WO2014064801A1 - 絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物およびそれを用いた高周波同軸ケーブル - Google Patents

絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物およびそれを用いた高周波同軸ケーブル Download PDF

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山本 実
賢哉 田中
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旭化成ケミカルズ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a polyethylene-based resin composition for an insulator having excellent strength and rigidity and excellent insulation properties in a high frequency band, and a high frequency coaxial cable using the same. More specifically, the present invention is a polyethylene resin composition for insulators that is excellent in insulation and foaming properties.
  • the high-frequency coaxial that has a small attenuation and a low voltage standing wave ratio (VSWR) obtained by using this composition. It is about the cable.
  • VSWR voltage standing wave ratio
  • a coaxial cable has a structure in which an insulator is coated on the outer periphery of a conductor and an outer conductor and a sheath are further provided.
  • the insulator material used here has a high melt tension and is foamed.
  • Those based on low-density polyethylene which is easy to be used have been mainly used.
  • the insulator which is a main member of the high-frequency coaxial cable is also required to have excellent strength and rigidity.
  • a composition comprising a mixture of low-density polyethylene and high-density polyethylene and a specific nucleating agent, which is used as an insulator for small-size cables (cable outer diameter: 7/8 inch size, etc.) is known (Patent Literature). 1).
  • Patent Literature A composition comprising a mixture of low-density polyethylene and high-density polyethylene and a specific nucleating agent, which is used as an insulator for small-size cables (cable outer diameter: 7/8 inch size, etc.) is known (Patent Literature). 1).
  • Patent Literature Patent Literature
  • azodicarbonamide which is a chemical blowing agent widely used as a nucleating agent
  • a composition comprising a mixture of high density polyethylene and low density polyethylene obtained by polymerization with a metallocene catalyst, which is used as an insulator for large size cables (13/8 inch size, etc.) is known (patent document). 2).
  • a large-sized cable uses a corrugated inner conductor as an inner conductor in order to enhance the bending characteristics of the cable. In this case, when forming an insulator around the inner conductor, open cells around the recess of the inner conductor. Is likely to occur.
  • Patent Document 3 A polyethylene resin composition comprising an inhibitor is known (Patent Document 3).
  • Patent Document 3 is intended mainly for cables used indoors, such as USB cables and HDMI cables, it uses low-density polyethylene (linear low-density polyethylene in the embodiment) as the main material. It is.
  • low-density polyethylene is excellent as an insulator because of its excellent foamability, but is inferior in strength and rigidity, and is not suitable as an insulator for a high-frequency coaxial cable used outdoors. Therefore, there is a demand for a “polyethylene resin composition for insulators that is excellent in strength and rigidity and has better insulation properties” that is suitable for an insulator of a high-frequency coaxial cable used in a high frequency band.
  • a polyethylene resin composition for an insulator which satisfies the following requirements (1) to (3): (1) The density is 940 to 960 kg / m 3 . (2) The melt flow rate at 190 ° C. and a load of 2.16 kg is 0.1 to 20 g / 10 min. (3) The tan ⁇ of 2.45 GHz according to the cavity resonator perturbation method is 0.4 ⁇ 10 ⁇ 4 to 1.0 ⁇ 10 ⁇ 4 .
  • the polyethylene resin composition for insulators is (4) strain hardening in the measurement of elongational viscosity and has a strain hardening degree ( ⁇ max) of 2 to 30.
  • the polyethylene resin composition ( ⁇ ) for insulator comprises 90 to 60% by mass of linear polyethylene ( ⁇ ) and 10 to 40% by mass of high-pressure low-density polyethylene ( ⁇ ).
  • the linear polyethylene ( ⁇ ) satisfies the following requirements ( ⁇ -1) to ( ⁇ -4), and the high-pressure low-density polyethylene ( ⁇ ) is represented by the following ( ⁇ -1) to ( ⁇ -3
  • the polyethylene resin composition for insulators according to any one of [1] to [3], which satisfies the requirement of ( ⁇ -1) An ethylene homopolymer or a copolymer comprising a repeating unit derived from ethylene and a repeating unit derived from one or more ⁇ -olefins having 3 to 20 carbon atoms.
  • the density is 935 to 975 kg / m 3 .
  • Mw / Mn determined by gel permeation chromatography is 3-7.
  • Mn is a number average molecular weight
  • Mw is a weight average molecular weight
  • Mw / Mn is an index representing a molecular weight distribution.
  • ⁇ -1 The density is 910 to 930 kg / m 3 .
  • ⁇ -2) The melt flow rate at 190 ° C. and a load of 2.16 kg is 0.1 to 10 g / 10 min.
  • the occupation ratio of the component having a converted molecular weight of 10 6 or more determined by gel permeation chromatography is 1.5 to 9.0% by mass.
  • the linear polyethylene ( ⁇ ) reacts with a support material, organoaluminum, a transition metal compound having a cyclic ⁇ -bonding anion ligand, and a transition metal compound having the cyclic ⁇ -bonding anion ligand as a catalyst.
  • a support material organoaluminum, a transition metal compound having a cyclic ⁇ -bonding anion ligand, and a transition metal compound having the cyclic ⁇ -bonding anion ligand as a catalyst.
  • Any one of [1] to [4] which is produced by polymerization using a metallocene-supported catalyst prepared from an activator capable of forming a complex exhibiting activity and a liquid promoter component.
  • the polyethylene-based resin composition for an insulator according to item.
  • [6] Including melt-kneading the linear polyethylene ( ⁇ ) and the high-pressure low-density polyethylene ( ⁇ ), wherein the oxygen concentration during melt-kneading is 0.01 to 0.5% by volume.
  • [7] to [5] A foamed product obtained by foaming the polyethylene resin composition for insulator according to any one of [1] to [5] with an inert gas.
  • the polyethylene resin composition for insulator is impregnated with an inert gas, and extrusion foaming is performed under the condition that the resin temperature during extrusion is in the range of +2 to + 50 ° C. of the melting point of the polyethylene resin composition for insulator.
  • the polyethylene resin composition of the present invention is excellent in strength and rigidity and has superior insulating properties, and is therefore excellent for insulators.
  • the insulator obtained by using the polyethylene resin composition for an insulator according to the present invention is not only excellent in strength and rigidity, but also excellent in insulation and foamability, and thus is suitable as an insulator for a high-frequency coaxial cable. .
  • the density of the polyethylene-based resin composition for insulators of the present invention is 940 to 960 kg / m 3 , preferably 941 to 960 kg / m 3 , more preferably 942 to 960 kg / m 3 .
  • the density of the polyethylene resin composition for insulator can be measured according to JIS-K-7112: 1999.
  • the density of the polyethylene-based resin composition for an insulator is 940 kg / m 3 or more, it is suitable as an insulator for a high-frequency coaxial cable used outdoors because it has excellent strength and rigidity. Furthermore, it has excellent heat resistance and excellent attenuation characteristics of the high-frequency coaxial cable. If the density of the polyethylene-based resin composition for insulator is 960 kg / m 3 or less, it has excellent impact resistance and is therefore suitable as an insulator for high-frequency coaxial cables that can be bent into various forms.
  • the density of the polyethylene-based resin composition for insulator can be controlled by, for example, the amount of comonomer added during polymerization. It can also be controlled by mixing polyethylene resins having different densities.
  • the melt flow rate (hereinafter sometimes referred to as “MFR”) of the polyethylene-based resin composition for an insulator of the present invention is 0.1 to 20 g / 10 min at 190 ° C. and a load of 2.16 kg, The amount is preferably 2.0 to 10 g / 10 minutes, more preferably 4.0 to 8.0 g / 10 minutes.
  • the MFR of the polyethylene resin composition for insulator can be measured according to JIS-K-7210: 1999 (temperature 190 ° C., load 2.16 kg).
  • the MFR of the polyethylene-based resin composition for an insulator is 0.1 g / 10 min or more and 20 g / 10 min or less, the processability of the insulator in the high-frequency coaxial cable is excellent.
  • the MFR of the polyethylene-based resin composition for insulators can be controlled by, for example, the temperature during polymerization, the amount of hydrogen to be added, and the like, and can be controlled by mixing polyethylene resins having different MFRs.
  • the dielectric loss tangent (tan ⁇ ) at 2.45 GHz is 0.4 ⁇ 10 ⁇ 4 to 1.0 ⁇ 10 ⁇ 4 , preferably 0.4 ⁇ 10 ⁇ 4 to 0.98 ⁇ 10 ⁇ 4 , more preferably 0.5 ⁇ 10 ⁇ 4 to 0.95 ⁇ 10 ⁇ 4 , and most preferably 0.6 ⁇ 10 ⁇ 4 to 0.9 ⁇ 10 ⁇ 4 .
  • the tan ⁇ of the polyethylene resin composition for insulator is 0.4 ⁇ 10 ⁇ 4 or more, it is possible to produce a foam having a good foamed state, and the tan ⁇ of the polyethylene resin composition for insulator is Is 1.0 ⁇ 10 ⁇ 4 or less, the attenuation characteristic of the high-frequency coaxial cable is good.
  • the excellent tan ⁇ of 1.0 ⁇ 10 ⁇ 4 or less at a high frequency of 2.45 GHz, which the polyethylene resin composition for insulators of the present invention has, is a level not achieved by conventional polyethylene resin compositions.
  • the polyethylene-based resin composition having such an excellent tan ⁇ is a low molecular weight component contained in a polymer, a side chain in a polymer chain, a molecular weight of a side chain, a double bond, or cross-linking of a polymer chain caused by deterioration, This can be achieved by controlling the polar component and the like. A detailed manufacturing method will be described later.
  • the dielectric loss tangent (tan ⁇ ) of the polyethylene resin composition for an insulator can be measured by the following method.
  • (Measuring method) Device Peripheral permittivity measurement device using cavity resonator (manufactured by Kanto Electronics Application Development Co., Ltd.)
  • Network analyzer 8720D manufactured by Agilent
  • Measurement temperature and humidity 23 ° C, 45%
  • Preparation of test piece A sample for measurement is manufactured by hot press molding and cutting a sheet of 100 mm ⁇ 100 mm and thickness 2.0 mm into a predetermined size (a bar shape of 1.2 to 1.8 mm ⁇ ⁇ 80 mm).
  • the polyethylene-based resin composition for insulators of the present invention has strain hardening in the measurement of elongational viscosity.
  • This strain hardening property is an index representing the nonlinearity of elongational viscosity, and it is usually said that this value increases as the molecular entanglement increases.
  • the molecular entanglement is generally influenced by the amount of branching in the polymer chain and the length of the branching chain, and the greater the amount of branching, the longer the branching length, the greater the strain hardening. Since the foamability of the resin composition is improved by having strain-hardening properties, an insulator having more excellent insulating properties can be obtained.
  • the strain hardening property can be represented by a strain hardening degree ( ⁇ max).
  • the strain hardening degree of the polyethylene-based resin composition for insulators of the present invention is preferably 2 to 30, more preferably 5 to 30, and still more preferably 10 to 30. If the degree of strain hardening is 2 or more, it is possible to create a foam having a high foaming state and a good foamed state. If the degree of strain hardening is 30 or less, the attenuation characteristic of the high-frequency coaxial cable is good. It becomes.
  • the strain hardening degree may be measured by any method as long as it can measure the uniaxial elongational viscosity.
  • the details of the measurement method and the measurement device include the method described in publicly known document: Polymer 42 (2001) 8663, and preferable measurement methods and measurement devices include the following.
  • Equipment ARES manufactured by TA Instruments Jig: Ext. Viscosity Fixture (EVF) Elongation Viscosity Measurement Jig Measurement Temperature: 134 ° C Strain rate: 0.5 / sec
  • Preparation of test piece A sheet having a size of 18 mm ⁇ 10 mm and a thickness of 0.7 mm is formed by press molding.
  • strain hardening degree calculation method The elongational viscosity at a strain rate of 0.5 / sec is plotted as a log-log graph of time t (second) on the horizontal axis and elongation viscosity ⁇ E (Pa ⁇ second) every 0.01 second on the vertical axis (FIG. 1). ). On the logarithmic graph, the sudden rise phenomenon of elongational viscosity when the viscosity before strain hardening is approximated by a straight line is used as an indicator of the presence or absence of strain hardening.
  • the strain hardening degree is obtained by extracting 40 measurement points adjacent in the direction of increasing strain starting from the measurement point at the start of measurement, and obtaining a straight line by the least square method based on the 40 measurement points. .
  • 40 measurement points adjacent in the direction in which the strain amount increases are extracted, and 40 measurement points are extracted.
  • a straight line is obtained by the least square method. If such a procedure is repeated, an infinite number of straight lines along any part of the extensional viscosity curve can be obtained.
  • strain hardening is related to the entanglement of polyethylene molecules, and is generally affected by the amount of branching in the polymer chain and the length of the branching chain. Therefore, it is known that low density polyethylene having many branches has strain hardening properties. However, since high density polyethylene generally does not have branches, it is not known to have strain hardening properties. In order to develop strain-hardening properties in high-density polyethylene, for example, crosslinking by electron beam irradiation may be mentioned. Moreover, the method of blending a high density polyethylene and a low density polyethylene is also mentioned.
  • high-density polyethylene and low-density polyethylene are incompatible with each other, and the crystal state of both is phase-separated, so that the above-described high strain hardening degree cannot be obtained.
  • use high-density polyethylene with a narrow molecular weight distribution use low-density polyethylene with a high content of high-molecular weight components, blend high-density polyethylene with low-density polyethylene in powder form, and melt Examples of the method include kneading.
  • the melt tension of the polyethylene resin composition for an insulator of the present invention is preferably 10 mN or more at 190 ° C. from the viewpoint of foam moldability and the like.
  • a preferable range of the melt tension at 190 ° C. is 10 to 40 mN, and more preferably 20 to 30 mN. If it is 10 mN or more, a more excellent foamed insulator can be obtained. If it is 40 mN or less, when processing into an insulator, since the load (electric current value) of an extruder is small, it is preferable. The method for measuring the melt tension will be described in detail in Examples described later.
  • the polyethylene resin composition for insulator of the present invention is preferably a polyethylene resin composition containing linear polyethylene ( ⁇ ) and high-pressure low-density polyethylene ( ⁇ ).
  • the blending ratio of the linear polyethylene ( ⁇ ) and the high pressure method low density polyethylene ( ⁇ ) in the polyethylene resin composition is 90 to 60% by mass of the linear polyethylene ( ⁇ ), and the high pressure method low density polyethylene ( ⁇ ) is 10 to 10%.
  • the amount is preferably 40% by mass, more preferably 85 to 65% by mass, and still more preferably 80 to 70% by mass of the linear polyethylene ( ⁇ ).
  • the blending amount of the high pressure method low density polyethylene ( ⁇ ) is more preferably 15 to 35% by mass, and further preferably 20 to 30% by mass.
  • the blending amount of the high-pressure method low density polyethylene ( ⁇ ) is 10% by mass or more, it is possible to produce a foam having a good foamed state, and if it is 40% by mass or less, the attenuation of the foamed insulator And the generation of soot is suppressed, so that a high-frequency coaxial cable having a small voltage standing wave ratio can be easily obtained.
  • the blending ratio of the linear polyethylene ( ⁇ ) and the high-pressure method low-density polyethylene ( ⁇ ) in the polyethylene-based resin composition is measured by a method such as a cross-fractionation chromatographic method (CFC method). be able to.
  • CFC method cross-fractionation chromatographic method
  • the high-pressure low-density polyethylene ( ⁇ ) has an elution peak detected in the range of 30 to 80 ° C.
  • the linear polyethylene ( ⁇ ) has a temperature of 80 to 120 ° C.
  • An elution peak is detected in the range.
  • the blending ratio can be measured from the integrated elution amount of each elution peak.
  • the polyethylene-based resin composition for insulators of the present invention is a polyethylene-based resin composition for insulators that has a low dielectric loss tangent (tan ⁇ ) in a high frequency band, can be highly foamed, and has a good foamed state.
  • High-pressure low-density polyethylene has a long chain branch of an appropriate length in its molecular chain, so that the melt tension is relatively high due to the entanglement between the molecular chains and can be easily foamed. Becomes higher.
  • linear polyethylene is linear and has little entanglement between molecular chains. Therefore, melt tension is low and it is difficult to stably obtain a foam, but the dielectric loss tangent is small.
  • the present invention has succeeded in achieving both of the conflicting characteristics, that is, dielectric loss tangent and foamability, by using a specific polyethylene and a specific manufacturing method.
  • the preferable form of the polyethylene which comprises the polyethylene-type resin composition for insulators of this invention is demonstrated.
  • Linear polyethylene ( ⁇ ) The linear polyethylene ( ⁇ ) preferably used in the polyethylene resin composition of the present invention is derived from an ethylene homopolymer or a repeating unit derived from ethylene and one or more ⁇ -olefins having 3 to 20 carbon atoms. A copolymer composed of repeating units to be removed is preferable.
  • the “linear” polyethylene is intended to exclude conventional high-pressure low-density polyethylene, and is a concept including any other polyethylene.
  • Examples of the ⁇ -olefin having 3 to 20 carbon atoms to be copolymerized with ethylene include propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene and 1-hexadecene. 1-octadecene, 1-eicosene, 3-methyl-1-butene, 4-methyl-1-pentene, 6-methyl-1-heptene, and the like.
  • the ⁇ -olefin, 1-butene, 1-hexene and 1-octene are preferable because they are generally easily available, and 1-butene is preferable in consideration of the polymerization process.
  • the copolymer may be a copolymer of ethylene and one kind of ⁇ -olefin, or may be a copolymer of ethylene and an ⁇ -olefin obtained by combining two or more kinds.
  • the linear polyethylene may be a copolymer obtained by dry blending or melt blending an ethylene / ⁇ -olefin copolymer and a copolymer of ethylene and another ⁇ -olefin at an arbitrary ratio.
  • the ethylene homopolymer which is linear polyethylene or the copolymer of ethylene and ⁇ -olefin is most preferably an ethylene homopolymer.
  • the ⁇ -olefin content of the linear polyethylene ( ⁇ ) is preferably 0.0 to 1.2 mol%, more preferably 0.5 to 1.0 mol%, and still more preferably 0.0 to 1.2 mol%. 0.3 mol%.
  • a linear polyethylene having a low ⁇ -olefin content that is, an ethylene homopolymer tends to have a better compatibility state. Therefore, a polyethylene-based resin composition for an insulator having a low dielectric loss tangent (tan ⁇ ) and a good foamed state in the high frequency band targeted by the present invention can be obtained.
  • Density linear polyethylene preferably used in the present embodiment (alpha) is 935 ⁇ is preferably 975 kg / m 3, more preferably from 940 - 970 kg / m 3, more preferably 945 ⁇ 965 kg / m is 3.
  • the density of the linear polyethylene ( ⁇ ) is 935 kg / m 3 or more, the heat resistance, mechanical properties, and high frequency of the foamed insulator in the high-frequency coaxial cable when used in the polyethylene resin composition for insulators
  • the coaxial cable is preferable because of its excellent attenuation characteristics.
  • the density of the linear polyethylene ( ⁇ ) is 975 kg / m 3 or less, the mechanical properties, impact properties, and high-frequency coaxial of the foamed insulation in the high-frequency coaxial cable when used in the polyethylene-based resin composition for insulators This is preferable because of the excellent attenuation characteristics of the cable.
  • the density of linear polyethylene when used in a polyethylene resin composition for insulators, is compatible with the mechanical properties of foam insulation in high-frequency coaxial cables, the impact characteristics, and the attenuation characteristics of high-frequency coaxial cables. Also in the point which can be made, it is preferable to exist in the said range.
  • the density can be measured by the method described in the following examples.
  • the density of the linear polyethylene in the resin composition can be measured by fractionating the linear polyethylene by a method such as a cross-fractionation chromatography method (CFC method).
  • the MFR of the linear polyethylene ( ⁇ ) used in the present embodiment is 0.1 to 20 g / 10 min at 190 ° C. and a load of 2.16 kg from the viewpoint of moldability of the foamed insulator in the high-frequency coaxial cable. Is preferred.
  • the MFR of the linear polyethylene ( ⁇ ) is more preferably 1 to 15 g / 10 minutes, and further preferably 5 to 10 g / 10 minutes.
  • MFR of the linear polyethylene ( ⁇ ) is 0.1 g / 10 min or more and 20 g / 10 min or less, the foamed insulator in the high-frequency coaxial cable is excellent in moldability and the foamed state is good.
  • MFR can be measured by the method described in the following examples.
  • MFR of the linear polyethylene in a resin composition can be calculated
  • the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the linear polyethylene ( ⁇ ) used in the present embodiment is 3 to 7, more preferably 3 to 6.5, more preferably gel permeation chromatography (GPC). Preferably it is in the range of 3-6.
  • Mw / Mn gel permeation chromatography
  • the molecular weight distribution is at least about 8 to 9, but a linear chain having a narrow molecular weight distribution can be obtained by using a specific catalyst described later. -Like polyethylene can be obtained.
  • the molecular weight distribution of the linear polyethylene ( ⁇ ) is within the above range, the amount of attenuation is reduced due to the good foamed state of the foamed insulator due to the uniformity of the molecular weight, and Since generation
  • linear polyethylene ( ⁇ ) if the molecular weight distribution of linear polyethylene ( ⁇ ) is 7 or less, it is polymerized using a conventional general Ziegler-Natta catalyst in a blend of linear polyethylene ( ⁇ ) and high-pressure low-density polyethylene. Unlike the case of the ethylene homopolymer or the copolymer of ethylene and ⁇ -olefin, the linear polyethylene ( ⁇ ) and the high-pressure method low-density polyethylene ( ⁇ ) can be in a good compatible state, It is presumed that phase separation of both crystalline states can be suppressed.
  • the molecular weight distribution can be determined by gel permeation chromatography (GPC), and more specifically can be measured by the method described in the examples described later.
  • the molecular weight distribution of the linear polyethylene in the polyethylene resin composition can be measured by a method such as a cross-fractionation chromatography method (CFC method).
  • the linear polyethylene ( ⁇ ) preferably used in the present invention is an ethylene homopolymer or a copolymer of ethylene and ⁇ -olefin, and has a narrow molecular weight distribution (Mw / Mn) of 3 to 7. For this reason, it is guessed that the subject of the present invention is effectively achieved by the molecular weight becoming relatively uniform.
  • the crystallization temperature which is the melting point peak and the exothermic curve peak of the endothermic curve of the linear polyethylene ( ⁇ ) preferably used in the present invention, can be determined in the temperature rise measurement and temperature drop measurement using a differential scanning calorimeter, respectively.
  • the melting point peak of the endothermic curve obtained in the temperature rising measurement of the linear polyethylene ( ⁇ ) with a differential scanning calorimeter is one.
  • the linear polyethylene ( ⁇ ) and the high-pressure method low-density polyethylene ( ⁇ ) can be made in a compatible state and the crystal state of both can be prevented from phase separation.
  • the foamed state of the foamed insulator is good, the amount of attenuation is small, and the generation of soot is suppressed, so that a high-frequency coaxial cable with a small voltage standing wave ratio can be obtained.
  • the crystallization temperature which is the peak of the exothermic curve obtained in the temperature drop measurement of the linear polyethylene ( ⁇ ) with a differential scanning calorimeter, is preferably 110 ° C. to 130 ° C., more preferably 115 ° C. to 125 ° C. It is desirable to be. If the crystallization temperature is 110 ° C. or higher and the crystallization temperature is 130 ° C. or lower, the foamed insulator has a good foamed state, so the amount of attenuation is reduced and the generation of soot is suppressed. A high-frequency coaxial cable having a small voltage standing wave ratio can be obtained.
  • the differential scanning calorimeter can be measured using a differential scanning calorimeter (DSC-7 model manufactured by Perkin Elmer) under the following conditions. 1) About 5 mg of a polymer sample is packed in an aluminum pan, heated to 200 ° C. at 200 ° C./min, and held at 200 ° C. for 5 minutes. 2) Next, the temperature is decreased from 200 ° C. to 50 ° C. at a rate of temperature decrease of 10 ° C./min, and held for 5 minutes after the temperature decrease is completed. 3) Next, the temperature is increased from 50 ° C. to 200 ° C. at a temperature increase rate of 10 ° C./min.
  • the maximum temperature at the exothermic peak position can be obtained as the crystallization temperature (° C.). Further, the maximum temperature at the melting peak position can be determined as the melting point peak (° C.) from the endothermic curve observed in the process of 3).
  • the linear polyethylene ( ⁇ ) used in the present embodiment is produced from, for example, a Ziegler-Natta catalyst, a metallocene catalyst, a chromium catalyst, or the like. Although not limited, the specific Ziegler-Natta catalyst and metallocene catalyst described later are more preferable from the viewpoint of obtaining linear polyethylene ( ⁇ ) having a narrow molecular weight distribution used in the present embodiment. Most preferably, it is produced using a metallocene-based catalyst that has a low amount of low molecular components, amount of catalyst residue, amount of residual chlorine, amount of double bonds, etc. that affects the dielectric loss tangent.
  • the Ziegler-Natta catalyst is composed of a solid catalyst [A] and an organometallic compound [B], and the solid catalyst [A] is soluble in an inert hydrocarbon solvent represented by the following general formula (1).
  • Alcohol (A-2) is reacted with carrier (A-1) prepared by reacting magnesium compound (a-1) with chlorinating agent (a-2) represented by the following general formula (2).
  • carrier (A-1) prepared by reacting magnesium compound (a-1) with chlorinating agent (a-2) represented by the following general formula (2).
  • the organic metal compound (A-3) represented by the following general formula (3) is reacted, and then the titanium compound (A-4) represented by the following general formula (4) is supported.
  • the organometallic compound [B] is an organoaluminum compound represented by the following general formula (5) and an organomagnesium compound that is soluble in an inert hydrocarbon solvent represented by the following general formula (6). It belongs to the group which becomes. (M 1 ) ⁇ (Mg) ⁇ (R 1 ) a (R 2 ) b (OR 3 ) c- (1) (In the formula, M 1 is a metal atom other than magnesium belonging to the group consisting of Group 1, Group 2, Group 12 and Group 13 of the Periodic Table, and R 1 , R 2 and R 3 are each a carbon number.
  • R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 are hydrogen atoms or hydrocarbon groups, and f is greater than 0
  • a real number and h is the valence of M 2 ) Ti (OR 13 ) i X (4-i) -(4) (In the formula, i is a real number of 0 or more and 4 or less, R 13 is a hydrocarbon group of 1 to 20 carbon atoms, and X is a halogen atom.)
  • R 14 (3-j) AlQ ′ j ⁇ (5) wherein R 14 is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, Q ′ is a group belonging to the group consisting of a hydrogen atom, a halogen atom, and OR 15 , and R 15 is a group having 1 to 20 carbon atoms.
  • M 3 is a metal atom other than magnesium belonging to the group consisting of Group 1, Group 2, Group 12, and Group 13 of the Periodic Table, and R 15 and R 16 each have 2 to 20 carbon atoms.
  • An organic magnesium compound (a-1) in which the solid catalyst [A] is soluble in an inert hydrocarbon solvent represented by the following general formula (1) and a chlorinating agent represented by the following general formula (2) (The carrier (A-1) prepared by the reaction with a-2) is reacted with the alcohol (A-2), and then the organoaluminum compound (A-3) represented by the following general formula (3) is reacted. It is prepared by reacting and then supporting a titanium compound (A-4) represented by the following general formula (4).
  • M 1 is a metal atom other than magnesium belonging to the group consisting of Group 1, Group 2, Group 12 and Group 13 of the Periodic Table, and R 1 , R 2 and R 3 are each a carbon number.
  • R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 are hydrogen atoms or hydrocarbon groups, and f is greater than 0
  • a real number and h is the valence of M 2 ) Ti (OR 13 ) i X (4-i) -(4) (In the formula, i is a real number of 0 or more and 4 or less, R 13 is a hydrocarbon group of 1 to 20 carbon atoms, and X is a halogen atom.)
