JP5832098B2 - Application to ethylene polymers and molded products - Google Patents
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Description
本発明は、成形性に優れ、機械的強度および外観に優れた成形体を与えるエチレン系重合体、およびこれから得られる成形体に関する。 The present invention relates to an ethylene polymer that provides a molded article having excellent moldability and excellent mechanical strength and appearance, and a molded article obtained therefrom.
フィルム、パイプ、ボトル容器など幅広い用途に使用されている高密度ポリエチレンは従来はチーグラー・ナッタ触媒やクロム触媒を用いて製造されてきた。しかし、これらの触媒の性質上、重合体の分子量分布や組成分布の制御には限界があった。 High-density polyethylene used in a wide range of applications such as films, pipes, and bottle containers has been conventionally produced using Ziegler-Natta catalysts and chromium catalysts. However, due to the properties of these catalysts, there is a limit to the control of the molecular weight distribution and composition distribution of the polymer.
近年、組成分布を制御しやすいシングルサイト触媒またはシングルサイト触媒を担体に担持した触媒を用いて、分子量が相対的に小さいエチレン単独重合体またはエチレン・α-オレフィン共重合体と、分子量が相対的に大きいエチレン単独重合体またはエチレン・α-オレフィン共重合体を含む、成形性および機械的強度に優れるエチレン系重合体を連続重合法によって製造する方法がいくつか開示されている。 In recent years, ethylene homopolymers or ethylene / α-olefin copolymers with a relatively low molecular weight have been used with a single-site catalyst or a catalyst with a single-site catalyst supported on a carrier that can easily control the composition distribution. Have disclosed several methods for producing an ethylene polymer having excellent moldability and mechanical strength, including a large ethylene homopolymer or ethylene / α-olefin copolymer, by a continuous polymerization method.
特開平11-106432号公報には担持型幾何拘束型シングルサイト触媒(CGC/Borate系触媒)を用いて重合することにより得られた、低分子量ポリエチレンと高分子量エチレン・α-オレフィン共重合体とを溶融ブレンドすることで調製された組成物が開示されている。しかし、該組成物の分子量分布が広くないため該組成物の流動性が劣る場合がある。また、前記公報の特許請求範囲においては、エチレンと共重合させるα-オレフィンの好ましい炭素数範囲が開示されていないが、炭素数が6未満の場合では、機械強度が十分には発現しないことが予想される。更に、単段重合品の分子量分布(Mw/Mn)が広いために、衝撃強度などの機械物性において、単段品の分子量分布が狭いものと比較して十分でないことも予想される。なお、単段重合品の組成分布が広いと上記の強度に劣るという予想は、(株)シーエムシー出版、「機能材料」、2001年3月号50頁記載のクロス分別(CFC)データ、特開平11-106432号公報の図2に記載のクロス分別(CFC)データからも明らかである。
JP-A-11-106432 discloses a low molecular weight polyethylene and a high molecular weight ethylene / α-olefin copolymer obtained by polymerization using a supported geometrically constrained single site catalyst (CGC / Borate catalyst). A composition prepared by melt blending is disclosed. However, since the molecular weight distribution of the composition is not wide, the fluidity of the composition may be inferior. Further, in the claims of the above publication, the preferred carbon number range of the α-olefin copolymerized with ethylene is not disclosed, but if the carbon number is less than 6, the mechanical strength may not be sufficiently developed. is expected. Furthermore, since the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the single-stage polymer is wide, it is expected that the mechanical properties such as impact strength are not sufficient as compared with the narrow molecular weight distribution of the single-stage product. The forecast that the above-mentioned strength is inferior when the composition distribution of the single-stage polymer is wide is that of CMC Publishing Co., Ltd., “Functional Materials”, Cross Separation (CFC) data described on
WO01/25328号公報には、CpTiNP(tBu)3Cl2とボレートまたはアルモキサンからなる触媒系を用いた溶液重合により得られるエチレン系重合体が開示されている。このエチレン系重合体においては、分子量が低い成分に分岐があるために結晶構造が弱く、従って機械強度に劣ることが予想される。また低分子量成分の分子量が比較的大きいために流動性に劣ることが予想される。さらに、該公報の特許請求範囲においては、エチレンと共重合させるα-オレフィンの好ましい炭素数範囲が開示されていないが、炭素数が6未満の場合は機械強度が十分には発現しないことも考えられる。 WO01 / 25328 discloses an ethylene polymer obtained by solution polymerization using a catalyst system comprising CpTiNP ( t Bu) 3 Cl 2 and borate or alumoxane. In this ethylene-based polymer, since the component having a low molecular weight is branched, the crystal structure is weak, and therefore, it is expected that the mechanical strength is inferior. Further, since the molecular weight of the low molecular weight component is relatively large, it is expected that the fluidity is inferior. Further, in the claims of the publication, the preferred carbon number range of the α-olefin copolymerized with ethylene is not disclosed, but if the carbon number is less than 6, the mechanical strength may not be sufficiently developed. It is done.
EP1201711A1号公報には、シリカに担持したエチレン・ビス(4,5,6,7-テトラヒドロ-1-インデニル)ジルコニウムジクロライドとメチルアルモキサンからなる触媒系の存在下で、スラリー重合により得られたエチレン系重合体が開示されている。このエチレン系重合体のうち単段重合品は、分子量分布(Mw/Mn)が広いため、単段品の分子量分布が狭いものに比較して衝撃強度などが劣ることが予想される。また、分子量分布が広いということは活性種が不均一であると推測され、その結果として組成分布が広がり疲労強度が低下することが懸念される。加えて該公報の実施例の一部では分子量が小さい単段重合品と分子量が大きい単段重合品とを溶融混練している。このような混練法では、10μmを超えるような連続した結晶構造が生成することが多く、十分な強度が発現しない場合があると予想される。 EP1201711A1 discloses ethylene obtained by slurry polymerization in the presence of a catalyst system consisting of ethylene bis (4,5,6,7-tetrahydro-1-indenyl) zirconium dichloride and methylalumoxane supported on silica. System polymers are disclosed. Among these ethylene polymers, the single-stage polymer has a wide molecular weight distribution (Mw / Mn), and therefore, it is expected that the impact strength and the like are inferior to those of the single-stage product having a narrow molecular weight distribution. In addition, when the molecular weight distribution is wide, it is presumed that the active species are non-uniform. As a result, there is a concern that the composition distribution is widened and the fatigue strength is lowered. In addition, in some examples of the publication, a single-stage polymer product having a low molecular weight and a single-stage polymer product having a high molecular weight are melt-kneaded. In such a kneading method, a continuous crystal structure exceeding 10 μm is often generated, and it is expected that sufficient strength may not be exhibited.
特開2002-53615号公報では、シリカに担持された特定のサリチルアルジミン配位子を有するジルコニウム化合物およびメチルアルモキサンからなる触媒系を用いて、スラリー重合して得られるエチレン系重合体が開示されている。該公報の特許請求範囲においては、エチレンと共重合するα-オレフィンの好ましい炭素数範囲が開示されていないが、該公報の実施例でα-オレフィンとして用いられている1-ブテン(炭素原子数=4)で得られるエチレン系重合体では、炭素数が少なく、機械強度が十分には発現しないことが想定される。 JP 2002-53615 discloses an ethylene polymer obtained by slurry polymerization using a catalyst system comprising a zirconium compound having a specific salicylaldimine ligand supported on silica and methylalumoxane. ing. Although the preferred carbon number range of the α-olefin copolymerized with ethylene is not disclosed in the claims of the publication, 1-butene (the number of carbon atoms) used as the α-olefin in the examples of the publication = 4) It is assumed that the ethylene polymer obtained in 4) has a small number of carbon atoms and does not exhibit sufficient mechanical strength.
一般に、エチレン系重合体は多峰性の分子量分布を示す。多峰間の分子量差が大きいと溶融混練では混ざりにくいため、通常は多段重合が採用される。多段重合は一般的に連続的に行われることが多い。このような連続多段重合の場合、低分子量体を生成するような重合環境にある重合器内に滞留している時間と、高分子量体を生成するような重合環境にある重合器内に滞留している時間との比には分布が生じるのが普通であり、特に気相法やスラリー法のように重合体が粒子形状をとる重合法の場合では粒子間で分子量の差が生じることがある。このような分子量の差は、特許第821037号公報などに記載されたチーグラー触媒を用いた場合でも認められたが、触媒がマルチサイトであるが故に、分子量分布が広く、そのために通常の溶融混練によるペレット化でも重合粒子同士はよく混ざり合っていた。一方、シングルサイト触媒を用いた場合は、分子量分布が狭いために通常の溶融混練によるペレット化では重合粒子同士が十分には混ざり合わないことが多い。それ故に重合粒子形状の履歴が残り、それが原因で流動の乱れが生じて外観が悪化したり、機械強度が十分に発現しないことがあった。また、このようなエチレン系重合体では、押出ストランドの表面粗さから求められる平滑度係数が大きくなる傾向があった。 In general, an ethylene polymer exhibits a multimodal molecular weight distribution. When the molecular weight difference between the multimodal peaks is large, it is difficult to mix them by melt-kneading, so that multistage polymerization is usually employed. In general, multistage polymerization is often performed continuously. In such a continuous multistage polymerization, the residence time in the polymerization vessel in a polymerization environment that produces a low molecular weight product and the residence time in the polymerization environment in a polymerization environment that produces a high molecular weight product. In general, there is a difference in the molecular weight between particles in the case of a polymerization method in which the polymer takes a particle shape, such as a gas phase method or a slurry method. . Such a difference in molecular weight was recognized even when using a Ziegler catalyst described in Japanese Patent No. 821037, etc., but because the catalyst is multi-site, the molecular weight distribution is wide, and therefore normal melt-kneading. Even in the pelletization by, the polymer particles were well mixed. On the other hand, when a single site catalyst is used, since the molecular weight distribution is narrow, pelletization by ordinary melt-kneading often does not sufficiently mix the polymer particles. Therefore, a history of the shape of the polymer particles remains, which may cause flow disturbance and deteriorate the appearance, or may not exhibit sufficient mechanical strength. Moreover, in such an ethylene polymer, the smoothness coefficient calculated | required from the surface roughness of an extrusion strand tends to become large.
特許第821037号公報などに記載された、チーグラー触媒を用いたエチレン(共)重合体は、重合中にメチル分岐が副生するために分子鎖中にメチル分岐が存在する。メチル分岐は結晶中に取り込まれて結晶を弱くすることが知られており(例えば、Polymer,Vol.31,1999頁,1990年参照)、それが原因でエチレン(共)重合体の機械的強度を低下させていた。また、エチレンとα-オレフィンとの共重合においては、α-オレフィンをほとんど含まない場合は硬くて脆い成分が生成する、一方、α-オレフィンが過剰に共重合する場合は、柔らかくて結晶構造が弱い成分が生成する結果、べたつきの原因になる場合があった。さらに、分子量分布が広いために、低分子量体が成形物表面に粉状物質として付着する現象を呈するなどの問題があった。 The ethylene (co) polymer using a Ziegler catalyst described in Japanese Patent No. 821037 and the like has methyl branches in the molecular chain because methyl branches are by-produced during the polymerization. Methyl branching is known to be incorporated into crystals and weaken the crystals (see, for example, Polymer, Vol. 31, page 1999, 1990), which causes the mechanical strength of ethylene (co) polymers. Was lowering. In addition, in the copolymerization of ethylene and α-olefin, a hard and brittle component is formed when almost no α-olefin is contained, whereas when α-olefin is excessively copolymerized, it is soft and has a crystal structure. As a result of generation of weak components, stickiness may be caused. Furthermore, since the molecular weight distribution is wide, there has been a problem that a low molecular weight body exhibits a phenomenon of adhering to the surface of the molded product as a powdery substance.
特開平9-183816号公報などに記載された、メタロセン触媒を用いる重合により得られるエチレン系重合体は、重合中にメチル分岐が副生する結果、分子鎖中にメチル分岐が存在する。メチル分岐は結晶中に取り込まれて結晶構造を弱くする。そのことが、機械的強度を低下させる原因となっていた。また、分子量が極めて大きいエチレン系重合体は、これまで開示されていない。 In an ethylene polymer obtained by polymerization using a metallocene catalyst described in JP-A-9-183816 and the like, methyl branches are present in the molecular chain as a result of by-production of methyl branches during the polymerization. The methyl branch is incorporated into the crystal and weakens the crystal structure. This has been a cause of lowering the mechanical strength. Further, an ethylene polymer having an extremely large molecular weight has not been disclosed so far.
クロム系触媒を用いた重合により得られるエチレン系重合体は、長鎖分岐を含有するために分子の拡がりが小さく、そのために機械的強度が劣っていた。また、重合中にメチル分岐が副生するために、分子鎖中にメチル分岐が存在していた。メチル分岐は結晶中に取り込まれて結晶構造を弱める。そのことが、機械的強度を低下させる原因になっていた。また、エチレンとα-オレフィンとの共重合体の場合は、α-オレフィンをほとんど含まない場合は硬くて脆い成分の生成する、一方でα-オレフィンを過剰に共重合した場合はべたつきの原因となったり、柔らかくて結晶構造が弱い成分が生成していた。 The ethylene-based polymer obtained by polymerization using a chromium-based catalyst has long chain branching and thus has a small molecular spread, and therefore has poor mechanical strength. Further, methyl branching was present in the molecular chain because methyl branching was by-produced during the polymerization. The methyl branch is incorporated into the crystal and weakens the crystal structure. This has been a cause of lowering the mechanical strength. In addition, in the case of a copolymer of ethylene and α-olefin, a hard and brittle component is formed when almost no α-olefin is contained, whereas when α-olefin is excessively copolymerized, stickiness may be caused. Or a soft component with a weak crystal structure was formed.
WO93/08221号公報などに記載された拘束幾何触媒(CGC)を用いた重合により得られるエチレン系重合体は、重合中にメチル分岐が副生するため、分子鎖中にメチル分岐が存在していた。メチル分岐は結晶中に取り込まれて結晶構造を弱める。それが機械的強度低下の原因になっていた。また、長鎖分岐を含有するために分子の拡がりが小さく、そのために機械的強度が不十分であった。 The ethylene polymer obtained by polymerization using a constrained geometric catalyst (CGC) described in WO 93/08221 and the like has a methyl branch as a by-product during the polymerization, and therefore has a methyl branch in the molecular chain. It was. The methyl branch is incorporated into the crystal and weakens the crystal structure. This has caused a decrease in mechanical strength. Moreover, since the long-chain branching is contained, the molecular spread is small, so that the mechanical strength is insufficient.
高圧ラジカル重合法により得られるエチレン系重合体は、重合中にメチル分岐や長鎖分岐が副生するため、分子鎖中にメチル分岐や長鎖分岐が存在していた。メチル分岐は結晶中に取り込まれて結晶強度を弱くする。そのことが、機械的強度を低下させる原因となっていた。また、長鎖分岐を含有するために分子の拡がりが小さく、分子量分布が広く、そのために機械的強度に劣っていた。 The ethylene polymer obtained by the high-pressure radical polymerization method has methyl branches and long chain branches in the molecular chain because methyl branches and long chain branches are by-produced during the polymerization. The methyl branch is incorporated into the crystal and weakens the crystal strength. This has been a cause of lowering the mechanical strength. In addition, since it contains long-chain branches, the molecular spread is small and the molecular weight distribution is wide, so that the mechanical strength is poor.
特開平6-233723号公報などに記載されたTa、Nb錯体含有触媒を用いて低温重合により得られるエチレン系重合体は、GPCにより測定した重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が小さいため、成形性が十分でない場合があった。 An ethylene-based polymer obtained by low-temperature polymerization using a catalyst containing Ta or Nb complex described in JP-A-6-323323 and the like has a weight average molecular weight (Mw) and a number average molecular weight (Mn) measured by GPC. Since the ratio of (Mw / Mn) is small, the moldability may not be sufficient.
成形性に優れ、且つ機械的強度に特に優れ、外観に優れた成形体、とりわけブロー成形体、パイプおよびパイプ継ぎ手を与えるエチレン系重合体を提供すること。 To provide an ethylene polymer having excellent moldability, particularly excellent mechanical strength, and excellent appearance, particularly a blow molded article, a pipe and a pipe joint.
本発明者らは前記の従来技術に鑑みて、成形性に優れ、且つ機械的強度に優れた成形体が得られるようなエチレン系重合体について鋭意研究したところ、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0.01〜1.20mol%含むエチレン系重合体であって、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エチレン系重合体(E)が成形性に優れ、且つ機械的強度に特に優れ、外観に優れた成形体、とりわけブロー成形体、パイプおよびパイプ継ぎ手を与えることを見出し本発明を完成するに至った。
(1) 73〜76℃で溶出する成分の重量平均分子量(Mw)が4,000を超えない。
(2)下記の関係式(Eq-1)を満たす。
In view of the prior art, the present inventors have conducted intensive research on an ethylene polymer that can provide a molded article having excellent moldability and excellent mechanical strength. -An ethylene polymer containing 0.01 to 1.20 mol% of structural units derived from olefin, and satisfying at least one of the following (1) or (2) in cross fractionation (CFC) It has been found that (E) provides a molded article having excellent moldability, particularly excellent mechanical strength, and excellent appearance, in particular, a blow molded article, a pipe and a pipe joint, thereby completing the present invention.
(1) The weight average molecular weight (Mw) of the component eluted at 73 to 76 ° C does not exceed 4,000.
(2) The following relational expression (Eq-1) is satisfied.
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')〜(7')の要件を全て満たすことが好ましい。
(1') 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0.02〜1.00mol%含む。
(2') 密度(d)が945〜970kg/m3の範囲にある。
(3') 135℃、デカリン中で測定した極限粘度([η])が1.6〜4.0(dl/g)の範囲にある。
(4') 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 〜70の範囲にある。
(5') クロス分別(CFC)において、分子量が100,000未満で最も強いピークの頂点の溶出温度をT1(℃)、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T2(℃)とした場合、(T1−T2)(℃)が0〜11℃の範囲にある。
(6') [(T2−1)〜T2](℃)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。
(7') 95〜96℃で溶出する成分のGPC曲線のうち分子量が100,000以下の領域において最も強いピークの頂点の分子量が28,000を超えない。
The ethylene polymer (E) according to the present invention preferably satisfies all the following requirements (1 ′) to (7 ′) in addition to the above requirements.
(1 ′) Containing 0.02 to 1.00 mol% of a structural unit derived from an α-olefin having 6 to 10 carbon atoms.
(2 ′) The density (d) is in the range of 945 to 970 kg / m 3 .
(3 ′) Intrinsic viscosity ([η]) measured in decalin at 135 ° C. is in the range of 1.6 to 4.0 (dl / g).
(4 ′) 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 5 to 70.
(5 ') In cross fractionation (CFC), the elution temperature at the peak of the strongest peak with a molecular weight of less than 100,000 is T 1 (° C), and the elution temperature at the peak of the strongest peak with a molecular weight of 100,000 or more is T 2 (° C). (T 1 −T 2 ) (° C.) is in the range of 0 to 11 ° C.
(6 ') at [(T 2 -1) ~T 2 ] (℃) in the eluted fractions by GPC curve, the molecular weight of the apex of the strongest peak at a molecular weight of 100,000 or more is in the range of 200,000~800,000 .
(7 ') The molecular weight of the peak of the strongest peak does not exceed 28,000 in the region where the molecular weight is 100,000 or less in the GPC curve of the component eluted at 95 to 96 ° C.
このエチレン系重合体を以下の説明では、エチレン系重合体(E')と呼ぶ場合がある。
本発明に係わる、更に好ましいエチレン系重合体は、上記の要件に加えて、13C-NMRで測定したメチル分岐が炭素原子1000個当たり0.1個未満である、という要件(以下の説明では、要件(1'')と呼ぶ場合がある)を満たしている。このようなエチレン系重合体のことを以下の説明では、エチレン系重合体(E'')と呼ぶ場合がある。
In the following description, this ethylene polymer may be referred to as an ethylene polymer (E ′).
In addition to the above-mentioned requirements, a more preferred ethylene polymer according to the present invention has the requirement that the number of methyl branches measured by 13 C-NMR is less than 0.1 per 1000 carbon atoms (in the following description, (Sometimes called (1 '')). In the following description, such an ethylene polymer may be referred to as an ethylene polymer (E ″).
本発明に係わる、特に好ましいエチレン系重合体は、上記の上述の全ての要件に加えて、下記要件(1''')および(2''')を同時に満たす。
(1''') 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であり、
(2''') 押出ストランドの表面粗さから求められる平滑度係数Rが20μmを越えない。
以下の説明ではこのエチレン系重合体をエチレン系重合体(E''')と呼ぶ場合がある。
The particularly preferred ethylene polymer according to the present invention satisfies the following requirements (1 ′ ″) and (2 ″ ′) simultaneously in addition to all the above-mentioned requirements.
(1 ''') When the GPC curve is separated into two lognormal distribution curves, the ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) (Mw / Mn) of each curve is 1.5 to 3.5, high The weight average molecular weight (Mw 2 ) of the curve separated on the molecular weight side is 200,000 to 800,000,
(2 ''') The smoothness coefficient R obtained from the surface roughness of the extruded strand does not exceed 20 μm.
In the following description, this ethylene polymer may be referred to as an ethylene polymer (E ′ ″).
本発明のエチレン系重合体(E)をブロー成形体に応用する場合、エチレン系重合体(E)が満たすべき前述要件に加えて、下記要件(1B)〜(3B)を同時に満たすことが好ましい。
(1B) 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0.02〜0.20mol%含む。
(2B) 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。
(3B) クロス分別(CFC)において分子量が100,000未満で最も強いピークの頂点の溶出温度をT1(℃)、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T2(℃)とした場合、(T1−T2)(℃)が0〜5℃の範囲にある。
When the ethylene polymer (E) of the present invention is applied to a blow molded article, the following requirements (1 B ) to (3 B ) must be satisfied at the same time in addition to the above requirements that the ethylene polymer (E) should satisfy. Is preferred.
(1 B ) 0.02 to 0.20 mol% of structural units derived from an α-olefin having 6 to 10 carbon atoms.
The ratio of (2 B) weight average molecular weight measured by GPC (Mw) to the number average molecular weight (Mn) (Mw / Mn) is in the range of 5-30.
(3 B ) In cross fractionation (CFC), the elution temperature at the peak of the strongest peak with a molecular weight of less than 100,000 is T 1 (° C), and the elution temperature at the peak of the strongest peak with a molecular weight of 100,000 or more is T 2 (° C). In such a case, (T 1 −T 2 ) (° C.) is in the range of 0 to 5 ° C.
以下の説明では、このエチレン系重合体を、エチレン系重合体(EB)と呼ぶ場合がある。
また、ブロー成形体用の更に好ましいエチレン系重合体は、上記要件(1B)〜(3B)に加えて下記要件(1B')および(2B')を同時に満たすことが好ましく〔このエチレン系重合体を、以下の説明ではエチレン系重合体(EB')と呼ぶ場合がある。〕、特に好ましくは下記要件(1B'')を満たすことが好ましい〔このエチレン系重合体を、以下の説明ではエチレン系重合体(EB'')と呼ぶ場合がある。〕。
(1B')ASTM-D-790に準拠して、23℃で測定した曲げ弾性率が1,500〜1,800MPaの範囲にある。
(2B')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)が10時間以上で非破壊である。
(1B'')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0.7〜0.9である。
In the following description, this ethylene polymer may be referred to as an ethylene polymer (E B ).
Further, a more preferable ethylene-based polymer for blow molded articles preferably satisfies the following requirements (1 B ′) and (2 B ′) in addition to the above requirements (1 B ) to (3 B ) [this The ethylene polymer may be referred to as an ethylene polymer (E B ') in the following description. It is particularly preferable that the following requirement (1 B ″) is satisfied [this ethylene polymer may be referred to as an ethylene polymer (E B ″) in the following description. ].
According to (1 B ′) ASTM-D-790, the flexural modulus measured at 23 ° C. is in the range of 1,500 to 1,800 MPa.
Is a non-destructive (2 B ') ASTM-D -1693 environmental stress cracking resistance ESCR at 50 ° C. were measured according to (hr) is 10 hours or more.
(1 B ″) tan δ (= loss elastic modulus G ″ / storage elastic modulus G ′) at 190 ° C. and an angular frequency of 100 rad / sec measured using a dynamic viscoelastic device is 0.7 to 0.9.
また、ブロー成形体用のエチレン系重合体(EB)、(EB')および(EB'')においては、エチレン系重合体(E)が、前記要件(1)〜(7)をも満たすエチレン系重合体(E')であることが好ましく、エチレン系重合体(E')が、前記要件(1'')をも満たすエチレン系重合体(E'')であることが更に好ましく、更にはエチレン系重合体(E'')が、前記要件(1''')および(2''')をも満たすエチレン系重合体(E''')であることが特に好ましい。 Further, in the ethylene polymer (E B ), (E B ′) and (E B ″) for blow molded products, the ethylene polymer (E) satisfies the requirements (1) to (7). It is preferable that the ethylene polymer (E ′) satisfies the above-mentioned requirements, and the ethylene polymer (E ′) is an ethylene polymer (E ″) that also satisfies the above requirement (1 ″). Further, it is particularly preferable that the ethylene polymer (E ″) is an ethylene polymer (E ′ ″) that also satisfies the requirements (1 ′ ″) and (2 ′ ″).
本発明に係わるエチレン系重合体(E)をパイプ用途に応用する場合、エチレン系重合体(E)が満たすべき前述要件に加えて、下記要件(1P)および(2P)を同時に満たすことが好ましい。
(1P) 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0.10〜1.00mol%含む。
(2P) 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11 〜70の範囲にある。
When the ethylene polymer (E) according to the present invention is applied to pipe applications, the following requirements (1 P ) and (2 P ) must be satisfied at the same time in addition to the above requirements that the ethylene polymer (E) should satisfy. Is preferred.
(1 P ) Containing 0.10 to 1.00 mol% of structural units derived from an α-olefin having 6 to 10 carbon atoms.
The ratio of (2 P) weight average molecular weight measured by GPC (Mw) to the number average molecular weight (Mn) (Mw / Mn) is in the range of 11-70.
以下の説明では、このエチレン系重合体を、エチレン系重合体(EP')と呼ぶ場合がある。
また、パイプ用の更に好ましいエチレン系重合体は、上記要件(1P)および(2P)に加えて下記要件(1P')を満たすことが好ましい〔このエチレン系重合体を、以下の説明ではエチレン系重合体(EP' ')と呼ぶ場合がある。〕。
(1P') JIS K-6744に準拠し、80℃で測定した引張疲労特性で破断に至る回数が10,000回のときの実応力が13MPa〜17MPa、破断に至る回数が100,000回のときの実応力が12〜16MPaである。
In the following description, this ethylene polymer may be referred to as an ethylene polymer (E P ').
Further, a more preferable ethylene polymer for pipes preferably satisfies the following requirement (1 P ′) in addition to the above requirements (1 P ) and (2 P ) [this ethylene polymer is described below. Then, it may be called an ethylene polymer (E P ''). ].
(1 P ') Based on JIS K-6744, the tensile stress characteristics measured at 80 ° C, the actual stress when the number of times to break is 10,000 times is 13MPa to 17MPa, and the number of times to break is 100,000 times The stress is 12-16 MPa.
また、パイプ用のエチレン系重合体(EP')および(EP'')においては、エチレン系重合体(E)が、前記要件(1)〜(7)をも満たすエチレン系重合体(E')であることが好ましく、エチレン系重合体(E')が、前記要件(1'')をも満たすエチレン系重合体(E'')であることが更に好ましく、更にはエチレン系重合体(E'')が、前記要件(1''')および(2''')をも満たすエチレン系重合体(E''')であることが特に好ましい。 In the ethylene polymer of the pipe (E P ') and (E P' '), the ethylene polymer (E) is, the requirement (1) satisfies also to (7) the ethylene polymer ( E ′) is preferred, and the ethylene polymer (E ′) is more preferably an ethylene polymer (E ″) that also satisfies the requirement (1 ″). The polymer (E ″) is particularly preferably an ethylene polymer (E ′ ″) that also satisfies the requirements (1 ′ ″) and (2 ′ ″).
本発明に係る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。本発明に係るエチレン系重合体を、上記の成形体の中で、ブロー成形体およびパイプや異形などの押出成形体に用いると優れた特性を与える。 The ethylene polymer according to the present invention can be molded into blow molded products, inflation molded products, cast molded products, extruded laminated molded products, extruded molded products such as pipes and irregular shapes, foam molded products, injection molded products, and the like. . Furthermore, it can be used for fibers, monofilaments, nonwoven fabrics and the like. These molded products include molded products (laminates and the like) including a part made of an ethylene polymer and a part made of another resin. The ethylene polymer may be one that has been crosslinked in the molding process. When the ethylene-based polymer according to the present invention is used in blow molded products and extruded molded products such as pipes and irregular shapes among the above molded products, excellent characteristics are given.
本発明のエチレン系重合体は、成形性に優れ、且つ機械的強度に特に優れ、外観に優れた成形体、とりわけブロー成形体、パイプおよびパイプ継ぎ手を与える。 The ethylene-based polymer of the present invention is excellent in moldability, particularly excellent in mechanical strength, and provides a molded body excellent in appearance, particularly a blow molded body, a pipe and a pipe joint.
以下、本発明に係るエチレン系重合体(E)、ブロー成形体に好適に使用されるエチレン系重合体(EB)およびこれからなるブロー成形体、並びにパイプに好適に使用されるエチレン系重合体(EP)およびこれからなるパイプまたはパイプ継ぎ手について、発明を実施するための最良の形態を順次説明し、次いで本発明に係わるエチレン系重合体の代表的な製造方法および本発明に係わる各種の測定法を説明し、そして最後に実施例について説明する。 Hereinafter, an ethylene polymer (E) according to the present invention, an ethylene polymer (E B ) suitably used for a blow molded article, a blow molded article comprising the same, and an ethylene polymer suitably used for a pipe (E P ) and the pipe or pipe joint comprising the same, the best mode for carrying out the invention will be sequentially described, and then a typical production method of an ethylene polymer according to the present invention and various measurements according to the present invention The method is described, and finally the examples are described.
エチレン系重合体(E)
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0.01〜1.20mol%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。
Ethylene polymer (E)
The ethylene polymer (E) according to the present invention is an ethylene polymer containing 0.01 to 1.20 mol% of a structural unit derived from an α-olefin having 6 to 10 carbon atoms, and is usually an ethylene homopolymer and It consists of a copolymer of ethylene / α-olefin having 6 to 10 carbon atoms.
ここで炭素原子数が6〜10のα-オレフィン(以下単に「α-オレフィン」と略称する場合がある。)としては、例えば、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、3-メチル-1-ペンテン、1-オクテン、1-デセンなどが挙げられる。本発明においては、これらのα-オレフィンの中で、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、1-オクテンから選ばれる少なくても1種を用いることが好ましい。 Here, examples of the α-olefin having 6 to 10 carbon atoms (hereinafter sometimes simply referred to as “α-olefin”) include 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl- Examples include 1-pentene, 1-octene, 1-decene and the like. In the present invention, among these α-olefins, it is preferable to use at least one selected from 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, and 1-octene.
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、下記要件(1)または(2)のいずれかを満たすことを特徴としている。
(1) 73〜76℃で溶出する成分の重量平均分子量(Mw)が4,000を超えない。
(2)下記関係式(Eq-1)を満たす。
The ethylene polymer (E) according to the present invention is characterized by satisfying either of the following requirements (1) or (2) in cross fractionation (CFC).
(1) The weight average molecular weight (Mw) of the component eluted at 73 to 76 ° C does not exceed 4,000.
(2) The following relational expression (Eq-1) is satisfied.
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、疲労特性などの長期物性などに優れる。以下、要件(1)および(2)について具体的に説明する。
Such an ethylene polymer (E) is excellent in long-term physical properties such as fatigue properties when applied to a molded body. The requirements (1) and (2) will be specifically described below.
[要件(1)]
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、73〜76℃で溶出する成分の、GPCで測定した重量平均分子量(Mw)が4,000を超えない。より具体的に述べるならば、分子量が108以下の領域において検出されるGPCピークについての重量平均分子量(Mw)が4,000を超えない。重量平均分子量(Mw)の好ましい範囲は2,000〜4,000であり、更に好ましくは2,500〜3,500の範囲にある。このようなエチレン系重合体は、α-オレフィンが共重合した高分子量成分を含有量が少ないこと、または比較的分子量が低くかつ短鎖分岐を有するような成分を含有しないことを意味し、その場合成形体としての疲労強度などの長期物性に優れる。特開平11-106432号公報記載のエチレン・α-オレフィン共重合体は組成分布が広いために該範囲を満たさず、WO01/25328号公報記載のエチレン系重合体は比較的分子量が小さい成分にもα-オレフィンが共重合したことによる短鎖分岐が存在するために該範囲を満たさない。従来のチーグラー触媒やクロム触媒などからなるエチレン系重合体も組成分布が広いので該範囲を満たさない。
[Requirement (1)]
In the ethylene polymer (E) according to the present invention, the weight average molecular weight (Mw) measured by GPC of the component eluted at 73 to 76 ° C. does not exceed 4,000 in the cross fractionation (CFC). More specifically, the weight average molecular weight (Mw) for the GPC peak detected in the region where the molecular weight is 10 8 or less does not exceed 4,000. The preferred range of the weight average molecular weight (Mw) is 2,000 to 4,000, more preferably 2,500 to 3,500. Such an ethylene polymer means that the high molecular weight component copolymerized with α-olefin is low in content, or does not contain a component having a relatively low molecular weight and having a short chain branch. In this case, the molded article has excellent long-term physical properties such as fatigue strength. The ethylene / α-olefin copolymer described in JP-A-11-106432 does not satisfy this range because of the wide composition distribution, and the ethylene-based polymer described in WO01 / 25328 also has a relatively low molecular weight. This range is not satisfied due to the presence of short chain branching due to the copolymerization of α-olefin. Conventional ethylene polymers such as Ziegler catalysts and chromium catalysts also do not satisfy this range because of the wide composition distribution.
