成分(b)を用いて重合することが好ましい。
次に、本発明のポリエチレン系樹脂組成物における(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体の製造方法について説明する。また、(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体を製造するメタロセン担持触媒については、以下に記載するメタロセン担持触媒(a)および液体助触媒成分(b)からなるオレフィン重合用触媒を使用することが好ましい。
該重合法において用いられるメタロセン担持触媒とは、(ア)担体物質、(イ)有機アルミニウム、(ウ)環状η結合性アニオン配位子を有する遷移金属化合物、及び(エ)該環状η結合性アニオン配位子を有する遷移金属化合物と反応して触媒活性を発現する錯体を形成可能な活性化剤から調製されたメタロセン担持触媒を用いるのが好ましい。特に(ウ)の環状η結合性アニオン配位子を有する遷移金属化合物中の遷移金属はチタニウムが好ましい。
次に、本発明におけるメタロセン担持触媒(a)の調製方法について説明する。担体物質(ア)としては、有機担体、無機担体のいずれでもよい。有機担体としては、好ましくは(1)炭素数2〜20のα−オレフィンの重合体例えばエチレン樹脂や、プロピレン樹脂、ブテン−1樹脂、エチレン−プロピレン共重合体樹脂、エチレン−ヘキセン−1共重合体樹脂、プロピレン−ブテン−1共重合体樹脂、エチレン−ヘキセン−1共重合体等、(2)芳香族不飽和炭化水素共重合体、例えばスチレン樹脂、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体樹脂等、および(3)極性基含有重合体樹脂、例えばアクリル酸エステル樹脂、メタクリル酸エステル樹脂、アクリロニトリル樹脂、塩化ビニル樹脂、アミド樹脂、カーボネート樹脂等である。無機担体としては(4)無機酸化物例えば、SiO2、Al、MgO,TiO、B、CaO、ZnO、BaO、ThO,SiO−MgO、SiO−Al、SiO−MgO、SiO−Vなど、(5)無機ハロゲン化合物、例えばMgCl、AlCl,MnCl等、(6)無機の炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、例えば、NaCO,KCO、CaCO、MgCO、Al(SO、BaSO、KNO、Mg(NO等、(7)水酸化物、例えばMg(OH)、Al(OH)、Ca(OH)等が例示される。最も好ましい担体はSiO2である。
担体の粒子径は任意であるが、一般的には1μm〜3000μm、粒子の分散性の見地から、粒子形分布は好ましくは10〜1000μmの範囲内である。
上記担体物質は必要に応じて(イ)有機アルミニウム化合物で処理される。好ましい有機アルミニウム化合物としては、一般式(−Al(R)O−)nで示される直鎖状、あるいは環状重合体(Rは炭素数1〜10の炭化水素基であり、一部ハロゲン原子及び/またはRO基で置換されたものも含む。nは重合度であり、5以上、好ましくは10以上である。)等が挙げられ、具体例としてRがメチル基、エチル基、イソブチルエチル基である、メチルアルモキサン、エチルアルモキサン、イソブチルエチルアルモキサン等があげられる。
更にその他の有機アルミニウム化合物としては、トリアルキルアルミニウム、ジアルキルハロゲノアルミニウム、セスキアルキルハロゲノアルミニウム、アルメニルアルミニウム、ジアルキルハイドロアルミニウム、セスキアルキルハイドロアルミニウムなどがあげられる。
その他の有機アルミニウム化合物の具体例としては、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム等のトリアルキルアルミニウム、ジメチルアルミニウムクロライド、ジエチルアルミニウムクロライドなどのジアルキルハロゲノアルミニウム、セスキメチルアルミニウムクロライド、セスキエチルアルミニウムクロライドなどのセスキアルキルハロゲノアルミニウム、エチルアルミニウムジクロライド、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、セスキエチルアルミニウムハイドライドなどをあげることができる。これらの中で最も好ましくはトリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、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である。
担持触媒は例えば下記式(1)で示される(ウ)環状η結合性アニオン配位子を有するチタン化合物を含む。
Figure 0004931187
式中Mは1つ以上の配位子Lとη結合をしている酸化数+2、+3、+4の長周期型周期律表第4族の遷移金属であり、特に遷移金属はチタニウムが好ましい。
又Lは環状η結合性アニオン配位子であり、各々独立にシクロペンタジエニル基、インデニル基、テトラヒドロインデニル基、フルオレニル基、テトラヒドロフルオレニル基、またはオクタヒドロフルオレニル基であり、これらの基は20個までの非水素原子を含む炭化水素基、ハロゲン、ハロゲン置換炭化水素基、アミノヒドロカルビ基、ヒドロカルビオルオキシ基、ジヒドロカルビルアミノ基、ジヒドロカルビルフォスフィノ基、シリル基、アミノシリル基、ヒドロカルビルオキシシリル基及びハロシリル基から各々独立に選ばれる1〜8の置換基を任意に有していてもよく、さらには2つのLが20個までの非水素原子を含むヒドロカルバジイル、ハロヒドロカルバジイル、ヒドロカルビレンオキシ、ヒドロカルビレンアミノ、ジラジイル、ハロシラジイル、アミノシランなどの2価の置換基により結合されていてもよい。
Xは各々独立に、60までの非水素原子を有する、1価のアニオン性σ結合型配位子、Mと2価で結合する2価のアニオン性σ結合型配位子、またはM及びLに各々l個ずつの価数で結合する2価のアニオンσ結合型配位子である。
X'は各々独立に炭素数4乃至40からなるフォスフィン、エーテル、アミン、オレフィン、及び/又は共役ジエンから選ばれる中性ルイス塩基配位性化合物である。
又、lは1または2の整数である。pは0、1又は2の整数であり、Xが1価のアニオン性σ結合型配位子又はM及びLに各々1個ずつの価数で結合する2価のアニオン性σ結合型配位子であるときpはMの形式酸化数よりもl以上少なく、またはXがMと2価で結合する2価のアニオン性σ結合型配位子であるときpはMの形式酸化数よりもl+1以上少ない。又qは0、1または2である。遷移金属化合物としては上記式(1)でl=1の場合が好ましい。
例えば、遷移金属化合物の好適な例は、下記式(2)で表される。
Figure 0004931187
式中Mは形式酸化数+2、+3又は+4のチタニウム、ジルコニウム、ハフニウムであり、特にチタニウムが好ましい。
また、Rは各々独立に、水素、炭化水素基、シリル基、ゲルミル基、シアノ基、ハロゲン、又はこれらの複合基であり、各々20までの非水素原子を有することができる。又近接するR同士がヒドロカルバジイル、ジラジイル、またはゲルマジイル等の2価の誘導体を形成して環状となっていてもよい。
X"は各々独立にハロゲン、炭化水素基、ヒドロカルビルオキシ基、ヒドロカルビルアミノ基、またはシリル基であり、各々20までの非水素原子を有しており、また2つのX"が炭素数5乃至30の中性共役ジエン、もしくは2価の誘導体を形成してもよい。
Yは−O−、−S−、−NR−、−PR−であり、ZはSiR 、CR 、SiR SiR 、CR CR 、CR=CR、CR SiR またはGeR であり、ここでRは各々独立に炭素数1乃至12のアルキル基又はアリール基である。又、nは1乃至3の整数である。
さらに、遷移金属化合物として、より好適な例は、下記式(3)および下記式(4)で表される。