  • the inert hydrocarbon solvent is an aliphatic hydrocarbon compound such as pentane, hexane or heptane, an aromatic hydrocarbon compound such as benzene or toluene, or an alicyclic hydrocarbon compound such as cyclohexane or methylcyclohexane.
  • a hydrocarbon is preferred.
  • organomagnesium compound that is soluble in the inert hydrocarbon solvent represented by the general formula (1) will be described.
  • This organomagnesium compound is shown as a complex form of organomagnesium soluble in an inert hydrocarbon solvent, but includes all dihydrocarbylmagnesium compounds and complexes of this compound with other metal compounds It is.
  • the hydrocarbon group represented by R 1 to R 2 is an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group, and examples thereof include methyl, ethyl, propyl, butyl, propyl, hexyl, octyl, Examples include decyl, cyclohexyl, and phenyl groups, and preferably R 1 to R 2 are alkyl groups.
  • R 1 to R 2 are alkyl groups.
  • the ratio ⁇ / ⁇ of magnesium to the metal atom M 1 can be arbitrarily set, but is preferably in the range of 0.1 to 30, particularly 0.5 to 10.
  • At least one of R 1 and R 2 is a secondary or tertiary alkyl group having 4 to 6 carbon atoms, preferably both R 1 and R 2 have 4 to 6 carbon atoms, At least one is a secondary or tertiary alkyl group.
  • R 1 and R 2 are alkyl groups having different carbon atoms, preferably R 1 is an alkyl group having 2 or 3 carbon atoms, and R 1 is an alkyl having 4 or more carbon atoms. Be a group.
  • At least one of R 1 and R 2 is a hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms, preferably an alkyl group that becomes 12 or more when the number of carbon atoms contained in R 1 and R 2 is added. .
  • Examples of the secondary or tertiary alkyl group having 4 to 6 carbon atoms in (1) include 1-methylpropyl, 2-methylpropyl, 1,1-dimethylethyl, 2-methylbutyl, 2-ethylpropyl, 2 , 2-dimethylpropyl, 2-methylpentyl, 2-ethylbutyl, 2,2-dimethylbutyl, 2-methyl-2-ethylpropyl group and the like are used, and 1-methylpropyl group is particularly preferable.
  • examples of the alkyl group having 2 or 3 carbon atoms include ethyl, 1-methylethyl, propyl and the like, and the ethyl group is particularly preferable.
  • alkyl group having 4 or more carbon atoms examples include butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl group and the like, and butyl and hexyl groups are particularly preferable.
  • examples of the hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms in (3) include hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, phenyl, 2-naphthyl group and the like.
  • an alkyl group is preferable, and among the alkyl groups, hexyl and octyl groups are particularly preferable.
  • an increase in the number of carbon atoms contained in an alkyl group facilitates dissolution in an inert hydrocarbon solvent.
  • the use of an unnecessarily long alkyl group is not preferred in terms of handling because the solution viscosity increases.
  • the organomagnesium compound is used as an inert hydrocarbon solution, but it can be used as long as a trace amount of Lewis basic compounds such as ethers, esters, and amines are contained or remain in the solution.
  • the hydrocarbon group represented by R 3 is preferably an alkyl group or aryl group having 1 to 12 carbon atoms, and particularly preferably an alkyl group or aryl group having 3 to 10 carbon atoms.
  • Examples include 2-ethylhexyl, 2-ethyl-4-methylpentyl, 2-propylheptyl, 2-ethyl-5-methyloctyl, octyl, nonyl, decyl, phenyl, naphthyl groups, butyl, 1-methylpropyl, 2 -Methylpentyl and 2-ethylhexyl groups are particularly preferred.
  • organomagnesium compounds include an organomagnesium compound belonging to the group consisting of general formulas R 1 MgX and R 1 2 Mg (R 1 is as defined above, X is halogen), and general formula M 1 R 2 k And an organometallic compound belonging to the group consisting of M 1 R 2 (k ⁇ 1) H (M 1 , R 2 , k are as defined above) in an inert hydrocarbon solvent at a temperature between room temperature and 150 ° C.
  • the order of the reaction is such that the alcohol is added to the organomagnesium compound, or the organomagnesium compound is added to the alcohol. Any method can be used, or a method of adding both at the same time.
  • the reaction ratio between the organomagnesium compound soluble in the inert hydrocarbon solvent and the alcohol is not particularly limited, but as a result of the reaction, the alkoxy group-containing organomagnesium compound in the resulting alkoxy group-containing organomagnesium compound contains all of the alkoxy groups.
  • the range of the molar composition ratio c / ( ⁇ + ⁇ ) is 0 ⁇ c / ( ⁇ + ⁇ ) ⁇ 2, and 0 ⁇ c / ( ⁇ + ⁇ ) ⁇ 1 is particularly preferable.
  • a chlorinating agent preferably used in the synthesis of (A-1) is represented by the following general formula (2), and at least one is a silicon chloride compound having a Si—H bond.
  • R 4 is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and d and e are numbers satisfying the following relationship: 1 ⁇ d, 1 ⁇ e, 2 ⁇ d + e ⁇ 4)
  • the hydrocarbon group represented by R 4 is an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, or an aromatic hydrocarbon group.
  • methyl, ethyl, propyl, 1- examples include methylethyl, butyl, pentyl, hexyl, octyl, decyl, cyclohexyl, phenyl group, etc., preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and 1 carbon atom such as methyl, ethyl, propyl, 1-methylethyl group, etc. Particularly preferred are ⁇ 3 alkyl groups.
  • D and e are 1 or more real numbers satisfying the relationship of 2 ⁇ d + e ⁇ 4, and it is particularly preferable that e is 2 or more.
  • trichlorosilane trichlorosilane, monomethyldichlorosilane, dimethylchlorosilane, and ethyldichlorosilane are preferable, and trichlorosilane and monomethyldichlorosilane are particularly preferable.
  • the chlorinating agent is previously converted into a reaction solvent, for example, a chlorinated hydrocarbon such as an inert hydrocarbon solvent, 1,2-dichloroethane, o-dichlorobenzene, dichloromethane, or the like. It is preferably used after being diluted with an ether-based medium such as diethyl ether or tetrahydrofuran, or a mixed medium thereof. In particular, in view of the performance of the catalyst, an inert hydrocarbon solvent is preferable.
  • a chlorinated hydrocarbon such as an inert hydrocarbon solvent, 1,2-dichloroethane, o-dichlorobenzene, dichloromethane, or the like. It is preferably used after being diluted with an ether-based medium such as diethyl ether or tetrahydrofuran, or a mixed medium thereof.
  • an inert hydrocarbon solvent is preferable.
  • reaction ratio between the organomagnesium compound and the silicon chloride compound is not particularly limited, but is usually 0.01 to 100 moles of silicon chloride compound per mole of the organomagnesium compound, and preferably 1 mole of organomagnesium compound. The range is from 0.1 to 10 mol of the silicon chloride compound.
  • a method of simultaneous addition in which an organomagnesium compound and a silicon chloride compound are simultaneously introduced into the reactor and a reaction is performed, and after the silicon chloride compound is charged in the reactor in advance, the organomagnesium compound is introduced into the reactor.
  • the method of making it preferable is.
  • the solid component obtained by the above reaction is preferably separated by filtration or decantation, and then sufficiently washed with an inert hydrocarbon solvent to remove unreacted products or by-products.
  • the reaction between the organomagnesium compound and the silicon chloride compound can also be performed in the presence of a solid.
  • This solid may be either an inorganic solid or an organic solid, but it is preferable to use an inorganic solid.
  • the following are mentioned as an inorganic solid.
  • Inorganic oxide ii) Inorganic carbonate, silicate, sulfate
  • iii Inorganic hydroxide
  • Inorganic halide v
  • Double salt solid solution or mixture of (i) to (iv)
  • the inorganic solid examples include silica, alumina, silica / alumina, hydrated alumina, magnesia, tria, titania, zirconia, calcium phosphate, barium sulfate, calcium sulfate, magnesium silicate, magnesium / calcium, aluminum silicate [(Mg / Ca ) O ⁇ Al 2 O 3 ⁇ 5SiO 2 ⁇ nH 2 O], potassium silicate ⁇ aluminum [K 2 O ⁇ 3Al 2 O 3 ⁇ 6SiO 2 ⁇ 2H 2 O], magnesium iron silicate [(Mg ⁇ Fe) 2 SiO 4 ], Aluminum silicate [Al 2 O 3 ⁇ SiO 2 ], calcium carbonate, magnesium chloride, magnesium iodide, and the like.
  • the specific surface area of the inorganic solid is preferably 20 m 2 / g or more, particularly preferably 90 m 2 / g or more.
  • the alcohol (A-2) that is preferably used will be described.
  • the alcohol (A-2) a saturated or unsaturated alcohol having 1 to 20 carbon atoms is preferable.
  • Such alcohols include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, 2-methyl-2-propanol, 1-pentanol, 1-pentanol, Examples include hexanol, 1-heptanol, 1-octanol, 2-ethyl-1-hexanol, cyclohexanol, phenol, cresol, and the like, and linear alcohols having 3 to 8 carbon atoms are particularly preferable. It is also possible to use a mixture of these alcohols.
  • the amount of alcohol (A-2) used is not particularly limited, but it is preferably more than 0.05 and 10 or less in terms of a molar ratio with respect to magnesium atoms contained in the carrier (A-1). 1 or less is more preferable, and 0.2 or more and 0.5 or less are more preferable.
  • the amount of alcohol (A-2) used is greater than 0.05 in terms of the molar ratio to magnesium atoms contained in the support (A-1), the Si-containing component contained in the catalyst support is efficiently removed. This is preferable because the catalytic properties are improved.
  • the amount of alcohol (A-2) used is 10 or less in terms of the molar ratio to the magnesium atom contained in the carrier (A-1), excess alcohol remains in the catalyst, resulting in catalyst characteristics.
  • the reaction of the carrier (A-1) and the alcohol (A-2) can be carried out in the presence or absence of an inert hydrocarbon solvent. Although there is no restriction
  • This organometallic compound (A-3) is represented by the following general formula (3).
  • M 2 is a metal atom belonging to Groups I to III of the Periodic Table, R 5 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and Q is OR 6 , OSiR 7 R 8 R 9 , NR 10 R.
  • R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 are hydrogen atoms or hydrocarbon groups, and f is greater than 0
  • a real number and h is the valence of M 2 )
  • M 2 is a metal atom belonging to Groups I to III of the Periodic Table, and examples thereof include lithium, sodium, potassium, beryllium, magnesium, boron, and aluminum, with magnesium, boron, and aluminum being particularly preferred.
  • the hydrocarbon group represented by R 5 is an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, an octyl group, a decyl group, a cyclohexyl group and a phenyl group. Is an alkyl group.
  • Q represents a group belonging to the group consisting of OR 6 , OSiR 7 R 8 R 9 , NR 10 R 11 , SR 12 and halogen, and R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 Is a hydrogen atom or a hydrocarbon group, and Q is particularly preferably halogen.
  • organometallic compound (A-3) examples include methyllithium, butyllithium, methylmagnesium chloride, methylmagnesium bromide, methylmagnesium iodide, ethylmagnesium chloride, ethylmagnesium bromide, ethylmagnesium iodide, butylmagnesium chloride, butyl Magnesium bromide, butylmagnesium iodide, dibutylmagnesium, dihexylmagnesium, triethylboron, trimethylaluminum, dimethylaluminum bromide, dimethylaluminum chloride, dimethylaluminum methoxide, methylaluminum dichloride, methylaluminum sesquichloride, triethylaluminum, diethylaluminum chloride, diethyl Aluminum bromide, di Examples include acetylaluminum ethoxide, ethyla
  • the amount of the organometallic compound (A-3) used is not particularly limited, but is preferably 0.01 times or more and 20 times or less, more preferably 0.1 times or more and 10 times or less in terms of a molar ratio to the alcohol (A-2). Or less, more preferably 0.5 times or more and 2.5 times or less. If the amount of the organometallic compound (A-3) used is 0.01 times or more in terms of the molar ratio with respect to the alcohol (A-2), excess alcohol can be efficiently removed, and organic When the amount of the metal compound (A-3) used is 20 times or less in terms of the molar ratio with respect to the alcohol (A-2), the organometallic compound (A-3) is converted into the organometallic compound (A-3) in the catalyst production process.
  • the amount of the organometallic compound (A-3) used is 0.5 to 2.5 times the molar ratio with respect to the alcohol (A-2), the alcohol necessary for improving the catalyst characteristics Can be left in the catalyst.
  • the molar ratio with respect to the magnesium atom contained in the carrier (A-1) is preferably 0.01 times or more and 20 times or less, and more preferably 0.1 times or more and 10 times or less.
  • titanium compound (A-4) that is preferably used will be described.
  • a titanium compound represented by the following general formula (4) is used as the titanium compound (A-4).
  • Ti (OR 13 ) i X (4-i) -(4) (In the formula, i is a real number of 0 or more and 4 or less, R 13 is a hydrocarbon group of 1 to 20 carbon atoms, and X is a halogen atom.)
  • the hydrocarbon group represented by R 13 include aliphatic hydrocarbon groups such as methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, 2-ethylhexyl, heptyl, octyl, decyl, and allyl groups, cyclohexyl, and 2-methylcyclohexyl.
  • An alicyclic hydrocarbon group such as cyclopentyl group, and an aromatic hydrocarbon group such as phenyl and naphthyl group.
  • An aliphatic hydrocarbon group is preferable.
  • Examples of the halogen atom represented by X include chlorine, bromine and iodine, with chlorine being preferred.
  • titanium tetrachloride is preferable. It is possible to use a mixture of two or more of the titanium compounds (A-4) selected from the above.
  • the amount of the titanium compound (A-4) used is not particularly limited, but the amount supported on the carrier (A-1) is 0.01 to 20 in terms of the molar ratio to the magnesium atom contained in the carrier (A-1). The following is preferable, and 0.05 or more and 10 or less are particularly preferable. If the amount of the titanium compound (A-4) supported on the carrier (A-1) is too small, the polymerization activity per catalyst tends to be low, and if too large, the polymerization activity per titanium tends to be low. If the amount of the titanium compound (A-4) supported on the carrier (A-1) is 0.01 or more in terms of the molar ratio to the magnesium atom contained in the carrier (A-1), the polymerization activity per catalyst is sufficiently high. If it is high and 20 or less, the polymerization activity per titanium is sufficiently high. Although there is no restriction
  • This organometallic compound (A-5) is a compound represented by the aforementioned general formula (3), and may be the same as or different from the aforementioned organometallic compound (A-3).
  • the order of the reaction between (A-4) and (A-5) is not particularly limited, and (A-5) is added following (A-4). Following (A-5), (A- 4) is added, and (A-4) and (A-5) are both added at the same time. (A-4) is preferably added after (A-4).
  • the molar ratio of (A-5) to (A-4) is preferably 0.1 to 10, particularly preferably 0.5 to 5.
  • the reaction between (A-2) and (A-5) is carried out in an inert hydrocarbon solvent, but it is preferable to use an aliphatic hydrocarbon solvent such as hexane or heptane. Although there is no restriction
  • the organometallic compound [B] is preferably an organoaluminum compound represented by the following general formula (5) or a specific organomagnesium compound represented by the following general formula (6).
  • the organoaluminum compound preferably used is represented by the following general formula (5).
  • R 14 (3-j) AlQ ′ j ⁇ (5)
  • Q ′ is a group belonging to the group consisting of a hydrogen atom, a halogen atom, and OR 15
  • R 15 is a group having 1 to 20 carbon atoms.
  • R 14 examples include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, 2-methylpropyl group, pentyl group, 3-methylbutyl group, hexyl group, octyl group, decyl group, phenyl group, tolyl group and the like. Of these, an ethyl group and a 2-methylpropyl group are particularly preferable. Two or more kinds of these hydrocarbon groups may be contained.
  • h is preferably 0.05 or more and 1.5 or less, and particularly preferably 0.1 or more and 1.2 or less.
  • the organomagnesium compound is represented by the following general formula (6).
  • M 3 is a metal atom other than magnesium belonging to the group consisting of Group 1, Group 2, Group 12, and Group 13 of the Periodic Table, and R 15 and R 16 each have 2 to 20 carbon atoms.
  • This organomagnesium compound is shown as a complex form of organomagnesium soluble in an inert hydrocarbon solvent, but includes all dihydrocarbylmagnesium compounds and complexes of this compound with other metal compounds It is.
  • the relationship between the symbols ⁇ , ⁇ , m and n, p ⁇ + 2 ⁇ m + n, indicates the stoichiometry between the valence of the metal atom and the substituent.
  • the hydrocarbon group represented by R 15 and R 16 is an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group.
  • a metal element belonging to Groups I to III of the periodic table can be used, and examples thereof include lithium, sodium, potassium, beryllium, zinc, boron, and aluminum.
  • aluminum, boron, beryllium, and zinc are particularly preferable.
  • At least one of R 15 and R 16 is a secondary or tertiary alkyl group having 4 to 6 carbon atoms, preferably both R 15 and R 16 have 4 to 6 carbon atoms. Yes, at least one of which is a secondary or tertiary alkyl group.
  • R 15 and R 16 are alkyl groups having different carbon atoms, preferably R 15 is an alkyl group having 2 or 3 carbon atoms, and R 16 is an alkyl having 4 or more carbon atoms. Be a group.
  • At least one of R 15 and R 16 is a hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms, preferably an alkyl group that becomes 12 or more when the number of carbon atoms contained in R 15 and R 16 is added. .
  • Examples of the secondary or tertiary alkyl group having 4 to 6 carbon atoms in (1) include 1-methylpropyl, 2-methylpropyl, 1,1-dimethylethyl, 2-methylbutyl, 2-ethylpropyl, 2,2-dimethylpropyl, 2-methylpentyl, 2-ethylbutyl, 2,2-dimethylbutyl, 2-methyl-2-ethylpropyl group and the like are used, and 1-methylpropyl group is particularly preferable.
  • examples of the alkyl group having 2 or 3 carbon atoms include ethyl, 1-methylethyl, propyl group and the like, and the ethyl group is particularly preferable.
  • examples of the alkyl group having 4 or more carbon atoms include butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl group and the like, and butyl and hexyl groups are particularly preferable.
  • examples of the hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms in (3) include hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, phenyl, 2-naphthyl group and the like.
  • an alkyl group is preferable, and among the alkyl groups, hexyl and octyl groups are particularly preferable.
  • an increase in the number of carbon atoms contained in an alkyl group facilitates dissolution in an inert hydrocarbon solvent.
  • the use of an unnecessarily long alkyl group is not preferred in terms of handling because the solution viscosity increases.
  • the organomagnesium compound is used as an inert hydrocarbon solution, but it can be used as long as a trace amount of Lewis basic compounds such as ethers, esters, and amines are contained or remain in the solution.
  • organomagnesium compounds include organomagnesium compounds belonging to the group consisting of general formulas R 15 MgX and R 15 2 Mg (R 15 is as defined above, X is halogen), and general formula M 3 R 16 k. And an organometallic compound belonging to the group consisting of M 3 R 16 (k-1) H (M 3 , R 16 , k are as defined above) in an inert hydrocarbon solvent at a temperature of 25 ° C. to 150 ° C. It is synthesized by the method of reacting between them.
  • the Ziegler-Natta catalyst thus obtained is highly active especially for the polymerization of ethylene and the copolymerization of ethylene and an ⁇ -olefin having 3 or more carbon atoms.
  • the obtained linear polyethylene is a general Ziegler-Natta catalyst.
  • the molecular weight distribution is smaller than that of the catalyst.
  • the metallocene catalyst comprises (Ia) a support material, (Ib) organoaluminum, (Ic) a transition metal compound having a cyclic ⁇ -bonding anion ligand, and (Id) the cyclic ⁇ It consists of a metallocene-supported catalyst [I] prepared from an activator capable of forming a complex that exhibits catalytic activity by reacting with a transition metal compound having a binding anion ligand, and a liquid promoter component [II].
  • the metallocene supported catalyst [I] includes (Ia) support material, (Ib) organoaluminum, (Ic) transition metal compound having cyclic ⁇ -bonding anion ligand, and (Id) It is preferable to use a metallocene-supported catalyst prepared from an activator capable of reacting with the transition metal compound having a cyclic ⁇ -bonding anion ligand to form a complex that exhibits catalytic activity.
  • the carrier material may be either an organic carrier or an inorganic carrier.
  • the organic carrier is preferably an ⁇ -olefin polymer having 2 to 20 carbon atoms, an aromatic unsaturated hydrocarbon polymer, a polar group-containing polymer, and the like.
  • Examples of the polymer of ⁇ -olefin having 2 to 20 carbon atoms include ethylene resin, propylene resin, 1-butene resin, ethylene-propylene copolymer resin, ethylene-1-hexene copolymer resin, propylene-1- Examples include butene copolymer resins and ethylene-1-hexene copolymers.
  • aromatic unsaturated hydrocarbon polymer examples include styrene resin and styrene-divinylbenzene copolymer resin.
  • Examples of the polar group-containing polymer include acrylic ester resin, methacrylic ester resin, acrylonitrile resin, vinyl chloride resin, amide resin, and carbonate resin.
  • Examples of the inorganic carrier preferably include inorganic oxides, inorganic halides, inorganic carbonates, sulfates, nitrates, and hydroxides.
  • Examples of the inorganic oxide include SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, TiO 2 , B 2 O 3 , CaO, ZnO, BaO, ThO, SiO 2 —MgO, SiO 2 —Al 2 O 3 , SiO 2 —.
  • Examples thereof include MgO and SiO 2 —V 2 O 5 .
  • Examples of the inorganic halogen compound include MgCl 2 , AlCl 3 and MnCl 2 .
  • inorganic carbonates, sulfates, and nitrates examples include Na 2 CO 3 , K 2 CO 3 , CaCO 3 , MgCO 3 , Al 2 (SO 4 ) 3 , BaSO 4 , KNO 3 , Mg (NO 3 ). 2 etc. are mentioned.
  • hydroxide examples include Mg (OH) 2 , Al (OH) 3 , and Ca (OH) 2 .
  • the carrier material is preferably SiO 2 .
  • the particle size of the carrier is arbitrary, but the particle size distribution is preferably 1 to 3000 ⁇ m, and from the viewpoint of particle dispersibility, the particle size distribution is more preferably in the range of 10 to 1000 ⁇ m. .
  • the organoaluminum has a general formula: (—Al (R) O—) n (wherein R is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, partially halogen atoms and / or RO groups) And n is the degree of polymerization, and is 5 or more, preferably 10 or more).
  • Examples of the (Ib) organoaluminum compound include methylalumoxane, ethylalumoxane, and isobutylethylalumoxane, in which R is a methyl group, an ethyl group, or an isobutylethyl group.
  • the organoaluminum includes, for example, trialkylaluminum, dialkylhalogenoaluminum, sesquialkylhalogenoaluminum, armenylaluminum, dialkylhydroaluminum, and sesquialkylhydroaluminum.
  • trialkylaluminum examples include trimethylaluminum, triethylaluminum, triisobutylaluminum, trihexylaluminum, and trioctylaluminum.
  • dialkyl halogeno aluminum examples include dialkyl halogeno aluminum such as dimethyl aluminum chloride and diethyl aluminum chloride.
  • sesquialkylhalogenoaluminum examples include sesquimethylaluminum chloride and sesquiethylaluminum chloride.
  • organic aluminum examples include ethylaluminum dichloride, diethylaluminum hydride, diisobutylaluminum hydride, and sesquiethylaluminum hydride.
  • the organic aluminum is preferably trimethylaluminum, triethylaluminum, triisobutylaluminum, diethylaluminum hydride, or diisobutylaluminum hydride.
  • transition metal compound having a cyclic ⁇ -bonding anion ligand examples include compounds represented by the following formula (7).
  • M is a transition metal belonging to Group 4 of the long-period periodic table having oxidation numbers of +2, +3, and +4 and having an ⁇ 5 bond with one or more ligands L. Titanium is preferable as the transition metal.
  • L is a cyclic ⁇ -bonding anion ligand, each independently a cyclopentadienyl group, an indenyl group, a tetrahydroindenyl group, a fluorenyl group, a tetrahydrofluorenyl group, or an octahydrofluorenyl group,
  • These groups are hydrocarbon groups containing up to 20 non-hydrogen atoms, halogens, halogen-substituted hydrocarbon groups, aminohydrocarbyl groups, hydrocarbyloxy groups, dihydrocarbylamino groups, dihydrocarbylphosphino groups, silyl groups, aminosilyls
  • substituents each independently selected from a group, hydrocarbyloxysilyl group and halosilyl group, wherein two Ls contain up to 20 non-hydrogen atoms, hydrocarbadiyl, halohydro Carbadiyl, hydrocarbyleneoxy, hydrocarby
  • Each X independently represents a monovalent anionic ⁇ -bonded ligand having up to 60 non-hydrogen atoms, a divalent anionic ⁇ -bonded ligand that binds to M in a divalent manner, or M and It is a divalent anion sigma-bonded ligand that binds to L each with one valence.
  • X ′ is each independently a neutral Lewis base coordination compound selected from phosphines, ethers, amines, olefins and / or conjugated dienes having 4 to 40 carbon atoms.
  • l is an integer of 1 or 2.
  • p is an integer of 0 to 2
  • X is a monovalent anionic ⁇ -bonded ligand, or a divalent anionic ⁇ -bonded bond bonded to M and L with one valence each.
  • p is 1 or more less than the formal oxidation number of M
  • X is a divalent anionic ⁇ -bonded ligand that binds to M in a divalent manner
  • p is the formal oxidation number of M. Less than 1 + 1.
  • Q is an integer of 0, 1 or 2.
  • M is titanium, zirconium or hafnium having a formal oxidation number of +2, +3 or +4, and preferably titanium.
  • Each R 3 is independently hydrogen, a hydrocarbon group, a silyl group, a germyl group, a cyano group, a halogen, or a composite group thereof, and each can have up to 20 non-hydrogen atoms. Further, adjacent R 3 may be cyclic by forming a bivalent derivative such as hydrocarbadiyl, diradii, or germanadyl.
  • Each X ′′ is independently a halogen, a hydrocarbon group, a hydrocarbyloxy group, a hydrocarbylamino group, or a silyl group, each having up to 20 non-hydrogen atoms, and two X ′′ having 5 carbon atoms Up to 30 neutral conjugated dienes or divalent derivatives may be formed.
  • Y is O, S, NR * or PR * .
  • Each R * is independently an alkyl or aryl group having 1 to 12 carbon atoms.
  • N is an integer from 1 to 3.
  • transition metal compound having a cyclic ⁇ -bonding anion ligand include compounds represented by the following formula (9) or the following formula (10).
  • M is titanium, zirconium, or hafnium, and is preferably titanium.
  • Each R 3 is independently hydrogen, a hydrocarbon group, a silyl group, a germyl group, a cyano group, a halogen, or a composite group thereof, and each can have up to 20 non-hydrogen atoms.
  • P is an integer from 0 to 2
  • q is an integer from 0 or 1.
  • X is halogen, hydrocarbon group, hydrocarbyloxy group, dihydrocarbylamino group, dihydrocarbyl phosphide group, hydrocarbyl sulfide group, silyl group A group or a combination thereof, having up to 20 non-hydrogen atoms.
  • the oxidation number of M is +3, and X is an allyl group, 2- (N, N-dimethylaminomethyl) phenyl group or 2- (N, N-dimethyl) -A stabilized anionic ligand selected from aminobenzyl groups, or the oxidation number of M is +4 and X is a derivative of a divalent conjugated diene, or both M and X are metallocyclopentene groups Is forming.
  • X ′ is a neutral conjugated or non-conjugated diene, optionally substituted with one or more hydrocarbons Often, X ′ can contain up to 40 carbon atoms and forms a ⁇ -type complex with M.
  • More preferable compounds of the transition metal compound having a cyclic ⁇ -bonding anion ligand include compounds represented by the following formula (11) or the following formula (12).
  • M is titanium
  • Each R 3 is independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • Y is O, S, NR * , or PR *
  • Each R * is independently hydrogen, a hydrocarbon group, a hydrocarbyloxy group, a silyl group, a halogenated alkyl group, a halogenated aryl group, or a composite group thereof, and R * has up to 20 non-hydrogen atoms.