後述するような触媒系を用い、後述するような重合条件を設定することで、この範囲にあるエチレン系重合体を製造出来る。具体的に述べると、本願実施例3に記載の条件で重合すると、クロス分別(CFC)装置を用いた昇温溶出分別において73〜76℃で溶出する成分の重量平均分子量(Mw)が2,900であり、触媒や重合温度を変更しない限り、また第一重合器にα-オレフィンを供給しない限り、更に第二重合器に供給するα-オレフィン、この場合1-ヘキセンを900g/hr以上にしない限り、該重量平均分子量(Mw)は4,000未満になる。 An ethylene polymer in this range can be produced by setting a polymerization condition as described later using a catalyst system as described later. Specifically, when polymerized under the conditions described in Example 3 of the present application, the weight average molecular weight (Mw) of the component eluted at 73 to 76 ° C. in the temperature rising elution fractionation using a cross fractionation (CFC) apparatus is 2,900. Yes, unless the catalyst and polymerization temperature are changed, unless α-olefin is supplied to the first polymerizer, and α-olefin supplied to the second polymerizer, in this case, unless 1-hexene is increased to 900 g / hr or more The weight average molecular weight (Mw) is less than 4,000.
[要件(2)]
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。
[Requirement (2)]
The ethylene-based polymer (E) according to the present invention is a cross-fractionated CFC. The total area of all peaks based on components eluting at 70 to 85 ° C. is Sx, and all peaks based on components eluting at 0 to 145 ° C. When the total area value is S total , the relationship represented by the following formula (Eq-1) is satisfied.
後述するような触媒系を用い、後述するような重合条件を設定することで、この範囲にあるエチレン系重合体を製造出来る。具体的に述べると、本願実施例3に記載の条件で重合すると、得られたエチレン系重合体のクロス分別(CFC)において上記式(Eq-1)の左辺、すなわち (Sx/Stotal)の値は0.042であり、触媒や重合温度を変更しない限り、また第一重合器にα-オレフィンを供給しない限り、更に第二重合器に供給するα−オレフィン、この場合1-ヘキセンを900g/hr以上にしない限り、(Sx/Stotal)の値は上記関係式(Eq-1)を満たす。 An ethylene polymer in this range can be produced by setting a polymerization condition as described later using a catalyst system as described later. Specifically, when polymerized under the conditions described in Example 3 of the present application, in the cross fractionation (CFC) of the obtained ethylene polymer, the left side of the above formula (Eq-1), that is, (S x / S total ) Value of 0.042, unless the catalyst and polymerization temperature are changed, and unless α-olefin is supplied to the first polymerization vessel, α-olefin supplied to the second polymerization vessel, in this case 1-hexene is 900 g / Unless it is not less than hr, the value of (S x / S total ) satisfies the above relational expression (Eq-1).
上記のエチレン系重合体(E)の中で更に好ましい形態は、下記要件(1')〜(7')を満たすエチレン系共重合体(E')である。
(1') 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0.02〜1.00mol%含む。(2') 密度(d)が945〜970kg/m3の範囲にある。
(3') 135℃、デカリン中で測定した極限粘度([η])が1.6〜4.0(dl/g)の範囲にある。
(4') 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 〜70の範囲にある。
(5') クロス分別(CFC)においてピーク頂点の分子量が100,000未満で最も強いピークの頂点の溶出温度をT1(℃)、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T2(℃)とした場合、(T1−T2)(℃)が0〜11℃の範囲にある。
(6') クロス分別(CFC)において[(T2−1)〜T2](℃)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。
(7') クロス分別(CFC)において95〜96℃で溶出する成分のGPC曲線のうち分子量が100,000以下の領域において最も強いピークの頂点の分子量が28,000を超えない。
以下、要件(1')〜(7')について順次具体的に説明する。
Among the ethylene polymers (E), a more preferable form is an ethylene copolymer (E ′) that satisfies the following requirements (1 ′) to (7 ′).
(1 ′) Containing 0.02 to 1.00 mol% of a structural unit derived from an α-olefin having 6 to 10 carbon atoms. (2 ′) The density (d) is in the range of 945 to 970 kg / m 3 .
(3 ′) Intrinsic viscosity ([η]) measured in decalin at 135 ° C. is in the range of 1.6 to 4.0 (dl / g).
(4 ′) 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 5 to 70.
(5 ') In cross fractionation (CFC), the peak peak elution temperature is less than 100,000 and the peak peak elution temperature is T 1 (° C), and the peak peak elution temperature is 100,000 and the strongest peak peak elution temperature is T 2 ( (T 1 -T 2 ) (° C.) is in the range of 0 to 11 ° C.
(6 ') Among the GPC curves of fractions eluted from [(T 2 -1) to T 2 ] (° C) in cross fractionation (CFC), the molecular weight at the peak of the strongest peak with a molecular weight of 100,000 or more is 200,000. It is in the range of ~ 800,000.
(7 ') The molecular weight at the peak of the strongest peak does not exceed 28,000 in the region where the molecular weight is 100,000 or less in the GPC curve of the component eluted at 95 to 96 ° C in cross fractionation (CFC).
Hereinafter, the requirements (1 ′) to (7 ′) will be specifically described sequentially.
[要件(1')]
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通常0.02〜1.00mol%含む。エチレン系重合体(E')が、エチレン単独重合体を含まない場合、即ちエチレンと炭素原子数6〜10のα-オレフィンとの共重合体のみである場合は、エチレンから導かれる構成単位は、通常99〜99.98 mol%、好ましくは99.5〜99.98 mol%、より好ましくは99.6〜99.98 mol%の割合で存在し、α-オレフィンから導かれる繰り返し単位は通常0.02〜1 mol%、好ましくは0.02〜0.5 mol%、より好ましくは0.02〜0.4 mol%の割合で存在することが好ましい。また、エチレン系重合体(E')はエチレン単独重合体を含有していることがあり、その場合エチレン・α-オレフィン共重合体部分のエチレンから導かれる構成単位は、通常95〜99.96 mol%、好ましくは97.5〜99.96 mol%、より好ましくは98〜99.96 mol%の割合で存在し、α-オレフィンから導かれる繰り返し単位は0.04〜5 mol%、好ましくは0.04〜2.5 mol%、より好ましくは0.04〜2.0 mol%の割合で存在することが好ましい。なお、エチレン単独重合体を含む場合であっても全重合体に占める、α-オレフィンから導かれる繰り返し単位は、通常0.02〜1 mol%、好ましくは0.02〜0.5 mol%、より好ましくは0.02〜0.4 mol%である。α-オレフィンの炭素数が5個以下の場合、α−オレフィンが結晶中にとり込まれる確率が高くなり(Polymer,Vol.31,1999頁,1990年参照)、その結果強度が弱くなるので好ましくない。α-オレフィンの炭素数が10個を超えると、流動の活性化エネルギーが大きくなって、成形時の粘度変化が大きく好ましくない。また、α-オレフィンの炭素数が10個を超えると、側鎖(エチレンと共重合したα-オレフィンに起因する分岐)が結晶化する場合があり、そうすると非晶部が弱くなるので、好ましくない。
[Requirement (1 ')]
The ethylene polymer (E ′) according to the present invention usually contains 0.02 to 1.00 mol% of structural units derived from an α-olefin having 6 to 10 carbon atoms. When the ethylene-based polymer (E ′) does not contain an ethylene homopolymer, that is, only a copolymer of ethylene and an α-olefin having 6 to 10 carbon atoms, the structural unit derived from ethylene is , Usually 99 to 99.98 mol%, preferably 99.5 to 99.98 mol%, more preferably 99.6 to 99.98 mol%, and the repeating unit derived from α-olefin is usually 0.02 to 1 mol%, preferably 0.02 to It is preferably present at a ratio of 0.5 mol%, more preferably 0.02 to 0.4 mol%. In addition, the ethylene polymer (E ′) may contain an ethylene homopolymer, in which case the structural unit derived from ethylene in the ethylene / α-olefin copolymer portion is usually 95 to 99.96 mol%. , Preferably 97.5 to 99.96 mol%, more preferably 98 to 99.96 mol%, and the repeating unit derived from α-olefin is 0.04 to 5 mol%, preferably 0.04 to 2.5 mol%, more preferably 0.04. It is preferably present at a rate of ˜2.0 mol%. The repeating unit derived from the α-olefin, even if it contains an ethylene homopolymer, is usually 0.02 to 1 mol%, preferably 0.02 to 0.5 mol%, more preferably 0.02 to 0.4. mol%. When the number of carbon atoms of the α-olefin is 5 or less, the probability that the α-olefin is incorporated into the crystal is high (see Polymer, Vol. 31, page 1999, 1990). . If the α-olefin has more than 10 carbon atoms, the activation energy of the flow increases, and the viscosity change during molding is large, which is not preferable. Moreover, when the number of carbon atoms of the α-olefin exceeds 10, the side chain (branch caused by the α-olefin copolymerized with ethylene) may be crystallized, which is not preferable because the amorphous part becomes weak. .
[要件(2')および要件(3')]
本発明に係わるエチレン系重合体(E')の密度(d)は945〜970kg/m3、好ましくは947〜969 kg/m3、より好ましくは950〜969 kg/m3、135℃デカリン中で測定した極限粘度([η])が1.6 〜4.0dl/g、好ましくは1.7〜3.8 dl/g、より好ましくは1.8〜3.7 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、硬さと成形性のバランスに優れる。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3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953 kg/m3、[η]が3.10 dl/gとなり、第二重合槽に供給するエチレンを6.0kg/hr、水素を0.45N-リットル/hr、1-ヘキセンを300g/hrとすると密度が944 kg/m3、[η]が3.6 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125N-リットル/hr、第二重合槽に供給するエチレンを3.0 kg/hr、水素を0.07N-リットル/hr、1-ヘキセンを30g/hrとすると密度が968 kg/m3、[η]が2.10 dl/gとなる。
[Requirement (2 ') and Requirement (3')]
Density (d) are 945~970kg / m 3 of ethylene polymer according to the present invention (E '), preferably 947~969 kg / m 3, more preferably 950~969 kg / m 3, 135 ℃ decalin The intrinsic viscosity ([η]) measured in (1) is in the range of 1.6 to 4.0 dl / g, preferably 1.7 to 3.8 dl / g, more preferably 1.8 to 3.7 dl / g. An ethylene polymer having a density and an intrinsic viscosity in these ranges is excellent in the balance between hardness and moldability. For example, by changing the supply amount ratio of hydrogen, ethylene, α-olefin to the polymerization vessel, the polymerization amount ratio of ethylene homopolymer and ethylene / α-olefin copolymer, etc., the value falls within the above numerical range. It can be increased or decreased. Specifically, in the slurry polymerization of Example 3 using hexane as the solvent, when the polymerization is performed while stirring the system uniformly, the density becomes 953 kg / m 3 and [η] becomes 3.10 dl / g. When the ethylene supplied to the second polymerization tank is 6.0 kg / hr, hydrogen is 0.45 N-liter / hr, and 1-hexene is 300 g / hr, the density is 944 kg / m 3 and [η] is 3.6 dl / g. The ethylene supplied to the first polymerization tank is 7.0 kg / hr, the hydrogen is 125 N-liter / hr, the ethylene supplied to the second polymerization tank is 3.0 kg / hr, the hydrogen is 0.07 N-liter / hr, and 1-hexene is supplied. If it is 30 g / hr, the density is 968 kg / m 3 and [η] is 2.10 dl / g.
[要件(4')]
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5〜70、好ましくは5〜50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。
[Requirement (4 ')]
The ethylene polymer (E ′) according to the present invention has an Mw / Mn (Mw: weight average molecular weight, Mn: number average molecular weight) measured by gel permeation chromatography (GPC) of usually 5 to 70, preferably 5 In the range of ~ 50. An ethylene polymer in this range can be produced by controlling the molecular weight and the polymerization amount ratio of each component when performing a multistage polymerization described later using a catalyst system described later.
例えば、各成分の分子量差を広げることによりMw/Mnは大きくすることができる。Mw/Mnが上記の範囲にある重合体は、機械的強度と成形性とのバランスに優れる。具体的には、本願実施例3に記載の条件で重合すると、Mw/Mnは14.8となる。ここで、第一重合槽に供給するエチレンを5.0kg/hrから7.0 kg/hr、水素を57N-リットル/hrから125N-リットル/hrに変更すると、第一重合槽で生成するエチレン重合体の分子量が小さくなることによってMw/Mnは18程度に、一方、第二重合槽に供給するエチレンを4.0 kg/hrから3.3kg/hr、水素を0.2N-リットル/hrから0.07N-リットル/hrに変更すると、第二重合槽で生成するエチレン系重合体の分子量が大きくなることによりMw/Mnは22程度になる。または第一重合槽に供給する水素を52N-リットル/hr、第二重合槽に供給するエチレンを6.0 kg/hr、水素を0.45N-リットル/hr、1-ヘキセンを200g/hrとすると、Mw/Mnは12程度になる。 For example, Mw / Mn can be increased by widening the molecular weight difference between the components. A polymer having Mw / Mn in the above range is excellent in balance between mechanical strength and moldability. Specifically, when polymerized under the conditions described in Example 3 of the present application, Mw / Mn is 14.8. Here, when ethylene supplied to the first polymerization tank is changed from 5.0 kg / hr to 7.0 kg / hr and hydrogen is changed from 57 N-liter / hr to 125 N-liter / hr, the ethylene polymer produced in the first polymerization tank As the molecular weight decreases, Mw / Mn is about 18, while ethylene is supplied to the second polymerization tank from 4.0 kg / hr to 3.3 kg / hr and hydrogen from 0.2 N-liter / hr to 0.07 N-liter / hr. When the molecular weight of the ethylene polymer produced in the second polymerization tank is increased, the Mw / Mn becomes about 22. Alternatively, if the hydrogen supplied to the first polymerization tank is 52 N-liter / hr, the ethylene supplied to the second polymerization tank is 6.0 kg / hr, hydrogen is 0.45 N-liter / hr, and 1-hexene is 200 g / hr, then Mw / Mn is about 12.
[要件(5')]
本発明に係わるエチレン系重合体の、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未満で、最も強いピークの頂点の溶出温度をT1(℃)、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T2(℃)とした場合、(T1−T2)(℃)が0〜11℃の範囲にあり、好ましくは0〜10℃の範囲にあり、より好ましくは0〜9℃の範囲にある。なお、本発明に係わるCFC分析において「ピーク」とは、例えば第2図について説明すれば、溶質の分布(クロマトグラム)、即ち山の形状全体のことを示し、「最も強い(あるいは、最もピーク強度が強い)」とは山の高さが最も高いということであり、「ピークの頂点」とは、微分値がゼロ(すなわち山の頂点)になる点のことを言う。なお、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。
[Requirement (5 ')]
In the temperature rising elution fractionation of the ethylene polymer according to the present invention using a cross fractionation (CFC) apparatus, the molecular weight is less than 100,000, the elution temperature at the peak of the strongest peak is T 1 (° C.), and the molecular weight is 100,000 or more. When the elution temperature at the peak of the strongest peak is T 2 (° C.), (T 1 −T 2 ) (° C.) is in the range of 0 to 11 ° C., preferably in the range of 0 to 10 ° C. More preferably, it is in the range of 0 to 9 ° C. In the CFC analysis according to the present invention, for example, referring to FIG. 2, the “peak” indicates the distribution of solute (chromatogram), that is, the entire shape of the mountain, and “the strongest (or the highest peak). “Strength is strong” means that the height of the mountain is the highest, and “peak vertex” means the point where the differential value becomes zero (that is, the peak of the mountain). In addition, when the peak of a mountain does not exist, the point (namely, shoulder) part with a differential value nearest to zero is pointed out.
このようなエチレン系重合体は、後述する触媒系を用い、後述するような重合条件を設定することで、この範囲にあるエチレン系重合体を製造することができる。
α-オレフィンの共重合量を特定範囲で増減させることで、(T1−T2)をこの範囲内で増減させることが出来る。具体的には、実施例3に記載の条件で重合すると、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異なる2つのピークが存在し、溶出成分のピーク分子量が100,000よりも低く、最もピーク強度が強いピークの温度(T1)と、溶出成分のピーク分子量が100,000以上で、最もピーク強度が強いピークの温度(T2)との温度差が(T1−T2)(℃)が6℃となる。第二重合器に供給する1-ヘキセン量を130g/hrから50g/hrに変更することで、(T1−T2)(℃)が1℃となり、200g/hrに変更することで、(T1−T2)(℃)が11℃となる。
Such an ethylene polymer can produce an ethylene polymer in this range by using a catalyst system described later and setting the polymerization conditions described later.
By increasing or decreasing the copolymerization amount of α-olefin within a specific range, (T 1 -T 2 ) can be increased or decreased within this range. Specifically, when polymerized under the conditions described in Example 3, there are two peaks with different molecular weights in the temperature rising elution fractionation using a cross fractionation (CFC) apparatus, and the peak molecular weight of the elution component is lower than 100,000. The temperature difference between the peak temperature (T 1 ) with the strongest peak intensity and the peak molecular weight (T 2 ) with the peak molecular weight of the elution component of 100,000 or more is (T 1 −T 2 ) ( ℃) becomes 6 ℃. By changing the amount of 1-hexene supplied to the second polymerization vessel from 130 g / hr to 50 g / hr, (T 1 -T 2 ) (° C.) becomes 1 ° C., and by changing to 200 g / hr, ( T 1 −T 2 ) (° C.) is 11 ° C.
[要件(6')]
本発明に係わるエチレン系重合体(E')のクロス分別(CFC)において、上記T2(℃)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、T2(℃)で溶出した画分とは、〔(T2−1)〜T2〕(℃)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、疲労特性などの長期物性と成形性のバランスなどに優れる。後述するような触媒系を用い、後述するような重合条件を設定することで、この範囲にあるエチレン系重合体を製造出来る。共重合体を製造するような重合環境に供給するα-オレフィン量、水素量、エチレン量などを増減させることでT2(℃)で溶出した画分のGPC曲線のうち、最も分子量が高いピークの頂点の分子量を特定範囲で増減させることが出来る。具体的に述べると、実施例3に記載の条件で重合すると、クロス分別(CFC)装置を用いた昇温溶出分別において上記〔(T2−1)〜T2〕 (℃)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493,000となる。第二重合器に供給する1-ヘキセン量を130g/hrから200g/hrに、エチレン4.0kg/hrを6.0kg/hrに、水素0.2N-リットル/hrを0.45N-リットル/hrに変更すると、クロス分別(CFC)装置を用いた昇温溶出分別において上記〔(T2−1)〜T2〕(℃)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は361,000となり、第二重合器に供給する水素0.2N-リットル/hrを0.1N-リットル/hrに変更するとクロス分別(CFC)装置を用いた昇温溶出分別において上記〔(T2−1)〜T2〕(℃)で溶出した画分のGPC曲線のうち、最も分子量が高いピークの頂点の分子量は680,000となる。従来知られているメタロセン触媒では、分子量分布が狭く、かつこのように分子量が高いエチレン系共重合体は得られなかった。
[Requirement (6 ')]
In the cross fractionation (CFC) of the ethylene-based polymer (E ′) according to the present invention, the molecular weight of the peak of the strongest peak at a molecular weight of 100,000 or more in the fraction eluted at T 2 (° C.) is It is in the range of 200,000 to 800,000. The fraction eluted at T 2 (° C.) refers to the component eluted at [(T 2 −1) to T 2 ] (° C.). Such an ethylene polymer is excellent in a balance between long-term physical properties such as fatigue properties and moldability. An ethylene polymer in this range can be produced by setting a polymerization condition as described later using a catalyst system as described later. The highest molecular weight peak in the GPC curve of the fraction eluted at T 2 (° C) by increasing or decreasing the amount of α-olefin, hydrogen, ethylene, etc. supplied to the polymerization environment for producing the copolymer The molecular weight at the apex of can be increased or decreased within a specific range. Specifically, when polymerized under the conditions described in Example 3, the fraction eluted at [(T 2 −1) to T 2 ] (° C.) in the temperature rising elution fractionation using a cross fractionation (CFC) apparatus. Of the GPC curve in minutes, the molecular weight at the peak of the strongest peak is 493,000 when the molecular weight is 100,000 or more. When the amount of 1-hexene supplied to the second polymerization vessel is changed from 130 g / hr to 200 g / hr, ethylene 4.0 kg / hr is changed to 6.0 kg / hr, hydrogen 0.2 N-liter / hr is changed to 0.45 N-liter / hr Among the GPC curves of fractions eluted at [(T 2 −1) to T 2 ] (° C.) in the temperature rising elution fractionation using a cross fractionation (CFC) apparatus, the strongest peak with a molecular weight of 100,000 or more The molecular weight at the apex becomes 361,000. When the hydrogen supplied to the second polymerization vessel is changed from 0.2 N-liter / hr to 0.1 N-liter / hr, the above [(T 2 −1) to T 2 ] (° C.), the peak molecular weight of the peak with the highest molecular weight is 680,000. In the conventionally known metallocene catalysts, an ethylene copolymer having a narrow molecular weight distribution and such a high molecular weight could not be obtained.
[要件(7')]
本発明に係わるエチレン系重合体の、クロス分別(CFC)において95〜96℃で溶出する成分のGPC曲線のうち、最も強いピークの頂点の分子量が28,000を超えない。通常は15,000〜27,000の範囲にある。このようなエチレン系重合体は分子量が低くかつ短鎖分岐を有するような成分を含有しないことを意味し、その場合疲労強度などの長期物性に優れる。
[Requirement (7 ')]
The molecular weight of the peak of the strongest peak does not exceed 28,000 among the GPC curves of the components eluted at 95 to 96 ° C. in the cross fractionation (CFC) of the ethylene polymer according to the present invention. Usually it is in the range of 15,000-27,000. Such an ethylene polymer means that it does not contain a component having a low molecular weight and short chain branching, and in that case, it is excellent in long-term physical properties such as fatigue strength.
後述するような触媒系を用い、後述するような重合条件を設定することで、この範囲にあるエチレン系重合体を製造出来る。具体的に述べると、実施例3に記載の条件で重合すると、クロス分別(CFC)装置を用いた昇温溶出分別において95〜96℃で溶出する成分のGPC曲線のうち、最も強いピークの頂点の分子量は22,000であり、触媒や重合温度を変更しない限り、また第一重合器にα−オレフィンを供給しない限り、更に第二重合器に供給する水素量を10N-リットル/hr以上にしない限り、該Mwはこの範囲になる。WO01/25328号のように低分子量成分にも分岐が存在する場合には、低分子量成分の結晶性が低下するために同じ溶出温度でもより分子量が大きい成分が溶出してしまい、該要件を満たさない。 An ethylene polymer in this range can be produced by setting a polymerization condition as described later using a catalyst system as described later. Specifically, when polymerized under the conditions described in Example 3, the peak of the strongest peak among the GPC curves of the components that elute at 95 to 96 ° C. in the temperature rising elution fractionation using a cross fractionation (CFC) apparatus The molecular weight is 22,000, unless the catalyst and polymerization temperature are changed, unless α-olefin is supplied to the first polymerizer, and the amount of hydrogen supplied to the second polymerizer is not more than 10 N-liter / hr. The Mw falls within this range. When branching also exists in the low molecular weight component as in WO01 / 25328, the crystallinity of the low molecular weight component is lowered, so that a component having a higher molecular weight is eluted even at the same elution temperature, and this requirement is satisfied. Absent.
上記のエチレン系重合体(E')の中で更に好ましい形態は、13C-NMRで測定したメチル分岐が炭素原子1000個当たり0.1個未満、好ましくは0.08個未満であるエチレン系重合体(E'')である。このような重合体は結晶構造が頑丈なため、機械的強度に優れる。後述で例示するような触媒系を用いて製造されるエチレン系重合体は、検出限界(炭素原子1000個当たり0.08個)以下であるため、メチル分岐は検出されない。 Among the ethylene polymers (E ′) described above, a more preferred form is an ethylene polymer (E) in which the number of methyl branches measured by 13 C-NMR is less than 0.1 per 1000 carbon atoms, preferably less than 0.08. ''). Since such a polymer has a strong crystal structure, it has excellent mechanical strength. Since the ethylene polymer produced using a catalyst system as exemplified below has a detection limit (0.08 per 1000 carbon atoms) or less, methyl branching is not detected.
前述のエチレン系重合体(E'')の中で、特に好ましい形態は、下記要件(1''')〜(2''')を同時に満たすエチレン系共重合体(E''')である。
(1''') 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の範囲にあり、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にある。
(2''') 押出ストランドの表面粗さから求められる平滑度係数Rが20μmを越えない。
以下、要件(1''')および(2''')について具体的に説明する。
Among the ethylene-based polymers (E ″) described above, a particularly preferred form is an ethylene-based copolymer (E ′ ″) that simultaneously satisfies the following requirements (1 ′ ″) to (2 ′ ″). is there.
(1 ''') When the GPC curve is separated into two lognormal distribution curves, the ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) (Mw / Mn) of each curve is in the range of 1.5 to 3.5 The weight average molecular weight (Mw 2 ) of the curve separated on the high molecular weight side is in the range of 200,000 to 800,000.
(2 ''') The smoothness coefficient R obtained from the surface roughness of the extruded strand does not exceed 20 μm.
The requirements (1 ′ ″) and (2 ′ ″) will be specifically described below.
[要件(1''')]
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)/数平均分子量(Mn)が、通常1.5〜3.5、好ましくは1.5〜3.2の範囲にある。後述するような触媒系を用いて、後述するような多段重合を実施し、その際に選択する触媒化合物の種類や、多段重合する際の段数、および各成分の分子量を制御することで、この範囲にあるエチレン系重合体を製造出来る。気相で重合するとMw/Mnを大きく、一方スラリー相で重合すると除熱やモノマー拡散がより均一になるためにMw/Mnを小さくすることが可能である。さらに、触媒成分を担体に担持せずに用いると、均一系に近づくためにMw/Mnは小さくなる。特開平11-106432号公報に記載の担持型幾何拘束型シングルサイト触媒(CGC/Borate)を用いてスラリー重合した場合や、EP1201711A1号公報に記載のシリカに担持したエチレン・ビス(4,5,6,7-テトラヒドロ-1-インデニル)ジルコニウムジクロライドとメチルアルモキサンからなる触媒系を用いてスラリー重合した場合には、単段重合のMw/Mnが4以上となり、本願請求範囲を満たさない。なお、本願実施例1に記載の触媒を用いて80℃スラリー単段重合して得られるエチレン系重合体のMw/Mnは2.3程度である。
[Requirement (1 ''')]
When the molecular weight curve (GPC curve) measured by gel permeation chromatography (GPC) is separated into two lognormal distribution curves, the ethylene polymer (E ′ ″) according to the present invention has a weight of each curve. Average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn) is usually in the range of 1.5 to 3.5, preferably 1.5 to 3.2. By using a catalyst system as described later, multistage polymerization as described later is performed, and by controlling the type of catalyst compound selected at that time, the number of stages when performing multistage polymerization, and the molecular weight of each component, An ethylene polymer in the range can be produced. When polymerized in the gas phase, Mw / Mn is increased. On the other hand, when polymerized in the slurry phase, heat removal and monomer diffusion become more uniform, so that Mw / Mn can be decreased. Further, when the catalyst component is used without being supported on the carrier, the Mw / Mn becomes small because it approaches a homogeneous system. In the case of slurry polymerization using a supported geometrically constrained single site catalyst (CGC / Borate) described in JP-A-11-106432, or ethylene bis (4,5,4) supported on silica described in EP1201711A1 When slurry polymerization is carried out using a catalyst system comprising 6,7-tetrahydro-1-indenyl) zirconium dichloride and methylalumoxane, the Mw / Mn of single-stage polymerization is 4 or more, which does not satisfy the claims of this application. The Mw / Mn of the ethylene polymer obtained by single-stage polymerization at 80 ° C. using the catalyst described in Example 1 of the present application is about 2.3.
また、本発明に係わるエチレン系重合体(E''')のGPC曲線を2つの対数正規分布曲線に分離した時に、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。エチレン系重合体を製造する際の水素、エチレン、α-オレフィン量比を選択することでMw2がこの範囲のエチレン系重合体を製造することが出来る。具体的に述べると、実施例3に記載の条件で重合すると、GPC曲線を2つの対数正規分布曲線に分離した時に、高分子量側に分離された曲線の重量平均分子量(Mw2)は416,000となる。第二重合槽に供給するエチレンを6.0kg/hr、水素を0.35N-リットル/hr、1-ヘキセンを200g/hrとすると、Mw2は312,000となり、第二重合槽に供給するエチレンを3.0kg/hr、水素を0.07N−リットル/hr、第二重合槽に供給する1-ヘキセンを30g/hrとすると、Mw2は539,000となる。Mw2がこの範囲にあるエチレン系重合体は強度と成形性とのバランスに優れる。 Further, when the GPC curve of the ethylene polymer (E ′ ″) according to the present invention is separated into two lognormal distribution curves, the weight average molecular weight (Mw 2 ) of the curve separated on the high molecular weight side is 200,000 to It is in the range of 800,000. By selecting the amount ratio of hydrogen, ethylene, and α-olefin at the time of producing the ethylene polymer, an ethylene polymer having Mw 2 in this range can be produced. Specifically, when polymerized under the conditions described in Example 3, when the GPC curve was separated into two lognormal distribution curves, the weight average molecular weight (Mw 2 ) of the curve separated on the high molecular weight side was 416,000. Become. If ethylene supplied to the second polymerization tank is 6.0 kg / hr, hydrogen is 0.35 N-liter / hr, and 1-hexene is 200 g / hr, Mw 2 will be 312,000, and ethylene supplied to the second polymerization tank will be 3.0 kg. / W, hydrogen is 0.07 N-liter / hr, and 1-hexene supplied to the second polymerization tank is 30 g / hr, Mw 2 is 539,000. An ethylene polymer having Mw 2 in this range has an excellent balance between strength and moldability.
[要件(2''')]
本発明に係わるエチレン系重合体(E''')は、押出ストランドの表面粗さから求められる平滑度係数Rが20μmを越えない、好ましくは15μmを越えない。気相重合法やスラリー重合法のように、重合により得られるエチレン系重合体が粒子状である場合では、溶融混練などの後処理を施しても重合粒子が完全には混じり合って分散せずに粘度が異なる部分がまだらに残ることがある。その場合、溶融樹脂をチューブまたはストランド状に押し出すと、表面に肌荒れが生じる。その場合には製品を成形した場合にも同様の肌荒れが生じる。その程度は表面粗さ測定から求める平滑度係数Rによって求められる。通常、気相重合法やスラリー重合法で製造されるエチレン系重合体粒子の大きさは数十μm〜2mm程度であり、重合粒子の形状履歴が残っていると、押出物表面に肌荒れが発生してRが20μmよりも大きくなり、例えば後述のような重合方法を選択すると、Rが20μmを越えない、通常は15μmを越えないエチレン系重合体を製造出来る。Rが20μmを越えなければ、0〜20μmでの変動はフィルム成形時の異物混入やダイスの傷、測定誤差などの本質とは関係のないところで生じうる。よって、Rは20μmを越えないことに意味がある。Rの値が20μmを越えるようなエチレン系重合体は、例えば実施例3で得られたエチレン系重合体パウダーを東洋精機社製ラボプラストミル(バッチ式異方向回転2軸混練機)を用いて190℃、25 rpm、15分など非常に長い時間溶融混練すればRが20μmを下回るエチレン系重合体を得ることが出来る。混練する時間の長さを更に長くすることでRをより小さくすることは可能である。ただし、分解や架橋に伴う構造変化を伴う場合がある。また、Rの値が20μmを越えるようなエチレン系重合体を、例えばパラキシレンのような良溶媒500mlに対して5g程度の割合で溶解させた後氷冷した5倍量程度のアセトンなどの貧溶媒中に10ml/分程度の速度で析出させた後、乾燥させてから溶融混練すると、Rの値が10μm以下のエチレン系重合体を得ることが出来る。Rが上記の値を越えない重合体は、重合粒子の履歴が無く均質であるため機械的強度が特に優れ、流動も均質となるので成形体の表面が平滑で外観に優れる。本願実施例1に示すように、バッチ式で2段重合を実施した場合には、長時間の溶融混練を施さなくてもRが20μmを越えない。更に、実施例3で得られるエチレン系重合体のうち、第一重合器からエチレン単独重合体を抜き出し、別途第二重合器の条件で単段スラリー重合により得られるエチレン系重合体とを溶融混練することでも、Rが20μmを超えないエチレン系重合体が得られる場合がある。
[Requirement (2 ''')]
In the ethylene polymer (E ′ ″) according to the present invention, the smoothness coefficient R obtained from the surface roughness of the extruded strand does not exceed 20 μm, preferably does not exceed 15 μm. When the ethylene polymer obtained by polymerization is in the form of particles, as in the gas phase polymerization method or slurry polymerization method, the polymer particles are not completely mixed and dispersed even after post-treatment such as melt kneading. In some cases, the portions having different viscosities may remain on the surface. In that case, when the molten resin is extruded in the form of a tube or a strand, the surface becomes rough. In that case, the same rough skin occurs when the product is molded. The degree is obtained by the smoothness coefficient R obtained from the surface roughness measurement. Usually, the size of ethylene polymer particles produced by gas phase polymerization method or slurry polymerization method is about several tens of μm to 2 mm, and if the history of the shape of the polymer particles remains, the surface of the extrudate becomes rough. Thus, R becomes larger than 20 μm. For example, when a polymerization method as described below is selected, an ethylene polymer in which R does not exceed 20 μm, usually does not exceed 15 μm can be produced. If R does not exceed 20 μm, fluctuations in the range of 0 to 20 μm can occur where there is no relation to the essence of foreign matter contamination, die scratches, measurement errors, etc. during film formation. Therefore, it is meaningful that R does not exceed 20 μm. For the ethylene polymer having a value of R exceeding 20 μm, for example, the ethylene polymer powder obtained in Example 3 was used using a lab plast mill (batch type opposite direction rotating twin screw kneader) manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. If melt-kneaded for a very long time such as 190 ° C., 25 rpm, 15 minutes, an ethylene polymer having an R of less than 20 μm can be obtained. It is possible to make R smaller by further lengthening the kneading time. However, there may be a structural change accompanying decomposition or crosslinking. Further, an ethylene polymer having an R value exceeding 20 μm is dissolved at a rate of about 5 g in 500 ml of a good solvent such as para-xylene, and then cooled with ice and cooled to about 5 times as much as acetone. When precipitated in a solvent at a rate of about 10 ml / min, dried and then melt-kneaded, an ethylene polymer having an R value of 10 μm or less can be obtained. A polymer in which R does not exceed the above-mentioned value is particularly excellent in mechanical strength because it has no history of polymer particles and is uniform in flow, so that the surface of the molded body is smooth and excellent in appearance. As shown in Example 1 of the present application, when two-stage polymerization is carried out in a batch mode, R does not exceed 20 μm even if long-time melt kneading is not performed. Further, among the ethylene polymers obtained in Example 3, the ethylene homopolymer was extracted from the first polymerizer, and melt-kneaded with the ethylene polymer obtained by single-stage slurry polymerization under the conditions of the second polymerizer separately. Even in this case, an ethylene polymer in which R does not exceed 20 μm may be obtained.