Figure 0004931187
Figure 0004931187
式中Rは各々独立に、水素、炭化水素基、シリル基、ゲルミル基、シアノ基、ハロゲン、又はこれらの複合基であり、各々20までの非水素原子を有することができる。また、遷移金属Mはチタニウム、ジルコニウムまたはハフニウムであり、チタニウムが好ましい。
Z、Y、X及びX'の定義は前出のとおりである。pは0,1又は2であり、qは0又は1である。但し、pが2でqが0のとき、Mの酸化数は+4であり、且つXはハロゲン、炭化水素基、ヒドロカルビルオキシ基、ジヒドロカルビルアミノ基、ジヒドロカルビルフォスフィド基、ヒドロカルビルスルフィド基、シリル基またはこれらの複合基であり、20までの非水素原子を有している。
またpが1でqが0のとき、Mの酸化数は+3であり、且つXはアリル基、2−(N,N−ジメチルアミノメチル)フェニル基または2−(N,N−ジメチル)−アミノベンジル基から選ばれる安定化アニオン配位子であるか、もしくはMの酸化数が+4であり、かつXが2価の共役ジエンの誘導体であるか、あるいはMとXがともにメタロシクロペンテン基を形成している。
またpが0でqが1のとき、Mの酸化数は+2であり、且つX'は中性の共役或いは非共役ジエンであって任意に1つ以上の炭化水素で置換されていてもよく、又該X'は40までの炭素原子を含み得るものであり、Mとπ型錯体を形成している。
さらに、本発明において、遷移金属化合物として最も好適な例は、下記式(5)及び下記式(6)で表される。
Figure 0004931187
Figure 0004931187
式中Rは各々独立に、水素または炭素数1乃至6のアルキル基である。又Mはチタニウムであり、Yは−O−、−S−、−NR−、−PR−であり、ZはSiR 、CR 、SiR SiR 、CR CR 、CR=CR、CR SiRまたはGeR であり、ここでRは各々独立に水素、或いは炭化水素基、ヒドロカルビルオキシ基、シリル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基またはこれらの複合基である。該Rは20までの非水素原子を有することができ、又必要に応じてZ中の2つのR同士またはZ中のRとY中のRが環状となっていてもよい。
pは0,1又は2であり、qは0又は1である。但し、pが2でqが0のとき、Mの酸化数は+4であり、且つXは各々独立にメチル基またはヒドロベンジル基である。
またpが1でqが0のとき、Mの酸化数は+3であり、且つXが2−(N,N−ジメチル)−アミノベンジル基であるか、或いはMの酸化数が+4でありかつXが2−ブテンー1,4−ジイルである。
またpが0でqが1のとき、Mの酸化数は+2であり、且つX'は1,4−ジフェニル−1、3−ブタジエンまたは1,3−ペンタジエンである。前記ジエン類は金属錯体を形成する非対称ジエン類を例示したものであり、実際には各幾何異性体の混合物である。
また、メタロセン触媒は(エ)遷移金属化合物と反応して触媒活性を発現する錯体を形成可能な活性化剤を含む。通常メタロセン触媒においては、遷移金属化合物と上記活性化剤により形成される錯体が、触媒活性種として高いオレフィン重合活性を示す。
活性化剤としては例えば、下記式(7)で定義される化合物があげられる。
Figure 0004931187
但し式中[L−H]d+はプロトン付与のブレンステッド酸であり、Lは中性ルイス塩基である。また[Mtd−は相溶性の非配位性アニオンであり、Mは周期律表第5族乃至15族から選ばれる金属またはメタロイドであり、Qは各々独立にヒドリド、ジアルキルアミド基、ハライド、アルコキサイド基、アリロキサイド基、炭化水素基、炭素数20までの置換炭化水素基であり、またハライドであるQは1個以下である。又mは1乃至7の整数であり、pは2乃至14の整数であり、dは1乃至7の整数であり、t−m=dである。
活性化剤のより好ましい例は下記式(8)で定義される化合物である。
Figure 0004931187
但し式中[L−H]d+はプロトン付与のブレンステッド酸であり、Lは中性ルイス塩基である。また[M(Gu(T−H)d−は相溶性の非配位性アニオンであり、Mは周期律表第5族乃至15族から選ばれる金属またはメタロイドであり、Qは各々独立にヒドリド、ジアルキルアミド基、ハライド、アルコキサイド基、アリロキサイド基、炭化水素基、炭素数20までの置換炭化水素基であり、またハライドであるQは1個以下である。又GはM及びTと結合するr+1の価数を持多価炭化水素基であり、TはO、S、NRまたはPRであり、ここでRはヒドロカルビル基、トリヒドロカルビルシリル基、トリヒドロカルビルゲルマニウム基、もしくは水素である。
又mは1乃至7の整数であり、wは0乃至7の整数でありuは0または1の整数であり、rは1乃至3の整数であり、zは1乃至8の整数であり、w+z−m=dである。
活性化剤のさらに好ましい例は下記式(9)で定義される化合物である。
Figure 0004931187
但し式中[L−H]d+はプロトン付与のブレンステッド酸であり、Lは中性ルイス塩基である。また[BQは相溶性の非配位性アニオンであり、Bはホウ素原子、Qはペンタフルオロフェニル基であり、Qは置換基としてOH基を1つ有する炭素数6乃至20の置換アリール基である。
非配位性アニオンの具体例としては、トリフェニル(ヒドロキシフェニル)ボレート、ジフェニル−ジ(ヒドロキシフェニル)ボレート、トリフェニル(2,4−ジヒドロキシフェニル)ボレート、トリ(p−トリル)フェニル(ヒドロキシフェニル)ボレート、トリス(ペンタフルオロフェニル)(ヒドロキシフェニル)ボレート、トリス(2,4ジメチルフェニル)(ヒドロキシフェニル)ボレート、トリス(3,5ジメチルフェニル)(ヒドロキシフェニル)ボレート、トリス(3,5-ジ-トリフルオロメチルフェニル)(ヒドロキシフェニル)ボレート、トリス(ペンタフルオロフェニル、)(2−ヒドロキシエチル)ボレート、トリス(ペンタフルオロフェニル、)(4−ヒドロキシブチル)ボレート、トリス(ペンタフルオロフェニル、)(4−ヒドロキシ−シクロヘキシル)ボレート、トリス(ペンタフルオロフェニル、)(4−(4‘−ヒドロキシフェニル)フェニル)ボレート、トリス(ペンタフルオロフェニル)(6−ヒドロキシ−2−ナフチル)ボレート等があげられ、最も好ましいのは、トリス(ペンタフルオロフェニル)(ヒドロキシフェニル)ボレートである。
他の好ましい相溶性の非配位性アニオンの具体例としては、上記例示のボレートのヒドロキシ基がNHRで置き換えられたボレートがあげられる。ここでRは好ましくはメチル基、エチル基またはtert−ブチル基である。
また、プロトン付与性のブレンステッド酸の具体例としては、例えば、トリエチルアンモニウム、トリプロピルアンモニウム、トリ(n−ブチル)アンモニウム、トリメチルアンモニウム、トリブチルアンモニウム、およびトリ(n−オクチル)アンモニウム、ジエチルメチルアンモニウム、ジブチルメチルアンモニウム、ジブチルエチルアンモニウム、ジヘキシルメチルアンモニウム、ジオクチルメチルアンモニウム、ジデシルメチルアンモニウム、ジドデシルメチルアンモニウム、ジテトラデシルメチルアンモニウム、ジヘキサデシルメチルアンモニウム、ジオクタデシルメチルアンモニウム、ジイコシルメチルアンモニウム、ビス(水素化タロウアルキル)メチルアンモニウム等のような、トリアルキル基置換型アンモニウムカチオンがあげられ、又N,N−ジメチルアニリニウム、N,N−ジエチルアニリニウム、N,N−2,4,6−ペンタメチルアニリニウム、N,N−ジメチルベンジルアニリニウムなどのようなN,N−ジアルキルアニリニウムカチオンも好適である。