  • R * can be, two R * s or Z * in R * and in Y medium R * may be a circular middle Z * as necessary.
  • P is an integer from 0 to 2
  • q is an integer from 0 or 1.
  • the oxidation number of M is +4, and each X is independently a methyl group or a hydrobenzyl group.
  • the oxidation number of M is +3 and X is a 2- (N, N-dimethyl) -aminobenzyl group, or the oxidation number of M is +4.
  • X is 2-butene-1,4-diyl.
  • p is 0 and q is 1, the oxidation number of M is +2, and X ′ is 1,4-diphenyl-1,3-butadiene or 1,3-pentadiene.
  • the dienes are examples of asymmetric dienes that form metal complexes, and are actually a mixture of geometric isomers.
  • (Id) activator an activator capable of reacting with a transition metal compound having the cyclic ⁇ -bonding anion ligand to form a complex exhibiting catalytic activity
  • (Id) activator an activator capable of reacting with a transition metal compound having the cyclic ⁇ -bonding anion ligand to form a complex exhibiting catalytic activity
  • Examples of such a compound may include a compound represented by the following formula (13).
  • a complex formed by (Ic) a transition metal compound having a cyclic ⁇ -bonding anion ligand and the above (Id) activator has a high olefin as a catalytically active species. Shows polymerization activity.
  • [LH] d + is a proton-provided Bronsted acid, and L is a neutral Lewis base.
  • [M m Q t ] d- is a compatible non-coordinating anion
  • M is a metal or metalloid selected from Groups 5 to 15 of the periodic table
  • Q is each independently a hydride, dialkylamide A group, a halide, an alkoxide group, an allyloxide group, a hydrocarbon group, or a substituted hydrocarbon group having up to 20 carbon atoms.
  • Q which is a halide is 1 or less.
  • M is an integer from 1 to 7
  • t is an integer from 2 to 14
  • d is an integer from 1 to 7
  • t ⁇ m d.
  • [LH] d + is a proton-provided Bronsted acid, and L is a neutral Lewis base.
  • M is a metal or metalloid selected from Groups 5 to 15 of the periodic table.
  • Q are each independently a hydride, a dialkylamide group, a halide, an alkoxide group, an allyloxide group, a hydrocarbon group, or a substituted hydrocarbon group having up to 20 carbon atoms.
  • Q which is a halide is 1 or less.
  • G is a polyvalent hydrocarbon group having a valence of r + 1 bonded to M and T, T is O, S, NR or PR, R is a hydrocarbyl group, a trihydrocarbylsilyl group, a trihydrocarbylgermanium group, or Hydrogen.
  • m is an integer of 1 to 7
  • w is an integer of 0 to 7
  • u is an integer of 0 or 1
  • r is an integer of 1 to 3
  • a more preferred compound of the (Id) activator includes a compound represented by the following formula (15).
  • [LH] d + is a proton-provided Bronsted acid, and L is a neutral Lewis base.
  • [BQ 3 Q * ] ⁇ is a compatible non-coordinating anion
  • B is a boron atom
  • Q is a pentafluorophenyl group
  • Q * has 6 to 20 carbon atoms having one OH group as a substituent.
  • Compatible non-coordinating anions include triphenyl (hydroxyphenyl) borate, diphenyl-di (hydroxyphenyl) borate, triphenyl (2,4-dihydroxyphenyl) borate, tri (p-tolyl) phenyl (hydroxyphenyl) ) Borate, tris (pentafluorophenyl) (hydroxyphenyl) borate, tris (2,4-dimethylphenyl) (hydroxyphenyl) borate, tris (3,5-dimethylphenyl) (hydroxyphenyl) borate, tris (3,5 -Di-trifluoromethylphenyl) (hydroxyphenyl) borate, tris (pentafluorophenyl,) (2-hydroxyethyl) borate, tris (pentafluorophenyl) (4-hydroxybutyl) borate, tris (pentaful) Rophenyl) (4-hydroxy-cyclohexyl) borate, tris (pentafluor
  • Examples of the compatible non-coordinating anion include borates in which the hydroxy group of the borate exemplified above is replaced with NHR.
  • R is preferably a methyl group, an ethyl group or a t-butyl group.
  • Protonated Bronsted acids include triethylammonium, tripropylammonium, tri (n-butyl) ammonium, trimethylammonium, tributylammonium, tri (n-octyl) ammonium, diethylmethylammonium, dibutylmethylammonium, dibutylethylammonium, Dihexylmethylammonium, dioctylmethylammonium, didecylmethylammonium, didodecylmethylammonium, ditetradecylmethylammonium, dihexadecylmethylammonium, dioctadecylmethylammonium, diicosylmethylammonium, bis (tallowalkyl hydrogenated) methylammonium And trialkyl group-substituted ammonium cations such as N, N-dimethyl Niriniumu, N, N- diethyl anilinium, N, N-2,4,6 penta
  • the liquid promoter component [II] may be described as an organomagnesium compound [III-1] soluble in a hydrocarbon solvent represented by the following formula (16) (hereinafter simply referred to as “organomagnesium compound [III-1]”). And a hydrocarbon solvent synthesized by a reaction of the compound [III-2] selected from amines, alcohols, and siloxane compounds (hereinafter sometimes referred to simply as “compound [III-2]”). It is an organic magnesium compound that is soluble in water.
  • M 1 is a metal atom belonging to Groups 1 to 3 of the periodic table
  • R 4 and R 5 are hydrocarbon groups having 2 to 20 carbon atoms
  • a, b, c, d Is a real number that satisfies the following relationship.
  • the reaction between the organomagnesium compound [III-1] and the compound [III-2] is not particularly limited, but is not limited to aliphatic hydrocarbons such as hexane and heptane and / or aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene.
  • the reaction is preferably performed between room temperature and 150 ° C. in an active reaction medium.
  • the order of addition in the reaction for producing the liquid promoter component is not particularly limited, and is a method of adding compound [III-2] to organomagnesium compound [III-1], and organomagnesium compound to compound [III-2]. Any method of adding [III-1] or adding both at the same time may be used.
  • the reaction ratio between the organomagnesium compound [III-1] and the compound [III-2] is not particularly limited, but the compound [III- with respect to all metal atoms contained in the liquid promoter component [II] synthesized by the reaction is not limited.
  • the compound [III-2] is preferably added so that the molar ratio of 2] is 0.01 to 2, and more preferably 0.1 to 1.
  • the liquid promoter component [II] is used as an impurity scavenger.
  • the liquid promoter component [II] hardly reduces the polymerization activity even at a high concentration, and therefore can exhibit a high polymerization activity in a wide concentration range. Therefore, the polymerization activity of the olefin polymerization catalyst containing the liquid promoter component [II] can be easily controlled.
  • the liquid promoter component [II] may be used alone or in combination of two or more.
  • liquid promoter component [II] concentration of liquid promoter component [II] at the time of using for superposition
  • the molar concentration of all the metal atoms contained in liquid promoter component [II] is 0.001 mmol / liter or more, 10 mmol / liter. Or less, more preferably 0.01 mmol / liter or more and 5 mmol / liter or less.
  • the molar concentration is 0.001 mmol / liter or more, the effect of impurities as a scavenger can be sufficiently exhibited, and if it is 10 mmol / liter or less, the polymerization activity can be sufficiently exhibited.
  • the organomagnesium compound [III-1] is an organomagnesium compound that is soluble in the hydrocarbon solvent represented by the above formula (16).
  • the organomagnesium compound [III-1] is shown as a complex compound form of organomagnesium soluble in a hydrocarbon solvent, but (R 4 ) 2 Mg and these and other metals It includes all complexes with compounds.
  • the hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms of R 4 and R 5 is an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group, and is a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a 1-methylethyl group.
  • it is a primary alkyl group.
  • the metal atom M 1 can be a metal element belonging to the group consisting of Groups 1 to 3 of the periodic table, and examples thereof include lithium, sodium, potassium, beryllium, zinc, boron, and aluminum. Of these, aluminum, boron, beryllium, and zinc are particularly preferable.
  • the molar ratio b / a of magnesium with respect to the metal atom M 1 is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.1 to 50, and more preferably in the range of 0.5 to 10.
  • the organomagnesium compound [III-1] is preferably an organomagnesium compound soluble in a hydrocarbon solvent, and R 4 and R 5 in the above formula (16) are represented by the following three groups ( More preferably, it is any one of i), (ii), and (iii).
  • R 4 and R 5 are a secondary or tertiary alkyl group having 4 to 6 carbon atoms, preferably R 4 and R 5 are both 4 to 6 carbon atoms, and At least one is a secondary or tertiary alkyl group.
  • R 4 and R 5 are alkyl groups different from each other, preferably R 4 is an alkyl group having 2 or 3 carbon atoms, and R 5 is an alkyl group having 4 or more carbon atoms. is there.
  • R at least one of 4 and R 5 are hydrocarbon groups having 6 or more carbon atoms, preferably R 4 and R 5 are both an alkyl group having 6 or more carbon atoms.
  • examples of the alkyl group having 2 or 3 carbon atoms include an ethyl group and a propyl group, and an ethyl group is preferable.
  • examples of the alkyl group having 4 or more carbon atoms include a butyl group, an amyl group, a hexyl group, and an octyl group, and a butyl group and a hexyl group are preferable.
  • examples of the hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms include a hexyl group, an octyl group, a decyl group, a phenyl group, and the like.
  • An alkyl group is preferable, and a hexyl group is more preferable.
  • organomagnesium compound [III-1] As the organomagnesium compound [III-1], increasing the number of carbon atoms of the alkyl group generally makes it easier to dissolve in a hydrocarbon solvent, but the solution tends to increase in viscosity, and an unnecessarily long alkyl group should be used. May be undesirable in handling.
  • the organomagnesium compound [III-1] is used as a hydrocarbon solution, but the solution may contain a slight amount of a complexing agent such as ether, ester, amine or the like, and the complex may be contained in the solution. Even if the agent remains, it can be used without any problem.
  • Compound [III-2] is a compound belonging to the group consisting of amine, alcohol, and siloxane compound.
  • the amine compound is not particularly limited, and examples thereof include aliphatic, alicyclic or aromatic amines.
  • amine compounds include methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, butylamine, dibutylamine, tributylamine, hexylamine, dihexylamine, trihexylamine, octylamine, dioctylamine, trioctylamine, aniline. N-methylaniline, N, N-dimethylaniline, toluidine and the like.
  • the alcohol compound is not particularly limited, but methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 1,1-dimethylethanol, pentanol, hexanol, 2-methylpentanol, 2 -Ethyl-1-butanol, 2-ethyl-1-pentanol, 2-ethyl-1-hexanol, 2-ethyl-4-methyl-1-pentanol, 2-propyl-1-heptanol, 2-ethyl-5 -Methyl-1-octanol, 1-octanol, 1-decanol, cyclohexanol, phenol are mentioned, and 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-pentanol and 2-ethyl-1-hexanol are preferred.
  • siloxane compound which has a structural unit shown by following formula (17) is mentioned.
  • the siloxane compound can be used in the form of a dimer or higher chain or cyclic compound composed of one type or two or more types of structural units.
  • R 6 and R 7 are groups selected from the group consisting of hydrogen, a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, or a substituted hydrocarbon group having 1 to 40 carbon atoms.
  • the hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms is not particularly limited, but is a methyl group, ethyl group, propyl group, 1-methylethyl group, butyl group, 1-methylpropyl group, 2-methylpropyl group, 1 , 1-dimethylethyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, decyl group, phenyl group, tolyl group and vinyl group.
  • the substituted hydrocarbon group having 1 to 40 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include a trifluoropropyl group.
  • siloxane compounds symmetrical dihydrotetramethyldisiloxane, hexamethyldisiloxane, hexamethyltrisiloxane, pentamethyltrihydrotrisiloxane, cyclic methylhydrotetrasiloxane, cyclic methylhydropentasiloxane, cyclic dimethyltetrasiloxane, cyclic methyltrifluoropropyl Tetrasiloxane, cyclic methylphenyltetrasiloxane, cyclic diphenyltetrasiloxane, (terminal methyl-capped) methylhydropolysiloxane, dimethylpolysiloxane, (terminal methyl-capped) phenylhydropolysiloxane, and methylphenylpolysiloxane are preferred.
  • the polymerization reaction of the linear polyethylene ( ⁇ ) can be performed in any of batch, semi-continuous and continuous methods, and a slurry polymerization method, a gas phase polymerization method, or a known polymerization method can be used. .
  • the slurry polymerization method is most suitable.
  • the polymerization can be performed in two or more stages having different reaction conditions.
  • the polymerization pressure is generally preferably 1 to 100 atm, more preferably 3 to 30 atm.
  • the molecular weight of the resulting polymer can be adjusted by changing the concentration of hydrogen present in the polymerization system, changing the polymerization temperature, or changing the concentration of the organometallic compound [B].
  • the polymerization temperature is preferably 20 ° C. to 115 ° C., more preferably 50 ° C. to 90 ° C.
  • the upper limit of the temperature is preferably a temperature at which the generated ethylene homopolymer or copolymer can substantially maintain a slurry state. If it is below this value, the molecular weight distribution of ethylene homopolymer or a copolymer will be 3 or more.
  • the inert solvent described above in the present embodiment is preferable, and isobutane, isopentane, heptane, hexane, octane, and the like are particularly preferable.
  • This inert solvent is passed through a column previously packed with molecular sieves (manufactured by Union Carbide, MS-4A, MS-13X), and the water concentration is controlled to 20 ppm or less.
  • molecular sieves manufactured by Union Carbide, MS-4A, MS-13X
  • the molecular weight of the obtained linear polyethylene can be adjusted by allowing hydrogen to be present in the polymerization system or changing the polymerization temperature. By adding hydrogen as a chain transfer agent in the polymerization system, the molecular weight can be controlled within an appropriate range.
  • the molar fraction of hydrogen is 0 mol% or more and 30 mol. % Or less, more preferably 0 mol% or more and 25 mol% or less, and further preferably 0 mol% or more and 20 mol% or less.
  • the metallocene-supported catalyst [I] is previously brought into contact with hydrogen and then introduced into the polymerization reactor together with the liquid promoter component [II].
  • the concentration of the catalyst near the outlet of the introduction line is high, and there is an increased possibility of partial high temperatures due to the rapid reaction of ethylene.
  • the initial activity of the catalyst can be suppressed.
  • side reactions and the like can be suppressed, and the dielectric loss tangent can be lowered. Therefore, in order to obtain the linear polyethylene used in the present embodiment, it is preferable to introduce hydrogen into the polymerization system after contacting hydrogen with the catalyst.
  • the polyethylene thus obtained is further subjected to solvent separation, catalyst deactivation and drying steps.
  • the solvent separation method in the method for producing linear polyethylene according to this embodiment can be performed by a decantation method, a centrifugal separation method, a filter filtration method, or the like, but a centrifugal separation method with good separation efficiency between the linear polyethylene and the solvent is more preferable. preferable.
  • the amount of the solvent contained in the ethylene polymer after the solvent separation is 70% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, still more preferably 50% by mass with respect to the mass of the linear polyethylene. It is below mass%.
  • the catalyst deactivation method in the method for producing linear polyethylene it is preferable to add alcohol or the like. Specifically, it is preferable to deactivate the used catalyst and the cocatalyst by adding a certain amount of alcohol (for example, methanol, ethanol, etc.) to the slurry after polyethylene polymerization.
  • alcohol for example, methanol, ethanol, etc.
  • the drying temperature in the method for producing linear polyethylene of the present embodiment is usually preferably from 50 ° C to 150 ° C, more preferably from 50 ° C to 140 ° C, and particularly preferably from 50 ° C to 130 ° C. If the drying temperature is 50 ° C. or higher, efficient drying is possible. On the other hand, if the drying temperature is 150 ° C. or lower, it is possible to dry in a state where the decomposition and crosslinking of the ethylene polymer are suppressed.
  • the high pressure low density polyethylene ( ⁇ ) preferably used in the polyethylene resin composition of the present invention is an ethylene homopolymer or a copolymer of ethylene and one or more ⁇ -olefins having 3 to 20 carbon atoms. Preferably, it can be obtained by a known high-pressure radical polymerization method.
  • the density of the high-pressure low-density polyethylene ( ⁇ ) preferably used in the present invention is preferably 910 to 930 kg / m 3 , more preferably 915 to 928 kg / m 3 .
  • the density of the high-pressure method low-density polyethylene ( ⁇ ) can be measured by the method described in Examples below.
  • the density of the high pressure method low density polyethylene ( ⁇ ) in the polyethylene resin composition can be measured by fractionating only the high pressure method low density polyethylene by a method such as a cross fractionation chromatography method (CFC method). it can.
  • the MFR of the high-pressure low-density polyethylene ( ⁇ ) used in this embodiment is preferably 0.1 to 10 g / 10 minutes, more preferably 1.0 to 5 g / 10 minutes.
  • the MFR of the high-pressure method low-density polyethylene ( ⁇ ) can be measured by the method described in Examples below.
  • the MFR of the high pressure method low density polyethylene ( ⁇ ) in the polyethylene resin composition can be determined from the blending ratio of the MFR of the resin composition and the high pressure method low density polyethylene.
  • the occupation ratio of the component having a converted molecular weight of 10 6 or more of the high pressure method low density polyethylene ( ⁇ ) used in the present embodiment is preferably 1.5 to 9.0% by mass, more preferably 2.5 to 8. It is 7% by mass, and more preferably in the range of 4.0 to 8.5% by mass.
  • a high-pressure low-density polyethylene ( ⁇ ) having a high molecular weight component can be obtained by radical polymerization of ethylene in an autoclave type reactor. If the high molecular weight low density polyethylene ( ⁇ ) component occupancy ratio of 10 6 or more is within the above range, there are many branched side chains of the high pressure low density polyethylene ( ⁇ ) and the branch point is the starting point.
  • linear polyethylene ( ⁇ ) is crystallized to form a network structure during the foam molding process in the linear polyethylene ( ⁇ ) and the high-pressure low-density polyethylene ( ⁇ ). Therefore, it is presumed that a high-frequency coaxial cable having a small voltage standing wave ratio can be obtained because the amount of attenuation is reduced because the foamed state of the foamed insulator is good and the generation of soot is suppressed. .
  • the occupation ratio of the component having a converted molecular weight of 10 6 or more of the high pressure method low density polyethylene ( ⁇ ) is 1.5% by mass or more, a blend of linear polyethylene ( ⁇ ) and high pressure method low density polyethylene ( ⁇ )
  • a blend of linear polyethylene ( ⁇ ) and high pressure method low density polyethylene ( ⁇ ) it is presumed that the linear polyethylene ( ⁇ ) and the high-pressure low-density polyethylene ( ⁇ ) can be made in a good compatible state and the crystal state of both can be prevented from phase separation.
  • a high-frequency coaxial cable with a small voltage standing wave ratio can be obtained because the amount of attenuation is small because the foamed state of the foamed insulator is good and the generation of soot is suppressed.
  • the occupancy ratio of the component having a reduced molecular weight of 10 6 or more can be determined by gel permeation chromatography (GPC), and more specifically can be measured by the method described in the examples described later.
  • the occupation rate of the component of the high molecular weight low density polyethylene ( ⁇ ) having a converted molecular weight of 10 6 or more in the polyethylene resin composition can also be measured by a method such as a cross fractionation chromatographic method (CFC method).
  • the high-pressure method low density polyethylene ( ⁇ ) having such characteristics is not limited, but can be obtained by radical polymerization of ethylene in an autoclave type reactor, and occupies components having a converted molecular weight of 10 6 or more. The rate is higher and there are more branched side chains. By using this, it is possible to obtain a high-frequency coaxial cable having a good foamed state and suppressed generation of soot.
  • the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the high-pressure method low-density polyethylene ( ⁇ ) used in the present embodiment is preferably 7-30, more preferably 10-27.
  • the molecular weight distribution of the high-pressure method low-density polyethylene ( ⁇ ) can be determined by a gel permeation chromatography method (GPC), and more specifically, can be measured by the method described in Examples described later.
  • the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the high-pressure method low-density polyethylene ( ⁇ ) is within the above range, there are many branched side chains of the high-pressure method low-density polyethylene ( ⁇ ). It is presumed that the linear polyethylene ( ⁇ ) crystallizes and a network structure is formed at the time of molding in the linear polyethylene ( ⁇ ) and the high pressure method low density polyethylene ( ⁇ ). At this time, it is presumed that a high-frequency coaxial cable having a good foamed state and suppressed generation of soot can be obtained.
  • the molecular weight distribution of the high pressure method low density polyethylene ( ⁇ ) is 7 or more, in the blend of the linear polyethylene ( ⁇ ) and the high pressure method low density polyethylene ( ⁇ ), the linear polyethylene ( ⁇ ) and the high pressure method are used. It is presumed that the low-density polyethylene ( ⁇ ) can be made in a good compatible state and the crystal state of both can be prevented from phase separation. For this reason, it is presumed that a high-frequency coaxial cable having a good foamed state and suppressed generation of soot can be obtained.
  • the melt tension ratio (hereinafter abbreviated as MTR) of the high-pressure method low-density polyethylene ( ⁇ ) is represented by the following formula [1], and its value is preferably 0.7 or more, more preferably 0.8. That's it.
  • the relationship between the melt flow rate ratio (hereinafter abbreviated as FRR) and the melt tension (hereinafter abbreviated as MT) preferably satisfies the following formula [2]. It is particularly preferable to satisfy both conditions.
  • the relationship between MTR and FRR and melt tension is preferably within the above range from the viewpoint of foam molding processability and molded appearance.
  • the high-pressure method low-density polyethylene ( ⁇ ) may be a copolymer of ethylene and other ⁇ -olefin, vinyl acetate, acrylate ester, or the like as long as the object of the present invention is not impaired.
  • the polyethylene resin composition of the present invention is preferably a resin composition composed of linear polyethylene ( ⁇ ) as described above and high-pressure low-density polyethylene ( ⁇ ).
  • linear polyethylene
  • high-pressure low-density polyethylene
  • a blend system of high-density polyethylene and low-density polyethylene is incompatible with each other, and the crystal state of both is phase-separated. Therefore, in a composition in which high-density polyethylene and low-density polyethylene are blended, the foamed state of the foam is poor, and there is concern about the generation of soot in the foam.
  • the molecular weight distribution (Mw / Mn) is as narrow as 3-7, linear polyethylene ( ⁇ ) having a uniform molecular weight, and the occupancy of the component having a converted molecular weight of 10 6 or more is 1.5-9.0 mass%.
  • a high-pressure low-density polyethylene ( ⁇ ) having a large number of branched side chains is polymer-blended in a predetermined ratio range, the crystallization speed is increased and the crystal size is reduced so that the crystal state is uniform.
  • linear polyethylene and high-pressure low-density polyethylene are co-crystallized in a compatible state.
  • Such a polyethylene resin composition for an insulator according to a preferred embodiment is excellent in insulation properties and foamability. Therefore, even when it is made into a foam, it has high insulating properties.
  • the polyethylene resin composition for insulator of the present invention is not limited to this, but can be obtained by melt-kneading linear polyethylene ( ⁇ ) and high-pressure low-density polyethylene ( ⁇ ) with an extruder.
  • the polymer state of the linear polyethylene ( ⁇ ) and the high-pressure method low density polyethylene ( ⁇ ) at the time of melt kneading includes powders, powders and pellets, pellets and pellets, etc. A blend of each other and a blend of powder and pellets are more preferable.
  • a linear polyethylene ( ⁇ ) powder of about 1 to 500 ⁇ m and a high-pressure method low density polyethylene ( ⁇ ) pellet of about 0.5 mm to 1 cm are melt-kneaded with an extruder.
  • low density polyethylene
  • high-pressure method low density polyethylene
  • a polyethylene resin composition for an insulator which is manufactured by a method of increasing blending efficiency and suppressing deterioration of a polymer, and can obtain a foam having a small dielectric loss tangent and a good foamed state.
  • the oxygen concentration at the time of melt-kneading can be represented by the oxygen concentration in the hopper chute into which the material is charged into the extruder, preferably 0.01 to 0.5% by volume, more preferably 0.01 to 0.00%.
  • the range is 3% by volume, more preferably 0.01 to 0.2% by volume.
  • the oxygen concentration can be achieved by removing oxygen remaining in the resin by nitrogen substitution in the following series of steps.
  • Step 1) A linear polyethylene ( ⁇ ) and a branched high-pressure low-density polyethylene ( ⁇ ) are charged into a raw material feeder at a predetermined ratio.
  • Step 2) Next, from there, the resin is supplied to a hopper chute installed on the extruder by a quantitative feeder (quantitative feeder).
  • Step 3) The resin is sequentially supplied to the extruder through a hopper chute and melt-kneaded in the extruder to obtain a polyethylene resin composition for an insulator.
  • step 1) vacuum degassing and nitrogen replacement are repeated three times in the raw material supplier into which the resin is charged.
  • step 2) the resin is dropped and moved in a hopper chute having a height of 50 cm or more, and at the same time, nitrogen is supplied from the base of the hopper chute close to the extruder.
  • additives can be added as necessary within a range not impairing the object of the present invention.
  • Additives include heat stabilizers, weather stabilizers, antistatic agents, anti-fogging agents, anti-blocking agents, slip agents, lubricants, nucleating agents, pigments, tackifiers, carbon black, talc, glass powder, glass fibers, etc.
  • Known additives such as inorganic fillers or reinforcing agents, organic fillers or reinforcing agents, flame retardants, and neutron shielding agents can be blended. Moreover, it can also be used by mixing with other thermoplastic resins.
  • Examples include tackifying resins, waxes, L-LDPE, polypropylene, poly-1-butene, poly-4-methyl-1-pentene, ethylene / vinyl acetate copolymers, ethylene / vinyl alcohol copolymers, polystyrene. These maleic anhydride graft products and the like can be exemplified.
  • the foam which consists of the polyethylene-type resin composition for insulators of this invention is demonstrated.
  • the polyethylene resin composition for insulators of the present invention is mainly used as a foam.
  • the foamed nucleating agent is preferably mixed with the polyethylene-based resin composition for an insulator to be foamed.
  • foam nucleating agents examples include resin powders such as nylon powder and fluororesin (Teflon (registered trademark)), organic foams such as azodicarbonamide, phthalic hydrazide, p, p'-oxy-bis-benzenesulfonylhydrazide, etc. And fine powders of inorganic compounds such as tantalum, boron nitride, silica, alumina and zirconium can be used. This foam nucleating agent has the effect of reducing the bubbles of the inert gas added during foaming and thus forming a uniform and fine cell structure.
  • resin powders such as nylon powder and fluororesin (Teflon (registered trademark)
  • organic foams such as azodicarbonamide, phthalic hydrazide, p, p'-oxy-bis-benzenesulfonylhydrazide, etc.
  • fine powders of inorganic compounds such as tantalum, boron n
  • the blending amount of the foam nucleating agent is preferably 0.02 to 3.0 parts by mass, more preferably 0.1 to 1.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyethylene resin composition for insulator.
  • the foam nucleating agent is preferably 0.02 to 3.0 parts by mass, more preferably 0.1 to 1.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyethylene resin composition for insulator.
  • the type of foam nucleating agent to be used is not limited, and either a chemical foaming agent or a physical foaming agent can be used. it can.
  • the inert gas preferably used as the blowing agent those selected from helium, neon, argon, krypton, xenon, radon, carbon dioxide and nitrogen are particularly preferably used. Among them, nitrogen and carbon dioxide gas, preferably nitrogen is desirable because of its cost advantage. These inert gases are usually used alone, but two or more kinds may be used if desired.
  • the addition amount of the inert gas is usually 0.01 to 10.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyethylene resin composition for insulator. When the amount is 0.01 parts by mass or more, a foam in a good state can be obtained. On the other hand, when the amount is 10 parts by mass or less, overfoaming is suppressed and a foam having excellent quality can be obtained.
  • the foam of the present embodiment has a closed cell ratio of 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more.