本発明に係わるエチレン系重合体(E)、(E')、(E'')および(E''')は、190℃で溶融し、20℃で冷却した0.5mm厚プレスシートのミクロトーム切片を偏光顕微鏡で観察した際に、10μmを超えるような連続した結晶構造が観察されないことを特徴とする。 The ethylene-based polymers (E), (E ′), (E ″) and (E ′ ″) according to the present invention were melted at 190 ° C. and cooled at 20 ° C., and a microtome section of a 0.5 mm thick press sheet. When observed with a polarizing microscope, a continuous crystal structure exceeding 10 μm is not observed.
具体的に述べると、190℃で溶融し、20℃で冷却した0.5mm厚プレスシートのミクロトーム切片を偏光顕微鏡で観察した際に、10μmを超えるような連続した結晶構造が観察されない。このようなエチレン系重合体は、機械強度に優れる。例えば本願実施例3で得られたエチレン系重合体パウダーを東洋精機社製ラボプラストミル(バッチ式異方向回転2軸混練機)を用いて190℃、25rpm、10分以上などある程度長い時間溶融混練すれば10μmを超えるような連続した結晶構造が観察されないエチレン系重合体を得ることが出来る。また、実施例1に示すように、バッチ式で2段重合を実施した場合には、ごく短時間の溶融混練を施すだけで10μmを超えるような連続した結晶構造が観察されないエチレン系重合体を得ることが出来る。一方、実施例3で得られるエチレン系重合体のうち、第一重合器からエチレン単独重合体を抜き出し、別途第二重合器の条件で単段スラリー重合により得られるエチレン系重合体とを溶融混練した場合には、混練時間を長くしても10μmを超えるような連続した結晶構造が観察される。 Specifically, when a microtome section of a 0.5 mm thick press sheet melted at 190 ° C. and cooled at 20 ° C. is observed with a polarizing microscope, a continuous crystal structure exceeding 10 μm is not observed. Such an ethylene polymer is excellent in mechanical strength. For example, the ethylene polymer powder obtained in Example 3 of the present application was melt kneaded for a long time such as 190 ° C., 25 rpm, 10 minutes or more using a lab plast mill (batch type different direction rotating twin screw kneader) manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. Then, an ethylene polymer in which a continuous crystal structure exceeding 10 μm is not observed can be obtained. In addition, as shown in Example 1, when the two-stage polymerization was carried out in batch mode, an ethylene-based polymer in which a continuous crystal structure exceeding 10 μm was not observed only by performing melt-kneading for a very short time. Can be obtained. On the other hand, among the ethylene polymers obtained in Example 3, the ethylene homopolymer was extracted from the first polymerizer and melt-kneaded with the ethylene polymer obtained by single-stage slurry polymerization under the conditions of the second polymerizer separately. In this case, a continuous crystal structure exceeding 10 μm is observed even if the kneading time is increased.
また、本発明のエチレン系重合体(E)〜(E''')を得るための重合がスラリー相、または気相で実施されることが好ましい。スラリー相、または気相で重合、好ましくは多段重合すると、触媒の活性点1つに対応する1次粒子オーダー(ナノメートルオーダー)では分子量が大きく異なる2種のエチレン系重合体が重合時に混ざるので好ましい。 The polymerization for obtaining the ethylene polymers (E) to (E ′ ″) of the present invention is preferably carried out in a slurry phase or a gas phase. When polymerized in the slurry phase or gas phase, preferably multistage polymerization, two kinds of ethylene polymers with different molecular weights in the primary particle order (nanometer order) corresponding to one active point of the catalyst are mixed during the polymerization. preferable.
ブロー成形体に好適に使用されるエチレン系重合体(E B )
本発明に係わるエチレン系重合体(E)、好ましくは(E')、更に好ましくは(E'')、特に好ましくは(E''')の中で、ブロー成形体に好適に使用されるエチレン系重合体(EB)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濃度、Mw/Mn値およびクロス分別(CFC)における(T1−T2)値が、各々以下(1B)、(2B)および(3B)のように限定されていると好ましい。
(1B) 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0.02〜0.20mol%含む。
(2B) 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。
(3B) クロス分別(CFC)においてピーク頂点の分子量が100,000未満で最も強いピークの頂点の溶出温度をT1(℃)、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T2(℃)とした場合、(T1−T2)(℃)が0〜5℃の範囲にある。
以下、要件(1B)および要件(3B)についてのみ補足説明をする。
Ethylene polymer (E B ) suitable for blow molding
Among the ethylene-based polymers (E) according to the present invention, preferably (E ′), more preferably (E ″), and particularly preferably (E ′ ″), it is suitably used for blow molded products. The ethylene-based polymer (E B ) has a constitutional unit concentration derived from an α-olefin having 6 to 10 carbon atoms, Mw / Mn value, and (T 1 -T 2 ) value in cross fractionation (CFC), respectively. It is preferable to be limited as (1 B ), (2 B ) and (3 B ).
(1 B ) 0.02 to 0.20 mol% of structural units derived from an α-olefin having 6 to 10 carbon atoms.
The ratio of (2 B) weight average molecular weight measured by GPC (Mw) to the number average molecular weight (Mn) (Mw / Mn) is in the range of 5-30.
(3 B ) In cross fractionation (CFC), the peak peak elution temperature is less than 100,000 and the peak peak elution temperature is T 1 (° C), and the peak peak elution temperature is 100,000 and the strongest peak peak elution temperature is T 2 ( (T 1 -T 2 ) (° C.) is in the range of 0 to 5 ° C.
Hereinafter, only the requirement (1 B ) and the requirement (3 B ) will be supplementarily explained.
[要件(1B)]
本発明に係わる、ブロー成形体に好適に使用されるエチレン系重合体(EB)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通常0.02〜0.2mol%含む。本発明のエチレン系重合体(EB)が、エチレン単独重合体を含まない場合、即ちエチレンと炭素原子数6〜10のα-オレフィンとの共重合体のみである場合は、エチレンから導かれる構成単位は、通常99.80〜99.98 mol%の割合で存在し、α-オレフィンから導かれる繰り返し単位は通常0.02〜0.20 mol%の割合で存在することが好ましい。また、エチレン系重合体(EB)はエチレン単独重合体を含有していることがあり、その場合エチレン・α-オレフィン共重合体部分のエチレンから導かれる構成単位は、通常99.00〜99.96 mol%、α-オレフィンから導かれる繰り返し単位は0.04〜1.00 mol%の割合で存在することが好ましい。なお、エチレン単独重合体を含む場合であっても全重合体に占める、α-オレフィンから導かれる繰り返し単位は、通常0.02〜0.20 mol%である。
[Requirement ( 1B )]
The ethylene polymer (E B ) suitably used for the blow molded article according to the present invention usually contains 0.02 to 0.2 mol% of structural units derived from an α-olefin having 6 to 10 carbon atoms. When the ethylene polymer (E B ) of the present invention does not contain an ethylene homopolymer, that is, when it is only a copolymer of ethylene and an α-olefin having 6 to 10 carbon atoms, it is derived from ethylene. The structural unit is usually present at a ratio of 99.80 to 99.98 mol%, and the repeating unit derived from the α-olefin is preferably present at a ratio of 0.02 to 0.20 mol%. The ethylene polymer (E B ) may contain an ethylene homopolymer. In that case, the structural unit derived from ethylene in the ethylene / α-olefin copolymer portion is usually 99.00 to 99.96 mol%. The repeating unit derived from the α-olefin is preferably present in a proportion of 0.04 to 1.00 mol%. Even when an ethylene homopolymer is included, the repeating unit derived from α-olefin in the entire polymer is usually 0.02 to 0.20 mol%.
[要件(3B)]
本発明に関わる、ブロー成形体に好適に使用されるエチレン系重合体(EB)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未満で、最も強いピークの頂点の溶出温度をT1(℃)、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T2(℃)とした場合、(T1−T2)(℃)が0〜5℃の範囲にあり、好ましくは0〜4℃の範囲にあり、より好ましくは0〜3℃の範囲にある。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。このようなエチレン系重合体は、剛性が高く、かつ耐環境応力破壊性などに優れる。後述するような触媒系を用い、後述するような重合条件を設定することで、この範囲にあるエチレン系重合体を製造出来る。α-オレフィンの共重合量を特定範囲で増減させることで、(T1−T2)をこの範囲内で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14に記載の条件で重合すると、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異なる2つのピークが存在し、溶出成分の分子量が100,000よりも低く、最もピーク強度が強いピークの温度(T1)と、溶出成分の分子量が100,000以上で、最もピーク強度が強いピークの温度(T2)との温度差が(T1−T2)(℃)が1℃となる。第二重合器に供給する1-ヘキセン量を50g/hrから130g/hrに変更することで、(T1−T2)(℃)が5℃とすることができる。
[Requirements ( 3B )]
The ethylene polymer (E B ) suitably used for blow molded products according to the present invention has a molecular peak of less than 100,000 and the peak of the strongest peak in temperature rising elution fractionation using a cross fractionation (CFC) apparatus. the elution temperature T 1 of the (° C.), a molecular weight of 100,000 or more, if the elution temperature of the strongest peak apex of the T 2 (℃), (T 1 -T 2) (℃) is 0 to 5 ° C. It is in the range, preferably in the range of 0 to 4 ° C, more preferably in the range of 0 to 3 ° C. Here, the vertex of the strongest peak indicates a point (ie, shoulder) where the differential value is zero (that is, the peak of the mountain), and when the peak of the peak does not exist, the differential value is closest to zero. Such an ethylene-based polymer has high rigidity and excellent environmental stress fracture resistance. An ethylene polymer in this range can be produced by setting a polymerization condition as described later using a catalyst system as described later. By increasing or decreasing the copolymerization amount of α-olefin within a specific range, (T 1 -T 2 ) can be increased or decreased within this range. Specifically, when polymerization was performed under the conditions described in Example 14 using hexane as a solvent, two peaks with different molecular weights were present in the temperature rising elution fractionation using a cross fractionation (CFC) apparatus, and the molecular weight of the eluted component was 100,000. The difference in temperature between the peak temperature (T 1 ), which is lower than the highest peak intensity, and the peak temperature (T2) where the molecular weight of the eluted component is 100,000 or more and the strongest peak intensity is (T 1 -T 2 ) (℃) becomes 1 ℃. By changing the amount of 1-hexene supplied to the second polymerization vessel from 50 g / hr to 130 g / hr, (T 1 -T 2 ) (° C.) can be set to 5 ° C.
本発明に係わるエチレン系重合体(EB)は、上記要件(1B)〜(3B)に加えて下記要件(1B')および(2B')を満たすことが好ましく〔このエチレン系重合体のことをエチレン系重合体(EB')と呼ぶ場合がある〕、更に好ましくは下記要件(1B'')を満たす〔このエチレン系重合体を、以下の説明ではエチレン系重合体(EB'')と呼ぶ場合がある〕。
(1B') ASTM-D-790に準拠して、23℃で測定した曲げ弾性率が1,500〜1,800MPaの範囲にある。
(2B') 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)が10時間以上で非破壊である。
(1B'') 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0.7〜0.9である。
以下要件(1B')、(2B')および(1B'')について詳説する。
The ethylene polymer (E B ) according to the present invention preferably satisfies the following requirements (1 B ′) and (2 B ′) in addition to the above requirements (1 B ) to (3 B ). The polymer may be referred to as an ethylene polymer (E B ′)], more preferably the following requirement (1 B ″) is satisfied [this ethylene polymer is referred to as an ethylene polymer in the following description. (Sometimes called (E B ″)).
(1 B ′) The flexural modulus measured at 23 ° C. is in the range of 1,500 to 1,800 MPa in accordance with ASTM-D-790.
Is a non-destructive (2 B ') ASTM-D -1693 environmental stress cracking resistance ESCR at 50 ° C. were measured according to (hr) is 10 hours or more.
(1 B ″) tan δ (= loss elastic modulus G ″ / storage elastic modulus G ′) at 190 ° C. and an angular frequency of 100 rad / sec measured using a dynamic viscoelastic device is 0.7 to 0.9.
The requirements (1 B ′), (2 B ′) and (1 B ″) are described in detail below.
[要件(1B')および(2B')]
本発明に係わるエチレン系重合体(EB')は、23℃で測定した曲げ弾性率が1,500〜1,800MPaの範囲にあり、50℃における耐環境応力破壊性ESCR(hr)が10時間以上で非破壊、好ましくは50時間以上で非破壊である。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、[η]がこの範囲にあるエチレン系重合体を製造出来る。具体的には、溶媒をヘキサンとした実施例14に記載の条件で重合したものを東洋精機社製ラボプラストミル(装置バッチ容積=60cm3)で190℃設定、50rpm,10分混練すると、曲げ弾性率が1,650MPa、ESCRが600時間で非破壊となり、第二重合槽に供給する1-ヘキセンを50g/hrから30g/hrに変更し、第二重合槽へ供給するエチレン量を4.0kg/hrから3.0kg/hrへ下げると、曲げ弾性率が1,780MPa、ESCRが233時間で50%破壊となりとなり、第二重合槽に供給する1-ヘキセンを50g/hrから65g/hrに変更すると、曲げ弾性率が1,520MPa、ESCRが600時間で非破壊となる。
[Requirements (1 B ') and (2 B ')]
The ethylene polymer (E B ′) according to the present invention has a flexural modulus measured at 23 ° C. in the range of 1,500 to 1,800 MPa, and has an environmental stress fracture resistance ESCR (hr) at 50 ° C. of 10 hours or more. Non-destructive, preferably non-destructive after 50 hours. Ethylene polymers with a flexural modulus and ESCR in this range are hard and strong, so the molded product can be made thinner than before. Control the molecular weight and polymerization amount ratio of each component by changing the supply ratio of hydrogen, ethylene, α-olefin, etc. Thus, an ethylene polymer having [η] in this range can be produced. Specifically, what was polymerized under the conditions described in Example 14 using hexane as a solvent was kneaded at a setting of 190 ° C. and 50 rpm for 10 minutes in a laboratory plast mill (equipment batch volume = 60 cm 3 ) manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. The elastic modulus is 1,650 MPa, ESCR becomes nondestructive after 600 hours, 1-hexene supplied to the second polymerization tank is changed from 50 g / hr to 30 g / hr, and the amount of ethylene supplied to the second polymerization tank is 4.0 kg / When lowered from hr to 3.0 kg / hr, the flexural modulus was 1,780 MPa, ESCR was 50% broken in 233 hours, and 1-hexene supplied to the second polymerization tank was changed from 50 g / hr to 65 g / hr. Flexural modulus is 1,520 MPa, ESCR is nondestructive after 600 hours.
[要件(1B'')]
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0.7〜0.9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。
[Requirements (1 B '')]
The ethylene-based polymer (E B ′) according to the present invention is tan δ (loss elastic modulus G ″ / storage elastic modulus G) at 190 ° C. and an angular frequency of 100 rad / sec measured using a dynamic viscoelastic device. It is preferable that ') is 0.7 to 0.9. When tan δ is within this range, the pinch fusion property when blow molding is excellent. As the molecular weight of the low molecular weight ethylene polymer is increased and the molecular weight of the high molecular weight ethylene / α-olefin copolymer is decreased, tan δ tends to increase. The pinch fusion property indicates that the resin is raised and well adhered to the fusion part when the cylindrical molten resin extruded from the extruder is fused with a mold. It means that the larger tan δ is, the stronger the viscosity is, and in this case, the resin is likely to rise.
さらに、本発明に関わるブロー成形体用のエチレン系重合体 (EB)、(EB')および(EB'')は、140℃デカンに可溶であることが好ましい。これは、架橋工程を施していないことを意味し、架橋工程を施していないと再溶融して再利用することが可能であるし、成形品の製造工程がより簡便であり、好ましい。 Furthermore, the ethylene polymers (E B ), (E B ′) and (E B ″) for blow molded products according to the present invention are preferably soluble in 140 ° C. decane. This means that the crosslinking step has not been performed. If the crosslinking step has not been performed, it can be remelted and reused, and the production process of the molded product is simpler and preferable.
また、ブロー成形体用のエチレン系重合体(EB)、(EB')および(EB'')においては、エチレン系重合体(E)が、前述の要件(1')〜(7')を満たすエチレン系重合体(E')であることが好ましく、エチレン系重合体(E')が、前述要件(1'')をも満たすエチレン系重合体(E'')であることが更に好ましく、更にはエチレン系重合体(E'')が前述の要件(1''')および(2''')をも満たすエチレン系重合体(E''')であることが特に好ましい。換言すれば、本発明のブロー成形体用のエチレン系重合体としては、エチレン系重合体(E''')が前記要件(1B')、(2B')および(1B'')を共に満たすものが最も好適に使用される。 Further, in the ethylene polymer (E B ), (E B ′) and (E B ″) for blow molded products, the ethylene polymer (E) is the above-mentioned requirements (1 ′) to (7 It is preferable that it is an ethylene polymer (E ') that satisfies'), and the ethylene polymer (E') is an ethylene polymer (E '') that also satisfies the above requirement (1 ''). It is more preferable that the ethylene polymer (E ″) is an ethylene polymer (E ′ ″) that also satisfies the above requirements (1 ′ ″) and (2 ′ ″). preferable. In other words, as the ethylene-based polymer for the blow molded article of the present invention, the ethylene-based polymer (E ′ ″) is the requirements (1 B ′), (2 B ′) and (1 B ″). Those satisfying both are most preferably used.
パイプ用途に好適に使用されるエチレン系重合体(E P )
本発明に係わるエチレン系重合体(E)、好ましくは(E')、更に好ましくは(E'')、特に好ましくは(E''')の中で、パイプ用途に好適に使用されるエチレン系重合体は、炭素原子数6〜10のα-オレフィンから導かれる構成単位濃度およびMw/Mn値が、各々以下(1P)および(2P)のように限定されていることが好ましい。このように限定されたエチレン系重合体のことを以下の説明ではエチレン系重合体(EP)と呼ぶ場合がある。
(1P) 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0.10〜1.00mol%含む。
(2P) 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11 〜70の範囲にある。
以下、要件(1P)および要件(2P)について説明をする。
Ethylene polymer (E P ) suitable for pipe applications
Among the ethylene-based polymers (E) according to the present invention, preferably (E ′), more preferably (E ″), particularly preferably (E ′ ″), ethylene which is suitably used for pipe applications The system polymer preferably has a concentration of constituent units derived from an α-olefin having 6 to 10 carbon atoms and an Mw / Mn value limited as follows (1 P ) and (2 P ), respectively. The ethylene polymer thus limited may be referred to as an ethylene polymer (E P ) in the following description.
(1 P ) Containing 0.10 to 1.00 mol% of structural units derived from an α-olefin having 6 to 10 carbon atoms.
The ratio of (2 P) weight average molecular weight measured by GPC (Mw) to the number average molecular weight (Mn) (Mw / Mn) is in the range of 11-70.
The requirement ( 1P ) and requirement ( 2P ) will be described below.
[要件(1P)]
本発明に係わる、パイプに好適に使用されるエチレン系重合体(EP)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通常0.10〜1.00mol%含む。本発明のエチレン系重合体(EP)が、エチレン単独重合体を含まない場合、即ちエチレンと炭素原子数6〜10のα-オレフィンとの共重合体のみである場合は、エチレンから導かれる構成単位は、通常99.00〜99.90 mol%の割合で存在し、α-オレフィンから導かれる繰り返し単位は通常0.10〜1.00 mol%の割合で存在することが好ましい。また、エチレン系重合体(EP)はエチレン単独重合体を含有していることがあり、その場合エチレン・α-オレフィン共重合体部分のエチレンから導かれる構成単位は、通常95.00〜99.80 mol%、α-オレフィンから導かれる繰り返し単位は0.20〜5.00 mol%の割合で存在することが好ましい。なお、エチレン単独重合体を含む場合であっても全重合体に占める、α-オレフィンから導かれる繰り返し単位は、通常0.10〜1.00 mol%である。
[Requirements ( 1P )]
The ethylene polymer (E P ) suitably used for the pipe according to the present invention usually contains 0.10 to 1.00 mol% of structural units derived from an α-olefin having 6 to 10 carbon atoms. When the ethylene polymer (E P ) of the present invention does not contain an ethylene homopolymer, that is, when it is only a copolymer of ethylene and an α-olefin having 6 to 10 carbon atoms, it is derived from ethylene. The structural unit is usually present in a ratio of 99.00 to 99.90 mol%, and the repeating unit derived from the α-olefin is preferably present in a ratio of 0.10 to 1.00 mol%. The ethylene polymer (E P ) may contain an ethylene homopolymer. In that case, the structural unit derived from ethylene in the ethylene / α-olefin copolymer portion is usually 95.00 to 99.80 mol%. The repeating unit derived from the α-olefin is preferably present in a proportion of 0.20 to 5.00 mol%. Even when an ethylene homopolymer is included, the repeating unit derived from α-olefin in the entire polymer is usually 0.10 to 1.00 mol%.
[要件(2P)]
本発明に係るエチレン系重合体(EP)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11〜70、好ましくは11〜50の範囲にある。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、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。例えば、各成分の分子量差を広げるとMw/Mnは大きくなる。Mw/Mnが上記の範囲にある重合体は、機械的強度と成形性とのバランスに優れる。具体的には、溶媒をヘキサンとした実施例1に記載の条件で重合すると、Mw/Mnは14.8となる。ここで、第一重合槽に供給するエチレンを5.0kg/hrから7.0kg/hr、水素を57N-リットル/hrから125N-リットル/hrに変更すると、第一重合槽で生成するエチレン重合体の分子量が小さくなることでMw/Mnは18程度に、一方、第二重合槽に供給するエチレンを4.0kg/hrから3.3kg/hr、水素を0.2N-リットル/hrから0.07N-リットル/hrに変更すると、第二重合槽で生成するエチレン系重合体の分子量が大きくなることでMw/Mnは22程度になる。また、第一重合槽に供給する水素を52N-リットル/hr、第二重合槽に供給するエチレンを6.0kg/hr、水素を0.45N-リットル/hr、1-ヘキセンを200g/hrとすると、Mw/Mnは12程度になる。
[Requirements ( 2P )]
In the ethylene polymer (E P ) according to the present invention, Mw / Mn (Mw: weight average molecular weight, Mn: number average molecular weight) measured by gel permeation chromatography (GPC) is usually 11 to 70, preferably 11 It is in the range of ~ 50. When a multistage polymerization as described later is carried out using a catalyst system as described later, an ethylene polymer within this range can be produced by controlling the molecular weight and the polymerization amount ratio of each component. For example, Mw / Mn increases as the molecular weight difference between the components increases. A polymer having Mw / Mn in the above range is excellent in balance between mechanical strength and moldability. Specifically, when polymerized under the conditions described in Example 1 using hexane as the solvent, Mw / Mn is 14.8. Here, when the ethylene supplied to the first polymerization tank is changed from 5.0 kg / hr to 7.0 kg / hr and the hydrogen is changed from 57 N-liter / hr to 125 N-liter / hr, the ethylene polymer produced in the first polymerization tank Mw / Mn is reduced to about 18 by decreasing the molecular weight, while ethylene supplied to the second polymerization tank is from 4.0 kg / hr to 3.3 kg / hr, and hydrogen is from 0.2 N-liter / hr to 0.07 N-liter / hr. If the molecular weight of the ethylene polymer produced in the second polymerization tank is increased, the Mw / Mn becomes about 22. Also, assuming that hydrogen supplied to the first polymerization tank is 52 N-liter / hr, ethylene supplied to the second polymerization tank is 6.0 kg / hr, hydrogen is 0.45 N-liter / hr, and 1-hexene is 200 g / hr. Mw / Mn is about 12.
本発明のエチレン系重合体(EP)は、上記要件(1P)および(2P)に加えて下記要件(1P')を満たすことが好ましい〔このエチレン系重合体のことをエチレン系重合体(EP')と呼ぶ場合がある〕。
(1P') JIS K-6744に準拠し、80℃で測定した引張疲労特性で破断に至る回数が10,000回のときの実応力が13MPa〜17MPa、破断に至る回数が100,000回のときの実応力が12〜16MPaである。
以下、要件(1P')について詳説する。
The ethylene polymer (E P ) of the present invention preferably satisfies the following requirement (1 P ′) in addition to the above requirements (1 P ) and (2 P ). Sometimes called polymer (E P ').
(1 P ') Based on JIS K-6744, the tensile stress characteristics measured at 80 ° C, the actual stress when the number of times to break is 10,000 times is 13MPa to 17MPa, and the number of times to break is 100,000 times The stress is 12-16 MPa.
The requirement (1 P ') is described in detail below.
[要件(1P')]
本発明に係わるエチレン系重合体(EP')は、試料にノッチを付けて80℃で測定した引張疲労特性で破断に至る回数が10,000回のときの実応力が13MPa〜17MPa、好ましくは14MPa〜16MPaであり、破断に至る回数が100,000回のときの実応力が12MPa〜17MPa、好ましくは13MPa〜16MPaの範囲にある。試料にノッチをつけて80℃で測定した引張疲労強度が該範囲にあるエチレン系重合体は破壊様式が脆性的である長期寿命特性に優れる。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、各成分の分子量、エチレンと共重合するα-オレフィンの量、組成分布、重合量比、および相溶性を制御することで、この範囲にあるエチレン系重合体を製造出来る。
[Requirements (1 P ')]
The ethylene-based polymer (E P ') according to the present invention has an actual stress of 13 MPa to 17 MPa, preferably 14 MPa when the number of times to break is 10,000 with a tensile fatigue property measured at 80 ° C. with a notch in the sample. The actual stress when the number of times to break is 100,000 times is in the range of 12 MPa to 17 MPa, preferably 13 MPa to 16 MPa. An ethylene polymer having a tensile fatigue strength measured at 80 ° C. with a notch in the sample in this range is excellent in long-term life characteristics in which the fracture mode is brittle. When carrying out multistage polymerization as described later using a catalyst system as described later, the molecular weight of each component, the amount of α-olefin copolymerized with ethylene, the composition distribution, the polymerization amount ratio, and the compatibility are controlled. Thus, an ethylene polymer in this range can be produced.
例えば、特定のシングルサイト触媒を用い、請求項の範囲で[η]を大きくし、共重合するα-オレフィンとして炭素数6〜10のα-オレフィンを選択し、共重合体中のα-オレフィン量を0.1〜5.0 mol%の範囲で、組成分布が狭くなるような重合条件を選択することで、疲労強度を請求項の範囲内でより高くすることが出来る。 For example, a specific single site catalyst is used, [η] is increased within the scope of the claims, an α-olefin having 6 to 10 carbon atoms is selected as the α-olefin to be copolymerized, and the α-olefin in the copolymer By selecting the polymerization conditions such that the composition distribution is narrow within the range of 0.1 to 5.0 mol%, the fatigue strength can be further increased within the scope of the claims.
具体的には、溶媒をヘキサンとした実施例3に記載の条件で重合し、実施例3に記載の条件で造粒すると、80℃で測定した引張疲労特性で破断に至る回数が10,000回のときの実応力が13.7MPaであり、破断に至る回数が100,000回のときの実応力が13.1MPaである。造粒をサーモプラスチック社製20mmφ単軸押出機(L/D=28、圧縮比=3)、230℃設定、100 rpm、フルフライトスクリュー、吐出量50g/minで実施した場合、80℃で測定した引張疲労特性で破断に至る回数が10,000回のときの実応力が12.3MPaであり、破断に至る回数が100,000回のときの実応力が11.3MPaとなり、請求範囲を満たさない。これは、重合粒子の相溶性が悪いためと推定している。また、重合の際、第二重合槽に供給するエチレンを3.3kg/hr、水素を0.07N−リットル/hrとし、実施例3に記載の条件で造粒すると、80℃で測定した引張疲労特性で破断に至る回数が10,000回のときの実応力が13.9MPaであり、破断に至る回数が100,000回のときの実応力が13.4MPaとなる。また、比較例1 のような重合条件を採用すると、80℃で測定した引張疲労特性で破断に至る回数が10,000回のときの実応力が12.1MPaであり、破断に至る回数が100,000回のときの実応力が11.2MPaとなり、請求範囲を満たさない。逆に実施例1と同じコモノマー量で、コモノマーを共重合する際の水素量を減量することで、樹脂の[η]を請求範囲の上限3.7dl/gに近づけるほど、破断に至る回数が10,000回及び100,000回の時の実応力が高くなる。また、同じ分子構造であっても、単段で重合した低分子量のエチレン単独重合体と単段で重合した高分子量のエチレン・α−オレフィン共重合体とを溶融ブレンドした場合には、10μmを超えるような連続した結晶構造が存在し、すなわち破壊しやすい低分子量エチレン単独重合体からなる10μmを超えるような連続した構造も有するために、ノッチを付けて80℃で測定する引張疲労強度が発現しない。 Specifically, polymerization was carried out under the conditions described in Example 3 using hexane as the solvent, and granulation was performed under the conditions described in Example 3. When the tensile fatigue characteristics measured at 80 ° C. were used, the number of times to break was 10,000. The actual stress is 13.7 MPa, and the actual stress when the number of times to fracture is 100,000 is 13.1 MPa. When granulation is carried out at 20 ° φ single screw extruder (L / D = 28, compression ratio = 3), 230 ° C setting, 100 rpm, full flight screw, discharge rate 50 g / min, granulated at 80 ° C The actual stress when the number of times to fracture is 10,000 is 12.3 MPa, and the actual stress when the number of times to fracture is 100,000 is 11.3 MPa, which does not satisfy the claim. This is presumed to be due to the poor compatibility of the polymer particles. Further, during the polymerization, ethylene supplied to the second polymerization tank was 3.3 kg / hr, hydrogen was 0.07 N-liter / hr, and granulated under the conditions described in Example 3, tensile fatigue characteristics measured at 80 ° C. Thus, the actual stress when the number of times of breaking is 10,000 is 13.9 MPa, and the actual stress when the number of times of breaking is 100,000 is 13.4 MPa. In addition, when the polymerization conditions as in Comparative Example 1 are adopted, the tensile stress characteristics measured at 80 ° C., the actual stress when the number of times to break is 10,000 times is 12.1 MPa, and the number of times to break is 100,000 times The actual stress of 11.2MPa is not fulfilling the claims. On the contrary, by reducing the amount of hydrogen when copolymerizing the comonomer with the same comonomer amount as in Example 1, the number of times to break becomes 10,000 as the [η] of the resin approaches the upper limit of 3.7 dl / g. The actual stress at the time of 100,000 times and 100,000 times becomes high. In addition, even when the molecular structure is the same, when a low molecular weight ethylene homopolymer polymerized in a single stage and a high molecular weight ethylene / α-olefin copolymer polymerized in a single stage are melt blended, 10 μm is reduced. There is a continuous crystal structure that exceeds, that is, a continuous structure that exceeds 10 μm made of a low molecular weight ethylene homopolymer that is easy to break, so that the tensile fatigue strength measured at 80 ° C with a notch is developed. do not do.
さらに、分子構造として結晶部を弱くするような成分、即ち低分子量成分に短鎖分岐を含有していたり、高分子量成分に多すぎる短鎖分岐を含有していると、結晶と結晶とを結ぶ強いタイ分子が生成しにくくなることで非晶が弱くなったりするので、ノッチを付けた試料を80℃で測定する引張疲労強度が発現しない。なお、ここで言う10μmを超えるような連続した結晶構造が観察されないとは、190℃で溶融し、20℃で冷却した0.5mm厚プレスシートのミクロトーム切片を偏光顕微鏡で観察した際に、10μmを超えるような連続した結晶構造が観察されないことで、エチレン系重合体を神藤金属工業社製油圧式プレス成形機を用いて、190℃で融解させた後、10MPaの圧でシート形状とし、20℃に設定した冷却プレスで0.5mm厚のプレスシートを作成し、その後、ミクロトームなどを用いて0.5mm(プレスシートの厚み)×10〜20μm程度に切削し、その後、切削片にグリセリンを少量塗布してプレパラートに密着させて、その上からカバーガラスを乗せ、観察用試料とし、この試料をクロスニコルの偏光板の間にセットして75倍程度および150倍程度に拡大した光学顕微鏡で観察することでわかる。図29および図30に、視野の一部にのみ結晶構造が観察される場合で10μmを超える連続した結晶構造は存在しないとするものの例と、視野全体に結晶構造が観察される場合で10μmを超える連続した結晶構造が存在するとするものの例とを示す。なお、スケールバーは全長で0.5 mmである。図29が約75倍、図30が約150倍で観察した写真である。 Furthermore, if the component that weakens the crystal part as a molecular structure, that is, if the low molecular weight component contains short chain branches or the high molecular weight component contains too many short chain branches, the crystals are connected to each other. Since it becomes difficult to form strong tie molecules, the amorphous material becomes weak, so the tensile fatigue strength measured at 80 ° C for a notched sample does not appear. In addition, when the continuous crystal structure exceeding 10 μm is not observed, the microtome section of a 0.5 mm thick press sheet melted at 190 ° C. and cooled at 20 ° C. was observed with a polarizing microscope. By not observing a continuous crystal structure that exceeds, the ethylene-based polymer was melted at 190 ° C using a hydraulic press molding machine manufactured by Shinto Metal Industry Co., Ltd. Create a 0.5mm thick press sheet with the set cooling press, then cut to 0.5mm (press sheet thickness) x 10-20μm using a microtome etc., and then apply a small amount of glycerin to the cut piece Adhere to the slide and place a cover glass on top of it to make a sample for observation. Set this sample between the crossed Nicol polarizing plates and observe it with an optical microscope magnified about 75 times and 150 times. It is seen in the. 29 and 30 show an example in which there is no continuous crystal structure exceeding 10 μm when the crystal structure is observed only in a part of the field of view, and 10 μm when the crystal structure is observed in the entire field of view. An example of what is said to be a continuous crystal structure exceeding is shown. The scale bar has a total length of 0.5 mm. 29 is a photograph observed at about 75 times and FIG. 30 at about 150 times.