次に、本発明における液体助触媒成分(b)の調製方法について説明する。本発明においては、液体助触媒成分(b)は下記の式(10)で示される炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウム化合物[C1]とアミン、アルコール、シロキサン化合物から選ばれる化合物[C2]との反応によって合成される、炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウム化合物である。
(M(Mg)(R(R (10)
〔式中、Mは周期律表第1〜3族に属する金属原子であり、RおよびRは炭素数2以上20以下の炭化水素基であり、a、b、c、dは次の関係を満たす実数である。0≦a、0<b、0≦c、0≦d、c+d>0、e×a+2b=c+d(ただし、eはMの原子価)〕
本発明においては、有機マグネシウム化合物[C1]と化合物[C2]との反応には特に制限はないが、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素等の不活性反応媒体中、室温〜150℃の間で反応させることによって行われることが好ましい。この反応の順序については特に制限はなく、有機マグネシウム化合物[C1]中に化合物[C2]を添加する方法、化合物[C2]に有機マグネシウム化合物[C1]を添加する方法、または両者を同時に添加する方法のいずれの方法も好ましい。有機マグネシウム化合物[C1]と化合物[C2]との反応比率については特に制限はないが、反応により合成される液体助触媒成分(b)に含まれる全金属原子に対する化合物[C2]のモル比は0.01〜2であることが好ましく、0.1〜1であることがさらに好ましい。
本発明においては、液体助触媒成分(b)は単独で使用してもよいし二種類以上混合して使用してもよい。
本発明において、液体助触媒成分(b)は不純物のスカベンジャーとして用いられる。この液体助触媒成分(b)は、高濃度であっても重合活性を低下させることが少なく、したがって広い濃度範囲で高い重合活性を発現させることができる。このため液体助触媒成分(b)を含むオレフィン重合用触媒は、重合活性の制御が容易である。
重合に使用する際の液体助触媒成分(b)の濃度については特に制限はないが、液体助触媒成分(b)に含まれる全金属原子のモル濃度が0.001mmol/リットル以上10mmol/リットル以下であることが好ましく、0.01mmol/リットル以上5mmol/リットル以下であることがさらに好ましい。0.001mmol/リットル未満では不純物のスカベンジャーとしての作用が十分ではない恐れがあるために好ましくなく、10mmol/リットルよりも大きい場合には重合活性が低下する恐れがあるために好ましくない。
次に、有機マグネシウム化合物[C1]について説明する。
有機マグネシウム化合物[C1]は上記の(10)式で表される。なお、上記の(10)式中では炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウムの錯化合物の形として示されているが、(RMgおよびこれらと他の金属化合物との錯体の全てを包含するものである。記号a、b、c、dの関係式e×a+2b=c+dは、金属原子の原子価と置換基との化学量論性を示している。
上記の(10)式中RないしRで表される炭化水素基は、アルキル基、シクロアルキル基またはアリール基であり、メチル基、エチル基、プロピル基、1−メチルエチル基、ブチル基、1−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、1,1−ジメチルエチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、フェニル基、トリル基であることが好ましく、アルキル基であることがさらに好ましく、一級のアルキル基であることがさらに好ましい。
a>0の場合、金属原子Mとしては、周期律表第1〜3族からなる群に属する金属元素が使用でき、たとえば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ベリリウム、亜鉛、ホウ素、アルミニウム等が挙げられるが、特にアルミニウム、ホウ素、ベリリウム、亜鉛が好ましい。
金属原子Mに対するマグネシウムのモル比b/aには特に制限はないが、0.1以上50以下の範囲が好ましく、0.5以上10以下の範囲がさらに好ましい。また、a=0の場合には、有機マグネシウム化合物[C1]が炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウム化合物であることが好ましく、上記の式(10)のR、Rが次に示す三つの群(イ)、(ロ)、(ハ)のいずれか一つであることがさらに好ましい。
(イ)R、Rの少なくとも一方が炭素原子数4〜6である二級または三級のアルキル基であること、好ましくはR、Rがともに炭素原子数4〜6であり、少なくとも一方が二級または三級のアルキル基であること。
(ロ)R、Rが炭素原子数の互いに相異なるアルキル基であること、好ましくはRが炭素原子数2または3のアルキル基であり、Rが炭素原子数4以上のアルキル基であること。
(ハ)R、Rの少なくとも一方が炭素原子数6以上の炭化水素基であること、好ましくはR、Rが共に炭素原子数6以上のアルキル基であること。
以下これらの基を具体的に示す。(イ)において炭素原子数4〜6である二級または三級のアルキル基としては、1−メチルプロピル基、1,1−ジメチルエチル基、1−メチルブチル基、1−エチルプロピル基、1,1−ジメチルプロピル基、1−メチルペンチル基、1−エチルブチル基、1,1−ジメチルブチル基、1−メチル−1−エチルプロピル基、等が挙げられ、1−メチルプロピル基が特に好ましい。(ロ)において、炭素原子数2または3のアルキル基としてはエチル基、プロピル基が挙げられ、エチル基は特に好ましい。また炭素原子数4以上のアルキル基としては、ブチル基、アミル基、ヘキシル基、オクチル基等が挙げられ、ブチル基、ヘキシル基は特に好ましい。(ハ)において、炭素原子数6以上のアルキル基としては、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、フェニル基等が挙げられ、アルキル基である方が好ましく、ヘキシル基は特に好ましい。
一般にアルキル基の炭素原子数を増やすと炭化水素溶媒に溶けやすくなるが、溶液の粘性が高くなる傾向であり、必要以上に長鎖のアルキル基を用いることは取り扱い上好ましくない。なお、上記有機マグネシウム化合物は炭化水素溶液として用いられるが、該溶液中に微量のエーテル、エステル、アミン等のコンプレックス化剤がわずかに含有され、あるいは残存していても差し支えなく用いることができる。
次に化合物[C2]について説明する。この化合物はアミン、アルコール、シロキサン化合物からなる群に属する化合物である。
本発明においては、アミン化合物には特に制限はないが、脂肪族、脂環式ないし芳香族アミンが好ましい。具体的には、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン、ヘキシルアミン、ジヘキシルアミン、トリヘキシルアミン、オクチルアミン、ジオクチルアミン、トリオクチルアミン、アニリン、N−メチルアニリン、N、N−ジメチルアニリン、トルイジン、等が挙げられる。
本発明においては、アルコール化合物には特に制限はないが、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、1,1−ジメチルエタノール、ペンタノール、ヘキサノール、2−メチルペンタノール、2−エチル−1−ブタノール、2−エチル−1−ペンタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、2−エチル−4−メチル−1−ペンタノール、2−プロピル−1−ヘプタノール、2−エチル−5−メチル−1−オクタノール、1−オクタノール、1−デカノール、シクロヘキサノール、フェノールが好ましく、1−ブタノール、2−ブタノール、2−メチル−1−ペンタノールおよび2−エチル−1−ヘキサノールがさらに好ましい。