  • the closed cell ratio is 70% or more, it is possible to obtain a foam in which the uniformity of bubbles and the appearance of the surface are good and the generation of soot is suppressed.
  • the closed cell ratio can be measured by the method described in the following examples.
  • High-frequency coaxial cable A high-frequency coaxial cable according to an embodiment of the present invention will be described.
  • a high-frequency coaxial cable normally covers the outer periphery of an inner conductor made of annealed copper wire or the like with a foamed insulator, covers the periphery with an outer conductor made of copper tape, a copper waveguide, or the like, and further surrounds the periphery with polyethylene or the like. It consists of a structure covered with a sheath.
  • Various sizes and forms of high-frequency coaxial cables are used depending on the application, such as a general high-frequency coaxial cable having an outer diameter of 12 mm to 50 mm, a leaky coaxial cable having a slit in the outer conductor, and the like.
  • the polyethylene resin composition for insulators of the present invention can be used as an insulator for various types of high-frequency coaxial cables regardless of size and form.
  • a sufficiently heat-kneaded polyethylene resin composition is put into an extruder, and then an inert gas is injected to foam the polyethylene resin composition in a temperature range of +2 to + 50 ° C. of the melting point of the polyethylene resin composition. It is preferable to be manufactured. If the foaming temperature is lower than the melting point of the polyethylene-based resin composition + 2 ° C, the viscosity of the resin becomes too high, making it difficult to obtain a foam with a high foaming degree. If the foaming temperature is higher than the melting point + 50 ° C, the viscosity is low. Since it becomes too much, the foam of a favorable state cannot be obtained.
  • an L-type extruder or a single screw extruder is preferably used.
  • a single-screw extruder is an extruder having a L / D of 30 to 35, which uses a single-screw that has been conventionally used in the chemical foaming method, and even if this single-screw extruder is used. It is possible to produce a high-quality high-foam material comparable to that obtained when an L-shaped extruder is used.
  • the foamed insulator has a density of 940 kg / m 3 or more and 960 kg / m 3 or less, and a polyethylene-based resin composition for insulator and a foam having specific physical properties.
  • a polyethylene-based resin composition for insulator and a foam having specific physical properties By using the composition with the nucleating agent, good characteristics as a high-frequency coaxial cable can be obtained. For this reason, even if transmission / reception is performed with a control signal having a frequency of, for example, 2 GHz band or more using a cable, transmission loss is small, and communication speed and capacity can be improved in mobile communication and microwave communication.
  • the polyethylene-based resin composition for an insulator constituting the foamed insulator has a low dielectric loss tangent (tan ⁇ ) in a high-frequency band and a good foamed state, it is used as a foamed insulator for a high-frequency coaxial cable. Will not occur. As a result, it is possible to sufficiently satisfy the performance required as a high-frequency coaxial cable with a small attenuation amount of the high-frequency coaxial cable and a small voltage standing wave ratio.
  • Density The density was measured according to JIS-K-7112: 1999.
  • the maximum temperature at the melting peak position was determined as the melting point peak (° C.) from the endothermic curve observed in the process of 3).
  • Strain hardening property It measured with the following method. Equipment: ARES manufactured by TA Instruments Jig: Ext.
  • Viscosity Fixture Elongation Viscosity Measurement Jig Measurement Temperature: 134 ° C
  • Strain rate 0.5 / sec
  • Test piece Sheet of 18 mm ⁇ 10 mm and thickness of 0.7 mm (press molding) (Strain hardening degree calculation method)
  • the elongational viscosity at a strain rate of 0.5 / sec is plotted on a logarithmic graph with the horizontal axis representing time t (seconds) and the vertical axis representing elongational viscosity ⁇ E (Pa ⁇ seconds) every 0.01 seconds.
  • the strain hardening degree is obtained by extracting 40 measurement points adjacent in the direction of increasing strain starting from the measurement point at the start of measurement, and obtaining a straight line by the least square method based on the 40 measurement points. .
  • 40 measurement points adjacent in the direction in which the strain amount increases are extracted, and 40 measurement points are extracted. Based on the above, a straight line is obtained by the least square method.
  • ⁇ max / ⁇ lin was defined as the strain hardening degree ( ⁇ max).
  • MT Melt tension
  • the foamed insulator constituting the high-frequency coaxial cable was cut into a predetermined size, and its volume and weight were measured to obtain a specific gravity value after foaming.
  • the specific gravity value before foaming was determined by using pellets of polyethylene resin composition for insulator, hot press-molded, and cutting a 100 mm x 100 mm, 2.0 mm thick sheet into a predetermined size. It is measured using a density meter “Acpic II 1340-100CC (manufactured by Shimadzu Corporation)”.
  • the degree of foaming was determined using the following formula.
  • Foaming degree (%) ⁇ (specific gravity value before foaming) ⁇ (specific gravity value after foaming) ⁇ / (Specific gravity value before foaming) x 100 (%) (9) Closed cell ratio Measured according to ASTM D-2856, and determined by the following formula.
  • Closed cell ratio (%) [Vx ⁇ (Va ⁇ ⁇ f / ⁇ s)] ⁇ 100 [Va- (Va ⁇ ⁇ f / ⁇ s)]
  • Vx Actual volume (cm 3 ) of a foam made of a polyethylene resin composition
  • Va Apparent volume (cm 3 ) of a foam made of a polyethylene resin composition
  • ⁇ f Density (g / cm 3 ) of a foam made of a polyethylene resin composition
  • ⁇ s density of polyethylene-based resin composition (g / cm 3 ) (10)
  • Measurement of 2 GHz attenuation and voltage standing wave ratio (VSWR) Measurement of 2 GHz attenuation and voltage standing wave ratio (VSWR) of a high-frequency coaxial cable was performed using a scalar network analyzer 8757D manufactured by Agilent.
  • ⁇ 2GHz attenuation A: Less than 5.5 dB / 100 m A: 5.5 or more to less than 6.0 dB / 100 m X: 6.0 dB / 100 m or more ⁇ Voltage standing wave ratio (VSWR): ⁇ : 1.1 or less ⁇ : exceeding 1.1
  • VSWR Voltage standing wave ratio
  • the slurry was kept at 50 ° C., 270 ml of n-hexane solution of 1 mol / liter of diethylaluminum chloride and 270 ml of n-hexane solution of 1 mol / liter of titanium tetrachloride were added and reacted for 2 hours. After completion of the reaction, the supernatant was removed, and the solid catalyst component was washed four times with 7 liters of n-hexane while maintaining the internal temperature at 50 ° C. to obtain a solid catalyst component as a hexane slurry solution. The solid catalyst was separated, dried and analyzed, and as a result, 0.52 mmol of titanium was contained per gram of the solid catalyst.
  • the catalyst is 0.5 g / h of the solid catalyst [A-1] and 20 mmol / h of the organoaluminum compound [B-1] in terms of Al atom.
  • h and hexane were introduced at a rate of 40 l / h.
  • Hexane was passed through a column pre-packed with molecular sieves (manufactured by Union Carbide, MS-4A, MS-13X) and used with a water concentration of 6 ppm.
  • Hydrogen is used as a molecular weight regulator, ethylene, hydrogen and 1-butene are used.
  • the gas phase concentration of hydrogen is 43 mol%
  • the gas phase concentration of 1-butene is 2.4 mol%
  • the supply amount of ethylene is 10 kg / h.
  • the polymerization was conducted by supplying to the polymerization vessel.
  • the catalytic activity in the polymerization vessel was 20000 g / g / h.
  • a powdered linear polyethylene slurry was obtained by the polymerization.
  • the solvent was removed using a centrifuge under nitrogen, and a catalyst deactivation treatment was performed by adding a small amount of methanol to the obtained powder.
  • the powder was dried by blowing nitrogen at 90-95 ° C.
  • the obtained linear polyethylene ( ⁇ -i) had a density of 959 kg / m 3 , an MFR of 12, and a molecular weight distribution: Mw / Mn of 7.0.
  • titanium-1,3-pentadiene 200 mmol of [(Nt-butylamide) (tetramethyl- ⁇ 5 -cyclopentadienyl) dimethylsilane] titanium-1,3-pentadiene (hereinafter referred to as “titanium complex”) was added to Isopar E [Exon. Trade name of hydrocarbon mixture manufactured by Chemical Co.
  • borate bis (hydrogenated tallow alkyl) methylammonium-tris (pentafluorophenyl) (4-hydroxyphenyl) borate (hereinafter referred to as “borate”) was added to 50 cc of toluene and dissolved, and borate Of 100 mmol / liter of toluene was obtained. 5 cc of a 1 mol / liter hexane solution of ethoxydiethylaluminum was added to this toluene solution of borate at room temperature, and further hexane was added so that the borate concentration in the solution was 70 mmol / liter. Then, it stirred at room temperature for 1 hour and obtained the reaction mixture containing a borate.
  • organomagnesium compound [III-1] an organomagnesium compound represented by AlMg 6 (C 2 H 5 ) 3 (n—C 4 H 9 ) 12 was used. Methyl hydropolysiloxane (viscosity 20 centistokes at 25 ° C.) was used as compound [III-2].
  • Liquid promoter component [II] was prepared by adding 40 cc of hexane containing 2.27 g (37.8 mmol) with stirring, and then raising the temperature to 80 ° C. and reacting with stirring for 3 hours.
  • a copolymer of ethylene and 1-butene which is a linear polyethylene ( ⁇ ) was polymerized at a total pressure of 0.8 MPa.
  • a powdered linear polyethylene slurry was obtained by the polymerization. The solvent was removed using a centrifuge under nitrogen, and a catalyst deactivation treatment was performed by adding a small amount of methanol to the obtained powder. The powder was dried by blowing nitrogen at 90-95 ° C.
  • the obtained linear polyethylene ( ⁇ -ii) ethylene-1-butene copolymer has a density of 947 kg / m 3 , an MFR of 5.0 g / 10 min, and a molecular weight determined by gel permeation chromatography.
  • An ethylene-1-butene copolymer ( ⁇ -ii) which is a linear polyethylene having a distribution (Mw / Mn) of 3.5 was obtained.
  • a mixed gas of ethylene and hydrogen (the gas composition is adjusted so that the molar ratio of hydrogen to ethylene + hydrogen can be maintained at 0.48) is a linear polyethylene ( ⁇ ) with a total pressure of 0.8 MPa.
  • An ethylene homopolymer was polymerized.
  • the obtained ethylene homopolymer which is a linear polyethylene ( ⁇ ) has a density of 966 kg / m 3 , an MFR of 12 g / 10 min, and a molecular weight distribution: Mw / Mn of 3.4.
  • a polymer ( ⁇ -iii) was obtained.
  • a mixed gas of ethylene and hydrogen (the gas composition is adjusted so that the molar ratio of hydrogen to ethylene + hydrogen can be maintained at 0.3) is a linear polyethylene ( ⁇ ) with a total pressure of 0.8 MPa.
  • An ethylene homopolymer was polymerized.
  • the obtained ethylene homopolymer which is a linear polyethylene ( ⁇ ) has a density of 957 kg / m 3 , an MFR of 8 g / 10 min, and a molecular weight distribution: Mw / Mn of 3.5.
  • a polymer ( ⁇ -iv) was obtained.
  • ethylene-1-butene copolymer ( ⁇ -ii) In the method for obtaining ethylene-1-butene copolymer ( ⁇ -ii), hexane not treated with a column packed with molecular sieves is used, and the reaction temperature is as high as 78 ° C. The same method was performed except that the catalyst deactivation treatment after the centrifugal separator with methanol was not performed.
  • the resulting ethylene-1-butene copolymer which is a linear polyethylene ( ⁇ -v), has a density / MFR / molecular weight distribution (Mw / Mn) different from that of the ethylene-1-butene copolymer ( ⁇ -ii). It was the same.
  • ethylene polymer as high-pressure low-density polyethylene ( ⁇ )] ( ⁇ -i) Obtained by radical polymerization of ethylene in an autoclave type reactor.
  • the polymerization conditions are set to a temperature of 200 to 300 ° C. and a polymerization pressure of 100 to 250 MPa in the presence of a peroxide, and the density is 919 kg / m 3 and the MFR is 2.0 g / 10 min. i) was obtained.
  • the high pressure low density polyethylene ( ⁇ -i) has a melt tension ratio of 0.85, a melt flow rate ratio of 43.1, a melt flow rate ratio (hereinafter abbreviated as FRR) and a melt tension (hereinafter abbreviated as MT).
  • Table 1 shows the occupation ratio of components with a converted molecular weight of 10 6 or more, molecular weight distribution: Mw / Mn, and melt tension (190 ° C.) of ( ⁇ -i).
  • ⁇ -ii High pressure low density polyethylene ( ⁇ -ii) having a density of 923 kg / m 3 and MFR of 3.8 g / 10 min was obtained in the same manner as ( ⁇ -i).
  • the high pressure method low density polyethylene ( ⁇ -ii) had a melt tension ratio of 0.56 and a melt flow rate ratio of 41.5.
  • Table 1 shows the occupancy ratio of components having a converted molecular weight of 10 6 or more, molecular weight distribution: Mw / Mn, and melt tension (190 ° C.) of ( ⁇ -ii).
  • Examples 1 to 6 A powdered linear polyethylene ( ⁇ ) and a pellet-shaped high-pressure low-density polyethylene ( ⁇ ) were mixed in the proportions shown in Table 1 to obtain a polyethylene-based resin composition for an insulator.
  • Linear polyethylene ( ⁇ ) and high-pressure low-density polyethylene ( ⁇ ) are charged into a gas-tight raw material supply device (80L) at a predetermined ratio, and after vacuum degassing and nitrogen substitution are repeated three times, a quantitative supply device (Quantitative feeder) supplies resin to a hopper chute installed on an extruder. The height from the metering feeder through the hopper chute to the material feeding port of the twin screw extruder was 75 cm.
  • nitrogen gas purity 99.9% by volume
  • the oxygen concentration in the atmosphere inside the hopper chute is 0.08% by the oxygen concentration meter (Toray, zirconia type oxygen concentration meter: LC-750L) provided at the root of the hopper chute and near the material supply port of the twin screw extruder. It was confirmed that.
  • the compound is put into the first extruder and melted and kneaded sufficiently at 200 ° C.
  • an appropriate amount of argon gas which is a foaming agent, is injected by a gas injector, and is kneaded well with the resin.
  • a foamed insulator having an outer diameter of 22.4 mm was formed on the outer periphery of the corrugated soft copper tube. At that time, the supply amount of argon gas was gradually increased so that the foaming degree of the foamed insulator was maximized.
  • a high-frequency coaxial cable (outer diameter: about 28 mm) was manufactured by coating an outer conductor having an outer diameter of 25.1 mm on the foamed insulator and further covering the outer conductor with a polyethylene sheath.
  • the evaluation results of the obtained polyethylene resin composition for insulator and the high-frequency coaxial cable obtained therefrom are shown together in Table 2. Further, with respect to the obtained polyethylene resin composition of Example 2, a plot of elongational viscosity is shown in FIG.