さらに、本発明に関わるパイプ用のエチレン系重合体 (EP)、(EP')および(EP'')は、140℃デカンに可溶であることが好ましい。これは、架橋工程を施していないことを意味し、架橋工程を施していないと再溶融して再利用することが可能であるし、成形品の製造工程がより簡便であり、好ましい。 Furthermore, it is preferable that the ethylene polymers (E P ), (E P ′) and (E P ″) for pipes according to the present invention are soluble in 140 ° C. decane. This means that the crosslinking step has not been performed. If the crosslinking step has not been performed, it can be remelted and reused, and the production process of the molded product is simpler and preferable.
また、パイプ用のエチレン系重合体(EP)、(EP')および(EP'')においては、エチレン系重合体(E)が、前述要件(1')〜(7')を満たすエチレン系重合体(E')であることが好ましく、エチレン系重合体(E')が前述要件(1'')をも満たすエチレン系重合体(E'')であることが更に好ましく、またエチレン系重合体(E'')が上述の要件(1''')および(2''')をも満たすエチレン系重合体(E''')であることが特に好ましい。換言すれば、本発明のパイプ用のエチレン系重合体としては、エチレン系重合体(E''')が前記要件(1P')および(2P')を共に満たすものが最も好適に使用される。 The ethylene-based polymer of the pipe (E P), the in (E P ') and (E P' '), the ethylene polymer (E) is above requirements (1') to (7 ') It is preferably an ethylene polymer (E ′) that satisfies, more preferably an ethylene polymer (E ″) that satisfies the above requirement (1 ″). Further, the ethylene polymer (E ″) is particularly preferably an ethylene polymer (E ′ ″) that also satisfies the above requirements (1 ′ ″) and (2 ′ ″). In other words, as the ethylene polymer for the pipe of the present invention, the one in which the ethylene polymer (E ′ ″) satisfies both the above requirements (1 P ′) and (2 P ′) is most preferably used. Is done.
エチレン系重合体の製造方法
本発明に係るエチレン系重合体は、例えば、
(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。さらに詳しく述べると、本願実施例で使用した各成分(A)、(B)、(C)は以下の通りである。
Production method of ethylene polymer The ethylene polymer according to the present invention is, for example,
(A) a transition metal compound in which a cyclopentadienyl group and a fluorenyl group are bonded by a covalent bridge containing a
(B) (B-1) Organometallic compound,
(B-2) an organoaluminum oxy compound, and
(B-3) Is ethylene homopolymerized using an olefin polymerization catalyst formed from a carrier (C) and at least one compound selected from compounds that react with transition metal compounds to form ion pairs? Alternatively, it can be obtained by copolymerizing ethylene and an α-olefin having 6 to 10 carbon atoms. More specifically, the components (A), (B), and (C) used in the examples of the present application are as follows.
★(A)遷移金属化合物
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。
* (A) Transition metal compound The transition metal compound (A) is a compound represented by the following general formulas (1) and (2).
具体的には、R7〜R10は水素であり、Yは炭素であり、MはZrであり、jは2である。
後述する本出願実施例で使用した遷移金属化合物(A)は具体的には下記式(3)および(4)であるが、本発明においてはこの遷移金属化合物に何ら限定されるものではない。
Specifically, R 7 to R 10 are hydrogen, Y is carbon, M is Zr, and j is 2.
The transition metal compound (A) used in Examples of the present application described later is specifically represented by the following formulas (3) and (4), but is not limited to the transition metal compound in the present invention.
★(B-1) 有機金属化合物
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。
★ (B-1) Organometallic compound (B-1) Organometallic compound used as necessary in the present invention, specifically, the following
一般式 Ra mAl(ORb)nHpXq
(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。
後述する本願実施例において用いたアルミニウム化合物はトリイソブチルアルミニウム、またはトリエチルアルミニウムである。
General formula R a m Al (OR b ) n H p X q
(In the formula, R a and R b may be the same or different from each other, each represents a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms, X represents a halogen atom, and m represents 0. <M ≦ 3, n is 0 ≦ n <3, p is a
The aluminum compound used in the Examples described later is triisobutylaluminum or triethylaluminum.
★(B-2) 有機アルミニウムオキシ化合物
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。
後述する本願実施例において使用した有機アルミニウムオキシ化合物は市販されている日本アルキルアルミ株式会社製のMAO(=メチルアルモキサン)/トルエン溶液である。
★ (B-2) Organoaluminum Oxy Compound The organoaluminum oxy compound (B-2) used as necessary in the present invention may be a conventionally known aluminoxane or exemplified in JP-A-2-78687. It may be a benzene insoluble organoaluminum oxy compound.
The organoaluminum oxy compound used in Examples described later is a commercially available MAO (= methylalumoxane) / toluene solution manufactured by Nippon Alkyl Aluminum Co., Ltd.
★(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
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、US−5321106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。
★ (B-3) A compound that reacts with a transition metal compound to form an ion pair A compound that reacts with the bridged metallocene compound (A) of the present invention to form an ion pair (B-3) (hereinafter referred to as “ionized ionicity”) Compound "), for example, JP-A-1-501950, JP-A-1-502036, JP-A-3-179005, JP-A-3-179006, JP-A-3-207703, JP-A-3-207703. Examples thereof include Lewis acids, ionic compounds, borane compounds and carborane compounds described in JP-A-3-207704 and US-5321106. Furthermore, heteropoly compounds and isopoly compounds can also be mentioned. Such ionized ionic compounds (B-3) are used singly or in combination of two or more. In addition, as (B) component used in this-application Example mentioned later, the above-mentioned (B-1) and (B-2) shown above are used.
★(C)微粒子状担体
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50〜1000m2/g、好ましくは100〜800m2/gの範囲にあり、細孔容積が0.3〜3.0cm3/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800m2/gであり、細孔容積が1.0cm3/gである旭硝子株式会社製のSiO2を用いた。
★ (C) Fine particle carrier The (C) fine particle carrier used as necessary in the present invention is an inorganic or organic compound and is a granular or fine particle solid. Among these, as the inorganic compound, a porous oxide, an inorganic halide, clay, clay mineral, or an ion-exchange layered compound is preferable. Such porous oxides have different properties depending on the type and production method, but the carrier preferably used in the present invention has a particle size of 1 to 300 μm, preferably 3 to 200 μm, and a specific surface area of 50 to 1000 m. 2 / g, preferably in the range of 100 to 800 m 2 / g, and the pore volume is in the range of 0.3 to 3.0 cm 3 / g. Such a carrier is used after being calcined at 80 to 1000 ° C., preferably 100 to 800 ° C., if necessary. The carrier used in the examples of the present application described later is manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., which has an average particle size of 12 μm, a specific surface area of 800 m 2 / g, and a pore volume of 1.0 cm 3 / g unless otherwise specified. SiO 2 was used.
本発明に係るオレフィン重合用触媒は、本発明の架橋メタロセン化合物(A)、(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種の化合物(B)、必要に応じて微粒子状担体(C)と共に、必要に応じて後述するような特定の有機化合物成分(D)を含むこともできる。 The olefin polymerization catalyst according to the present invention comprises the bridged metallocene compound (A), (B-1) an organometallic compound, (B-2) an organoaluminum oxy compound, and (B-3) an ionized ionic compound according to the present invention. A specific organic compound component (D) as described later may be included as necessary together with at least one selected compound (B) and, if necessary, the particulate carrier (C).
★(D)有機化合物成分
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。
★ (D) Organic Compound Component In the present invention, the (D) organic compound component is used for the purpose of improving the polymerization performance and the physical properties of the produced polymer, if necessary. Examples of such organic compounds include, but are not limited to, alcohols, phenolic compounds, carboxylic acids, phosphorus compounds, and sulfonates.
★重 合
本発明に係るエチレン系重合体は、上記のようなオレフィン重合用触媒を用いて、既述のように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り得られる。
★ Polymerization The ethylene-based polymer according to the present invention is obtained by homopolymerizing ethylene as described above or using ethylene and an α-olefin having 6 to 10 carbon atoms. Can be obtained by copolymerization.
重合の際には、各成分の使用法、添加順序は任意に選ばれるが、以下のような方法、(P1)〜(P10)が例示される。
(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。
(P2) 成分(A)と成分(B)を予め接触させた触媒を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。
In the polymerization, the method of using each component and the order of addition are arbitrarily selected, and the following methods (P1) to (P10) are exemplified.
(P1) Component (A) and at least one component (B) selected from (B-1) an organometallic compound, (B-2) an organoaluminum oxy compound, and (B-3) an ionized ionic compound (hereinafter referred to as “P1”) And simply adding “component (B)”) to the polymerization vessel in any order.
(P2) A method in which a catalyst in which the component (A) and the component (B) are previously contacted is added to the polymerization vessel.
(P3) A method in which component (A) and component (B) are contacted in advance, and component (B) is added to the polymerization vessel in any order. In this case, each component (B) may be the same or different.
(P4) A method in which the catalyst component having the component (A) supported on the particulate carrier (C) and the component (B) are added to the polymerization vessel in an arbitrary order.
(P5) A method in which a catalyst in which component (A) and component (B) are supported on a particulate carrier (C) is added to a polymerization vessel.
(P6) A method in which the catalyst component in which the component (A) and the component (B) are supported on the particulate carrier (C), and the component (B) are added to the polymerization vessel in an arbitrary order. In this case, each component (B) may be the same or different.
(P7) A method in which the component (B) is supported on the particulate carrier (C) and the component (A) is added to the polymerization vessel in any order.
(P8) A method of adding the catalyst component having component (B) supported on fine particle carrier (C), component (A), and component (B) to the polymerization vessel in any order. In this case, each component (B) may be the same or different.
(P9) A method in which a catalyst in which a component (A) and a component (B) are supported on a particulate carrier (C) and a catalyst component that has been brought into contact with the component (B) in advance are added to a polymerization vessel. In this case, each component (B) may be the same or different.
(P10) A catalyst in which the component (A) and the component (B) are supported on the fine particle carrier (C), the catalyst component previously contacted with the component (B), and the component (B) in any order How to add to. In this case, each component (B) may be the same or different.
上記の(P1)〜(P10)の各方法においては、各触媒成分の少なくとも2つ以上は予め接触されていてもよい。
上記の微粒子状担体(C)に成分(A)および成分(B)が担持された固体触媒成分はオレフィンが予備重合されていてもよい。この予備重合された固体触媒成分は、通常固体触媒成分1g当たり、ポリオレフィンが0.1〜1000g、好ましくは0.3〜500g、特に好ましくは1〜200gの割合で予備重合されて構成されている。
In each of the above methods (P1) to (P10), at least two of the catalyst components may be contacted in advance.
The solid catalyst component in which the component (A) and the component (B) are supported on the particulate carrier (C) may be prepolymerized with olefin. This prepolymerized solid catalyst component is usually prepolymerized at a ratio of 0.1 to 1000 g, preferably 0.3 to 500 g, particularly preferably 1 to 200 g of polyolefin per 1 g of the solid catalyst component.
また、重合を円滑に進行させる目的で、帯電防止剤やアンチファウリング剤などを併用したり、担体上に担持しても良い。
重合は溶解重合、懸濁重合などの液相重合法または気相重合法のいずれにおいても実施でき、特に懸濁重合および気相重合法が好んで採用される。
Further, for the purpose of allowing the polymerization to proceed smoothly, an antistatic agent, an anti-fouling agent, or the like may be used in combination or supported on a carrier.
The polymerization can be carried out by any of liquid phase polymerization methods such as solution polymerization and suspension polymerization, and gas phase polymerization methods, and suspension polymerization and gas phase polymerization methods are particularly preferred.
液相重合法において用いられる不活性炭化水素媒体として具体的には、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、灯油などの脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタンなどの脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素;エチレンクロリド、クロルベンゼン、ジクロロメタンなどのハロゲン化炭化水素またはこれらの混合物などを挙げることができ、又オレフィン自身を溶媒として用いることもできる。 Specific examples of the inert hydrocarbon medium used in the liquid phase polymerization method include aliphatic hydrocarbons such as propane, butane, pentane, hexane, heptane, octane, decane, dodecane, and kerosene; cyclopentane, cyclohexane, and methylcyclopentane. Alicyclic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, etc., aromatic hydrocarbons, halogenated hydrocarbons such as ethylene chloride, chlorobenzene, dichloromethane or mixtures thereof, and the olefin itself as a solvent. It can also be used.
上記のようなオレフィン重合用触媒を用いて、(共)重合を行うに際して、成分(A)は、反応容積1リットル当り、通常10-12〜10-2モル、好ましくは10-10〜10-3モルになるような量で用いられる。 When (co) polymerization is performed using the above olefin polymerization catalyst, the component (A) is usually 10 −12 to 10 −2 mol, preferably 10 −10 to 10 − , per liter of reaction volume. It is used in such an amount that it becomes 3 mol.
必要に応じて用いられる成分(B-1)は、成分(B-1)と、成分(A)中の遷移金属原子(M)とのモル比〔(B-1)/M〕が、通常0.01〜100,000、好ましくは0.05〜50,000となるような量で用いられる。 The component (B-1) used as necessary has a molar ratio [(B-1) / M] of the component (B-1) and the transition metal atom (M) in the component (A) is usually It is used in an amount of 0.01 to 100,000, preferably 0.05 to 50,000.
必要に応じて用いられる成分(B-2)は、成分(B-2)中のアルミニウム原子と、成分(A)中の遷移金属原子(M)とのモル比〔(B-2)/M〕が、通常10〜500,000、好ましくは20〜100,000となるような量で用いられる。 The component (B-2) used as necessary is a molar ratio of the aluminum atom in the component (B-2) and the transition metal atom (M) in the component (A) [(B-2) / M ] Is usually used in an amount of 10 to 500,000, preferably 20 to 100,000.
必要に応じて用いられる成分(B-3)は、成分(B-3)と、成分(A)中の遷移金属原子(M)とのモル比〔(B-3)/M〕が、通常1〜10、好ましくは1〜5となるような量で用いられる。 The component (B-3) used as necessary has a molar ratio [(B-3) / M] of the component (B-3) and the transition metal atom (M) in the component (A) is usually The amount used is 1 to 10, preferably 1 to 5.
必要に応じて用いられる成分(D)は、成分(B)が成分(B-1)の場合には、モル比〔(D)/(B-1)〕が通常0.01〜10、好ましくは0.1〜5となるような量で、成分(B)が成分(B-2)の場合には、モル比〔(D)/(B-2)〕が通常0.001〜2、好ましくは0.005〜1となるような量で、成分(B)が成分(B-3)の場合には、モル比〔(D)/(B-3)〕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。 When the component (B) is the component (B-1), the molar ratio [(D) / (B-1)] is usually 0.01 to 10, preferably 0.1. When the component (B) is the component (B-2), the molar ratio [(D) / (B-2)] is usually 0.001 to 2, preferably 0.005 to 1. When the component (B) is the component (B-3), the molar ratio [(D) / (B-3)] is usually 0.01 to 10, preferably 0.1 to 5. Used in quantity.
また、このようなオレフィン重合用触媒を用いた重合温度は、通常-50〜+250℃、好ましくは0〜200℃、特に好ましくは60〜170℃の範囲である。重合圧力は、通常常圧〜100kg/cm2 、好ましくは常圧〜50kg/cm2の条件下であり、重合反応は、回分式(バッチ式)、半連続式、連続式のいずれの方法においても行うことができる。重合は、通常気相または重合粒子が溶媒中に析出しているスラリー相で行う。さらに重合を反応条件の異なる2段以上に分けて行う。このうち、バッチ式で行うことが好ましい。また、スラリー重合または気相重合の場合、重合温度は好ましくは60〜90℃、より好ましくは65〜85℃である。この温度範囲で重合することで、より組成分布が狭いエチレン系重合体が得られる。得られた重合体は数十〜数千μmφ程度の粒子状である。重合器が二つ以上からなる連続式で重合した場合には、良溶媒に溶解後に貧溶媒に析出させる、特定の混練機で十分に溶融混練するなどの操作が必要となる。 The polymerization temperature using such an olefin polymerization catalyst is usually in the range of -50 to + 250 ° C, preferably 0 to 200 ° C, particularly preferably 60 to 170 ° C. The polymerization pressure is usually from normal pressure to 100 kg / cm 2 , preferably from normal pressure to 50 kg / cm 2 , and the polymerization reaction is carried out in any of batch, batch, semi-continuous and continuous methods. Can also be done. The polymerization is usually performed in a gas phase or a slurry phase in which polymer particles are precipitated in a solvent. Furthermore, the polymerization is carried out in two or more stages with different reaction conditions. Among these, it is preferable to carry out by a batch type. In the case of slurry polymerization or gas phase polymerization, the polymerization temperature is preferably 60 to 90 ° C, more preferably 65 to 85 ° C. By polymerizing in this temperature range, an ethylene polymer having a narrower composition distribution can be obtained. The obtained polymer is in the form of particles of about several tens to several thousand μmφ. When the polymerization is carried out in a continuous system comprising two or more polymerization vessels, it is necessary to perform operations such as dissolution in a good solvent and precipitation in a poor solvent, or sufficient melting and kneading with a specific kneader.
本発明に係るエチレン系重合体を例えば二段階で製造する場合、前段階で極限粘度が0.3〜1.8dl/gのエチレン単独重合体を製造し、後段階で極限粘度が3.0〜10.0dl/gの(共)重合体を製造する。この順番は逆でもよい。 For example, when the ethylene polymer according to the present invention is produced in two stages, an ethylene homopolymer having an intrinsic viscosity of 0.3 to 1.8 dl / g is produced in the previous stage, and the intrinsic viscosity is 3.0 to 10.0 dl / g in the latter stage. The (co) polymer is produced. This order may be reversed.
このようなオレフィン重合用触媒はエチレンと共重合させるα-オレフィン(例えば1-ヘキセン)に対しても極めて高い重合性能を有するため、所定の重合が終了した後で、高すぎるα-オレフィン含量の共重合体が生成しないような工夫が必要である。例えば、重合槽内容物を重合槽から抜き出すと同時あるいは可及的速やかに、[1]溶媒分離装置で重合体と溶媒、未反応α-オレフィンとを分離する方法、[2]該内容物に窒素などの不活性ガスを加えて溶媒、未反応α-オレフィンを強制的に系外へ排出する方法、[3]該内容物にかかる圧力を制御して溶媒、未反応α-オレフィンを強制的に系外へ排出する方法、[4]該内容物に多量の溶媒を添加して実質的に重合が起こらないと考えられる濃度まで未反応α-オレフィンを希釈する方法、[5]メタノールなどの重合用触媒を失活させる物質を添加する方法、[6]実質的に重合が起こらないと考えられる温度まで該内容物を冷却する方法などを挙げることができる。 これらの方法は単独で実施してもよいし、いくつかを組み合わせて実施してもよい。 Since such an olefin polymerization catalyst has extremely high polymerization performance for α-olefins (for example, 1-hexene) copolymerized with ethylene, an α-olefin content that is too high after a predetermined polymerization is completed. It is necessary to devise such that no copolymer is formed. For example, [1] a method of separating a polymer, a solvent, and unreacted α-olefin with a solvent separation device simultaneously or as soon as possible after the contents of the polymerization vessel are extracted from the polymerization vessel; [2] A method of forcibly discharging the solvent and unreacted α-olefin out of the system by adding an inert gas such as nitrogen, [3] Forcing the solvent and unreacted α-olefin to be controlled by controlling the pressure applied to the contents [4] A method of diluting unreacted α-olefin to a concentration at which it is considered that substantially no polymerization occurs by adding a large amount of solvent to the contents, [5] Methanol, etc. Examples include a method of adding a substance that deactivates the polymerization catalyst, and [6] a method of cooling the contents to a temperature at which polymerization is considered not to occur. These methods may be carried out singly or in combination.
得られるエチレン系重合体の分子量は、重合系に水素を存在させるか、または重合温度を変化させることによって調節することができる。さらに、使用する成分(B)の違いにより調節することもできる。 The molecular weight of the resulting ethylene polymer can be adjusted by allowing hydrogen to be present in the polymerization system or changing the polymerization temperature. Furthermore, it can also adjust by the difference in the component (B) to be used.
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。
(1)エチレン系重合体粒子および所望により添加される他の成分を、押出機、ニーダー等を用いて機械的にブレンドして、所定の大きさにカットする方法。
(2)エチレン系重合体および所望により添加される他の成分を適当な良溶媒(例えば、ヘキサン、ヘプタン、デカン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエンおよびキシレン等の炭化水素溶媒)に溶解し、次いで溶媒を除去、しかる後に押出機、ニーダー等を用いて機械的にブレンドして、所定の大きさにカットする方法。
The polymer particles obtained by the polymerization reaction may be pelletized by the following method.
(1) A method of mechanically blending ethylene-based polymer particles and other components added as required using an extruder, a kneader, etc., and cutting them into a predetermined size.
(2) Dissolve the ethylene polymer and other components added as required in a suitable good solvent (for example, a hydrocarbon solvent such as hexane, heptane, decane, cyclohexane, benzene, toluene and xylene), and then remove the solvent. Removal and then mechanically blending using an extruder, kneader, etc., and cutting to a predetermined size.
本発明に係わるエチレン系重合体には、本発明の目的を損なわない範囲で、耐候性安定剤、耐熱安定剤、帯電防止剤、スリップ防止剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、滑剤、染料、核剤、可塑剤、老化防止剤、塩酸吸収剤、酸化防止剤などの添加剤やカーボンブラック、酸化チタン、チタンイエロー、フタロシアニン、イソインドリノン、キナクリドン化合物、縮合アゾ化合物、群青、コバルトブルー等の顔料が必要に応じて配合されていてもよい。 The ethylene polymer according to the present invention includes a weather resistance stabilizer, a heat resistance stabilizer, an antistatic agent, an anti-slip agent, an anti-blocking agent, an anti-fogging agent, a lubricant, a dye, as long as the object of the present invention is not impaired. Additives such as nucleating agents, plasticizers, anti-aging agents, hydrochloric acid absorbents, antioxidants, carbon black, titanium oxide, titanium yellow, phthalocyanine, isoindolinone, quinacridone compounds, condensed azo compounds, ultramarine, cobalt blue, etc. A pigment may be blended as necessary.
本発明に係る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。本発明に係るエチレン系重合体を、上記の成形体の中で、ブロー成形体およびパイプや異形などの押出成形体に用いると優れた特性を与えるので好ましい。 The ethylene polymer according to the present invention can be molded into blow molded products, inflation molded products, cast molded products, extruded laminated molded products, extruded molded products such as pipes and irregular shapes, foam molded products, injection molded products, and the like. . Furthermore, it can be used for fibers, monofilaments, nonwoven fabrics and the like. These molded products include molded products (laminates and the like) including a part made of an ethylene polymer and a part made of another resin. The ethylene polymer may be one that has been crosslinked in the molding process. It is preferable to use the ethylene-based polymer according to the present invention for blow molded products and extruded molded products such as pipes and irregular shapes in the above molded products.
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。 The ethylene polymer (E B ) for blow molded articles according to the present invention can be molded into a bottle container, an industrial chemical can, a gasoline tank, or the like by blow molding. These molded products include molded products (laminates and the like) including a portion made of an ethylene polymer (E B ) and a portion made of another resin. When the ethylene polymer (E B ) contains a pigment, the concentration is usually 0.01 to 3.00% by weight.
本発明に係るパイプ用のエチレン系重合体(EP)は、パイプや射出成形により成形されるパイプ用継ぎ手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(共)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。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。 The ethylene-based polymer (E P ) for pipes according to the present invention can be formed into a pipe or a pipe joint formed by injection molding. These molded bodies include molded bodies (laminates and the like) including a portion made of an ethylene (co) polymer and a portion made of another resin. When the ethylene polymer (E B ) contains a pigment, the concentration is usually 0.01 to 3.00% by weight.
各種物性の測定方法
★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0.1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0.1重量部、塩酸吸収剤としてのステアリン酸カルシウムを0.05重量部配合する。しかる後に東洋精機社製ラボプラストミル(2軸バッチ式溶融混練装置)を用い、設定温度190℃で、エチレン系重合体仕込み量40g(装置バッチ容積=60cm3)、50rpm、5分間または50rpm、10分間溶融混練後、取り出し20℃設定の冷却プレスでシートとし、これを適当な大きさに切断するなどして測定用試料とした。なお、通常の押出機を用いて造粒してもよい。ただし、連続2段重合して得られた粒子状のエチレン系重合体を造粒する際には、重合粒子を十分に均一化させるためにL/Dが長い2軸押出機を用いる等の工夫が必要である。
Measurement method of various physical properties ★ Preparation of sample for measurement 0.1 weight of tri (2,4-di-t-butylphenyl) phosphate as secondary antioxidant to 100 parts by weight of
★エチレン含量、αオレフィン含量の測定
13C-NMRによりエチレン重合体の分子鎖中における1,000カーボン当たりのメチル分岐数を測定した。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。なお、化学シフト基準として主鎖メチレンのピーク(29.97ppm)を用いた。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o-ジクロルベンゼン:ISOTEC社製ベンゼン-d6=5:1(体積比)の混合液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。エチレン・α-オレフィン共重合体の組成は、通常10mmφの試料管中で250〜400mgの共重合体を2mlのヘキサクロロブタジエンに均一に溶解させた試料の13C-NMR スペクトルを、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して決定される。
★ Measurement of ethylene content and α-olefin content
The number of methyl branches per 1,000 carbons in the molecular chain of the ethylene polymer was measured by 13 C-NMR. Measurement was performed using a Lambda 500 type nuclear magnetic resonance apparatus ( 1 H: 500 MHz) manufactured by JEOL Ltd. Measurement was performed at 10,000 to 30,000 integrations. The main chain methylene peak (29.97 ppm) was used as the chemical shift standard. Mixing of 250 to 400 mg of sample and Wako Pure Chemical Industries, Ltd. special grade o-dichlorobenzene: ISOTEC benzene-d 6 = 5: 1 (volume ratio) in a commercially available NMR measuring quartz glass tube with a diameter of 10
★クロス分別(CFC)
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。
★ Cross separation (CFC)
Measurement was carried out as follows using a Mitsubishi CFC T-150A model. The separation column is three Shodex AT-806MS, the eluent is o-dichlorobenzene, the sample concentration is 0.1-0.3wt / vol%, the injection volume is 0.5ml, the flow rate is 1.0ml / min. It is. The sample was heated at 145 ° C. for 2 hours, then cooled to 0 ° C. at 10 ° C./hr, and further maintained at 0 ° C. for 60 minutes to coat the sample. The temperature elution column capacity is 0.86 ml and the pipe capacity is 0.06 ml. The detector used an infrared spectrometer MIRAN 1A CVF type (CaF 2 cell) manufactured by FOXBORO, and infrared light of 3.42 μm (2924 cm −1 ) was detected by setting the absorbance mode with a response time of 10 seconds. The elution temperature was divided into 35 to 55 fractions from 0 ° C. to 145 ° C., particularly in the vicinity of the elution peak. All temperature indications are integers. For example, the elution fraction at 90 ° C. indicates a component eluted at 89 ° C. to 90 ° C. The molecular weight of the components that were not coated even at 0 ° C. and the molecular weight of the fraction eluted at each temperature were measured, and the molecular weight in terms of PE was determined using a general-purpose calibration curve. The SEC temperature is 145 ° C., the internal standard injection volume is 0.5 ml, the injection position is 3.0 ml, and the data sampling time is 0.50 seconds. In addition, when there are too many components to elute in a narrow temperature range and a pressure abnormality occurs, the sample concentration may be less than 0.1 wt / vol%. Data processing was performed with the analysis program “CFC data processing (version 1.50)” included with the device. Cross fractionation (CFC) itself is said to be an analytical method that reproduces the results with high analytical accuracy if the measurement conditions are exactly the same. Is more preferable.
★重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)および分子量曲線
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。
* Weight average molecular weight (Mw), number average molecular weight (Mn), and molecular weight curve It measured as follows using GPC-150C by Waters. The separation columns are TSKgel GMH6-HT and TSKgel GMH6-HTL, the column size is 7.5 mm in inner diameter and 600 mm in length, the column temperature is 140 ° C., the mobile phase is o-dichlorobenzene (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) ) And 0.025 wt% BHT (Takeda Pharmaceutical) as the antioxidant, moved at 1.0 ml / min, the sample concentration was 0.1 wt%, the sample injection amount was 500 μl, and a differential refractometer was used as the detector. Standard polystyrene for molecular weight Mw <1,000 and Mw> 4 × 10 6 Using Tosoh Corp., for 1,000 ≦ Mw ≦ 4 × 10 6 was used Pressure Chemical Corporation. The molecular weight calculation is a value obtained by universal calibration and conversion into polyethylene.
★分子量曲線の分離
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28に示した。
* Separation of molecular weight curve A program was created using Visual Basic of Excel (registered trademark) 97 manufactured by Microsoft Corporation. The two curves to be separated were log-normal distributions, and the molecular weight distribution curve was separated into two curves with different molecular weights by convergence calculation. The curve obtained by re-synthesizing the two separated curves and the molecular weight curve measured by GPC are compared, and the calculation is executed while changing the initial values so that the two are almost the same. Calculation is performed by dividing Log (molecular weight) into 0.02 intervals. Normalize the intensity so that the area of the measured molecular weight curve and the area of the curve obtained by recombining the two separated curves are 1, and the measured intensity (height) at each molecular weight and the strength of the recombined curve (high The value obtained by dividing the absolute value of the difference by the measured strength (height) is 0.4 or less, preferably 0.2 or less, more preferably 0.1 or less in the molecular weight range of 10,000 to 1,000,000. The curve separation calculation is repeated until the maximum peak position is 0.2 or less, preferably 0.1 or less. At this time, the difference between the Mw / Mn of the peak separated on the low molecular weight side and the Mw / Mn of the peak separated on the high molecular weight side is set to 1.5 or less. A calculation example is shown in FIG.
★平滑度係数R
東洋精機社製毛細式流れ特性試験機キャピログラフ1Bを用い、樹脂温度200℃、50mm/min(3.6cm3/min)の速度で樹脂を押し出す。長さL=60mm、直径D=1mmのノズル、またはキャピラリーダイスの代わりにチューブ形状物を押し出すことが出来る円筒ダイス(外径4mmφ、スリット=1mm、長さ10mm)を取り付ける。重合物がペレット化されていても、気相またはスラリー相中で重合された重合粒子同士が十分に混ざり合っていないと、溶融押出物表面に肌荒れが生じる。 このようにして得られたストランドまたはチューブの外側を測定面として表面粗さを測定する。測定には東京精密社製サーフコム1400Dを用いた。測定長さ=10mm、測定速度=0.06mm/秒、サンプリング時間=0.01秒、サンプリングピッチ=0.6μm、測定針の材質はダイアモンド、測定針の先端=5μmφ、計算規格JIS B0601-1982で計算した十点平均粗さをRzとする。Rzは測定長さ10mmの平均線に対して、最高から5番目までの山頂の標高の平均値と最深から5番目までの谷底の標高の平均値との差の値である。測定は場所を変えて3回行い、その平均値を分散係数Rとする。ここで、3回測定したRzについて標準偏差を求める。標準偏差の値が、3回測定したRzの平均値であるRの値の1/2よりも大きかった場合には再測定を行う。Rが20μmを越える場合には、重合粒子が十分には混ざり合っておらず、そのためにパイプやブローボトルのような厚い成形体を成形した場合にも流動不良を生じて表面肌が平滑でなかったり、重合粒子間に応力集中が発生して機械強度が十分に発現しなかったりする。一方、Rが20μm以下であれば、重合粒子の履歴は残っていないと言える。
★ Smoothness coefficient R
The resin is extruded at a resin temperature of 200 ° C and a speed of 50 mm / min (3.6 cm 3 / min) using a capillary flow characteristic tester Capillograph 1B manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. A nozzle with a length L = 60mm and a diameter D = 1mm, or a cylindrical die (outer diameter 4mmφ, slit = 1mm, length 10mm) that can extrude a tube-shaped object is attached instead of a capillary die. Even if the polymer is pelletized, if the polymer particles polymerized in the gas phase or slurry phase are not sufficiently mixed together, the surface of the melt-extruded product becomes rough. The surface roughness is measured using the strand or tube thus obtained as the measurement surface. For measurement, Surfcom 1400D manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd. was used. Measurement length = 10 mm, measurement speed = 0.06 mm / sec, sampling time = 0.01 sec, sampling pitch = 0.6 μm, measuring needle material is diamond, measuring needle tip = 5 μmφ, and is calculated according to the calculation standard JIS B0601-1982. Let the point average roughness be Rz. Rz is the value of the difference between the average value of the altitude at the top of the peak from the highest to the fifth and the average value of the altitude at the bottom of the valley from the deepest to the fifth with respect to the average line of the measurement length of 10 mm. The measurement is performed three times at different locations, and the average value is the dispersion coefficient R. Here, the standard deviation is obtained for Rz measured three times. If the value of the standard deviation is larger than 1/2 of the value of R, which is the average value of Rz measured three times, remeasurement is performed. When R exceeds 20 μm, the polymer particles are not sufficiently mixed, and therefore, even when forming a thick molded body such as a pipe or blow bottle, flow failure occurs and the surface skin is not smooth. Or stress concentration occurs between the polymer particles, and the mechanical strength is not sufficiently developed. On the other hand, if R is 20 μm or less, it can be said that no history of polymer particles remains.
★10μmを超える連続した結晶構造の測定
エチレン系重合体を神藤金属工業社製油圧式プレス成形機を用いて、190℃で融解させた後、10MPaの圧でシート形状とし、20℃に設定した冷却プレスで0.5mm厚のプレスシートを作成した。その後、ミクロトームなどを用いて0.5mm(プレスシートの厚み)×10〜20μm程度に切削する。その後、切削片にグリセリンを少量塗布してプレパラートに密着させて、その上からカバーガラスを乗せ、観察用試料とした。この試料をクロスニコルの偏光板の間にセットして75倍程度および150倍程度に拡大した光学顕微鏡で観察した。図29および図30に、視野の一部にのみ結晶構造が観察される場合で10μmを超える連続した結晶構造は存在しないとするものの例と、視野全体に結晶構造が観察される場合で10μmを超える連続した結晶構造が存在するとするものの例とを示す。なお、スケールバーは全長で0.5mmである。
★ Measurement of continuous crystal structure exceeding 10μm Ethylene polymer was melted at 190 ° C using a hydraulic press molding machine manufactured by Shinto Metal Industry Co., Ltd. A press sheet having a thickness of 0.5 mm was prepared by pressing. Then, it cuts to about 0.5 mm (press sheet thickness) × 10 to 20 μm using a microtome or the like. Thereafter, a small amount of glycerin was applied to the cut piece and brought into close contact with the preparation, and a cover glass was placed thereon to form an observation sample. This sample was set between crossed Nicols polarizing plates and observed with an optical microscope magnified about 75 times and 150 times. 29 and 30 show an example in which there is no continuous crystal structure exceeding 10 μm when the crystal structure is observed only in a part of the field of view, and 10 μm when the crystal structure is observed in the entire field of view. An example of what is said to be a continuous crystal structure exceeding is shown. The scale bar has a total length of 0.5 mm.
