WO2007094376A1 - エチレン系樹脂およびそれからなるブロー成形体 - Google Patents

エチレン系樹脂およびそれからなるブロー成形体 Download PDF

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WO2007094376A1
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Keiko Fukushi
Kenji Iwamasa
Masahiko Okamoto
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Mitsui Chemicals, Inc.
Prime Polymer Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a polyethylene resin having excellent strength and moldability and a professional molded body (hollow molded body) made of the resin.
  • Patent Document 1 Japanese Translation of Special Publication 2003—507538
  • the present invention is intended to solve the problems associated with the prior art as described above, and has a high bending elastic modulus and excellent buckling strength, and is excellent in bottle ESCR and is less susceptible to environmental stress cracking. Regardless, the object is to provide a polyethylene resin excellent in moldability and a hollow molded body made of the resin.
  • the ethylene resin of the present invention is characterized in that the following requirements [a] to [c] are simultaneously satisfied.
  • Environmental stress fracture resistance (ES CR) T measured at 50 ° C according to ASTM-D-1693 is flexural modulus lOOOMPa ⁇ : 1500MPa ⁇ In the case of 1500MPa to 2000MPa, it must be 100 hours or more.
  • the melt tension force at 190 ° C. is 3 ⁇ 40 (mN) or more.
  • melt stretch breaking speed is 90 (m / min) or less.
  • MFR (g / lOmin) measured at 2.16kg load at C is not less than 0.10 and less than 2.0.
  • MFR ratio which is the ratio of MFR (g / lOmin) measured at 2.16kg load to C and HLMFR (gZlOmin) measured at 21.6kg load R / MFR) must be 50 or more and less than 150.
  • the present invention relates to a blow molded article formed from the ethylene resin, preferably a fuel tank, an industrial chemical can or a bottle container.
  • the ethylene-based resin of the present invention is excellent in rigidity and ESCR, and also in the stability and cutability of the parison, and the bottle formed from the resin is also excellent in appearance.
  • the ethylene-based resin and hollow molded article of the present invention include detergents, shampoos, rinses, bleaches, softeners, cosmetics, waxes, edible oils, mayonnaise, knead wasabi, containers, fuel tanks, drug cans, drums It can be suitably used for applications such as water storage tanks.
  • the ethylene-based resin of the present invention satisfies the above-described requirements [a] to [c], and preferably satisfies the requirements [d] to [f] in addition to [a] to [c]. These requirements are described in detail below.
  • the ethylene-based resin of the present invention has an ESCR (environmental stress fracture resistance) T measured according to ASTM-D-1698 of at least 500 hours when the flexural modulus is lOOOMPa or more and less than 1500 MPa, preferably 600 hours.
  • the time is 1000 hours or less, more preferably 600 hours or more and 1000 hours or less.
  • the flexural modulus is 1500 MPa or more and less than 2000 MPa, it is 100 hours or more, preferably 100 hours or more and 500 hours or less, and more preferably 150 hours or more and 500 hours or less.
  • T of the ethylene-based resin has 3 carbon atoms such as propylene, butene-1, hexene-1, 4-methylpentene-1, and otaten-1 in the ethylene main chain in the ethylene polymer (E) described later.
  • Cowpea to be copolymerized in the range of 0 - 5 mole 0/0 Te can be adjusted within the above range.
  • Comonomers copolymerized to reduce wrinkles To reduce the amount and conversely increase T, the comonomer amount should be increased.
  • the ethylene resin of the present invention has a melt tension at 190 ° C of 50 (mN) or more, preferably 50 (mN) or more and 300 (mN) or less, more preferably 55 (mN) or more, 300 (mN) It is as follows.
  • a melt tension of 50 (mN) or more is preferable in terms of stability during parison extrusion.
  • Examples of a method for increasing the melt tension of an ethylene-based resin include a method of blending a low MFR polyethylene or a polyethylene having a long chain branch. It is known that low MFR polyethylene can be obtained by controlling the hydrogen / ethylene ratio during polymerization. Examples of the polyethylene having a long chain branch include a high-pressure polyethylene, a polyethylene polymerized using a chromium catalyst, and a polyethylene polymerized using a meta-octene. In other words, the melt tension of the ethylene-based resin can be controlled within the above range by controlling the blend amount of low MFR polyethylene or polyethylene having long chain branches.
  • the ethylene-based resin of the present invention has a melt stretch breaking speed of 90 (m / min) or less, preferably 1 min or more and 80 min or less.
  • a melt stretch breaking speed of 90 (m / min) or less is preferable because of excellent cutability when a parison is cut.
  • a method for reducing the melt stretch breaking rate of an ethylene-based resin for example, there is a method of blending low MFR polyethylene or polyethylene having a long chain branch. It is known that low MFR polyethylene can be obtained by controlling the hydrogen / ethylene ratio during polymerization. Examples of polyethylene having a long chain branch include high pressure polyethylene, polyethylene polymerized using a chromium-based catalyst, and polyethylene polymerized using meta-octane. That is, by controlling the blend amount of low MFR polyethylene or polyethylene having long chain branches, it is possible to make the melt stretch breaking rate of the ethylene resin within the above range.
  • the ethylene resin of the present invention has a flexural modulus M measured according to JIS K6922-2 of 10 OOMPa or more and 2000 MPa or less, preferably lOOMPa or more and 1800 MPa or less, more preferably 1200 MPa or more and 1700 MPa or less.
  • High rigidity is preferable because the bottle buckling strength is increased when a hollow molded body is formed. Further, it is preferable to increase the elastic modulus because there is an advantage that the bottle buckling strength is improved and the thickness can be reduced.
  • a method of increasing the flexural modulus of the ethylene-based resin for example, there is a method of increasing the density of the resin.
  • a known method such as reducing the amount of comonomer during polymerization may be used.
  • the ethylene resin of the present invention preferably has a melt flow rate measured at 190 ° C and a load of 2.16 kg in accordance with JIS K7210 in the range of 0:! To 20 (g / l0min). . More preferably, it is in the range of 0.2 to 1.5 (g / l 0 min). Within this range, good moldability, that is, good fluidity at the time of moldability is maintained and extrusion characteristics are excellent.
  • the ethylene resin of the present invention is obtained by dividing the melt flow rate (HLMFR) value measured at 21.6 kg load by the melt flow rate (MFR) value measured at 2.16 kg load (HLM FR / MFR).
  • the force is 50 or more and less than 150, preferably 70 or more and less than 125.
  • a hollow molded article using a polyethylene resin in this range is excellent in the appearance of the bottle.
  • a preferred embodiment of the blow molded article of the present invention is a hollow molded article, which may be a single layer or a multilayer.
  • a hollow molded body is suitably used as a storage bottle container for fuel tanks, industrial chemical cans, detergents, whitening agents, softeners, and the like.
  • the ethylene-based resin of the present invention satisfies the above-mentioned requirements [a] to [c], preferably the above-mentioned requirements [d] to [f] in addition to [a] to [c],
  • the composition ratio and the composition method are not particularly limited.
  • the above-mentioned requirements [a] to [c], preferably [a] to [f] are satisfied with an ethylene polymer (E) described later as an essential component. It is prepared by blending an olefin-based resin (R) in which the above-mentioned requirement [a] is different from that of the ethylene-based polymer (E) within the range to satisfy.
  • polyolefin resins (R) include ethylene polymers, propylene polymers, butene polymers, 4-methyl-1-pentene polymers, 3_methyl_1-butene polymers. Examples thereof include a polymer, a 1-hexene polymer, and a 1-octene polymer. Among these, an ethylene polymer ( ⁇ ′) having a different requirement [a] from the ethylene polymer (E) is preferable.
  • ethylene polymers ( ⁇ ') examples include low-density polyethylene produced by Ziegler-Natta catalysts such as Ultzettas 15150J and Ultzettas 20100J (trade name, manufactured by Prime Polymer Co., Ltd.), Evolyu SP1540, and AB SP Meta-Polycene catalyzed low-density polyethylene such as Milason 11P, Mirason 14P (trade name, Prime Polymer Co., Ltd.) and other high-pressure low-density polyethylene, Hi-Zex 7800 M, A high density polyethylene such as Hi-zex 1810J (trade name, manufactured by Prime Polymer Co., Ltd.) can be exemplified.
