JP7437243B2 - エチレン-α-オレフィン共重合体、エチレン-α-オレフィン共重合体の製造方法、エチレン系樹脂組成物、および、フィルム - Google Patents

エチレン-α-オレフィン共重合体、エチレン-α-オレフィン共重合体の製造方法、エチレン系樹脂組成物、および、フィルム Download PDF

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Description

本発明は、エチレン-α-オレフィン共重合体、該エチレン-α-オレフィン共重合体の製造方法、前記エチレン-α-オレフィン共重合体を含有するエチレン系樹脂組成物、および、前記エチレン-α-オレフィン共重合体または前記エチレン系樹脂組成物を含有するフィルムに関する。
従来、食品、洗剤等を包装するフィルムとして、基材フィルムとシーラントフィルムとを積層(ラミネート)させたラミネートフィルムが広く用いられている。シーラントフィルムには、ヒートシール性、透明性及び強度に優れることが求められる。このような性能を有するシーラントフィルムとして、近年、エチレン-α-オレフィン共重合体を含有するフィルムが提案されている(例えば、特許文献1及び2)。
シーラントフィルムを用いてラミネートフィルムを製造する際、シーラントフィルムには、さらに、滑り性に優れることが要求される。滑り性が良好なフィルムとして、例えば、特許文献3では、エチレンに基づく単量体単位と炭素原子数3~20のα-オレフィンに基づく単量体単位とを有し、密度が915kg/m以上950kg/m以下であり、温度190℃、荷重21.18Nの条件で測定されるメルトフローレートが0.0001g/10分以上0.2g/10分以下であり、温度190℃におけるゼロせん断粘度が1×10Pa・sec以上1×10Pa・sec以下であるエチレン-α-オレフィン共重合体を含有するフィルムが開示されている。
特開2004-256613号公報 特開2000-44739号公報 国際公開第2018/164169号
しかしながら、特許文献3に記載のフィルムは、滑り性に優れるものの、フィッシュアイ(フィルム欠陥)が多く発生するため、外観に劣るという問題があった。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、滑り性に優れ、かつ、フィッシュアイの発生を抑制することが可能なフィルムを形成することができるエチレン-α-オレフィン共重合体、該エチレン-α-オレフィン共重合体の製造方法、前記エチレン-α-オレフィン共重合体を含有するエチレン系樹脂組成物、および、前記エチレン-α-オレフィン共重合体または前記エチレン系樹脂組成物を含有するフィルムを提供することを課題とする。
本発明に係るエチレン-α-オレフィン共重合体は、エチレンに基づく単量体単位(1)と、炭素原子数3~20のα-オレフィンに基づく単量体単位(2)とを含み、下記(i)式で示される架橋度パラメータが0.70以上0.90以下であり、下記(ii)式で示される光散乱面積比が1.60以上3.60以下である。
(式中、Mは、エチレン-α-オレフィン共重合体の絶対分子量を示す。Wは、絶対分子量Mにおけるエチレン-α-オレフィン共重合体の重量分率を示す。g’は、絶対分子量Mにおける固有粘度比を示す。)
(式中、LSは、エチレン-α-オレフィン共重合体をオルトジクロロベンゼンに2mg/mLの濃度で溶解させた溶液の光散乱面積を示す。LS’は、標準ポリエチレンNIST1475aをオルトジクロロベンゼンに2mg/mLの濃度で溶解させた溶液の光散乱面積を示す。)
本発明に係るエチレン-α-オレフィン共重合体の製造方法は、エチレンに基づく単量体単位(1)と、炭素原子数3~20のα-オレフィンに基づく単量体単位(2)とを含むエチレン-α-オレフィン共重合体の製造方法であって、下記の工程(a)~(c)を含む。
(a)メタロセン系錯体と、有機アルミニウム化合物と、助触媒担体とを接触させてなる触媒成分の存在下で、エチレンと炭素原子数3~20のα-オレフィンとを予備重合させて、予備重合触媒成分を得る工程
(b)有機アルミニウム化合物と酸素ガスとを接触させ、次いで、電子供与性化合物と接触させて、配位化合物を得る工程
(c)前記予備重合触媒成分と、前記配位化合物とを接触させてなる重合触媒の存在下で、エチレンと炭素原子数3~20のα-オレフィンとを気相重合させて、エチレン-α-オレフィン共重合体を得る工程
本発明に係るエチレン系樹脂組成物は、上述のエチレン-α-オレフィン共重合体と、エチレンに基づく単量体単位を含むエチレン系重合体(但し、前記エチレン-α-オレフィン共重合体とは異なる)とを含有する。
本発明に係るフィルムは、上述のエチレン-α-オレフィン共重合体、または、上述のエチレン系樹脂組成物を含有する。
本発明によれば、滑り性に優れ、かつ、フィッシュアイの発生を抑制することが可能なフィルムを形成することができるエチレン-α-オレフィン共重合体、該エチレン-α-オレフィン共重合体の製造方法、前記エチレン-α-オレフィン共重合体を含有するエチレン系樹脂組成物、および、前記エチレン-α-オレフィン共重合体または前記エチレン系樹脂組成物を含有するフィルムを提供することができる。
以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
<定義>
本明細書において、下記の用語は次のように定義されるか、または説明される。
「エチレン-α-オレフィン共重合体」とは、エチレンに基づく単量体単位と、α-オレフィンに基づく単量体単位とを有する共重合体であって、該共重合体の全質量を100質量%としたとき、エチレンに基づく単量体単位とα-オレフィンに基づく単量体単位との合計含有量が95質量%以上である共重合体をいう。
「エチレン系重合体」とは、エチレンに基づく単量体単位を有する重合体であって、該重合体の全質量を100質量%としたとき、エチレンに基づく単量体単位の含有量が50質量%以上である重合体をいう。
「α-オレフィン」とは、α位に炭素-炭素不飽和二重結合を有する直鎖状または分岐状のオレフィンをいう。
「エチレン系樹脂組成物」とは、エチレン系重合体を含有する組成物をいう。
本明細書におけるメルトフローレート(以下、MFRともいう)は、JIS K7210-1995に規定されたA法に従い、温度190℃、荷重21.18Nの条件で測定される値(単位:g/10分)をいう。
本明細書における密度は、JIS K6760-1995に記載のアニーリングを行った後、JIS K7112-1980に規定されたA法に従い測定される値(単位:kg/m)をいう。
<エチレン-α-オレフィン共重合体>
本実施形態に係るエチレン-α-オレフィン共重合体(以下、成分(A)ともいう。)は、エチレンに基づく単量体単位(1)と、炭素原子数3~20のα-オレフィンに基づく単量体単位(2)とを含む。単量体単位(2)は、炭素原子数4~8のα-オレフィンに基づく単量体単位であることが好ましい。
炭素原子数3~20のα-オレフィンとしては、例えば、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテン、1-ノネン、1-デセン、1-ドデセン、4-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ヘキセン等が挙げられる。これらの中でも、炭素原子数3~20のα-オレフィンは、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、または、1-オクテンであることが好ましく、1-ヘキセン、または、1-オクテンであることがより好ましい。炭素原子数3~20のα-オレフィンに基づく単量体単位(2)は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
成分(A)は、全質量を100質量%としたとき、単量体単位(1)の含有量が90質量%以上であることが好ましく、97質量%以下であることが好ましい。また、成分(A)は、全質量を100質量%としたとき、単量体単位(2)の含有量が3質量%以上であることが好ましく、10質量%以下であることが好ましい。一つの態様において、成分(A)は、全質量を100質量%としたとき、単量体単位(1)の含有量が90質量%以上であり、単量体単位(2)の含有量が10質量%以下である。
成分(A)としては、例えば、エチレン-1-ヘキセン共重合体、エチレン-4-メチル-1-ペンテン共重合体、エチレン-1-オクテン共重合体、エチレン-1-ブテン-1-ヘキセン共重合体、エチレン-1-ブテン-4-メチル-1-ペンテン共重合体、エチレン-1-ヘキセン-1-オクテン共重合体、エチレン-1-ブテン-1-オクテン共重合体等が挙げられる。これらの中でも、成分(A)は、エチレン-1-ヘキセン共重合体、エチレン-1-オクテン共重合体、エチレン-1-ブテン-1-ヘキセン共重合体、または、エチレン-1-ブテン-1-オクテン共重合体であることが好ましく、エチレン-1-ヘキセン共重合体、または、エチレン-1-ブテン-1-ヘキセン共重合体であることがより好ましい。
成分(A)は、エチレンおよび炭素原子数3~20のα-オレフィン以外の単量体に基づくその他の単量体単位を有していてもよい。その他の単量体としては、例えば、ブタジエンまたはイソプレン等の共役ジエン;1,4-ペンタジエン等の非共役ジエン;アクリル酸;アクリル酸メチルまたはアクリル酸エチル等のアクリル酸エステル;メタクリル酸;メタクリル酸メチルまたはメタクリル酸エチル等のメタクリル酸エステル;酢酸ビニル等が挙げられる。
成分(A)は、下記(i)式で示される架橋度パラメータが0.70以上0.90以下であり、好ましくは0.70以上0.80以下である。
(i)式中、Mは、エチレン-α-オレフィン共重合体の絶対分子量を示す。Wは、絶対分子量Mにおけるエチレン-α-オレフィン共重合体の重量分率を示す。g’は、絶対分子量Mにおける固有粘度比を示す。
なお、絶対分子量Mにおけるエチレン-α-オレフィン共重合体の重量分率Wおよび固有粘度比g’は、エチレン-α-オレフィン共重合体の絶対分子量Mが104.3~105.5の範囲で測定する。
固有粘度比g’は、下記(iii)式を用いて算出することができる。
g’=[η]/(6.31×10-4×M0.69) ・・・(iii)
(iii)式中、Mは、エチレン-α-オレフィン共重合体の絶対分子量を示す。[η]は、絶対分子量Mにおけるエチレン-α-オレフィン共重合体の固有粘度を示す。
なお、上記(iii)式において、(6.31×10-4×M0.69)の値は、エチレン-α-オレフィン共重合体の絶対分子量Mが、標準ポリエチレンNIST1475aの絶対分子量と同一であるとして算出することができる。すなわち、(6.31×10-4×M0.69)の値は、絶対分子量Mにおける標準ポリエチレンNIST1475aの固有粘度に相当する。
上記(i)式及び(iii)式において、エチレン-α-オレフィン共重合体の絶対分子量M、絶対分子量Mにおけるエチレン-α-オレフィン共重合体の重量分率W、及び、絶対分子量Mにおけるエチレン-α-オレフィン共重合体の固有粘度[η]は、示差屈折率検出器、粘度検出器および光散乱検出器を備えたゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)を用いて測定することができる。
GPC測定の条件を以下に示す。
・GPC装置:HLC-8121GPC/HT(東ソー社製)
・光散乱検出器:PD2040(Precision Detectors社製)
・レーザー光源:波長685nm
・粘度検出器:H502(Viscotek社製)
・GPCカラム:GMHHR-H(S)HT(東ソー社製)×3本
・試料溶液濃度:2mg/mL
・注入量:300μL
・測定温度:140℃
・溶解条件:145℃で2時間撹拌
・溶媒および移動相:0.05質量%のジブチルヒドロキシトルエンを含有するオルトジクロロベンゼン(和光特級)
・移動相流速:1.0mL/分
・測定時間:約1時間
・分子量標準物質:標準ポリスチレン
・データ取り込み間隔:1.74秒
架橋度パラメータは、後述するエチレン-α-オレフィン共重合体の製造方法において、例えば、触媒成分としてエチレンビス(インデニル)ジルコニウムジフェノキシドを使用する、助触媒担体として亜鉛化合物が微粒子状担体に担持してなる担体を使用する、有機アルミニウム化合物に接触させる酸素ガスの使用量を有機アルミニウム化合物のアルミニウム原子のモル数に対して1~100mol%とする、有機アルミニウム化合物としてトリイソブチルアルミニウムを使用する、電子供与性化合物の使用量を有機アルミニウム化合物のアルミニウム原子のモル数に対して1~50mol%とする、重合圧力を1~3MPaとする等の方法により、0.70以上0.90以下の範囲に調整することができる。
成分(A)は、下記(ii)式で示される光散乱面積比が1.60以上3.60以下であり、好ましくは2.70以上3.00以下である。
(ii)式中、LSは、エチレン-α-オレフィン共重合体をオルトジクロロベンゼンに2mg/mLの濃度で溶解させた溶液の光散乱面積を示す。LS’は、標準ポリエチレンNIST1475aをオルトジクロロベンゼンに2mg/mLの濃度で溶解させた溶液の光散乱面積を示す。
上記(ii)式において、光散乱面積LS,LS’は、光散乱検出器を備えた液体クロマトグラフィー(LC)を用いて測定することができる。
LC測定の条件を以下に示す。
・LC装置:HLC-8121GPC/HT(東ソー社製)
・分離カラム:なし
・測定温度:140℃
