JP5288682B2 - エチレン系重合体及びブロー成形体への応用 - Google Patents
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Description
エチレン系重合体では、機械強度が十分には発現しないことが想定される。
(1)CFCの全溶出量に対する80℃以下の溶出成分が5%以下である。
(2)下記の関係式(Eq-1)を満たす。
本発明に係わるエチレン系重合体(E)は、上記要件に加えて、下記(1')〜(5')の要件を全て満たすことが好ましい。
(1') 密度(d)が945〜975kg/m3の範囲にある。
(2') 135℃、デカリン中で測定した極限粘度([η])が1.6〜2.8(dL/g)の範囲にある。
(3') GPCで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5〜30の範囲にある。
(4') GPC曲線を2つの対数正規分布曲線に分離した時に、各々の曲線の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が1.5〜3.5、高分子量側に分離された曲線の重量平均分子量(Mw2)が200,000〜800,000である。
(5') クロス分別(CFC)において分子量が100,000以上で最も強いピークの頂点の溶出温度をTh(℃)とした場合、[(Th-1)〜Th](℃)で溶出した画分のGPC曲線の中で、分子量が100,000以上で最も強いピークの頂点の分子量が200,000〜800,000の範囲にある。
(1B) ASTM-D-790に準拠して、23℃で測定した曲げ弾性率をMとした場合、またASTM-D-1693に準拠して測定した50℃における耐環境応力破壊性ESCR(hr)をTとした場合、
1,500≦M≦1,800(MPa)のとき、T≧10(hr)でありかつ、
600≦M<1500(MPa)のとき、MとTとの関係が下記の式(Eq-2)を満たす。
本発明に係わるエチレン系重合体(E)は、炭素原子数6〜10のα-オレフィンから導かれる構成単位を0.02〜0.50mol%含むエチレン系重合体であり、通常はエチレンの単独重合体とエチレン/炭素原子数6〜10のα-オレフィンとの共重合体からなる。
(1) CFCの全溶出量に対する80℃以下の溶出成分が5%以下である。
(2)下記関係式(Eq-1)を満たす。
このようなエチレン系重合体(E)は、成形体に応用した場合、機械的強度と耐環境応力破壊性(ESCR)などの長期物性に優れる。以下、要件(1)および(2)について具体的に説明する。
本発明のエチレン系重合体(E)は、CFCの全溶出量に対する80℃以下の溶出成分が5%以下であるという特徴を持つ。(なお、"%"とは、全溶出成分のピーク総面積に占める、80℃以下の溶出成分に起因するピーク総面積の百分率である。) 実施例に記載した結果を例として要件[2]を具体的に述べる。後述する実施例2において用いたエチレン系重合体のCFC分析において、80℃以下の溶出成分が占める割合は1.9%であり要件[1]を充足する。このエチレン系重合体からなるブロー成形体は表5に示したように良好な剛性(座屈強度)と耐環境応力破壊性(ESCR)のバランスを示す。一方で比較例1において用いたエチレン系重合体は、CFC分析において、80℃以下の溶出成分が占める割合は7.1%であり、要件[1]を満たさない。このエチレン系重合体からなるブロー成形体は表5から容易に理解されるように剛性(座屈強度)と耐環境応力破壊性(ESCR)のバランスが、実施例2のエチレン系重合体に比べて劣る。
本発明に係わるエチレン系重合体(E)は、クロス分別CFCにおいて、70〜85℃で溶出する成分に基づく全ピークの面積合計値をSx、0〜145℃で溶出する成分に基づく全ピークの面積合計値をStotalとした場合、下記式(Eq-1)で示される関係を満たす。
(1') 密度(d)が945〜975kg/m3の範囲にある。
(2') 135℃、デカリン中で測定した極限粘度([η])が1.6〜2.8(dL/g)の範囲にある。
(3') GPCで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5〜30の範囲にある。
(4') GPC曲線を2つの対数正規分布曲線に分離した時に、各々の曲線の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が1.5〜3.5、高分子量側に分離された曲線の重量平均分子量(Mw2)が200,000〜800,000である。