  • high-pressure low-density polyethylene, high-density polyethylene or linear low-density polyethylene is preferable.
  • the ethylene polymer occupies the ethylene resin.
  • the total amount of ( ⁇ ) and the ethylene-based polymer ( ⁇ ′) is usually 70% by weight or more, preferably 80% by weight or more, more preferably 90% by weight or more, and particularly preferably 100% by weight.
  • the composition ratio of the ethylene polymer ( ⁇ ′) to the total of the ethylene polymer ( ⁇ ) and the ethylene polymer ( ⁇ ′) in the ethylene resin of the present invention is usually 50% by weight or less. It is preferably 30% by weight or less, more preferably 20% by weight or less.
  • the ethylene polymer ( ⁇ ) may be used alone or in combination of two or more.
  • the ethylene-based polymer (E) according to the present invention is, for example, (A) a transition metal compound in which a cyclopentagenyl group and a fluorenyl group are bonded by a covalent bridge containing a Group 14 atom;
  • (B-2) an organoaluminum oxide compound
  • transition metal compound (A) transition metal compounds represented by the following general formulas (1) and (2) are preferably used.
  • R 10 , R U , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 , R 19 and R 2 ° are selected from a hydrogen atom, a hydrocarbon group, and a silicon-containing hydrocarbon group
  • Adjacent substituents from R 7 to R 18 may be the same or different, and they may be bonded to each other to form a ring.
  • A is a partially unsaturated bond and / or aromatic ring. Is a divalent hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms, and forms a ring structure with Y, and A contains two or more ring structures including the ring formed with Y.
  • Y is carbon or key
  • M is a metal selected from Group 4 of the periodic table
  • Q can be coordinated by a halogen, a hydrocarbon group, an anion ligand, or a lone pair. May be selected from the same or different combinations of neutral ligands.
  • J is an integer from:! To 4. ]
  • R 7 to R 1Q are hydrogen, Y is carbon, and M is A compound with Zr and j of 2 is preferably used.
  • transition metal compound (A) used in the examples described later is specifically represented by the following formula (3), but the present invention is not limited to this compound.
  • the transition metal compound (A) represented by the general formula (1) or (2) is, for example, WO 01/2
  • organometallic compound (B-1) used as necessary in the present invention include the following organoaluminum compounds.
  • R a and R b each represent a hydrocarbon group having the same or different carbon number:!
  • X represents a halogen atom
  • m represents 0 ⁇ m ⁇ 3, or 0 ⁇ n ⁇ 3
  • p is 0 ⁇ p ⁇ 3
  • It is an organoaluminum compound.
  • the aluminum compound used in this example is triisobutylaluminum or triethylaluminum.
  • the organoaluminum compound (B-2) used as necessary in the present invention may be a conventionally known aluminoxane or a benzene-insoluble compound as exemplified in JP-A-2-78687. It may be an organoaluminum compound.
  • the organoaluminum compound used in Examples described later is a commercially available MAO / toluene solution manufactured by Nippon Alkyl Aluminum Co., Ltd.
  • ionic ionic compound examples include JP-A-1-501950, JP-A-1-502036, JP-A-3-179005, JP-A-3-17925.
  • ionic ionic compound examples include JP-A-1-501950, JP-A-1-502036, JP-A-3-179005, JP-A-3-17925.
  • heteropoly compounds and isopoly compounds can be listed.
  • Such ionized ionic compounds (B-3) are used singly or in combination of two or more.
  • the carrier (C) used as necessary in the present invention is an inorganic or organic compound,
  • porous oxides inorganic halides, clays, clay minerals, or ion-exchangeable layered compounds are preferred.
  • the carrier preferably used in the present invention has a particle size of 1 to 300/1111, preferably 3 to 200 / im. Te, 50 specific surface area: 1000 m 2 / g, preferably in the range of 100 ⁇ 800m 2 / g, it is preferably in the range of pore volume force S0.3 ⁇ 3.0cm 3 / g.
  • Such carriers can be used as needed.
  • the carrier used in the examples described later has an average particle diameter of 12 ⁇ and a specific surface area of 800 m 2 / g.
  • the ethylene polymer (E) can be obtained by using the above-described catalyst for olefin polymerization by copolymerizing ethylene with ethylene or olefins having 3 to 20 carbon atoms. It is done.
  • (P-1) A catalyst in which a transition metal compound (A) (hereinafter simply referred to as “component (A)”) is supported on a carrier (C). And (Bl) an organometallic compound, (B-2) an organoaluminum compound, and (B-3) an ionized ionic compound. Minute (B) ”and ⁇ .) Are added to the polymerization vessel in any order.
  • (P-3) A method in which component (A) and component (B) are supported on a carrier (C) and a component (B) is added to the polymerization vessel in any order.
  • each component (B) may be the same or different.
  • (P-4) A method in which the catalyst component having component (B) supported on carrier (C) and component (A) are added to the polymerization vessel in any order.
  • (P-5) A method in which the catalyst component having component (B) supported on support (C), component (A), and component (B) are added to the polymerization vessel in any order.
  • each component (B) may be the same or different.
  • (P-6) A method in which a catalyst in which a component (A) and a component (B) are supported on a carrier (C) is added to a polymerization vessel and a catalyst component that has been brought into contact with the component (B) in advance is added.
  • each component (B) may be the same or different.
  • (P-7) A catalyst in which component (A) and component (B) are supported on a carrier (C), a catalyst component previously contacted with component (B), and component (B) in any order To add to the polymerization vessel.
  • each component (B) may be the same or different.
  • At least two or more 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 carrier (C) may be prepolymerized with polyolefin.
  • the prepolymerized solid catalyst component normally solid catalyst per medium components lg, Pojisai Refuinka s 0. 1 ⁇ :! OOOg, preferably 0. 3 ⁇ 500G, particularly preferred properly: Preliminary in a ratio of ⁇ 200 g It is composed and polymerized.
  • an antistatic agent for the purpose of causing 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 is carried out by any of liquid phase polymerization methods such as solution polymerization and suspension polymerization, and gas phase polymerization methods. In particular, suspension polymerization is preferable.
  • 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 List alicyclic hydrocarbons such as hexane and methylcyclopentane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; halogenated hydrocarbons such as ethylene chloride, chlorobenzene and dichloromethane, or mixtures thereof. Force olefin can be used as a solvent.
  • Component (B-1) used as necessary includes component (B-1) and a transition metal atom in component (A) (
  • Mono-ratio ratio with M) [(B-1) / M] force Usually used in an amount of 0.01 to 100000, preferably 0.05 to 50000.
  • Component (B-2) used as necessary includes the aluminum atom in component (B-2) and component (A
  • Component (B-3) used as necessary includes component (B-3) and a transition metal atom (A) in component (A).
  • M) is used in such an amount that the molar ratio [(B-3) / M] is usually:! -10, preferably 1-5.
  • 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 kgZcm2, preferably from normal pressure to 50 kg / cm2, and the polymerization reaction can be carried out in any of batch-wise (batch-type), semi-continuous and continuous methods. it can. Among these, it is preferable to carry out by a batch type. Polymerization is carried out in the gas phase or in a slurry phase in which polymer particles are precipitated in the solvent. In the present invention, the polymerization is preferably carried out in two or more stages having different reaction conditions.
  • the polymerization temperature is preferably 75 to 90 ° C, more preferably 80 to 85 ° C. By polymerizing in this temperature range, an ethylene polymer having a narrower composition distribution can be obtained.
  • the resulting polymer is tens to thousands ⁇ m It has a particle size of about ⁇ .
  • the ethylene polymer ( ⁇ ) When the ethylene polymer ( ⁇ ) is produced, for example, in two stages, the ethylene polymer having an intrinsic viscosity of 0.3 to 1.8 dlZg in the previous stage is converted to 40 to 80 wt% of the ethylene polymer ( ⁇ ). It is preferable to produce an amount in which the (co) polymer having an intrinsic viscosity of 2.0 to 8. OdlZg is 20 to 60% by weight of the ethylene polymer (E) at a later stage. . This order may be reversed.