本発明においては、シロキサン化合物には特に制限はないが、下記の式(11)で表される構成単位を有するシロキサン化合物が好ましい。
Figure 0004931187
(上記の式(11)中、RおよびRは、水素または炭素原子数1〜30の炭化水素基、および炭素数1〜40の置換された炭化水素基なる群より選ばれる基である。)
本発明においては、この炭化水素基には特に制限はないが、メチル基、エチル基、プロピル基、1−メチルエチル基、ブチル基、1−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、1,1−ジメチルエチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、フェニル基、トリル基、ビニル基が好ましい。また、置換された炭化水素基には特に制限はないが、トリフルオロプロピル基が好ましい。
本発明においては、このシロキサン化合物は1種類または2種類以上の構成単位から成る2量体以上の鎖状または環状の化合物の形で用いることができる。
本発明においては、このシロキサン化合物として、対称ジヒドロテトラメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、ヘキサメチルトリシロキサン、ペンタメチルトリヒドロトリシロキサン、環状メチルヒドロテトラシロキサン、環状メチルヒドロペンタシロキサン、環状ジメチルテトラシロキサン、環状メチルトリフルオロプロピルテトラシロキサン、環状メチルフェニルテトラシロキサン、環状ジフェニルテトラシロキサン、(末端メチル封塞)メチルヒドロポリシロキサン、ジメチルポリシロキサン、(末端メチル封塞)フェニルヒドロポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサンが好ましい。
本発明の(B)高圧法低密度ポリエチレンは、オートクレーブタイプ、あるいはチューブラータイプのリアクターでエチレンをラジカル重合して得ることができ、どちらのタイプであっても構わないが、オートクレーブタイプのリアクターを採用する場合には、重合条件は過酸化物存在下で、200〜300℃の温度、100〜250MPaの重合圧力に設定すればよく、一方、チューブラータイプのリアクターを採用する場合には、重合条件は過酸化物および連鎖移動剤の存在下で180〜400℃の重合反応ピーク温度、100〜400MPaの重合圧力に設定すればよいが、200〜350℃の重合反応ピーク温度、150〜350MPaの重合圧力にすることが望ましい。また、(B)高圧法低密度ポリエチレンの密度は、重合反応ピーク温度を上げると密度は下がる傾向にあり、重合圧力を上げると密度は上がる傾向にある。(B)高圧法低密度ポリエチレンのメルトフローレートは、重合反応ピーク温度を上げるとメルトフローレートは上がる傾向にあり、重合圧力を上げるとメルトフローレートは下がる傾向にある。過酸化物の具体例を次に挙げる。例えば、メチルエチルケトンパーオキサイド、パーオキシケタール類(具体的には1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)オクタン、n−ブチル4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バレート、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン等)、ハイドロパーオキサイド類(具体的には、t−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、p−メンタンハイドロパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド等)、ジアルキルパーオキサイド類(具体的には、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、t−ブチルクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル、2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチルジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン−3等)、ジアシルパーオキサイド(具体的には、アセチルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド等)、パーオキシジカーボネート類(具体的には、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシカーボネート、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エトキシエチルパーオキシカーボネート、ジメトキシイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジメトキシイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ(3−メチル−3−メトキシブチルパーオキシジカーボネート、ジアリルパーオキシジカーボネート等)、パーオキシエステル類(具体的には、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシオクテート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、クミルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシ−3,5,6−トリメチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシラウレート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、クミルパーオキシオクトエート、t−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシネオヘキサノエート、t−ヘキシルパーオキシネオヘキサノエート、クミルパーオキシネオヘキサノエート等)、アセチルシクロヘキシルスルフォニルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシアリルカーボネート等が挙げられる。また、本発明を満たす範囲にあれば(B)高圧法低密度ポリエチレンは、(B)高圧法低密度ポリエチレン同士を2種類以上、任意の比率でドライブレンド、あるいはメルトブレンドしたものであってもよい。