(5') クロス分別(CFC)において分子量が100,000以上で最も強いピークの頂点の溶出温度をTh(℃)とした場合、[(Th-1)〜Th](℃)で溶出した画分のGPC曲線の中で、分子量が100,000以上で最も強いピークの頂点の分子量が200,000〜800,000の範囲にある。
本発明に係わるエチレン系重合体(E')の密度(d)は945〜975kg/m3、好ましくは950〜970 kg/m3、135℃デカリン中で測定した極限粘度([η])が1.6〜2.8dl/g、好ましくは1.8〜2.5 dl/gの範囲にある。密度および極限粘度がこれら範囲にあるエチレン系重合体は、機械的強度と成形性、耐環境応力破壊性に優れる。例えば重合器への水素、エチレン、α-オレフィンの供給量比、エチレン単独重合体とエチレン・α-オレフィン共重合体との重合量比などを変更することで、上記の数値範囲内で値を増減させることが出来る。具体的には溶媒をヘキサンとした実施例2のスラリー重合において、系内を均一になるように攪拌しながら重合を行うと、密度が962 kg/m3、[η]が2.15 dl/gとなり、第二重合槽に供給するエチレンを4.3kg/hr、水素を3.0N-リットル/hr、1-ヘキセンを26g/hrとすると密度が967 kg/m3、[η]が2.10 dl/gとなり、第一重合槽に供給するエチレンを7.0 kg/hr、水素は40N-リットル/hr、第二重合槽に供給するエチレンを3.8kg/hr、水素を4.5N-リットル/hr、1-ヘキセンを180g/hrとすると密度が954 kg/m3、[η]が2.43 dl/gとなる。
本発明に係わるエチレン系重合体(E')は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定したMw/Mn(Mw:重量平均分子量、Mn:数平均分子量)が通常5〜30、好ましくは5〜20の範囲にある。後述する触媒系を用い、後述する多段重合を実施する際に、各成分の分子量および重合量比を制御することで、この範囲にあるエチレン系重合体を製造出来る。
本発明に係わるエチレン系重合体(E')は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定した分子量曲線(GPC曲線)を2つの対数正規分布曲線に分離した時に、各々の曲線の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が1.5〜3.5、好ましくは1.5〜3.2の範囲であり、高分子量側に分離された曲線の重量平均分子量(Mw2)が200,000〜800,000の範囲にある。
本発明に関わるエチレン系重合体(E')は、クロス分別(CFC)装置を用いた昇温溶出分別において、分子量が100,000以上で、最も強いピークの頂点の溶出温度をTh(℃)とした場合、ここで、最も強いピークの頂点とは、微分値がゼロ(すなわち山の頂点)、山の頂点が存在しない場合には、微分値がゼロに最も近い点(すなわちショルダー)部分を指す。上記Th(℃)で溶出した画分のGPC曲線のうち、分子量が100,000以上で最も強いピークの頂点の分子量が200,000〜800,000の範囲にある。なお、Th(℃)で溶出した画分とは、〔(Th-1)〜Th〕(℃)で溶出した成分のことをさす。このようなエチレン系重合体は、耐環境応力破壊性などの長期物性と成形性に優れる。
(1B) ASTM-D-790に準拠して、23℃で測定した曲げ弾性率をMとした場合、またASTM-D-1693に準拠して測定した50℃における耐環境応力破壊性ESCR(hr)をTとした場合、
1,500≦M≦1,800(MPa)のとき、T≧10(hr)でありかつ、
600≦M<1500(MPa)のとき、MとTとの関係が下記の式(Eq-2)を満たす。
本発明に係わるエチレン系重合体(EB)は、ASTM-D-790に準拠して、23℃で測定した曲げ弾性率Mとした場合、またASTM-D-1693に準拠して測定した50℃における耐環境応力破壊性ESCR(hr)をTとした場合、1,500≦M≦1,800(MPa)のとき、T≧10(hr)でありかつ、600≦M<1500(MPa)のとき、MとTとの関係が下記の式(Eq-2)を満たす。曲げ弾性率とESCRがこの範囲にあるエチレン系重合体は硬くて強いために、従来よりも成形品を薄くして使うことが出来る。後述するような触媒系を用い、後述するような多段重合を実施する際に、重合器への水素、エチレン、α-オレフィンの供給量比などを変更して各成分の分子量および重合量比を制御することで、この範囲にあるエチレン系重合体を製造出来る。