  • the ethylene-based polymer (E) can be obtained by producing an ethylene homopolymer in the previous stage and producing an ethylene'-olefin copolymer in the later stage.
  • the intrinsic viscosity ([ ⁇ ]) is a value measured at 135 ° C using a decalin solvent. That is, about 20 mg of an ethylene polymer is dissolved in 15 ml of decalin, and the specific viscosity ⁇ sp is measured in an oil bath at 135 ° C. After adding 5 ml of decalin solvent to this decalin solution and diluting, measure the specific viscosity 77 in the same way. Repeat this dilution two more times and extrapolate the concentration (C) to zero.
  • ⁇ / C The value of ⁇ / C is calculated as the intrinsic viscosity.
  • [77] lim (77 / C) (C ⁇ 0)
  • 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 be adjusted according to the difference in the component (B) used.
  • the comonomer content of the ethylene-based polymer according to the present invention (E) is usually 0.5 mole 0/0 or less, preferably 0.5 01-0. 5 mole 0/0 It is in the range.
  • the polymer particles obtained by the polymerization reaction may be pelletized by the following method.
  • [0083] [1] A method of mechanically blending ethylene-based polymer particles and other components optionally added using an extruder, a kneader or the like, and cutting the mixture into a predetermined size.
  • Ethylene-based polymer and other optional components added as appropriate good solvents (for example; hydrocarbon solvents such as hexane, heptane, decane, cyclohexane, benzene, tonylene and xylene) ) And then the solvent is removed, and then mechanically blended using an extruder, kneader, etc., and cut to a predetermined size.
  • solvents for example; hydrocarbon solvents such as hexane, heptane, decane, cyclohexane, benzene, tonylene and xylene
  • the ethylene-based polymer (E) thus produced usually satisfies the above requirements [a] and [b].
  • the above requirements [d], [e], and [f] are satisfied, but the melt stretch breaking speed usually exceeds 90 (m / min) and the above requirement [c] is not satisfied.
  • ethylene resin of the present invention by blending the ethylene polymer (E) and the olefin resin (R), preferably the ethylene polymer ( ⁇ ′), various known methods can be adopted. For example, mixing with a Henschel mixer, V-blender, ribbon blender, tumbler blender, etc., or after mixing, melt kneading with a single screw extruder, twin screw extruder, kneader, Banbury mixer, etc., and granulation Or, it can be prepared by grinding.
  • the ethylene resin of the present invention includes a weather resistance stabilizer, a heat resistance stabilizer, an antistatic agent, an anti-slip agent, an anti-blocking agent, an antifogging agent, a lubricant, and a dye as long as the object of the present invention is not impaired.
  • Nucleating agents, plasticizers, anti-aging agents, hydrochloric acid absorbents, antioxidants and other additives, carbon black, titanium oxide, titanium yellow, phthalocyanine, isoindolinone, quinacridone compounds, condensed azo compounds, ultramarine, cobalt blue Or the like may be blended if necessary.
  • the ethylene-based resin of the present invention can be formed into a blow-molded product, an extruded product such as a pipe or a deformed product, or an injection-molded product.
  • These molded products include molded products (laminates and the like) including a part made of an ethylene-based resin and a part made of another resin.
  • the blow molded article of the present invention and the hollow molded article which is a preferred embodiment are obtained by molding the above-described ethylene-based resin.
  • the hollow molded body according to the present invention may be formed of a single layer such as a single layer container, or may be formed of two or more layers such as a multilayer container.
  • the multilayer container is formed of two layers
  • one layer is formed of the above-described ethylene-based resin of the present invention
  • the other layer is a resin different from the ethylene-based resin of the present invention.
  • Examples of the above different resins include polyamide (nylon 6, nylon 66, nylon 12 , Copolymer nylon, etc.), ethylene 'vinyl alcohol copolymer, polyester (polyethylene terephthalate, etc.), modified polyolefin, etc.
  • the polyethylene hollow molded article according to the present invention is prepared by a conventionally known hollow molding (blow molding) method.
  • blow molding There are various blow molding methods, which can be broadly divided into extrusion blow molding, two-stage blow molding, and injection molding.
  • the extrusion blow molding method is particularly preferably employed.
  • the hollow molded body prepared as described above is suitable for uses such as fuel tanks, industrial chemical cans, bleach containers, detergent containers, bleach containers, and the like, for example, cosmetics, detergents, and soft finishes. It can be suitably used as a container for surfactants for household use used for agents, shampoos, rinses, treatments, etc. or a container for bleaching agents.
  • the resin measurement method and molded body evaluation method employed in the examples of the present application are as follows.
  • HLMFR and MFR Comply with JIS K7210, 190 ° C, 21 ⁇ 6kg and 2 ⁇ 16kg respectively.
  • Vent method ESCR measurement method Conforms to ASTM-D-1693 2mm thickness press sheet 50 ° C, test solution nonionic surfactant 10% aqueous solution (trade name Wako Pure Chemicals; Antalox Co630).
  • Measuring temperature 190. C barrel diameter 9.5mm, barrel extrusion speed 15mm / min., Nose diameter 2.10mm, nose length 8. Take the melt strand extruded from the nose at Omm and melt stretch the speed at which the strand broke The breaking speed was used. [0099] [m6] Density: JIS K6922-2, MFR meter Strand measurement sample measured after 30 minutes of boiling water annealing.
  • the parison cuts smoothly after 30 shots after molding. Good parison cut performance. Out of 30 shots, 1 or more shots of the parison are fused to the parison cutter. What occurred was defined as a poor parison cut property. In addition, when the parison was extruded after parison cut, the parison diameter at the middle portion was larger than 30% of the die core diameter.
  • the first polymerization tank 45 liters of hexane, 0.1 lmmol / hr of the solid catalyst component ( ⁇ ) in terms of Zr-converted atoms, 20 mmol / hr of triethylaluminum, and 5.
  • Okg / hr of ethylene While continuously supplying hydrogen 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 2 G, The polymerization was carried out under an average residence time of 2.5 hours.
  • the contents continuously withdrawn from the first polymerization tank were substantially free of unreacted ethylene and hydrogen by a flash drum maintained at an internal pressure of 0.2 kg / m 2 G and 65 ° C.
  • the Thereafter, the contents were continuously fed to the second polymerization tank together with hexane 35 liter / hr, ethylene 4. Okg / hr, hydrogen 0.2 N-liter / hr, 1-hexene 130 g / hr, and polymerized. Polymerization was continued under the conditions of a temperature of 80 ° C., a reaction pressure of 4.5 kg / cm 2 G, and an average residence time of 1.2 hours.
  • the contents of the polymerization tank are continuously withdrawn so that the liquid level in the polymerization tank becomes constant, and hexane and unreacted monomers in the contents are removed by a solvent separator. Drying gave an ethylene polymer.
  • the density of the obtained ethylene polymer was 958 (kg / m 3 ) and MFR 0.5 (g / l 0 min).
  • Example 1 Manufactured by the high pressure method with MFR of 0.3 (g / 10min) and density of 921 (kg / m 3 ) with respect to 95 parts by weight of the compound (E1) obtained in Production Example 1.
  • Table 1 shows the physical properties of the ethylene resin thus obtained and the moldability and physical properties of the bottles obtained from the polyethylene resin.
  • Table 1 shows the physical properties of the polyethylene resin prepared by blending and the properties of the hollow molded body made of the resin.
  • Table 1 shows the physical properties of the ethylene polymer blend obtained in Production Example 1 alone and the properties of the hollow molded body made of the resin.
  • High-density polyethylene commercial product HB333RE (trade name, manufactured by Nippon Polyethylene Co., Ltd.) Table 1 shows the physical properties of the hollow molded body made of the resin.
  • Table 1 shows the physical properties of the ethylene-based polymer blend (E2) used in Example 4 and the hollow molded body made of the resin. It can be seen that the balance between ESCR, flexural modulus, melt tension, and melt stretch breaking speed is inferior to that of the examples.