・溶媒および移動相:0.05質量%のジブチルヒドロキシトルエンを含有するオルトジクロロベンゼン(和光特級)
・移動相流速:1.0mL/分
・試料溶液濃度:2mg/mL
・注入量:300μL
・分子量標準物質:標準ポリスチレン
・データ取り込み間隔:1.74秒
光散乱面積比は、後述するエチレン-α-オレフィン共重合体の製造方法において、有機アルミニウム化合物に接触させる酸素ガスの使用量を有機アルミニウム化合物のアルミニウム原子のモル数に対して1~100mol%とする、有機アルミニウム化合物としてトリイソブチルアルミニウムを使用する、有機アルミニウムと酸素の混合接触物に対して電子供与性化合物を接触させる、電子供与性化合物の使用量を有機アルミニウム化合物のアルミニウム原子のモル数に対して1~50mol%とする、気相重合中のエチレンに対する水素の比率を0.15%~0.40%とする等の方法により、1.60以上3.60以下の範囲に調整することができる。
成分(A)は、フィルムの製膜時の押出負荷を低減する観点から、温度190℃、荷重21.18Nの条件で測定されるメルトフローレート(MFR)が0.010g/10分以上であることが好ましく、0.020g/10分以上であることがより好ましく、0.030g/10分以上であることがさらに好ましい。また、成分(A)は、フィルムの滑り性をより向上させる観点から、前記MFRが0.2g/10分以下であることが好ましく、0.015g/10分以下であることがより好ましく、0.013g/10分以下であることがさらに好ましい。一つの態様において、成分(A)は、前記MFRが0.010g/10分以上0.2g/10分以下である。なお、成分(A)のMFRの測定では、通常、成分(A)に酸化防止剤を1000ppm程度配合した試料を用いる。前記MFRは、後述するエチレン-α-オレフィン共重合体の製造方法において、気相重合時の連鎖移動剤濃度を調整することにより、0.010g/10分以上0.2g/10分以下の範囲に調整することができる。
成分(A)は、フィルムの滑り性をより向上させる観点から、密度が910kg/m以上であることが好ましく、918kg/m以上であることがより好ましく、922kg/m以上であることがさらに好ましい。また、成分(A)は、フィルムのフィッシュアイの発生を抑制する観点から、密度が940kg/m以下であることが好ましく、935kg/m以下であることがより好ましく、930kg/m以下であることがさらに好ましい。一つの態様において、成分(A)は、密度が910kg/m以上940kg/m以下である。密度は、後述するエチレン-α-オレフィン共重合体の製造方法において、気相重合時のα-オレフィン濃度を調整することにより、910kg/m以上940kg/m以下の範囲に調整することができる。
成分(A)は、フィルムの滑り性をより向上させる観点から、重量平均分子量(以下、Mwとも記載する)に対するz平均分子量(以下、Mzとも記載する)の比(以下、Mz/Mwと表記する。)が2.0以上であることが好ましく、2.1以上であることがより好ましく、2.2以上であることがさらに好ましい。また、成分(A)は、フィルムのフィッシュアイの発生を抑制する観点から、Mz/Mwが5.0以下であることが好ましく、4.0以下であることがより好ましく、3.0以下であることがさらに好ましい。成分(A)は、一つの態様において、Mz/Mwが2.0以上5.0以下であり、他の態様において、Mz/Mwが2.1以上4.0以下であり、さらに他の態様において、Mz/Mwが2.2以上3.0以下である。Mz/Mwは、気相重合時の有機アルミニウム化合物の使用量に対する電子供与性化合物の使用量を調整することで制御することができる。具体的には、有機アルミニウム化合物の使用量に対する電子供与性化合物の使用量を有機アルミニウムに対するモル比として6%~12%に調整することで、Mz/Mwを2.0以上5.0以下に制御することができる。
重量平均分子量(Mw)及びz平均分子量(Mz)は、示差屈折率検出器を備えたゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)装置を用いて測定することができる。GPC測定の条件を以下に示す。
・GPC装置:HLC-8121GPC/HT(東ソー社製)
・GPCカラム:TSKgelGMH-HT(東ソー社製)
・測定温度:140℃
・溶媒および移動相:0.05質量%のジブチルヒドロキシトルエンを含有するオルトジクロロベンゼン(和光特級)
・移動相流速:1.0mL/分
・試料溶液濃度:1mg/mL
・注入量:300μL
・分子量標準物質:標準ポリスチレン
・データ取り込み間隔:2.5秒
成分(A)は、フィルムの滑り性をより向上させる観点から、固有粘度(以下、[η]と表記する;単位はdl/gである。)が1.0dl/g以上であることが好ましく、1.2dl/g以上であることがより好ましく、1.3dl/g以上であることがさらに好ましい。また、成分(A)は、フィルムのフィッシュアイの発生を抑制する観点から、[η]が2.0dl/g以下であることが好ましく、1.9dl/g以下であることがより好ましく、1.7dl/g以下であることがさらに好ましい。成分(A)は、一つの態様において、[η]が1.0dl/g以上2.0dl/g以下であり、他の態様において、1.2dl/g以上1.9dl/g以下であり、さらに他の態様において、1.3dl/g以上1.7dl/g以下である。成分(A)の[η]は、テトラリンを溶媒として用い、温度135℃でウベローデ型粘度計を用いて測定される。
本実施形態に係るエチレン-α-オレフィン共重合体は、エチレンに基づく単量体単位(1)と、炭素原子数3~20のα-オレフィンに基づく単量体単位(2)とを含み、上記(i)式で示される架橋度パラメータが0.70以上0.90以下であり、上記(ii)式で示される光散乱面積比が1.60以上3.60以下である。前記エチレン-α-オレフィン共重合体は、架橋度パラメータを上記範囲内とすることで、該重合体の分岐の度合いを所望の範囲に維持することができ、その結果、滑り性に優れたフィルムを形成することができる。また、前記エチレン-α-オレフィン共重合体は、光散乱面積比を上記範囲内とすることで、該重合体に含まれるゲル成分(分子量が大きい成分)の含有量を所望の範囲に維持することができ、その結果、滑り性に優れ、かつ、フィッシュアイの発生を抑制することが可能なフィルムを形成することができる。
本実施形態に係るエチレン-α-オレフィン共重合体は、前記架橋度パラメータが0.70以上0.80以下であることが好ましい。斯かる構成により、滑り性により優れたフィルムを形成することができる。
本実施形態に係るエチレン-α-オレフィン共重合体は、前記光散乱面積比が2.70以上3.00以下であることが好ましい。斯かる構成により、滑り性により優れ、かつ、フィッシュアイの発生をより抑制することが可能なフィルムを形成することができる。
本実施形態に係るエチレン-α-オレフィン共重合体は、全質量を100質量%としたとき、単量体単位(1)の含有量が90質量%以上であり、単量体単位(2)の含有量が10質量%以下であることが好ましい。斯かる構成により、滑り性により優れ、かつ、フィッシュアイの発生をより抑制することが可能なフィルムを形成することができる。
本実施形態に係るエチレン-α-オレフィン共重合体は、温度190℃、荷重21.18Nの条件で測定されるメルトフローレート(MFR)が0.010g/10分以上0.2g/10分以下であることが好ましい。前記エチレン-α-オレフィン共重合体のMFRが0.010g/10分以上であることにより、フィルムの製膜時の押出負荷を低減することができる。また、前記エチレン-α-オレフィン共重合体のMFRが0.2g/10分以下であることにより、滑り性により優れたフィルムを形成することができる。
本実施形態に係るエチレン-α-オレフィン共重合体は、密度が910kg/m以上940kg/m以下であることが好ましい。前記エチレン-α-オレフィン共重合体の密度が910kg/m以上であることにより、滑り性により優れたフィルムを形成することができる。また、前記エチレン-α-オレフィン共重合体の密度が940kg/m以下であることにより、フィッシュアイの発生をより抑制することが可能なフィルムを形成することができる。
<エチレン-α-オレフィン共重合体の製造方法>
本実施形態に係るエチレン-α-オレフィン共重合体(成分(A))の製造方法は、上述のエチレンに基づく単量体単位(1)と、上述の炭素原子数3~20のα-オレフィンに基づく単量体単位(2)とを含むエチレン-α-オレフィン共重合体の製造方法であって、下記の工程(a)~(c)を含む。
(a)メタロセン系錯体と、有機アルミニウム化合物と、助触媒担体とを接触させてなる触媒成分の存在下で、エチレンと炭素原子数3~20のα-オレフィンとを予備重合させて、予備重合触媒成分を得る工程
(b)有機アルミニウム化合物と酸素ガスとを接触させ、次いで、電子供与性化合物と接触させて、配位化合物を得る工程
(c)前記予備重合触媒成分と、前記配位化合物とを接触させてなる重合触媒の存在下で、エチレンと炭素原子数3~20のα-オレフィンとを気相重合させて、エチレン-α-オレフィン共重合体を得る工程
工程(a)において、メタロセン系錯体とは、シクロペンタジエン形アニオン骨格を含む配位子を有する遷移金属化合物である。メタロセン系錯体としては、下記一般式[1]で表される遷移金属化合物、または、そのμ-オキソタイプの遷移金属化合物二量体が好ましい。
・・・[1]
(式中、Mは周期律表第3~11族もしくはランタノイド系列の遷移金属原子である。Lはシクロペンタジエン形アニオン骨格を有する基であり、複数のLは互いに直接連結されているか、または、炭素原子、ケイ素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子もしくはリン原子を含有する残基を介して連結されていてもよい。Xはハロゲン原子、炭化水素基(但し、シクロペンタジエン形アニオン骨格を有する基を除く)、または、炭化水素オキシ基である。aは2、bは2を表す。)
一般式[1]において、Mは周期律表(IUPAC1989年)第3~11族もしくはランタノイド系列の遷移金属原子であり、例えば、スカンジウム原子、イットリウム原子、チタン原子、ジルコニウム原子、ハフニウム原子、バナジウム原子、ニオビウム原子、タンタル原子、クロム原子、鉄原子、ルテニウム原子、コバルト原子、ロジウム原子、ニッケル原子、パラジウム原子、サマリウム原子、イッテルビウム原子等が挙げられる。一般式[1]におけるMは、チタン原子、ジルコニウム原子、ハフニウム原子、バナジウム原子、クロム原子、鉄原子、コバルト原子またはニッケル原子であることが好ましく、チタン原子、ジルコニウム原子またはハフニウム原子であることがより好ましく、ジルコニウム原子であることがさらに好ましい。
一般式[1]において、Lはη-(置換)インデニル基であり、2つのLは同じであっても異なっていてもよい。2つのLは互いに、炭素原子、ケイ素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子もしくはリン原子を含有する架橋基を介して連結されている。η-(置換)インデニル基とは、置換基を有していてもよいη-インデニル基を表す。
におけるη-(置換)インデニル基としては、少なくとも、5位、6位が水素原子であるη-(置換)インデニル基であり、具体的には、η-インデニル基、η-2-メチルインデニル基、η-3-メチルインデニル基、η-4-メチルインデニル基、η-7-メチルインデニル基、η-2-tert-ブチルインデニル基、η-3-tert-ブチルインデニル基、η-4-tert-ブチルインデニル基、η-7-tert-ブチルインデニル基、η-2,3-ジメチルインデニル基、η-4,7-ジメチルインデニル基、η-2,4,7-トリメチルインデニル基、η-2-メチル-4-イソプロピルインデニル基、η-4-フェニルインデニル基、η-2-メチル-4-フェニルインデニル基、η-2-メチル-4-ナフチルインデニル基、これらの置換体等が挙げられる。なお、本明細書においては、遷移金属化合物の名称については「η-」を省略することがある。Lは、インデニル基であることが好ましい。
2つの(置換)インデニル基は、炭素原子、ケイ素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子もしくはリン原子を含有する架橋基を介して連結されている。架橋基としては、例えば、エチレン基、プロピレン基等のアルキレン基;ジメチルメチレン基、ジフェニルメチレン基等の置換アルキレン基;シリレン基、ジメチルシリレン基、ジフェニルシリレン基、テトラメチルジシリレン基等の置換シリレン基;窒素原子、酸素原子、硫黄原子、リン原子等のヘテロ原子等が挙げられる。架橋基は、エチレン基、ジメチルメチレン基、ジメチルシリレン基であることが好ましく、エチレン基であることがより好ましい。
一般式[1]におけるXとしては、ハロゲン原子、炭化水素基(但し、シクロペンタジエン形アニオン骨格を有する基を除く)、炭化水素オキシ基等が挙げられる。ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。炭化水素基としては、例えば、アルキル基、アラルキル基、アリール基、アルケニル基等が挙げられる。炭化水素オキシ基としては、例えば、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基等が挙げられる。
アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、イソブチル基、n-ペンチル基、ネオペンチル基、アミル基、n-ヘキシル基、n-オクチル基、n-デシル基、n-ドデシル基、n-ペンタデシル基、n-エイコシル基等が挙げられる。アルキル基は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子で置換されていてもよい。ハロゲン原子で置換されたアルキル基としては、例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、クロロメチル基、トリクロロメチル基、フルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロオクチル基、パークロロプロピル基、パークロロブチル基、パーブロモプロピル基等が挙げられる。これらのアルキル基は、いずれも、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基;フェノキシ基等のアリールオキシ基;ベンジルオキシ基等のアラルキルオキシ基等で、その一部の水素原子が置換されていてもよい。
アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、(2-メチルフェニル)メチル基、(3-メチルフェニル)メチル基、(4-メチルフェニル)メチル基、(2,3-ジメチルフェニル)メチル基、(2,4-ジメチルフェニル)メチル基、(2,5-ジメチルフェニル)メチル基、(2,6-ジメチルフェニル)メチル基、(3,4-ジメチルフェニル)メチル基、(3,5-ジメチルフェニル)メチル基、(2,3,4-トリメチルフェニル)メチル基、(2,3,5-トリメチルフェニル)メチル基、(2,3,6-トリメチルフェニル)メチル基、(3,4,5-トリメチルフェニル)メチル基、(2,4,6-トリメチルフェニル)メチル基、(2,3,4,5-テトラメチルフェニル)メチル基、(2,3,4,6-テトラメチルフェニル)メチル基、(2,3,5,6-テトラメチルフェニル)メチル基、(ペンタメチルフェニル)メチル基、(エチルフェニル)メチル基、(n-プロピルフェニル)メチル基、(イソプロピルフェニル)メチル基、(n-ブチルフェニル)メチル基、(sec-ブチルフェニル)メチル基、(tert-ブチルフェニル)メチル基、(n-ペンチルフェニル)メチル基、(ネオペンチルフェニル)メチル基、(n-ヘキシルフェニル)メチル基、(n-オクチルフェニル)メチル基、(n-デシルフェニル)メチル基、(n-ドデシルフェニル)メチル基、ナフチルメチル基、アントラセニルメチル基等が挙げられる。アラルキル基は、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基;フェノキシ基等のアリールオキシ基;ベンジルオキシ基等のアラルキルオキシ基を置換基として有していてもよい。
アリール基としては、例えば、フェニル基、2-トリル基、3-トリル基、4-トリル基、2,3-キシリル基、2,4-キシリル基、2,5-キシリル基、2,6-キシリル基、3,4-キシリル基、3,5-キシリル基、2,3,4-トリメチルフェニル基、2,3,5-トリメチルフェニル基、2,3,6-トリメチルフェニル基、2,4,5-トリメチルフェニル基、2,4,6-トリメチルフェニル基、3,4,5-トリメチルフェニル基、2,3,4,5-テトラメチルフェニル基、2,3,4,6-テトラメチルフェニル基、2,3,5,6-テトラメチルフェニル基、ペンタメチルフェニル基、エチルフェニル基、n-プロピルフェニル基、イソプロピルフェニル基、n-ブチルフェニル基、sec-ブチルフェニル基、tert-ブチルフェニル基、n-ペンチルフェニル基、ネオペンチルフェニル基、n-ヘキシルフェニル基、n-オクチルフェニル基、n-デシルフェニル基、n-ドデシルフェニル基、n-テトラデシルフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基等が挙げられる。アリール基は、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基;フェノキシ基等のアリールオキシ基;ベンジルオキシ基等のアラルキルオキシ基等を置換基として有していてもよい。
アルケニル基としては、例えば、アリル基、メタリル基、クロチル基、1,3-ジフェニル-2-プロペニル基等が挙げられる。
アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、n-ペントキシ基、ネオペントキシ基、n-ヘキソキシ基、n-オクトキシ基、n-ドデソキシ基、n-ペンタデソキシ基、n-イコソキシ基等が挙げられる。アルコキシ基は、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基;フェノキシ基等のアリールオキシ基;ベンジルオキシ基等のアラルキルオキシ基等を置換基として有していてもよい。
アラルキルオキシ基としては、例えば、ベンジルオキシ基、(2-メチルフェニル)メトキシ基、(3-メチルフェニル)メトキシ基、(4-メチルフェニル)メトキシ基、(2、3-ジメチルフェニル)メトキシ基、(2、4-ジメチルフェニル)メトキシ基、(2、5-ジメチルフェニル)メトキシ基、(2、6-ジメチルフェニル)メトキシ基、(3,4-ジメチルフェニル)メトキシ基、(3,5-ジメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,4-トリメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,5-トリメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,6-トリメチルフェニル)メトキシ基、(2,4,5-トリメチルフェニル)メトキシ基、(2,4,6-トリメチルフェニル)メトキシ基、(3,4,5-トリメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,4,5-テトラメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,4,6-テトラメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,5,6-テトラメチルフェニル)メトキシ基、(ペンタメチルフェニル)メトキシ基、(エチルフェニル)メトキシ基、(n-プロピルフェニル)メトキシ基、(イソプロピルフェニル)メトキシ基、(n-ブチルフェニル)メトキシ基、(sec-ブチルフェニル)メトキシ基、(tert-ブチルフェニル)メトキシ基、(n-ヘキシルフェニル)メトキシ基、(n-オクチルフェニル)メトキシ基、(n-デシルフェニル)メトキシ基、ナフチルメトキシ基、アントラセニルメトキシ基等が挙げられる。アラルキルオキシ基は、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基;フェノキシ基等のアリールオキシ基;ベンジルオキシ基等のアラルキルオキシ基等を置換基として有していてもよい。
アリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ基、2-メチルフェノキシ基、3-メチルフェノキシ基、4-メチルフェノキシ基、2、3-ジメチルフェノキシ基、2、4-ジメチルフェノキシ基、2、5-ジメチルフェノキシ基、2、6-ジメチルフェノキシ基、3,4-ジメチルフェノキシ基、3,5-ジメチルフェノキシ基、2-tert-ブチル-3-メチルフェノキシ基、2-tert-ブチル-4-メチルフェノキシ基、2-tert-ブチル-5-メチルフェノキシ基、2-tert-ブチル-6-メチルフェノキシ基、2,3,4-トリメチルフェノキシ基、2,3,5-トリメチルフェノキシ基、2,3,6-トリメチルフェノキシ基、2,4,5-トリメチルフェノキシ基、2,4,6-トリメチルフェノキシ基、2-tert-ブチル-3,4-ジメチルフェノキシ基、2-tert-ブチル-3,5-ジメチルフェノキシ基、2-tert-ブチル-3,6-ジメチルフェノキシ基、2,6-ジ-tert-ブチル-3-メチルフェノキシ基、2-tert-ブチル-4,5-ジメチルフェノキシ基、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノキシ基、3,4,5-トリメチルフェノキシ基、2,3,4,5-テトラメチルフェノキシ基、2-tert-ブチル-3,4,5-トリメチルフェノキシ基、2,3,4,6-テトラメチルフェノキシ基、2-tert-ブチル-3,4,6-トリメチルフェノキシ基、2,6-ジ-tert-ブチル-3,4-ジメチルフェノキシ基、2,3,5,6-テトラメチルフェノキシ基、2-tert-ブチル-3,5,6-トリメチルフェノキシ基、2,6-ジ-tert-ブチル-3,5-ジメチルフェノキシ基、ペンタメチルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、n-プロピルフェノキシ基、イソプロピルフェノキシ基、n-ブチルフェノキシ基、sec-ブチルフェノキシ基、tert-ブチルフェノキシ基、n-ヘキシルフェノキシ基、n-オクチルフェノキシ基、n-デシルフェノキシ基、n-テトラデシルフェノキシ基、ナフトキシ基、アントラセノキシ基等が挙げられる。アリールオキシ基は、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基;フェノキシ基等のアリールオキシ基;ベンジルオキシ基等のアラルキルオキシ基等を置換基として有していてもよい。Xは、塩素原子、メトキシ基、フェノキシ基であることが好ましく、塩素原子、フェノキシ基であることがより好ましく、フェノキシ基であることがさらに好ましい。
メタロセン系錯体の具体例としては、ジメチルシリレンビス(インデニル)チタンジクロライド、ジメチルシリレンビス(2-メチルインデニル)チタンジクロライド、ジメチルシリレンビス(2-tert-ブチルインデニル)チタンジクロライド、ジメチルシリレンビス(2,3-ジメチルインデニル)チタンジクロライド、ジメチルシリレンビス(2,4,7-トリメチルインデニル)チタンジクロライド、ジメチルシリレンビス(2-メチル-4-イソプロピルインデニル)チタンジクロライド、ジメチルシリレンビス(2-フェニルインデニル)チタンジクロライド、ジメチルシリレンビス(4-フェニルインデニル)チタンジクロライド、ジメチルシリレンビス(2-メチル-4-フェニルインデニル)チタンジクロライド、ジメチルシリレンビス(2-メチル-4-ナフチルインデニル)チタンジクロライド、これらの化合物のチタンをジルコニウムまたはハフニウムに変更した化合物、ジメチルシリレンをメチレン、エチレン、ジメチルメチレン(イソプロピリデン)、ジフェニルメチレン、ジエチルシリレン、ジフェニルシリレンまたはジメトキシシリレンに変更した化合物、ジクロライドをジフルオライド、ジブロマイド、ジアイオダイド、ジメチル、ジエチル、ジイソプロピル、ジフェニル、ジベンジル、ジメトキシド、ジエトキシド、ジ(n-プロポキシド)、ジ(イソプロポキシド)、ジフェノキシドまたはジ(ペンタフルオロフェノキシド)に変更した化合物等が挙げられる。
メタロセン系錯体は、エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシリレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルメチレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロライド、エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジフェノキシド、ジメチルシリレンビス(インデニル)ジルコニウムジフェノキシド、または、ジメチルメチレンビス(インデニル)ジルコニウムジフェノキシドであることが好ましく、エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジフェノキシドであることがより好ましい。
工程(a)において、有機アルミニウム化合物としては、例えば、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリノルマルオクチルアルミニウム等が挙げられ、トリイソブチルアルミニウム、トリノルマルオクチルアルミニウムであることが好ましく、トリイソブチルアルミニウムであることがより好ましい。
工程(a)において、助触媒担体(以下、成分(H)ともいう。)とは、成分(I)が微粒子状担体に担持されてなる担体である。
成分(I)は、亜鉛化合物であることが好ましい。すなわち、成分(H)は、亜鉛化合物が微粒子状担体に担持されてなる担体であることが好ましい。亜鉛化合物としては、例えば、ジエチル亜鉛(I1)とフッ素化フェノール(I2)と水(I3)とを接触させることにより得られる化合物等が挙げられる。
フッ素化フェノール(I2)としては、例えば、3,4,5-トリフルオロフェノール、3,4,5-トリス(トリフルオロメチル)フェノール、3,4,5-トリス(ペンタフルオロフェニル)フェノール、3,5-ジフルオロ-4-ペンタフルオロフェニルフェノール、4,5,6,7,8-ペンタフルオロ-2-ナフトール等が挙げられる。フッ素化フェノールは、3,4,5-トリフルオロフェノールであることが好ましい。