本発明に係わる、上記エチレン系重合体(EB')は、動的粘弾性装置を用いて測定した190℃、角周波数100 rad/secにおけるtanδ(損失弾性率G''/貯蔵弾性率G')が0.6〜0.9であることが好ましい。tanδがこの範囲にあると、ブロー成形したときのピンチ融着性に優れる。低分子量エチレン重合体の分子量を大きく、高分子量エチレン・α-オレフィン共重合体の分子量を小さくするかまたは全体の分子量を小さくするほど、tanδが大きくなる傾向にある。なお、ピンチ融着性とは、押出機から押し出された筒状の溶融樹脂を金型ではさんで融着させる際の、融着部に樹脂が盛り上がって良くくっ付いていることを示す。tanδが大きいほど粘性が強いことを意味し、その場合に樹脂が盛り上がりやすいと考えられる。
以下、本発明のエチレン系重合体の好ましい製造方法について述べるが、前記した本発明のエチレン系重合体の要件を具備する限りは、この好ましい製造方法に何ら束縛されるものではなくその他の製造方法を任意に用いることが可能である。
(A)シクロペンタジエニル基とフルオレニル基が第14族原子を含む共有結合架橋によって結合されている遷移金属化合物と、
(B)(B-1) 有機金属化合物、
(B-2) 有機アルミニウムオキシ化合物、および
(B-3) 遷移金属化合物と反応してイオン対を形成する化合物
から選ばれる少なくとも1種の化合物と、担体(C)から形成されるオレフィン重合用触媒を用いて、エチレンを単独重合させるかまたはエチレンと炭素原子数6〜10のα-オレフィンとを共重合させることによって得ることができる。以下、各成分(A)、(B)、(C)の好ましい態様について述べる。
遷移金属化合物(A)は、以下に記載する一般式(1)および(2)で表される化合物である。
本発明で必要に応じて用いられる(B-1)有機金属化合物として、具体的には下記のような周期律表第1、2族および第12、13族の有機金属化合物が挙げられる。
(式中、RaおよびRbは、互いに同一でも異なっていてもよく、炭素原子数が1〜15、好ましくは1〜4の炭化水素基を示し、Xはハロゲン原子を示し、mは0<m≦3、nは0≦n<3、pは0≦p<3、qは0≦q<3の数であり、かつm+n+p+q=3である。)で表される有機アルミニウム化合物である。
本発明で必要に応じて用いられる(B-2)有機アルミニウムオキシ化合物は、従来公知のアルミノキサンであってもよく、また特開平2-78687号公報に例示されているようなベンゼン不溶性の有機アルミニウムオキシ化合物であってもよい。
本発明の架橋メタロセン化合物(A)と反応してイオン対を形成する化合物(B-3) (以下、「イオン化イオン性化合物」という。)としては、特開平1-501950号公報、特開平1-502036号公報、特開平3-179005号公報、特開平3-179006号公報、特開平3-207703号公報、特開平3-207704号公報、US5321106号公報などに記載されたルイス酸、イオン性化合物、ボラン化合物およびカルボラン化合物などを挙げることができる。さらに、ヘテロポリ化合物およびイソポリ化合物も挙げることができる。このようなイオン化イオン性化合物(B-3)は、1種単独でまたは2種以上組み合せて用いられる。なお、後述する本願実施例において使用した(B)成分としては、今回上記に示した(B-1)および(B-2)の2つを用いている。
本発明で必要に応じて用いられる(C)微粒子状担体は、無機または有機の化合物であって、顆粒状ないしは微粒子状の固体である。このうち無機化合物としては、多孔質酸化物、無機ハロゲン化物、粘土、粘土鉱物またはイオン交換性層状化合物が好ましい。このような多孔質酸化物は、種類および製法によりその性状は異なるが、本発明に好ましく用いられる担体は、粒径が1〜300μm、好ましくは3〜200μmであって、比表面積が50〜1000(m2/g)、好ましくは100〜800(m2/g)の範囲にあり、細孔容積が0.3〜3.0(cm3/g)の範囲にあることが望ましい。このような担体は、必要に応じて80〜1000℃、好ましくは100〜800℃で焼成して使用される。なお、後述する本願実施例において用いた担体は、特にことわらない限り平均粒径が12μm、比表面積が800(m2/g)であり、細孔容積が1.0(cm3/g)である旭硝子株式会社製のSiO2を用いた。