★メチル分岐数の測定
13C-NMRによりポリエチレン分子鎖中における1,0000カーボン当たりのメチル分岐数を測定した。測定は日本電子(株)社製EPC500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。なお、化学シフト基準として主鎖メチレンのピーク(29.97 ppm)を用いた。直径10mmの市販のNMR測定石英ガラス管中に、試料250〜400mgと和光純薬工業(株)社製特級o-ジクロロベンゼン:ISOTEC社製ベンゼン-d6=5:1(体積比)の混合液3mlを入れ、120℃にて加熱、均一分散させて測定した。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。1,000カーボン当たりのメチル分岐数は、5〜45ppmの範囲に現れる吸収の積分総和に対する、メチル分岐由来のメチル基の吸収(19.9ppm)の積分強度比より算出した。炭素数1,000個当たりのメチル分岐数が0.08個未満の場合には測定限界以下で検出されない。
★ Measurement of the number of methyl branches
The number of methyl branches per 1,000 carbon atoms in the polyethylene molecular chain was measured by 13 C-NMR. For the measurement, an EPC500 type nuclear magnetic resonance apparatus ( 1 H; 500 MHz) manufactured by JEOL Ltd. was used. Measurement was performed at 10,000 to 30,000 integrations. The main chain methylene peak (29.97 ppm) was used as the chemical shift standard. Mixing of 250 to 400 mg of sample and special grade o-dichlorobenzene manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: benzene-d 6 = 5: 1 manufactured by ISOTEC (volume ratio) into a commercially available quartz glass tube with a diameter of 10
★極限粘度([η])
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)。
★ Intrinsic viscosity ([η])
It is a value measured at 135 ° C. using a decalin solvent. That is, about 20 mg of granulated pellets are dissolved in 15 ml of decalin, and the specific viscosity η sp is measured in an oil bath at 135 ° C. After adding 5 ml of decalin solvent to the decalin solution for dilution, the specific viscosity η sp is measured in the same manner. This dilution operation is repeated two more times, and the value of η sp / C when the concentration (C) is extrapolated to 0 is obtained as the intrinsic viscosity (see the following formula).
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。
Using a hydraulic heat press manufactured by Shinfuji Metal Industry Co., Ltd., set at 190 ° C, a 0.5mm thick sheet was formed at a pressure of 100kg / cm 2 (spacer shape; 45x45x on a 240x240x0.5mm thick plate) Samples for measurement were prepared by cooling by compressing at a pressure of 100 kg / cm 2 using another hydraulic heat press machine manufactured by Shinfuji Metal Industry Co., Ltd., set to 20 ° C., which was set to 20 ° C. The hot plate was a 5 mm thick SUS plate. The press sheet was heat-treated at 120 ° C. for 1 hour, linearly cooled to room temperature over 1 hour, and then measured with a density gradient tube.
★デカンに対する可溶性
溶媒に140℃に制御されたデカンを用い、試料は0.5mm厚プレスシートから切り出すか、または造粒ペレットを用い、濃度を1mg/mlとする以外は、JIS K 6796に準じてゲル含量の測定を行い、ゲル分率が1wt%以下の場合、140℃デカンに対して可溶とする。
★ Soluble in decane According to JIS K 6796, except that decane controlled at 140 ° C is used as the solvent, and the sample is cut from a 0.5 mm thick press sheet or granulated pellets and the concentration is 1 mg / ml. The gel content is measured, and if the gel fraction is 1 wt% or less, it is soluble in 140 ° C decane.
・ プレスシートの耐環境応力亀裂試験: ESCR(hr)
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。
-Environmental stress cracking test for press sheets: ESCR (hr)
Using a hydraulic heat press manufactured by Shinfuji Metal Industry Co., Ltd. set at 190 ° C, a 2mm thick sheet was formed at a pressure of 100kg / cm 2 (spacer shape; 80x80x2mm on a 240x240x2mm thick plate, A sample for measurement was prepared by cooling by compressing at a pressure of 100 kg / cm 2 using another hydraulic hot press machine manufactured by Shinfuji Metal Industry Co., Ltd. set at 20 ° C. The hot plate was a 5 mm thick SUS plate. From the above 80 × 80 × 2 mm thick press sheet, a 13 mm × 38 mm test piece was punched out using an ordered bell and used as an evaluation sample.
耐環境応力破壊(ESCR)性は、ASTM D1693に準じて実施した。評価条件(ベントストリップ法)の概略を以下に示した。
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)を対数確率紙を用いて求める。
Environmental stress fracture resistance (ESCR) resistance was measured according to ASTM D1693. The outline of the evaluation conditions (vent strip method) is shown below.
Sample shape: Press molding C method specie 38x13mm Thickness 2mm (HDPE)
Notch length 19mm, depth 0.35mm
Test temperature: 50 ° C Constant temperature water bath Controllable to 50.0 ± 0.5 ° C Sample holding: 11.75mm inner dimension 165mm length holder set with special bending jig Surfactant: Nonylphenyl polyoxyethylene ethanol ( AntaroxCO-630 (commercially available) is diluted with water and used at a concentration of 10%.
Evaluation method: F50 destruction time (50% destruction time) is obtained using logarithmic probability paper.
★プレスシートの曲げ弾性率
上記ESCR性測定用の80×80×2mm厚プレスシートから幅12.7mm、長さ63.5mmの試験片を打ち抜き、ASTM-D-790に準拠し、試験温度23℃、曲げ速度5.0mm/min、曲げスパン間距離32.0mmで測定した。
★ Bending elastic modulus of press sheet A test piece with a width of 12.7mm and a length of 63.5mm is punched from the 80 × 80 × 2mm thick press sheet for ESCR property measurement, and the test temperature is 23 ° C in accordance with ASTM-D-790. The measurement was performed at a bending speed of 5.0 mm / min and a distance between bending spans of 32.0 mm.
★tanδ(=損失弾性率G''/貯蔵弾性率G')
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RS-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。
★ tanδ (= loss modulus G '' / storage modulus G ')
Details of tan δ are described in, for example, Polymer publications, “Lectures / Rheology”, pages 20-23 of the Japanese Society of Rheology. The measurement was performed using a rheometer RS-II manufactured by Rheometrics, Inc., and measuring the angular frequency (ω (rad / sec)) dispersion of the storage elastic modulus G ′ (Pa) and the loss elastic modulus G ″ (Pa). The sample holder was a 25 mmφ parallel plate, and the sample thickness was about 2 mm. The measurement temperature was 190 ° C., and G ′ and G ″ were measured in the range of 0.04 ≦ ω ≦ 400. The number of measurement points was 5 per ω digit. The amount of strain was appropriately selected in the range of 2 to 25% so that the torque in the measurement range could be detected and the torque was not exceeded.
★ボトルの座屈強度、耐環境応力破壊(ESCR)性測定およびピンチオフ性を見るためのボトルの作成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。
★ Bottle buckling strength, environmental stress fracture resistance (ESCR) measurement, and bottle creation to check pinch-off property Using Plako's extrusion blow molding machine (model name: 3B 50-40-40), set temperature Blow molding under the conditions of 180 ° C, die diameter 23mmφ, core diameter 21mmφ, extrusion rate 12kg / hr,
★ボトルの座屈強度
上記のように作成したボトルをインストロン製万能試験機にてクロスヘッド速度20mm/minの条件で座屈強度を測定した。
★ Buckling strength of the bottle The buckling strength of the bottle created as described above was measured with a universal testing machine manufactured by Instron at a crosshead speed of 20 mm / min.
★ボトルの耐環境応力破壊(ESCR)性
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。
★ Environmental stress fracture resistance (ESCR) of bottles After filling 100 cc of Kao's kitchen hitter into the bottle created as above, the mouth is sealed with resin and held in an oven at 65 ° C to reduce the breakage time. Observed and determined F50 destruction time using logarithmic probability paper.
★ボトルのピンチオフ性(ピンチ部肉厚比の測定)
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31参照)。
★ Pinch-off property of bottle (measurement of pinch thickness ratio)
When the bottom of the bottle obtained by blow molding as described above is cut in a direction perpendicular to the mating surface of the mold, the thickness of the center of the bottle is a, and the thickness of the thickest part is b. Then, the pinch thickness ratio is represented by (a / b). The larger the value, the better the pinch shape (see FIG. 31).
★80℃の引張疲労強度
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、および6mm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、および200×200×6mm厚の板に30×60×6mm、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、80℃引張疲労強度測定用の試料を作成した。30×60×6mm厚プレスシートより、タテ5〜6mm×ヨコ6mm×長さ60mmの角柱に切削し、実測定用の評価試料とした。
★ 80 ℃ tensile fatigue strength
Using a hydraulic heat press manufactured by Shinfuji Metal Industry Co., Ltd. set at 190 ° C, sheets of 2mm and 6mm thickness were formed at a pressure of 100kg / cm 2 (spacer shape: 80 × on a 240 × 240 × 2mm thick plate) 80 x 2 mm, 4 pieces, and 30 x 60 x 6 mm on a 200 x 200 x 6 mm thick plate, 4 pieces), using another Kamito Metal Industries hydraulic heat press set at 20 ° C, 100 kg / The sample was cooled by compressing at a pressure of cm 2 to prepare a sample for measuring 80 ° C. tensile fatigue strength. A 30 × 60 × 6 mm thick press sheet was cut into a 5-5 mm vertical × 6 mm wide × 60 mm long prism and used as an evaluation sample for actual measurement.
引張疲労強度(試験片形状)は、島津製作所製サーボパルサーEHF-ER1KN×4−40L型を用いて、JIS K-6774に準拠。(全周ノッチ式、ノッチ深さ1mm) 評価条件の概略は以下の通り; 試験片形状(5〜6×6×60mm角柱ノッチ入り)、試験波形および試験周波数(矩形波0.5Hz)、試験温度(80℃)、実応力が10〜18MPaの範囲で数点測定し、試料が破壊したときの振動回数を疲労強度とした。なお、少なくとも実応力が異なる3点以上で測定し、破断回数で3桁以上または実応力で3MPa以上の範囲で測定し、対数近似の最小二乗法で近似式を作成して、破断回数が10,000回および100,000回のときに相当する実応力を求める。
Tensile fatigue strength (test specimen shape) conforms to JIS K-6774 using Shimadzu servo pulsar EHF-ER1KN × 4-40L. (All-around notch type,
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
〔合成例1〕
[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)。
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further more concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples.
[Synthesis Example 1]
[Preparation of solid catalyst component (α)]
After 8.5 kg of silica dried at 200 ° C. for 3 hours was suspended in 33 liters of toluene, 82.7 liters of methylaluminoxane solution (Al = 1.42 mol / liter) was added dropwise over 30 minutes. Next, the temperature was raised to 115 ° C. over 1.5 hours, and the reaction was carried out at that temperature for 4 hours. Thereafter, the temperature was lowered to 60 ° C., and the supernatant was removed by a decantation method. The obtained solid catalyst component was washed with toluene three times and then resuspended with toluene to obtain a solid catalyst component (α) (total volume 150 liters).
[担持触媒の調製]
充分に窒素置換した100mlの二つ口フラスコ中に、トルエン20mlに懸濁させた固体触媒成分(α)をアルミニウム換算で20.39mmol入れ、その懸濁液を攪拌しながら、室温下(23℃)でジフェニルメチレン(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ライドの濃度2mmol/リットルのトルエン溶液を45.2ml(0.09mmol)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-デカン50mlを用いて洗浄を4回行い、得られた担持触媒を100mlのn-デカンにリスラリーし触媒懸濁液として、固体触媒成分(β)を得た。
[Preparation of supported catalyst]
In a 100 ml two-necked flask thoroughly purged with nitrogen, 20.39 mmol of the solid catalyst component (α) suspended in 20 ml of toluene was placed in an aluminum equivalent, and the suspension was stirred at room temperature (23 ° C.). Then, 45.2 ml (0.09 mmol) of a toluene solution of diphenylmethylene (cyclopentadienyl) (2,7-di-t-butylfluorenyl) zirconium dichloride having a concentration of 2 mmol / liter was added, followed by stirring for 60 minutes. After stopping the stirring, the supernatant liquid was removed by decantation, washing was performed 4 times with 50 ml of n-decane, and the obtained supported catalyst was reslurried in 100 ml of n-decane to form a catalyst suspension as a solid catalyst component ( β) was obtained.
[実施例1]
[重合]
充分に窒素置換した1000mlのオートクレーブにn-ヘプタン500mlを入れ、濃度1mol/リットルのトリイソブチルアルミニウム0.25ml(0.25mmol)、合成例1で得た固体触媒成分(β)3.85ml(Zr原子として0.003mmol相当)を投入し、水素含量2.53 vol%のエチレン・水素混合ガスで8.0kg/cm2Gに加圧し、80℃で重合を開始した。重合中は8.0kg/cm2Gに保つようにエチレン・水素混合ガスを添加し、70分間重合した。重合後、脱圧し、窒素置換を行いエチレン・水素混合ガスを除去した。
[Example 1]
[polymerization]
Put 500 ml of n-heptane in a 1000 ml autoclave thoroughly purged with nitrogen, 0.25 ml (0.25 mmol) of triisobutylaluminum with a concentration of 1 mol / liter, 3.85 ml of the solid catalyst component (β) obtained in Synthesis Example 1 (0.003 as Zr atoms) mmol equivalent) was added, pressurized to 8.0 kg / cm 2 G with an ethylene / hydrogen mixed gas having a hydrogen content of 2.53 vol%, and polymerization was started at 80 ° C. During the polymerization, an ethylene / hydrogen mixed gas was added so as to keep the pressure at 8.0 kg / cm 2 G, and polymerization was performed for 70 minutes. After the polymerization, the pressure was released and nitrogen substitution was performed to remove the ethylene / hydrogen mixed gas.
このオートクレーブに濃度1mol/リットルのトリイソブチルアルミニウム0.25ml(0.25mmol)、1-ヘキセン2.7mlを投入し、水素含量0.10 vol%のエチレン・水素混合ガスで8.0 kg/cm2Gに加圧し、80℃で再度重合を開始した。重合中は8.0 kg/cm2Gに保つようにエチレン・水素混合ガスを添加し、20.5分間重合した。重合終了後、脱圧し、メタノールを加えて触媒を失活させた後、ポリマーを濾過、洗浄し、真空下80℃で12時間乾燥した。得られたポリマーは84.50gであった。 The autoclave was charged with 0.25 ml (0.25 mmol) of triisobutylaluminum having a concentration of 1 mol / liter and 2.7 ml of 1-hexene, and pressurized to 8.0 kg / cm 2 G with an ethylene / hydrogen mixed gas having a hydrogen content of 0.10 vol%. Polymerization was started again at 0 ° C. During the polymerization, an ethylene / hydrogen mixed gas was added so as to keep the pressure at 8.0 kg / cm 2 G, and the polymerization was carried out for 20.5 minutes. After completion of the polymerization, the pressure was released and methanol was added to deactivate the catalyst. Then, the polymer was filtered, washed, and dried under vacuum at 80 ° C. for 12 hours. The obtained polymer was 84.50 g.
この重合粒子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0.1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0.1重量部、塩酸吸収剤としてのステアリン酸カルシウムを0.05重量部配合する。しかる後に東洋精機社製ラボプラストミル(2軸バッチ式溶融混練装置)を用い、設定温度190℃で、樹脂仕込み量40g(装置バッチ容積=60cm3)、50rpm、5分間溶融混練後取り出し、20℃設定の冷却プレスでシートとし、これを適当な大きさに切断するなどして測定用試料とした。結果を表1〜3および表6に示す。CFC分別の等高線を図1に、低温側から眺めた3次元チャート(鳥瞰図)を図2に、高温側から眺めた3次元チャート(鳥瞰図)を図3に、ピーク温度(T2)(℃)における溶出成分のGPC曲線を図4に、73〜76(℃)で溶出する成分のGPC曲線を図5に、95〜96(℃)で溶出する成分のGPC曲線を図6に示す。偏光顕微鏡観察において、10μmを超える連続した結晶構造は存在していない。また、この試料は比較例で用いた試料に比べ80℃の引張疲労強度が極めて高いことが分かる(図32参照)。 0.1 parts by weight of tri (2,4-di-t-butylphenyl) phosphate as a secondary antioxidant and n-octadecyl-3- (4 & apos) as a heat stabilizer for 100 parts by weight of the polymer particles 0.1 parts by weight of; -hydroxy-3 ', 5'-di-t-butylphenyl) propinate and 0.05 parts by weight of calcium stearate as a hydrochloric acid absorbent. Thereafter, using a lab plast mill manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. (biaxial batch type melt kneader), set temperature 190 ° C, resin charge 40g (device batch volume = 60cm 3 ), 50rpm, 5 minutes after melt kneading and taking out, 20 It was made into a sheet with a cooling press set at 0 ° C., and cut into an appropriate size to obtain a sample for measurement. The results are shown in Tables 1 to 3 and Table 6. Fig. 1 shows the contour line of CFC separation, Fig. 2 shows a 3D chart (bird's eye view) viewed from the low temperature side, Fig. 3 shows a 3D chart (bird's eye view) viewed from the high temperature side, and peak temperature (T 2 ) (℃) FIG. 4 shows the GPC curve of the eluted component in FIG. 4, FIG. 5 shows the GPC curve of the component eluted at 73 to 76 (° C.), and FIG. 6 shows the GPC curve of the component eluted at 95 to 96 (° C.). In the observation with a polarizing microscope, there is no continuous crystal structure exceeding 10 μm. It can also be seen that this sample has an extremely high tensile fatigue strength at 80 ° C. compared to the sample used in the comparative example (see FIG. 32).
[実施例2]
[重合]
充分に窒素置換した1000mlのオートクレーブにn-ヘプタン500mlを入れ、濃度1mol/リットルのトリイソブチルアルミニウム0.25ml(0.25mmol)、合成例1で得た固体触媒成分(β)3.90ml(Zr原子として0.00304mmol相当)を投入し、水素含量2.53 vol%のエチレン・水素混合ガスで8.0kg/cm2Gに加圧し、80℃で重合を開始した。重合中は8.0kg/cm2Gに保つようにエチレン・水素混合ガスを添加し、63分間重合した。重合後、脱圧し、窒素置換を行いエチレン・水素混合ガスを除去した。
[Example 2]
[polymerization]
500 ml of n-heptane is put into a 1000 ml autoclave sufficiently purged with nitrogen, 0.25 ml (0.25 mmol) of triisobutylaluminum having a concentration of 1 mol / liter, 3.90 ml of the solid catalyst component (β) obtained in Synthesis Example 1 (0.00304 as Zr atoms) mmol equivalent) was added, pressurized to 8.0 kg / cm 2 G with an ethylene / hydrogen mixed gas having a hydrogen content of 2.53 vol%, and polymerization was started at 80 ° C. During the polymerization, an ethylene / hydrogen mixed gas was added so as to keep the pressure at 8.0 kg / cm 2 G, and polymerization was performed for 63 minutes. After the polymerization, the pressure was released and nitrogen substitution was performed to remove the ethylene / hydrogen mixed gas.
このオートクレーブに濃度1mol/リットルのトリイソブチルアルミニウム0.25ml(0.25mmol)、1-ヘキセン2.7mlを投入し、水素含量0.15 vol%のエチレン・水素混合ガスで8.0kg/cm2Gに加圧し、80℃で再度重合を開始した。重合中は8.0kg/cm2Gに保つようにエチレン・水素混合ガスを添加し、20.5分間重合した。重合終了後、脱圧し、メタノールを加えて触媒を失活させた後、ポリマーを濾過、洗浄し、真空下80℃で12時間乾燥した。得られたポリマーは84.50gであった。 The autoclave was charged with 0.25 ml (0.25 mmol) of triisobutylaluminum having a concentration of 1 mol / liter and 2.7 ml of 1-hexene, and pressurized to 8.0 kg / cm 2 G with an ethylene / hydrogen mixed gas having a hydrogen content of 0.15 vol%. Polymerization was started again at 0 ° C. During the polymerization, an ethylene / hydrogen mixed gas was added so as to keep the pressure at 8.0 kg / cm 2 G, and polymerization was performed for 20.5 minutes. After completion of the polymerization, the pressure was released and methanol was added to deactivate the catalyst. Then, the polymer was filtered, washed, and dried under vacuum at 80 ° C. for 12 hours. The obtained polymer was 84.50 g.
この重合粒子100重量部に対して、実施例1で用いたのと同様の二次抗酸化剤、耐熱安定剤および塩酸吸収剤を同量部配合した。しかる後に東洋精機社製ラボプラストミルを用い、実施例1で用いたのと同様の設定温度、樹脂仕込み量、回転数および溶融時間条件で溶融混練後、取り出し20℃設定の冷却プレスでシートとし、これを適当な大きさに切断するなどして測定用試料とした。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1〜3および表6に示す。偏光顕微鏡観察において、10μmを超える連続した結晶構造は存在していない。この試料は比較例で用いた試料に比べて80℃の引張疲労強度が高いことが分かる(図32参照)。 The same amount of secondary antioxidant, heat stabilizer and hydrochloric acid absorbent as those used in Example 1 were added to 100 parts by weight of the polymer particles. After that, using a lab plast mill manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., melt-kneaded at the same setting temperature, resin charge amount, rotation speed and melting time conditions as used in Example 1, and then taken out to form a sheet with a cooling press set at 20 ° C. Then, this was cut into an appropriate size to obtain a measurement sample. Moreover, a press sheet was prepared using the sample and the physical properties were measured. The results are shown in Tables 1 to 3 and Table 6. In the observation with a polarizing microscope, there is no continuous crystal structure exceeding 10 μm. It can be seen that this sample has a higher tensile fatigue strength at 80 ° C. than the sample used in the comparative example (see FIG. 32).
〔合成例2〕
[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℃)でジフェニルメチレン(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ライド37.38mmol/リットル溶液を2リットル(74.76mmol)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。
[Synthesis Example 2]
[Preparation of supported catalyst]
In a fully nitrogen-substituted reactor, 19.60 mol of the solid catalyst component (α) synthesized in Synthesis Example 1 suspended in toluene was added in terms of aluminum, and the suspension was stirred at room temperature ( At 20 to 25 ° C., 2 liters (74.76 mmol) of a 37.38 mmol / liter solution of diphenylmethylene (cyclopentadienyl) (2,7-di-t-butylfluorenyl) zirconium dichloride was added, followed by stirring for 60 minutes. . After the stirring is stopped, the supernatant liquid is removed by decantation, washing is performed twice with 40 liters of n-hexane, and the obtained supported catalyst is reslurried in n-hexane to form a 25 liter catalyst suspension as a solid catalyst. Component (γ) was obtained.
[固体触媒成分(γ)の予備重合による固体触媒成分(δ)の調製]
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。
[Preparation of Solid Catalyst Component (δ) by Prepolymerization of Solid Catalyst Component (γ)]
Into a reactor equipped with a stirrer, 15.8 liters of purified n-hexane and the above solid catalyst component (γ) were added in a nitrogen atmosphere, then 5 mol of triisobutylaluminum was added and 3 g of polyethylene per 1 g of the solid component was added while stirring. Was pre-polymerized with an equivalent amount of ethylene. The polymerization temperature was kept at 20-25 ° C. After completion of the polymerization, the stirring was stopped, the supernatant was removed by decantation, washing was performed 4 times with 35 liters of n-hexane, and the obtained supported catalyst was made into a catalyst suspension with 20 liters of n-hexane. A solid catalyst component (δ) was obtained.
[比較例1]
[重合]
第1重合槽に、ヘキサンを50リットル/hr、合成例2で得た固体触媒成分(δ)をZr換算原子に換算して0.15mmol/hr、トリエチルアルミニウムを20mmol/hr、エチレンを5.0kg/hr、水素を65N-リットル/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8.5kg/cm2G、平均滞留時間2.5hrという条件で重合を行った。 第1重合槽から連続的に抜出された内容物は、内圧0.2kg/cm2G、65℃に保たれたフラッシュドラムで未反応エチレンおよび水素が実質的に除去された。
[Comparative Example 1]
[polymerization]
In the first polymerization tank, hexane is 50 liters / hr, the solid catalyst component (δ) obtained in Synthesis Example 2 is 0.15 mmol / hr in terms of Zr equivalent atoms, triethylaluminum is 20 mmol / hr, ethylene is 5.0 kg / hr. hr, hydrogen is continuously supplied at 65 N-liter / hr, and the polymerization tank contents are continuously withdrawn so that the liquid level in the polymerization tank becomes constant, while the polymerization temperature is 85 ° C., the reaction pressure is 8.5 kg / Polymerization was carried out under conditions of cm 2 G and an average residence time of 2.5 hours. In the contents continuously extracted from the first polymerization tank, unreacted ethylene and hydrogen were substantially removed by a flash drum maintained at 65 ° C. under an internal pressure of 0.2 kg / cm 2 G.
その後、該内容物は、ヘキサン20リットル/hr、エチレン4.0kg/hr、水素0.2N-リットル/hr、1-ヘキセン450g/hrとともに第2重合槽へ連続的に供給され、重合温度70℃、反応圧7kg/cm2G、平均滞留時間1.5hrという条件で引き続き重合を行った。
Thereafter, the contents are continuously fed to the second polymerization tank together with
第2重合槽においても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、該内容物中のヘキサン及び未反応モノマーを溶媒分離装置で除去、乾燥し重合体を得た。なお、本比較例1においては、後述する実施例3で行ったような、該内容物へのメタノールの供給は実施しなかった。 In the second polymerization tank, the contents of the polymerization tank are continuously withdrawn so that the liquid level in the polymerization tank is constant, and hexane and unreacted monomers in the contents are removed with a solvent separator and dried to remove the polymer. Obtained. In Comparative Example 1, methanol was not supplied to the contents as in Example 3 described later.
次に該重合粒子100重量部に対して、実施例1で用いたのと同様の二次抗酸化剤、耐熱安定剤および塩酸吸収剤を同量部配合した。しかる後にサーモプラスチックス社製20mmφ単軸押出機(L/D=28、フルフライトスクリュー、圧縮比=3、メッシュ 60/100/60)を用い、設定温度230℃で、樹脂押出量60g/min、100rpmで造粒して測定用試料とした。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1〜3および表6に示す。偏光顕微鏡観察において、10μmを超える連続した結晶構造は存在していない。
Next, the same amount of secondary antioxidant, heat resistance stabilizer and hydrochloric acid absorbent as those used in Example 1 were blended with 100 parts by weight of the polymer particles. After that, using Thermoplastics 20mmφ single screw extruder (L / D = 28, full flight screw, compression ratio = 3,
CFC分別の等高線を図7に、低温側から眺めた3次元チャート(鳥瞰図)を図8に、高温側から眺めた3次元チャート(鳥瞰図)を図9に、ピーク温度(T2)(℃)における溶出成分のGPC曲線を図10に、73〜76(℃)で溶出する成分のGPC曲線を図11に、95〜96(℃)で溶出する成分のGPC曲線を図12に示す。また図13は、鳥瞰図(図8又は図9)において、Log(M)をx軸、Temp(℃)をy軸、縦軸をz軸とした場合の、溶出成分のy-z面への投影図(溶出曲線)と溶出成分量の積分値(全体を100 area%)を示す。
図32に示したように、この試料の80℃の引張疲労強度はさほど高くない。
Fig. 7 shows the contour line of CFC separation, Fig. 8 shows the 3D chart (bird's eye view) viewed from the low temperature side, Fig. 9 shows the 3D chart (bird's eye view) viewed from the high temperature side, and peak temperature (T 2 ) (℃) FIG. 10 shows the GPC curve of the eluted component in FIG. 10, FIG. 11 shows the GPC curve of the component eluted at 73 to 76 (° C.), and FIG. 12 shows the GPC curve of the component eluted at 95 to 96 (° C.). FIG. 13 is a bird's-eye view (FIG. 8 or FIG. 9), where Log (M) is the x axis, Temp (° C.) is the y axis, and the vertical axis is the z axis. The projection figure (elution curve) and the integrated value of the eluted components (100 area% overall) are shown.
As shown in FIG. 32, the tensile fatigue strength at 80 ° C. of this sample is not so high.
[比較例2]
比較例1で得た重合粒子100重量部に対して、実施例1で用いたのと同様の二次抗酸化剤、耐熱安定剤および塩酸吸収剤を同量部配合した。しかる後にプラボー社製2軸押出機BT-30(30mmφ、L/D=46、同方向回転、ニーデイングゾーン4カ所)を用い、設定温度240℃で、樹脂押出量22g/min、100rpmで造粒して測定用試料とした。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1〜3および表6に示す。偏光顕微鏡観察において、10μmを超える連続した結晶構造は存在していない。比較例1と比べると平滑度が高く、80℃引張疲労強度も若干高いが、実施例1と比較すると、80℃引張疲労強度が低い(図32参照)。
[Comparative Example 2]
The same amount of secondary antioxidant, heat resistance stabilizer and hydrochloric acid absorbent as those used in Example 1 were blended with 100 parts by weight of the polymer particles obtained in Comparative Example 1. After that, it was made at a set temperature of 240 ° C, a resin extrusion rate of 22g / min, and 100rpm using a Plavo twin screw extruder BT-30 (30mmφ, L / D = 46, rotating in the same direction, 4 needing zones). It was granulated and used as a sample for measurement. Further, a press sheet was prepared using the sample, and the physical properties were measured. The results are shown in Tables 1 to 3 and Table 6. In the observation with a polarizing microscope, there is no continuous crystal structure exceeding 10 μm. The smoothness is higher than that of Comparative Example 1 and the 80 ° C. tensile fatigue strength is slightly higher, but the 80 ° C. tensile fatigue strength is lower than that of Example 1 (see FIG. 32).
[比較例3]
三井化学社製ハイゼックス7700M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1〜3および表6に示す。100倍視野で観察した偏光顕微鏡観察において、10μmを超える連続した結晶構造は存在していない。図32に示したように、この試料は80℃引張疲労測定では実施例に比べて疲労強度が低いことが分かる。
[Comparative Example 3]
The sample for measurement was Mitsui Chemicals Hi-Zex 7700M product pellets. The comonomer is 1-butene. Further, a press sheet was prepared using the sample, and the physical properties were measured. The results are shown in Tables 1 to 3 and Table 6. In observation with a polarizing microscope observed with a 100 × field, there is no continuous crystal structure exceeding 10 μm. As shown in FIG. 32, it can be seen that the 80 ° C. tensile fatigue measurement of this sample has a lower fatigue strength than the example.
[比較例4]
特開2002-53615号公報記載の実施例1で使用している触媒を用いて、80℃スラリー重合により[η]=0.72dl/gのエチレン単独重合体および[η]=5.2dl/g、およびブテン-1含量=1.7mol%のエチレン・ブテン-1共重合体を得た。これらを49/51(重量比)の割合で混合し、130℃パラキシレンに10g/1000mlの濃度で溶解、3時間攪拌後1時間掛けて、20℃の3000mlのアセトンに析出させ、ガラスフィルターを用いて濾過、60℃で一昼夜真空乾燥後、ラボプラストミルを用いて溶融混練して、測定用試料とした。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および表6に示す。
[Comparative Example 4]
[Η] = 0.72 dl / g ethylene homopolymer and [η] = 5.2 dl / g by 80 ° C. slurry polymerization using the catalyst used in Example 1 described in JP-A-2002-53615 As a result, an ethylene / butene-1 copolymer having a butene-1 content of 1.7 mol% was obtained. These were mixed at a ratio of 49/51 (weight ratio), dissolved in paraxylene at 130 ° C at a concentration of 10 g / 1000 ml, stirred for 3 hours and then 1 hour to precipitate in 3000 ml of acetone at 20 ° C. After filtration, vacuum drying was performed at 60 ° C. all day and night, and then melt-kneaded using a lab plast mill to obtain a measurement sample. Further, a press sheet was prepared using the sample, and the physical properties were measured. The results are shown in Table 1 and Table 6.
[比較例5]
バセル社製HDPE(商品名 ホスタレン、銘柄名 CRP100)の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。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1〜3および表6に示す。CFC分別による等高線を図14に、低温側から眺めた3次元チャート(鳥瞰図)を図15に、高温側から眺めた3次元チャート(鳥瞰図)を図16に、ピーク温度(T2)(℃)における溶出成分のGPC曲線を図17に、73〜76(℃)で溶出する成分のGPC曲線を図18に、95〜96(℃)で溶出する成分のGPC曲線を図19に示す。なお、ここではT1=T2である。偏光顕微鏡観察において、10μmを超える連続した結晶構造は存在していない。図32に示したように、この試料の80℃引張疲労測定試験では実施例に比べて疲労強度が低いことが分かる。
[Comparative Example 5]
A product pellet of HDPE (trade name: Hostalen, brand name: CRP100) manufactured by Basel was used as a measurement sample. The comonomer is 1-butene. Further, a press sheet was prepared using the sample, and the physical properties were measured. The results are shown in Tables 1 to 3 and Table 6. Fig. 14 shows the contour line by CFC separation, Fig. 15 shows the 3D chart (bird's eye view) viewed from the low temperature side, Fig. 16 shows the 3D chart (bird's eye view) viewed from the high temperature side, and peak temperature (T 2 ) (℃) FIG. 17 shows the GPC curve of the eluted component in FIG. 17, FIG. 18 shows the GPC curve of the component eluted at 73 to 76 (° C.), and FIG. 19 shows the GPC curve of the component eluted at 95 to 96 (° C.). Here, T 1 = T 2 . In the observation with a polarizing microscope, there is no continuous crystal structure exceeding 10 μm. As shown in FIG. 32, it can be seen that the 80 ° C. tensile fatigue measurement test of this sample has a lower fatigue strength than the example.