また、本発明のTダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物には、スリップ剤、酸化防止剤、充填剤をいずれも実質的に含まない。スリップ剤としては、脂肪族炭化水素、高級脂肪酸、高級脂肪酸金属塩、アルコールの脂肪酸エステル、ワックス、高級脂肪酸アマイド、シリコーン油、ロジン等が挙げられ、酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤があるが、フェノール酸化防止剤としては、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール(ジブチルヒドロキシトルエン)、n−オクタデシル−3−(4−ヒドロキ−3,5−ジ−t−ブチルフェニル)プロピオネート、テトラキス(メチレン(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシハイドロシンナメート))メタン等、リン系酸化防止剤としてはテトラキス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレン−ジ−ホスフォナイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(2,4−t−ブチルフェニルフォスファイト)等が挙げられる。充填剤としては、アルミノケイ酸塩、カオリン、クレー、天然シリカ、合成シリカ、シリケート類、タルク、珪藻土等が挙げられる。なお、帯電防止剤としてグリセリン脂肪酸エステル、中和剤としてステアリン酸カルシウムは添加してもかまわない。ここでいう添加とはポリエチレン樹脂組成物を改質、改良あるいは着色することを目的として上記の各種添加剤を該樹脂組成物に配合することであって、該樹脂組成物の製造中に不可避的に添加剤が微量混入するような場合、あるいは触媒や反応開始剤などが微量残存するような場合には添加とはいわない。充填剤、スリップ剤、酸化防止剤の添加剤を添加すると、ブリードアウトによるクリーン性の低下や、乳、乳製品などの容器包装材料として用いることができなくなるという問題を招来するので好ましくない。
本発明のTダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物からなるTダイ成形フィルムは、単層もしくは積層体であってもよい。単層の場合は、その厚みは特に限定されるものではないが、一般には層の厚みが3〜150μmの範囲にある。
本発明のTダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物からなるTダイ成形フィルムは、光学部材などのマスキングフィルム用途に好適に用いられる。
本発明について、以下具体的に説明する。尚、本発明はこれら実施例に制限されるものではない。
[Tダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物の造粒]
Tダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物は、日本製鋼(株)社製押出機(スクリュー径65mm、L/D=28)を用い、200℃にて、押出し量30kg/時間で押出して造粒する(以後造粒物をペレットと表記する)。
[Tダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物からなるTダイ成形フィルムの製法]
造粒したTダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物を、山口製作所製Tダイ(スクリュー径30mm、ダイス300mm幅)を用い、シリンダー温度200℃、ダイス温度210℃、押出し量10kg/時間、引き取り速度10m/分で厚さ70ミクロンメートルのTダイ成形フィルムを成形した。
[評価方法]
物性測定方法、評価方法は以下の通りである。また、◎、○を合格とし、△、×を不合格とした。
(1)メルトマスフローレイト(MFR)測定
JIS K7210:1999(温度=190℃、荷重=2.16kg)
(2)密度測定
JIS K7112:1999
(3)分子量測定
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、GPCと略す。)から換算分子量10以下の以下の占有率を求める。GPC測定は、ウォーターズ社製GPCV2000を用い、カラムは昭和電工(株)製UT−807(1本)と東ソー(株)製GMHHR−H(S)HT(2本)を直列に接続して使用し、移動相トリクロロベンゼン(TCB)、カラム温度140℃、流量1.0cc/分、試料濃度20mg/15cc(TCB)、試料溶解温度140℃、試料溶解時間2時間の条件で行う。分子量の校正は、東ソー(株)製標準ポリスチレンの重量平均分子量が1050〜206万の範囲の12点で行い、それぞれの標準ポリスチレンの重量平均分子量に係数0.43を乗じてポリエチレン換算分子量とし、溶出時間とポリエチレン換算分子量のプロットから一次校正直線を作成し、分子量を決定する。換算分子量10以下の以下の占有率は、下記の式(12)より表される。
換算分子量10以下の以下の占有率=10以下の分子量/ポリエチレン系樹脂組成物
の分子量×100 (12)
(4)炭素数18、20の炭化水素成分量測定
(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体ペレット10g、クロロホルム40ccを密閉されたSUS製容器中で、85℃、2時間抽出する。和光純薬工業(株)特級n−オクタデカンならびに和光純薬工業(株)特級n−エイコサンのクロロホルム溶液、上記抽出液は、島津製作所(株)製ガスクロマトグラフGC−14Bに内径3.2mm、有効長1.1m、島津製作所(株)製SiliconeOV−17を充填したカラムを用い、インジェクション温度250℃、カラム温度160℃の条件下で、上記標準試薬のピークエリア比から炭素数18、20の炭化水素成分量を算出する。
(5)溶融粘度測定
0.77mm径、長さ50.80mm、流入角90度のキャピラリーを備えた東洋精機(株)製キャピログラフ1Cを用い、測定温度200℃、せん断速度1065sec−1、4sec−1の時の溶融粘度を測定し、MVRを算出する。
(6)押出し負荷測定
上記Tダイ成形において、押出し量とモーター負荷の比(kg/時間×アンペア)を以下の評価基準で評価する。
1.10以上:◎
1.0〜1.10:○
0.9〜1.0:△
0.9未満:×
(7)ネックイン測定
上記Tダイ成形において、得られたフィルムの両耳ネックイン距離の和をネックイン(mm)とし、以下の評価基準で評価する。
30mm以下:◎
30〜40mm:○
40〜50mm:△
50mm以上:×
(8)フィッシュアイ測定
上記Tダイを用いて、密度が923kg/m、190℃、2.16kg荷重におけるメルトフローレートが5.0g/10分である高圧法低密度ポリエチレンを押出し量10kg/時間で1時間成形する。1時間後にTダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物を、押出し量10kg/時間、引き取り速度10m/分で1時間成形し、得られる厚さ70ミクロンメートルのTダイ成形フィルムのフィッシュアイを以下の評価基準で目視評価する(フィッシュアイは茶色や黒色に着色したもので、サイズは0.2mm以上のサイズをカウントし、単位は個数/1600cmで評価する)。
0〜20個/1600cm:◎
20個/1600cm〜50個/1600cm:○
50個/1600cm〜200個/1600cm:△
200個/1600cm以上:×
(9)コシの測定
上記Tダイ成形フィルムサンプルを用いて、オリエンテック(株)製引張試験機RTC−1310Aを用い、JISK−7127−1989に準拠した引張割線弾性率(規定ひずみ2%)測定を行なう。縦方向、横方向の引張割線弾性率の平均値をコシの指標とし、以下の評価基準で評価する。
400MPa以上:◎
300〜400MPa:○
200〜300MPa:△
200MPa以下:×
(10)粉測定