微粒子状担体とは、50%体積平均粒子径が10~500μmである多孔質の物質である。50%体積平均粒子径は、例えば、光散乱式レーザー回折法により測定される。微粒子状担体としては、例えば、無機物質、有機ポリマー等が挙げられる。無機物質としては、例えば、SiO、Al、MgO、ZrO、TiO、B、CaO、ZnO、BaO、ThO等の無機酸化物;スメクタイト、モンモリロナイト、ヘクトライト、ラポナイト、サポナイト等の粘土および粘土鉱物等が挙げられる。有機ポリマーとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、スチレン-ジビニルベンゼン共重合体等が挙げられる。微粒子状担体は、無機物質からなる微粒子状担体(以下、無機微粒子状担体と称する)であることが好ましい。
微粒子状担体の細孔容量は、通常0.3~10mL/gである。微粒子状担体の比表面積は、通常10~1000m/gである。細孔容量と比表面積は、ガス吸着法により測定され、細孔容量はガス脱着量をBJH法で、比表面積はガス吸着量をBET法で解析することにより求められる。
成分(H)は、成分(I)であるジエチル亜鉛(I1)、フッ素化フェノール(I2)および水(I3)と、無機微粒子状担体(H1)と、トリメチルジシラザン(((CHSi)NH)(H2)とを接触させて得ることができる。
無機微粒子状担体(H1)は、シリカゲルであることが好ましい。
成分(I)の製造方法において、成分(I1)、成分(I2)、成分(I3)の各成分の使用量は、各成分の使用量のモル比率を成分(I1):成分(I2):成分(I3)=1:y:zとするとき、yおよびzが下記式を満足するように使用することができる。
|2-y-2z|≦1 ・・・[2]
z≧-2.5y+2.48 ・・・[3]
y<1 ・・・[4]
(上記式[2]~[4]において、yおよびzは0よりも大きな数を表す。)
成分(I1)の使用量に対する成分(I2)の使用量のモル比率y、および、成分(I1)の使用量に対する成分(I3)の使用量のモル比率zは、上記式[2]、[3]および[4]を満たす限り特に制限されない。yは、通常0.55~0.99であり、0.55~0.95であることが好ましく、0.6~0.9であることがより好ましく、0.7~0.8であることがさらに好ましい。本実施形態に係るエチレン-α-オレフィン共重合体を得るためには、yが0.55以上であることが好ましい。yが1以上であると、得られるエチレン-α-オレフィン共重合体を含むフィルムは、フィッシュアイのような外観不良を起こす場合がある。
ジエチル亜鉛(I1)と無機微粒子状担体(H1)との接触により得られる粒子1gに含まれるジエチル亜鉛(I1)に由来する亜鉛原子のモル数は、好ましくは0.1mmol以上、より好ましくは0.5~20mmolとなるように成分(I1)と成分(H1)との使用量を調整する。成分(H1)に対するトリメチルジシラザン(H2)の使用量は、成分(H1)1gに対して、成分(H2)0.1mmol以上あることが好ましく、0.5~20mmolであることがより好ましい。
メタロセン系錯体の使用量は、成分(H)1gに対し、5×10-6~5×10-4molであることが好ましい。有機アルミニウム化合物の使用量は、メタロセン系錯体の金属原子モル数に対する有機アルミニウム化合物のアルミニウム原子のモル数の比(Al/M)で表して、1~2000であることが好ましい。
工程(a)は、より詳しくは、下記工程(a1)~(a5)を含むことが好ましい。
工程(a1):メタロセン系錯体を含有する飽和脂肪族炭化水素化合物溶液を40℃以上で熱処理して熱処理物を得る工程
工程(a2):工程(a1)で得られた熱処理物と助触媒担体とを接触させ、接触処理物を得る工程
工程(a3):工程(a2)で得られた接触処理物と有機アルミニウム化合物とを接触させ、触媒成分を得る工程
工程(a4):工程(a3)で得られた触媒成分の存在下、エチレンを予備重合して予備重合触媒成分を得る工程
工程(a5):工程(a4)で得られた予備重合触媒成分を分級する工程
工程(a1)における、メタロセン系錯体を含有する飽和脂肪族炭化水素化合物溶液は、例えば、飽和脂肪族炭化水素化合物溶媒中にメタロセン系錯体を添加する方法により調製される。メタロセン系錯体は、通常、粉体、あるいは、飽和脂肪族炭化水素化合物液のスラリーとして、添加される。
メタロセン系錯体を含有する飽和脂肪族炭化水素化合物溶液の調製に用いられる飽和脂肪族炭化水素化合物としては、例えば、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン、ノルマルヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン等が挙げられる。飽和脂肪族炭化水素化合物溶液は、これら飽和脂肪族炭化水素化合物の1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。飽和脂肪族炭化水素化合物は、常圧における沸点が100℃以下であることが好ましく、常圧における沸点が90℃以下であることがより好ましく、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン、ノルマルヘキサン、または、シクロヘキサンであることがさらに好ましい。
メタロセン系錯体を含有する飽和脂肪族炭化水素化合物溶液の熱処理は、メタロセン系錯体を含有する飽和脂肪族炭化水素化合物溶媒の温度を、40℃以上の温度に調整すればよい。熱処理中は、溶媒を静置してもよく、溶媒を撹拌してもよい。該温度は、フィルムの成形加工性を高める観点から、45℃以上であることが好ましく、50℃以上であることがより好ましい。また、前記温度は、触媒活性を高める観点から、100℃以下であることが好ましく、80℃以下であることがより好ましい。熱処理の時間は、通常、0.5~12時間である。該時間は、フィルムの成形加工性を高める観点から、1時間以上であることが好ましく、2時間以上であることがより好ましい。また、前記時間は、触媒性能の安定性の観点から、6時間以下であることが好ましく、4時間以下であることがより好ましい。
工程(a2)では、熱処理物と成分(H)とが接触すればよい。接触させる方法としては、例えば、熱処理物に成分(H)を添加する方法、または、飽和脂肪族炭化水素化合物中に、熱処理物と成分(H)とを添加する方法が挙げられる。成分(H)は、通常、粉体、あるいは、飽和脂肪族炭化水素化合物溶媒のスラリーとして添加される。
工程(a2)での接触処理の温度は、70℃以下であることが好ましく、60℃以下であることがより好ましい。また、該温度は、10℃以上であることが好ましく、20℃以上であることがより好ましい。接触処理の時間は、通常、0.1時間以上2時間以下である。
工程(a3)では、工程(a2)で得られた接触処理物と有機アルミニウム化合物とが接触すればよい。接触させる方法としては、例えば、工程(a2)で得られた接触処理物に有機アルミニウム化合物を添加する方法、または、飽和脂肪族炭化水素化合物中に、工程(a2)で得られた接触処理物と有機アルミニウム化合物とを添加する方法が用いられる。
工程(a3)での接触処理の温度は、70℃以下であることが好ましく、60℃以下であることがより好ましい。また、該温度は、予備重合の活性の発現を効率的に行う観点から、10℃以上であることが好ましく、20℃以上であることがより好ましい。接触処理の時間は、通常、0.01時間~0.5時間である。
工程(a3)の接触処理は、エチレンの存在下で行うことが好ましく、必要に応じて、炭素原子数3~20のα-オレフィンが併存していてもよい。該エチレンおよびα-オレフィンとしては、通常、予備重合での原料となるオレフィンが挙げられる。エチレンおよびα-オレフィンの量としては、成分(H)1gあたり、0.05g以上1g以下であることが好ましい。
上記の工程(a1)~(a3)は、飽和脂肪族炭化水素化合物と成分(H)とメタロセン系錯体と有機アルミニウム化合物とを、予備重合反応器に、別々に添加することにより、工程(a1)~(a3)の全ての工程を予備重合反応器内で行ってもよく、工程(a2)および(a3)を予備重合反応器内で行ってもよく、または、工程(a3)を予備重合反応器内で行ってもよい。
工程(a4)は、工程(a3)で得られた触媒成分の存在下、エチレンと炭素原子数3~20のα-オレフィンとを予備重合(少量のエチレンおよびα-オレフィンを重合)して予備重合触媒成分を得る工程である。該予備重合は、通常、スラリー重合法で行われ、該予備重合は、回分式、半回分式、連続式のいずれの方式を用いてもよい。さらに、該予備重合は、水素等の連鎖移動剤を添加して行ってもよい。
予備重合をスラリー重合法で行う場合、溶媒としては、通常、飽和脂肪族炭化水素化合物が用いられる。飽和脂肪族炭化水素化合物としては、例えば、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン、ノルマルヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン等が挙げられる。飽和脂肪族炭化水素化合物溶液は、これら飽和脂肪族炭化水素化合物の1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。飽和脂肪族炭化水素化合物としては、常圧における沸点が100℃以下であることが好ましく、常圧における沸点が90℃以下であることがより好ましく、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン、ノルマルヘキサン、または、シクロヘキサンであることがさらに好ましい。
予備重合をスラリー重合法で行う場合、スラリー濃度としては、溶媒1リットル当たりの成分(H)の量が、通常0.1~600gであり、0.5~300gであることが好ましい。予備重合温度は、通常、-20~100℃であり、0~80℃であることが好ましい。予備重合中、重合温度は適宜変更してもよいが、予備重合を開始する温度は、45℃以下であることが好ましく、40℃以下であることがより好ましい。また、予備重合中の気相部でのオレフィン類の分圧は、通常0.001~2MPaであり、0.01~1MPaであることがより好ましい。予備重合時間は、通常、2分間~15時間である。
予備重合に用いられる炭素原子数3~20のα-オレフィンとしては、例えば、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテン、1-ノネン、1-デセン、1-ドデセン、4-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ヘキセン等が挙げられる。これらの中でも、炭素原子数3~20のα-オレフィンは、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、または、1-オクテンであることが好ましく、1-ヘキセン、または、1-オクテンであることがより好ましい。炭素原子数3~20のα-オレフィンは、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
予備重合触媒成分中の予備重合された重合体の含有量は、成分(H)1g当たり、通常0.01~1000gであり、0.05~500gであることが好ましく、0.1~200gであることがより好ましい。
工程(a5)は、工程(a4)で得られた予備重合触媒成分を、窒素流通により乾燥した後、微小なオレフィン重合用予備重合触媒粒子を通過させるふるいを通過させることによって、ふるい下の微小な予備重合触媒成分を除去する工程である。ふるい目開きは、通常100μm~200μmであり、好ましくは140μm~160μmである。工程(a5)は通常、窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気下で行われる。
工程(b)は、より詳しくは、下記工程(b1)および(b2)を含むことが好ましい。
工程(b1):有機アルミニウム化合物と酸素ガスとを接触させ、接触処理物を得る工程
工程(b2):工程(b1)で得られた接触処理物と電子供与性化合物と接触させて、配位化合物を得る工程
工程(b1)において、有機アルミニウム化合物と接触させる酸素ガスの使用量は、有機アルミニウム化合物のアルミニウム原子のモル数に対して、1~100mol%であることが好ましく、5~80mol%であることがより好ましく、10~40mol%であることがさらに好ましい。
工程(b1)での接触処理の温度は、70℃以下であることが好ましく、50℃以下であることがより好ましい。また、該温度は、30℃以上であることが好ましく、40℃以上であることがより好ましい。
工程(b2)において、電子供与性化合物としては、例えば、トリエチルアミン、トリイソブチルアミン、トリノルマルオクチルアミン等が挙げられ、トリエチルアミンであることが好ましい。
電子供与性化合物の使用量は、有機アルミニウム化合物のアルミニウム原子のモル数に対して、1~50mol%であることが好ましく、3~20mol%であることがより好ましい。
工程(b2)では、工程(b1)で得られた接触処理物と電子供与性化合物とが接触すればよい。接触させる方法としては、例えば、工程(b1)で得られた接触処理物に電子供与性化合物を添加する方法が用いられる。
工程(b2)での接触処理の温度は、70℃以下であることが好ましく、50℃以下であることがより好ましい。また、該温度は、30℃以上であることが好ましく、40℃以上であることがより好ましい。