  • a high-frequency coaxial cable having an outer diameter of about 50 mm (a corrugated annealed copper pipe diameter of 17.3 mm, an insulator outer diameter of 44.5 mm, and an outer conductor outer diameter of 46.5 mm) was produced using the composition of Example 1.
  • the 2 GHz attenuation was a low value of less than 3.5 dB / 100 m, and the voltage standing wave ratio was 1.1 or less.
  • Linear polyethylene ( ⁇ ) and high-pressure method low density polyethylene ( ⁇ ) were blended in the proportions shown in Table 2, and a polyethylene resin composition was obtained in the same manner as in Example 1.
  • the polyethylene resin composition of Comparative Example 2 could not confirm strain curability in the measurement of elongational viscosity.
  • a high-frequency coaxial cable was produced by the same method as in Example 1 using the obtained polyethylene-based resin composition for insulator, and the polyethylene-based resin composition for insulator and the high-frequency coaxial cable were evaluated. The results are also shown in Table 2.
  • linear polyethylene ( ⁇ -vii) is a copolymer of ethylene and 1-butene having the physical properties shown in Table 1, polymerized using a Ziegler catalyst by the method described in JP-A-60-4506. It is.
  • the polyethylene-based resin composition of the present invention is excellent as a material for an insulator because it has excellent strength and rigidity and has superior insulating properties.
  • the insulator obtained by using the polyethylene resin composition for an insulator according to the present invention is not only excellent in strength and rigidity, but also excellent in insulation and foamability, and thus is suitable as an insulator for a high-frequency coaxial cable. .

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Abstract

 強度や剛性に優れ、かつより優れた絶縁性を有し、絶縁体用の材料に適したポリエチレン系樹脂組成物を提供する。高周波帯域においても減衰量が小さく、かつ屋外でも使用可能な高周波同軸ケーブルを提供する。 下記(1)~(3)の要件を満たすことを特徴とする絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物。 (1)密度が940~960kg/mである。 (2)190℃、2.16kg荷重におけるメルトフローレートが0.1~20g/10分である。 (3)空洞共振器摂動法による2.45GHzのtanδが0.4×10-4~1.0×10-4である。

Description

絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物およびそれを用いた高周波同軸ケーブル
 本発明は、強度や剛性に優れ、かつ高周波帯域においても絶縁性に優れた絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物およびそれを用いた高周波同軸ケーブルに関する。更に詳しくは、本発明は、絶縁性と発泡性にも優れる絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物であり、これを用いて得られる減衰量が小さく、電圧定在波比(VSWR)も小さい高周波同軸ケーブルに関するものである。
 同軸ケーブルは、導体の外周に絶縁体を被覆形成し、更に外部導体とシースを設けた構造を有しており、ここで使用される絶縁体の材料としては、従来、溶融張力が大きくかつ発泡させやすい低密度ポリエチレンをベース材料としたものが主に用いられてきた。
 近年、情報通信速度と容量アップを目的として、この同軸ケーブルで使用される信号の周波数が高くなる傾向にある。式(2)で示す通り、周波数が高くなると、同軸ケーブルから漏洩して減衰する信号の量が多くなる。したがって、高い周波数域でも使用可能な同軸ケーブル(高周波同軸ケーブル)に使用される絶縁体は、高い絶縁性(誘電率εや誘電正接tanδで示される)を有することが求められている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001

 また、高周波同軸ケーブルは、主に移動体通信施設やマイクロ波通信施設等、屋外で用いられることが多く、高周波同軸ケーブル自体が強度や剛性に優れることが求められる。そのため、高周波同軸ケーブルの主要部材である絶縁体も強度や剛性に優れることが求められている。
 小サイズケーブル(ケーブル外径:7/8インチサイズ等)用の絶縁体として用いられる、低密度ポリエチレンと高密度ポリエチレンの混合物と特定の成核剤からなる組成物が知られている(特許文献1)。しかしながら、小サイズのケーブルでは、絶縁体の厚みも薄くなってしまうため、成核剤として物理的発泡剤である窒化ホウ素粉末やフッ素樹脂粉末が必要である。成核剤として広く一般的に使用されている化学的発泡剤であるアゾジカルボンアミド(ADCA)等の使用に制限があるという問題がある。
 また、大サイズケーブル(13/8インチサイズ等)用の絶縁体として用いられる、メタロセン触媒で重合して得られる高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンの混合物からなる組成物が知られている(特許文献2)。一般に大サイズのケーブルでは、ケーブルの曲げ特性を高めるために内部導体としてコルゲート状のものが使用され、その場合、内部導体の周囲に絶縁体を形成する際に、内部導体の凹部周辺に連続気泡が発生し易くなる。したがって、絶縁体としては、発泡性の高いポリエチレン樹脂組成物が必要となるために、ポリエチレン樹脂組成物の密度を十分に高めることができないという問題がある。
 高周波数帯域における優れた誘電特性と、優れた耐熱老化特性と、優れた柔軟性とを両立できる絶縁ケーブルの絶縁体として、メタロセン触媒を用いて合成することによって得られたポリエチレンと、特定の酸化防止剤からなるポリエチレン系樹脂組成物が知られている(特許文献3)。しかしながら、特許文献3は主にUSBケーブルやHDMIケーブル等屋内で使用されるケーブルを意図したものであるため、低密度のポリエチレン(実施例では直鎖状低密度ポリエチレン)を主たる素材として用いたものである。前述の通り、低密度のポリエチレンは発泡性に優れるため絶縁体として優れているが、強度や剛性の点で劣り、屋外で使用されるような高周波同軸ケーブルの絶縁体としては適していない。
 したがって、高い周波数帯域で使用される高周波同軸ケーブルの絶縁体に適した「強度や剛性に優れ、かつより優れた絶縁性を有する絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物」が求められている。
特開2001-31792号公報 特開2003-217364号公報 特開2012-119197号公報
 本発明の課題は、強度や剛性に優れ、かつより優れた絶縁性を有し、絶縁体用に適したポリエチレン系樹脂組成物を提供することである。また、本発明の別の課題は、高周波帯域においても減衰量が小さく、かつ屋外でも使用可能な高周波同軸ケーブルを提供することである。
 本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、高い密度を有し、特定の特性(MFRと誘電正接tanδ)を有するポリエチレン系樹脂組成物が、上記課題を解決できることを見出し、本発明に至った。
 即ち、本発明は、下記[1]から[11]のいずれかに関する。
[1]
 下記(1)~(3)の要件を満たすことを特徴とする絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物。
 (1)密度が940~960kg/mである。
 (2)190℃、2.16kg荷重におけるメルトフローレートが0.1~20g/10分である。
 (3)空洞共振器摂動法による2.45GHzのtanδが0.4×10-4~1.0×10-4である。
[2]
 前記絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物が、(4)伸長粘度の測定においてひずみ硬化性を有し、かつ、ひずみ硬化度(λmax)が2~30である、ことを特徴とする[1]記載の絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物。
[3]
 前記絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物(γ)が、直鎖状ポリエチレン(α)90~60質量%と、高圧法低密度ポリエチレン(β)10~40質量%とを含んでなることを特徴とする[1]又は[2]に記載の絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物。
[4]
 前記直鎖状ポリエチレン(α)が、下記(α-1)~(α-4)の要件を満たし、かつ前記高圧法低密度ポリエチレン(β)が、下記(β-1)~(β-3)の要件を満たす[1]~[3]のいずれか1項に記載の絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物。
 (α-1)エチレン単独重合体又はエチレンから導かれる繰り返し単位と1又は2種以上の炭素数3~20のα-オレフィンから導かれる繰り返し単位とからなる共重合体である。
 (α-2)密度が935~975kg/mである。
 (α-3)190℃、2.16kg荷重におけるメルトフローレートが0.1~20g/10分である。
 (α-4)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により求められるMw/Mnが、3~7である。
(Mnは数平均分子量であり、Mwは重量平均分子量であり、Mw/Mnは分子量分布を表す指標である。)
 (β-1)密度が910~930kg/mである。
 (β-2)190℃、2.16kg荷重におけるメルトフローレートが0.1~10g/10分である。
 (β-3)ゲルパーミエーションクロマトグラフにより求められる換算分子量10以上の成分の占有率が全体の1.5~9.0質量%である。
[5]
 前記直鎖状ポリエチレン(α)が、担体物質、有機アルミニウム、環状η結合性アニオン配位子を有する遷移金属化合物、及び該環状η結合性アニオン配位子を有する遷移金属化合物と反応して触媒活性を発現する錯体を形成可能な活性化剤から調製されたメタロセン担持触媒と、液体助触媒成分を用いた重合により製造されたものである、請求項[1]~[4]のいずれか1項に記載の絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物。
[6]
 前記直鎖状ポリエチレン(α)と前記高圧法低密度ポリエチレン(β)とを溶融混練することを含み、溶融混練時の酸素濃度が0.01~0.5容量%であることを特徴とする[1]~[5]のいずれか1項に記載の絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物を製造する方法。
[7]
 [1]~[5]のいずれか1項に記載の絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物を不活性ガスによって発泡させたものであることを特徴とする発泡体。
[8]
 独立気泡率が70%以上であることを特徴とする[7]に記載の発泡体。
[9]
 前記絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物に対して不活性ガスを含浸させ、押し出し時の樹脂温度を前記絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物の融点の+2~+50℃の範囲とした条件下で押出発泡させることを特徴とする[7]または[8]に記載の発泡体の製造方法。
[10]
 内部導体、発泡絶縁体、外部導体およびシースを有し、
 該発泡絶縁体が請求項[1]~[5]のいずれか1項に記載の絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物、または[7]~[8]のいずれか1項に記載の発泡体を含む、
高周波同軸ケーブル。
[11]
 前記絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物100質量部に対し、発泡核剤を0.02~3.0質量部添加した後、不活性ガスを注入して発泡させ、得られた発泡体を前記内部導体外周に押出被覆する工程を有する[10]に記載の高周波同軸ケーブルの製造方法。
 本発明のポリエチレン系樹脂組成物は、強度や剛性に優れ、より優れた絶縁性を有しているため、絶縁体用として優れている。本発明の絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物を用いて得られる絶縁体は、強度や剛性に優れるばかりでなく、絶縁性や発泡性に優れているため、高周波同軸ケーブルの絶縁体として適している。
本発明の一実施例のポリエチレン系樹脂組成物の伸長粘度のプロットを示したグラフである。
 以下、本願発明について具体的に説明する。
 まず、本発明の絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物について説明する。
 本発明の絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物の密度は、940~960kg/mであり、好ましくは941~960kg/mであり、より好ましくは942~960kg/mである。絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物の密度は、JIS-K-7112:1999に従って、測定することができる。
 絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物の密度が940kg/m以上であれば、強度や剛性に優れるため、屋外で使用される高周波同軸ケーブルの絶縁体として適している。更に耐熱性にも優れ、かつ高周波同軸ケーブルの減衰量特性に優れる。絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物の密度が960kg/m以下であれば、耐衝撃特性に優れるため、様々な形態に折り曲げられる高周波同軸ケーブルの絶縁体として適している。
 絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物の密度は、例えば重合時に添加するコモノマーの量などによって制御することができる。また、異なる密度を有するポリエチレン樹脂を混合することによって制御することもできる。
 本発明の絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物のメルトフローレート(以下、「MFR」と記載する場合がある。)は、190℃、2.16kg荷重において0.1~20g/10分であり、好ましくは2.0~10g/10分、より好ましくは4.0~8.0g/10分である。絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物のMFRは、JIS-K-7210:1999(温度190℃、荷重2.16kg)に従って、測定することができる。
 絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物のMFRが0.1g/10分以上かつ20g/10分以下であれば、高周波同軸ケーブルにおける絶縁体の成形加工性に優れる。
 絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物のMFRは、例えば重合時の温度や添加する水素の量などによって制御することができる他、異なるMFRを有するポリエチレン樹脂を混合することによって制御することができる。
 本発明の絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物は、2.45GHzの誘電正接(tanδ)が0.4×10-4~1.0×10-4であり、好ましくは、0.4×10-4~0.98×10-4、さらに好ましくは0.5×10-4~0.95×10-4、最も好ましくは0.6×10-4~0.9×10-4である。絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物のtanδが0.4×10-4以上であれば、良好な発泡状態を有する発泡体を作成することが可能であり、絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物のtanδが1.0×10-4以下であれば、高周波同軸ケーブルの減衰量特性が良好となる。
 本発明の絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物が有する、2.45GHzという高い周波数において1.0×10-4以下という優れたtanδは従来のポリエチレン樹脂組成物では達成されていないレベルである。このような優れたtanδを有するポリエチレン系樹脂組成物は、ポリマー中に含有される低分子量成分、ポリマー鎖中の側鎖、側鎖の分子量、二重結合、或いは劣化により生じるポリマー鎖の架橋、極性成分等を制御することで達成することができる。詳細な製造方法は後述する。
 絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物の誘電正接(tanδ)は、以下の方法によって測定することができる。
(測定方法)
装置:空洞共振器摂動法誘電率測定装置(関東電子応用開発社製)
   ネットワークアナライザー8720D(アジレント社製)
測定温度、湿度:23℃、45%
試験片の作製:熱プレス成形して100mm×100mm、厚み2.0mmのシートを所定の大きさ(1.2~1.8mm□×80mmの棒状)に切削して測定用サンプルを作製する。
 本発明の絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物は、伸長粘度の測定においてひずみ硬化性を有することが好ましい。このひずみ硬化性は、伸長粘度の非線形性を表す指標であり、通常、分子の絡み合いが多いほど、この値が大きくなると言われている。分子の絡み合いは、一般的にポリマー鎖中の分岐の量、分岐鎖の長さに影響を受け、分岐の量が多く、分岐の長さが長いほど、ひずみ硬化性は大きくなる。ひずみ硬化性を有することにより、樹脂組成物の発泡性が向上するため、より優れた絶縁性を有する絶縁体を得ることができる。
 ここで、ひずみ硬化性はひずみ硬化度(λmax)によって表すことができる。本発明の絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物のひずみ硬化度は2~30であることが好ましく、より好ましくは5~30、さらに好ましくは10~30である。ひずみ硬化度が2以上であれば、高発泡化、且つ発泡状態が良好な発泡体を作成することが可能であり、ひずみ硬化度が30以下であれば、高周波同軸ケーブルの減衰量特性が良好となる。
 ひずみ硬化度の測定方法は、一軸伸長粘度を測定できる方法であればどのような方法であってもよい。例えば、測定方法及び測定機器の詳細は、公知文献:Polymer 42(2001)8663に記載の方法が挙げられ、好ましい測定方法及び測定機器として、以下を挙げることができる。
(測定方法)
装置:ティー・エー・インスツルメント社製 ARES
冶具:ティー・エー・インスツルメント社製 Extentional Viscosity Fixture(EVF)伸長粘度測定用治具
測定温度:134℃
ひずみ速度:0.5/sec
試験片の作製:プレス成形して18mm×10mm、厚み0.7mmのシートを作製する。
(ひずみ硬化度の算出方法)
 ひずみ速度0.5/secの場合の伸長粘度を、横軸に時間t(秒)、縦軸に0.01秒毎の伸長粘度ηE(Pa・秒)を両対数グラフでプロットする(図1)。その両対数グラフ上でひずみ硬化を起こす前の粘度を直線で近似した時の伸長粘度の急激な立ち上がり現象をひずみ硬化性の有無の指標とする。また、ひずみ硬化度は、測定開始時の測定点を起点としてひずみ量が増加する方向に隣接する40個の測定点を抽出し、この40個の測定点に基づいて最小二乗法によって直線を得る。次に、上記測定開始時の測定点に、ひずみ量が増加する方向に隣接する測定点を起点とし、ひずみ量が増加する方向に隣接する40個の測定点を抽出し、40個の測定点に基づいて最小二乗法によって直線を得る。このような要領を繰り返していくと、伸長粘度曲線の任意の部分毎に沿った直線を無数に得ることができる。そして、これら直線のうち右肩上がりの直線のみを抽出すると、これら直線の傾きは、伸長粘度の測定開始点からひずみ量が増加する方向に、徐々に減少して一旦、最小値をとった後に増加に転じて最大値をとり、その後、徐々に減少する。この傾きが最小になる直線をひずみ硬化を起こす前の近似直線とする。次に、伸長粘度ηEの最大値(ηmax)を求め、ηmaxとなった時間をTmaxとする。上述の近似直線をTmaxまで延長し、時間Tmaxの時の粘度をηlinとする。ηmax/ηlinを、ひずみ硬化度(λmax)と定義し、ひずみ硬化性の指標とする。
 上述の通りひずみ硬化性はポリエチレン分子の絡み合いと関連があり、一般にポリマー鎖中の分岐の量、分岐鎖の長さに影響を受ける。したがって、分岐の多い低密度ポリエチレンではひずみ硬化性を有することが知られている。しかし、高密度のポリエチレンは一般に分岐を有していないため、ひずみ硬化性を有することは知られていない。高密度のポリエチレンにひずみ硬化性を発現させるためには、例えば電子線照射により架橋させることなどが挙げられる。
 また、高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンをブレンドする方法も挙げられる。しかしながら、上述の通り、一般的には高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンは非相溶であり、両者の結晶状態は相分離するため、上述の高いひずみ硬化度が得られない。両者の相溶性を高めるためには、分子量分布の狭い高密度ポリエチレンを用いる、高分子量成分の含有率の高い低密度ポリエチレンを用いる、高密度ポリエチレンをパウダーの状態で低密度ポリエチレンとブレンドして溶融混練するなどの手段が挙げられる。両者を溶融混練する際に、高密度ポリエチレンがパウダーの状態で溶融混練する、或いは、押出機内の酸素濃度を低く保つ等で、両者の相溶性が高くなり、高いひずみ硬化度を得ることができる。
 本発明の絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物の溶融張力は、発泡成形性等の観点から、190℃で10mN以上であることが好ましい。190℃における溶融張力の好ましい範囲は、10~40mNであり、より好ましくは20~30mNである。10mN以上であれば、より優れた発泡状態の絶縁体を得ることができる。40mN以下であれば、絶縁体に加工する際に、押出機の負荷(電流値)が小さいので好ましい。
 溶融張力の測定方法は、後述の実施例で詳しく説明される。
 本発明の絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物は、直鎖状ポリエチレン(α)と高圧法低密度ポリエチレン(β)とを含むポリエチレン系樹脂組成物であることが好ましい。ポリエチレン系樹脂組成物における直鎖状ポリエチレン(α)と高圧法低密度ポリエチレン(β)の配合割合は、直鎖状ポリエチレン(α)90~60質量%、高圧法低密度ポリエチレン(β)10~40質量%であることが好ましく、直鎖状ポリエチレン(α)の配合量は85~65質量%であることがより好ましく、さらに好ましくは80~70質量%である。高圧法低密度ポリエチレン(β)の配合量は、より好ましくは15~35質量%、さらに好ましくは20~30質量%である。
 高圧法低密度ポリエチレン(β)の配合量が10質量%以上であれば、発泡状態が良好な発泡体を作成することが可能であり、40質量%以下であれば、発泡絶縁体の減衰量が小さくなり、且つす(鬆)の発生が抑制されるため電圧定在波比が小さい高周波同軸ケーブルを容易に得ることができる。
 また、本実施の形態において、ポリエチレン系樹脂組成物における直鎖状ポリエチレン(α)と高圧法低密度ポリエチレン(β)の配合割合は、クロス分別クロマトグラフ法(CFC法)などの方法により測定することができる。具体的には、限定されるものでは無いが、高圧法低密度ポリエチレン(β)は、30~80℃の範囲に溶出ピークが検出され、直鎖状ポリエチレン(α)は、80~120℃の範囲に溶出ピークが検出される。各溶出ピークの積分溶出量より配合割合を測定することができる。
 本発明の絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物は、高周波帯域において誘電正接(tanδ)が低く、かつ高発泡化が可能で、発泡状態が良好な絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物である。
 高圧法低密度ポリエチレンは、その分子鎖に適度な長さの長鎖分岐を有しているため、分子鎖同士の絡み合いによって溶融張力が比較的高く、容易に発泡させることができるが、誘電正接は高くなる。一方、直鎖状ポリエチレンは、直鎖状で分子鎖同士の絡み合いが乏しいため、溶融張力が低く、安定的に発泡体を得ることが困難であるが、誘電正接は小さくなる。
本発明は、この相反する特性である誘電正接と発泡性を、特定のポリエチレンを使用して、特定の製法で製造することで、両立させることに成功したものである。
 以下、本発明の絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物を構成するポリエチレンの好ましい形態について説明する。
(直鎖状ポリエチレン(α))
 本発明のポリエチレン系樹脂組成物に好ましく用いられる直鎖状ポリエチレン(α)は、エチレン単独重合体又はエチレンから導かれる繰り返し単位と1又は2種以上の炭素数3~20のα-オレフィンから導かれる繰り返し単位とからなる共重合体であることが好ましい。なお、「直鎖状」ポリエチレンとは、従来の高圧法低密度ポリエチレンを除外する趣旨であり、それ以外のいかなるポリエチレンをも包含する概念である。
 エチレンと共重合させる炭素数3~20のα-オレフィンとしては、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-オクタデセン、1-エイコセン、3-メチル-1-ブテン、4-メチル-1-ペンテン、6-メチル-1-ヘプテンなどが挙げられる。α-オレフィンとしては、一般的に入手し易さから、1-ブテン、1-ヘキセン、1-オクテンが好ましく、重合プロセスを考慮すると、1-ブテンが好ましい。
 共重合体としては、エチレンと1種類のα-オレフィンとの共重合体であってもよく、エチレンと2種類以上を組合せたα-オレフィンとの共重合体であってもよい。直鎖状ポリエチレンとしては、エチレンとα-オレフィンの共重合体とエチレンと別のα-オレフィンとの共重合体を任意の比率でドライブレンド又はメルトブレンドした共重合体であってもよい。
 直鎖状ポリエチレンであるエチレン単独重合体又はエチレンとα-オレフィンとの共重合体において、エチレン単独重合体が最も好ましい。直鎖状ポリエチレン(α)のα-オレフィン含量は、好ましくは0.0~1.2モル%であり、より好ましくは0.5~1.0モル%であり、さらに好ましくは0.0~0.3モル%である。
高圧法低密度ポリエチレンとのブレンドにおいて、α-オレフィン含量が少ない直鎖状ポリエチレン、すなわちエチレン単独重合体の方が、相容状態が良好な傾向がみられる。よって、本発明の目的とする高周波帯域において誘電正接(tanδ)が低く、かつ発泡状態が良好な絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物が得られる。
一方、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)の場合、α-オレフィン含量が多いため、高圧法低密度ポリエチレン(β)との相溶性が悪くなる傾向がみられる。よって、高周波帯域において誘電正接(tanδ)が低いが、発泡状態が不良となる。
 本実施の形態で好ましく用いられる直鎖状ポリエチレン(α)の密度は、935~975kg/mであることが好ましく、より好ましくは940~970kg/mであり、さらに好ましくは945~965kg/mである。
 直鎖状ポリエチレン(α)の密度が935kg/m以上であれば、絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物に用いた場合に、高周波同軸ケーブルにおける発泡絶縁体の耐熱性、機械的特性、および高周波同軸ケーブルの減衰量特性に優れることからから好ましい。直鎖状ポリエチレン(α)の密度が975kg/m以下であれば、絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物に用いた場合、高周波同軸ケーブルにおける発泡絶縁体の機械的特性、衝撃性、および高周波同軸ケーブルの減衰量特性に優れることから好ましい。
 直鎖状ポリエチレンの密度は、絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物に用いた場合、高周波同軸ケーブルにおける発泡絶縁体の機械的特性、衝撃性と共に高周波同軸ケーブルの減衰量特性が良好であることを両立させることができる点でも、上記範囲内にあることが好ましい。
 本実施の形態において、密度は、以下の実施例に記載の方法により測定することができる。また、樹脂組成物中の直鎖状ポリエチレンの密度は、クロス分別クロマトグラフ法(CFC法)などの方法により直鎖状ポリエチレンを分取することにより測定することができる。
 本実施の形態で用いる直鎖状ポリエチレン(α)のMFRは、高周波同軸ケーブルにおける発泡絶縁体の成形加工性の観点から190℃、2.16kg荷重において0.1~20g/10分であることが好ましい。直鎖状ポリエチレン(α)のMFRは、より好ましくは1~15g/10分であり、さらに好ましくは5~10g/10分である。
 直鎖状ポリエチレン(α)のMFRが0.1g/10分以上かつ20g/10分以下であれば、高周波同軸ケーブルにおける発泡絶縁体の成形加工性に優れ、発泡状態が良好である。
 本実施の形態において、MFRは、以下の実施例に記載の方法により測定することができる。また、樹脂組成物中の直鎖状ポリエチレンのMFRは、樹脂組成物のMFRと直鎖状ポリエチレンの配合割合から求めることができる。
 本実施の形態で用いる直鎖状ポリエチレン(α)の分子量分布(Mw/Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC)において、3~7であり、より好ましくは3~6.5、さらに好ましくは3~6の範囲である。一般的な触媒であるチーグラーナッタ系触媒を用いて得られる直鎖状ポリエチレンの場合、分子量分布は低くても8~9程度であるが、後述の特定触媒を用いることにより分子量分布の狭い直鎖状ポリエチレンを得ることができる。
 直鎖状ポリエチレン(α)の分子量分布が、上記範囲内にあると、分子量の均一性に起因して、発泡絶縁体の発泡状態が良好なことから減衰量が小さくなり、且つす(鬆)の発生が抑制されるため電圧定在波比が小さい高周波同軸ケーブルを得ることができるので好ましい。
 特に、直鎖状ポリエチレン(α)の分子量分布が7以下であれば、直鎖状ポリエチレン(α)と高圧法低密度ポリエチレンのブレンドにおいて、従来の一般的なチーグラーナッタ系触媒を用いて重合されたエチレン単独重合体又はエチレンとα-オレフィンとの共重合体の場合と異なり、直鎖状ポリエチレン(α)と高圧法低密度ポリエチレン(β)とを良好な相溶状態とすることができ、両者の結晶状態が相分離することを抑制できると推定される。このため、発泡絶縁体の発泡状態が良好なことから減衰量が小さくなり、且つす(鬆)の発生が抑制されるため電圧定在波比が小さい高周波同軸ケーブルを得ることができると推定される。
 本実施の形態において、分子量分布は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC)により求めることができ、より具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。また、ポリエチレン系樹脂組成物中の直鎖状ポリエチレンの分子量分布は、クロス分別クロマトグラフ法(CFC法)などの方法により測定することができる。
 本発明で好ましく用いられる直鎖状ポリエチレン(α)は、エチレン単独重合体又はエチレンとα-オレフィンとの共重合体であって、分子量分布(Mw/Mn)は3~7と狭い。このため分子量が比較的均一となることにより本発明の課題が効果的に達成されるものと推察される。