[実施例3]
[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0.11mmol/hr、トリエチルアルミニウムを20mmol/hr、エチレンを5.0kg/hr、水素を57N-リットル/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8.5kg/cm2G、平均滞留時間2.5hrという条件で重合を行った。
[Example 3]
[polymerization]
In the first polymerization tank, hexane is 45 liters / hr, the solid catalyst component (δ) obtained in Synthesis Example 2 is converted to Zr atoms, 0.11 mmol / hr, triethylaluminum is 20 mmol / hr, and ethylene is 5.0 kg / hr. While continuously supplying hydrogen at 57 N-liter / hr and continuously withdrawing the contents of the polymerization tank so that the liquid level in the polymerization tank becomes constant, the polymerization temperature is 85 ° C., the reaction pressure is 8.5 kg / cm. Polymerization was carried out under the conditions of 2 G and an average residence time of 2.5 hours.
第1重合槽から連続的に抜出された内容物は、内圧0.2kg/cm2G、65℃に保たれたフラッシュドラムで未反応エチレンおよび水素が実質的に除去された。
その後、該内容物は、ヘキサン35リットル/hr、エチレン4.0kg/hr、水素0.2N-リットル/hr、1-ヘキセン130g/hrとともに第2重合槽へ連続的に供給され、重合温度80℃、反応圧4.5kg/cm2G、平均滞留時間1.2hrという条件で引き続き重合を行った。
In the contents continuously extracted from the first polymerization tank, unreacted ethylene and hydrogen were substantially removed by a flash drum maintained at 65 ° C. under an internal pressure of 0.2 kg / cm 2 G.
Thereafter, the contents were continuously fed to the second polymerization tank together with hexane 35 liter / hr, ethylene 4.0 kg / hr, hydrogen 0.2 N-liter / hr, 1-hexene 130 g / hr,
第2重合槽においても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た。1-ヘキセンを多量に含む重合体の生成など、意図しない重合を防止するために、第2重合槽から抜き出した内容物へメタノールを2リットル/hrで供給し重合用触媒を失活させた。その後、該内容物中のヘキサン及び未反応モノマーを溶媒分離装置で除去、乾燥し重合体を得た。 In the second polymerization tank, the contents of the polymerization tank were continuously withdrawn so that the liquid level in the polymerization tank was constant. In order to prevent unintended polymerization such as the production of a polymer containing a large amount of 1-hexene, methanol was supplied to the contents extracted from the second polymerization tank at 2 liter / hr to deactivate the polymerization catalyst. Thereafter, hexane and unreacted monomers in the contents were removed with a solvent separator and dried to obtain a polymer.
次に該重合粒子100重量部に対して、実施例1で用いたのと同様の二次抗酸化剤、耐熱安定剤および塩酸吸収剤を同量部配合した。しかる後にプラボー社製2軸押出機BT-30を用いて比較例2と同様の設定温度、樹脂押出量および回転数の条件で造粒して測定用試料とした。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1〜3および表6に示す。 Next, the same amount of secondary antioxidant, heat resistance stabilizer and hydrochloric acid absorbent as those used in Example 1 were blended with 100 parts by weight of the polymer particles. Thereafter, granulation was carried out using a Plavo twin screw extruder BT-30 under the same conditions as in Comparative Example 2, such as the set temperature, the amount of resin extrusion, and the number of rotations to obtain a measurement sample. Further, a press sheet was prepared using the sample, and the physical properties were measured. The results are shown in Tables 1 to 3 and Table 6.
CFC分別の等高線を図20に、低温側から眺めた3次元チャート(鳥瞰図)を図21に、高温側から眺めた3次元チャート(鳥瞰図)を図22に、ピーク温度(T2)(℃)における溶出成分のGPC曲線を図23に、73〜76(℃)で溶出する成分のGPC曲線を図24に、95〜96(℃)で溶出する成分のGPC曲線を図25に示す。また図26は、鳥瞰図(図21又は図22)において、Log(M)をx軸、Temp(℃)をy軸、縦軸をz軸とした場合の、溶出成分のy-z面への投影図(溶出曲線)と溶出成分量の積分値(全体を100 area%)を示す。図27は、この溶出成分量積分値(全体を100 area%)のみを示したものである。なお図27中には、前記の比較例1、3および5、並びに後記する実施例12および13で得られた(又は用いた)エチレン系重合体についても併記した。 Fig. 20 shows the contour line of CFC separation, Fig. 21 shows the 3D chart (bird's eye view) seen from the low temperature side, Fig. 22 shows the 3D chart (bird's eye view) seen from the high temperature side, and peak temperature (T 2 ) (℃) FIG. 23 shows the GPC curve of the eluted component in FIG. 23, FIG. 24 shows the GPC curve of the component eluted at 73 to 76 (° C.), and FIG. 25 shows the GPC curve of the component eluted at 95 to 96 (° C.). FIG. 26 is a bird's-eye view (FIG. 21 or FIG. 22), where Log (M) is the x axis, Temp (° C.) is the y axis, and the vertical axis is the z axis. The projection figure (elution curve) and the integrated value of the eluted components (100 area% overall) are shown. FIG. 27 shows only the integrated value of the eluted component amount (100 area% as a whole). In FIG. 27, the ethylene polymers obtained (or used) in Comparative Examples 1, 3 and 5 and Examples 12 and 13 described later are also shown.
本実施例3で得られたエチレン系重合体の偏光顕微鏡観察において、10μmを超える連続した結晶構造は存在していない。図32に示したように、この試料の80℃引張疲労測定試験では比較例で用いた重合体に比べて疲労強度が高いことが分かる。 In the observation of the ethylene polymer obtained in Example 3 with a polarizing microscope, there is no continuous crystal structure exceeding 10 μm. As shown in FIG. 32, it can be seen that the 80 ° C. tensile fatigue measurement test of this sample has higher fatigue strength than the polymer used in the comparative example.
[実施例4]
[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0.11mmol/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125N-リットル/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8.5kg/cm2G、平均滞留時間2.5hrという条件で重合を行った。
[Example 4]
[polymerization]
In the first polymerization tank, hexane is 45 liters / hr, the solid catalyst component (δ) obtained in Synthesis Example 2 is converted to Zr atoms, 0.11 mmol / hr, triethylaluminum is 20 mmol / hr, and ethylene is 7.0 kg / hr. , While continuously supplying hydrogen at 125 N-liter / hr and continuously withdrawing the contents of the polymerization tank so that the liquid level in the polymerization tank is constant, the polymerization temperature is 85 ° C., the reaction pressure is 8.5 kg / cm. Polymerization was carried out under conditions of 2 G and an average residence time of 2.5 hours.
第1重合槽から連続的に抜出された内容物は、内圧0.2kg/cm2G、65℃に保たれたフラッシュドラムで未反応エチレンおよび水素が実質的に除去される。
その後、該内容物は、ヘキサン35リットル/hr、エチレン3.0kg/hr、水素0.07N-リットル/hr、1-ヘキセン30g/hrとともに第2重合槽へ連続的に供給され、重合温度80℃、反応圧4.5kg/cm2G、平均滞留時間0.8hrという条件で引き続き重合を行った。
The contents continuously extracted from the first polymerization tank are substantially free of unreacted ethylene and hydrogen by a flash drum maintained at 65 ° C. with an internal pressure of 0.2 kg / cm 2 G.
Thereafter, the contents were continuously fed to the second polymerization tank together with hexane 35 liter / hr, ethylene 3.0 kg / hr, hydrogen 0.07 N-liter / hr, 1-hexene 30 g / hr,
第2重合槽においても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た。1-ヘキセンを多量に含む重合体の生成など、意図しない重合を防止するために、第2重合槽から抜き出した内容物へメタノールを2リットル/hrで供給し重合用触媒を失活させた。その後該内容物中のヘキサン及び未反応モノマーを溶媒分離装置で除去、乾燥し重合体を得た。 In the second polymerization tank, the contents of the polymerization tank were continuously withdrawn so that the liquid level in the polymerization tank was constant. In order to prevent unintended polymerization such as the production of a polymer containing a large amount of 1-hexene, methanol was supplied to the contents extracted from the second polymerization tank at 2 liter / hr to deactivate the polymerization catalyst. Thereafter, hexane and unreacted monomers in the contents were removed with a solvent separator and dried to obtain a polymer.
次に該重合粒子100重量部に対して、実施例1で用いたのと同様の二次抗酸化剤、耐熱安定剤および塩酸吸収剤を同量部配合した。しかる後に東洋精機社製ラボプラストミルを用い、実施例1で用いたのと同様の設定温度、樹脂仕込み量、回転数および溶融時間条件で溶融混練後、取り出し20℃設定の冷却プレスでシートとし、これを適当な大きさに切断するなどして測定用試料とした。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。偏光顕微鏡観察において、10μmを超える連続した結晶構造は存在していない。 Next, the same amount of secondary antioxidant, heat resistance stabilizer and hydrochloric acid absorbent as those used in Example 1 were blended with 100 parts by weight of the polymer particles. After that, using a lab plast mill manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., melt-kneaded at the same setting temperature, resin charge amount, rotation speed and melting time conditions as used in Example 1, and then taken out to form a sheet with a cooling press set at 20 ° C. Then, this was cut into an appropriate size to obtain a measurement sample. Moreover, a press sheet was prepared using the sample and the physical properties were measured. The results are shown in Tables 1-4. In the observation with a polarizing microscope, there is no continuous crystal structure exceeding 10 μm.
[比較例6]
三井化学社製ハイゼックス6200B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1〜5に示す。偏光顕微鏡観察において、10μmを超える連続した結晶構造は存在していない。実施例4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。
[Comparative Example 6]
The sample for measurement was Mitsui Chemicals Hi-Zex 6200B product pellets. The comonomer is 1-butene. Further, a press sheet was prepared using the sample, and the physical properties were measured. The results are shown in Tables 1-5. In the observation with a polarizing microscope, there is no continuous crystal structure exceeding 10 μm. As compared with Example 4, it was found that the balance between rigidity and ESCR property was inferior.
〔合成例3〕
[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9.50mol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3mmol/リットル溶液を12.6ミリリットル(0.038mmol)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-ペンタン50mlを用いて洗浄を4回行い、得られた担持触媒を50mlのn-ペンタンにリスラリーし触媒懸濁液として、固体触媒成分(θ)を得た。
[Synthesis Example 3]
[Preparation of supported catalyst]
In a reactor sufficiently purged with nitrogen, 9.50 mol of the solid catalyst component (α) synthesized in Synthesis Example 1 suspended in toluene was added in terms of aluminum, and the suspension was stirred at room temperature ( 12.6 ml (0.038 mmol) of di (p-tolyl) methylene (cyclopentadienyl) (octamethyloctahydrodibenzofluorenyl)
[固体触媒成分(θ)の予備重合による固体触媒成分(φ)の調製]
攪拌機つき反応器に窒素雰囲気下、上記固体触媒成分(θ)を投入した後、トリイソブチルアルミニウム1.92mmolを加え、攪拌しながら、固体成分1g当たり1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-ペンタン50ミリ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-ペンタン100ミリリットルにて触媒懸濁液として固体触媒成分(φ)を得た。
[Preparation of solid catalyst component (φ) by prepolymerization of solid catalyst component (θ)]
Into a reactor equipped with a stirrer, the solid catalyst component (θ) was charged in a nitrogen atmosphere, and then 1.92 mmol of triisobutylaluminum was added, and 3 g of polyethylene was produced per 1 g of the solid component with stirring in an equivalent amount of ethylene. Prepolymerization was performed. The polymerization temperature was kept at 25 ° C. After completion of the polymerization, the stirring is stopped, the supernatant liquid is removed by decantation, washing is performed 4 times with 50 ml of n-pentane, and the obtained supported catalyst is solid as a catalyst suspension in 100 ml of n-pentane. A catalyst component (φ) was obtained.
[実施例5]
[重合]
充分に窒素置換した1000mlのオートクレーブにn-ヘプタン500mlを入れ、濃度1mol/リットルのトリイソブチルアルミニウム0.25ml(0.25mmol)、合成例3で得た固体触媒成分(φ)6.50ml(Zr原子0.0018mmol相当)を投入し、水素含量2.50 vol%のエチレン・水素混合ガスで8.0kg/cm2Gに加圧し、80℃で重合を開始した。重合中は8.0kg/cm2Gに保つようにエチレン・水素混合ガスを添加し、70.5分間重合した。重合後、脱圧し、窒素置換を行いエチレン・水素混合ガスを除去した。
[Example 5]
[polymerization]
Put 500 ml of n-heptane in a 1000 ml autoclave thoroughly purged with nitrogen, 0.25 ml (0.25 mmol) of triisobutylaluminum with a concentration of 1 mol / liter, 6.50 ml of solid catalyst component (φ) obtained in Synthesis Example 3 (0.0018 mmol of Zr atom) The pressure was increased to 8.0 kg / cm 2 G with an ethylene / hydrogen mixed gas having a hydrogen content of 2.50 vol%, and polymerization was started at 80 ° C. During the polymerization, an ethylene / hydrogen mixed gas was added so as to keep the pressure at 8.0 kg / cm 2 G, and polymerization was performed for 70.5 minutes. After the polymerization, the pressure was released and nitrogen substitution was performed to remove the ethylene / hydrogen mixed gas.
このオートクレーブに濃度1mol/リットルのトリイソブチルアルミニウム0.25ml(0.25mmol)、1-オクテン20.0mlを投入し、水素含量0.021 vol%のエチレン・水素混合ガスで8.0kg/cm2Gに加圧し、65℃で再度重合を開始した。重合中は8.0kg/cm2Gに保つようにエチレン・水素混合ガスを添加し、19.5分間重合した。重合終了後、脱圧し、メタノールを加えて触媒を失活させた後、ポリマーを濾過、洗浄し、真空下80℃で12時間乾燥した。得られたポリマーは104.9gであった。 This autoclave was charged with 0.25 ml (0.25 mmol) of triisobutylaluminum having a concentration of 1 mol / liter and 20.0 ml of 1-octene, and pressurized to 8.0 kg / cm 2 G with an ethylene / hydrogen mixed gas having a hydrogen content of 0.021 vol%. Polymerization was started again at ° C. During the polymerization, an ethylene / hydrogen mixed gas was added so as to keep the pressure at 8.0 kg / cm 2 G, and polymerization was performed for 19.5 minutes. After completion of the polymerization, the pressure was released and methanol was added to deactivate the catalyst. Then, the polymer was filtered, washed, and dried under vacuum at 80 ° C. for 12 hours. The obtained polymer was 104.9 g.
この重合粒子100重量部に対して、実施例1で用いたのと同様の二次抗酸化剤、耐熱安定剤および塩酸吸収剤を同量部配合した。しかる後にしかる後に東洋精機社製ラボプラストミルを用い、実施例1で用いたのと同様の設定温度、樹脂仕込み量、回転数および溶融時間条件で溶融混練後、取り出し20℃設定の冷却プレスでシートとし、これを適当な大きさに切断するなどして測定用試料とした。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1〜3および表6に示す。偏光顕微鏡観察において、10μmを超える連続した結晶構造は存在していない。 The same amount of secondary antioxidant, heat stabilizer and hydrochloric acid absorbent as those used in Example 1 were added to 100 parts by weight of the polymer particles. Thereafter, using a lab plast mill manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., after melt-kneading at the same set temperature, resin charge amount, rotation speed and melting time conditions as used in Example 1, take out with a cooling press set at 20 ° C. It was set as the sheet | seat and the sample for a measurement was cut | disconnected to a suitable magnitude | size. Moreover, a press sheet was prepared using the sample and the physical properties were measured. The results are shown in Tables 1 to 3 and Table 6. In the observation with a polarizing microscope, there is no continuous crystal structure exceeding 10 μm.
[実施例6]
[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0.13mmol/hr、トリエチルアルミニウムを20mmol/hr、エチレンを5.0kg/hr、水素を57N-リットル/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8.3kg/cm2G、平均滞留時間2.6hrという条件で重合を行った。 第1重合槽から連続的に抜出された内容物は、内圧0.35kg/cm2G、60℃に保たれたフラッシュドラムで未反応エチレンおよび水素が実質的に除去される。
[Example 6]
[polymerization]
In the first polymerization tank, hexane is 45 l / hr, the solid catalyst component (δ) obtained in Synthesis Example 2 is 0.13 mmol / hr in terms of Zr atoms, triethylaluminum is 20 mmol / hr, ethylene is 5.0 kg / hr. While continuously supplying hydrogen at 57 N-liter / hr and continuously withdrawing the contents of the polymerization tank so that the liquid level in the polymerization tank becomes constant, the polymerization temperature is 85 ° C., the reaction pressure is 8.3 kg / cm. Polymerization was carried out under the conditions of 2 G and an average residence time of 2.6 hours. The contents continuously extracted from the first polymerization tank are substantially free of unreacted ethylene and hydrogen by a flash drum maintained at 60 ° C. with an internal pressure of 0.35 kg / cm 2 G.
その後、該内容物は、ヘキサン35リットル/hr、エチレン3.5kg/hr、水素0.5N-リットル/hr、1-ヘキセン220g/hrとともに第2重合槽へ連続的に供給され、重合温度80℃、反応圧3.8kg/cm2G、平均滞留時間1.2hrという条件で引き続き重合を行った。
Thereafter, the contents were continuously supplied to the second polymerization tank together with hexane 35 liter / hr, ethylene 3.5 kg / hr, hydrogen 0.5 N-liter / hr, 1-hexene 220 g / hr,
第2重合槽においても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た。1-ヘキセンを多量に含む重合体の生成など、意図しない重合を防止するために、第2重合槽から抜き出した内容物へメタノールを2リットル/hrで供給し重合用触媒を失活させた。その後、該内容物中のヘキサン及び未反応モノマーを溶媒分離装置で除去、乾燥し重合体を得た。 In the second polymerization tank, the contents of the polymerization tank were continuously withdrawn so that the liquid level in the polymerization tank was constant. In order to prevent unintended polymerization such as the production of a polymer containing a large amount of 1-hexene, methanol was supplied to the contents extracted from the second polymerization tank at 2 liter / hr to deactivate the polymerization catalyst. Thereafter, hexane and unreacted monomers in the contents were removed with a solvent separator and dried to obtain a polymer.
この重合粒子100重量部に対して、実施例1で用いたのと同様の二次抗酸化剤、耐熱安定剤および塩酸吸収剤を同量部配合した。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。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1〜3および表6に示す。偏光顕微鏡観察において、10μmを超える連続した結晶構造は存在していない。図32に示したように、この試料の80℃引張疲労測定では比較例で用いた試料に比べて疲労強度が高い。
The same amount of secondary antioxidant, heat stabilizer and hydrochloric acid absorbent as those used in Example 1 were added to 100 parts by weight of the polymer particles. After that, using a Placo single screw extruder (screw diameter: 65 mm, L / D = 28,
[実施例7]
[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0.13mmol/hr、トリエチルアルミニウムを20mmol/hr、エチレンを5.0kg/hr、水素を55N-リットル/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8.1kg/cm2G、平均滞留時間2.6hrという条件で重合を行った。
[Example 7]
[polymerization]
In the first polymerization tank, hexane is 45 liters / hr, the solid catalyst component (δ) obtained in Synthesis Example 2 is converted to Zr atoms, 0.13 mmol / hr, triethylaluminum is 20 mmol / hr, and ethylene is 5.0 kg / hr. While continuously supplying hydrogen at 55 N-liter / hr and continuously withdrawing the contents of the polymerization tank so that the liquid level in the polymerization tank becomes constant, the polymerization temperature is 85 ° C., the reaction pressure is 8.1 kg / cm. Polymerization was carried out under the conditions of 2 G and an average residence time of 2.6 hours.
第1重合槽から連続的に抜出された内容物は、内圧0.35kg/cm2G、60℃に保たれたフラッシュドラムで未反応エチレンおよび水素が実質的に除去される。
その後、該内容物は、ヘキサン35リットル/hr、エチレン3.0kg/hr、水素0.5N-リットル/hr、1-ヘキセン130g/hrとともに第2重合槽へ連続的に供給され、重合温度80℃、反応圧3.9kg/cm2G、平均滞留時間1.2hrという条件で引き続き重合を行った。
The contents continuously extracted from the first polymerization tank are substantially free of unreacted ethylene and hydrogen by a flash drum maintained at 60 ° C. with an internal pressure of 0.35 kg / cm 2 G.
Thereafter, the contents were continuously fed to the second polymerization tank together with hexane 35 liter / hr, ethylene 3.0 kg / hr, hydrogen 0.5 N-liter / hr, 1-hexene 130 g / hr,
第2重合槽においても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た。1-ヘキセンを多量に含む重合体の生成など、意図しない重合を防止するために、第2重合槽から抜き出した内容物へメタノールを2リットル/hrで供給し重合用触媒を失活させた。その後、該内容物中のヘキサン及び未反応モノマーを溶媒分離装置で除去、乾燥し重合体を得た。 In the second polymerization tank, the contents of the polymerization tank were continuously withdrawn so that the liquid level in the polymerization tank was constant. In order to prevent unintended polymerization such as the production of a polymer containing a large amount of 1-hexene, methanol was supplied to the contents extracted from the second polymerization tank at 2 liter / hr to deactivate the polymerization catalyst. Thereafter, hexane and unreacted monomers in the contents were removed with a solvent separator and dried to obtain a polymer.
次に該重合粒子100重量部に対して、実施例1で用いたのと同様の二次抗酸化剤、耐熱安定剤および塩酸吸収剤を同量部配合した。しかる後にプラコー社製単軸押出機を用い、実施例6と同様の設定温度および樹脂押出量で造粒して測定用試料とした。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1〜3および表6に示す。偏光顕微鏡観察において、10μmを超える連続した結晶構造は存在していない。図32に示した80℃引張疲労測定結果からも分かるように、この試料は比較例で用いた試料に比べて疲労強度が高い。 Next, the same amount of secondary antioxidant, heat resistance stabilizer and hydrochloric acid absorbent as those used in Example 1 were blended with 100 parts by weight of the polymer particles. Thereafter, a single screw extruder manufactured by Plako Corporation was used to granulate at the same set temperature and resin extrusion amount as in Example 6 to obtain a measurement sample. Further, a press sheet was prepared using the sample, and the physical properties were measured. The results are shown in Tables 1 to 3 and Table 6. In the observation with a polarizing microscope, there is no continuous crystal structure exceeding 10 μm. As can be seen from the 80 ° C. tensile fatigue measurement results shown in FIG. 32, this sample has higher fatigue strength than the sample used in the comparative example.
〔合成例4〕
[固体触媒成分の調製]
合成例4に限り、シリカとして平均粒径が3μm、比表面積が800m2/gであり、細孔容積が1.0cm3/gである旭硝子株式会社製のSiO2を用いた。
[Synthesis Example 4]
[Preparation of solid catalyst component]
Only in Synthesis Example 4, SiO 2 manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. having an average particle diameter of 3 μm, a specific surface area of 800 m 2 / g, and a pore volume of 1.0 cm 3 / g was used as silica.
200℃で3時間乾燥したシリカ9.0kgを60.7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として3.03モル/リットル)61.8リットルを30分で滴下した。次いで1.5時間かけて115℃まで昇温し、同温度で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、トルエンで再懸濁して固体触媒成分(ε)を得た(全容積150リットル)。 After 9.0 kg of silica dried at 200 ° C. for 3 hours was suspended in 60.7 liters of toluene, 61.8 liters of methylaluminoxane solution (3.03 mol / liter as Al) was added dropwise over 30 minutes. Next, the temperature was raised to 115 ° C. over 1.5 hours, and the reaction was carried out at the same temperature for 4 hours. Thereafter, the temperature was lowered to 60 ° C., and the supernatant was removed by a decantation method. The obtained solid catalyst component was washed with toluene three times and then resuspended with toluene to obtain a solid catalyst component (ε) (total volume 150 liters).
[担持触媒の調製]
充分に窒素置換した反応器中に、固体触媒成分(ε)をアルミニウム換算で9.58mol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12.42mmol/リットル溶液を2リットル(24.84mmol)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(κ)を得た。
[Preparation of supported catalyst]
In a reactor sufficiently purged with nitrogen, 9.58 mol of the solid catalyst component (ε) in terms of aluminum is added, and the suspension is stirred and di (p-tolyl) methylene at room temperature (20 to 25 ° C.). After adding 2 liters (24.84 mmol) of (cyclopentadienyl) (octamethyloctahydrodibenzofluorenyl) zirconium dichloride 12.42 mmol / liter solution, the mixture was stirred for 60 minutes. After stopping the stirring, the supernatant liquid is removed by decantation, washing is performed twice with 40 liters of n-hexane, and the obtained supported catalyst is reslurried in n-hexane to form a 25 liter catalyst suspension as a solid catalyst. Component (κ) was obtained.
[固体触媒成分(κ)の予備重合による固体触媒成分(λ)の調製]
攪拌機つき反応器に窒素雰囲気下、精製n-ヘキサン21.9リットル、および上記固体触媒成分(κ)を投入した後、トリイソブチルアルミニウム1.7molを加え、攪拌しながら、固体成分1g当たり2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40リットルを用いて洗浄を3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(λ)を得た。
[Preparation of Solid Catalyst Component (λ) by Prepolymerization of Solid Catalyst Component (κ)]
Into a reactor equipped with a stirrer, 21.9 liters of purified n-hexane and the above solid catalyst component (κ) were charged under a nitrogen atmosphere, and then 1.7 mol of triisobutylaluminum was added, and 3 g of 2 g per 1 g of the solid component was added while stirring. Polyethylene was produced and prepolymerized with a considerable amount of ethylene. The polymerization temperature was kept at 20-25 ° C. After completion of the polymerization, stirring was stopped, the supernatant was removed by decantation, washing was performed 3 times with 40 liters of n-hexane, and the obtained supported catalyst was made into a catalyst suspension with 20 liters of n-hexane. A solid catalyst component (λ) was obtained.
[実施例8]
[重合]
第1重合槽に、ヘキサンを45リットル/hr、合成例4で得た固体触媒成分(λ)をZr原子に換算して0.11mmol/hr、トリエチルアルミニウムを15mmol/hr、エチレンを7.0kg/hr、水素を105N-リットル/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7.9kg/cm2G、平均滞留時間2.5hrという条件で重合を行った。
[Example 8]
[polymerization]
In the first polymerization tank, hexane is 45 liters / hr, the solid catalyst component (λ) obtained in Synthesis Example 4 is 0.11 mmol / hr in terms of Zr atoms, triethylaluminum is 15 mmol / hr, and ethylene is 7.0 kg / hr. While continuously supplying hydrogen at 105 N-liter / hr and continuously withdrawing the contents of the polymerization tank so that the liquid level in the polymerization tank becomes constant, the polymerization temperature is 85 ° C., the reaction pressure is 7.9 kg / cm. Polymerization was carried out under the conditions of 2 G and an average residence time of 2.5 hours.
第1重合槽から連続的に抜出された内容物は、内圧0.30kg/cm2G、60℃に保たれたフラッシュドラムで未反応エチレンおよび水素が実質的に除去される。
その後、該内容物は、ヘキサン35リットル/hr、エチレン4.0kg/hr、水素2.0N-リットル/hr、1-ヘキセン80g/hrとともに第2重合槽へ連続的に供給され、重合温度80℃、反応圧2.5kg/cm2G、平均滞留時間1.1hrという条件で引き続き重合を行った。
Unreacted ethylene and hydrogen are substantially removed from the contents continuously extracted from the first polymerization tank by a flash drum maintained at an internal pressure of 0.30 kg / cm 2 G and 60 ° C.
Thereafter, the contents were continuously fed to the second polymerization tank together with hexane 35 liter / hr, ethylene 4.0 kg / hr, hydrogen 2.0 N-liter / hr, 1-hexene 80 g / hr,
第2重合槽においても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た。1-ヘキセンを多量に含む重合体の生成など、意図しない重合を防止するために、第2重合槽から抜き出した内容物へメタノールを2リットル/hrで供給し重合用触媒を失活させた。その後、該内容物中のヘキサン及び未反応モノマーを溶媒分離装置で除去、乾燥し重合体を得た。 In the second polymerization tank, the contents of the polymerization tank were continuously withdrawn so that the liquid level in the polymerization tank was constant. In order to prevent unintended polymerization such as the production of a polymer containing a large amount of 1-hexene, methanol was supplied to the contents extracted from the second polymerization tank at 2 liter / hr to deactivate the polymerization catalyst. Thereafter, hexane and unreacted monomers in the contents were removed with a solvent separator and dried to obtain a polymer.
次に該重合粒子100重量部に対して、実施例1で用いたのと同様の二次抗酸化剤、耐熱安定剤および塩酸吸収剤を同量部配合した。しかる後にプラコー社製単軸押出機を用い、実施例6と同様の設定温度および樹脂押出量で造粒して測定用試料とした。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1〜3および表6に示す。偏光顕微鏡観察において、10μmを超える連続した結晶構造は存在していない。図32に示した80℃引張疲労測定結果から分かるように、この試料は比較例の試料に比べて疲労強度が高い。 Next, the same amount of secondary antioxidant, heat resistance stabilizer and hydrochloric acid absorbent as those used in Example 1 were blended with 100 parts by weight of the polymer particles. Thereafter, a single screw extruder manufactured by Plako Corporation was used to granulate at the same set temperature and resin extrusion amount as in Example 6 to obtain a measurement sample. Further, a press sheet was prepared using the sample, and the physical properties were measured. The results are shown in Tables 1 to 3 and Table 6. In the observation with a polarizing microscope, there is no continuous crystal structure exceeding 10 μm. As can be seen from the 80 ° C. tensile fatigue measurement results shown in FIG. 32, this sample has higher fatigue strength than the sample of the comparative example.
〔合成例5〕
[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19.60moll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(62.12mmol)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(τ)を得た。
[Synthesis Example 5]
[Preparation of supported catalyst]
In a fully nitrogen-substituted reactor, 19.60 mol of the solid catalyst component (α) synthesized in Synthesis Example 1 suspended in toluene was added in terms of aluminum, and the suspension was stirred at room temperature ( 20 ~ 25 ° C) di (p-tolyl) methylene (cyclopentadienyl) (octamethyloctahydrodibenzofluorenyl) zirconium dichloride 31.06mmol / L solution was added 2L (62.12mmol) and stirred for 60 minutes did. After stopping the stirring, the supernatant liquid is removed by decantation, washing is performed twice with 40 liters of n-hexane, and the obtained supported catalyst is reslurried in n-hexane to form a 25 liter catalyst suspension as a solid catalyst. Component (τ) was obtained.
[固体触媒成分(τ)の予備重合による固体触媒成分(ω)の調製]
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(τ)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(ω)を得た。
[Preparation of solid catalyst component (ω) by prepolymerization of solid catalyst component (τ)]
Into a reactor equipped with a stirrer, 15.8 liters of purified n-hexane and the above solid catalyst component (τ) were added in a nitrogen atmosphere, and then 5 mol of triisobutylaluminum was added and 3 g of polyethylene per 1 g of the solid component was added while stirring. Was pre-polymerized with an equivalent amount of ethylene. The polymerization temperature was kept at 20-25 ° C. After completion of the polymerization, the stirring was stopped, the supernatant was removed by decantation, washing was performed 4 times with 35 liters of n-hexane, and the obtained supported catalyst was made into a catalyst suspension with 20 liters of n-hexane. A solid catalyst component (ω) was obtained.
[実施例9]
[重合]
第1重合槽に、ヘキサンを45リットル/hr、合成例5で得た固体触媒成分(ω)をZr原子に換算して0.14mmol/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120N-リットル/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7.9kg/cm2G、平均滞留時間2.6hrという条件で重合を行った。
[Example 9]
[polymerization]
In the first polymerization tank, hexane is 45 liters / hr, the solid catalyst component (ω) obtained in Synthesis Example 5 is 0.14 mmol / hr in terms of Zr atoms, triethylaluminum is 20 mmol / hr, and ethylene is 7.0 kg / hr. While continuously supplying hydrogen at 120 N-liter / hr and continuously withdrawing the contents of the polymerization tank so that the liquid level in the polymerization tank becomes constant, the polymerization temperature is 85 ° C., the reaction pressure is 7.9 kg / cm. Polymerization was carried out under the conditions of 2 G and an average residence time of 2.6 hours.
第1重合槽から連続的に抜出された内容物は、内圧0.30kg/cm2G、60℃に保たれたフラッシュドラムで未反応エチレンおよび水素が実質的に除去される。
その後、該内容物は、ヘキサン35リットル/hr、エチレン7.0kg/hr、水素3.0N-リットル/hr、1-ヘキセン100g/hrとともに第2重合槽へ連続的に供給され、重合温度80℃、反応圧3.8kg/cm2G、平均滞留時間1.1hrという条件で引き続き重合を行った。
Unreacted ethylene and hydrogen are substantially removed from the contents continuously extracted from the first polymerization tank by a flash drum maintained at an internal pressure of 0.30 kg / cm 2 G and 60 ° C.
Thereafter, the contents were continuously fed to the second polymerization tank together with hexane 35 liter / hr, ethylene 7.0 kg / hr, hydrogen 3.0 N-liter / hr, 1-hexene 100 g / hr,
第2重合槽においても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た。1-ヘキセンを多量に含む重合体の生成など、意図しない重合を防止するために、第2重合槽から抜き出した内容物へメタノールを2リットル/hrで供給し重合用触媒を失活させた。その後、該内容物中のヘキサン及び未反応モノマーを溶媒分離装置で除去、乾燥し重合体を得た。 In the second polymerization tank, the contents of the polymerization tank were continuously withdrawn so that the liquid level in the polymerization tank was constant. In order to prevent unintended polymerization such as the production of a polymer containing a large amount of 1-hexene, methanol was supplied to the contents extracted from the second polymerization tank at 2 liter / hr to deactivate the polymerization catalyst. Thereafter, hexane and unreacted monomers in the contents were removed with a solvent separator and dried to obtain a polymer.
次に該重合粒子100重量部に対して、実施例1で用いたのと同様の二次抗酸化剤、耐熱安定剤および塩酸吸収剤を同量部配合した。しかる後にプラコー社製単軸押出機を用い、実施例6と同様の設定温度および樹脂押出量で造粒して測定用試料とした。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1〜3および表6に示す。偏光顕微鏡観察において、10μmを超える連続した結晶構造は存在していない。図32に示した80℃引張疲労測定結果から分かるように、この試料は比較例の試料に比べて疲労強度が高い。 Next, the same amount of secondary antioxidant, heat resistance stabilizer and hydrochloric acid absorbent as those used in Example 1 were blended with 100 parts by weight of the polymer particles. Thereafter, a single screw extruder manufactured by Plako Corporation was used to granulate at the same set temperature and resin extrusion amount as in Example 6 to obtain a measurement sample. Further, a press sheet was prepared using the sample, and the physical properties were measured. The results are shown in Tables 1 to 3 and Table 6. In the observation with a polarizing microscope, there is no continuous crystal structure exceeding 10 μm. As can be seen from the 80 ° C. tensile fatigue measurement results shown in FIG. 32, this sample has higher fatigue strength than the sample of the comparative example.