工程(c)では、気相重合法を用いてエチレン-α-オレフィン共重合体を得る。好ましくは、連続気相重合法を用いてエチレン-α-オレフィン共重合体を得る。該連続気相重合法に用いられる気相重合反応装置としては、通常、流動層型反応槽を有する装置であり、拡大部を有する流動層型反応槽を有する装置であることが好ましい。反応槽内に撹拌翼が設置されていてもよい。
工程(c)において、重合触媒は、予備重合触媒成分を含む重合触媒であり、成分(A)の粒子の形成を行う連続重合反応槽に予備重合触媒成分を供給する方法としては、通常、アルゴン等の不活性ガス、窒素、水素、エチレン等を用いて、水分のない状態で供給する方法、または、各成分を溶媒に溶解または稀釈して、溶液またはスラリー状態で供給する方法が用いられる。
重合温度としては、通常、成分(A)が溶融する温度未満であり、0~150℃であることが好ましく、30~100℃であることがより好ましく、70℃~87℃であることがさらに好ましい。成分(A)の溶融流動性を調節するために、水素を添加してもよい。水素は、エチレン100mol%に対して、0.01~1.1mol%となるように制御することが好ましい。気相重合中のエチレンに対する水素の比率は、重合中に発生する水素の量および重合中に添加する水素の量によって、制御することができる。重合反応槽の混合ガス中に不活性ガスを共存させてもよい。
連続気相重合反応槽で成分(A)を製造する工程の後、成分(A)を気相重合反応槽とは異なる容器に移送して、水と接触させる工程を含んでもよい。当該工程で、水は窒素と混合され、50℃以上に加温されて成分(A)と接触することが好ましい。また、窒素と混合された水は、飽和蒸気圧未満の蒸気圧を有し、気体として成分(A)と接触することが好ましい。さらに、水と成分(A)の接触時間は、通常、0.5~3時間であり、好ましくは1~2時間である。
本実施形態に係るエチレン-α-オレフィン共重合体の製造方法は、エチレンに基づく単量体単位(1)と、炭素原子数3~20のα-オレフィンに基づく単量体単位(2)とを含むエチレン-α-オレフィン共重合体の製造方法であって、上記の工程(a)~(c)を含む。前記製造方法によって得られたエチレン-α-オレフィン共重合体は、滑り性に優れ、かつ、フィッシュアイの発生を抑制することが可能なフィルムを形成することができる。
本実施形態に係るエチレン-α-オレフィン共重合体の製造方法は、前記助触媒担体が、亜鉛化合物が微粒子状担体に担持されてなる担体であることが好ましい。斯かる構成により、滑り性に優れるフィルムを形成することができる。
<エチレン系樹脂組成物>
本実施形態に係るエチレン系樹脂組成物は、上述のエチレン-α-オレフィン共重合体(成分(A))と、エチレンに基づく単量体単位を含むエチレン系重合体(但し、前記エチレン-α-オレフィン共重合体とは異なる)(以下、成分(B)ともいう。)とを含有する。
成分(B)は、フィルムの成形加工性の観点、特にフィルムの製膜時の押出負荷を低減する観点から、温度190℃、荷重21.18Nの条件で測定されるメルトフローレート(MFR)が0.010g/10分以上であることが好ましく、0.1g/10分以上であることがより好ましく、1g/10分以上であることがさらに好ましい。また、成分(B)は、フィルムの強度の観点から、5g/10分以下であることが好ましく、4g/10分以下であることがより好ましく、3g/10分以下であることがさらに好ましい。一つの態様において、成分(B)は、前記MFRが0.010g/10分以上5g/10分以下である。なお、成分(B)のMFRの測定では、通常、成分(B)に酸化防止剤を1000ppm程度配合した試料を用いる。前記MFRは、重合時の連鎖移動剤濃度を調整することにより、0.010g/10分以上5g/10分以下の範囲に調整することができる。
成分(B)は、フィルムの滑り性をより向上させる観点から、密度が910kg/m以上であることが好ましく、911kg/m以上であることがより好ましく、912kg/m以上であることがさらに好ましい。また、成分(B)は、フィルムの強度を向上させる観点から、密度が940kg/m以下であることが好ましく、930kg/m以下であることがより好ましく、920kg/m以下であることがさらに好ましい。一つの態様において、成分(B)は、密度が910kg/m以上940kg/m以下である。
一つの態様において、成分(B)は、温度190℃、荷重21.18Nの条件で測定されるメルトフローレートが0.01g/10分以上5g/10分以下であり、密度が910kg/m以上940kg/m以下である。
成分(B)は、フィルムのヒートシール性、透明性、強度等を向上させる観点から、重量平均分子量(以下、Mwとも記載する)に対するz平均分子量(以下、Mzとも記載する)の比(以下、Mz/Mwと表記する。)が1.3以上であることが好ましく、1.4以上であることがより好ましく、1.5以上であることがさらに好ましい。また、成分(B)は、フィルム製膜時の押出負荷を低減する観点から、Mz/Mwが2.2以下であることが好ましく、2.1以下であることがより好ましく、2.0以下であることがさらに好ましい。成分(B)は、一つの態様において、Mz/Mwが1.3以上2.2以下であり、他の態様において、Mz/Mwが1.4以上2.1以下であり、さらに他の態様において、Mz/Mwが1.5以上2.0以下である。重量平均分子量(Mw)及びz平均分子量(Mz)は、成分(A)と同様の方法により求められる。
成分(B)は、メタロセン系重合触媒、または、チーグラー・ナッタ系重合触媒の存在下、エチレンを重合することにより製造することができる。
メタロセン系重合触媒としては、例えば、次の(C1)~(C4)の触媒等が挙げられる。
(C1)シクロペンタジエン形骨格を有する基を有する遷移金属化合物を含む成分と、アルモキサン化合物とを含む成分からなる触媒
(C2)前記遷移金属化合物を含む成分と、トリチルボレート、アニリニウムボレート等のイオン性化合物とを含む成分からなる触媒
(C3)前記遷移金属化合物を含む成分と、前記イオン性化合物を含む成分と、有機アルミニウム化合物とを含む成分からなる触媒
(C4)(C1)~(C3)のいずれか一つに記載の各成分をSiO、Al等の無機粒子状担体や、エチレン、スチレン等のオレフィン重合体等の粒子状ポリマー担体に担持または含浸させて得られる触媒
チーグラー・ナッタ系重合触媒としては、マグネシウム化合物にチタニウム化合物を担持させた固体触媒成分と有機アルミニウムを組み合わせた、いわゆるMg-Ti系チーグラー触媒(例えば「触媒活用大辞典;2004年工業調査会発行」、「出願系統図-オレフィン重合触媒の変遷-;1995年発明協会発行」等を参照)を用いることが好ましい。
成分(B)の製造に用いられる触媒は、フィルムの強度の観点から、メタロセン系重合触媒であることが好ましい。
成分(B)の重合方法としては、例えば、バルク重合、溶液重合、スラリー重合、気相重合、高圧イオン重合法等が挙げられる。ここでバルク重合とは、重合温度において液状のオレフィンを媒体として重合を行う方法をいい、溶液重合およびスラリー重合とは、プロパン、ブタン、イソブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の不活性炭化水素溶媒中で重合を行う方法をいう。また、気相重合とは、気体状態の単量体を媒体として、その媒体中で気体状態の単量体を重合する方法をいう。これらの重合方法は、バッチ式および連続式のいずれでもよく、また、単一の重合槽で行われる単段式および複数の重合反応槽を直列に連結させた重合装置で行われる多段式のいずれでもよい。なお、重合工程における各種条件(重合温度、重合圧力、モノマー濃度、触媒添加量、重合時間等)は、適宜決定すればよい。
前記エチレン系樹脂組成物は、成分(A)と成分(B)との合計含有量100質量%に対して、成分(A)の含有量が1質量%以上であることが好ましく、5質量%以上であることがより好ましく、10質量%以上であることがさらに好ましい。また、前記エチレン系樹脂組成物は、成分(A)と成分(B)との合計含有量100質量%に対して、成分(A)の含有量が30質量%以下であることが好ましく、28質量%以下であることがより好ましく、25質量%以下であることがさらに好ましい。前記エチレン系樹脂組成物は、一つの態様において、成分(A)と成分(B)との合計含有量100質量%に対して、成分(A)の含有量が1質量%以上30質量%以下である。
前記エチレン系樹脂組成物の製造方法は、特に限定されるものではなく、公知のブレンド方法等が挙げられる。公知のブレンド方法としては、例えば、各重合体をドライブレンドする方法、メルトブレンドする方法等が挙げられる。ドライブレンドする方法としては、ヘンシェルミキサー、タンブラーミキサー等の各種ブレンダーを用いる方法が挙げられる。メルトブレンドする方法としては、単軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、熱ロール等の各種ミキサーを用いる方法が挙げられる。
本実施形態に係るエチレン系樹脂組成物は、エチレン-α-オレフィン共重合体(成分(A))と、エチレンに基づく単量体単位を含むエチレン系重合体(成分(B))とを含有する。斯かる構成により、滑り性に優れ、かつ、フィッシュアイの発生を抑制することが可能なフィルムを形成することができる。
本実施形態に係るエチレン系樹脂組成物は、温度190℃、荷重21.18Nの条件で測定されるメルトフローレートが0.01g/10分以上5g/10分以下であり、密度が910kg/m以上940kg/m以下であることが好ましい。斯かる構成により、滑り性により優れ、かつ、フィッシュアイの発生をより抑制することが可能なフィルムを形成することができる。
本実施形態に係るエチレン系樹脂組成物は、前記エチレン-α-オレフィン共重合体と前記エチレン系重合体との合計含有量100質量%に対して、前記エチレン-α-オレフィン共重合体の含有量が1質量%以上30質量%以下であることが好ましい。斯かる構成により、滑り性により優れ、かつ、フィッシュアイの発生をより抑制することが可能なフィルムを形成することができる。
<フィルム>
本実施形態に係るフィルムは、上述のエチレン-α-オレフィン共重合体、または、上述のエチレン系樹脂組成物を含有する。
前記フィルムは、滑剤および/またはアンチブロッキング剤を含んでいてもよい。さらに、添加剤として、例えば、酸化防止剤、中和剤、耐候剤、帯電防止剤、防曇剤、無滴剤、顔料、フィラー等を含んでいてもよい。
前記フィルムは、滑剤および/またはアンチブロッキング剤の含有量が200重量ppm以下であることが好ましい。フィルム中の滑剤および/またはアンチブロッキング剤の含有量は、100重量ppm以下であることがより好ましく、50重量ppm以下であることがさらに好ましく、30重量ppm以下であることが特に好ましい。フィルムは、滑剤および/またはアンチブロッキング剤を実質的に含有しないことが好ましい。
前記フィルムは、上述のエチレン-α-オレフィン共重合体、または、上述のエチレン系樹脂組成物を含有する層αのみからなる単層フィルムであってもよいし、該層αを含む多層フィルムであってもよい。前記フィルムが多層フィルムである場合、多層フィルムが有する2つの表面層のうち、すくなくとも一方の表面層が、層αである多層フィルムであってもよい。
前記フィルムは、層αと、エチレン系重合体を含む層β(ただし、層βは前記層αと異なる)とを有する多層フィルムであって、該多層フィルムが有する2つの表面層のうち、少なくとも一方の表面層が、層αである多層フィルムであってもよい。
前記フィルムは、層αと、エチレン系重合体を含まない層γ(ただし、層γは前記層αと異なる)とを有する多層フィルムであって、該多層フィルムが有する2つの表面層のうち、少なくとも一方の表面層が、層αである多層フィルムであってもよい。
前記多層フィルムにおいて、層βに含まれるエチレン系重合体としては、例えば、高圧法低密度ポリエチレン、成分(A)を含まないエチレン-α-オレフィン共重合体等が挙げられる。
前記多層フィルムにおいて、層γを構成する材料としては、例えば、セロハン、紙、板紙、織物、アルミニウム箔、ナイロン6やナイロン66等のポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリプロピレン樹脂等が挙げられる。
層αと層γとを有する多層フィルムであって、該多層フィルムが有する2つの表面層のうち、少なくとも一方の表面層が、層αである多層フィルムとしては、例えば、層αと層γとを有する二層フィルムであって、一方の表面層が層αであり、他方の表面層が層γである二層フィルムが挙げられる。
層αと層γとを有する多層フィルムであって、該多層フィルムが有する2つの表面層のうち、少なくとも一方の表面層が、層αである多層フィルムとしては、例えば、層αと層βと層γとを有する多層フィルムであって、一方の表面層が層αであり、他方の表面層が層γである多層フィルムが挙げられる。
単層フィルムおよび多層フィルムの製造方法としては、例えば、インフレーションフィルム成形法やTダイフィルム成形法等の押出成形法、射出成形法、圧縮成形法等が挙げられる。単層フィルムおよび多層フィルムの製造方法は、インフレーションフィルム成形法であることが好ましい。
多層フィルムが、層αと層γとを有する多層フィルムである場合、該多層フィルムの製造方法としては、例えば、層αのみからなる単層フィルム、または、層αと層βとを有する多層フィルムを、層γにラミネートするラミネーション法が挙げられる。ラミネーション法としては、例えば、ドライラミネート法、ウェットラミネート法、サンドラミネート法等が挙げられる。ラミネーション法は、ドライラミネート法であることが好ましい。