本発明において、(D)有機化合物成分は、必要に応じて、重合性能および生成ポリマーの物性を向上させる目的で使用される。このような有機化合物としては、アルコール類、フェノール性化合物、カルボン酸、リン化合物およびスルホン酸塩等が挙げられるが、この限りではない。
(P1) 成分(A)と、(B-1)有機金属化合物、(B-2)有機アルミニウムオキシ化合物および(B-3) イオン化イオン性化合物から選ばれる少なくとも1種の成分(B)(以下単に「成分(B)」という。)とを任意の順序で重合器に添加する方法。
(P3) 成分(A)と成分(B)を予め接触させた触媒成分、および成分(B)を任意の順序で重合器に添加する方法。この場合各々の成分(B)は、同一でも異なっていてもよい。
(P4) 成分(A)を微粒子状担体(C)に担持した触媒成分、および成分(B)を任意の順序で重合器に添加する方法。
(P5) 成分(A)と成分(B)とを微粒子状担体(C)に担持した触媒を、重合器に添加する方法。
(P6) 成分(A)と成分(B)とを微粒子状担体(C)に担持した触媒成分、および成分(B)を任意の順序で重合器に添加する方法。この場合各々の成分(B)は、同一でも異なっていてもよい。
(P7) 成分(B)を微粒子状担体(C)に担持した触媒成分、および成分(A)を任意の順序で重合器に添加する方法。
(P8) 成分(B)を微粒子状担体(C)に担持した触媒成分、成分(A)、および成分(B)を任意の順序で重合器に添加する方法。この場合各々の成分(B)は、同一でも異なっていてもよい。
(P9) 成分(A)と成分(B)とを微粒子状担体(C)に担持した触媒を、成分(B)と予め接触させた触媒成分を、重合器に添加する方法。この場合各々の成分(B)は、同一でも異なっていてもよい。
(P10) 成分(A)と成分(B)とを微粒子状担体(C)に担持した触媒を、成分(B)と予め接触させた触媒成分、および成分(B)を任意の順序で重合器に添加する方法。この場合各々の成分(B)は、同一でも異なっていてもよい。
重合反応により得られた重合体粒子は、以下の方法によりペレット化してもよい。
本発明のエチレン系重合体は、ブロー成形体、インフレーション成形体、キャスト成形体、押出ラミ成形体、パイプや異形などの押出成形体、発泡成形体、射出成形体、真空成形体などに成形することができる。さらに繊維、モノフィラメント、不織布などに使用することができる。これらの成形体には、エチレン系重合体からなる部分と、他の樹脂からなる部分とを含む成形体(積層体等)が含まれる。なお、該エチレン系重合体は成形過程で架橋されたものを用いてもよい。上記の成形体の中でも、ブロー成形体、押出成形体および射出成形体は優れた特性を与えるので好ましい。
本発明に係るブロー成形体用のエチレン系重合体(EB)は、ブロー成形により、ボトル容器、工業薬品缶、ガソリンタンクなどに成形することができる。これらの成形体には、エチレン系重合体(EB)からなる部分と、他の樹脂からなる部分とを含む成形体(積層体等)が含まれる。また、エチレン系重合体(EB)が顔料を含む場合、その濃度は通常0.01〜3.00重量%である。
★測定用試料の調製
粒子状のエチレン系重合体100重量部に対して、二次抗酸化剤としてのトリ(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)フォスフェートを0.20重量部、耐熱安定剤としてのn-オクタデシル-3-(4'-ヒドロキシ-3',5'-ジ-t-ブチルフェニル)プロピネートを0.20重量部、塩酸吸収剤としてのステアリン酸カルシウムを0.15重量部配合した。しかる後にプラコー社製単軸押出機(スクリュー径65mm、L/D=28、スクリーンメッシュ#40/#60/#300×4/#60/#40)を用い、設定温度200℃、樹脂押出量25kg/hrで造粒して測定用試料とした。
13C-NMRによりエチレン重合体の分子鎖中におけるエチレン含量、α-オレフィン含量を測定した。測定は日本電子(株)社製Lambda 500型核磁気共鳴装置(1H:500MHz)を用いた。積算回数1万〜3万回にて測定した。直径10mm市販のNMR測定石英ガラス管中に、サンプル250〜400mgと和光純薬工業(株)社製特級ヘキサクロロブタジエン2mlを入れ、120℃にて加熱、均一分散させた溶液についてNMR測定を行った。NMRスペクトルにおける各吸収の帰属は、化学の領域増刊141号 NMR-総説と実験ガイド[I]、132頁〜133頁に準じて行った。なお、測定温度120℃、測定周波数125.7MHz、スペクトル幅250,000Hz 、パルス繰返し時間4.5秒、45°パルスの測定条件下で測定を行った。