  • Table 1 shows the physical properties of the ethylene-based polymer blend (E3) used in Example 4 and the hollow molded body made of the resin. It can be seen that the balance between ESCR, flexural modulus, melt tension, and melt stretch breaking speed is inferior to that of the examples.
  • Table 1 shows the physical properties of Prime Polymer Co., Ltd.) and the properties of the hollow molded body with the resin power. It can be seen that the balance between ESCR, flexural modulus, melt tension, and melt stretch rupture rate is inferior to that of the examples.
  • the ethylene-based resin of the present invention is excellent in rigidity and ESCR, and further in the stability and cutting property of the parison, and the bottle formed from the resin is also excellent in appearance.
  • the ethylene-based resin and the hollow molded article of the present invention are detergents, shampoos, rinses, bleaches, softeners, cosmetics, waxes, edible oils, mayonnaise, kneaded wasabi, containers, fuel tanks, drug cans, drums It is preferably used in applications such as water storage tanks.

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Abstract

　下記要件［ａ］～［ｃ］を同時に満たすエチレン系樹脂は、強度と成形性に優れ、ブロー成形体（中空成形体）に好適に用いられる。［ａ］ＡＳＴＭ‐Ｄ‐１６９３に準拠して測定した、５０°Cにおける耐環境応力破壊性（ＥＳＣＲ）Ｔが曲げ弾性率１０００ＭＰａ～１５００ＭＰａの場合は５００時間以上であり、曲げ弾性率１５００ＭＰａ～２０００ＭＰａの場合は１００時間以上であること、［ｂ］１９０°Cにおける溶融張力が５０（ｍＮ）以上であること、［ｃ］ 溶融延伸破断速度が９０（ｍ／ｍｉｎ）以下であること。

Description

明 細 書
エチレン系樹脂およびそれからなるブロー成形体
技術分野
[0001] 本発明は、強度と成形性に優れるポリエチレン系樹脂およびその樹脂からなるプロ 一成形体（中空成形体)に関する。 背景技術
[0002] 従来、中空成形体の分野においては資源保護および廃棄物量削減の視点力 樹 脂使用量を如何に削減する力が、大きな問題となっていた。また、生産コストをミニマ ィズする為に、成形の容易なポリエチレンの提供が望まれていた。
[0003] し力 ながら、たとえば洗剤等の容器に利用されているポリエチレン、特に高密度ポ リエチレンからなる中空成形体の分野においては、内容液充填時および輸送時等に おいて必要とされる座屈強度を確保する為に容器肉厚を厚くせざるを得ず、その結 果、樹脂使用量の増大につながっていたのである。樹脂使用量を減らすために容器 肉厚を薄くすると、座屈強度を確保する為に、密度が高く剛性の高いポリエチレン榭 脂の使用が必要である。しかし、既存の高密度、高剛性ポリエチレン材料を用いた場 合では、内容液としての洗剤や柔軟材、漂白剤を貯蔵すると、ボトルの耐環境応力 破壊性 (ESCR)の不足により容器に亀裂が発生することが多ぐ実用化を妨げてい た。
[0004] ESCRを確保する為に、ポリエチレン樹脂を高分子量化するとメルトフローレ一ト（ MFR)が低下し、その結果、成形時流動性が低下する為に生産性に乏しくなることも 知られている。例えば、特表 2003— 507538号公報には従来から知られるバイモー ダルプロセスを用いて ESCRを良好にしたポリエチレン系樹脂容器の記載がある。し 力、しながら、該公報実施例に記載された樹脂の、 21. 6kg荷重の MFRは 7. 3 (g/l Omin)以下と流動性に乏しぐまた、溶融張力や溶融延伸破断速度に代表される成 形性においても実用レベルにあるとは考え難い。
[0005] 以上述べた背景技術の下、薄肉化しても座屈強度に優れ、かつ耐環境応力破壊 性に優れ、且つ成形性にも優れるポリエチレン中空成形体を調製することが可能な 高密度ポリエチレン系樹脂からなる中空成形体用ポリエチレン系樹脂、およびその 樹脂からなる中空成形体の出現が望まれていた。
[0006] また、中空成形体の生産性向上の為には溶融張力が高ぐかつパリソンのカットが 容易に行なえる樹脂も望まれている。さらに、生産性を向上させる為には高速生産を 行なった場合でも製品肌が悪化しないことも重要な要件となっていた。
特許文献 1 :特表 2003— 507538号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] 本発明は、上記のような従来技術に伴う問題を解決しょうとするものであって、曲げ 弾性率が高く座屈強度に優れ、かつボトル ESCRに優れ環境応力亀裂が入りにくい にも関わらず成形性に優れたポリエチレン系樹脂およびその樹脂からなる中空成形 体を提供することを目的としている。
課題を解決するための手段
[0008] 本発明のエチレン系樹脂は、下記要件 [a]〜[c]を同時に満たすことを特徴として いる。
[0009] [a] ASTM-D- 1693に準拠して測定した、 50°Cにおける耐環境応力破壊性 (ES CR)Tが曲げ弾性率 lOOOMPa〜： 1500MPaの場合は 500時間以上であり、曲げ弹 性率 1500MPa〜2000MPaの場合は 100時間以上であること。
[0010] [b] 190°Cにおける溶融張力力 ¾0 (mN)以上であること。
[0011] [c]溶融延伸破断速度が 90 (m/min)以下であること。
[0012] 本発明のエチレン系樹脂の好ましい態様は、前記要件 [a]〜[c]に加えて、下記要 件 [c！]〜 [f]を満たす。
[0013] [d] ASTM-D- 790に準拠して、 23°Cで測定した曲げ弾性率 M (MPa)力 S、 1000
≤M≤ 2000を満たすこと。
[0014] [e] JIS K7210に準拠して 190。Cで 2. 16kg荷重で測定した MFR (g/lOmin) が 0. 10以上、 2. 0未満であること。
[0015] [f] JIS K7210に準拠して 190。Cで 2. 16kg荷重で測定した MFR (g/lOmin) および 21. 6kg荷重で測定した HLMFR (gZlOmin)の比である MFR比（HLMF R/MFR)が 50以上、 150未満であること。
[0016] さらに本発明は、前記エチレン系樹脂から形成されるブロー成形体、好ましくは燃 料タンク、工業薬品缶またはボトル容器に関する。
発明の効果
[0017] 本発明のエチレン系樹脂は剛性と ESCRに優れ、さらにはパリソンの安定性とカット 性にも優れ、該樹脂から形成されるボトルは外観にも優れる。本発明のエチレン系樹 脂ならびに中空成形体は、洗剤、シャンプー、リンス、漂白剤、柔軟仕上げ剤、化粧 品、ワックス、食用油、マヨネーズ、練りわさび等の容器、燃料タンク、ェ薬缶、ドラム 缶、貯水槽などの用途に好適に用いることができる。
発明を実施するための最良の形態
[0018] 以下本発明に係るエチレン系樹脂およびそれからなるブロー成形体について詳説 する。
[0019] 本発明のエチレン系樹脂は、前記した要件 [a]〜[c]を同時に満たし、好ましくは [ a]〜 [c]に加えて要件 [d]〜 [f ]も満たす。以下これらの要件にっレ、て詳説する。
[0020] 要件「a」
本発明のエチレン系樹脂は、 ASTM-D- 1698に準じて測定した ESCR (耐環境 応力破壊性) Tが、曲げ弾性率 lOOOMPa以上、 1500MPa未満の場合は 500時間 以上であり、好ましくは 600時間以上、 1000時間以下であり、より好ましくは 600時 間以上、 1000時間以下である。曲げ弾性率 1500MPa以上、 2000MPa未満の場 合は 100時間以上であり、好ましくは 100時間以上、 500時間以下であり、より好まし くは 150時間以上、 500時間以下である。
[0021] 本エチレン系樹脂を用いると剛性が高いにも関わらず耐環境応力亀裂を発生させ ない。
[0022] エチレン系樹脂の Tは、後述するエチレン系重合体 (E)においてエチレン主鎖に プロピレン、ブテン- 1、へキセン- 1、 4-メチルペンテン- 1、オタテン- 1等の炭素数 3 〜20の α -ォレフィン、好ましくはブテン- 1、へキセン- 1、 4-メチルペンテン- 1、オタ テン- 1に由来する骨格を 0· 01モル0/。〜 0· 5モル0 /0の範囲で共重合することによつ て上記範囲内で調整することが可能である。 Τを小さくするには共重合させるコモノマ 一量を減じ、逆に Tを大きくするためにはコモノマー量を増加させればよい。