本実施形態に係るフィルムは、包装容器として使用することができ、種々の内容物の包装に用いられる。内容物としては、例えば、食品、飲料、調味料、乳等、乳製品、医薬品、半導体製品等電子部品、ペットフード、ペットケア用品、洗剤、トイレタリー用品等が挙げられる。
本実施形態に係るフィルムは、上述のエチレン-α-オレフィン共重合体、または、上述のエチレン系樹脂組成物を含有する。斯かる構成により、前記フィルムは、滑り性に優れ、かつ、フィッシュアイの発生を抑制することができる。
なお、本実施形態に係るエチレン-α-オレフィン共重合体、エチレン-α-オレフィン共重合体の製造方法、エチレン系樹脂組成物、および、フィルムは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。また、上記以外の実施形態の構成や方法等を任意に採用して組み合わせてもよく、上記の1つの実施形態に係る構成や方法等を上記の他の実施形態に係る構成や方法等に適用してもよい。
以下、実施例、および、比較例を用いて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
[測定方法]
実施例および比較例での各項目の測定値は、次の方法に従って測定した。
<元素分析>
Zn:試料を硫酸水溶液(濃度1M)を入れ、その後超音波を照射して金属成分を抽出した。得られた溶液を、ICP発光分析法により定量した。
F:酸素を充填させたフラスコ中で試料を燃焼させ、生じた燃焼ガスを水酸化ナトリウム水溶液(10%)に吸収させ、得られた水溶液をイオン電極法により定量した。
<メルトフローレート(MFR、単位:g/10分)>
JIS K7210-1995に規定されたA法に従い、温度190℃、荷重21.18Nの条件で測定した。
<密度(単位:kg/m)>
JIS K6760-1995に記載のアニーリングを行った後、JIS K7112-1980に規定されたA法に従い測定した。
<Mw>
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定により、ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)を求めた。
・GPC装置:HLC-8121GPC/HT(東ソー社製)
・GPCカラム:TSKgelGMH-HT(東ソー社製)×3本
・測定温度:140℃
・溶媒および移動相:0.05質量%のジブチルヒドロキシトルエンを含有するオルトジクロロベンゼン(和光特級)
・移動相流速:1.0mL/分
・注入量:300μL
・検出器:示差屈折
・分子量標準物質:標準ポリスチレン
・データ取り込み間隔:2.5秒
<極限粘度([η]、単位:dl/g)>
テトラリン溶媒に重合体を溶解し、ウベローデ型粘度計を用いて135℃にて測定した。なお、極限粘度が1.4~1.6の範囲内であるエチレン-α-オレフィン共重合体を含有するフィルムは、滑り性がより優れ、フィッシュアイの発生がより抑制される。
<融点(Tm、単位:℃)、結晶化温度(Tc、単位:℃)>
熱分析装置 示差走査熱量計(Diamond DSC Perkin Elmer社製)を用いて下記の段階1)~3)の方法により測定した。融点は、段階3)中に観測されるヒートフロー曲線の吸熱ピークとして、結晶化温度は段階2)中に観測されるヒートフロー曲線の発熱ピークとして、それぞれ求めた。
1)サンプル約10mgを窒素雰囲気下、150℃ 5分間保持
2)冷却 150℃~20℃(5℃/分)2分間保持
3)昇温 20℃~150℃(5℃/分)
なお、TmとTcとの差分Tm-Tcが小さいエチレン-α-オレフィン共重合体を含有するフィルムは滑り性に優れる。
<架橋度パラメータの算出>
架橋度パラメータは、示差屈折率検出器、粘度検出器および光散乱検出器を備えたゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)装置を用いて、各実施例及び各比較例におけるエチレン-α-オレフィン共重合体の絶対分子量M、絶対分子量Mにおけるエチレン-α-オレフィン共重合体の重量分率W、及び、絶対分子量Mにおけるエチレン-α-オレフィン共重合体の固有粘度[η]を測定することにより算出した。
測定の条件を以下に示す。
・GPC装置:HLC-8121GPC/HT(東ソー社製)
・光散乱検出器:PD2040(Precision Detectors社製)
・レーザー光源:波長685nm
・粘度検出器:H502(Viscotek社製)
・GPCカラム:GMHHR-H(S)HT(東ソー社製)×3本
・試料溶液濃度:2mg/mL
・注入量:300μL
・測定温度:140℃
・溶解条件:145℃で2時間撹拌
・溶媒および移動相:0.05質量%のジブチルヒドロキシトルエンを含有するオルトジクロロベンゼン(和光特級)
・移動相流速:1.0mL/分
・測定時間:約1時間
・分子量標準物質:標準ポリスチレン
・データ取り込み間隔:1.74秒
具体的には、示差屈折率検出器(RI)を備えるGPC装置に、光散乱検出器(LS)を接続した。なお、光散乱検出に用いた散乱角度は90°であった。このGPC装置に、粘度検出器(VISC)をさらに接続した。LSおよびVISCは、GPC装置のカラムオーブン内に設置し、LS、RI、VISCの順で接続した。
なお、LSおよびVISCの較正および検出器間の遅れ容量の補正には、Malvern社のポリスチレン標準物質であるPolycal TDS-PS-N(重量平均分子量Mw104,349、多分散度1.04)を1mg/mLの溶液濃度で用いた。
また、GPCカラムは、GMHHR-H(S)HT(東ソー社製)を3本連結して用いた。そして、GPCカラム、試料注入部および各検出器の温度を140℃とした。
試料および標準ポリエチレンNIST1475aのオルトジクロロベンゼン中での屈折率増分(dn/dc)は、-0.078mL/gとした。ポリスチレン標準物質のdn/dcは0.079mL/gとした。なお、屈折率増分とは、濃度変化に対する屈折率の変化率である。
各検出器のデータから試料の絶対分子量Mおよび固有粘度[η](単位:dl/g)を求めるにあたっては、Malvern社のデータ処理ソフトOmniSEC(version4.7)を利用し、文献「Size Exclusion Chromatography,Springer(1999)」を参考にして計算を行った。
<光散乱面積比の算出>
光散乱面積比は、光散乱検出器を備えた液体クロマトグラフィー(LC)装置を用いて、各実施例及び各比較例のエチレン-α-オレフィン共重合体をオルトジクロロベンゼンに2mg/mLの濃度で溶解させた溶液の光散乱面積LSおよび標準ポリエチレンNIST1475aをオルトジクロロベンゼンに2mg/mLの濃度で溶解させた溶液の光散乱面積LS’を測定することにより算出した。
測定の条件を以下に示す。
・LC装置:HLC-8121GPC/HT(東ソー社製)
・光散乱検出器:PD2040(Precision Detectors社製)
・レーザー光源:波長685nm
・GPCカラム:なし
・試料溶液濃度:2mg/mL
・注入量:300μL
・測定温度:140℃
・溶解条件:145℃で2時間撹拌
・溶解用自動振とう器:DF-8020(東ソー社製)
・溶媒および移動相:0.05質量%のジブチルヒドロキシトルエンを含有するオルトジクロロベンゼン(和光特級)
・移動相流速:1.0mL/分
・測定時間:約10分
・データ取り込み間隔:2.5秒
具体的には、LC装置に、光散乱検出器(LS)を接続した。なお、光散乱検出に用いた散乱角度は90°であった。LSは、LC装置のカラムオーブン内に設置した。
試料の溶解は、詳しくは以下の手順により行った。まず、30mLのスクリューバイアルに40.0mgの試料および20.0mLの溶媒を入れて密栓し、スクリューバイアルをDF-8020(東ソー社製)にセットし、140℃で2時間撹拌することにより試料を溶解させた。なお、前記方法で得られた試料溶液は、分析の前に、孔径8μmの円筒ろ紙(Whatman円筒ろ紙 直径18mm×長さ55mm、型番:2800-185)を用いてろ過を行った。ろ過は、試料の析出を避けるため140℃以上で行い、試料溶液に円筒ろ紙を浸し、浸した状態で10分間静置し平衡化させた後、円筒ろ紙内部に浸出した試料溶液を分析に供した。ろ過は溶媒の蒸発による試料溶液の濃度変化を避けるため20分間以内で行った。
なお、超高分子量成分がカラムに捕捉されるのを避けるため、GPCカラムおよびガードカラムは使用しなかった。また、クロマトグラムの取得のため、内径0.75mm、長さ5mのSUS配管1本を試料注入部とLS検出器の間に取り付けて、試料注入部および各検出器の温度を140℃とした。
得られたLSクロマトグラムに対しベースライン処理を行い、光散乱面積を算出した。光散乱面積を求めるにあたっては、Malvern社のデータ処理ソフトOmniSEC(version4.7)を利用した。
[フィルムの物性評価方法]
実施例および比較例のフィルムの物性は、次の方法に従って評価した。
<フィッシュアイ数(単位:個/m)>
作製したフィルムのフィッシュアイ数の分析は、SCANTEC Elements 2(長瀬産業(株)製)を用いて、検査長100m、検査幅100mmの条件で、1m当たりの大きさ0.2mm以上のフィルム欠陥(フィッシュアイ)の数を測定した。なお、フィッシュアイ数は、30個/m以下のフィルムを合格と判定した。
<tanθ(滑り性)>
作製したフィルムから、160mm(長さ)×80mm(幅)のフィルムを二枚切り出した。摩擦角測定器(株式会社東洋精機製作所製)の傾斜板上に、二枚のうちの一方のフィルム(以下、試料フィルム(1)とする)を載置した。この時、試料フィルム(1)の上面を、インフレーションフィルム成形時のチューブ内面であった面とした。100mm(長さ)×65mm(幅)のスレッド(重さ1kg)の下面に、他方のフィルム(以下、試料フィルム(2))を取り付けた。この時、スレッド面と、試料フィルム(2)のインフレーションフィルム成形時のチューブ外面であった面とが接するように試料フィルム(2)を取り付けた。スレッドに取り付けられた試料フィルム(2)は、傾斜板上に載置された試料フィルム(1)に接するように置いた。傾斜上昇速度2.7°/秒で傾斜板を傾け、スレッドが動き始めた角度θを測定し、tanθ(面-面)で表示した。tanθ(面-面)が1.6以下のフィルムを合格と判定した。なお、前記摩擦角測定器は、θを70°より大きくすることができないため、θが70°の時点でスレッドが動き始めない場合は、「測定不可」と記載した。
<引張破断強度(単位:MPa)>
製膜したフィルムから、JIS K 6781 6.4記載の引張切断荷重測定用サンプル採取法に従って、長手方向が、それぞれ、引取り方向(MD)およびMD方向に対して直交する方向(TD)となる試験片を作成した。得られた試験片を用いて、チャック間80mm、標線間40mm、引張速度500mm/minの条件で引張試験を行い、引張破断強度を求めた。なお、引張破断強度が高いフィルムは、機械強度に優れる。
<引張破断伸び(単位:%)>
製膜したフィルムから、JIS K 6781 6.4記載の引張切断荷重測定用サンプル採取法に従って、長手方向が、それぞれ、引取り方向(MD)およびMD方向に対して直交する方向(TD)となる試験片を作成した。得られた該試験片を用いて、チャック間80mm、標線間40mm、引張速度500mm/minの条件で引張試験を行い、引張破断伸びを求めた。なお、引張破断伸びが高いフィルムは、機械強度に優れる。
[成分(A)の製造]
成分(A)は、下記製造例に従って製造した。
<製造例1>
・成分(H)の製造
特開2009-79180号公報に記載された実施例1(1)および(2)の成分(A)の調製と同様の方法で、成分(H)を製造した。元素分析の結果、Zn=11質量%、F=6.4質量%であった。
・予備重合触媒成分の製造
予め窒素置換した内容積9000リットルの撹拌機付きオートクレーブに、ブタン4.15mを添加した後、ラセミ-エチレンビス(1-インデニル)ジルコニウムジフェノキシド6.0molを添加し、オートクレーブを50℃まで昇温して撹拌を2時間行った。次に、製造した成分(H)60.4kgをオートクレーブに添加した。その後、オートクレーブを30℃まで降温し、系内が安定した後、オートクレーブにエチレン5kg、水素(常温常圧)5リットルを添加し、続いてトリイソブチルアルミニウムをn-ヘキサンで20wt%に希釈したヘキサン溶液35.1Lを添加して予備重合を開始した。エチレンと水素(常温常圧)をそれぞれ60kg/hrと30リットル/hrで、30分間オートクレーブに供給し、その後、50℃へ昇温するとともに、エチレンと水素(常温常圧)をそれぞれ159kg/hrと0.54m/hrでオートクレーブに供給した。合計15.4時間の予備重合を実施した。予備重合終了後、エチレン、ブタンおよび水素などをパージし、残った固体を室温にて真空乾燥し、成分(H)1g当り41.1gのポリエチレンを含有する予備重合触媒成分を得た。該ポリエチレンの[η]は1.21dl/gであった。その後、得られた予備重合触媒成分を、窒素雰囲気下で、目開き162μmの網を備えた東洋ハイテック株式会社製ハイボルダー内に投入し、微粉の除去を実施することによって、微小な予備重合触媒成分を除去した予備重合触媒成分を得た。
・重合体の製造