三菱油化社製CFC T-150A型を用い以下のようにして測定した。分離カラムはShodex AT-806MSが3本であり、溶離液はo-ジクロロベンゼンであり、試料濃度は0.1〜0.3wt/vol%であり、注入量は0.5mlであり、流速は1.0ml/minである。試料は145℃、2時間加熱後、0℃まで10℃/hrで降温、更に0℃で60min保持して試料をコーティングさせた。昇温溶出カラム容量は0.86ml、配管容量は0.06mlである。検出器はFOXBORO社製赤外分光器MIRAN 1A CVF型(CaF2セル)を用い、応答時間10秒の吸光度モードの設定で、3.42μm(2924cm-1)の赤外光を検知した。溶出温度は0℃〜145℃までを35〜55フラクションに分け、特に溶出ピーク付近では1℃きざみのフラクションに分けた。温度表示は全て整数であり、例えば90℃の溶出画分とは、89℃〜90℃で溶出した成分のことを示す。0℃でもコーティングされなかった成分および各温度で溶出したフラクションの分子量を測定し、汎用較正曲線を使用して、PE換算分子量を求めた。SEC温度は145℃であり、内標注入量は0.5mlであり、注入位置は3.0mlであり、データサンプリング時間は0.50秒である。なお、狭い温度範囲で溶出する成分が多すぎて、圧力異常が生じる場合には、試料濃度を0.1wt/vol%未満とする場合もある。データ処理は、装置付属の解析プログラム「CFCデータ処理(バージョン1.50)」で実施した。なお、クロス分別(CFC)それ自身は、測定条件を厳密に同一にすれば高い分析精度でもって結果を再現する分析法であると言われているが、測定を複数回行いその平均をとることがより好ましい。
ウォーターズ社製GPC-150Cを用い以下のようにして測定した。分離カラムは、TSKgel GMH6-HT及びTSKgel GMH6-HTLであり、カラムサイズはそれぞれ内径7.5mm、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500μl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<1,000およびMw>4×106については東ソー社製を用い、1,000≦Mw≦4×106についてはプレッシャーケミカル社製を用いた。分子量計算は、ユニバーサル校正して、ポリエチレンに換算して求めた値である。
マイクロソフト社製エクセル(登録商標)97のビジュアル・ベーシックを用いてプログラムを作成した。分離する2つの曲線は対数正規分布として、収束計算により分子量分布曲線を分子量が異なる2つの曲線に分離した。分離した2つの曲線を再合成した曲線とGPCで実測した分子量曲線とを比較して、両者がほぼ一致するように初期値を変更しながら計算を実行する。計算はLog(分子量)を0.02間隔に分割して行う。実測した分子量曲線の面積と分離した2つの曲線を再合成した曲線の面積とが1になるように強度を規格化し、各分子量における実測の強度(高さ)と再合成した曲線の強度(高さ)との差の絶対値を実測の強度(高さ)で割った値が、分子量が10,000〜1,000,000の範囲で0.4以下、好ましくは0.2以下、より好ましくは0.1以下であり、2つに分離したピークの最大位置では0.2以下、好ましくは0.1以下となるまで曲線の分離計算を繰り返す。この際、低分子量側に分離されたピークのMw/Mnと高分子量側に分離されたピークのMw/Mnとの差が1.5以下となるようにする。計算例を図4に示した。
デカリン溶媒を用いて、135℃で測定した値である。すなわち造粒ペレット約20mgをデカリン15mlに溶解し、135℃のオイルバス中で比粘度ηspを測定する。このデカリン溶液にデカリン溶媒を5ml追加して希釈後、同様にして比粘度ηspを測定する。この希釈操作をさらに2回繰り返し、濃度(C)を0に外挿した時のηsp/Cの値を極限粘度として求める(下式参照)。
190℃に設定した神藤金属工業社製油圧式熱プレス機を用い、100kg/cm2の圧力で0.5mm厚のシートを成形し(スペーサー形状; 240×240×0.5mm厚の板に45×45×0.5mm、9個取り)、20℃に設定した別の神藤金属工業社製油圧式熱プレス機を用い、100kg/cm2の圧力で圧縮することで冷却して測定用試料を作成した。熱板は5mm厚のSUS板を用いた。このプレスシートを120℃で1時間熱処理し、1時間かけて直線的に室温まで徐冷したのち、密度勾配管で測定した。