上記Tダイ成形フィルムサンプルを50℃で72時間加熱し、23℃で1時間冷却した後、固定ロールに貼りつけた黒色のフェルト布に引取速度8m/分で100mのフィルムサンプルを接触させ、フィルムサンプルの粉をフェルト布上に集積させる。集積した粉の量や集積状態を目視観察し、粉の発生がない、またはわずかに発生しているが集積が部分的である場合には低粉性が優れると評価する。一方、粉が多く発生しており、フィルムとフェルト布が接触し始める部分に帯状に連続的に集積している場合には低粉性が劣ると評価する。粉の量や集積状態が両者の中間であれば、低粉性はやや優れると評価する。また、「低粉性が優れる」、「低粉性がやや優れる」を合格とし、「低粉性が劣る」を不合格とした。
(実施例1)
[メタロセン担持触媒(a)の調製]
シリカP−10[富士シリシア社(日本国)製]を、窒素雰囲気下、400℃で5時間焼成し、脱水した。脱水シリカの表面水酸基の量は、1.3mmol/g−SiOであった。容量1.8リットルのオートクレーブにこの脱水シリカ40gをヘキサン800cc中に分散させ、スラリーを得た。得られたスラリーを攪拌下50℃に保ちながらトリエチルアルミニウムのヘキサン溶液(濃度1mol/リットル)を60cc加え、その後2時間攪拌し、トリエチルアルミニウムとシリカの表面水酸基とを反応させ、トリエチルアルミニウム処理されたシリカと上澄み液とを含み、該トリエチルアルミニウム処理されたシリカの全ての表面水酸基がつぶされている成分[D]を得た。その後、得られた反応混合物中の上澄み液をデカンテーションによって除去することにより、上澄み液中の未反応のトリエチルアルミニウムを除去した。その後、ヘキサンを適量加え、トリエチルアルミニウム処理されたシリカのヘキサンスラリー800ccを得た。
一方、[(N−t−ブチルアミド)(テトラメチル−η5−シクロペンタジエニル)ジメチルシラン]チタニウム−1,3−ペンタジエン(以下、「チタニウム錯体」という)200mmolをアイソパーE[エクソンケミカル社(米国)製の炭化水素混合物の商品名]1000ccに溶解し、予めトリエチルアルミニウムとジブチルマグネシウムより合成した組成式AlMg6(C(n−C12の1mol/リットルヘキサン溶液を20cc加え、更にヘキサンを加えてチタニウム錯体濃度を0.1mol/リットルに調整し、成分[E]を得た。
また、ビス(水素化タロウアルキル)メチルアンモニウム−トリス(ペンタフルオロフェニル)(4−ヒドロキシフェニル)ボレート(以下、「ボレート」と略称する)5.7gをトルエン50ccに添加して溶解し、ボレートの100mmol/リットルトルエン溶液を得た。このボレートのトルエン溶液にエトキシジエチルアルミニウムの1mol/リットルヘキサン溶液5ccを室温で加え、さらにヘキサンを加えてトルエン溶液中のボレート濃度が70mmol/リットルとなるようにした。その後、室温で1時間攪拌し、ボレートを含む反応混合物を得た。
ボレートを含むこの反応混合物46ccを、上で得られた、成分[D]のスラリー800ccに15〜20℃で攪拌しながら加え、ボレートを物理吸着によりシリカに担持した。こうして、ボレートを担持したシリカのスラリーが得られた。さらに上で得られた成分[E]のうち32ccを加え、3時間攪拌し、チタニウム錯体とボレートとを反応させた。こうしてシリカと上澄み液とを含み、触媒活性種が該シリカ上に形成されているメタロセン担持触媒(a)を得た。
[液体助触媒成分(b)の調製]
有機マグネシウム化合物[C1]として、AlMg(C(n−C12で示される有機マグネシウム化合物を使用した。化合物[C2]として、メチルヒドロポリシロキサン(25℃における粘度20センチストークス)を使用した。
200ccのフラスコに、ヘキサン40ccとAlMg(C(n−C12を、MgとAlの総量として37.8mmolを攪拌しながら添加し、25℃でメチルヒドロポリシロキサン2.27g(37.8mmol)を含有するヘキサン40ccを攪拌しながら添加し、その後80℃に温度を上げて3時間、攪拌下に反応させることにより、液体助触媒成分(b)を調製した。
[(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体の調製]
上記により得られたメタロセン担持触媒(a)と液体助触媒成分(b)は触媒移送ラインに連鎖移動剤として必要量の水素を供給することで水素を接触させて重合反応器に導入し、溶媒として精製したヘキサン、モノマーとしてエチレン及びブテン−1を用いた。反応温度は75℃としてエチレン、ブテン−1、水素の混合ガス(ガス組成はブテン−1とエチレン+ブテン−1のモル比が0.04%、水素とエチレン+水素のモル比が0.0053%を維持できるように調節)を全圧が0.8MPaで(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体を重合した。得られた(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体は密度が959kg/m、MFRが26.8g/10分、炭素数18、20の炭化水素成分量が35ppmであった。
[(B)低密度ポリエチレンの調製]
チューブラーリアクターにて、重合平均温度250℃、重合圧力250MPa、開始剤にt−ブチルパーオキシオクテートを用い(B)低密度ポリエチレンを重合した。得られた(B)低密度ポリエチレンは密度が922kg/m、MFRが1.1g/10分であった。
[ペレットの調製]
上記により得られた(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体は、日本製鋼(株)社製押出機(スクリュー径65mm、L/D=28)を用い、200℃にて押出して造粒し、(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体と(B)エチレン重合体がそれぞれ60重量%、40重量%となるようにメルトブレンドを行い、Tダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物を得た。得られたTダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物ペレットは、密度が943kg/m、MFRが8.3g/10分、換算分子量10以下の占有率が全体の0.4%、せん断速度1065sec−1で測定したときの溶融粘度が1663poise、MVRが6.7であった。
得られたTダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物の評価結果を表1に併せて示した。
[フィルムの調製]
上記により得られた(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体ペレットと(B)低密度ポリエチレンペレットからなるTダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物は、山口製作所製Tダイ(スクリュー径30mm、ダイス300mm幅)を用い、シリンダー温度200℃、ダイス温度210℃、押出し量10kg/時間でTダイ成形フィルムを成形し、厚さ70ミクロンメートルのTダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物から得られるTダイ成形フィルムを得た。
ポリエチレン系樹脂組成物から得られたTダイ成形フィルムの評価結果を表1に併せて示した。
(実施例2)
実施例1と同様に操作し、表1記載のポリエチレン系樹脂組成物における(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体を得た。また、重合温度、重合圧力、開始剤を変えたこと以外は、実施例1と同様に操作し、表1記載のポリエチレン系樹脂組成物における(B)低密度ポリエチレンを得た。得られた(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体および(B)低密度ポリエチレンは実施例1と同様に操作し、表1記載のブレンド割合で調製し、Tダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物から得られるTダイ成形フィルムを得た。