得られた予備重合触媒成分の存在下、連続式流動床気相重合装置でエチレンと1-ブテンと1-ヘキセンとの共重合を実施し、エチレン-1-ブテン-1-ヘキセン共重合体(以下、LLDPE-1と称する)のパウダーを得た。重合条件としては、重合温度を89℃;重合圧力を2MPa;エチレン100mol%に対する、水素量の平均比を0.35%;エチレンと1-ブテンと1-ヘキセンとの合計に対する1-ブテンのモル比を1.45%、1-ヘキセンのモル比を0.53%とした。重合中はガス組成を一定に維持するためにエチレン、1-ブテン、1-ヘキセンおよび水素を連続的に供給した。また、上記予備重合触媒成分とトリイソブチルアルミニウム(LLDPE-1のパウダー重量に対するトリイソブチルアルミニウムのモル比0.44mol/t)、トリエチルアミン(トリイソブチルアルミニウムに対するモル比10.7%)および、酸素(トリイソブチルアルミニウムに対するモル比24%)を連続的に供給した。予備重合触媒成分、トリイソブチルアルミニウム、トリエチルアミン、酸素の接触の順序は、最初にトリイソブチルアルミニウムと酸素とを接触させて接触処理物を得て、次いで、その接触処理物とトリエチルアミンとを接触させて配位化合物を得て、この配位化合物を気相重合槽に投入し、最後に予備重合触媒成分と接触させるという順序であった。流動床の総パウダー重量は50.7tを一定に維持した。平均重合時間7.4hrであった。LLDPE-1のパウダーを、連続式流動床気相重合装置とホッパーとを連結する移送配管を介して、ホッパーに移送した。当該ホッパーに、流量250m/hrの窒素と流量6L/hrの水を混合して65℃に加熱した混合ガスを投入することで、LLDPE-1のパウダーに水を接触させた。ホッパー内での水との接触時間は1.3時間であった。水接触後のLLDPE-1のパウダーを別のホッパーに移送配管を通して移送し、該ホッパーに窒素を流通することでLLDPE-1のパウダーの乾燥を行った。乾燥したLLDPE-1のパウダーを、押出機(株式会社神戸製鋼所社製 LCM50)を用いて、フィード速度50kg/hr、スクリュー回転数450rpm、ゲート開度50%、サクション圧力0.1MPa、樹脂温度200~230℃の条件で造粒し、LLDPE-1のペレットを得た。得られたLLDPE-1のペレットの物性を評価し、結果を表1に示した。
<製造例2>
・重合体の製造
製造例1の予備重合触媒成分の存在下、連続式流動床気相重合装置でエチレンと1-ブテンと1-ヘキセンとの共重合を実施し、エチレン-1-ブテン-1-ヘキセン共重合体(以下、LLDPE-2と称する)のパウダーを得た。重合条件としては、重合温度を89℃;重合圧力を2MPa;エチレン100mol%に対する、水素量の平均比を0.35%;エチレンと1-ブテンと1-ヘキセンとの合計に対する1-ブテンのモル比を1.34%、1-ヘキセンのモル比を0.52%とした。重合中はガス組成を一定に維持するためにエチレン、1-ブテン、1-ヘキセンおよび水素を連続的に供給した。また、上記予備重合触媒成分とトリイソブチルアルミニウム(LLDPE-2のパウダー重量に対するトリイソブチルアルミニウムのモル比0.40mol/t)、トリエチルアミン(トリイソブチルアルミニウムに対するモル比9.7%)および、酸素(トリイソブチルアルミニウムに対するモル比24%)を連続的に供給した。予備重合触媒成分、トリイソブチルアルミニウム、トリエチルアミン、酸素の接触の順序は、製造例1と同様であった。流動床の総パウダー重量は52.2tを一定に維持した。平均重合時間7.1hrであった。LLDPE-2のパウダーを、連続式流動床気相重合装置とホッパーとを連結する移送配管を介して、ホッパーに移送した。当該ホッパーに、100℃以上に加熱した水を投入することで、LLDPE-2のパウダーに水を接触させた。ホッパー内での水との接触時間は1.3時間であった。水接触後のLLDPE-2のパウダーを別のホッパーに移送配管を通して移送し、該ホッパーに窒素を流通することでLLDPE-2のパウダーの乾燥を行った。乾燥したLLDPE-2のパウダーを、押出機(株式会社神戸製鋼所社製 LCM50)を用いて、フィード速度50kg/hr、スクリュー回転数450rpm、ゲート開度50%、サクション圧力0.1MPa、樹脂温度200~230℃の条件で造粒し、LLDPE-2のペレットを得た。得られたLLDPE-2のペレットの物性を評価し、結果を表1に示した。
<製造例3>
・重合体の製造
製造例1の予備重合触媒成分の存在下、連続式流動床気相重合装置でエチレンと1-ブテンと1-ヘキセンとの共重合を実施し、エチレン-1-ブテン-1-ヘキセン共重合体(以下、LLDPE-3と称する)のパウダーを得た。重合条件としては、重合温度を89℃;重合圧力を2MPa;エチレン100mol%に対する、水素量の平均比を0.33%;エチレンと1-ブテンと1-ヘキセンとの合計に対する1-ブテンのモル比を1.33%、1-ヘキセンのモル比を0.53%とした。重合中はガス組成を一定に維持するためにエチレン、1-ブテン、1-ヘキセンおよび水素を連続的に供給した。また、上記予備重合触媒成分とトリイソブチルアルミニウム(LLDPE-3のパウダー重量に対するトリイソブチルアルミニウムのモル比0.44mol/t)、トリエチルアミン(トリイソブチルアルミニウムに対するモル比10.2%)および、酸素(トリイソブチルアルミニウムに対するモル比24%)を連続的に供給した。予備重合触媒成分、トリイソブチルアルミニウム、トリエチルアミン、酸素の接触の順序は、製造例1と同様であった。流動床の総パウダー重量は52.9tを一定に維持した。平均重合時間6.6hrであった。LLDPE-3のパウダーを、連続式流動床気相重合装置とホッパーとを連結する移送配管を介して、ホッパーに移送した。当該ホッパーに、流量250m/hrの窒素と流量6L/hrの水を混合して65℃に加熱した混合ガスを投入することで、LLDPE-3のパウダーに水を接触させた。ホッパー内での水との接触時間は1.3時間であった。水接触後のLLDPE-3のパウダーを別のホッパーに移送配管を通して移送し、該ホッパーに窒素を流通することでLLDPE-3のパウダーの乾燥を行った。乾燥したLLDPE-3のパウダーを、押出機(株式会社神戸製鋼所社製 LCM50)を用いて、フィード速度50kg/hr、スクリュー回転数450rpm、ゲート開度50%、サクション圧力0.1MPa、樹脂温度200~230℃の条件で造粒し、LLDPE-3のペレットを得た。得られたLLDPE-3のペレットの物性を評価し、結果を表1に示した。
<製造例4>
・重合体の製造
製造例1の予備重合触媒成分の存在下、連続式流動床気相重合装置でエチレンと1-ブテンと1-ヘキセンとの共重合を実施し、エチレン-1-ブテン-1-ヘキセン共重合体(以下、LLDPE-4と称する)のパウダーを得た。重合条件としては、重合温度を89℃;重合圧力を2MPa;エチレン100mol%に対する、水素量の平均比を0.28%;エチレンと1-ブテンと1-ヘキセンとの合計に対する1-ブテンのモル比を1.37%、1-ヘキセンのモル比を0.55%とした。重合中はガス組成を一定に維持するためにエチレン、1-ブテン、1-ヘキセンおよび水素を連続的に供給した。また、上記予備重合触媒成分とトリイソブチルアルミニウム(LLDPE-4のパウダー重量に対するトリイソブチルアルミニウムのモル比0.47mol/t)、トリエチルアミン(トリイソブチルアルミニウムに対するモル比9.0%)および、酸素(トリイソブチルアルミニウムに対するモル比24%)を連続的に供給した。予備重合触媒成分、トリイソブチルアルミニウム(LLDPE-4のパウダー重量に対するトリイソブチルアルミニウムのモル比0.47mol/t)、トリエチルアミン、酸素の接触の順序は、製造例1と同様であった。流動床の総パウダー重量は52.7tを一定に維持した。平均重合時間6.8hrであった。LLDPE-4のパウダーを、連続式流動床気相重合装置とホッパーとを連結する移送配管を介して、ホッパーに移送した。当該ホッパーに、流量250m/hrの窒素と流量6L/hrの水を混合して65℃に加熱した混合ガスを投入することで、LLDPE-4のパウダーに水を接触させた。ホッパー内での水との接触時間は1.3時間であった。水接触後のLLDPE-4のパウダーを別のホッパーに移送配管を通して移送し、該ホッパーに窒素を流通することでLLDPE-4のパウダーの乾燥を行った。乾燥したLLDPE-4のパウダーを、押出機(株式会社神戸製鋼所社製 LCM50)を用いて、フィード速度50kg/hr、スクリュー回転数450rpm、ゲート開度50%、サクション圧力0.1MPa、樹脂温度200~230℃の条件で造粒し、LLDPE-4のペレットを得た。得られたLLDPE-4のペレットの物性を評価し、結果を表1に示した。
<製造例5>
・重合体の製造
製造例1の予備重合触媒成分の存在下、連続式流動床気相重合装置でエチレンと1-ブテンと1-ヘキセンとの共重合を実施し、エチレン-1-ブテン-1-ヘキセン共重合体(以下、LLDPE-5と称する)のパウダーを得た。重合条件としては、重合温度を89℃;重合圧力を2MPa;エチレン100mol%に対する、水素量の平均比を0.22%;エチレンと1-ブテンと1-ヘキセンとの合計に対する1-ブテンのモル比を1.35%、1-ヘキセンのモル比を0.51%とした。重合中はガス組成を一定に維持するためにエチレン、1-ブテン、1-ヘキセンおよび水素を連続的に供給した。また、上記予備重合触媒成分とトリイソブチルアルミニウム(LLDPE-5のパウダー重量に対するトリイソブチルアルミニウムのモル比0.42mol/t)、トリエチルアミン(トリイソブチルアルミニウムに対するモル比10.2%)および、酸素(トリイソブチルアルミニウムに対するモル比24%)を連続的に供給した。予備重合触媒成分、トリイソブチルアルミニウム、トリエチルアミン、酸素の接触の順序は、製造例1と同様であった。流動床の総パウダー重量は52.0tを一定に維持した。平均重合時間7.1hrであった。LLDPE-5のパウダーを、連続式流動床気相重合装置とホッパーとを連結する移送配管を介して、ホッパーに移送した。当該ホッパーに、流量250m/hrの窒素と流量6L/hrの水を混合して65℃に加熱した混合ガスを投入することで、LLDPE-5のパウダーに水を接触させた。ホッパー内での水との接触時間は1.3時間であった。水接触後のLLDPE-5のパウダーを別のホッパーに移送配管を通して移送し、該ホッパーに窒素を流通することでLLDPE-5のパウダーの乾燥を行った。乾燥したLLDPE-5のパウダーを、押出機(株式会社神戸製鋼所社製 LCM50)を用いて、フィード速度50kg/hr、スクリュー回転数450rpm、ゲート開度50%、サクション圧力0.1MPa、樹脂温度200~230℃の条件で造粒し、LLDPE-5のペレットを得た。得られたLLDPE-5のペレットの物性を評価し、結果を表1に示した。
<製造例6>
・予備重合触媒成分の製造
予め窒素置換した内容積210リットルの撹拌機付きオートクレーブに、ブタン41リットルを添加した後、ラセミ-エチレンビス(1-インデニル)ジルコニウムジフェノキシド60.9mmolを添加し、オートクレーブを50℃まで昇温して撹拌を2時間行った。次に、製造例1で得られた成分(H)0.60kgをオートクレーブに添加した。その後、オートクレーブを31℃まで降温し、系内が安定した後、オートクレーブにエチレン0.1kg、水素(常温常圧)0.1リットル添加し、続いてトリイソブチルアルミニウム240mmolを添加して予備重合を開始した。エチレンと水素(常温常圧)をそれぞれ0.5kg/hrと1.1リットル/hrで、30分間オートクレーブに供給し、その後、50℃へ昇温するとともに、エチレンと水素(常温常圧)をそれぞれ2.7kg/hrと8.2リットル/hrでオートクレーブに供給した。合計10.0時間の予備重合を実施した。予備重合終了後、エチレン、ブタンおよび水素などをパージし、残った固体を室温にて真空乾燥し、成分(H)1g当り39.6gのポリエチレンを含有する予備重合触媒成分を得た。該ポリエチレンの[η]は1.17dl/gであった。
・重合体の製造
得られた予備重合触媒成分の存在下、連続式流動床気相重合装置でエチレンと1-ヘキセンとの共重合を実施し、エチレン-1-ヘキセン共重合体(以下、LLDPE-6と称する)パウダーを得た。重合条件としては、重合温度を96℃;重合圧力を2MPa;エチレン100mol%に対する、水素量の平均を0.30%;エチレンと1-ヘキセンとの合計に対する1-ヘキセンのモル比を0.86%とした。重合中はガス組成を一定に維持するためにエチレン、1-ヘキセンおよび水素を連続的に供給した。また、上記予備重合触媒成分とトリイソブチルアルミニウム(LLDPE-6のパウダー重量に対するトリイソブチルアルミニウムのモル比0.47mmol/kg)、トリエチルアミン(トリイソブチルアルミニウムに対するモル比29%)、酸素(トリイソブチルアルミニウムに対するモル比21%)を連続的に供給した。予備重合触媒成分、トリイソブチルアルミニウム、トリエチルアミン、酸素の接触の順序は、最初にトリイソブチルアルミニウムとトリエチルアミンが接触し、次いでその接触物に酸素が接触した接触物が気相重合槽に投入され、最後に予備重合触媒成分と接触するという接触の順番であった。流動床の総パウダー重量は80kgを一定に維持した。平均重合時間3.7hrであった。得られたLLDPE-6のパウダーを、連続式流動床気相重合装置とホッパーとを連結する移送配管を介して、ホッパーに移送した。当該ホッパーに、常温のメタノールを投入することで、LLDPE-6のパウダーにメタノールを接触させた。ホッパー内でのメタノールとの接触時間は1時間であった。メタノール接触後のLLDPE-6のパウダーを別のホッパーに移送配管を通して移送し、該ホッパーに窒素を流通することでLLDPE-6のパウダーの乾燥を行った。乾燥したLLDPE-6のパウダーを、押出機(神戸製鋼所社製 LCM50)を用いて、フィード速度50kg/hr、スクリュー回転数450rpm、ゲート開度50%、サクション圧力0.1MPa、樹脂温度200~230℃の条件で造粒し、LLDPE-6のペレットを得た。得られたLLDPE-6のペレットの物性を評価し、結果を表2に示した。