 本発明で好ましく用いられる直鎖状ポリエチレン(α)の吸熱曲線の融点ピーク及び発熱曲線のピークである結晶化温度は、それぞれ示差走査型熱量計による昇温測定及び降温測定において求めることができる。
 直鎖状ポリエチレン(α)の示差走査型熱量計による昇温測定において得られる吸熱曲線の融点ピークが一つであることが好ましい。これによって直鎖状ポリエチレン(α)と高圧法低密度ポリエチレン(β)を相溶状態とすることができ、両者の結晶状態が相分離することを抑制できると推定される。このとき、発泡絶縁体の発泡状態が良好なことから減衰量が小さくなり、且つす(鬆)の発生が抑制されるため電圧定在波比が小さい高周波同軸ケーブルを得ることができる。
 直鎖状ポリエチレン(α)の示差走査型熱量計による降温測定において得られる発熱曲線のピークである結晶化温度が、110℃~130℃であることが好ましく、より好ましくは115℃~125℃であることが望ましい。結晶化温度が110℃以上であり、結晶化温度が130℃以下であれば、発泡絶縁体の発泡状態が良好なことから減衰量が小さくなり、且つす(鬆)の発生が抑制されるため電圧定在波比が小さい高周波同軸ケーブルを得ることができる。
 示差走査型熱量計による測定は、示差走査熱量計(パーキンエルマー社製DSC-7型装置)を用い、以下の条件で測定することができる。1)ポリマー試料約5mgをアルミパンに詰め200℃/分で200℃まで昇温し、200℃で5分間保持する。2)次いで、200℃から10℃/分の降温速度で50℃まで降温し、降温完了後5分間保持する。3)次いで、50℃から10℃/分の昇温速度で200℃まで昇温する。この2)の過程で観察される発熱曲線より発熱ピーク位置の最高温度を結晶化温度(℃)として求めることができる。また、この3)の過程で観察される吸熱曲線より融解ピーク位置の最高温度を融点ピーク(℃)として求めることができる。
本実施の形態で用いる直鎖状ポリエチレン(α)は、例えばチーグラーナッタ系触媒、メタロセン系触媒、クロム系触媒等から製造される。限定されるものでは無いが、本実施の形態で用いる分子量分布が狭い直鎖状ポリエチレン(α)を得る観点から、後述する特定のチーグラーナッタ系触媒、メタロセン系触媒が更に好ましい。誘電正接に影響を及ぼす、低分子成分量、触媒残渣量、残留塩素量、或いは二重結合量等が少ないメタロセン系触媒を用いて製造されることが最も好ましい。
(直鎖状ポリエチレンの製造方法)
本実施の形態で用いられる直鎖状ポリエチレン(α)を製造する触媒において、第一の好ましい形態である、特定のチーグラーナッタ系触媒について説明する。該チーグラーナッタ系触媒を用いると、一般的なチーグラーナッタ系触媒よりも分子量分布が小さい直鎖状ポリエチレンが得られる。
 前記チーグラーナッタ系触媒は、固体触媒[A]と有機金属化合物[B]からなり、固体触媒[A]が、下記一般式(1)で表される不活性炭化水素溶媒に可溶である有機マグネシウム化合物(a-1)と下記一般式(2)で表される塩素化剤(a-2)との反応により調製された担体(A-1)に、アルコール(A-2)を反応させ、次に下記一般式(3)で表される有機金属化合物(A-3)を反応させ、次に下記一般式(4)で表されるチタン化合物(A-4)を担持することにより調製されたものであり、有機金属化合物[B]が下記一般式(5)で示される有機アルミニウム化合物及び下記一般式(6)で表される不活性炭化水素溶媒に可溶である有機マグネシウム化合物からなる群に属することを特徴とする。
 (Mα(Mg)β(R(R(OR    -(1)
(式中、Mは周期律表第1族、第2族、第12族及び第13族からなる群に属するマグネシウム以外の金属原子であり、R、R及びRはそれぞれ炭素数2以上20以下の炭化水素基であり、α、β、a、b及びcは次の関係を満たす実数である。0≦α、0<β、0≦a、0≦b、0<c、0<a+b、0<c/(α+β)≦2、kα+2β=a+b+c(但し、kはMの原子価))
 HSiCl (4-(d+e))    -(2)
(式中、Rは炭素数1以上12以下の炭化水素基であり、dとeは次の関係を満たす数である。1≦d、1≦e、2≦d+e≦4)
 M (h-f)    -(3)
(式中Mは周期律表第I~III族に属する金属原子、Rは炭素数1以上20以下の炭化水素基であり、QはOR、OSiR、NR1011、SR12及びハロゲンからなる群に属する基を表し、R、R、R、R、R10、R11、R12は水素原子又は炭化水素基であり、fは0より大きな実数であり、hはMの原子価である)
 Ti(OR13(4-i)    -(4)
(式中、iは0以上4以下の実数であり、R13は炭素数1以上20以下の炭化水素基であり、Xはハロゲン原子である。)
 R14 (3-j)AlQ’    -(5)
(式中、R14は炭素数1以上12以下の炭化水素基であり、Q’は水素原子、ハロゲン原子、及びOR15からなる群に属する基であり、R15は炭素数1以上20以下の炭化水素基であり、jは0以上2以下の実数である)
 (Mγ(Mg)δ(R15(R16    -(6)
(式中、Mは周期律表第1族、第2族、第12族及び第13族からなる群に属するマグネシウム以外の金属原子であり、R15及びR16はそれぞれ炭素数2以上20以下の炭化水素基であり、γ、δ、m及びnは次の関係を満たす実数である。0≦γ、0<δ、0≦k、0≦m、pγ+2δ=m+n(但し、pはMの原子価))
 次に、固体触媒[A]について説明する。
 固体触媒[A]が、下記一般式(1)で表される不活性炭化水素溶媒に可溶である有機マグネシウム化合物(a-1)と下記一般式(2)で表される塩素化剤(a-2)との反応により調製された担体(A-1)に、アルコール(A-2)を反応させ、次に下記一般式(3)で表される有機アルミニウム化合物(A-3)を反応させ、次に下記一般式(4)で表されるチタン化合物(A-4)を担持することにより調製される。
 (Mα(Mg)β(R(R(OR    -(1)
(式中、Mは周期律表第1族、第2族、第12族及び第13族からなる群に属するマグネシウム以外の金属原子であり、R、R及びRはそれぞれ炭素数2以上20以下の炭化水素基であり、α、β、a、b及びcは次の関係を満たす実数である。0≦α、0<β、0≦a、0≦b、0<c、0<a+b、0<c/(α+β)≦2、kα+2β=a+b+c(但し、kはMの原子価))
 HSiCl (4-(d+e))    -(2)
(式中、Rは炭素数1以上12以下の炭化水素基であり、dとeは次の関係を満たす数である。1≦d、1≦e、2≦d+e≦4)
 M (h-f)    -(3)
(式中Mは周期律表第I~III族に属する金属原子、Rは炭素数1以上20以下の炭化水素基であり、QはOR、OSiR、NR1011、SR12及びハロゲンからなる群に属する基を表し、R、R、R、R、R10、R11、R12は水素原子又は炭化水素基であり、fは0より大きな実数であり、hはMの原子価である)
 Ti(OR13(4-i)    -(4)
(式中、iは0以上4以下の実数であり、R13は炭素数1以上20以下の炭化水素基であり、Xはハロゲン原子である。)
 次に、不活性炭化水素溶媒について説明する。不活性炭化水素溶媒は、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素化合物、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素化合物ないしシクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素化合物のことであり、脂肪族炭化水素であることが好ましい。
 次に、上記一般式(1)で表される不活性炭化水素溶媒に可溶である有機マグネシウム化合物について説明する。この有機マグネシウム化合物は、不活性炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウムの錯化合物の形として示されているが、ジヒドロカルビルマグネシウム化合物及びこの化合物と他の金属化合物との錯体のすべてを包含するものである。記号α、β、a、b、cの関係式kα+2β=a+b+cは金属原子の原子価と置換基との化学量論性を示している。
 上記一般式(1)において、RないしRで表される炭化水素基は、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基であり、たとえば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、プロピル、ヘキシル、オクチル、デシル、シクロヘキシル、フェニル基等が挙げられ、好ましくはRないしRはアルキル基である。α>0の場合、金属原子Mとしては、周期律表第I族ないし第III族に属する金属元素が使用でき、たとえば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ベリリウム、亜鉛、ホウ素、アルミニウム等が挙げられるが、アルミニウム、ホウ素、ベリリウム、亜鉛が特に好ましい。
 金属原子Mに対するマグネシウムの比β/αは、任意に設定可能であるが、好ましくは0.1~30、特に0.5~10の範囲が好ましい。また、α=0である或る種の有機マグネシウム化合物を用いる場合、例えば、Rが1-メチルプロピル等の場合には不活性炭化水素溶媒に可溶であり、このような化合物も本発明に好ましい結果を与える。一般式(Mα(Mg)β(R(R(ORにおいて、α=0の場合のR、Rは次に示す三つの群(1)、(2)、(3)のうちのいずれか一つの基であることが推奨される。
 (1)R、Rの少なくとも一方が炭素原子数4~6である二級又は三級のアルキル基であること、好ましくはR、Rがともに炭素原子数4~6であり、少なくとも一方が二級又は三級のアルキル基であること。
 (2)RとRとが炭素原子数の互いに相異なるアルキル基であること、好ましくはRが炭素原子数2又は3のアルキル基であり、Rが炭素原子数4以上のアルキル基であること。
 (3)R、Rの少なくとも一方が炭素原子数6以上の炭化水素基であること、好ましくはR、Rに含まれる炭素原子数を加算すると12以上になるアルキル基であること。
 以下これらの基を具体的に示す。(1)において炭素原子数4~6である二級又は三級のアルキル基としては、1-メチルプロピル、2-メチルプロピル、1,1-ジメチルエチル、2-メチルブチル、2-エチルプロピル、2,2-ジメチルプロピル、2-メチルペンチル、2-エチルブチル、2,2-ジメチルブチル、2-メチル-2-エチルプロピル基等が用いられ、1-メチルプロピル基が特に好ましい。次に(2)において炭素原子数2又は3のアルキル基としてはエチル、1-メチルエチル、プロピル基等が挙げられ、エチル基が特に好ましい。また炭素原子数4以上のアルキル基としては、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル基等が挙げられ、ブチル、ヘキシル基が特に好ましい。
 さらに、(3)において炭素原子数6以上の炭化水素基としては、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、フェニル、2-ナフチル基等が挙げられる。炭化水素基の中ではアルキル基が好ましく、アルキル基の中でもヘキシル、オクチル基が特に好ましい。一般に、アルキル基に含まれる炭素原子数が増えると不活性炭化水素溶媒に溶けやすくなるが、溶液の粘度が高くなるために必要以上に長鎖のアルキル基を用いることは取り扱い上好ましくない。なお、上記有機マグネシウム化合物は不活性炭化水素溶液として使用されるが、該溶液中に微量のエーテル、エステル、アミン等のルイス塩基性化合物が含有され、あるいは残存していても差し支えなく使用できる。
 次にアルコキシ基(OR)について説明する。Rで表される炭化水素基としては、炭素原子数1以上12以下のアルキル基又はアリール基が好ましく、3以上10以下のアルキル基又はアリール基が特に好ましい。具体的には、たとえば、メチル、エチル、プロピル、1-メチルエチル、ブチル、1-メチルプロピル、1,1-ジメチルエチル、ペンチル、ヘキシル、2-メチルペンチル、2-エチルブチル、2-エチルペンチル、2-エチルヘキシル、2-エチル-4-メチルペンチル、2-プロピルヘプチル、2-エチル-5-メチルオクチル、オクチル、ノニル、デシル、フェニル、ナフチル基等が挙げられ、ブチル、1-メチルプロピル、2-メチルペンチル及び2-エチルヘキシル基が特に好ましい。
 これらの有機マグネシウム化合物は、一般式RMgX及びR Mg(Rは前述の意味であり、Xはハロゲンである)からなる群に属する有機マグネシウム化合物と、一般式M 及びM (k-1)H(M、R、kは前述の意味である)からなる群に属する有機金属化合物とを不活性炭化水素溶媒中、室温~150℃の間で反応させ、必要な場合には続いてRで表される炭化水素基を有するアルコール又は不活性炭化水素溶媒に可溶な上記Rで表される炭化水素基を有するアルコキシマグネシウム化合物、等と反応させる方法により合成される。
 このうち、不活性炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウム化合物とアルコールとを反応させる場合、反応の順序については、有機マグネシウム化合物中にアルコールを加えていく方法、アルコール中に有機マグネシウム化合物を加えていく方法、又は両者を同時に加えていく方法のいずれの方法も用いることができる。本発明において不活性炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウム化合物とアルコールとの反応比率については特に制限はないが、反応の結果、得られるアルコキシ基含有有機マグネシウム化合物における、全金属原子に対するアルコキシ基のモル組成比c/(α+β)の範囲は0≦c/(α+β)≦2であり、0≦c/(α+β)<1が特に好ましい。
 次に、好ましく用いられる塩素化剤について説明する。
 (A-1)を合成する際に好ましく使用される塩素化剤は下記の一般式(2)で示される、少なくとも一つはSi-H結合を有する塩化珪素化合物である。
 HSiCl (4-(d+e))    -(2)
(式中、Rは炭素数1以上12以下の炭化水素基であり、dとeは次の関係を満たす数である。1≦d、1≦e、2≦d+e≦4)
 上記の式(2)において、Rで表される炭化水素基は、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基であり、たとえば、メチル、エチル、プロピル、1-メチルエチル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、デシル、シクロヘキシル、フェニル基等が挙げられ、炭素数1以上10以下のアルキル基が好ましく、メチル、エチル、プロピル、1-メチルエチル基等の炭素数1~3のアルキル基が特に好ましい。また、d及びeは2≦d+e≦4の関係を満たす1以上の実数であり、eが2以上であることが特に好ましい。
 これらの化合物としては、HSiCl、HSiClCH、HSiCl、HSiCl、HSiCl(1-CH)、HSiCl、HSiCl、HSiCl(4-Cl-C)、HSiClCH=CH、HSiClCH、HSiCl(1-C10)、HSiClCHCH=CH、HSiClCH、HSiClC、HSiCl(CH、HSiCl(C、HSiClCH(1-CH)、HSiClCH(C)、HSiCl(C等が挙げられ、これらの化合物又はこれらの化合物から選ばれた二種類以上の混合物からなる塩化珪素化合物が使用される。塩化珪素化合物としては、トリクロロシラン、モノメチルジクロロシラン、ジメチルクロロシラン、エチルジクロロシランが好ましく、トリクロロシラン、モノメチルジクロロシランが特に好ましい。
 次に、好ましく用いられる有機マグネシウム化合物と塩素化剤との反応について説明する。有機マグネシウム化合物と塩素化剤との反応に際しては塩素化剤を予め反応溶媒体、たとえば、不活性炭化水素溶媒、1,2-ジクロルエタン、o-ジクロルベンゼン、ジクロルメタン等の塩素化炭化水素、若しくはジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル系媒体、あるいはこれらの混合媒体を用いて希釈した後利用することが好ましい。特に、触媒の性能上、不活性炭化水素溶媒が好ましい。この場合においては、反応の温度については特に制限はないが、反応の進行上、好ましくは塩素化剤として使用する塩化珪素化合物の沸点以上若しくは40℃以上で実施される。有機マグネシウム化合物と塩化珪素化合物との反応比率にも特に制限はないが、通常有機マグネシウム化合物1モルに対し、塩化珪素化合物0.01~100モルであり、好ましくは有機マグネシウム化合物1モルに対し、塩化珪素化合物0.1~10モルの範囲である。
 その反応方法については、有機マグネシウム化合物と塩化珪素化合物とを同時に反応器に導入しつつ反応させる同時添加の方法、塩化珪素化合物を事前に反応器に仕込んだ後に有機マグネシウム化合物を反応器に導入させる方法、もしくは有機マグネシウム化合物を事前に反応器に仕込んだ後に塩化珪素化合物を反応器に導入させる方法等があるが、塩化珪素化合物を事前に反応器に仕込んだ後に有機マグネシウム化合物を反応器に導入させる方法が好ましい。上記反応により得られる固体成分はろ過あるいはデカンテーション法により分離した後、不活性炭化水素溶媒を用いて充分に洗浄し、未反応物あるいは副生成物等を除去することが好ましい。
 有機マグネシウム化合物と塩化珪素化合物との反応を固体の存在下に行うこともできる。この固体は無機固体、有機固体のいずれでもよいが、無機固体を用いるほうが好ましい。無機固体として、下記のものが挙げられる。
 (i)無機酸化物
 (ii)無機炭酸塩、珪酸塩、硫酸塩
 (iii)無機水酸化物
 (iv)無機ハロゲン化物
 (v)(i)~(iv)なる複塩、固溶体ないし混合物
 無機固体の具体例としては、シリカ、アルミナ、シリカ・アルミナ、水和アルミナ、マグネシア、トリア、チタニア、ジルコニア、リン酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、珪酸マグネシウム、マグネシウム・カルシウム、アルミニウムシリケート[(Mg・Ca)O・Al・5SiO・nHO]、珪酸カリウム・アルミニウム[KO・3Al・6SiO・2HO]、珪酸マグネシウム鉄[(Mg・Fe)SiO]、珪酸アルミニウム[Al・SiO]、炭酸カルシウム、塩化マグネシウム、よう化マグネシウム等が挙げられるが、特に好ましくは、シリカ、シリカ・アルミナないし塩化マグネシウムが好ましい。無機固体の比表面積は、好ましくは20m/g以上特に好ましくは90m/g以上である。
 次に、好ましく用いられるアルコール(A-2)について説明する。アルコール(A-2)として、炭素数1以上20以下の飽和又は不飽和のアルコールが好ましい。このようなアルコールとしては、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール、2-ブタノール、2-メチル-1-プロパノール、2-メチル-2-プロパノール、1-ペンタノール、1-ヘキサノール、1-ヘプタノール、1-オクタノール、2-エチル-1-ヘキサノール、シクロヘキサノール、フェノール、クレゾール等が挙げられ、炭素数3~8の直鎖アルコールが特に好ましい。これらのアルコールを混合して使用することも可能である。
 アルコール(A-2)の使用量には特に制限はないが、担体(A-1)中に含まれるマグネシウム原子に対するモル比で0.05より大きく10以下であることが好ましく、0.1以上1以下がさらに好ましく、0.2以上0.5以下がさらに好ましい。アルコール(A-2)の使用量が、担体(A-1)中に含まれるマグネシウム原子に対するモル比で0.05より大きい場合には、触媒担体に含まれるSiを含む成分を効率的に除去することができるために触媒特性が向上するために好ましい。また、アルコール(A-2)の使用量が、担体(A-1)中に含まれるマグネシウム原子に対するモル比で10以下である場合には、過剰なアルコールが触媒に残存することにより触媒特性を低下させる現象を抑制できるために好ましい。さらには、アルコール(A-2)の使用量が、担体(A-1)中に含まれるマグネシウム原子に対するモル比で0.2以上0.5以下である場合には、触媒特性を向上させるために必要なアルコールが適当量触媒に残存するために好ましい。担体(A-1)とアルコール(A-2)との反応は、不活性炭化水素溶媒の存在下又は非存在下において行うことができる。反応時の温度には特に制限はないが、25℃以上200℃以下の範囲で実施されることが好ましい。
 次に、好ましく用いられる有機金属化合物(A-3)について説明する。
 この有機金属化合物(A-3)は下記の一般式(3)で表される。
 M (h-f)    -(3)
(式中Mは周期律表第I~III族に属する金属原子、Rは炭素数1以上20以下の炭化水素基であり、QはOR、OSiR、NR1011、SR12及びハロゲンからなる群に属する基を表し、R、R、R、R、R10、R11、R12は水素原子又は炭化水素基であり、fは0より大きな実数であり、hはMの原子価である)
 Mは周期律表第I~III族に属する金属原子であり、たとえば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ベリリウム、マグネシウム、ホウ素、アルミニウム等が挙げられるが、マグネシウム、ホウ素、アルミニウムが特に好ましい。Rで表される炭化水素基はアルキル基、シクロアルキル基又はアリール基であり、たとえば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、デシル、シクロヘキシル、フェニル基等が挙げられ、好ましくはアルキル基である。
 QはOR、OSiR、NR1011、SR12及びハロゲンからなる群に属する基を表し、R、R、R、R、R10、R11、R12は水素原子又は炭化水素基であり、Qがハロゲンであることが特に好ましい。
 有機金属化合物(A-3)の例としては、メチルリチウム、ブチルリチウム、メチルマグネシウムクロリド、メチルマグネシウムブロミド、メチルマグネシウムアイオダイド、エチルマグネシウムクロリド、エチルマグネシウムブロミド、エチルマグネシウムアイオダイド、ブチルマグネシウムクロリド、ブチルマグネシウムブロミド、ブチルマグネシウムアイオダイド、ジブチルマグネシウム、ジヘキシルマグネシウム、トリエチルホウ素、トリメチルアルミニウム、ジメチルアルミニウムブロミド、ジメチルアルミニウムクロリド、ジメチルアルミニウムメトキシド、メチルアルミニウムジクロリド、メチルアルミニウムセスキクロリド、トリエチルアルミニウム、ジエチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムブロミド、ジエチルアルミニウムエトキシド、エチルアルミニウムジクロリド、エチルアルミニウムセスキクロリド、トリプロピルアルミニウム、トリブチルアルミニウム、トリ(2-メチルプロピル)アルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリデシルアルミニウム等が挙げられ、有機アルミニウム化合物が特に好ましい。これらの化合物を混合して使用することも可能である。
 有機金属化合物(A-3)の使用量には特に制限はないが、アルコール(A-2)に対するモル比で、0.01倍以上20倍以下であることが好ましく、0.1倍以上10以下であることがさらに好ましく、0.5倍以上2.5倍以下であることがさらに好ましい。有機金属化合物(A-3)の使用量が、アルコール(A-2)に対するモル比で0.01倍以上であれば、過剰なアルコールを効率的に除去することが可能であり、また、有機金属化合物(A-3)の使用量が、アルコール(A-2)に対するモル比で20倍以下であれば、有機金属化合物(A-3)が触媒製造工程における有機金属化合物(A-3)反応の後の工程に悪影響をおよぼさない。さらには、有機金属化合物(A-3)の使用量が、アルコール(A-2)に対するモル比で0.5倍以上2.5倍以下であれば、触媒特性を改善するために必要なアルコールを触媒に残すことが可能である。また、担体(A-1)に含まれるマグネシウム原子に対するモル比で0.01倍以上20倍以下であることが好ましく、0.1倍以上10倍以下であることがさらに好ましい。反応の温度については特に制限はないが、25℃以上200℃以下であり、かつ反応媒体の沸点未満の範囲が好ましい。
 次に、好ましく用いられるチタン化合物(A-4)について説明する。
 チタン化合物(A-4)として下記の一般式(4)で表されるチタン化合物が使用される。
 Ti(OR13(4-i)    -(4)
(式中、iは0以上4以下の実数であり、R13は炭素数1以上20以下の炭化水素基であり、Xはハロゲン原子である。)
 R13で表される炭化水素基としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、2-エチルヘキシル、ヘプチル、オクチル、デシル、アリル基等の脂肪族炭化水素基、シクロヘキシル、2-メチルシクロヘキシル、シクロペンチル基等の脂環式炭化水素基、フェニル、ナフチル基等の芳香族炭化水素基等が挙げられるが、脂肪族炭化水素基が好ましい。Xで表されるハロゲン原子としては、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられるが、塩素が好ましい。具体的には、四塩化チタンが好ましい。上記から選ばれたチタン化合物(A-4)を、2種以上混合して使用することが可能である。
 チタン化合物(A-4)の使用量には特に制限はないが、担体(A-1)に対する担持量については、担体(A-1)に含まれるマグネシウム原子に対するモル比で0.01以上20以下が好ましく、0.05以上10以下が特に好ましい。チタン化合物(A-4)の担体(A-1)に対する担持量は、少なすぎれば触媒あたりの重合活性が低く、多すぎればチタンあたりの重合活性が低くなる傾向にある。チタン化合物(A-4)の担体(A-1)に対する担持量が、担体(A-1)に含まれるマグネシウム原子に対するモル比で0.01以上であれば、触媒あたりの重合活性が充分に高く、20以下であればチタンあたりの重合活性が充分に高い。担持の際の反応温度については特に制限はないが、25℃以上150℃以下の範囲で行うことが好ましい。
 チタン化合物(A-4)を担持する際、チタン化合物(A-4)と有機金属化合物(A-5)とを反応させることにより担持することが好ましい。この有機金属化合物(A-5)は前述の一般式(3)で表される化合物であり、前述の有機金属化合物(A-3)と同一であってもよく、異なっていてもよい。
 M (h-f)    -(3)
 (A-4)と(A-5)との反応の順序には特に制限は無く、(A-4)に続いて(A-5)を加える、(A-5)に続いて(A-4)を加える、(A-4)と(A-5)とを同時に添加する、のいずれの方法も可能であり、(A-4)に続いて(A-5)を加えることが好ましい。(A-4)に対する(A-5)のモル比は、好ましくは0.1~10、特に好ましくは0.5~5である。(A-2)と(A-5)との反応は不活性炭化水素溶媒中で行われるが、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素溶媒を用いることが好ましい。反応の温度については特に制限はないが、25℃以上200℃以下であり、かつ反応媒体の沸点未満の範囲が好ましい。
 次に、好ましく用いられる有機金属化合物[B]について説明する。有機金属化合物[B]は、下記一般式(5)で表される有機アルミニウム化合物又は下記一般式(6)で表される特定の有機マグネシウム化合物であることが好ましい。
 好ましく用いられる有機アルミニウム化合物は下記の一般式(5)で表される。
 R14 (3-j)AlQ’    -(5)
(式中、R14は炭素数1以上12以下の炭化水素基であり、Q’は水素原子、ハロゲン原子、及びOR15からなる群に属する基であり、R15は炭素数1以上20以下の炭化水素基であり、jは0以上2以下の実数である)
 R14の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、2-メチルプロピル基、ペンチル基、3-メチルブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、フェニル基、トリル基等が挙げられ、中でもエチル基、2-メチルプロピル基が特に好ましい。これらの炭化水素基は二種類以上含まれていてもよい。hは0.05以上1.5以下であることが好ましく、0.1以上1.2以下であることが特に好ましい。
 次に、上記有機マグネシウム化合物は下記の一般式(6)で表される。
 (Mγ(Mg)δ(R15(R16    -(6)
(式中、Mは周期律表第1族、第2族、第12族及び第13族からなる群に属するマグネシウム以外の金属原子であり、R15及びR16はそれぞれ炭素数2以上20以下の炭化水素基であり、γ、δ、m及びnは次の関係を満たす実数である。0≦γ、0<δ、0≦k、0≦m、pγ+2δ=m+n(但し、pはMの原子価))
 この有機マグネシウム化合物は、不活性炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウムの錯化合物の形として示されているが、ジヒドロカルビルマグネシウム化合物及びこの化合物と他の金属化合物との錯体のすべてを包含するものである。記号γ、δ、m、nの関係pγ+2δ=m+nは金属原子の原子価と置換基との化学量論性を示している。
 上記一般式(6)において、R15及びR16で表される炭化水素基は、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基であり、たとえば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、プロピル、ヘキシル、オクチル、デシル、シクロヘキシル、フェニル基等が挙げられ、好ましくはR15及びR16はアルキル基である。γ>0の場合、金属原子Mとしては、周期律表第I族ないし第III族に属する金属元素が使用でき、たとえば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ベリリウム、亜鉛、ホウ素、アルミニウム等が挙げられるが、アルミニウム、ホウ素、ベリリウム、亜鉛が特に好ましい。
 金属原子Mに対するマグネシウムの比δ/γには特に制限はないが、0.1以上30以下であることが好ましく、0.5以上10以下であることがさらに好ましい。また、γ=0である有機マグネシウム化合物を用いる場合、例えば、R15が1-メチルプロピル等の場合には不活性炭化水素溶媒に可溶であり、このような化合物も本発明に好ましい結果を与える。上記一般式(6)において、γ=0の場合のR15、R16は次に示す三つの群(1)、(2)、(3)のうちのいずれか一つの基であることが推奨される。
 (1)R15、R16の少なくとも一方が炭素原子数4以上6以下である二級又は三級のアルキル基であること、好ましくはR15、R16がともに炭素原子数4以上6以下であり、少なくとも一方が二級又は三級のアルキル基であること。
 (2)R15とR16とが炭素原子数の互いに相異なるアルキル基であること、好ましくはR15が炭素原子数2又は3のアルキル基であり、R16が炭素原子数4以上のアルキル基であること。
 (3)R15、R16の少なくとも一方が炭素原子数6以上の炭化水素基であること、好ましくはR15、R16に含まれる炭素原子数を加算すると12以上になるアルキル基であること。
 以下これらの基を具体的に示す。(1)において炭素原子数4以上6以下である二級又は三級のアルキル基としては、1-メチルプロピル、2-メチルプロピル、1,1-ジメチルエチル、2-メチルブチル、2-エチルプロピル、2,2-ジメチルプロピル、2-メチルペンチル、2-エチルブチル、2,2-ジメチルブチル、2-メチル-2-エチルプロピル基等が用いられ、1-メチルプロピル基が特に好ましい。
 次に、(2)において炭素原子数2又は3のアルキル基としてはエチル、1-メチルエチル、プロピル基等が挙げられ、エチル基が特に好ましい。また炭素原子数4以上のアルキル基としては、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル基等が挙げられ、ブチル、ヘキシル基が特に好ましい。
 さらに、(3)において炭素原子数6以上の炭化水素基としては、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、フェニル、2-ナフチル基等が挙げられる。炭化水素基の中ではアルキル基が好ましく、アルキル基の中でもヘキシル、オクチル基が特に好ましい。一般に、アルキル基に含まれる炭素原子数が増えると不活性炭化水素溶媒に溶けやすくなるが、溶液の粘度が高くなるために必要以上に長鎖のアルキル基を用いることは取り扱い上好ましくない。なお、上記有機マグネシウム化合物は不活性炭化水素溶液として使用されるが、該溶液中に微量のエーテル、エステル、アミン等のルイス塩基性化合物が含有され、あるいは残存していても差し支えなく使用できる。
 これらの有機マグネシウム化合物は、一般式R15MgX及びR15 Mg(R15は前述の意味であり、Xはハロゲンである)からなる群に属する有機マグネシウム化合物と、一般式M16 及びM16 (k-1)H(M、R16、kは前述の意味である)からなる群に属する有機金属化合物とを不活性炭化水素溶媒中、25℃以上150℃以下の間で反応させる方法により合成される。
 かくして得られたチーグラーナッタ触媒は、特にエチレンの重合及びエチレンと炭素数3以上のα-オレフィンとの共重合に対して、活性が高く、得られた直鎖状ポリエチレンは、一般的なチーグラーナッタ触媒よりも分子量分布が小さい特徴を有する。
(メタロセン系触媒)
本実施の形態で用いられる直鎖状ポリエチレン(α)を製造する触媒において、第二の好ましい形態である、メタロセン系触媒について説明する。
前記メタロセン系触媒は、(I-a)担体物質、(I-b)有機アルミニウム、(I-c)環状η結合性アニオン配位子を有する遷移金属化合物、及び(I-d)該環状η結合性アニオン配位子を有する遷移金属化合物と反応して触媒活性を発現する錯体を形成可能な活性化剤から調製されたメタロセン担持触媒[I]と、液体助触媒成分[II]から構成される。
(メタロセン担持触媒[I])
 メタロセン担持触媒[I]としては、(I-a)担体物質、(I-b)有機アルミニウム、(I-c)環状η結合性アニオン配位子を有する遷移金属化合物、及び(I-d)該環状η結合性アニオン配位子を有する遷移金属化合物と反応して触媒活性を発現する錯体を形成可能な活性化剤から調製されたメタロセン担持触媒を用いることが好ましい。
 (I-a)担体物質としては、有機担体、無機担体のいずれでもよい。
 有機担体としては、好ましくは、炭素数2~20のα-オレフィンの重合体、芳香族不飽和炭化水素重合体、及び極性基含有重合体などが挙げられる。
 炭素数2~20のα-オレフィンの重合体としては、例えば、エチレン樹脂、プロピレン樹脂、1-ブテン樹脂、エチレン-プロピレン共重合体樹脂、エチレン-1-ヘキセン共重合体樹脂、プロピレン-1-ブテン共重合体樹脂及びエチレン-1-ヘキセン共重合体などが挙げられる。