190℃に設定した神藤金属工業社製油圧式熱プレス機を用い、100kg/cm2の圧力で2mm厚のシートを成形し(スペーサー形状; 240×240×2mm厚の板に80×80×2mm、4個取り)、20℃に設定した別の神藤金属工業社製油圧式熱プレス機を用い、100kg/cm2の圧力で圧縮することで冷却して測定用試料を作成した。熱板は5mm厚のSUS板を用いた。上記の80×80×2mm厚プレスシートより、13mm×38mmの試験片オーダーンベルにより打ち抜き、評価試料に供した。
サンプル形状:プレス成形 C法
スペシメン 38x13mm 厚さ2mm(HDPE)
ノッチ長さ 19mm、深さ 0.35mm
試験温度:50℃ 恒温水槽 50.0±0.5℃に制御できるもの
サンプルの保持:内寸11.75mm長さ165mmのスペシメンホルダーに専用の折り曲げ冶具を用いてセットする
界面活性剤:ノニルフェニルポリオキシエチレンエタノール(AntaroxCO-630の商品名で市販)を水で希釈して10%濃度で使用する。
評価法:F50破壊時間(50%破壊時間)は対数確率紙を用いて求める。
JIS K6922-2 表3 一般的性質及びその試験条件 の 曲げ弾性率 の項の記載に従い、JIS K7171に記載の曲げ特性の試験方法に準じて評価を行った。すなわち、成形温度180℃、平均冷却速度 15℃/min、40℃にて取り出した4mm厚のプレスシートから、長さ80mm、幅 10mm、厚さ 4mm の 試験片を打ち抜き、23℃にて、支持間距離 64mm、試験速度 2.0mm/minにて曲げ弾性率を測定した。
tanδの詳細は、例えば高分子刊行会、「講座・レオロジー」日本レオロジー学会編20〜23ページに記載されている。測定は、レオメトリックス社製レオメーターRDS-II用い、貯蔵弾性率G'(Pa)と損失弾性率G''(Pa)の角周波数(ω(rad/sec))分散を測定した。サンプルホルダーは25mmφのパラレルプレートを用い、サンプル厚みは約2mmとした。測定温度は190℃とし、0.04≦ω≦400の範囲でG'、G''を測定した。測定点はω一桁当たり5点とした。歪み量は、測定範囲でのトルクが検出可能で、かつトルクオーバーにならないよう、2〜25%の範囲で適宜選択した。
プラコー社製押出ブロー成形機(機種名:3B 50-40-40)を用いて、設定温度180℃、ダイ径23mmφ、コア径21mmφ、押出量12kg/hr、金型温度25℃、型締速度1.4秒、型締め圧 5.5t、吹き込み空気圧 5kg/cm2の条件でブロー成形を行い、内容量1,000cc、目付50gの円筒瓶を得た。
上記のように作成したボトル中に花王製キッチンハイターを100cc充填した後、口部を樹脂でシールし、65℃のオーブン中に保持して破壊時間を観察し、対数確率紙を用いてF50破壊時間を求めた。
上記のようにブロー成形して得られたボトルの底部を金型の合わせ面と直角をなす方向に切った時、ボトル中心部の厚さをa、最も肉厚の部分の厚さをbとすると、ピンチ部肉厚比は(a/b)で表される。この値が大きいほどピンチ形状は良好である(図5参照)。
上記のようにブロー成形して得られたボトルを正立させ、23℃にて試験速度20mm/minにてボトル天面部から底方向に荷重を加え、圧縮した際に生じた最大荷重を座屈強度として記録した。
[固体触媒成分(α)の調製]
200℃で3時間乾燥したシリカ8.5kgを33リットルのトルエンで懸濁状にした後、メチルアルミノキサン溶液(Al=1.42モル/リットル)82.7リットルを30分かけて滴下した。次いで1.5時間かけて115℃まで昇温し、その温度で4時間反応させた。その後60℃まで降温し、上澄み液をデカンテーション法によって除去した。得られた固体触媒成分をトルエンで3回洗浄した後、トルエンで再懸濁化して固体触媒成分(α)を得た(全容積150リットル)。
[担持触媒の調製]
充分に窒素置換した反応器中に、トルエンに懸濁させた合成例1にて合成した固体触媒成分(α)をアルミニウム換算で19.60molを入れ、その懸濁液を攪拌しながら、室温下(20〜25℃)でジ(p-トリル)メチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルオクタヒドロジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロライド31.06mmol/リットル溶液を2リットル(61.12mmol)加えた後、60分攪拌した。攪拌を停止後、上澄み液をデカンテーションで取り除き、n-ヘキサン40リットルを用いて洗浄を2回行い、得られた担持触媒をn-ヘキサンにリスラリーし25リットルの触媒懸濁液として、固体触媒成分(γ)を得た。