<製造例7>
・重合体の製造
製造例1で得られた微小な予備重合触媒成分を除去した予備重合触媒成分の存在下、連続式流動床気相重合装置でエチレンと1-ヘキセンとの共重合を実施し、エチレン-1-ヘキセン共重合体(以下、LLDPE-7と称する)のパウダーを得た。重合条件としては、重合温度を87℃;重合圧力を2MPa;エチレン100mol%に対する、水素量の平均比を1.89%;エチレンと1-ヘキセンとの合計に対する1-ヘキセンのモル比を1.29%とした。重合中はガス組成を一定に維持するためにエチレン、1-ヘキセンおよび水素を連続的に供給した。また、上記予備重合触媒成分とトリイソブチルアルミニウム(LLDPE-7のパウダー重量に対するトリイソブチルアルミニウムのモル比0.39mol/t)、トリエチルアミン(トリイソブチルアルミニウムに対するモル比4%)を連続的に供給した。流動床の総パウダー重量は43.5tを一定に維持した。平均重合時間4.2hrであった。LLDPE-7のパウダーを、連続式流動床気相重合装置とホッパーとを連結する移送配管を介して、ホッパーに移送した。当該ホッパーに、流量250m/hrの窒素と流量6L/hrの水を混合して65℃に加熱した混合ガスを投入することで、LLDPE-7のパウダーに水を接触させた。ホッパー内での水との接触時間は0.97時間であった。水接触後のLLDPE-7のパウダーを別のホッパーに移送配管を通して移送し、該ホッパーに窒素を流通することでLLDPE-7のパウダーの乾燥を行った。乾燥したLLDPE-7のパウダーを、押出機(株式会社神戸製鋼所社製 LCM50)を用いて、フィード速度50kg/hr、スクリュー回転数450rpm、ゲート開度50%、サクション圧力0.1MPa、樹脂温度200~230℃の条件で造粒し、LLDPE-7のペレットを得た。得られたLLDPE-7のペレットの物性を評価し、結果を表2に示した。
<製造例8>
・重合体の製造
管型反応器を用いて、平均反応温度256℃、反応圧力229MPaの条件でエチレンの高圧ラジカル重合を行った。重合開始剤は、管型反応器中の4箇所から供給した。重合開始剤は、混合イソパラフィン系炭化水素を溶媒とした溶液で管型反応器へ供給した。重合開始剤としてはt-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエートとt-ブチルパーオキシベンゾエートを用いた。連鎖移動剤としてはプロピレンを用いた。溶融状態のLDPE-1を、押出機を用いて造立し、LDPE-1のペレットを得た。得られたLDPE-1のペレットの物性を表2に示した。
<製造例9>
・重合体の製造
特開2000-44739号公報に記載された製造例4と同様の方法(すなわち、予備重合触媒成分とトリイソブチルアルミニウムとが接触するという接触の順番)でLLDPE-8を製造した。LLDPE-8のパウダーを、押出機を用いて造粒し、LLDPE-8のペレットを得た。得られたLLDPE-8の物性を評価し、結果を表2に示した。
<製造例10>
・重合体の製造
製造例6で得られた予備重合触媒成分の存在下、連続式流動床気相重合装置でエチレンと1-ブテンと1-ヘキセンとの共重合を実施し、エチレン-1-ブテン-1-ヘキセン共重合体(以下、LLDPE-9と称する)のパウダーを得た。重合条件としては、重合温度を88.6℃;重合圧力を2MPa;エチレン100mol%に対する、水素量の平均比を0.07%;エチレンと1-ブテンと1-ヘキセンとの合計に対する1-ブテンのモル比を1.23%、1-ヘキセンのモル比を0.56%とした。重合中はガス組成を一定に維持するためにエチレン、1-ブテン、1-ヘキセンおよび水素を連続的に供給した。また、上記予備重合触媒成分とトリイソブチルアルミニウム(LLDPE-9のパウダー重量に対するトリイソブチルアルミニウムのモル比0.56mmol/kg)、トリエチルアミン(トリイソブチルアルミニウムに対するモル比3.0%)を連続的に供給した。予備重合触媒成分、トリイソブチルアルミニウム、トリエチルアミンの接触の順序は、最初にトリイソブチルアルミニウムとトリエチルアミンが接触し、次いでその接触物が気相重合槽に投入され、予備重合触媒成分と接触するという接触の順番であった。流動床の総パウダー重量は99kgを一定に維持した。平均重合時間5.5hrであった。得られたLLDPE-9のパウダーを、連続式流動床気相重合装置とホッパーとを連結する移送配管を介して、ホッパーに移送した。当該ホッパーに、常温のメタノールを投入することで、LLDPE-9のパウダーにメタノールを接触させた。ホッパー内でのメタノールとの接触時間は1時間であった。メタノール接触後のLLDPE-9のパウダーを別のホッパーに移送配管を通して移送し、該ホッパーに窒素を流通することでLLDPE-9のパウダーの乾燥を行った。乾燥したLLDPE-9のパウダーを、押出機(神戸製鋼所社製 LCM50)を用いて、フィード速度50kg/hr、スクリュー回転数450rpm、ゲート開度50%、サクション圧力0.1MPa、樹脂温度200~230℃の条件で造粒し、LLDPE-9のペレットを得た。得られたLLDPE-9のペレットの物性を評価し、結果を表2に示した。
[インフレーションフィルム成形]
各実施例及び比較例に記載した成分(B)は下記のものを使用した。
エチレン-1-ヘキセン共重合体2-1(LLDPE2-1):メタロセン触媒直鎖状低密度ポリエチレン スミカセンE FV203N(住友化学株式会社製、エチレン-1-ヘキセン共重合体(添加剤無添加)、MFR 2.0g/10分、密度 913kg/m、MFRR=16.7)
<実施例1>
LLDPE-1とLLDPE2-1を20:80の配合組成にてタンブルミキサーで混合した。次に、得られた混合物をプラコー社製インフレーションフィルム成形機(フルフライトタイプスクリューの単軸押出機(径30mmφ、L/D=28)、ダイス(ダイ径50mmφ、リップギャップ2.0mm)、二重スリットエアリングを用い、加工温度170℃、押出量5.5kg/hr、フロストラインディスタンス(FLD)200mm、ブロー比1.8の加工条件で、厚み50μmのインフレーションフィルムを成形した。得られたインフレーションフィルムの物性を表3に示す。
<実施例2>
LLDPE-2とLLDPE2-1を20:80の配合組成にてタンブルミキサーで混合した以外は、実施例1と同様にしてインフレーションフィルムを得た。得られたインフレーションフィルムの物性を表3に示す。
<実施例3>
LLDPE-3とLLDPE2-1を20:80の配合組成にてタンブルミキサーで混合した以外は、実施例1と同様にしてインフレーションフィルムを得た。得られたインフレーションフィルムの物性を表3に示す。
<実施例4>
LLDPE-4とLLDPE2-1を20:80の配合組成にてタンブルミキサーで混合した以外は、実施例1と同様にしてインフレーションフィルムを得た。得られたインフレーションフィルムの物性を表3に示す。
<実施例5>
LLDPE-5とLLDPE2-1を20:80の配合組成にてタンブルミキサーで混合した以外は、実施例1と同様にしてインフレーションフィルムを得た。得られたインフレーションフィルムの物性を表3に示す。
<比較例1>
LLDPE-6とLLDPE2-1を20:80の配合組成にてタンブルミキサーで混合した以外は、実施例1と同様にしてインフレーションフィルムを得た。得られたインフレーションフィルムの物性を表4に示す。
<比較例2>
LLDPE-7とLLDPE2-1を20:80の配合組成にてタンブルミキサーで混合した以外は、実施例1と同様にしてインフレーションフィルムを得た。得られたインフレーションフィルムの物性を表4に示す。
<比較例3>
LDPE-1とLLDPE2-1を20:80の配合組成にてタンブルミキサーで混合した以外は、実施例1と同様にしてインフレーションフィルムを得た。得られたインフレーションフィルムの物性を表4に示す。
<比較例4>
LLDPE-8とLLDPE2-1を20:80の配合組成にてタンブルミキサーで混合した以外は、実施例1と同様にしてインフレーションフィルムを得た。得られたインフレーションフィルムの物性を表4に示す。
<比較例5>
LLDPE-9とLLDPE2-1を20:80の配合組成にてタンブルミキサーで混合した以外は、実施例1と同様にしてインフレーションフィルムを得た。得られたインフレーションフィルムの物性を表4に示す。
表3の結果から分かるように、本発明の構成要件をすべて満たす各実施例のエチレン-α-オレフィン共重合体は、滑り性に優れ、かつ、フィッシュアイの発生を抑制することが可能なフィルムを形成することができた。
一方、表4の結果から分かるように、有機アルミニウム化合物と電子供与性化合物とを接触させ、次いで、酸素ガスと接触させ、最後に予備重合触媒成分と接触させた比較例1の重合体を含有するフィルムは、光散乱面積比が本発明で規定する範囲を超えるため、フィッシュアイが多量に発生した。また、有機アルミニウム化合物と電子供与性化合物とを接触させ、次いで、予備重合触媒成分と接触させた比較例5の重合体を含有するフィルムは、光散乱面積比が本発明で規定する範囲を超えるため、フィッシュアイが多量に発生した。
また、光散乱面積比が本発明で規定する範囲よりも小さい比較例2及び4の重合体を含有するフィルムは、滑り性に劣る。
さらに、架橋度パラメータが本発明で規定する範囲よりも小さい比較例3の重合体を含有するフィルムは、滑り性に劣る。

Claims (11)

  1. エチレンに基づく単量体単位(1)と、炭素原子数4~8のα-オレフィンに基づく単量体単位(2)とを含み、
    下記(i)式で示される架橋度パラメータが0.70以上0.80以下であり、
    下記(ii)式で示される光散乱面積比が2.70以上3.00以下である、エチレン-α-オレフィン共重合体。
    (式中、Mは、エチレン-α-オレフィン共重合体の絶対分子量を示す。Wは、絶対分子量Mにおけるエチレン-α-オレフィン共重合体の重量分率を示す。g’は、絶対分子量Mにおける固有粘度比を示す。)
    (式中、LSは、エチレン-α-オレフィン共重合体をオルトジクロロベンゼンに2mg/mLの濃度で溶解させた溶液の光散乱面積を示す。LS’は、標準ポリエチレンNIST1475aをオルトジクロロベンゼンに2mg/mLの濃度で溶解させた溶液の光散乱面積を示す。)
  2. 全質量を100質量%としたとき、前記単量体単位(1)の含有量が90質量%以上であり、前記単量体単位(2)の含有量が10質量%以下である、請求項1に記載のエチレン-α-オレフィン共重合体。
  3. 温度190℃、荷重21.18Nの条件で測定されるメルトフローレートが0.010g/10分以上0.2g/10分以下である、請求項1または2に記載のエチレン-α-オレフィン共重合体。
  4. 密度が910kg/m以上940kg/m以下である、請求項1~のいずれか一項に記載のエチレン-α-オレフィン共重合体。
  5. エチレン-1-ブテン-1-ヘキセン共重合体である、請求項1~4のいずれか一項に記載のエチレン-α-オレフィン共重合体。
  6. エチレンに基づく単量体単位(1)と、炭素原子数4~8のα-オレフィンに基づく単量体単位(2)とを含むエチレン-α-オレフィン共重合体の製造方法であって、
    下記の工程(a)~(c)を含む、エチレン-α-オレフィン共重合体の製造方法。
    (a)メタロセン系錯体と、有機アルミニウム化合物と、助触媒担体とを接触させてなる触媒成分の存在下で、エチレンと炭素原子数4~8のα-オレフィンとを予備重合させて、予備重合触媒成分を得る工程
    (b)有機アルミニウム化合物と酸素ガスとを接触させ、次いで、電子供与性化合物と接触させて、配位化合物を得る工程
    (c)前記予備重合触媒成分と、前記配位化合物とを接触させてなる重合触媒の存在下で、エチレンと炭素原子数4~8のα-オレフィンとを気相重合させて、エチレン-α-オレフィン共重合体を得る工程
  7. 前記助触媒担体が、亜鉛化合物が微粒子状担体に担持されてなる担体である、請求項に記載のエチレン-α-オレフィン共重合体の製造方法。
  8. 請求項1~のいずれか一項に記載のエチレン-α-オレフィン共重合体と、エチレンに基づく単量体単位を含むエチレン系重合体(但し、前記エチレン-α-オレフィン共重合体とは異なる)とを含有する、エチレン系樹脂組成物。
  9. 前記エチレン系重合体の温度190℃、荷重21.18Nの条件で測定されるメルトフローレートが0.01g/10分以上5g/10分以下であり、密度が910kg/m以上940kg/m以下である、請求項に記載のエチレン系樹脂組成物。
  10. 前記エチレン-α-オレフィン共重合体と前記エチレン系重合体との合計含有量100質量%に対して、前記エチレン-α-オレフィン共重合体の含有量が1質量%以上30質量%以下である、請求項またはに記載のエチレン系樹脂組成物。
  11. 請求項1~のいずれか一項に記載のエチレン-α-オレフィン共重合体、または、請求項10のいずれか一項に記載のエチレン系樹脂組成物を含有する、フィルム。
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