[0023] 要件「W
本発明のエチレン系樹脂は、 190°Cにおける溶融張力が 50 (mN)以上、好ましく は 50 (mN)以上、 300 (mN)以下であり、より好ましくは 55 (mN)以上、 300 (mN)以 下である。
[0024] 溶融張力が 50 (mN)以上であると、パリソン押出時の安定性において好ましい。
[0025] エチレン系樹脂の溶融張力を増加させる方法としては、例えば低 MFRポリェチレ ンあるいは長鎖分岐をもつポリエチレンをブレンドする方法が挙げられる。低 MFRポ リエチレンは重合時の水素/エチレン比のコントロールにより得られることが公知であ る。長鎖分岐をもつポリエチレンとしては、例えば高圧法ポリエチレン、クロム系触媒 を用いて重合されたポリエチレン、メタ口センを用いて重合されたポリエチレンを例示 すること力 Sできる。すなわち、低 MFRポリエチレンや長鎖分岐をもつポリエチレンの ブレンド量を制御することによって、エチレン系樹脂の溶融張力を上記範囲にするこ とが可能である。
[0026] 要件「c」
本発明のエチレン系樹脂は、溶融延伸破断速度が 90 (m/min)以下、好ましくは 1 min;以上、 80 min)以 める。
[0027] 溶融延伸破断速度が 90 (m/min)以下であるとパリソンをカットする際のカット性 に優れる為に好ましい。
[0028] エチレン系樹脂の溶融延伸破断速度を減少させる方法としては、例えば低 MFRポ リエチレンあるいは長鎖分岐をもつポリエチレンをブレンドする方法がある。低 MFR ポリエチレンは重合時の水素/エチレン比のコントロールにより得られることが公知で ある。長鎖分岐をもつポリエチレンとしては、例えば高圧法ポリエチレン、クロム系触 媒を用いて重合されたポリエチレン、メタ口センを用いて重合されたポリエチレンを例 示すること力 Sできる。すなわち、低 MFRポリエチレンや長鎖分岐をもつポリエチレン のブレンド量を制御することによって、エチレン系樹脂の溶融延伸破断速度を上記範 囲にすることが可能である。
[0029] 要件「d， 本発明のエチレン系樹脂は、 JIS K6922- 2に準じて測定した曲げ弾性率 Mが 10 OOMPa以上、 2000MPa以下、好ましくは l lOOMPa以上、 1800MPa以下、より好 ましくは 1200MPa以上、 1700MPa以下である。剛性が高いことは中空成形体成形 時にボトル座屈強度が大きくなり好ましい。また、弾性率を高くした方がボトル座屈強 度が向上する結果、薄肉化できるメリットがあるので好ましい。
[0030] エチレン系樹脂の曲げ弾性率を増加させる方法としては、例えば樹脂の密度を高く する方法がある。ポリエチレン樹脂の密度を高くするには、例えば重合時のコモノマ 一量を減らすなどの公知の方法が挙げられる。
[0031] 要件「e，
本発明のエチレン系樹脂は、 JIS K7210に準拠して 190°Cで 2. 16kg荷重で測定 したメルトフローレートが 0. ：!〜 20 (g/l0min)の範囲にあることが好ましレ、。さらに 好ましくは 0. 2〜： 1. 5 (g/l0min)の範囲である。この範囲にあると良好な成形性、 すなわち成形性時の流動性を良好に保ち、押出特性に優れる。
[0032] 要件「f」
本発明のエチレン系樹脂は、 21. 6kg荷重で測定したメルトフローレート（HLMFR )の値を、 2. 16kg荷重で測定したメルトフローレート（MFR)の値で除した値（HLM FR/MFR)力 50以上 150未満、好ましくは 70以上 125未満である。この範囲にあ るポリエチレン系樹脂を用いた中空成形体はボトルの外観に優れる。
[0033] エチレン系樹脂の、 HLMFR/MFRの値を増加させる方法としては、例えば分子 量の異なるエチレン系樹脂をブレンドすることや連続 2段重合法によって、分子量分 布を広くするという公知の方法を採用する方法が挙げられる。このように分子量分布 をコントロールすることで、エチレン系樹脂の HLMFRZMFRの値を上記範囲内と すること力 sできる。
[0034] また、本発明のブロー成形体の好ましい態様は中空成形体であり、これは単層また は多層であってよい。このような中空成形体は、燃料タンク、工業薬品缶、洗剤、漂 白剤または柔軟剤等の貯蔵用ボトル容器として好適に用いられる。
[0035] 以下に、本発明に係るエチレン系樹脂およびその樹脂を用いたブロー成形体、好 ましくは中空成形体について具体的に説明する。 [0036] エチレン系樹脂
本発明のエチレン系樹脂は、前記要件 [a]〜[c]、好ましくは [a]〜[c]に加えて前 記要件 [d]〜[f]を満たす限りは、その構成成分種や構成比、構成方法を特に限定 するものではないが、通常は後述するエチレン系重合体 (E)を必須成分として、前記 要件 [a]〜 [c]、好ましくは [a]〜 [f ]を満たす範囲で前記要件 [a]がエチレン系重合 体 (E)とは異なるォレフィン系樹脂 (R)をブレンドすることによって調製される。ォレフ イン系樹脂 (R)としては、具体的には、エチレン系重合体、プロピレン系重合体、ブテ ン系重合体、 4-メチル -1-ペンテン系重合体、 3_メチル _1 -ブテン系重合体、 1 -へキ セン系重合体、 1 -オタテン系重合体などが挙げられる。これらの中でも、エチレン系 重合体 (E)とは前記要件 [a]が異なるエチレン系重合体 (Ε')が好ましレ、。このような エチレン系重合体（Ε')としては、ウルトゼッタス 15150J、ウルトゼッタス 20100J (商品名 、株式会社プライムポリマー社製)などのチーグラーナッタ触媒で製造される低密度 ポリエチレン、エボリユー SP1540、エボリユー SP2040 (商品名、株式会社プライムポリ マー社製)などのメタ口セン触媒低密度ポリエチレン、ミラソン 11P、ミラソン 14P (商品 名、株式会社プライムポリマー社製）などの高圧法低密度ポリエチレン、 Hi- zex 7800 M、 Hi- zex 1810J (商品名、株式会社プライムポリマー社製）などの高密度ポリエチレ ンを例示することができる。このようなエチレン系重合体 (Ε')としては、高圧法低密度 ポリエチレン、高密度ポリエチレンまたは線状低密度ポリエチレンが好ましい。
[0037] 本発明のエチレン系樹脂においては、エチレン系樹脂に占めるエチレン系重合体
(Ε)とエチレン系重合体 (Ε')の合計量が、通常 70重量％以上、好ましくは 80重量 %以上、より好ましくは 90重量％以上、とりわけ好ましいのは 100重量％である。また 、本発明のエチレン系樹脂中の、エチレン系重合体（Ε)とエチレン系重合体（Ε')の 合計に占めるエチレン系重合体 (Ε')の組成比率は、通常 50重量％以下、好ましく は 30重量％以下、より好ましくは 20重量％以下である。また、エチレン系重合体 (Ε) は単独で用いても 2種以上混合して用いてもよい。
[0038] 次に、本発明に係るエチレン系重合体 (Ε)の製造方法にっレ、て説明する。
[0039] ヱチレン 本 (Ε)の 1¾告 法
本発明に係るエチレン系重合体 (E)は、例えば、 (A)シクロペンタジェニル基とフルォレニル基が第 14族原子を含む共有結合架橋 によって結合されてレ、る遷移金属化合物と、
(B) (B-1)有機金属化合物、
(B- 2)有機アルミニウムォキシィ匕合物、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
力 選ばれる少なくとも 1種の化合物と、
(C)担体
とから形成されるォレフイン重合用触媒を用いて、エチレンを単独重合させる力、また はエチレンと炭素原子数 3〜20のひ -ォレフインとを共重合させることによって得るこ とができる。
[0040] さらに詳しく述べると、今回用いた (A)、（B)および（C)は以下の通りである。
Figure imgf000008_0001
遷移金属化合物 (A)としては、以下に記載する一般式（1)および（2)で表される遷 移金属化合物が好んで用いられる。
[0042] [化 1]
Figure imgf000008_0002
[0043] [化 2]
[0044] 〔
Figure imgf000009_0001
R10、 RU、 R12、 R13、 R14、 R15、 R16、 R17、 R18、 R19および R2°は水素原子、炭化水素基、ケィ素含有炭化水素基から選ばれ、それぞ れ同一でも異なっていてもよぐ R7〜R18までの隣接した置換基は互いに結合して環 を形成してもよぐ Aは一部不飽和結合および/または芳香族環を含んでいてもよい 炭素原子数 2〜20の 2価の炭化水素基であり、 Yとともに環構造を形成しており、 A は Yと共に形成する環を含めて 2つ以上の環構造を含んでいてもよぐ Yは炭素また はケィ素であり、 Mは周期表第 4族から選ばれた金属であり、 Qはハロゲン、炭化水 素基、ァニオン配位子または孤立電子対で配位可能な中性配位子から同一または 異なる組合せで選んでもよぐ jは:!〜 4の整数である。〕
本発明にぉレ、ては、上記一般式（1)または（2)で表される遷移金属化合物 (A)の 中でも、 R7〜R1Qが水素であり、 Yが炭素であり、 Mが Zrであり、 jが 2である化合物が 好んで用いられる。
[0045] 後述する実施例で用いた遷移金属化合物 (A)は具体的には下記式（3)であるが、 本発明はこの化合物に何ら限定されるものではない。