[実施例10]
[重合]
充分に窒素置換した1000mlのオートクレーブにn-ヘプタン500mlを入れ、濃度1mol/リットルのトリイソブチルアルミニウム0.25ml(0.25mmol)、合成例1で得た固体触媒成分(β)4.87ml(Zr原子0.0038mmol相当)を投入し、水素含量2.50 vol%のエチレン・水素混合ガスで8.0kg/cm2Gに加圧し、80℃で重合を開始した。重合中は8.0kg/cm2Gに保つようにエチレン・水素混合ガスを添加し、54.5分間重合した。重合後、脱圧し、窒素置換を行いエチレン・水素混合ガスを除去した。
[Example 10]
[polymerization]
500 ml of n-heptane is put into a 1000 ml autoclave thoroughly purged with nitrogen, 0.25 ml (0.25 mmol) of triisobutylaluminum having a concentration of 1 mol / liter, 4.87 ml of the solid catalyst component (β) obtained in Synthesis Example 1 (0.0038 mmol of Zr atom) The pressure was increased to 8.0 kg / cm 2 G with an ethylene / hydrogen mixed gas having a hydrogen content of 2.50 vol%, and polymerization was started at 80 ° C. During the polymerization, an ethylene / hydrogen mixed gas was added so as to keep the pressure at 8.0 kg / cm 2 G, and the polymerization was carried out for 54.5 minutes. After the polymerization, the pressure was released and nitrogen substitution was performed to remove the ethylene / hydrogen mixed gas.
このオートクレーブに濃度1mol/リットルのトリイソブチルアルミニウム0.25ml(0.25mmol)、1-ヘキセン1.0mlを投入し、水素含量0.10 vol%のエチレン・水素混合ガスで8.0kg/cm2Gに加圧し、80℃で再度重合を開始した。重合中は8.0kg/cm2Gに保つようにエチレン・水素混合ガスを添加し、15.75分間重合した。重合終了後、脱圧し、メタノールを加えて触媒を失活させた後、ポリマーを濾過、洗浄し、真空下80℃で12時間乾燥した。得られたポリマーは102.50gであった。 This autoclave was charged with 0.25 ml (0.25 mmol) of triisobutylaluminum having a concentration of 1 mol / liter and 1.0 ml of 1-hexene, and pressurized to 8.0 kg / cm 2 G with an ethylene / hydrogen mixed gas having a hydrogen content of 0.10 vol%. Polymerization was started again at 0 ° C. During the polymerization, an ethylene / hydrogen mixed gas was added so as to keep the pressure at 8.0 kg / cm 2 G, and the polymerization was carried out for 15.75 minutes. After completion of the polymerization, the pressure was released and methanol was added to deactivate the catalyst. Then, the polymer was filtered, washed, and dried under vacuum at 80 ° C. for 12 hours. The obtained polymer was 102.50 g.
この重合粒子100重量部に対して、実施例1で用いたのと同様の二次抗酸化剤、耐熱安定剤および塩酸吸収剤を同量部配合した。しかる後に東洋精機社製ラボプラストミルを用い、実施例1で用いたのと同様の設定温度、樹脂仕込み量、回転数および溶融時間条件で溶融混練後、取り出し20℃設定の冷却プレスでシートとし、これを適当な大きさに切断するなどして測定用試料とした。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。偏光顕微鏡観察において、10μmを超える連続した結晶構造は存在していない。比較例に比べて剛性とESCR性に優れる。 The same amount of secondary antioxidant, heat stabilizer and hydrochloric acid absorbent as those used in Example 1 were added to 100 parts by weight of the polymer particles. After that, using a lab plast mill manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., melt-kneaded at the same setting temperature, resin charge amount, rotation speed and melting time conditions as used in Example 1, and then taken out to form a sheet with a cooling press set at 20 ° C. Then, this was cut into an appropriate size to obtain a measurement sample. Moreover, a press sheet was prepared using the sample and the physical properties were measured. The results are shown in Tables 1-4. In the observation with a polarizing microscope, there is no continuous crystal structure exceeding 10 μm. Excellent rigidity and ESCR compared to the comparative example.
[実施例11]
[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0.11mmol/hr、トリエチルアルミニウムを20mmol/hr、エチレンを6.0kg/hr、水素を100N-リットル/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8.5kg/cm2G、平均滞留時間2.5hrという条件で重合を行った。
[Example 11]
[polymerization]
In the first polymerization tank, hexane is 45 liters / hr, the solid catalyst component (δ) obtained in Synthesis Example 2 is converted to Zr atoms, 0.11 mmol / hr, triethylaluminum is 20 mmol / hr, ethylene is 6.0 kg / hr. While continuously supplying hydrogen at 100 N-liter / hr and continuously withdrawing the contents of the polymerization tank so that the liquid level in the polymerization tank is constant, the polymerization temperature is 85 ° C., the reaction pressure is 8.5 kg / cm. Polymerization was carried out under the conditions of 2 G and an average residence time of 2.5 hours.
第1重合槽から連続的に抜出された内容物は、内圧0.2kg/cm2G、65℃に保たれたフラッシュドラムで未反応エチレンおよび水素が実質的に除去される。
その後、該内容物は、ヘキサン35リットル/hr、エチレン5.0kg/hr、水素1.5N-リットル/hr、1-ヘキセン55g/hrとともに第2重合槽へ連続的に供給され、重合温度70℃、反応圧6.5kg/cm2G、平均滞留時間1.2hrという条件で引き続き重合を行った。
The contents continuously extracted from the first polymerization tank are substantially free of unreacted ethylene and hydrogen by a flash drum maintained at 65 ° C. with an internal pressure of 0.2 kg / cm 2 G.
Thereafter, the contents were continuously fed to the second polymerization tank together with hexane 35 liter / hr, ethylene 5.0 kg / hr, hydrogen 1.5 N-liter / hr, 1-hexene 55 g / hr,
第2重合槽においても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た。1-ヘキセンを多量に含む重合体の生成など、意図しない重合を防止するために、第2重合槽から抜き出した内容物へメタノールを2リットル/hrで供給し重合用触媒を失活させた。その後、該内容物中のヘキサン及び未反応モノマーを溶媒分離装置で除去、乾燥し重合体を得た。 In the second polymerization tank, the contents of the polymerization tank were continuously withdrawn so that the liquid level in the polymerization tank was constant. In order to prevent unintended polymerization such as the production of a polymer containing a large amount of 1-hexene, methanol was supplied to the contents extracted from the second polymerization tank at 2 liter / hr to deactivate the polymerization catalyst. Thereafter, hexane and unreacted monomers in the contents were removed with a solvent separator and dried to obtain a polymer.
次に重合粒子100重量部に対して、実施例1で用いたのと同様の二次抗酸化剤、耐熱安定剤および塩酸吸収剤を同量部配合した。しかる後にプラボー社製2軸押出機を用い、設定温度190℃で、樹脂押出量20g/min、100rpmで造粒して、測定用試料とした。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1〜5に示す。偏光顕微鏡観察において、10μmを超える連続した結晶構造は存在していない。比較例に比べて剛性とESCR性に優れる。またボトル成形体の物性も比較例に比べて優れることが分った。 Next, the same amount of secondary antioxidant, heat resistance stabilizer and hydrochloric acid absorbent as those used in Example 1 were blended with 100 parts by weight of polymer particles. Thereafter, it was granulated at a set temperature of 190 ° C. and a resin extrusion rate of 20 g / min at 100 rpm using a Plavo twin screw extruder to obtain a measurement sample. Further, a press sheet was prepared using the sample, and the physical properties were measured. The results are shown in Tables 1-5. In the observation with a polarizing microscope, there is no continuous crystal structure exceeding 10 μm. Excellent rigidity and ESCR compared to the comparative example. It was also found that the physical properties of the bottle molded body were superior to the comparative example.
[実施例12]
[重合]
第1重合槽に、ヘキサンを45リットル/hr、合成例5で得た固体触媒成分(ω)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、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。
[Example 12]
[polymerization]
In the first polymerization tank, hexane was 45 liters / hr, the solid catalyst component (ω) obtained in Synthesis Example 5 was converted to Zr atoms, 0.08 mmol / hr, triethylaluminum 20 mmol / hr, and ethylene 7.0 kg / hr. While continuously supplying hydrogen at 52 N-liter / hr and continuously withdrawing the contents of the polymerization tank so that the liquid level in the polymerization tank becomes constant, the polymerization temperature is 85 ° C., the reaction pressure is 7.3 kg / cm. Polymerization was carried out under the conditions of 2 G and an average residence time of 2.6 hours.
第1重合槽から連続的に抜出された内容物は、内圧0.30kg/cm2G、60℃に保たれたフラッシュドラムで未反応エチレンおよび水素が実質的に除去された。
その後、該内容物は、ヘキサン43リットル/hr、エチレン3.8kg/hr、水素14.0N-リットル/hr、1-ヘキセン20g/hrとともに第2重合槽へ連続的に供給され、重合温度75℃、反応圧4.2kg/cm2G、平均滞留時間1.0hrという条件で引き続き重合を行った。
The contents continuously extracted from the first polymerization tank were substantially free from unreacted ethylene and hydrogen by a flash drum maintained at 60 ° C. with an internal pressure of 0.30 kg / cm 2 G.
Thereafter, the contents were continuously fed to the second polymerization tank together with hexane 43 liter / hr, ethylene 3.8 kg / hr, hydrogen 14.0 N-liter / hr, 1-hexene 20 g / hr, polymerization temperature 75 ° C., Polymerization was continued under the conditions of a reaction pressure of 4.2 kg / cm 2 G and an average residence time of 1.0 hr.
第2重合槽においても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た。1-ヘキセンを多量に含む重合体の生成など、意図しない重合を防止するために、第2重合槽から抜き出した内容物へメタノールを2リットル/hrで供給し重合用触媒を失活させた。その後、該内容物中のヘキサン及び未反応モノマーを溶媒分離装置で除去、乾燥し重合体を得た。 In the second polymerization tank, the contents of the polymerization tank were continuously withdrawn so that the liquid level in the polymerization tank was constant. In order to prevent unintended polymerization such as the production of a polymer containing a large amount of 1-hexene, methanol was supplied to the contents extracted from the second polymerization tank at 2 liter / hr to deactivate the polymerization catalyst. Thereafter, hexane and unreacted monomers in the contents were removed with a solvent separator and dried to obtain a polymer.
該重合粒子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重量部配合する。しかる後にプラコー社製単軸押出機を用い、実施例6と同様の設定温度および樹脂押出量で造粒して測定用試料とした。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。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5に示す。偏光顕微鏡観察において、10μmを超える連続した結晶構造は存在していない。ボトル成形体は比較例と比べて剛性に優れ、他の実施例に比べて成形性に優れる。 0.20 parts by weight of tri (2,4-di-t-butylphenyl) phosphate as a secondary antioxidant and n-octadecyl-3- (4 & apos) as a heat stabilizer for 100 parts by weight of the polymer particles ; -Hydroxy-3 ', 5'-di-t-butylphenyl) propinate is mixed with 0.20 parts by weight, and calcium stearate as a hydrochloric acid absorbent is mixed with 0.15 parts by weight. Thereafter, a single screw extruder manufactured by Plako Corporation was used to granulate at the same set temperature and resin extrusion amount as in Example 6 to obtain a measurement sample. A press sheet was prepared using the sample, and the physical properties were measured. The results are shown in Tables 1-4. In addition, Table 5 shows the results of measuring the physical properties of bottles formed using the samples. In the observation with a polarizing microscope, there is no continuous crystal structure exceeding 10 μm. The bottle molded body is excellent in rigidity as compared with the comparative example, and is excellent in moldability as compared with other examples.
[実施例13]
[重合]
第1重合槽に、ヘキサンを45リットル/hr、合成例5で得た固体触媒成分(ω)をZr原子に換算して0.13mmol/hr、トリエチルアルミニウムを20mmol/hr、エチレンを5.0kg/hr、水素を67N-リットル/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7.4kg/cm2G、平均滞留時間2.7hrという条件で重合を行った。
[Example 13]
[polymerization]
In the first polymerization tank, hexane is 45 liters / hr, the solid catalyst component (ω) obtained in Synthesis Example 5 is converted to Zr atoms, 0.13 mmol / hr, triethylaluminum is 20 mmol / hr, and ethylene is 5.0 kg / hr. While continuously supplying hydrogen at 67 N-liter / hr and continuously withdrawing the contents of the polymerization tank so that the liquid level in the polymerization tank is constant, the polymerization temperature is 85 ° C., the reaction pressure is 7.4 kg / cm. Polymerization was carried out under the conditions of 2 G and an average residence time of 2.7 hours.
第1重合槽から連続的に抜出された内容物は、内圧0.30kg/cm2G、60℃に保たれたフラッシュドラムで未反応エチレンおよび水素が実質的に除去される。
その後、該内容物は、ヘキサン43リットル/hr、エチレン3.9kg/hr、水素10.0N-リットル/hr、1-ヘキセン110g/hrとともに第2重合槽へ連続的に供給され、重合温度75℃、反応圧4.5kg/cm2G、平均滞留時間1.1hrという条件で引き続き重合を行った。
Unreacted ethylene and hydrogen are substantially removed from the contents continuously extracted from the first polymerization tank by a flash drum maintained at an internal pressure of 0.30 kg / cm 2 G and 60 ° C.
Thereafter, the content was continuously fed to the second polymerization tank together with hexane 43 liter / hr, ethylene 3.9 kg / hr, hydrogen 10.0 N liter / hr, 1-hexene 110 g / hr, polymerization temperature 75 ° C., Polymerization was then continued under the conditions of a reaction pressure of 4.5 kg / cm 2 G and an average residence time of 1.1 hours.
第2重合槽においても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た。1-ヘキセンを多量に含む重合体の生成など、意図しない重合を防止するために、第2重合槽から抜き出した内容物へメタノールを2リットル/hrで供給し重合用触媒を失活させた。その後、該内容物中のヘキサン及び未反応モノマーを溶媒分離装置で除去、乾燥し重合体を得た。 In the second polymerization tank, the contents of the polymerization tank were continuously withdrawn so that the liquid level in the polymerization tank was constant. In order to prevent unintended polymerization such as the production of a polymer containing a large amount of 1-hexene, methanol was supplied to the contents extracted from the second polymerization tank at 2 liter / hr to deactivate the polymerization catalyst. Thereafter, hexane and unreacted monomers in the contents were removed with a solvent separator and dried to obtain a polymer.
次に該重合粒子100重量部に対して、実施例1で用いたのと同様の二次抗酸化剤、耐熱安定剤および塩酸吸収剤を同量部配合した。しかる後にプラコー社製単軸押出機を用い、実施例6と同様の設定温度および樹脂押出量で造粒して測定用試料とした。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1〜3および表6に示す。偏光顕微鏡観察において、10μmを超える連続した結晶構造は存在していない。図32に示した80℃引張疲労測定結果から分かるように、この試料は比較例に比べて疲労強度が高い。 Next, the same amount of secondary antioxidant, heat resistance stabilizer and hydrochloric acid absorbent as those used in Example 1 were blended with 100 parts by weight of the polymer particles. Thereafter, a single screw extruder manufactured by Plako Corporation was used to granulate at the same set temperature and resin extrusion amount as in Example 6 to obtain a measurement sample. Further, a press sheet was prepared using the sample, and the physical properties were measured. The results are shown in Tables 1 to 3 and Table 6. In the observation with a polarizing microscope, there is no continuous crystal structure exceeding 10 μm. As can be seen from the 80 ° C. tensile fatigue measurement results shown in FIG. 32, this sample has higher fatigue strength than the comparative example.
[実施例14]
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0.24mmol/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125N-リットル/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8.5kg/cm2G、平均滞留時間2.5hrという条件で重合を行った。
[Example 14]
In the first polymerization tank, hexane is 45 liters / hr, the solid catalyst component (δ) obtained in Synthesis Example 2 is 0.24 mmol / hr in terms of Zr atoms, triethylaluminum is 20 mmol / hr, and ethylene is 7.0 kg / hr. While continuously supplying hydrogen at 125 N-liter / hr and continuously withdrawing the contents of the polymerization tank so that the liquid level in the polymerization tank becomes constant, the polymerization temperature is 85 ° C., the reaction pressure is 8.5 kg / cm. Polymerization was carried out under the conditions of 2 G and an average residence time of 2.5 hours.
第1重合槽から連続的に抜出された内容物は、内圧0.2kg/cm2G、65℃に保たれたフラッシュドラムで未反応エチレンおよび水素が実質的に除去される。
その後、該内容物は、ヘキサン35リットル/hr、エチレン4.0kg/hr、水素1.0N-リットル/hr、1-ヘキセン50g/hrとともに第2重合槽へ連続的に供給され、重合温度80℃、反応圧2.8kg/cm2G、平均滞留時間1.2hrという条件で引き続き重合を行った。
The contents continuously extracted from the first polymerization tank are substantially free of unreacted ethylene and hydrogen by a flash drum maintained at 65 ° C. with an internal pressure of 0.2 kg / cm 2 G.
Thereafter, the content was continuously fed to the second polymerization tank together with hexane 35 liter / hr, ethylene 4.0 kg / hr, hydrogen 1.0 N-liter / hr, 1-hexene 50 g / hr,
第2重合槽においても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た。1-ヘキセンを多量に含む重合体の生成など、意図しない重合を防止するために、第2重合槽から抜き出した内容物へメタノールを2リットル/hrで供給し重合用触媒を失活させた。その後該内容物中のヘキサン及び未反応モノマーを溶媒分離装置で除去、乾燥し重合体を得た。 In the second polymerization tank, the contents of the polymerization tank were continuously withdrawn so that the liquid level in the polymerization tank was constant. In order to prevent unintended polymerization such as the production of a polymer containing a large amount of 1-hexene, methanol was supplied to the contents extracted from the second polymerization tank at 2 liter / hr to deactivate the polymerization catalyst. Thereafter, hexane and unreacted monomers in the contents were removed with a solvent separator and dried to obtain a polymer.
次に粒子状のエチレン系重合体100重量部に対して、実施例1で用いたのと同様の二次抗酸化剤、耐熱安定剤および塩酸吸収剤を同量部配合した。しかる後にプラボー社製2軸押出機BT-30を用い、実施例11と同様の設定温度、樹脂押出量および回転数の条件で造粒して測定用試料とした。100倍視野で観察した偏光顕微鏡観察において、10μmを超える連続した結晶構造は存在していない。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。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5に示す。 Next, the same amount of the same secondary antioxidant, heat resistance stabilizer and hydrochloric acid absorbent as those used in Example 1 was blended with 100 parts by weight of the particulate ethylene polymer. After that, a measurement sample was granulated using Plato's twin screw extruder BT-30 under the same conditions of set temperature, resin extrusion amount and rotation speed as in Example 11. In observation with a polarizing microscope observed with a 100 × field, there is no continuous crystal structure exceeding 10 μm. A press sheet was prepared using the sample, and the physical properties were measured. The results are shown in Tables 1-4. In addition, Table 5 shows the results of measuring the physical properties of bottles formed using the samples.
[実施例15]
実施例4で得た重合粒子100重量部に対して、実施例1で用いたのと同様の二次抗酸化剤、耐熱安定剤および塩酸吸収剤を同量部配合した。しかる後にプラボー社製2軸押出機BT-30を用い、実施例11と同様の設定温度、樹脂押出量および回転数の条件で造粒して測定用試料とした。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。偏光顕微鏡観察において、10μmを超える連続した結晶構造は存在していない。100倍視野で観察した偏光顕微鏡観察において、10μmを超える連続した結晶構造は存在していない。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。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5に示す。
[Example 15]
The same amount of secondary antioxidant, heat stabilizer and hydrochloric acid absorbent as those used in Example 1 were added to 100 parts by weight of the polymer particles obtained in Example 4. After that, a measurement sample was granulated using Plato's twin screw extruder BT-30 under the same conditions of set temperature, resin extrusion amount and rotation speed as in Example 11. Further, a press sheet was prepared using the sample, and the physical properties were measured. The results are shown in Tables 1-4. In the observation with a polarizing microscope, there is no continuous crystal structure exceeding 10 μm. In observation with a polarizing microscope observed with a 100 × field, there is no continuous crystal structure exceeding 10 μm. A press sheet was prepared using the sample, and the physical properties were measured. The results are shown in Tables 1-4. In addition, Table 5 shows the results of measuring the physical properties of bottles formed using the samples.
[実施例16]
充分に窒素置換した1000mlのオートクレーブにn-ヘプタン500mlを入れ、濃度1mol/リットルのトリイソブチルアルミニウム0.25ml(0.25mmol)、合成例1で得た固体触媒成分(β) 6.70ml(Zr原子0.0038mmolに相当)を投入し、水素含量2.50 vol%のエチレン・水素混合ガスで8.0kg/cm2Gに加圧し、80℃で重合を開始した。重合中は8.0kg/cm2Gに保つようにエチレン・水素混合ガスを添加し、65分間重合した。重合後、脱圧し、窒素置換を行いエチレン・水素混合ガスを除去した。
[Example 16]
500 ml of n-heptane is placed in a 1000 ml autoclave thoroughly purged with nitrogen, 0.25 ml (0.25 mmol) of triisobutylaluminum having a concentration of 1 mol / liter, 6.70 ml of the solid catalyst component (β) obtained in Synthesis Example 1 (0.0038 mmol of Zr atom) Was added to a pressure of 8.0 kg / cm 2 G with an ethylene / hydrogen mixed gas having a hydrogen content of 2.50 vol%, and polymerization was started at 80 ° C. During the polymerization, an ethylene / hydrogen mixed gas was added so as to keep the pressure at 8.0 kg / cm 2 G, and polymerization was performed for 65 minutes. After the polymerization, the pressure was released and nitrogen substitution was performed to remove the ethylene / hydrogen mixed gas.
このオートクレーブに濃度1mol/リットルのトリイソブチルアルミニウム0.25ml(0.25mmol)、1-ヘキセン1.5mlを投入し、水素含量0.10 vol%のエチレン・水素混合ガスで8.0kg/cm2Gに加圧し、80℃で再度重合を開始した。重合中は8.0kg/cm2Gに保つようにエチレン・水素混合ガスを添加し、10.5分間重合した。重合終了後、脱圧し、メタノールを加えて触媒を失活させた後、ポリマーを濾過、洗浄し、真空下80℃で12時間乾燥した。得られたポリマーは97.80gであった。 This autoclave was charged with 0.25 ml (0.25 mmol) of triisobutylaluminum having a concentration of 1 mol / liter and 1.5 ml of 1-hexene, and pressurized to 8.0 kg / cm 2 G with an ethylene / hydrogen mixed gas having a hydrogen content of 0.10 vol%. Polymerization was started again at 0 ° C. During the polymerization, an ethylene / hydrogen mixed gas was added so as to keep the pressure at 8.0 kg / cm 2 G, and the polymerization was carried out for 10.5 minutes. After completion of the polymerization, the pressure was released and methanol was added to deactivate the catalyst. Then, the polymer was filtered, washed, and dried under vacuum at 80 ° C. for 12 hours. The obtained polymer was 97.80 g.
この重合粒子100重量部に対して、実施例1で用いたのと同様の二次抗酸化剤、耐熱安定剤および塩酸吸収剤を同量部配合した。しかる後に東洋精機社製ラボプラストミルを用い、実施例1で用いたのと同様の設定温度、樹脂仕込み量、回転数および溶融時間条件で溶融混練後、取り出し20℃設定の冷却プレスでシートとし、これを適当な大きさに切断するなどして測定用試料とした。偏光顕微鏡観察において、10μmを超える連続した結晶構造は存在していない。140℃デカンに可溶である。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。比較例に比べて剛性とESCR性に優れる。 The same amount of secondary antioxidant, heat stabilizer and hydrochloric acid absorbent as those used in Example 1 were added to 100 parts by weight of the polymer particles. After that, using a lab plast mill manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., melt-kneaded at the same setting temperature, resin charge amount, rotation speed and melting time conditions as used in Example 1, and then taken out to form a sheet with a cooling press set at 20 ° C. Then, this was cut into an appropriate size to obtain a measurement sample. In the observation with a polarizing microscope, there is no continuous crystal structure exceeding 10 μm. Soluble in decane at 140 ° C. Further, a press sheet was prepared using the sample, and the physical properties were measured. The results are shown in Tables 1-4. Excellent rigidity and ESCR compared to the comparative example.
[実施例17]
実施例14で得た重合粒子100重量部に対して、実施例1で用いたのと同様の二次抗酸化剤、耐熱安定剤および塩酸吸収剤を同量部配合した。しかる後に東洋精機社製ラボプラストミルを用い、実施例1で用いたのと同様の設定温度、樹脂仕込み量、回転数および溶融時間条件で溶融混練後、取り出し20℃設定の冷却プレスでシートとし、これを適当な大きさに切断するなどして測定用試料とした。偏光顕微鏡観察において、10μmを超える連続した結晶構造は存在していない。140℃デカンに可溶である。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。比較例に比べて剛性、ESCR性に優れる。
[Example 17]
The same amount of secondary antioxidant, heat stabilizer and hydrochloric acid absorbent as those used in Example 1 were added to 100 parts by weight of the polymer particles obtained in Example 14. After that, using a lab plast mill manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., melt-kneaded at the same setting temperature, resin charge amount, rotation speed and melting time conditions as used in Example 1, and then taken out to form a sheet with a cooling press set at 20 ° C. Then, this was cut into an appropriate size to obtain a measurement sample. In the observation with a polarizing microscope, there is no continuous crystal structure exceeding 10 μm. Soluble in decane at 140 ° C. Further, a press sheet was prepared using the sample, and the physical properties were measured. The results are shown in Tables 1-4. Excellent rigidity and ESCR compared to comparative examples.
[比較例7]
三井化学社製ハイゼックス3000B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。
[Comparative Example 7]
A press sheet was prepared using the Hi-Zex 3000B product pellets manufactured by Mitsui Chemicals, and the physical properties were measured. The results are shown in Tables 1-4. Compared to the examples, the rigidity is inferior and the ESCR property is not so good.
[実施例18]
充分に窒素置換した1000mlのオートクレーブにn-ヘプタン500mlを入れ、濃度1mol/リットルのトリイソブチルアルミニウム0.25(0.25mmol)、合成例1で得た固体触媒成分(β) 8.00mlの(Zr原子0.0045mmol相当)を投入し、水素含量2.53 vol%のエチレン・水素混合ガスで8.0kg/cm2Gに加圧し、80℃で重合を開始した。重合中は8.0kg/cm2Gに保つようにエチレン・水素混合ガスを添加し、80分間重合した。重合後、脱圧し、窒素置換を行いエチレン・水素混合ガスを除去した。
[Example 18]
500 ml of n-heptane was put into a 1000 ml autoclave sufficiently purged with nitrogen, 0.25 (0.25 mmol) of triisobutylaluminum having a concentration of 1 mol / liter, 8.00 ml of the solid catalyst component (β) obtained in Synthesis Example 1 (0.0045 mmol of Zr atom) The pressure was increased to 8.0 kg / cm 2 G with an ethylene / hydrogen mixed gas having a hydrogen content of 2.53 vol%, and polymerization was started at 80 ° C. During the polymerization, an ethylene / hydrogen mixed gas was added so as to keep the pressure at 8.0 kg / cm 2 G, and polymerization was performed for 80 minutes. After the polymerization, the pressure was released and nitrogen substitution was performed to remove the ethylene / hydrogen mixed gas.
このオートクレーブに濃度1mol/リットルのトリイソブチルアルミニウム0.25ml(0.25mmol)、1-ヘキセン0.4mlを投入し、水素含量0.10 vol%のエチレン・水素混合ガスで8.0kg/cm2Gに加圧し、80℃で再度重合を開始した。重合中は8.0kg/cm2Gに保つようにエチレン・水素混合ガスを添加し、12.75分間重合した。重合終了後、脱圧し、メタノールを加えて触媒を失活させた後、ポリマーを濾過、洗浄し、真空下80℃で12時間乾燥した。得られたポリマーは110.70gであった。 This autoclave was charged with 0.25 ml (0.25 mmol) of triisobutylaluminum having a concentration of 1 mol / liter and 0.4 ml of 1-hexene, and pressurized to 8.0 kg / cm 2 G with an ethylene / hydrogen mixed gas having a hydrogen content of 0.10 vol%. Polymerization was started again at 0 ° C. During the polymerization, an ethylene / hydrogen mixed gas was added so as to keep the pressure at 8.0 kg / cm 2 G, and polymerization was performed for 12.75 minutes. After completion of the polymerization, the pressure was released and methanol was added to deactivate the catalyst. Then, the polymer was filtered, washed, and dried under vacuum at 80 ° C. for 12 hours. The obtained polymer was 110.70 g.
次に該重合粒子100重量部に対して、実施例1で用いたのと同様の二次抗酸化剤、耐熱安定剤および塩酸吸収剤を同量部配合した。しかる後に東洋精機社製ラボプラストミルを用い、実施例1で用いたのと同様の設定温度、樹脂仕込み量、回転数および溶融時間条件で溶融混練後、取り出し20℃設定の冷却プレスでシートとし、これを適当な大きさに切断するなどして測定用試料とした。偏光顕微鏡観察において、10μmを超える連続した結晶構造は存在していない。140℃デカンに可溶である。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。比較例に比べて、剛性に優れる。 Next, the same amount of secondary antioxidant, heat resistance stabilizer and hydrochloric acid absorbent as those used in Example 1 were blended with 100 parts by weight of the polymer particles. After that, using a lab plast mill manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., melt-kneaded at the same setting temperature, resin charge amount, rotation speed and melting time conditions as used in Example 1, and then taken out to form a sheet with a cooling press set at 20 ° C. Then, this was cut into an appropriate size to obtain a measurement sample. In the observation with a polarizing microscope, there is no continuous crystal structure exceeding 10 μm. Soluble in decane at 140 ° C. Further, a press sheet was prepared using the sample, and the physical properties were measured. The results are shown in Tables 1-4. Excellent rigidity compared to the comparative example.
[実施例19]
実施例4で得た重合粒子100重量部に対して、実施例1で用いたのと同様の二次抗酸化剤、耐熱安定剤および塩酸吸収剤を同量部配合した。しかる後にサーモプラスチックス社製20mmφ単軸押出機を用い、設定温度190℃で、樹脂押出量60g/min、100rpmで造粒して測定用試料とした。偏光顕微鏡観察において、10μmを超える連続した結晶構造は存在していない。140℃デカンに可溶である。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4に比べて平滑性が低いため、ESCR性も低い。
[Example 19]
The same amount of secondary antioxidant, heat stabilizer and hydrochloric acid absorbent as those used in Example 1 were added to 100 parts by weight of the polymer particles obtained in Example 4. Thereafter, a 20 mmφ single screw extruder manufactured by Thermo Plastics Co., Ltd. was used, and granulated at a set temperature of 190 ° C. with a resin extrusion rate of 60 g / min and 100 rpm to obtain a measurement sample. In the observation with a polarizing microscope, there is no continuous crystal structure exceeding 10 μm. Soluble in decane at 140 ° C. Further, a press sheet was prepared using the sample, and the physical properties were measured. The results are shown in Tables 1-4. Since the smoothness is lower than that of Example 4, the ESCR property is also low.
[比較例8]
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性に劣る。
[Comparative Example 8]
A press sheet was prepared using Novatec HD HB332R product pellets manufactured by Nippon Polyethylene Co., Ltd., and the physical properties were measured. The results are shown in Tables 1-4. Compared to the examples, the rigidity and the ESCR property are inferior.
[実施例26]
実施例3で得た重合粒子100重量部に対して、実施例1で用いたのと同様の二次抗酸化剤、耐熱安定剤および塩酸吸収剤を同量部配合した。しかる後にサーモプラスチックス社製20mmφ単軸押出機を用い、比較例1と同様の設定温度、樹脂押出量および回転数の条件で造粒して測定用試料とした。偏光顕微鏡観察において、10μmを超える連続した結晶構造は存在していない。140℃デカンに可溶である。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1〜3および表6に示す。実施例3に比べて平滑性が低く、図32に示した80℃引張疲労測定結果からは比較例に比べて疲労強度が低いことが分かる。なお、引張疲労測定後の試料の破断面はほとんど伸びずに破断した。
[ Example 26 ]
The same amount of secondary antioxidant, heat stabilizer and hydrochloric acid absorbent as those used in Example 1 were blended with 100 parts by weight of the polymer particles obtained in Example 3. Thereafter, a 20 mmφ single screw extruder manufactured by Thermoplastics was used, and granulated under the same conditions of set temperature, resin extrusion amount and rotation speed as in Comparative Example 1 to obtain a measurement sample. In the observation with a polarizing microscope, there is no continuous crystal structure exceeding 10 μm. Soluble in decane at 140 ° C. Further, a press sheet was prepared using the sample, and the physical properties were measured. The results are shown in Tables 1 to 3 and Table 6. The smoothness is low compared to Example 3, and the 80 ° C. tensile fatigue measurement results shown in FIG. 32 show that the fatigue strength is lower than that of the comparative example. In addition, the fracture surface of the sample after tensile fatigue measurement broke without substantially extending.
〔合成例6〕
[固体触媒成分(β)の予備重合による固体触媒成分(π)の調製]
200mlの攪拌機つき三口ガラス反応器に窒素雰囲気下精製ヘキサン28ml、トリイソブチルアルミニウム2ml(2mmol)、および上記合成例1にて合成した固体触媒成分(β)(Zr原子0.03mmol相当)を投入した後、固体成分1g当たり1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℃に保った。重合終了後、反応器を窒素で置換し、充分に窒素置換されたガラス製フィルターで窒素雰囲気下予備重合触媒をろ過し、精製ヘキサンで3回洗浄後、約100mlの精製デカンで懸濁して触媒瓶に全液移液して固体触媒成分(π)を得た。
[Synthesis Example 6]
[Preparation of Solid Catalyst Component (π) by Prepolymerization of Solid Catalyst Component (β)]
Into a 200 ml three-necked glass reactor equipped with a stirrer was charged 28 ml of purified hexane under nitrogen atmosphere, 2 ml (2 mmol) of triisobutylaluminum, and the solid catalyst component (β) synthesized in Synthesis Example 1 (equivalent to 0.03 mmol of Zr atom). Then, 3 g of polyethylene was produced in 1 hour per 1 g of the solid component, and prepolymerization was carried out with a considerable amount of ethylene. The polymerization temperature was kept at 20 ° C. After completion of the polymerization, the reactor was replaced with nitrogen, the prepolymerized catalyst was filtered under a nitrogen atmosphere with a glass filter sufficiently substituted with nitrogen, washed three times with purified hexane, suspended in about 100 ml of purified decane and the catalyst. The whole liquid was transferred to a bottle to obtain a solid catalyst component (π).