 芳香族不飽和炭化水素重合体としては、例えば、スチレン樹脂及びスチレン-ジビニルベンゼン共重合体樹脂などが挙げられる。
 極性基含有重合体としては、例えば、アクリル酸エステル樹脂、メタクリル酸エステル樹脂、アクリロニトリル樹脂、塩化ビニル樹脂、アミド樹脂、及びカーボネート樹脂などが挙げられる。
 無機担体としては、好ましくは、無機酸化物、無機ハロゲン化物、無機の炭酸塩、硫酸塩、及び硝酸塩、並びに水酸化物などが挙げられる。
 無機酸化物としては、例えば、SiO、Al、MgO、TiO、B、CaO、ZnO、BaO、ThO、SiO-MgO、SiO-Al、SiO-MgO及びSiO-Vなどが挙げられる。
 無機ハロゲン化合物としては、例えば、MgCl、AlCl及びMnClなどが挙げられる。
 無機の炭酸塩、硫酸塩、及び硝酸塩としては、例えば、NaCO、KCO、CaCO、MgCO、Al(SO、BaSO、KNO、Mg(NOなどが挙げられる。
 水酸化物としては、例えば、Mg(OH)、Al(OH)、Ca(OH)などが挙げられる。
 (I-a)担体物質としては、SiOであることが好ましい。
 担体の粒子径は任意であるが、粒子径分布としては、1~3000μmであることが好ましく、粒子の分散性の見地から、粒子径分布は10~1000μmの範囲内であることが、さらに好ましい。
 (I-a)担体物質は必要に応じて(I-b)有機アルミニウムで処理される。
 (I-b)有機アルミニウムとしては、一般式:(-Al(R)O-)n(式中、Rは炭素数1~10の炭化水素基であり、一部ハロゲン原子及び/又はRO基で置換されていてもよい。nは重合度であり、5以上、好ましくは10以上である。)で示される直鎖状又は環状重合体などが挙げられる。
 (I-b)有機アルミニウム化合物としては、例えば、Rがメチル基、エチル基、イソブチルエチル基である、メチルアルモキサン、エチルアルモキサン、及びイソブチルエチルアルモキサンなどが挙げられる。
 (I-b)有機アルミニウムとしては、上記以外にも、例えば、トリアルキルアルミニウム、ジアルキルハロゲノアルミニウム、セスキアルキルハロゲノアルミニウム、アルメニルアルミニウム、ジアルキルハイドロアルミニウム、及びセスキアルキルハイドロアルミニウムなどが挙げられる。
 トリアルキルアルミニウムとしては、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、トリイソブチルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、及びトリオクチルアルミニウムなどが挙げられる。
 ジアルキルハロゲノアルミニウムとしては、例えば、ジメチルアルミニウムクロライド及びジエチルアルミニウムクロライドなどのジアルキルハロゲノアルミニウムなどが挙げられる。
 セスキアルキルハロゲノアルミニウムとしては、例えば、セスキメチルアルミニウムクロライド及びセスキエチルアルミニウムクロライドなどが挙げられる。
 (I-b)有機アルミニウムとしては、エチルアルミニウムジクロライド、ジエチルアルミニウムハイドライド、ジイソブチルアルミニウムハイドライド、及びセスキエチルアルミニウムハイドライドなどを挙げることもできる。
 (I-b)有機アルミニウムとしては、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、ジエチルアルミニウムハイドライド、及びジイソブチルアルミニウムハイドライドであることが好ましい。
 (I-c)環状η結合性アニオン配位子を有する遷移金属化合物としては、下記式(7)で示される化合物を挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 上記式(7)中、Mは1つ以上の配位子Lとη結合をしている酸化数+2、+3、+4の長周期型周期律表第4族の遷移金属である。遷移金属としては、チタニウムが好ましい。
 Lは環状η結合性アニオン配位子であり、各々独立にシクロペンタジエニル基、インデニル基、テトラヒドロインデニル基、フルオレニル基、テトラヒドロフルオレニル基、又はオクタヒドロフルオレニル基であり、これらの基は20個までの非水素原子を含む炭化水素基、ハロゲン、ハロゲン置換炭化水素基、アミノヒドロカルビ基、ヒドロカルビオルオキシ基、ジヒドロカルビルアミノ基、ジヒドロカルビルフォスフィノ基、シリル基、アミノシリル基、ヒドロカルビルオキシシリル基及びハロシリル基から各々独立に選ばれる1~8の置換基を任意に有していてもよく、2つのLが20個までの非水素原子を含むヒドロカルバジイル、ハロヒドロカルバジイル、ヒドロカルビレンオキシ、ヒドロカルビレンアミノ、ジラジイル、ハロシラジイル、アミノシランなどの2価の置換基により結合されていてもよい。
 Xは各々独立に、60個までの非水素原子を有する、1価のアニオン性σ結合型配位子、Mと2価で結合する2価のアニオン性σ結合型配位子、又はM及びLに各々l個ずつの価数で結合する2価のアニオンσ結合型配位子である。
 X’は各々独立に、炭素数4~40からなるホスフィン、エーテル、アミン、オレフィン、及び/又は共役ジエンから選ばれる中性ルイス塩基配位性化合物である。lは1又は2の整数である。
 pは0~2の整数であり、Xが1価のアニオン性σ結合型配位子であるか、M及びLに各々1個ずつの価数で結合する2価のアニオン性σ結合型配位子である場合、pはMの形式酸化数よりもl以上少なく、XがMと2価で結合する2価のアニオン性σ結合型配位子である場合、pはMの形式酸化数よりもl+1以上少ない。
 qは0、1又は2の整数である。
 (I-c)環状η結合性アニオン配位子を有する遷移金属化合物としては、上記式(7)でl=1である化合物が好ましい。
 (I-c)環状η結合性アニオン配位子を有する遷移金属化合物の好適な化合物としては、下記式(8)で示される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 上記式(8)中、Mは形式酸化数+2、+3又は+4のチタニウム、ジルコニウム、ハフニウムであり、チタニウムであることが好ましい。
 Rは各々独立に、水素、炭化水素基、シリル基、ゲルミル基、シアノ基、ハロゲン、又はこれらの複合基であり、各々20個までの非水素原子を有することができる。また、近接するR同士がヒドロカルバジイル、ジラジイル、又はゲルマジイルなどの2価の誘導体を形成して環状となっていてもよい。
 X”は各々独立に、ハロゲン、炭化水素基、ヒドロカルビルオキシ基、ヒドロカルビルアミノ基、又はシリル基であり、各々20個までの非水素原子を有しており、また2つのX”が炭素数5~30の中性共役ジエン又は2価の誘導体を形成してもよい。
 Yは、O、S、NR又はPRである。
 ZはSiR 、CR 、SiR SiR 、CR CR 、CR=CR、CR SiR 、又はGeR である。
 Rは各々独立に、炭素数1~12のアルキル基又はアリール基である。
 nは1~3の整数である。
 (I-c)環状η結合性アニオン配位子を有する遷移金属化合物のより好適な化合物としては、下記式(9)又は下記式(10)で示される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004

Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 上記式(9)及び式(10)中、Mはチタニウム、ジルコニウム、又はハフニウムであり、チタニウムであることが好ましい。
 Rは各々独立に、水素、炭化水素基、シリル基、ゲルミル基、シアノ基、ハロゲン又はこれらの複合基であり、各々20までの非水素原子を有することができる。
 Z、Y、X及びX’は、前出のとおりである。
 pは0~2の整数であり、qは0又は1の整数である。
 但し、pが2でqが0の場合、Mの酸化数は+4であり、かつXはハロゲン、炭化水素基、ヒドロカルビルオキシ基、ジヒドロカルビルアミノ基、ジヒドロカルビルフォスフィド基、ヒドロカルビルスルフィド基、シリル基又はこれらの複合基であり、20個までの非水素原子を有している。また、pが1でqが0の場合、Mの酸化数は+3であり、かつXはアリル基、2-(N,N-ジメチルアミノメチル)フェニル基又は2-(N,N-ジメチル)-アミノベンジル基から選ばれる安定化アニオン配位子であるか、又はMの酸化数が+4であり、かつXが2価の共役ジエンの誘導体であるか、又はMとXが共にメタロシクロペンテン基を形成している。さらに、pが0でqが1の場合、Mの酸化数は+2であり、かつX’は中性の共役又は非共役ジエンであって任意に1つ以上の炭化水素で置換されていてもよく、X’は40までの炭素原子を含み得るものであり、Mとπ型錯体を形成している。
 (I-c)環状η結合性アニオン配位子を有する遷移金属化合物のさらに好適な化合物としては、下記式(11)又は下記式(12)で示される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006

Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 上記式(11)及び式(12)中、Mはチタニウムである。
 Rは各々独立に、水素又は炭素数1~6のアルキル基である。
 Yは、O、S、NR、又はPRであり、Zは、SiR 、CR 、SiR SiR 、CR CR 、CR=CR、CR SiR、又はGeR である。
 Rは各々独立に、水素、炭化水素基、ヒドロカルビルオキシ基、シリル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基又はこれらの複合基であり、Rは20個までの非水素原子を有することができ、必要に応じてZ中の2つのR同士又はZ中のRとY中のRが環状となっていてもよい。
 pは0~2の整数であり、qは0又は1の整数である。
 但し、pが2でqが0の場合、Mの酸化数は+4であり、かつXは各々独立に、メチル基又はヒドロベンジル基である。また、pが1でqが0の場合、Mの酸化数は+3であり、かつXが2-(N,N-ジメチル)-アミノベンジル基であるか、又はMの酸化数が+4であり、かつXが2-ブテン-1,4-ジイルである。さらに、pが0でqが1の場合、Mの酸化数は+2であり、かつX’は1,4-ジフェニル-1,3-ブタジエン又は1,3-ペンタジエンである。
 前記ジエン類は金属錯体を形成する非対称ジエン類を例示したものであり、実際には各幾何異性体の混合物である。
 (I-d)該環状η結合性アニオン配位子を有する遷移金属化合物と反応して触媒活性を発現する錯体を形成可能な活性化剤(以下、単に「(I-d)活性剤」と記載する場合がある。)としては、例えば、下記式(13)で示される化合物が挙げられる。
 メタロセン担持触媒[I]においては、(I-c)環状η結合性アニオン配位子を有する遷移金属化合物と上記(I-d)活性化剤により形成される錯体が、触媒活性種として高いオレフィン重合活性を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 上記式(13)中、[L-H]d+はプロトン付与のブレンステッド酸であり、Lは中性ルイス塩基である。
 [Md-は相溶性の非配位性アニオンであり、Mは周期律表第5族乃至15族から選ばれる金属又はメタロイドであり、Qは各々独立に、ヒドリド、ジアルキルアミド基、ハライド、アルコキサイド基、アリロキサイド基、炭化水素基、又は炭素数20個までの置換炭化水素基である。但し、ハライドであるQは1個以下である。
 mは1~7の整数であり、tは2~14の整数であり、dは1~7の整数であり、t-m=dである。
 (I-d)活性化剤の好適な化合物としては、下記式(14)で示される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 上記式(14)中、[L-H]d+はプロトン付与のブレンステッド酸であり、Lは中性ルイス塩基である。
 [M(G(T-H)d-は相溶性の非配位性アニオンであり、Mは周期律表第5族乃至15族から選ばれる金属又はメタロイドであり、Qは各々独立に、ヒドリド、ジアルキルアミド基、ハライド、アルコキシド基、アリロキサイド基、炭化水素基、又は炭素数20個までの置換炭化水素基である。但し、ハライドであるQは1個以下である。
 GはM及びTと結合するr+1の価数を持つ多価炭化水素基であり、TはO、S、NR又はPRであり、Rはヒドロカルビル基、トリヒドロカルビルシリル基、トリヒドロカルビルゲルマニウム基、若しくは水素である。
 mは1~7の整数であり、wは0~7の整数であり、uは0又は1の整数であり、rは1~3の整数であり、zは1~8の整数であり、w+z-m=dである。
 (I-d)活性化剤のより好適な化合物としては、下記式(15)で示される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 上記式(15)中、[L-H]d+はプロトン付与のブレンステッド酸であり、Lは中性ルイス塩基である。
 [BQは相溶性の非配位性アニオンであり、Bはホウ素原子、Qはペンタフルオロフェニル基であり、Qは置換基としてOH基を1つ有する炭素数6~20の置換アリール基である。
 相溶性の非配位性アニオンとしては、トリフェニル(ヒドロキシフェニル)ボレート、ジフェニル-ジ(ヒドロキシフェニル)ボレート、トリフェニル(2,4-ジヒドロキシフェニル)ボレート、トリ(p-トリル)フェニル(ヒドロキシフェニル)ボレート、トリス(ペンタフルオロフェニル)(ヒドロキシフェニル)ボレート、トリス(2,4-ジメチルフェニル)(ヒドロキシフェニル)ボレート、トリス(3,5-ジメチルフェニル)(ヒドロキシフェニル)ボレート、トリス(3,5-ジ-トリフルオロメチルフェニル)(ヒドロキシフェニル)ボレート、トリス(ペンタフルオロフェニル、)(2-ヒドロキシエチル)ボレート、トリス(ペンタフルオロフェニル)(4-ヒドロキシブチル)ボレート、トリス(ペンタフルオロフェニル)(4-ヒドロキシ-シクロヘキシル)ボレート、トリス(ペンタフルオロフェニル)(4-(4’-ヒドロキシフェニル)フェニル)ボレート、トリス(ペンタフルオロフェニル)(6-ヒドロキシ-2-ナフチル)ボレートなどが挙げられ、トリス(ペンタフルオロフェニル)(ヒドロキシフェニル)ボレートであることが好ましい。
 相溶性の非配位性アニオンとしては、上記例示のボレートのヒドロキシ基がNHRで置き換えられたボレートを挙げることができる。ここでRは、メチル基、エチル基又はt-ブチル基であることが好ましい。
 プロトン付与のブレンステッド酸としては、トリエチルアンモニウム、トリプロピルアンモニウム、トリ(n-ブチル)アンモニウム、トリメチルアンモニウム、トリブチルアンモニウム、トリ(n-オクチル)アンモニウム、ジエチルメチルアンモニウム、ジブチルメチルアンモニウム、ジブチルエチルアンモニウム、ジヘキシルメチルアンモニウム、ジオクチルメチルアンモニウム、ジデシルメチルアンモニウム、ジドデシルメチルアンモニウム、ジテトラデシルメチルアンモニウム、ジヘキサデシルメチルアンモニウム、ジオクタデシルメチルアンモニウム、ジイコシルメチルアンモニウム、ビス(水素化タロウアルキル)メチルアンモニウムなどのようなトリアルキル基置換型アンモニウムカチオンが挙げられ、N,N-ジメチルアニリニウム、N,N-ジエチルアニリニウム、N,N-2,4,6-ペンタメチルアニリニウム、N,N-ジメチルベンジルアニリニウムなどのようなN,N-ジアルキルアニリニウムカチオンなども挙げられる。
(液体助触媒成分[II])
 液体助触媒成分[II]は下記式(16)で示される炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウム化合物[III-1](以下、単に「有機マグネシウム化合物[III-1]」と記載する場合がある。)とアミン、アルコール、シロキサン化合物から選ばれる化合物[III-2](以下、単に「化合物[III-2]」と記載する場合がある。)との反応によって合成される、炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウム化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 上記式(16)中、Mは周期律表第1~3族に属する金属原子であり、R及びRは炭素数2~20の炭化水素基であり、a、b、c、dは次の関係を満たす実数である。
 0≦a、0<b、0≦c、0≦d、c+d>0、かつe×a+2b=c+d(eはMの原子価である。)
 有機マグネシウム化合物[III-1]と化合物[III-2]との反応には特に制限はないが、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素及び/又はベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化水素などの不活性反応媒体中、室温~150℃の間で反応させることが好ましい。
 液体助触媒成分を製造する反応において添加する順序については特に制限はなく、有機マグネシウム化合物[III-1]中に化合物[III-2]を添加する方法、化合物[III-2]に有機マグネシウム化合物[III-1]を添加する方法、又は両者を同時に添加する方法のいずれの方法を用いてもよい。
 有機マグネシウム化合物[III-1]と化合物[III-2]との反応比率については特に制限はないが、反応により合成される液体助触媒成分[II]に含まれる全金属原子に対する化合物[III-2]のモル比が0.01~2であるように化合物[III-2]を添加することが好ましく、0.1~1となるように添加することがより好ましい。
 液体助触媒成分[II]は不純物のスカベンジャーとして用いられる。液体助触媒成分[II]は、高濃度であっても重合活性を低下させることが少なく、したがって広い濃度範囲で高い重合活性を発現させることができる。このため液体助触媒成分[II]を含むオレフィン重合用触媒は、重合活性の制御が容易である。
 液体助触媒成分[II]は1種で使用してもよいし2種類以上混合して使用してもよい。
 重合に使用する際の液体助触媒成分[II]の濃度については特に制限はないが、液体助触媒成分[II]に含まれる全金属原子のモル濃度が0.001mmol/リットル以上、10mmol/リットル以下であることが好ましく、0.01mmol/リットル以上、5mmol/リットル以下であることがより好ましい。
 該モル濃度が0.001mmol/リットル以上であれば、不純物のスカベンジャーとしての作用を十分に発揮することができ、10mmol/リットル以下であれば、重合活性を十分に発揮させることができる。
 有機マグネシウム化合物[III-1]は上記式(16)で示される炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウム化合物である。
 上記式(16)として、有機マグネシウム化合物[III-1]は、炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウムの錯化合物の形として示されているが、(RMg及びこれらと他の金属化合物との錯体の全てを包含するものである。記号a、b、c、dの関係式e×a+2b=c+dは、金属原子の原子価と置換基との化学量論性を示している。
 上記式(16)中、R及びRの炭素数2~20の炭化水素基は、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基であり、メチル基、エチル基、プロピル基、1-メチルエチル基、ブチル基、1-メチルプロピル基、2-メチルプロピル基、1,1-ジメチルエチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、フェニル基、トリル基であり、アルキル基であることが好ましく、一級アルキル基であることがより好ましい。
 a>0の場合、金属原子Mとしては、周期律表第1~3族からなる群に属する金属元素が使用でき、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ベリリウム、亜鉛、ホウ素、アルミニウムなどが挙げられるが、特にアルミニウム、ホウ素、ベリリウム、亜鉛が好ましい。
 金属原子Mに対するマグネシウムのモル比b/aには特に制限はないが、0.1以上50以下の範囲が好ましく、0.5以上10以下の範囲がより好ましい。
 a=0の場合、有機マグネシウム化合物[III-1]が炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウム化合物であることが好ましく、上記式(16)のR及びRが次に示す三つの群(i)、(ii)、(iii)のいずれか一つであることがさらに好ましい。
 (i)R及びRの少なくとも一方が炭素原子数4~6である二級又は三級のアルキル基であり、好ましくはR及びRが共に炭素原子数4~6であり、かつ少なくとも一方は二級又は三級のアルキル基である。
 (ii)R及びRが炭素原子数の互いに相異なるアルキル基であり、好ましくはRが炭素原子数2又は3のアルキル基であり、Rが炭素原子数4以上のアルキル基である。
 (iii)R及びRの少なくとも一方が炭素原子数6以上の炭化水素基であり、好ましくはR及びRが共に炭素原子数6以上のアルキル基である。
 (i)において炭素原子数4~6である二級又は三級のアルキル基としては、1-メチルプロピル基、1,1-ジメチルエチル基、1-メチルブチル基、1-エチルプロピル基、1,1-ジメチルプロピル基、1-メチルペンチル基、1-エチルブチル基、1,1-ジメチルブチル基、1-メチル-1-エチルプロピル基などが挙げられ、1-メチルプロピル基が好ましい。
 (ii)において炭素原子数2又は3のアルキル基としては、エチル基、プロピル基が挙げられ、エチル基が好ましい。また、炭素原子数4以上のアルキル基としては、ブチル基、アミル基、ヘキシル基、オクチル基などが挙げられ、ブチル基、ヘキシル基が好ましい。
 (iii)において炭素原子数6以上の炭化水素基としては、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、フェニル基などが挙げられ、アルキル基である方が好ましく、ヘキシル基であることがより好ましい。
 有機マグネシウム化合物[III-1]として、一般にアルキル基の炭素原子数を増やすと炭化水素溶媒に溶けやすくなるが、溶液の粘性が高くなる傾向があり、必要以上に長鎖のアルキル基を用いることは取り扱い上好ましくないことがある。有機マグネシウム化合物[III-1]は炭化水素溶液として用いられるが、該溶液中に微量のエーテル、エステル、アミンなどのコンプレックス化剤をわずかに含有してもよく、また、該溶液中に該コンプレックス化剤が残存していても差し支えなく用いることができる。
 化合物[III-2]は、アミン、アルコール、シロキサン化合物からなる群に属する化合物である。
 アミン化合物としては、特に制限はないが、脂肪族、脂環式又は芳香族アミンが挙げられる。
 アミン化合物としては、例えば、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン、ヘキシルアミン、ジヘキシルアミン、トリヘキシルアミン、オクチルアミン、ジオクチルアミン、トリオクチルアミン、アニリン、N-メチルアニリン、N,N-ジメチルアニリン、トルイジンなどが挙げられる。
 アルコール化合物としては、特に制限はないが、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール、2-ブタノール、1,1-ジメチルエタノール、ペンタノール、ヘキサノール、2-メチルペンタノール、2-エチル-1-ブタノール、2-エチル-1-ペンタノール、2-エチル-1-ヘキサノール、2-エチル-4-メチル-1-ペンタノール、2-プロピル-1-ヘプタノール、2-エチル-5-メチル-1-オクタノール、1-オクタノール、1-デカノール、シクロヘキサノール、フェノールが挙げられ、1-ブタノール、2-ブタノール、2-メチル-1-ペンタノール及び2-エチル-1-ヘキサノールが好ましい。
 シロキサン化合物としては、特に制限はないが、下記式(17)で示される構成単位を有するシロキサン化合物が挙げられる。
 シロキサン化合物は1種類又は2種類以上の構成単位から成る2量体以上の鎖状又は環状の化合物の形で用いることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 上記式(17)中、R及びRは、水素、炭素原子数1~30の炭化水素基又は炭素原子数1~40の置換された炭化水素基なる群より選ばれる基である。
 炭素原子数1~30の炭化水素基としては、特に制限はないが、メチル基、エチル基、プロピル基、1-メチルエチル基、ブチル基、1-メチルプロピル基、2-メチルプロピル基、1,1-ジメチルエチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、フェニル基、トリル基、ビニル基が挙げられる。炭素原子数1~40の置換された炭化水素基としては、特に制限はないが、トリフルオロプロピル基が挙げられる。
 シロキサン化合物として、対称ジヒドロテトラメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、ヘキサメチルトリシロキサン、ペンタメチルトリヒドロトリシロキサン、環状メチルヒドロテトラシロキサン、環状メチルヒドロペンタシロキサン、環状ジメチルテトラシロキサン、環状メチルトリフルオロプロピルテトラシロキサン、環状メチルフェニルテトラシロキサン、環状ジフェニルテトラシロキサン、(末端メチル封塞)メチルヒドロポリシロキサン、ジメチルポリシロキサン、(末端メチル封塞)フェニルヒドロポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサンが好ましい。
(重合方法)
 直鎖状ポリエチレン(α)の重合反応は、回分式、半連続式、連続式のいずれの方法において行なうことができ、スラリー重合法、気相重合法、又は公知の重合方法を用いることができる。誘電正接が低く、発泡性に優れるポリエチレン樹脂組成物を得るためには、スラリー重合法が最も好適である。更に、重合を反応条件の異なる2段以上に分けて行なうことも可能である。
本実施の形態に於いて重合を行う場合、一般的には重合圧力は1~100気圧が好ましく、より好ましくは3~30気圧である。得られる重合体の分子量は、重合系に存在させる水素の濃度を変化させるか、重合温度を変化させるか、あるいは有機金属化合物[B]の濃度を変化させることによって調節することができる。
また、重合温度は20℃~115℃が好ましく、より好ましくは50℃~90℃である。本実施形態でスラリー重合法を用いる場合、温度の上限は生成するエチレン単独重合体又は共重合体が実質的にスラリー状態を維持し得る温度とすることが好ましい。この値以下であれば、エチレン単独又は共重合体の分子量分布が3以上となる。
スラリー重合法に用いる溶媒としては、本実施形態で先に記載した不活性溶媒が好適であり、特に、イソブタン、イソペンタン、ヘプタン、ヘキサン、オクタン等が好適である。
 この不活性溶媒は、あらかじめモレキュラーシーブス(ユニオンカーバイト社製、MS-4A、MS-13X)を充填したカラムに通し、水分濃度を20ppm以下に管理される。不活性溶媒の水分濃度を20ppm以下に管理することで、重合初期の触媒失活が抑制され、誘電正接に影響を与える低分子量成分を低減することができる。
 得られる直鎖状ポリエチレンの分子量は、重合系に水素を存在させるか、又は重合温度を変化させることによって調節することもできる。重合系内に連鎖移動剤として水素を添加することにより、分子量を適切な範囲で制御することが可能であり、重合系内に水素を添加する場合、水素のモル分率は、0mol%以上30mol%以下であることが好ましく、0mol%以上25mol%以下であることがより好ましく、0mol%以上20mol%以下であることがさらに好ましい。
 更に、メタロセン担持触媒[I]を予め水素と接触させた後、液体助触媒成分[II]と共に重合反応器へ導入することが好ましい。触媒を重合系内に導入した直後は、導入ライン出口付近の触媒濃度が高く、エチレンが急激に反応することによって部分的な高温状態になる可能性が高まるが、水素と触媒を重合系内に導入する前に接触させることで、触媒の初期活性を抑制することが可能となる。また、副反応等も抑制することが可能となり、誘電正接を低くすることができる。よって、本実施の形態で用いる直鎖状ポリエチレンを得るためには、水素を触媒と接触させた後、重合系内に導入することが好ましい。
 こうして得られるポリエチレンは、更に溶媒分離、触媒の失活および乾燥工程を経る。
 本実施形態の直鎖状ポリエチレンの製造方法における溶媒分離方法は、デカンテーション法、遠心分離法、フィルター濾過法等によって行えるが、直鎖状ポリエチレンと溶媒との分離効率が良い遠心分離法がより好ましい。限定されるものでは無いが、溶媒分離後にエチレン重合体に含まれる溶媒の量は、直鎖状ポリエチレンの質量に対して70質量%以下であり、より好ましくは60質量%以下、更に好ましくは50質量%以下である。直鎖状ポリエチレンに溶媒が多量に含まれた状態で溶媒を乾燥除去すると、溶媒中に含まれる金属成分、極性成分、低分子量成分等が直鎖状ポリエチレンに残存することになる。残存した成分は、直鎖状ポリエチレンの誘電正接、或いは誘電率を増大させる。よって、本実施形態の直鎖状ポリエチレンを得るためには、遠心分離法で直鎖状ポリエチレンと溶媒を分離することが好ましい。
 本実施形態の直鎖状ポリエチレンの製造方法における触媒失活方法は、アルコール等を添加することが好ましい。具体的には、ポリエチレン重合後のスラリーに一定量のアルコール(例えばメタノール、エタノール等)を添加して使用触媒や助触媒の失活を行うことが好ましい。
 本実施形態の直鎖状ポリエチレンの製造方法における乾燥温度は、通常、50℃以上150℃以下が好ましく、50℃以上140℃以下がさらに好ましく、50℃以上130℃以下が特に好ましい。乾燥温度が50℃以上であれば、効率的な乾燥が可能である。一方、乾燥温度が150℃以下であれば、エチレン重合体の分解や架橋を抑制した状態で乾燥することが可能である。
(高圧法低密度ポリエチレン(β))
 本発明のポリエチレン系樹脂組成物に好ましく用いられる高圧法低密度ポリエチレン(β)は、エチレン単独重合体又はエチレンと1又は2種以上の炭素数3~20のα-オレフィンとの共重合体であることが好ましく、公知の高圧ラジカル重合法により得ることができる。
 本発明で好ましく用いられる高圧法低密度ポリエチレン(β)の密度は910~930kg/mであることが好ましく、より好ましくは915~928kg/mである。高圧法低密度ポリエチレン(β)の密度は、後述の実施例に記載の方法により、測定することができる。 また、ポリエチレン系樹脂組成物中の高圧法低密度ポリエチレン(β)の密度は、クロス分別クロマトグラフ法(CFC法)などの方法により高圧法低密度ポリエチレンのみを分取することにより測定することができる。
 本実施の形態で用いる高圧法低密度ポリエチレン(β)のMFRは0.1~10g/10分であることが好ましく、より好ましくは1.0~5g/10分である。高圧法低密度ポリエチレン(β)のMFRは、後述の実施例に記載の方法により、測定することができる。また、ポリエチレン系樹脂組成物中の高圧法低密度ポリエチレン(β)のMFRは、樹脂組成物のMFRと高圧法低密度ポリエチレンの配合割合から求めることができる。
 本実施の形態で用いる高圧法低密度ポリエチレン(β)の換算分子量10以上の成分の占有率は、好ましくは1.5~9.0質量%であり、より好ましくは2.5~8.7質量%、さらに好ましくは4.0~8.5質量%の範囲である。このような高分子量成分が多い高圧法低密度ポリエチレン(β)は、オートクレーブタイプのリアクターでエチレンをラジカル重合することにより得ることができる。
 高圧法低密度ポリエチレン(β)の換算分子量10以上の成分の占有率が、上記範囲内にあれば、高圧法低密度ポリエチレン(β)の分岐状側鎖が数多く存在し、分岐点を起点に直鎖状ポリエチレン(α)が結晶化して、直鎖状ポリエチレン(α)と高圧法低密度ポリエチレン(β)において発泡成形加工時にネットワーク構造が形成されると推定している。よって、発泡絶縁体の発泡状態が良好なことから減衰量が小さくなり、且つす(鬆)の発生が抑制されるため電圧定在波比が小さい高周波同軸ケーブルを得ることができると推定される。
 特に、高圧法低密度ポリエチレン(β)の換算分子量10以上の成分の占有率が1.5質量%以上であれば、直鎖状ポリエチレン(α)と高圧法低密度ポリエチレン(β)のブレンドにおいて、直鎖状ポリエチレン(α)と高圧法低密度ポリエチレン(β)とを良好な相溶状態とすることができ、両者の結晶状態が相分離することを抑制できると推定される。このため、発泡絶縁体の発泡状態が良好なことから減衰量が小さくなり、且つす(鬆)の発生が抑制されるため電圧定在波比が小さい高周波同軸ケーブルを得ることができると推定される。
 上記換算分子量10以上の成分の占有率は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC)により求めることができ、より具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
 また、ポリエチレン系樹脂組成物中の高圧法低密度ポリエチレン(β)の換算分子量10以上の成分の占有率は、クロス分別クロマトグラフ法(CFC法)などの方法により測定することもできる。
 このような特性を有する高圧法低密度ポリエチレン(β)は、限定されるものでは無いが、オートクレーブタイプのリアクターでエチレンをラジカル重合して得る事ができ、上記換算分子量10以上の成分の占有率がより多く、分岐状側鎖がより数多く存在するものである。これを用いることにより、発泡状態が良好、且つす(鬆)の発生が抑制された高周波同軸ケーブルを得ることができる。
 本実施の形態で用いる高圧法低密度ポリエチレン(β)の分子量分布(Mw/Mn)は、好ましくは7~30であり、より好ましくは10~27の範囲である。高圧法低密度ポリエチレン(β)の分子量分布は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC)により求めることができ、より具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
 高圧法低密度ポリエチレン(β)の分子量分布(Mw/Mn)が、上記範囲内にあれば、高圧法低密度ポリエチレン(β)の分岐状側鎖が数多く存在し、分岐点を起点に直鎖状ポリエチレン(α)が結晶化して、直鎖状ポリエチレン(α)と高圧法低密度ポリエチレン(β)において成形時にネットワーク構造が形成されると推定している。このとき発泡状態が良好、且つす(鬆)の発生が抑制された高周波同軸ケーブルを得ることができると推定される。
 特に、高圧法低密度ポリエチレン(β)の分子量分布が7以上であれば、直鎖状ポリエチレン(α)と高圧法低密度ポリエチレン(β)のブレンドにおいて、直鎖状ポリエチレン(α)と高圧法低密度ポリエチレン(β)とを良好な相溶状態とすることができ、両者の結晶状態が相分離することを抑制できると推定される。このため、発泡状態が良好、且つす(鬆)の発生が抑制された高周波同軸ケーブルを得ることができると推定される。