得られたポリエチレン系樹脂組成物および、ポリエチレン系樹脂組成物から得られるTダイ成形フィルムの評価結果を表1に併せて示した。
(実施例3)
混合ガス中のエチレン、ブテン−1および水素の混合ガス組成を変えたこと以外は実施例1と同様に操作し、表1記載のポリエチレン系樹脂組成物における(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体を得た。また、実施例1と同様に操作し、表1記載のポリエチレン系樹脂組成物における(B)低密度ポリエチレンを得た。得られた(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体および(B)低密度ポリエチレンは実施例1と同様に操作し、表1記載のブレンド割合で調製し、Tダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物から得られるTダイ成形フィルムを得た。
得られたポリエチレン系樹脂組成物および、ポリエチレン系樹脂組成物から得られるTダイ成形フィルムの評価結果を表1に併せて示した。
(実施例4)
実施例1と同様に操作し、表1記載のポリエチレン系樹脂組成物における(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体を得た。また、オートクレーブリアクターにて、重合平均温度260℃、重合圧力150MPa、開始剤にt−ブチルパーオキシアセテートを用い(B)低密度ポリエチレンを重合した。得られた(B)低密度ポリエチレンは密度が918kg/m、MFRが2.0g/10分であった。得られた(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体および(B)低密度ポリエチレンは実施例1と同様に操作し、表1記載のブレンド割合で調製し、Tダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物から得られるTダイ成形フィルムを得た。
得られたポリエチレン系樹脂組成物および、ポリエチレン系樹脂組成物から得られるTダイ成形フィルムの評価結果を表1に併せて示した。
(実施例5〜7)
混合ガス中のエチレン、ブテン−1および水素の混合ガス組成を変えたこと以外は、実施例1と同様に操作し、表1記載のポリエチレン系樹脂組成物における(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体を得た。また、重合温度、重合圧力、開始剤を変えたこと以外は、実施例4と同様に操作し、表1記載のポリエチレン系樹脂組成物における(B)低密度ポリエチレンを得た。得られた(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体および(B)低密度ポリエチレンは実施例1と同様に操作し、表1記載のブレンド割合で調製し、Tダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物から得られるTダイ成形フィルムを得た。
得られたポリエチレン系樹脂組成物および、ポリエチレン系樹脂組成物から得られるTダイ成形フィルムの評価結果を表1に併せて示した。
(比較例1)
混合ガス中のエチレン、ブテン−1および水素の混合ガス組成を変えたこと以外は、実施例1と同様に操作し、表2記載の(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体を得た。また、(B)低密度ポリエチレンは用いなかった。得られた(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体は実施例1と同様に操作し、Tダイ成形フィルムを得た。
得られた(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体および、(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体から得られるTダイ成形フィルムの評価結果を表2に併せて示した。
(比較例2)
(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体は用いなかった。また、重合温度、重合圧力、開始剤を変えたこと以外は、実施例4と同様に操作し、表2記載の(B)低密度ポリエチレンを得た。得られた(B)低密度ポリエチレンは実施例1と同様に操作し、Tダイ成形フィルムを得た。
得られた(B)低密度ポリエチレンおよび、(B)低密度ポリエチレンから得られるTダイ成形フィルムの評価結果を表2に併せて示した。
(比較例3〜4)
混合ガス中のエチレン、ブテン−1および水素の混合ガス組成を変えたこと以外は、実施例1と同様に操作し、表2記載のポリエチレン系樹脂組成物における(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体を得た。また、重合温度、重合圧力、開始剤を変えたこと以外は、実施例4と同様に操作し、表2記載のポリエチレン系樹脂組成物における(B)低密度ポリエチレンを得た。得られた(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体および(B)低密度ポリエチレンは実施例1と同様に操作し、表2記載のブレンド割合で調製し、Tダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物から得られるTダイ成形フィルムを得た。
得られたポリエチレン系樹脂組成物および、ポリエチレン系樹脂組成物から得られるTダイ成形フィルムの評価結果を表2に併せて示した。
(比較例5)
混合ガス中のエチレン、ブテン−1および水素の混合ガス組成を変えたこと以外は、実施例1と同様に操作し、表2記載のポリエチレン系樹脂組成物における(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体を得た。また、重合温度、重合圧力、開始剤を変えたこと以外は、実施例1と同様に操作し、表2記載のポリエチレン系樹脂組成物における(B)低密度ポリエチレンを得た。得られた(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体および(B)低密度ポリエチレンは実施例1と同様に操作し、表2記載のブレンド割合で調製し、Tダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物から得られるTダイ成形フィルムを得た。
得られたポリエチレン系樹脂組成物および、ポリエチレン系樹脂組成物から得られるTダイ成形フィルムの評価結果を表2に併せて示した。
(比較例6)
実施例1と同様に操作し、表2記載のポリエチレン系樹脂組成物における(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体を得た。また、実施例1と同様に操作し、表2記載のポリエチレン系樹脂組成物における(B)低密度ポリエチレンを得た。得られた(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体および(B)低密度ポリエチレンに、スリップ剤としてエルカ酸アミドを1500ppm、酸化防止剤として2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール(ジブチルヒドロキシトルエン)を1500ppm、充填剤としてタルクを1500ppm添加した後、実施例1と同様に操作し、表2記載のブレンド割合で調製し、Tダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物から得られるTダイ成形フィルムを得た。