攪拌機つき反応器に窒素雰囲気下、精製n-ヘキサン15.8リットル、および上記固体触媒成分(γ)を投入した後、トリイソブチルアルミニウム5molを加え、攪拌しながら、固体成分1g当たり4時間で3gのポリエチレンを生成相当量のエチレンで予備重合を行った。重合温度は20〜25℃に保った。重合終了後、攪拌を停止後、上澄み液をデカンテーションで取り除き、n-ヘキサン35リットルを用いて洗浄を4回行い、得られた担持触媒をn-ヘキサン20リットルにて触媒懸濁液として、固体触媒成分(δ)を得た。
[重合]
第1重合槽に、ヘキサンを45リットル/hr、合成例2で得た固体触媒成分(δ)をZr原子に換算して0.07mmol/hr、トリエチルアルミニウムを20mmol/hr、エチレンを7.0kg/hr、水素を40N-リットル/hrで連続的に供給し、更に、B型粘度計を用いて25℃で測定した粘度が500mPa・sである(ポリエチレングリゴール)(ポリプロピレングリコール)ブロックコポリマー(第一工業製薬(株)製、商品名EPAN720)を0.5g/hrで連続的に供給し、かつ重合槽内の液レベルが一定になるように重合槽内容物を連続的に抜出しながら、重合温度80℃、反応圧7.6kg/cm2G、平均滞留時間2.6hrという条件で重合を行った。
[重合]
第1重合槽に、ヘキサンを45リットル/hr、合成例2で得た固体触媒成分(δ)をZr原子に換算して0.2mmol/hr、トリエチルアルミニウムを20mmol/hr、エチレンを11.0kg/hr、水素を75N-リットル/hrで連続的に供給し、更に、B型粘度計を用いて25℃で測定した粘度が370mPa・sである(ポリエチレングリゴール)(ポリプロピレングリコール)ブロックコポリマー(旭電化(株)製、商品名アデカプルロニックL-71)を0.8g/hrで連続的に供給し、かつ重合槽内の液レベルが一定になるように重合槽内容物を連続的に抜出しながら、重合温度85℃、反応圧7.5kg/cm2G、平均滞留時間2.4hrという条件で重合を行った。
[重合]
第1重合槽に、ヘキサンを45リットル/hr、合成例2で得た固体触媒成分(δ)をZr原子に換算して0.2mmol/hr、トリエチルアルミニウムを20mmol/hr、エチレンを11.0kg/hr、水素を80N-リットル/hrで連続的に供給し、更に、B型粘度計を用いて25℃で測定した粘度が370mPa・sである(ポリエチレングリゴール)(ポリプロピレングリコール)ブロックコポリマー(旭電化(株)製、商品名アデカプルロニックL-71)を0.8g/hrで連続的に供給し、かつ重合槽内の液レベルが一定になるように重合槽内容物を連続的に抜出しながら、重合温度85℃、反応圧7.6kg/cm2G、平均滞留時間2.4hrという条件で重合を行った。
[重合]
第1重合槽に、ヘキサンを45リットル/hr、合成例2で得た固体触媒成分(δ)をZr原子に換算して0.1mmol/hr、トリエチルアルミニウムを20mmol/hr、エチレンを7.0kg/hr、水素を75N-リットル/hrで連続的に供給し、更に、B型粘度計を用いて25℃で測定した粘度が370mPa・sである(ポリエチレングリゴール)(ポリプロピレングリコール)ブロックコポリマー(旭電化(株)製、商品名アデカプルロニックL-71)を0.8g/hrで連続的に供給し、かつ重合槽内の液レベルが一定になるように重合槽内容物を連続的に抜出しながら、重合温度85℃、反応圧7.5kg/cm2G、平均滞留時間2.6hrという条件で重合を行った。
[重合]
第1重合槽に、ヘキサンを45リットル/hr、合成例2で得た固体触媒成分(δ)をZr原子に換算して0.08mmol/hr、トリエチルアルミニウムを20mmol/hr、エチレンを7.0kg/hr、水素を52N-リットル/hrで連続的に供給し、更に、B型粘度計を用いて25℃で測定した粘度が370mPa・sである(ポリエチレングリゴール)(ポリプロピレングリコール)ブロックコポリマー(旭電化(株)製、商品名アデカプルロニックL-71)を0.8g/hrで連続的に供給し、かつ重合槽内の液レベルが一定になるように重合槽内容物を連続的に抜出しながら、重合温度85℃、反応圧7.3kg/cm2G、平均滞留時間2.6hrという条件で重合を行った。
[重合]
