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
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Description
(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。
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。
g’M=[η]M/(6.31×10-4×M0.69) ・・・(iii)
・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
・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
・GPC装置:HLC-8121GPC/HT(東ソー社製)
・GPCカラム:TSKgelGMH6-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
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
L2 aM2X1 b ・・・[1]
(式中、M2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。L2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L2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。X1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。)
|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。)
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(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
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。
(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SiO2、Al2O3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
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。
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。
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。
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。
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。
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:TSKgelGMH6-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
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。
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WM、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]Mを測定することにより算出した。
・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
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。
・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
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。
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、1m2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/m2以下のフィルムを合格と判定した。
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。
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。
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)は、下記製造例に従って製造した。
・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4.15m3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0.54m3/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。
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250m3/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。
・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。
・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250m3/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。
・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250m3/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。
・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250m3/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。
・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。
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。
・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250m3/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。
・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。
・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。
・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。
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/m3、MFRR=16.7)
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (11)
- 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。
- 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。
- 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。
- 密度が910kg/m3以上940kg/m3以下である、請求項1~3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。
- 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。
- 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 - 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6に記載のエチレン-α-オレフィン共重合体の製造方法。
- 請求項1~5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。
- 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/m3以上940kg/m3以下である、請求項8に記載のエチレン系樹脂組成物。
- 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8または9に記載のエチレン系樹脂組成物。
- 請求項1~5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8~10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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