[比較例10]
[重合]
充分に窒素置換した1000mlのオートクレーブにn-ヘプタン100mlを入れ、濃度1mol/リットルのトリイソブチルアルミニウム0.5ml(0.5mmol)、合成例6で得た固体触媒成分(π) 3.5ml(Zr原子0.003mmol相当)、第一工業製薬(株)製エパン720(100mg)を、トルエン25mlとヘキサン25mlを加えて調整した2mg/ml溶液を1ml(第一工業製薬(株)製エパン720; 2mg相当)を投入し、水素で1.6kg/cm2Gに加圧し次いでエチレンで8.0kg/cm2Gに加圧して80℃で重合を開始した。重合中は8.0kg/cm2Gに保つようにエチレンを添加し、40分間重合した。重合後、脱圧し窒素置換を行い、エチレン、水素を除去した。
[Comparative Example 10]
[polymerization]
Put 100 ml of n-heptane in a 1000 ml autoclave thoroughly purged with nitrogen, 0.5 ml (0.5 mmol) of triisobutylaluminum with a concentration of 1 mol / liter, 3.5 ml of solid catalyst component (π) obtained in Synthesis Example 6 (0.003 mmol of Zr atom) 1 ml of Epan 720 (100 mg) manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. and 2 mg / ml solution prepared by adding 25 ml of toluene and 25 ml of hexane (Epan 720 manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .; equivalent to 2 mg) the charged was initiated hydrogen at 1.6 kg / cm 2 polymerized in G pressurized then pressurized with 80 ° C. to 8.0 kg / cm 2 G with ethylene. During the polymerization, ethylene was added so as to maintain 8.0 kg / cm 2 G, and polymerization was performed for 40 minutes. After polymerization, depressurization and nitrogen substitution were performed to remove ethylene and hydrogen.
このオートクレーブに濃度1.0mol/リットルのトリイソブチルアルミニウム0.25ml(0.25mmol)、1-ヘキセン1.5mlを投入し,水素含量0.0990 vol%のエチレン・水素混合ガスで8.0kg/cm2Gに加圧し、80℃で再度重合を開始した。重合中は8.0kg/cm2Gに保つようにエチレン・混合ガスを添加し、50分間重合した。重合終了後,脱暑し、メタノールを加えて触媒を失活させた後、ポリマーを濾過,洗浄し,真空下80℃で12時間乾燥した。得られたポリマーは150.2gであった。 This autoclave was charged with 0.25 ml (0.25 mmol) of triisobutylaluminum having a concentration of 1.0 mol / liter and 1.5 ml of 1-hexene, and pressurized to 8.0 kg / cm 2 G with an ethylene / hydrogen mixed gas having a hydrogen content of 0.0990 vol%. Polymerization was started again at 80 ° C. During the polymerization, ethylene / mixed gas was added so as to keep the pressure at 8.0 kg / cm 2 G, and polymerization was performed for 50 minutes. After completion of the polymerization, the mixture was deheated and methanol was added to deactivate the catalyst. Then, the polymer was filtered, washed, and dried under vacuum at 80 ° C. for 12 hours. The obtained polymer was 150.2 g.
この重合粒子100重量部に対して、実施例1で用いたのと同様の二次抗酸化剤、耐熱安定剤および塩酸吸収剤を同量部配合した。しかる後に東洋精機社製ラボプラストミルを用い、実施例1で用いたのと同様の設定温度、樹脂仕込み量、回転数および溶融時間条件で溶融混練後、取り出し20℃設定の冷却プレスでシートとし、これを適当な大きさに切断するなどして測定用試料とした。偏光顕微鏡観察において、10μmを超える連続した結晶構造は存在していない。140℃デカンに可溶である。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1〜3および表6に示す。図32に示した80℃引張疲労測定結果から分かるように、この重合体は実施例記載の重合体に比べて疲労強度が低い。なお、引張疲労測定後の試料の破断面はほとんど伸びずに破断した。 The same amount of secondary antioxidant, heat stabilizer and hydrochloric acid absorbent as those used in Example 1 were added to 100 parts by weight of the polymer particles. After that, using a lab plast mill manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., melt-kneaded at the same setting temperature, resin charge amount, rotation speed and melting time conditions as used in Example 1, and then taken out to form a sheet with a cooling press set at 20 ° C. Then, this was cut into an appropriate size to obtain a measurement sample. In the observation with a polarizing microscope, there is no continuous crystal structure exceeding 10 μm. Soluble in decane at 140 ° C. Further, a press sheet was prepared using the sample, and the physical properties were measured. The results are shown in Tables 1 to 3 and Table 6. As can be seen from the 80 ° C. tensile fatigue measurement results shown in FIG. 32, this polymer has lower fatigue strength than the polymers described in the examples. In addition, the fracture surface of the sample after tensile fatigue measurement broke without substantially extending.
[実施例20]
[重合]
充分に窒素置換した1000mlのオートクレーブにn-ヘプタン500mlを入れ、濃度1mol/リットルのトリイソブチルアルミニウム0.5ml(0.5mmol)、合成例6で得た固体触媒成分(π) 5.0ml(Zr原子0.00214mmol相当)、比較例10で使用した第一工業製薬(株)製エパン720(100mg)を、トルエン25mlとヘキサン25mlを加えて調整した2mg/ml溶液を1ml(2mg相当)を投入し、水素で1.6kg/cm2Gに加圧し次いでエチレンで8.0kg/cm2Gに加圧して80℃で重合を開始した。重合中は8.0kg/cm2Gに保つようにエチレンを添加し、50分間重合した。重合後、脱圧し窒素置換を行い、エチレン、水素を除去した。
[Example 20]
[polymerization]
500 ml of n-heptane was put into a 1000 ml autoclave sufficiently purged with nitrogen, 0.5 ml (0.5 mmol) of triisobutylaluminum having a concentration of 1 mol / liter, 5.0 ml of the solid catalyst component (π) obtained in Synthesis Example 6 (0.00214 mmol of Zr atoms) Equivalent), Epan 720 (100 mg) manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. used in Comparative Example 10, and 1 ml (equivalent to 2 mg) of a 2 mg / ml solution prepared by adding 25 ml of toluene and 25 ml of hexane was added. the polymerization was initiated at under pressure and then ethylene 1.6 kg / cm 2 G to 8.0 kg / cm 2 G under
このオートクレーブに濃度1.0mol/リットルのトリイソブチルアルミニウム0.25ml(0.25mmol)、1-ヘキセン2.7mlを投入し,水素含量0.0994 vol%のエチレン・水素混合ガスで8.0kg/cm2Gに加圧し、80℃で再度重合を開始した。重合中は8.0kg/cm2Gに保つようにエチレン・混合ガスを添加し、70分間重合した。重合終了後,脱暑し、メタノールを加えて触媒を失活させた後、ポリマーを濾過,洗浄し,真空下80℃で12時間乾燥した。得られたポリマーは90.2gであった。 This autoclave was charged with 0.25 ml (0.25 mmol) of triisobutylaluminum having a concentration of 1.0 mol / liter and 2.7 ml of 1-hexene, and pressurized to 8.0 kg / cm 2 G with an ethylene / hydrogen mixed gas having a hydrogen content of 0.0994 vol%. Polymerization was started again at 80 ° C. During the polymerization, ethylene / mixed gas was added so as to keep the pressure at 8.0 kg / cm 2 G, and polymerization was performed for 70 minutes. After completion of the polymerization, the mixture was deheated and methanol was added to deactivate the catalyst. Then, the polymer was filtered, washed, and dried under vacuum at 80 ° C. for 12 hours. The obtained polymer was 90.2 g.
この重合粒子100重量部に対して、実施例1で用いたのと同様の二次抗酸化剤、耐熱安定剤および塩酸吸収剤を同量部配合した。しかる後に東洋精機社製ラボプラストミルを用い、実施例1で用いたのと同様の設定温度、樹脂仕込み量、回転数および溶融時間条件で溶融混練後、取り出し20℃設定の冷却プレスでシートとし、これを適当な大きさに切断するなどして測定用試料とした。偏光顕微鏡観察において、10μmを超える連続した結晶構造は存在していない。140℃デカンに可溶である。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1〜3および表6に示す。図32に示した80℃引張疲労測定から明らかなように、この試料は比較例記載の試料に比べて疲労強度が高い。なお、引張疲労測定後の試料の破断面はほとんど伸びずに破断した。 The same amount of secondary antioxidant, heat stabilizer and hydrochloric acid absorbent as those used in Example 1 were added to 100 parts by weight of the polymer particles. After that, using a lab plast mill manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., melt-kneaded at the same setting temperature, resin charge amount, rotation speed and melting time conditions as used in Example 1, and then taken out to form a sheet with a cooling press set at 20 ° C. Then, this was cut into an appropriate size to obtain a measurement sample. In the observation with a polarizing microscope, there is no continuous crystal structure exceeding 10 μm. Soluble in decane at 140 ° C. Further, a press sheet was prepared using the sample, and the physical properties were measured. The results are shown in Tables 1 to 3 and Table 6. As is apparent from the 80 ° C. tensile fatigue measurement shown in FIG. 32, this sample has higher fatigue strength than the sample described in the comparative example. In addition, the fracture surface of the sample after tensile fatigue measurement broke without substantially extending.
[実施例21]
充分に乾燥し、窒素置換された重合器にヘキサン1200リットルを入れ、トリイソブチルアルミニウムを650mmol、第一工業製薬(株)製エパン720を1.3g導入した後、重合器内の窒素を除去するためにエチレンにて加圧、脱圧を3回繰り返しおこなった。重合器内の温度を70℃になるまで加温したところで、エチレンにて0.50MPaまで加圧し、さらに水素にて気相部の水素濃度が29mol%になるように加圧した。合成例5で得た固体触媒成分(ω)をZr原子に換算して1.6mmolを投入すると同時に、エチレンを30Nm3/hr、水素を0.2Nm3/hrの速度でフィードし、80℃で重合を開始した。エチレンを連続的に供給し始めてからのエチレン供給積算量が52Nm3に達した後、エチレン、水素の供給を停止するとともに、脱圧し、窒素にてエチレン、水素を除去しながら系内の温度が55℃まで降温した。系内のエチレン、水素を除去したのち、再び系内を70℃まで加温し、1-ヘキセンを1.95リットルを加えた後、エチレンにて0.35MPaまで加圧した。エチレンを24Nm3/hr、水素を1.0N-リットル/hrの速度でフィードし、80℃で重合を再開した。エチレンを連続的に供給し始めてからのエチレン供給積算量が28Nm3に達した後、エチレン、水素の供給を停止するとともに、速やかに別の容器に重合スラリーを移送して、脱圧し、窒素にてエチレン、水素を除去しながらメタノールを20N-リットル/hrにて1時間フィードすることで触媒を失活させた。このとき、系内の温度は60℃に保った。
[Example 21]
In order to remove nitrogen in the polymerizer after putting 1200 liters of hexane into the polymerizer sufficiently dried and purged with nitrogen, introducing 650 mmol of triisobutylaluminum and 1.3 g of Epan 720 from Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. Then, pressurization and depressurization with ethylene were repeated three times. When the temperature in the polymerization reactor was heated to 70 ° C., the pressure was increased to 0.50 MPa with ethylene, and further, with hydrogen, the hydrogen concentration in the gas phase was 29 mol%. The solid catalyst component obtained in Synthesis Example 5 (omega) and simultaneously introducing 1.6mmol in terms of Zr atom,
ポリマーは濾過によりヘキサンと分離し、過剰のヘキサンにて洗浄した後、3時間乾燥した。得られたポリマーは102.5kgであった。
次に該重合粒子100重量部に対して、実施例1で用いたのと同様の二次抗酸化剤、耐熱安定剤および塩酸吸収剤を同量部配合した。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♯300×4枚)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。偏光顕微鏡観察において、10μmを超える連続した結晶構造は存在していない。140℃デカンに可溶である。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1〜3に示す。
The polymer was separated from hexane by filtration, washed with excess hexane, and then dried for 3 hours. The obtained polymer was 102.5 kg.
Next, the same amount of secondary antioxidant, heat resistance stabilizer and hydrochloric acid absorbent as those used in Example 1 were blended with 100 parts by weight of the polymer particles. After that, using a Placo single screw extruder (screw
[実施例22]
充分に乾燥し、窒素置換された重合器にヘキサン1200リットルを入れ、トリイソブチルアルミニウムを650mmol、第一工業製薬(株)製エパン720を1.3g導入した後、重合器内の窒素を除去するためにエチレンにて加圧、脱圧を3回繰り返しおこなった。重合器内の温度を70℃になるまで加温したところで、エチレンにて0.50MPaまで加圧し、さらに水素にて気相部の水素濃度が28mol%になるように加圧した。合成例5で得た固体触媒成分(ω)をZr原子に換算して1.6mmolを投入すると同時に、エチレンを32Nm3/hr、水素を0.2Nm3/hrの速度でフィードし、80℃で重合を開始した。エチレンを連続的に供給し始めてからのエチレン供給積算量が52Nm3に達した後、エチレン、水素の供給を停止するとともに、脱圧し、窒素にてエチレン、水素を除去しながら系内の温度が55℃まで降温した。系内のエチレン、水素を除去したのち、再び系内を70℃まで加温し、1-ヘキセンを1.95リットルを加えた後、エチレンにて0.35MPaまで加圧した。エチレンを26Nm3/hr、水素を1.1N-リットル/hrの速度でフィードし、80℃で重合を再開した。エチレンを連続的に供給し始めてからのエチレン供給積算量が23Nm3に達した後、エチレン、水素の供給を停止するとともに、速やかに別の容器に重合スラリーを移送して、脱圧し、窒素にてエチレン、水素を除去しながらメタノールを20N-リットル/hrにて1時間フィードすることで触媒を失活させた。このとき、系内の温度は60℃に保った。
[Example 22]
In order to remove nitrogen in the polymerizer after putting 1200 liters of hexane into the polymerizer sufficiently dried and purged with nitrogen, introducing 650 mmol of triisobutylaluminum and 1.3 g of Epan 720 from Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. Then, pressurization and depressurization with ethylene were repeated three times. When the temperature in the polymerization vessel was heated to 70 ° C., the pressure was increased to 0.50 MPa with ethylene, and further, with hydrogen, the hydrogen concentration in the gas phase was 28 mol%. The solid catalyst component (ω) obtained in Synthesis Example 5 was converted to Zr atoms and 1.6 mmol was added. At the same time, ethylene was fed at a rate of 32 Nm 3 / hr and hydrogen was fed at a rate of 0.2 Nm 3 / hr, and polymerized at 80 ° C. Started. After the ethylene supply integrated amount after starting ethylene supply reaches 52 Nm 3 , the supply of ethylene and hydrogen is stopped and the pressure in the system is released while depressurizing and removing ethylene and hydrogen with nitrogen. The temperature was lowered to 55 ° C. After removing ethylene and hydrogen in the system, the system was again heated to 70 ° C., 1.95 liters of 1-hexene was added, and the pressure was increased to 0.35 MPa with ethylene. Ethylene was fed at a rate of 26 Nm 3 / hr and hydrogen was fed at a rate of 1.1 N-liter / hr, and polymerization was resumed at 80 ° C. After the ethylene supply cumulative amount after starting ethylene supply reaches 23 Nm 3 , the supply of ethylene and hydrogen is stopped and the polymerization slurry is quickly transferred to another container, depressurized and supplied with nitrogen. Then, while removing ethylene and hydrogen, methanol was fed at 20 N-liter / hr for 1 hour to deactivate the catalyst. At this time, the temperature in the system was kept at 60 ° C.
ポリマーは濾過によりヘキサンと分離し、過剰のヘキサンにて洗浄した後、3時間乾燥した。得られたポリマーは99.5kgであった。
次に該重合粒子100重量部に対して、実施例1で用いたのと同様の二次抗酸化剤、耐熱安定剤および塩酸吸収剤を同量部配合した。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♯300×4枚)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。偏光顕微鏡観察において、10μmを超える連続した結晶構造は存在していない。140℃デカンに可溶である。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1〜3に示す。
The polymer was separated from hexane by filtration, washed with excess hexane, and then dried for 3 hours. The obtained polymer was 99.5 kg.
Next, the same amount of secondary antioxidant, heat resistance stabilizer and hydrochloric acid absorbent as those used in Example 1 were blended with 100 parts by weight of the polymer particles. After that, using a Placo single screw extruder (screw
[実施例23]
充分に乾燥し、窒素置換された重合器にヘキサン1200リットルを入れ、トリイソブチルアルミニウムを650mmol、第一工業製薬(株)製エパン720を1.3g導入した後、重合器内の窒素を除去するためにエチレンにて加圧、脱圧を3回繰り返しおこなった。重合器内の温度を70℃になるまで加温したところで、エチレンにて0.50MPaまで加圧し、さらに水素にて気相部の水素濃度が29mol%になるように加圧した。合成例5で得た固体触媒成分(ω)をZr原子に換算して1.6mmolを投入すると同時に、エチレンを32Nm3/hr、水素を0.1Nm3/hrの速度でフィードし、80℃で重合を開始した。エチレンを連続的に供給し始めてからのエチレン供給積算量が40Nm3に達した後、エチレン、水素の供給を停止するとともに、脱圧し、窒素にてエチレン、水素を除去しながら系内の温度が55℃まで降温した。系内のエチレン、水素を除去したのち、再び系内を70℃まで加温し、1-ヘキセンを1.39リットルを加えた後、エチレンにて0.35MPaまで加圧した。エチレンを26Nm3/hr、水素を3.2N-リットル/hrの速度でフィードし、80℃で重合を再開した。エチレンを連続的に供給し始めてからのエチレン供給積算量が33Nm3に達した後、エチレン、水素の供給を停止するとともに、速やかに別の容器に重合スラリーを移送して、脱圧し、窒素にてエチレン、水素を除去しながらメタノールを20N-リットル/hrにて1時間フィードすることで触媒を失活させた。このとき、系内の温度は60℃に保った。
[Example 23]
In order to remove nitrogen in the polymerizer after putting 1200 liters of hexane into the polymerizer sufficiently dried and purged with nitrogen, introducing 650 mmol of triisobutylaluminum and 1.3 g of Epan 720 from Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. Then, pressurization and depressurization with ethylene were repeated three times. When the temperature in the polymerization reactor was heated to 70 ° C., the pressure was increased to 0.50 MPa with ethylene, and further, with hydrogen, the hydrogen concentration in the gas phase was 29 mol%. The solid catalyst component (ω) obtained in Synthesis Example 5 was converted to Zr atoms and 1.6 mmol was added. At the same time, ethylene was fed at a rate of 32 Nm 3 / hr and hydrogen was fed at a rate of 0.1 Nm 3 / hr, and polymerization was performed at 80 ° C. Started. After the ethylene supply integration amount after starting ethylene supply reaches 40 Nm 3 , the supply of ethylene and hydrogen is stopped and the pressure in the system is released while removing the ethylene and hydrogen with nitrogen. The temperature was lowered to 55 ° C. After removing ethylene and hydrogen in the system, the system was heated again to 70 ° C., 1.39 liters of 1-hexene was added, and then pressurized to 0.35 MPa with ethylene. Ethylene was fed at a rate of 26 Nm 3 / hr and hydrogen was fed at a rate of 3.2 N-liter / hr, and polymerization was resumed at 80 ° C. After the ethylene supply cumulative amount after starting ethylene supply reaches 33 Nm 3 , the supply of ethylene and hydrogen is stopped, the polymerization slurry is quickly transferred to another container, depressurized, and supplied to nitrogen. Then, while removing ethylene and hydrogen, methanol was fed at 20 N-liter / hr for 1 hour to deactivate the catalyst. At this time, the temperature in the system was kept at 60 ° C.
ポリマーは濾過によりヘキサンと分離し、過剰のヘキサンにて洗浄した後、3時間乾燥した。得られたポリマーは91.0kgであった。
次に該重合粒子100重量部に対して、実施例1で用いたのと同様の二次抗酸化剤、耐熱安定剤および塩酸吸収剤を同量部配合した。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♯300×4枚)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。偏光顕微鏡観察において、10μmを超える連続した結晶構造は存在していない。140℃デカンに可溶である。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1〜3に示す。
The polymer was separated from hexane by filtration, washed with excess hexane, and then dried for 3 hours. The obtained polymer was 91.0 kg.
Next, the same amount of secondary antioxidant, heat resistance stabilizer and hydrochloric acid absorbent as those used in Example 1 were blended with 100 parts by weight of the polymer particles. After that, using a Placo single screw extruder (screw
〔合成例7〕
[担持触媒の調製]
グローブボックス内にて、1リットルの四つ口フラスコにジ(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リドを0.18g秤量した。フラスコをグローブボックスから取り出し、トルエン46mlとMAO/SiO2のトルエンスラリー140ml(固体量8.82g)を窒素下で加え、30分間攪拌し担持を行った。得られたジ(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リド/MAO/SiO2/トルエンスラリーはn-ヘプタンにて99%置換を行い、最終的なスラリー量を450mlとし、固体触媒成分(σ)を調製した。なお、この操作は室温で行った。
[Synthesis Example 7]
[Preparation of supported catalyst]
In a glove box, 0.18 g of di (p-tolyl) methylene (cyclopentadienyl) (octamethyloctahydrodibenzofluorenyl) zirconium dichloride was weighed into a 1 liter four-necked flask. The flask was taken out of the glove box, 46 ml of toluene and 140 ml of a MAO / SiO 2 toluene slurry (a solid amount of 8.82 g) were added under nitrogen, and the mixture was stirred for 30 minutes to carry. The resulting di (p-tolyl) methylene (cyclopentadienyl) (octamethyloctahydrodibenzofluorenyl) zirconium dichloride / MAO / SiO 2 / toluene slurry was replaced with 99% n-heptane, and finally The amount of slurry was 450 ml, and a solid catalyst component (σ) was prepared. This operation was performed at room temperature.
[実施例24]
[エチレン重合]
内容量200リットルの攪拌機付きオートクレーブに、ヘプタン86.5リットル、トリイソブチルアルミニウム90mmol、前記で調製した固体触媒成分(σ) 9gを装入した。内温を80℃に保ち、エチレンと水素を装入し、内圧を0.6MPa/Gに保ち、重合を行った。装入したエチレン量は、13.7kgであった。
[Example 24]
[Ethylene polymerization]
An autoclave equipped with a stirrer with an internal volume of 200 liters was charged with 86.5 liters of heptane, 90 mmol of triisobutylaluminum, and 9 g of the solid catalyst component (σ) prepared above. The internal temperature was kept at 80 ° C., ethylene and hydrogen were charged, and the internal pressure was kept at 0.6 MPa / G for polymerization. The amount of ethylene charged was 13.7 kg.
引き続いて、重合槽内圧力を0 MPa/Gまで脱圧し、窒素にて置換を行い、重合槽内の水素を除去した。
次いで、1-ヘキセン340mlを装入した。内温を65℃に保ち、エチレンと水素を装入し、内圧を0.5MPa/Gに保ち、重合を行った。装入したエチレン量は、9.0kgであった。
Subsequently, the pressure in the polymerization tank was depressurized to 0 MPa / G and replaced with nitrogen to remove hydrogen in the polymerization tank.
Subsequently, 340 ml of 1-hexene was charged. The internal temperature was kept at 65 ° C., ethylene and hydrogen were charged, and the internal pressure was kept at 0.5 MPa / G for polymerization. The amount of ethylene charged was 9.0 kg.
得られたポリエチレンスラリーを内容量500リットルの攪拌機付きオートクレーブに全量移液し、メタノールを10.7ml装入し、触媒の脱活を行った。このスラリーを攪拌機付きろ過乾燥機に移液し、ろ過を行った後、85℃、6時間真空乾燥し、ポリエチレンパウダーを得た。 The total amount of the obtained polyethylene slurry was transferred to an autoclave with a stirrer having an internal volume of 500 liters, and 10.7 ml of methanol was charged to deactivate the catalyst. This slurry was transferred to a filter dryer equipped with a stirrer, filtered, and then vacuum dried at 85 ° C. for 6 hours to obtain polyethylene powder.
次にこの重合粒子100重量部に対して、実施例1で用いたのと同様の二次抗酸化剤、耐熱安定剤および塩酸吸収剤を同量部配合した。しかる後に東洋精機社製ラボプラストミルを用い、実施例1で用いたのと同様の設定温度、樹脂仕込み量、回転数および溶融時間条件で溶融混練後、取り出し20℃設定の冷却プレスでシートとし、これを適当な大きさに切断するなどして測定用試料とした。偏光顕微鏡観察において、10μmを超える連続した結晶構造は存在していない。140℃デカンに可溶であった。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1〜3に示す。 Next, the same amount of secondary antioxidant, heat resistance stabilizer and hydrochloric acid absorbent as those used in Example 1 were blended with 100 parts by weight of the polymer particles. After that, using a lab plast mill manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., melt-kneaded at the same setting temperature, resin charge amount, rotation speed and melting time conditions as used in Example 1, and then taken out to form a sheet with a cooling press set at 20 ° C. Then, this was cut into an appropriate size to obtain a measurement sample. In the observation with a polarizing microscope, there is no continuous crystal structure exceeding 10 μm. It was soluble in 140 ° C decane. Further, a press sheet was prepared using the sample, and the physical properties were measured. The results are shown in Tables 1-3.
[実施例25]
[エチレン重合]
内容量200リットルの攪拌機付きオートクレーブに、ヘプタン86.5リットル、トリイソブチルアルミニウム90mmol、合成例7で調製した固体触媒成分(σ) 9gを装入した。内温を80℃に保ち、エチレンと水素を装入し、内圧を0.6MPa/Gに保ち、重合を行った。装入したエチレン量は、13.7kgであった。
[Example 25]
[Ethylene polymerization]
An autoclave equipped with a stirrer with an internal volume of 200 liters was charged with 86.5 liters of heptane, 90 mmol of triisobutylaluminum, and 9 g of the solid catalyst component (σ) prepared in Synthesis Example 7. The internal temperature was kept at 80 ° C., ethylene and hydrogen were charged, and the internal pressure was kept at 0.6 MPa / G for polymerization. The amount of ethylene charged was 13.7 kg.
引き続いて、重合槽内圧力を0MPa/Gまで脱圧し、窒素にて置換を行い、重合槽内の水素を除去した。
次いで、1-ヘキセン473mlを装入した。内温を65℃に保ち、エチレンと水素を装入し、内圧を0.5MPa/Gに保ち、重合を行った。装入したエチレン量は、9.0kgであった。
Subsequently, the pressure in the polymerization tank was reduced to 0 MPa / G and replaced with nitrogen to remove hydrogen in the polymerization tank.
Next, 473 ml of 1-hexene was charged. The internal temperature was kept at 65 ° C., ethylene and hydrogen were charged, and the internal pressure was kept at 0.5 MPa / G for polymerization. The amount of ethylene charged was 9.0 kg.
得られたポリエチレンスラリーを内容量500リットルの攪拌機付きオートクレーブに全量移液し、メタノールを10.7ml装入し、触媒の脱活を行った。このスラリーを攪拌機付きろ過乾燥機に移液し、ろ過を行った後、85℃、6時間真空乾燥し、ポリエチレンパウダーを得た。 The total amount of the obtained polyethylene slurry was transferred to an autoclave with a stirrer having an internal volume of 500 liters, and 10.7 ml of methanol was charged to deactivate the catalyst. This slurry was transferred to a filter dryer equipped with a stirrer, filtered, and then vacuum dried at 85 ° C. for 6 hours to obtain polyethylene powder.
次にこの重合粒子100重量部に対して、実施例1で用いたのと同様の二次抗酸化剤、耐熱安定剤および塩酸吸収剤を同量部配合した。しかる後に東洋精機社製ラボプラストミルを用い、実施例1で用いたのと同様の設定温度、樹脂仕込み量、回転数および溶融時間条件で溶融混練後、取り出し20℃設定の冷却プレスでシートとし、これを適当な大きさに切断するなどして測定用試料とした。偏光顕微鏡観察において、10μmを超える連続した結晶構造は存在していない。140℃デカンに可溶である。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1〜3に示す。 Next, the same amount of secondary antioxidant, heat resistance stabilizer and hydrochloric acid absorbent as those used in Example 1 were blended with 100 parts by weight of the polymer particles. After that, using a lab plast mill manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., melt-kneaded at the same setting temperature, resin charge amount, rotation speed and melting time conditions as used in Example 1, and then taken out to form a sheet with a cooling press set at 20 ° C. Then, this was cut into an appropriate size to obtain a measurement sample. In the observation with a polarizing microscope, there is no continuous crystal structure exceeding 10 μm. Soluble in decane at 140 ° C. Further, a press sheet was prepared using the sample, and the physical properties were measured. The results are shown in Tables 1-3.
本発明のエチレン系重合体は成形性に優れ、機械的強度に優れた外観に優れた成形体を提供する。本発明に係るエチレン系重合体ブロー成形体およびパイプや異形などの押出成形体に用いると優れた特性を与える。 The ethylene-based polymer of the present invention provides a molded product having excellent moldability and excellent mechanical strength and appearance. When used in an ethylene-based polymer blow-molded product according to the present invention and an extrusion-molded product such as a pipe or an irregular shape, excellent characteristics are given.
Claims (13)
(1)73〜76℃で溶出する成分の重量平均分子量(Mw)が4,000を超えない。
(2)下記の関係式(Eq-1)を満たす。
(1')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0.02〜1.0mol%含む。
(2')密度(d)が945〜970kg/m3の範囲にある。
(3')135℃、デカリン中で測定した極限粘度([η])が1.6〜4.0(dl/g)の範囲にある。
(4')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 〜70の範囲にある。
(5')クロス分別(CFC)において分子量が100,000未満で最も強いピークの頂点の溶出温度をT1(℃)、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T2(℃)とした場合、(T1−T2)(℃)が0〜11℃の範囲にある。
(6')クロス分別(CFC)において[(T2−1)〜T2](℃)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。
(7')クロス分別(CFC)において95〜96℃で溶出する成分のGPC曲線のうち分子量が100,000以下の領域において最も強いピークの頂点の分子量が28,000を超えない。 An ethylene polymer containing a structural unit derived from an α-olefin having 6 to 10 carbon atoms, which satisfies the following (1) and (2) in cross fractionation (CFC), and satisfies the following requirements (1 Ethylene polymer satisfying ') to (7').
(1) The weight average molecular weight (Mw) of the component eluted at 73 to 76 ° C does not exceed 4,000.
(2) The following relational expression (Eq-1) is satisfied.
(1 ′) Containing 0.02 to 1.0 mol% of a structural unit derived from an α-olefin having 6 to 10 carbon atoms.
(2 ′) The density (d) is in the range of 945 to 970 kg / m 3 .
(3 ′) The intrinsic viscosity ([η]) measured in decalin at 135 ° C. is in the range of 1.6 to 4.0 (dl / g).
(4 ′) 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 5 to 70.
(5 ') In cross fractionation (CFC), the elution temperature at the peak of the strongest peak with molecular weight less than 100,000 is T 1 (° C), and the elution temperature at the peak of the strongest peak with molecular weight of 100,000 or more is T 2 (° C). In such a case, (T 1 −T 2 ) (° C.) is in the range of 0 to 11 ° C.
(6 ') Among the GPC curves of fractions eluted from [(T 2 -1) to T 2 ] (° C) in cross fractionation (CFC), the molecular weight at the peak of the strongest peak with a molecular weight of 100,000 or more is 200,000. It is in the range of ~ 800,000.
(7 ') The molecular weight of the peak of the strongest peak does not exceed 28,000 in the region where the molecular weight is 100,000 or less in the GPC curve of the component eluted at 95 to 96 ° C in cross fractionation (CFC).
(1B)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0.02〜0.20mol%含む。
(2B)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。
(3B)クロス分別(CFC)においてピーク頂点の分子量が100,000未満で最も強いピークの頂点の溶出温度をT1(℃)、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T2(℃)とした場合、(T1−T2)(℃)が0〜5℃の範囲にある。 The ethylene polymer according to any one of claims 1 to 3, wherein the following requirements (1 B ) to (3 B ) are simultaneously satisfied.
(1 B ) 0.02 to 0.20 mol% of structural units derived from an α-olefin having 6 to 10 carbon atoms are contained.
The ratio of (2 B) weight average molecular weight measured by GPC (Mw) to the number average molecular weight (Mn) (Mw / Mn) is in the range of 5-30.
(3 B) T 1 (℃ ) elution temperature of the strongest peak apex of the molecular weight of the peak apex in cross fractionation (CFC) is less than 100,000, the dissolution temperature of the molecular weight of the strongest peak apex at 100,000 T 2 ( (T 1 -T 2 ) (° C.) is in the range of 0 to 5 ° C.
(1P)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0.10〜1.0 mol%含む。
(2P)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11〜70の範囲にある。 The ethylene polymer according to any one of claims 1 to 3, which satisfies the following requirement (1 P ).
(1 P ) Containing 0.10 to 1.0 mol% of a structural unit derived from an α-olefin having 6 to 10 carbon atoms.
(2 P) weight average molecular weight measured by GPC (Mw) to the number average molecular weight ratio (Mn) (Mw / Mn) is in the range of 11-70.
(1P')JIS K-6744に準拠し、80℃で測定した引張疲労特性で破断に至る回数が10,000回のときの実応力が13MPa〜17MPa、破断に至る回数が100,000回のときの実応力が12〜16MPaである。 The ethylene polymer according to claim 7, which satisfies the following requirement (1 P ').
(1 P ') Based on JIS K-6744, the tensile fatigue characteristics measured at 80 ° C, the actual stress when the number of times of breaking is 10,000 times is 13MPa to 17MPa, the actual number of times when breaking is 100,000 times The stress is 12-16 MPa.
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