[0046] [化 3]
Figure imgf000010_0001
[0047] 得られた遷移金属化合物の構造は、 270MHz 1H-NMR (日本電子 GSH-270)、
FD-質量分析（日本電 SX-102A)を用いて決定された。
[0048] 前記一般式（1)または（2)で表される遷移金属化合物 (A)は、例えば WO 01/2
7124号公報に記載されている方法に準拠して調製できる。
[0049] (B-1)有機余)！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 ような有機アルミニウム化合物が挙げられる。
[0050] 一般式 Ra Al (〇Rb) H X
m n p q
(式中、 Raおよび Rbは、互いに同一でも異なっていてもよぐ炭素原子数が:!〜 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、 ま 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。今回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、またはトリェチルアルミニウムである。
[0051] (B-2)有機アルミニウムォキシ化合物
本発明で必要に応じて用いられる (B-2)有機アルミニウムォキシ化合物は、従来公 知のアルミノキサンであってもよぐまた特開平 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ォキシ化合物であってもよい。
[0052] 後述する実施例で用いた有機アルミニウムォキシィヒ合物は市販されている日本ァ ルキルアルミ株式会社製の MAO/トルエン溶液である。
[0053] (B-3H暮 謝 ^^ してイオン を开 する
本発明で必要に応じて用いられる遷移金属化合物と反応してイオン対を形成する 化合物 (B-3) (以下、「イオンィ匕イオン性化合物」という。）としては、特開平 1 - 501950 号公報、特開平 1 - 502036号公報、特開平 3- 179005号公報、特開平 3- 179006 号公報、特開平 3- 207703号公報、特開平 3- 207704号公報、 US5321106号公 報などに記載されたルイス酸、イオン性化合物、ボランィ匕合物およびカルボラン化合 物などを挙げること力 S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 こと力 S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。
[0054] 後述する実施例においては、（B)成分として上記した（B-1)および（B-2)の 2つを 用いた。
[0055] (C)担体
本発明で必要に応じて用いられる（C)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。
[0056] 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レ、。
[0057] 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1〜300 /1 111、好ましくは 3〜200 /i m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 力 S0.3〜3.0cm3/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 8
0〜： 1000°C、好ましくは 100〜800°Cで焼成して使用される。
[0058] 後述する実施例で用いた担体は平均粒径が 12 μ ΐη、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 Si〇を用いた。
2
[0059] 重 合
エチレン系重合体 (E)は、上記のようなォレフィン重合用触媒を用いて、エチレンを 単独重合させる力、またはエチレンと炭素原子数 3〜20のひ -ォレフインとを共重合さ せることにより得られる。
[0060] 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 (Ρ-1)〜(Ρ-7)が例示される。
[0061] (P-1)遷移金属化合物 (A) (以下単に「成分 (A)」という。）を担体 (C)に担持した触 媒成分、および (B-l)有機金属化合物、（B-2)有機アルミニウムォキシィ匕合物および (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)」とレヽぅ。 )を任意の順序で重合器に添加する方法。
[0062] (P-2)成分 (A)と成分 (B)とを担体 (C)に担持した触媒を、重合器に添加する方法
[0063] (P-3)成分 (A)と成分 (B)とを担体 (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。
[0064] (P-4)成分 (B)を担体 (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。
[0065] (P-5)成分 (B)を担体 (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。
[0066] (P-6)成分 (A)と成分 (B)とを担体 (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 つていてもよい。
[0067] (P-7)成分 (A)と成分 (B)とを担体 (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。
[0068] 上記（Ρ-1)〜（Ρ-7)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。
[0069] 上記の担体（C)に成分 (A)および成分 (B)が担持された固体触媒成分はォレフィ 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 lg当たり、ポジ才レフインカ s0. 1〜： !OOOg、好ましくは 0. 3〜500g、特に好ま しくは：!〜 200gの割合で予備重合されて構成されてレ、る。
[0070] 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ゥリング剤などを 併用したり、担体上に担持しても良い。
[0071] 重合は溶解重合、懸濁重合などの液相重合法および気相重合法のいずれにおい ても実施でき、特に懸濁重合が好ましい。
[0072] 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、へキサン、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、シクロへキサン、メチルシクロペンタンなどの脂環式炭 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 げること力 Sでき、ォレフィン自身を溶媒として用いることもできる。
[0073] 上記のようなォ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リットノレ当り、通常 10— 12〜： 10— 2モル、好ましくは 10— 1Q〜： 10— 3モルになる ような量で用いられる。
[0074] 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)とのモノレ比〔(B-1)/M〕力 通常 0.01〜： 100000、好ましくは 0.05〜50000とな るような量で用いられる。
[0075] 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〕 1S 通常 10〜500000、好ましくは
20〜： 100000となるような量で用レヽられる。
[0076] 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:!〜 10、好ましくは 1〜5となるような量で用いら れる。
[0077] また、このようなォレフィン重合用触媒を用いた重合温度は、通常 50〜 + 250°C 、好ましくは 0〜200°C、特に好ましくは 60〜： 170°Cの範囲である。重合圧力は、通 常常圧〜 100kgZcm2、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。このうち、バッチ式で行うことが好ましい。重合は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。本発明では重合を反応条件の異なる 2段以上に分け て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 75〜90°C、より好ましくは 80〜85°C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 μ m φ程度の粒子状である。重合器が二つ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。