第1重合槽に、ヘキサンを45(リットル/hr)、合成例2で得た固体触媒成分(δ)をZr原子に換算して0.13(mmol/hr)、トリエチルアルミニウムを20(mmol/hr)、エチレンを11.0(kg/hr)、水素を50(N-リットル/hr)で連続的に供給し、更に、B型粘度計を用いて25℃で測定した粘度が370(mPa・s)である(ポリエチレングリゴール)(ポリプロピレングリコール)ブロックコポリマー(旭電化(株)製、商品名アデカプルロニックL-71)を0.8(g/hr)で連続的に供給し、かつ重合槽内の液レベルが一定になるように重合槽内容物を連続的に抜出しながら、重合温度75℃、反応圧7.5(kg/cm2G)、平均滞留時間2.6hrという条件で重合を行った。
[重合]
第1重合槽に、ヘキサンを45(リットル/hr)、合成例2で得た固体触媒成分(δ)をZr原子に換算して0.1(mmol/hr)、トリエチルアルミニウムを20(mmol/hr)、エチレンを9.1(kg/hr)、水素を50(N-リットル/hr)で連続的に供給し、更に、B型粘度計を用いて25℃で測定した粘度が370(mPa・s)である(ポリエチレングリゴール)(ポリプロピレングリコール)ブロックコポリマー(旭電化(株)製、商品名アデカプルロニックL-71)を0.8(g/hr)で連続的に供給し、かつ重合槽内の液レベルが一定になるように重合槽内容物を連続的に抜出しながら、重合温度75℃、反応圧7.5(kg/cm2G)、平均滞留時間2.6hrという条件で重合を行った。
[重合]
第1重合槽に、ヘキサンを45(リットル/hr)、合成例2で得た固体触媒成分(δ)をZr原子に換算して0.1(mmol/hr)、トリエチルアルミニウムを20(mmol/hr)、エチレンを7.0(kg/hr)、水素を75(N-リットル/hr)で連続的に供給し、更に、B型粘度計を用いて25℃で測定した粘度が370(mPa・s)である(ポリエチレングリゴール)(ポリプロピレングリコール)ブロックコポリマー(旭電化(株)製、商品名アデカプルロニックL-71)を0.8(g/hr)で連続的に供給し、かつ重合槽内の液レベルが一定になるように重合槽内容物を連続的に抜出しながら、重合温度85℃、反応圧7.5(kg/cm2G)、平均滞留時間2.6hrという条件で重合を行った。
三井化学社製ハイゼックス6008B製品ペレットを測定用試料とした。コモノマーは1-ブテンである。また、該試料を用いてプレスシートを作成して、物性を測定した。結果を表1〜4に示す。実施例と比較すると、剛性とESCR性とのバランスに劣ることが分った。また、該試料を用いてボトル成形をして、物性を測定した結果を表4、5に示す。ボトル成形体は実施例と比べて劣る。
三井化学社製ハイゼックス6700B製品ペレットを用いてプレスシートを作成して、物性を測定した。結果を表1〜4に示す。実施例に比べて剛性に劣り、ESCR性もさほど良くない。また、該試料を用いてボトル成形をして、物性を測定した結果を表4、5に示す。ボトル成形体は実施例と比べて劣る。
日本ポリエチレン社製ノバテックHD HB332R製品ペレットを用いてプレスシートを作成して、物性を測定した。結果を表1〜4に示す。実施例に比べて、剛性とESCR性ともに劣る。また、該試料を用いてボトル成形をして、物性を測定した結果を表4、5に示す。ボトル成形体は実施例と比べて劣る。
Claims (3)
- 炭素原子数6〜10のα-オレフィンから導かれる構成単位を0.07〜0.50mol%含むエチレン系重合体であって、ASTM-D-790に準拠して、23℃で測定した曲げ弾性率が850〜1,490MPaの範囲にあり、クロス分別(CFC)において、下記の(1)または(2)のいずれか一つ以上を満たすと共に、ASTM-D-790に準拠して、23℃で測定した曲げ弾性率をMとした場合、またASTM-D-1693に準拠して測定した50℃における耐環境応力破壊性ESCR(hr)をTとした場合、600≦M<1500(MPa)のとき、MとTとの関係が下記の式(Eq-2)を満たし、かつ、動的粘弾性装置を用いて測定した190℃、角周波数100 rad/secにおけるtanδ(=損失弾性率G''/貯蔵弾性率G')が0.6〜0.9であるエチレン系重合体。
(1)CFCの全溶出量に対する80℃以下の溶出成分が5%以下である。
(2)下記の関係式(Eq-1)を満たす。
- 請求項1に記載のエチレン系重合体からなるブロー成形体。
- ブロー成形体が、ガソリンタンク、工業薬品缶またはボトル容器であることを特徴とする請求項2に記載のブロー成形体。
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