得られたポリエチレン系樹脂組成物および、ポリエチレン系樹脂組成物から得られるTダイ成形フィルムの評価結果を表2に併せて示した。
(比較例7)
[チーグラー触媒を用いたエチレン−α−オレフィン共重合体の製法]
充分に窒素置換された15リットルの反応器に、トリクロルシランを2mol/リットルのn−ヘプタン溶液として3リットル仕込み、攪拌しながら65℃に保ち、組成式AlMg(C(n−C6.4(On−C5.6で示される有機マグネシウム成分のn−ヘプタン溶液7リットル(マグネシウム換算で5mol)を1時間かけて加え、更に65℃にて1時間攪拌下反応させた。反応終了後、上澄み液を除去し、n−ヘキサン7リットルで4回洗浄を行い、固体物質スラリーを得た。この固体を分離・乾燥して分析した結果、固体1グラム当たり、Mg 7.45mmolを含有していた。
このうち固体500gを含有するスラリーを、n−ブチルアルコール1mol/リットルのn−ヘキサン溶液0.93リットルとともに、攪拌下50℃で1時間反応させた。反応終了後上澄みを除去し、7リットルのn−ヘキサンで1回洗浄した。このスラリーを50℃に保ち、ジエチルアルミニウムクロリド1mol/リットルのn−ヘキサン溶液1.3リットルを攪拌下加えて1時間反応させた。反応終了後上澄みを除去し、7リットルのn−ヘキサンで2回洗浄した。このスラリーを50℃に保ち、ジエチルアルミニウムクロリド1mol/リットルのn−ヘキサン溶液0.2リットルおよび四塩化チタン1mol/リットルのn−ヘキサン溶液0.2リットルを加えて、2時間反応した。反応終了後上澄みを除去し、固体触媒を単離し、遊離のハロゲンが検出されなくなるまでヘキサンで洗浄した。この固体触媒は2.3重量%のチタンを有していた。
上記で得られたチーグラー触媒を用い、下記の要領でエチレン−α−オレフィン共重合体を製造した。
単段重合プロセスにおいて、容積230リットルの重合器で重合した。重合温度は86℃、重合圧力は0.98MPaである。この重合器に合成したチーグラー触媒を0.3g/hrの速度で、トリイソブチルアルミニウムを15mmol/hr、ヘキサンは60リットル/hrの速度で導入した。これに、エチレン、水素、ブテン−1の混合ガス(ガス組成はブテン−1とエチレン+ブテン−1のモル比が2.20%、水素とエチレン+水素のモル比が48.2%を維持できるように調節)を導入して重合した。得られたエチレン−α−オレフィン共重合体は密度が960kg/m、MFRが22g/10分であった。ペレットの調製は実施例1と同様の操作を行い、表2記載のポリエチレン系樹脂組成物における(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体を得た。また、実施例1と同様に操作し、表2記載のポリエチレン系樹脂組成物における(B)低密度ポリエチレンを得た。得られた(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体および(B)低密度ポリエチレンは実施例1と同様に操作し、表2記載のブレンド割合で調製し、Tダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物から得られるTダイ成形フィルムを得た。
得られたポリエチレン系樹脂組成物および、ポリエチレン系樹脂組成物から得られるTダイ成形フィルムの評価結果を表2に併せて示した。
(比較例8)
実施例1と同様に操作し、表2記載のポリエチレン系樹脂組成物における(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体を得た。また、重合温度、重合圧力、開始剤を変えたこと以外は、実施例1と同様に操作し、表2記載のポリエチレン系樹脂組成物における(B)低密度ポリエチレンを得た。得られた(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体および(B)低密度ポリエチレンは実施例1と同様に操作し、表2記載のブレンド割合で調製し、Tダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物から得られるTダイ成形フィルムを得た。
得られたポリエチレン系樹脂組成物および、ポリエチレン系樹脂組成物から得られるTダイ成形フィルムの評価結果を表2に併せて示した。
Figure 0004931187
Figure 0004931187
本発明のポリエチレン系樹脂組成物からなるTダイ成形フィルムは上述の効果を発現するため、光学部材などのマスキングフィルム用途に好適に用いられる。

Claims (2)

  1. メタロセン触媒より製造され下記(A−1)〜(A−3)、(A−4)特性を満たす(A)エチレンとα−オレフィンとの共重合体20〜80重量%と、下記(B−1)〜(B−2)の特性を満たす(B)高圧法低密度ポリエチレン80〜20重量%とからなり、密度が935〜970kg/m、190℃、2.16kg荷重におけるメルトフローレートが4〜12g/10分、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーより得られる換算分子量10以下の占有率が全体の1.0重量%以下、測定温度200℃、せん断速度1065sec−1で測定したときの溶融粘度が1300〜2100poise、測定温度200℃、せん断速度1065sec−1に対するせん断速度4sec−1の溶融粘度比が3〜19であり、スリップ剤、酸化防止剤、充填剤をいずれも実質的に含まないことを特徴とするTダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物。
    (A−1)密度が935kg/m以上である。
    (A−2)190℃、2.16kg荷重におけるメルトフローレートが10〜70g/10分である。
    (A−3)炭素数18、20の炭化水素成分量が80ppm以下である。
    (A−4)メタロセン触媒が、少なくとも担体物質、有機アルミニウム化合物、活性水素を有するボレート化合物、シクロペンタジエン化合物および、周期律表第IV族の遷移金属化合物から調製されたメタロセン担持触媒(a)、および下記式
    (M (Mg) (R (R (10)
    〔式中、M は周期律表第1〜3族に属する金属原子であり、R およびR は炭素数2以上20以下の炭化水素基であり、a、b、c、dは次の関係を満たす実数である。0≦a、0<b、0≦c、0≦d、c+d>0、e×a+2b=c+d(ただし、eはM の原子価)〕で示される炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウム化合物とアミン、アルコール、シロキサン化合物から選ばれる化合物との反応によって合成される、炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウム化合物である液体助触媒成分(b)である。
    (B−1)密度が910〜930kg/mである。
    (B−2)190℃、2.16kg荷重におけるメルトフローレートが0.1〜30g/10分である。
  2. 請求項1に記載のTダイ成形用ポリエチレン系樹脂組成物から得られるTダイ成形フィルム。
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