[0078] エチレン系重合体 (Ε)を例えば 2段階で製造する場合、前段階で極限粘度が 0. 3 〜1. 8dlZgのエチレン重合体をエチレン系重合体（Ε)の 40〜80重量％となる量を 製造し、後段階で極限粘度が 2. 0〜8. OdlZgの（共)重合体をエチレン系重合体（ E)の 20〜60重量％量となる量を製造することが好ましい。この順番は逆でもよレ、。た とえば、前段階でエチレン単独重合体を製造し、後段階でエチレン'ひォレフイン共 重合体を製造することによって、エチレン系重合体 (E)が得られる。
[0079] 極限粘度（[ η ] )はデカリン溶媒を用いて、 135°Cで測定した値である。すなわちェ チレン系重合体約 20mgをデカリン 15mlに溶解し、 135°Cのオイルバス中で比粘度 η sp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 77 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
sp
た時の η /Cの値を極限粘度として求める。
sp
[0080] [ 77 ] =lim ( 77 /C) (C→0)
sp
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。
[0081] 上記の重合方法で得られる、本発明に関わるエチレン系重合体 (E)のコモノマー 含量は、通常 0. 5モル0 /0以下、好ましくは 0. 01-0. 5モル0 /0の範囲にある。
[0082] 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。
[0083] [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 ダ一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。
[0084] [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 (たと えば；へキサン、ヘプタン、デカン、シクロへキサン、ベンゼン、トノレエンおよびキシレ 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。
[0085] このようにして製造されるエチレン系重合体 (E)は、通常上記要件 [a]、 [b]を満た し、好ましくは上記要件 [d]、 [e]及び [f]を満たすが、溶融延伸破断速度が通常 90 ( m/min)を超え、上記要件 [c]を満たさない。
[0086] エチレン系榭脂の調製
エチレン系重合体 (E)と、ォレフィン系樹脂 (R)好ましくはエチレン系重合体 (Ε' ) をブレンドして本発明のエチレン系樹脂を調製する方法としては、種々公知の方法を 採用することができ、例えばヘンシェルミキサー、 V—プレンダー、リボンブレンダー、 タンブラプレンダ一等で混合する方法、あるいは混合後、一軸押出機、二軸押出機、 ニーダー、バンバリ一ミキサー等で溶融混練後、造粒あるいは粉砕することにより調 製すること力 Sできる。
[0087] 本発明のエチレン系樹脂には、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、縮合ァゾ化合物、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。
[0088] 本発明のエチレン系樹脂は、ブロー成形体、パイプや異形などの押出成形体、射 出成形体などに成形することができる。これらの成形体には、エチレン系樹脂からな 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。
[0089] 中空成形体
本発明のブロー成形体及び好ましい態様である中空成形体は、上述したエチレン 系樹脂を成形することによって得られる。本発明に係る中空成形体は、単層容器のよ うに単層で形成されていてもよいし、また多層容器のように 2層以上の多層で形成さ れていてもよい。
[0090] たとえば多層容器が 2層で形成されている場合、一の層が上述した本発明のェチ レン系樹脂で形成され、他の層が、本発明のエチレン系樹脂とは異なる樹脂で形成 される力 \あるいは、上述した本発明のエチレン系樹脂であって、一の層で使用した ポリエチレン系樹脂とは異なる物性を有するエチレン系樹脂で形成することもできる。
[0091] 上記の異なる樹脂としては、たとえばポリアミド（ナイロン 6、ナイロン 66、ナイロン 12 、共重合ナイロンなど）、エチレン'ビニルアルコール共重合体、ポリエステル（ポリエ チレンテレフタレートなど）、変性ポリオレフインなどが挙げられる。
[0092] 本発明に係るポリエチレン中空成形体は、従来公知の中空成形 (ブロー成形）法に より調製される。ブロー成形法には各種方法があり、押出ブロー成形法、 2段ブロー 成形法、射出成形法に大別される。本発明においては、特に押出ブロー成形法が好 ましく採用される。
[0093] 上記のようにして調製される中空成形体は、燃料タンク、工業薬品缶、漂白剤容器 、洗剤容器、漂白剤用容器などの用途に適しており、たとえば化粧品、洗剤、柔軟仕 上げ剤、シャンプー、リンス、トリートメント等に使用される家庭用'業務用の界面活性 剤用容器または漂白剤用容器として好適に用レ、ることができる。
[0094] 以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は、これら実施例により何ら限定 されるものではない。
[0095] [実施例]
本願実施例で採用した樹脂測定法並びに成形体評価方法は以下のとおりである。
[0096] [ml]HLMFR及びMFR : JIS K7210に準拠、 190°C、各々、 21 · 6kg及び 2· 1 6kg荷直。
[0097] [m2]曲げ弾性率： ASTM- D- 790に準拠。
[m3]ベント法 ESCR測定方法： ASTM- D- 1693に準拠 2mm厚みプレスシート 50°C、試験液ノニオン系界面活性剤 10%水溶液（商品名和光純薬；アンタロック ス Co630)。
[m4]溶融張力測定法:東洋精機キヤピラリーレオメーター使用、
測定温度 190。C、バレル径 9. 5mm、バレル押出速度 15mm/min. 、ノズノレ径 2
. 10mm,ノズノレ長さ 8. Omm、引取り速度 lOmZmin.にて観測された張力を溶融 張力とした。
[0098] [m5]溶融延伸破断速度測定法：東洋精機キヤビラリ一レオメーター使用、
測定温度 190。C、バレル径 9. 5mm、バレル押出速度 15mm/min. 、ノズノレ径 2 . 10mm,ノズノレ長さ 8. Ommにてノズノレから押出された溶融ストランドを引取り、スト ランドが破断した速度を溶融延伸破断速度とした。 [0099] [m6]密度: JIS K6922— 2、 MFR計ストランド測定サンプルを沸水 30分ァニール 後に測定。
[0100] [m7]成形体のノ^ソンカット性評価：エチレン系樹脂を、押出ブロー成形機（ブラ コー（株)製、スクリュー径 50mm)を用い、ポリエチレンの成形温度 180°C :、樹脂押 出量： 8kgZhr、金型温度： 25°Cの成形条件でブロー成形し、内容量 1L、重量 50g の円筒瓶を得た。
[0101] このボトル成形する際に、成形後パリソンが 30ショット連続で円滑に切断されたもの をパリソンカット性良好、 30ショットの内 1ショット以上パリソンがパリソンカッターに融 着する等のカット不良が発生したものをパリソンカット性不良とした。また、 目視にて、 パリソンカット後のパリソン押出し時に中間部のパリソン直径がダイコア径の 30%より 大きいものをパリソン安定性良好、小さくなるものをパリソン安定性不良として評価し た。
[0102] 〔製造例 1〕
[固体触媒成分の調製]
200°Cで 3時間乾燥したシリカ 8. 5kgを 33リットノレのトノレェンで懸濁状にした後、メ チルアルミノキサン溶液（Α1= 1 · 42モノレ/リットノレ） 82. 7リットルを 30分で滴下した 。次いで 1.5時間かけて 115°Cまで昇温し、その温度で 4時間反応させた。その後 60 °Cまで降温し、上澄み液をデカンテーシヨ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)。
[0103] [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固体触媒成分（ひ )をアル ミニゥム換算で 19. 60molを入れ、その懸濁液を攪拌しながら、室温下（20〜25°C) でジフエニルメチレン（シクロペンタジェニル） （2，7_ジ- -ブチルフルォレニノレ）ジルコ 二ゥムジクロライド 37. 38mmol/リットル溶液を 2リットノレ（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ヨンで取り除き、 n_へキサ ン 40リットルを用いて洗浄を 2回行レ、、得られた担持触媒を n-へ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（ )を得た。 [0104] [固体触媒成分（ i3 )の予備重合]
攪拌機つき反応器に窒素雰囲気下、精製 n-へキサン 15. 8リットル、および上記固 体触媒成分（ i3 )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 lg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°Cに保った。
[0105] 重合終了後、攪拌を停止後、上澄み液をデカンテーシヨンで取り除き、 n_へキサ ン 35リットルを用いて洗浄を 4回行レ、、得られた担持触媒を n-へキサン 20リットルに て触媒懸濁液として、固体触媒成分（γ )を得た。
[0106] [重合]
第 1重合槽に、へキサンを 45リットル Ζ 、前記固体触媒成分（γ )を Zr換算原子 に換算して 0. l lmmol/hr,トリェチルアルミニウムを 20mmol/hr、エチレンを 5. Okg/hr,水素を連続的に供給し、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°C、反応圧 8. 5kg/cm2G、平 均滞留時間 2. 5hrとレ、う条件で重合を行った。
[0107] 第 1重合槽から連続的に抜出された内容物は、内圧 0. 2kg/m2G、 65°C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、へキサン 35リットル/ hr、エチレン 4. Okg/hr、水素 0. 2N-リットル/ hr、 1 -へキセン 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°C、 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。
[0108] 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、該内容物中のへキサン及び未反応モノマーを溶媒分離装置で除去 、乾燥しエチレン系重合体を得た。得られたエチレン系重合体の密度は、 958 (kg/ m3)、 MFR 0. 5 (g/l0min)であった。
[0109] 次に該重合粒子 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 フエニル）フォスフェートを 0. 15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、ボトルの埃付着防止を目的としてラウリルジエタノールアミンを 0. 13 重量部として配合した。
実施例 1 [0110] 製造例 1で得られた配合物（E1) 95重量部に対して、 MFRが 0. 3 (g/10min)、 密度が 921 (kg/m3)の、高圧法にて製造された低密度ポリエチレンであるミラソン 1 02 (商品名、株式会社プライムポリマー社製） 5重量部ドライブレンドした。しかる後に プラコ一社製単軸押出機（65mm φ、 LZD = 25)を用レ、、設定温度 220°Cで、樹脂 押出量 20kgZhrで造粒して測定用試料とした。
[0111] このようにして得られたエチレン系樹脂の物性および該ポリエチレン系樹脂から得 られたボトルの成形性および物性を表 1に示す。
[0112] ESCRと曲げ弾性率、溶融張力、溶融延伸破断速度のバランスが比較例に比べて 優れることがゎカゝる。
実施例 2
[0113] 製造例 1で得られた配合物（E1) ; 90重量部、および、 MFR=0. 04 (g/10min) 、密度 = 954 (kg/m3)の高密度ポリエチレン市販品 Hi- zex7800M (商品名、株 式会社プライムポリマー社製）； 10重量部をブレンドすることによって調製したポリエ チレン系樹脂の物性および当該樹脂から成る中空成形体の物性を表 1に示す。
[0114] ESCRと曲げ弾性率、溶融張力、溶融延伸破断速度のバランスが比較例に比べて 優れることがゎカゝる。
実施例 3
[0115] 製造例 1で得られた配合物（E1)； 75重量部、および MFR = 0. 28 (g/lOmin)、 密度 = 950 (kg/m3)の高密度ポリエチレン市販品 Hi-zex7700M (商品名、株式 会社プライムポリマー社製）； 15重量部、および MFR= 35 (g/10min)、密度 = 96 9 (kg/m3)の高密度ポリエチレン Hi- zexl810J (商品名、株式会社プライムポリマ 一社製）； 10重量部をブレンドすることによって調製したポリエチレン系樹脂の物性お よび当該樹脂から成る中空成形体の物性を表 1に示す。
[0116] ESCRと曲げ弾性率、溶融張力、溶融延伸破断速度のバランスが比較例に比べて 優れることがゎカゝる。
実施例 4
[0117] 製造例 1に記載した方法に準拠して製造した、密度が 963 (kgZm3)のエチレン系 重合体粒子に対して製造例 1と同様な配合処方を行って得られた配合物（E2)； 95 重量部に、高圧法にて製造された低密度ポリエチレンであるミラソン 102 (商品名、株 式会社プライムポリマー社製） 5重量部をブレンドすることによって調製したしたポリェ チレン系樹脂の物性および当該樹脂から成る中空成形体の物性を表 1に示す。 実施例 5
[0118] 実施例 4で用いた配合物（E2) ; 90重量部に、 MFR = 0. 04 (gZlOmin)、密度 = 954 (kgZm3)の高密度ポリエチレン市販品 Hi-zex7800M (商品名、株式会社 プライムポリマー社製）； 10重量部をブレンドすることによって調製したポリエチレン系 樹脂の物性および当該樹脂から成る中空成形体の物性を表 1に示す。
実施例 6
[0119] 製造例 1に記載した方法に準拠して製造した、密度が 966 (kg/m3)のエチレン系 重合体粒子に対して製造例 1と同様な配合処方を行って得られた配合物（E3)； MF R=0. 04 (g/lOmin)、密度 = 954 (kg/m3)の高密度ポリエチレン市販品 Hi_ze x7800M (商品名、株式会社プライムポリマー社製）； 10重量部をブレンドすることに よって調製したポリエチレン系樹脂の物性および当該樹脂から成る中空成形体の物 性を表 1に示す。
[0120] 〔比較例 1〕
製造例 1で得られたエチレン系重合体配合物単独の物性および当該樹脂から成る 中空成形体の物性を表 1に示す。
[0121] ESCRと曲げ弾性率、溶融張力、溶融延伸破断速度のバランスが実施例に比べて 劣ることがわかる。
[0122] 〔比較例 2〕
チーグラー系触媒で製造された高密度ポリエチレン市販品 Hi-zex6008B (商品名 、株式会社プライムポリマー社製）の物性および当該樹脂力 成る中空成形体の物 性を表 1に示す。
[0123] ESCRと曲げ弾性率、溶融張力、溶融延伸破断速度のバランスが実施例に比べて 劣ることがわかる。
[0124] 〔比較例 3〕
高密度ポリエチレン市販品 HB333RE (商品名、株式会社日本ポリエチレン社製） の物性および当該樹脂から成る中空成形体の物性を表 1に示す。
[0125] ESCRと曲げ弾性率、溶融張力、溶融延伸破断速度のバランスが実施例に比べて 劣ることがわかる。
[0126] 〔比較例 4〕
実施例 4で用いたエチレン系重合体配合物（E2)の物性および当該樹脂から成る 中空成形体の物性を表 1に示す。 ESCRと曲げ弾性率、溶融張力、溶融延伸破断速 度のバランスが実施例に比べて劣ることがわかる。
[0127] 〔比較例 5〕
実施例 4で用いたエチレン系重合体配合物（E3)の物性および当該樹脂から成る 中空成形体の物性を表 1に示す。 ESCRと曲げ弾性率、溶融張力、溶融延伸破断速 度のバランスが実施例に比べて劣ることがわかる。
[0128] 〔比較例 6〕
チーグラー系触媒で製造された高密度ポリエチレン市販品 Hi-ZeX3000B (商品名
、株式会社プライムポリマー社製）の物性および当該樹脂力 成る中空成形体の物 性を表 1に示す。 ESCRと曲げ弾性率、溶融張力、溶融延伸破断速度のバランスが 実施例に比べて劣ることがわかる。
[0129] [表 1]
Figure imgf000022_0001
Figure imgf000022_0002
本発明のエチレン系樹脂は剛性と ESCRに優れ、さらにはパリソンの安定性とカット 性にも優れ、該樹脂から形成されるボトルは外観にも優れる。本発明のエチレン系榭 脂ならびに中空成形体は、洗剤、シャンプー、リンス、漂白剤、柔軟仕上げ剤、化粧 品、ワックス、食用油、マヨネーズ、練りわさび等の容器、燃料タンク、ェ薬缶、ドラム 缶、貯水槽などの用途において好適に用いられる。

Claims

請求の範囲
[1] 下記要件 [a]〜 [c]を同時に満たすエチレン系樹脂；
[a] ASTM— D— 1693に準拠して測定した、 50°Cにおける耐環境応力破壊性（ ESCR) T (hr)が曲げ弾性率 1000MPa〜 1500MPaの場合は 500時間以上であり 、曲げ弾性率 1500MPa〜2000MPaの場合は 100時間以上であること、
[b] 190°Cにおける溶融張力が 50 (mN)以上であること、
[c]溶融延伸破断速度が 90 (m/min)以下であること。
[2] 上記要件 [a]〜[c]に加えて、下記要件 [d]、 [e]及び [f]を同時に満たす請求項 1 に記載のエチレン系樹脂；
[d] ASTM- D- 790に準拠して、 23°Cで測定した曲げ弾性率 M (MPa)力 1000 ≤M≤ 2000を満たすこと、
[e] JIS K7210に準拠して 190°C、 2. 16kg荷重で測定した MFR (g/10min)が 0. 10以上、 2. 0未満であること、
[f] JIS K7210に準拠して 190°Cで 2. 16kg荷重で測定した MFR (g/10min) および 21 · 6kg荷重で測定した HLMFR (g/10min)の比である MFR比（HLMF R/MFR)が 50以上、 150未満であること。
[3] 請求項 1または 2に記載のエチレン系樹脂から形成されるブロー成形体。
[4] 燃料タンク、工業薬品缶またはボトル容器である請求項 3に記載のブロー成形体。
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