 高圧法低密度ポリエチレン(β)の溶融張力比(以下、MTRと略す。)は、下記式〔1〕で表され、その値が0.7以上であることが好ましく、より好ましくは0.8以上である。また、メルトフローレート比(以下、FRRと略す。)と溶融張力(以下、MTと略す。)との関係が下記式〔2〕を満たすことが好ましい。双方の条件を満たすことが特に好ましい。
   MTR=(MT240 ℃)/(MT190 ℃)≧0.7 〔1〕
  (MT190 ℃)≧0.65(FRR)-20 〔2〕
(ただし、ここで上記式〔1〕及び〔2〕において、MTRは溶融張力比、MTは溶融張力、MTの添え字は溶融張力の測定温度(℃)、FRRは温度=190℃、荷重=21.6kgでのMFRと温度=190℃、荷重=2.16kgでのMFRとの比である。)
 ここでMTRが0.7以上であり、かつ上記式(2)の条件を満足する場合、発泡成形加工性の悪化が抑制され、成形外観の状態が良好となる。以上、本発明に用いられるポリエチレン系樹脂組成物における高圧法低密度ポリエチレン(β)は、発泡成形加工性、成形外観の観点からMTRおよびFRRと溶融張力の関係が、上記範囲であることが好ましい。
 このような特性を有する高圧法低密度ポリエチレン(β)を用いることにより、発泡状態が良好、且つす(鬆)の発生が抑制された高周波同軸ケーブルを得ることができる。
 高圧法低密度ポリエチレン(β)は、本発明の目的を損なわない範囲であれば、エチレンと他のα-オレフィン、酢酸ビニル、アクリル酸エステルなどとの共重合体であってもよい。
(絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物)
 本発明のポリエチレン系樹脂組成物は、好ましくは、上記のような直鎖状ポリエチレン(α)と高圧法低密度ポリエチレン(β)から構成される樹脂組成物である。このような分子量分布の狭い直鎖状ポリエチレン(α)とゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により求めることができる換算分子量10以上の成分の占有率が1.5~9.0質量%で、分岐状側鎖が数多く存在する高圧法低密度ポリエチレン(β)とをポリマーブレンドすることにより、絶縁体用として優れたポリエチレン系樹脂組成物を得ることができる。この絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物を用いることにより、高発泡化が可能で、発泡状態が良好、且つす(鬆)の発生が抑制された高周波同軸ケーブルを得ることができる。
 一般的に高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンのブレンド系は非相溶であり、両者の結晶状態が相分離する。そのため、高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンとをブレンドした組成物では、発泡体の発泡状態が不良であり、発泡体にす(鬆)の発生が懸念される。
 しかしながら、分子量分布(Mw/Mn)が3~7と狭く、均一な分子量を有する直鎖状ポリエチレン(α)と、換算分子量10以上の成分の占有率が1.5~9.0質量%で、分岐状側鎖が数多く存在する高圧法低密度ポリエチレン(β)とを所定の比率範囲でポリマーブレンドする実施形態においては、結晶化速度が速くなると共に結晶サイズが小さくなって結晶状態が均一となる傾向が認められ、直鎖状ポリエチレンと高圧法低密度ポリエチレンが相溶状態で共結晶化しているものと示唆される。この様な好ましい実施形態の絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物は、絶縁性に優れ、かつ発泡性にも優れる。したがって、発泡体とした際にも高い絶縁性を有している。
 以下、本発明の絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物の製造方法について説明する。
 本発明の絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物は、これに限定されるものでは無いが、直鎖状ポリエチレン(α)と高圧法低密度ポリエチレン(β)を押出し機で溶融混練することで得られる。溶融混練する際の直鎖状ポリエチレン(α)と高圧法低密度ポリエチレン(β)のポリマーの状態としては、各々パウダー同士、パウダーとペレット、ペレットとペレットの状態等が挙げられるが、中でも、パウダー同士のブレンドと、パウダーとペレットのブレンドがより好ましい。具体的には、1~500μm程度の直鎖状ポリエチレン(α)のパウダーと、0.5mm~1cm程度の高圧法低密度ポリエチレン(β)のペレットを、押出し機で溶融混練する等が挙げられる。
融点の異なる2つ以上の樹脂を溶融混練する場合においては、よりブレンド効率の良いサイズの小さなパウダーの状態でブレンドすることで、通常非相溶の直鎖状ポリエチレン(α)と高圧法低密度ポリエチレン(β)を効率良く混ぜることが可能となるためである。
 また、一度溶融混練によってペレット化した後に、樹脂組成物を作成するために再度溶融混練する場合においては、二度加熱混練されることになり、ポリマーが劣化することで誘電正接が大きくなる、或いは両者の相溶性が悪くなる等の問題が生じやすくなる。
 よって本発明では、ブレンド効率を高め、ポリマーの劣化を抑制する方法で製造した、誘電正接が小さく、良好な発泡状態の発泡体を得ることができる、絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物を用いている。
 本実施の形態で用いる絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物を製造する方法において、溶融混練時の酸素濃度を制御することが好ましい。溶融混練時の酸素濃度は、押出機に材料を投入するホッパーシュート内の酸素濃度で表すことができ、好ましくは0.01~0.5容量%であり、より好ましくは0.01~0.3容量%、さらに好ましくは0.01~0.2容量%の範囲である。酸素濃度は、下記の一連の工程の中で、窒素置換して樹脂に残存する酸素を除去することで達成できる。
 工程1)直鎖状ポリエチレン(α)及び分岐状高圧法低密度ポリエチレン(β)を所定の割合で原料供給器に投入する。
 工程2)次にそこから定量供給器(定量フィーダー)で樹脂を押出機上に設置されたホッパーシュートに供給する。
 工程3)樹脂はホッパーシュートを介して押出機に順次供給され、押出機内で溶融混練され、絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物が得られる。
 工程1)では、樹脂が投入されている原料供給器内を真空脱気と窒素置換を3回繰り返す。また工程2)では、樹脂を50cm以上の高さのホッパーシュート内を落下移動させ、同時に押出機に近いホッパーシュートの根元から窒素を供給する。この方法により、窒素置換処理効率を高めることでホッパーシュート内の残存する酸素を効率的に除去することができ、押出機内で溶融混練する直前のホッパーシュート内雰囲気における酸素濃度を0.01~0.5容量%の範囲とすることができる。このような酸素濃度にすることにより、溶融混練時において低分子量のポリエチレン(tanδを低下させる)の発生を抑えることができる。
 本発明の絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で必要に応じて公知の添加剤を添加することができる。添加剤としては、耐熱安定剤、耐候安定剤、帯電防止剤、防曇剤、抗ブロッキング剤、スリップ剤、滑剤、核剤、顔料、タッキファイヤー、カーボンブラック、タルク、ガラス粉、ガラス繊維等の無機充填剤または補強剤、有機充填剤または補強剤、難燃剤、中性子遮蔽剤等の公知の添加剤を配合することができる。また、他の熱可塑性樹脂と混合して用いることもできる。これらの例として、粘着付与樹脂、ワックス、L-LDPE、ポリプロピレン、ポリ-1-ブテン、ポリ-4-メチル-1-ペンテン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリスチレン、これらの無水マレイン酸グラフト物等を例示することができる。
 以下、本発明の絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物からなる発泡体について説明する。
 本発明の絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物は、主に発泡体として使用される。その際絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物に好ましくは発泡核剤を混合して発泡される。
 発泡核剤としては、ナイロン粉末やフッ素系樹脂(テフロン(登録商標)など)粉末等の樹脂粉末、アゾジカルボンアミド、フタル酸ヒドラジド、p,p‘-オキシ-ビス-ベンゼンスルホニルヒドラジド等の有機発泡性化合物およびタルク、窒化ホウ素、シリカ、アルミナ、ジルコニウム等の無機化合物の微粉末などが使用できる。この発泡核剤は、発泡の際に添加する不活性ガスの気泡を小さくし、ひいては均一でかつ微細なセル構造を形成させる効果がある。発泡核剤の配合量は、絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物100質量部に対して、好ましくは0.02~3.0質量部、より好ましくは0.1~1.5質量部である。0.02質量部以上であると、均一で微細なセル構造がより容易に形成され、発泡体の特性が良好であり、一方、3.0質量部以下であると、均一でかつ微細なセル構造を形成させる効果が維持されることに加え、電気特性も良好なため望ましい。本発明の絶縁体用ポリエチレン樹脂組成物はtanδが従来の材料よりも優れているため、用いる発泡核剤の種類に制限がなく、化学的発泡剤、物理的発泡剤のいずれをも用いることができる。
 また、発泡剤として好ましく使用される不活性ガスとしては、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン、炭酸ガスおよび窒素から選択されるものが特に好ましく使用される。その中でも、窒素や炭酸ガス、好ましくは、窒素がコスト的に有利であるため望ましい。これらの不活性ガスは、通常単独で使用するが、所望により2種以上を用いてもよい。不活性ガスの添加量は、絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物100質量部に対して、通常0.01~10.0質量部である。0.01質量部以上であると、良好な状態の発泡体が得られ、一方、10質量部以下であると、過発泡が抑制され、品質の優れた発泡体を得ることができる。
 本実施の形態の発泡体は、独立気泡率が70%以上であり、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上である。
 独立気泡率が70%以上であれば、気泡の均一性、表面の外観性が良好で、す(鬆)の発生が抑制された発泡体を得ることができる。
 本実施の形態において、独立気泡率は、以下の実施例に記載の方法により測定すること
ができる。
(高周波同軸ケーブル)
 本発明の実施の形態に係る高周波同軸ケーブルについて説明する。
 高周波同軸ケーブルは、通常軟銅線等からなる内部導体の外周を発泡絶縁体で一体被覆すると共に、その周囲を銅テープや銅導波管等からなる外部導体で覆い、さらにその周囲をポリエチレン等のシースで覆った構造で構成されている。用途に応じて様々なサイズ、形態の高周波同軸ケーブルが用いられており、例えば外径12mm~50mmの一般的な高周波同軸ケーブル、外部導体にスリットを設けた漏洩同軸ケーブル等がある。本発明の絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物は、サイズ・形態を問わず様々な種類の高周波同軸ケーブルの絶縁体として使用することができる。
 高周波同軸ケーブルは、十分に加熱混練されたポリエチレン系樹脂組成物を押出機に入れた後、不活性ガスを注入して、ポリエチレン系樹脂組成物の融点の+2~+50℃の温度範囲で発泡させることにより製造されることが好ましい。発泡温度がポリエチレン系樹脂組成物の融点+2℃より低い場合は、樹脂の粘度が高くなりすぎるため高発泡度の発泡体を得ることが困難になり、融点+50℃より高い場合は、粘度が低くなり過ぎるため、良好な状態の発泡体が得られない。
 発泡押出機としては、好ましくはL型押出機または単軸押出機が使用される。L型押出機とは、通常、スクリュー長とスクリュー径の比L/D=25~35、φ=50~80mmの押出機をL字型に結合したものであって、ガス発泡法においては従来から使用されているガス発泡用専用押出機である。このようなL型押出機は、東芝機械(株)や(株)プラ技研などで市販されている。一方、単軸押出機とは、従来、化学発泡法において使用されていた単軸スクリューを用いる、通常、L/D=30~35の押出機であって、この単軸押出機を用いてもL字型押出機を使用した場合に匹敵する高品質の高発泡体を製造することが可能である。
 本発明の実施の形態の高周波同軸ケーブルにおいては、その発泡絶縁体に、密度が940kg/m以上960kg/m以下であり、かつ特定の物性を有する絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物と発泡核剤との組成物を使用することで、高周波同軸ケーブルとして良好な特性が得られる。このため、ケーブルを用いて例えば2GHz帯以上の周波数の制御信号で送受信を行っても伝送損失は少なく、移動体通信やマイクロ波通信において、通信速度の向上および容量の向上を図ることができる。
 また、発泡絶縁体を構成する絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物は、高周波帯域において誘電正接(tanδ)が低く、かつ発泡状態が良好なことから、高周波同軸ケーブルの発泡絶縁体にす(鬆)が発生することはない。その結果、高周波同軸ケーブルの減衰量が小さく、且つ電圧定在波比が小さい高周波同軸ケーブルとして要求される性能を十分に満足できる。
 以下、本実施の形態を実施例及び比較例によって更に詳細に説明するが、本実施の形態は、これらの実施例のみに限定されるものではない。なお、本実施の形態に用いられる測定方法及び評価方法は以下のとおりである。
(1)密度
 JIS-K-7112:1999に準じて測定した。
(2)メルトフローレート(MFR)
 JIS-K-7210:1999(温度=190℃、荷重=2.16kg)に準じて測定した。メルトフローレート比を得るため、温度=190℃、荷重=21.6kgでも測定を行った。
(3)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC)による分子量分布(Mw/Mn)ならびに換算分子量10以上の成分の占有率
 Waters社製150-C ALC/GPCの装置を用い、カラムとしてShodex製AT-807Sと東ソー製TSK-gelGMH-H6を直列にして用い、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによる測定を行った。溶媒に10ppmのイルガノックス1010を含むトリクロロベンゼンを用いて、140℃で測定した。なお、標準物質として市販の単分散のポリスチレンを用い、検量線を作成した。
(4)示差走査型熱量計による融点ピーク(℃)
 示差走査熱量計(パーキンエルマー社製DSC-7型装置)を用い、以下の条件で測定した。1)ポリマー試料約5mgをアルミパンに詰め200℃/分で200℃まで昇温し、200℃で5分間保持した。2)次いで、200℃から10℃/分の降温速度で50℃まで降温し、降温完了後5分間保持した。3)次いで、50℃から10℃/分の昇温速度で200℃まで昇温した。この3)の過程で観察される吸熱曲線より融解ピーク位置の最高温度を融点ピーク(℃)として求めた。
(5)ひずみ硬化性
 以下の方法で測定した。
装置:ティー・エー・インスツルメント社製 ARES
冶具:ティー・エー・インスツルメント社製 Extentional Viscosity Fixture(EVF)伸長粘度測定用治具
測定温度:134℃
ひずみ速度:0.5/sec
試験片:18mm×10mm、厚み0.7mmのシート(プレス成形)
(ひずみ硬化度の算出方法)
 ひずみ速度0.5/secの場合の伸長粘度を、横軸に時間t(秒)、縦軸に0.01秒毎の伸長粘度ηE(Pa・秒)を両対数グラフでプロットする。その両対数グラフ上でひずみ硬化を起こす前の粘度を直線で近似した時の伸長粘度の急激な立ち上がり現象をひずみ硬化性の有無の指標とした。
 また、ひずみ硬化度は、測定開始時の測定点を起点としてひずみ量が増加する方向に隣接する40個の測定点を抽出し、この40個の測定点に基づいて最小二乗法によって直線を得る。次に、上記測定開始時の測定点に、ひずみ量が増加する方向に隣接する測定点を起点とし、ひずみ量が増加する方向に隣接する40個の測定点を抽出し、40個の測定点に基づいて最小二乗法によって直線を得る。このような要領を繰り返していくと、伸長粘度曲線の任意の部分毎に沿った直線を無数に得ることができる。そして、これら直線のうち右肩上がりの直線のみを抽出すると、これら直線の傾きは、伸長粘度の測定開始点からひずみ量が増加する方向に、徐々に減少して一旦、最小値をとった後に増加に転じて最大値をとり、その後、徐々に減少する。この傾きが最小になる直線をひずみ硬化を起こす前の近似直線とした。次に、伸長粘度ηEの最大値(ηmax)を求め、その時間までの近似直線上の粘度をηlinとする。ηmax/ηlinを、ひずみ硬化度(λmax)とした。
(6)溶融張力(MT)
 2.095mm径、長さ8.0mmのキャピラリーを備えた東洋精機(株)製;キャピログラフ1Dを用い、6mm/minでポリエチレン樹脂を190℃で押し出し、2m/minで引き取る時の張力を測定して得た。溶融張力比を得るため温度240℃でも同様の測定を行った。
(7)誘電正接(tanδ)の測定
 絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物のペレットを使用し、熱プレス成形して100mm×100mm、厚み2.0mmのシートを所定の大きさ(1.2~1.8mm□×80mmの棒状)に切削して測定用サンプルを作製した。空洞共振器摂動法誘電率測定装置(関東電子応用開発社製)を用いて、各サンプルの2.45GHzでの誘電正接(tanδ)をアジレント社製ネットワークアナライザー8720Dで測定を行った。
(8)発泡度
 高周波同軸ケーブルを構成している発泡絶縁体から所定の大きさに切り取り、その体積と重量を測定して発泡後の比重値を得た。また発泡前の比重値は、絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物のペレットを使用し、熱プレス成形して100mm×100mm、厚み2.0mmのシートを所定の大きさに切り取り、マイクロメリテックス乾式自動密度計「アキュピックII 1340-100CC(島津製作所社製)」を用いて測定する。発泡度は、下記の式を用いて求めた。
  発泡度(%)={(発泡前の比重値)-(発泡後の比重値)}/
             (発泡前の比重値)×100(%)
(9)独立気泡率
 ASTM D-2856に準じて測定を行い、下記式により求めた。
 独立気泡率(%)= 〔Vx-(Va×ρf/ρs)〕×100
           〔Va-(Va×ρf/ρs)〕
  Vx:ポリエチレン系樹脂組成物からなる発泡体の実容積(cm
  Va:ポリエチレン系樹脂組成物からなる発泡体の見掛け容積(cm
  ρf:ポリエチレン系樹脂組成物からなる発泡体の密度(g/cm
  ρs:ポリエチレン系樹脂組成物の密度(g/cm
(10)2GHz減衰量および電圧定在波比(VSWR)の測定
 高周波同軸ケーブルの2GHz減衰量および電圧定在波比(VSWR)の測定は、アジレント社製のスカラネットワークアナライザ8757Dを用いて行った。
 ・2GHz減衰量:
  ◎:5.5dB/100m未満
  ○:5.5以上~6.0dB/100m未満
  ×:6.0dB/100m以上
 ・電圧定在波比(VSWR):
  ○:1.1以下
  ×:1.1を超える
<樹脂サンプル作製>
・直鎖状ポリエチレン(α-i)
(1)固体触媒[A-1]の調製
(1-1)不活性炭化水素溶媒に可溶な錯体の合成
 ジブチルマグネシウム175gとトリエチルアルミニウム30gとを、ヘキサン1リットルと共に容量4リットルのステンレス製反応器にいれ、85℃で2時間撹拌しながら反応させることにより、組成AlMg(C(C10の錯体を合成した。
(1-2)担体の調製
 充分に窒素置換された15リットルの反応器に、トリクロルシラン(HSiCl)を2モル/リットルのn-ヘプタン溶液として2740ミリリットル仕込み、攪拌しながら50℃に保ち、組成式AlMg(C(n-C10.8(On-C1.2で示される有機マグネシウム成分のn-ヘプタン溶液7リットル(マグネシウム換算で5モル)を1時間かけて加え、更に50℃にて1時間攪拌下反応させた。反応終了後、上澄み液を除去し、n-ヘキサン7リットルで4回洗浄を行い、固体物質スラリーを得た。この固体を分離・乾燥して分析した結果、固体1グラム当たり、Mg8.62ミリモル、Cl17.1ミリモル、n-ブトキシ基(On-C)0.84ミリモルを含有していた。
(1-3)固体触媒の調製
 上記固体500gを含有するスラリーを、n-ブチルアルコール1モル/リットルのn-ヘキサン溶液2160ミリリットルとともに、攪拌下50℃で1時間反応させた。反応終了後上澄みを除去し、7リットルのn-ヘキサンで1回洗浄した。このスラリーを50℃に保ち、ジエチルアルミニウムクロリド1モル/リットルのn-ヘキサン溶液970ミリリットルを攪拌下加えて1時間反応させた。反応終了後上澄みを除去し、7リットルのn-ヘキサンで2回洗浄した。このスラリーを50℃に保ち、ジエチルアルミニウムクロリド1モル/リットルのn-ヘキサン溶液270ミリリットル及び四塩化チタン1モル/リットルのn-ヘキサン溶液270ミリリットルを加えて、2時間反応した。反応終了後上澄みを除去し、内温を50℃に保った状態で、7リットルのn-ヘキサンで4回洗浄して、固体触媒成分をヘキサンスラリー溶液として得た。この固体触媒を分離・乾燥して分析した結果、固体触媒1グラムあたりチタン0.52ミリモルを含有していた。
(2)重合
 触媒として、固体触媒[A-1]とトリイソブチルアルミニウムを組み合わせて使用した。
 重合には反応容積300リットルのステンレス製重合器を用いた。γ線を使用した液面計により測定された重合器内の溶媒の体積とポリエチレンの体積との和は170Lであり、重合器から溶媒とポリエチレンとが定常的に抜き取られる体積あたりの速度は51リットル/hであった。従って、平均滞留時間は1.1時間であった。重合器1からポリマーは10kg/hの速度で抜き取られた。重合温度80℃、重合圧力0.6MPaの条件で、触媒は上記の固体触媒[A-1]を0.5g/h、上記の有機アルミニウム化合物[B-1]をAl原子換算で20ミリモル/h、またヘキサンは40リットル/hの速度で導入した。ヘキサンはあらかじめモレキュラーシーブス(ユニオンカーバイト社製、MS-4A、MS-13X)を充填したカラムに通し、水分濃度6ppmのものを使用した。分子量調整剤としては水素を用い、エチレンと水素と1-ブテンを、水素の気相濃度が43モル%、1-ブテンの気相濃度が2.4モル%、エチレンの供給量が10kg/hになるように重合器に供給し重合を行った。重合器における触媒活性は20000g/g/hであった。
 上記重合により、パウダー状の直鎖状ポリエチレンスラリーが得られた。溶媒は、窒素下で遠心分離器を使用して除去し、得られたパウダーに少量のメタノールを添加することで触媒失活処理を行った。パウダーは90~95℃で窒素ブローすることで乾燥した。
得られた直鎖状ポリエチレン(α-i)の密度は959kg/m、MFRは12、分子量分布:Mw/Mnは7.0であった。
・直鎖状ポリエチレン(α-ii~vi)
[メタロセン担持触媒[I]の調製]
 シリカP-10[富士シリシア社(日本国)製]を、窒素雰囲気下、400℃で5時間焼成し、脱水した。脱水シリカの表面水酸基の量は、1.3mmol/g-SiOであった。容量1.8リットルのオートクレーブにこの脱水シリカ40gを入れ、ヘキサン800ccを加えて分散させ、スラリーを得た。得られたスラリーを攪拌下50℃に保ちながらトリエチルアルミニウムのヘキサン溶液(濃度1mol/リットル)を60cc加え、その後2時間攪拌し、トリエチルアルミニウムとシリカの表面水酸基とを反応させ、トリエチルアルミニウム処理されたシリカと上澄み液とを含み、該トリエチルアルミニウム処理されたシリカの全ての表面水酸基がトリエチルアルミニウムによりキャッピングされている成分[IV]を得た。その後、得られた反応混合物中の上澄み液をデカンテーションによって除去することにより、上澄み液中の未反応のトリエチルアルミニウムを除去した。その後、ヘキサンを適量加え、トリエチルアルミニウム処理されたシリカのヘキサンスラリー800ccを得た。
 一方、[(N-t-ブチルアミド)(テトラメチル-η-シクロペンタジエニル)ジメチルシラン]チタニウム-1,3-ペンタジエン(以下、「チタニウム錯体」と記載する。)200mmolをアイソパーE[エクソンケミカル社(米国)製の炭化水素混合物の商品名]1000ccに溶解し、予めトリエチルアルミニウムとジブチルマグネシウムより合成した組成式AlMg(C(n-C12の1mol/リットルヘキサン溶液を20cc加え、更にヘキサンを加えてチタニウム錯体濃度を0.1mol/リットルに調整し、成分[V]を得た。
 また、ビス(水素化タロウアルキル)メチルアンモニウム-トリス(ペンタフルオロフェニル)(4-ヒドロキシフェニル)ボレート(以下、「ボレート」と記載する。)5.7gをトルエン50ccに添加して溶解し、ボレートの100mmol/リットルトルエン溶液を得た。このボレートのトルエン溶液にエトキシジエチルアルミニウムの1mol/リットルヘキサン溶液5ccを室温で加え、さらにヘキサンを加えて溶液中のボレート濃度が70mmol/リットルとなるようにした。その後、室温で1時間攪拌し、ボレートを含む反応混合物を得た。
 ボレートを含むこの反応混合物46ccを、上記で得られた成分[IV]のスラリー800ccに15~20℃で攪拌しながら加え、ボレートを物理吸着によりシリカに担持した。こうして、ボレートを担持したシリカのスラリーが得られた。さらに上記で得られた成分[V]のうち32ccを加え、3時間攪拌し、チタニウム錯体とボレートとを反応させた。こうしてシリカと上澄み液とを含み、触媒活性種が該シリカ上に形成されているメタロセン担持触媒[I]を得た。
[液体助触媒成分[II]の調製]
 有機マグネシウム化合物[III-1]として、AlMg(C(n-C12で示される有機マグネシウム化合物を使用した。化合物[III-2]として、メチルヒドロポリシロキサン(25℃における粘度20センチストークス)を使用した。
 200ccのフラスコにヘキサン40ccとAlMg(C(n-C12を、MgとAlの総量として37.8mmolを攪拌しながら添加し、25℃でメチルヒドロポリシロキサン2.27g(37.8mmol)を含有するヘキサン40ccを攪拌しながら添加し、その後80℃に温度を上げて3時間、攪拌下に反応させることにより、液体助触媒成分[II]を調製した。
[直鎖状ポリエチレン(α-ii~vi)であるエチレン単独重合体及びエチレンとα-オレフィンとの共重合体の調製]
 (α-ii)上記により得られたメタロセン担持触媒[I]と液体助触媒成分[II]は、触媒移送ラインに連鎖移動剤として必要量の水素を供給することで水素を接触させて重合反応器に導入し、溶媒としてヘキサン、モノマーとしてエチレン及び1-ブテンを用いた。ヘキサンはあらかじめモレキュラーシーブス(ユニオンカーバイト社製、MS-4A、MS-13X)を充填したカラムに通した水分濃度6ppmのものを使用した。反応温度は74℃で、エチレン、1-ブテン、水素の混合ガス(ガス組成は1-ブテンとエチレン+1-ブテンのモル比が0.30、水素とエチレン+水素のモル比が0.0032を維持できるように調節)を全圧が0.8MPaで直鎖状ポリエチレン(α)であるエチレンと1-ブテンとの共重合体を重合した。上記重合により、パウダー状の直鎖状ポリエチレンスラリーが得られた。溶媒は、窒素下で遠心分離器を使用して除去し、得られたパウダーに少量のメタノールを添加することで触媒失活処理を行った。パウダーは90~95℃で窒素ブローすることで乾燥した。
 得られた直鎖状ポリエチレン(α-ii)であるエチレン-1-ブテン共重合体は密度が947kg/m、MFRが5.0g/10分、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により求められた分子量分布(Mw/Mn)が3.5の直鎖状ポリエチレンであるエチレン-1-ブテン共重合体(α-ii)を得た。
 (α-iii)エチレン、水素の混合ガス(ガス組成は水素とエチレン+水素のモル比が0.48を維持できるように調節)を全圧が0.8MPaで直鎖状ポリエチレン(α)であるエチレン単独重合体を重合した。得られた直鎖状ポリエチレン(α)であるエチレン単独重合体は密度が966kg/m、MFRが12g/10分、分子量分布:Mw/Mnが3.4の直鎖状ポリエチレンであるエチレン単独重合体(α-iii)を得た。
 (α-iv)エチレン、水素の混合ガス(ガス組成は水素とエチレン+水素のモル比が0.3を維持できるように調節)を全圧が0.8MPaで直鎖状ポリエチレン(α)であるエチレン単独重合体を重合した。得られた直鎖状ポリエチレン(α)であるエチレン単独重合体は密度が957kg/m、MFRが8g/10分、分子量分布:Mw/Mnが3.5の直鎖状ポリエチレンであるエチレン単独重合体(α-iv)を得た。
 (α-v)エチレン-1-ブテン共重合体(α-ii)を得る方法の中で、モレキュラーシーブスを充填したカラムで処理しないヘキサンを使用すること、反応温度が78℃と高温であること、メタノールによる遠心分離機後の触媒失活処理をしないこと以外は同様の方法で行った。得られた直鎖状ポリエチレン(α-v)であるエチレン-1-ブテン共重合体は、密度・MFR・分子量分布(Mw/Mn)がエチレン-1-ブテン共重合体(α-ii)と同様であった。
 (α-vi)エチレン-1-ブテン共重合体(α-iii)を得る方法の中で、モレキュラーシーブスを充填したカラムで処理しないヘキサンを使用すること、反応温度が78℃と高温であること、メタノールによる遠心分離機後の触媒失活処理をしないこと以外は同様の方法で行った。得られた直鎖状ポリエチレン(α-vi)であるエチレン重合体は、密度・MFR・分子量分布(Mw/Mn)がエチレン重合体(α-iii)と同様であった。
[高圧法低密度ポリエチレン(β)であるエチレン重合体の調製]
 (β-i)オートクレーブタイプのリアクターでエチレンをラジカル重合して得た。重合条件は過酸化物存在下で、200~300℃の温度、100~250MPaの重合圧力に設定して、密度919kg/m、MFR2.0g/10分である高圧法低密度ポリエチレン(β-i)を得た。
 高圧法低密度ポリエチレン(β-i)は、溶融張力比が 0.85、メルトフローレート比が43.1、メルトフローレート比(以下、FRRと略す。)と溶融張力(以下、MTと略す。)との関係が式〔2〕を満たしている。(β-i)の換算分子量10以上の成分の占有率、分子量分布:Mw/Mn、及び溶融張力(190℃)を、表1に示した。
 (β-ii)
 (β-i)と同様な手法で、密度923kg/m、MFR3.8g/10分である高圧法低密度ポリエチレン(β-ii)を得た。
 高圧法低密度ポリエチレン(β-ii)は、溶融張力比が 0.56、メルトフローレート比が41.5であった。(β-ii)の換算分子量10以上の成分の占有率、分子量分布:Mw/Mn、及び溶融張力(190℃)を、表1に示した。
 
[実施例1~6]
 あらかじめパウダー状の直鎖状ポリエチレン(α)及びペレット状の高圧法低密度ポリエチレン(β)を表1に記載の割合で混合して絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物を得た。
 直鎖状ポリエチレン(α)及び高圧法低密度ポリエチレン(β)を所定の割合で気密性のある原料供給器(80L)に投入し、真空脱気と窒素置換を3回繰り返した後に定量供給器(定量フィーダー)で樹脂を押出機上に設置されたホッパーシュートに供給する。定量供給器からホッパーシュートを介して二軸押出機の材料供給口までの高さは75cmであった。樹脂がホッパーシュート内を落下移動する際、同時に押出機に近いホッパーシュートの根元から窒素ガス(純度99.9容量%)を30L/分の流量で向流となるように供給した。ホッパーシュート内の根元、二軸押出機の材料供給口近傍に設けた酸素濃度計(東レ製、ジルコニア式酸素濃度計:LC-750L)により、ホッパーシュート内雰囲気における酸素濃度が0.08容量%であることを確認した。
 得られた絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物100質量部に発泡核剤としてアゾジカルボンアミドを0.1質量部加え、日本製鋼所社製TEX-44(スクリュー径44mm、L/D=35)の二軸押出成形機を利用し、190℃の温度で溶融混練して造粒し、コンパウンドを作製した。
 その後、第1押出機(65mmφ)、第2押出機(90mmφ)のタンデム型二段型押出機を有する装置を使用して、コンパウンドを第1押出機に入れて200℃で十分に加熱溶融混練された後、ガス注入機により発泡剤であるアルゴンガスを適量注入し、さらに樹脂と良く混練し、第二押出機で発泡に適した135℃まで下げて、押出しヘッドで外径9.1mmφの波付軟銅管外周に外径が22.4mmとなる発泡絶縁体を被覆形成した。なおその際、アルゴンガスの供給量を徐々に増大させて発泡絶縁体の発泡度が最大となるようにした。発泡絶縁体の上に外径が25.1mmとなる外部導体、さらにその上にポリエチレンシースを被覆して高周波同軸ケーブル(外径約28mm)を作製した。
 得られた絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物及びそれから得られた高周波同軸ケーブルの評価結果を表2に併せて示した。
 また、得られた実施例2のポリエチレン系樹脂組成物に関して、伸長粘度のプロット図を図1に示した。
 高周波同軸ケーブルの発泡絶体にす(鬆)の発生が見られず、高周波同軸ケーブルの特性である2GHz減衰量及び電圧定在波比(VSWR)のいずれについても合格基準を満足した。
 また、実施例1の組成物を用いて、外径約50mm(波付軟銅管径17.3mm、絶縁体外径44.5mm、外部導体外径46.5mm)の高周波同軸ケーブルを作製した。2GHz減衰量は3.5dB/100m未満と低い値であり、電圧定在波比は1.1以下であった。
[比較例1、2]
 表2に記載の割合で直鎖状ポリエチレン(α)と高圧法低密度ポリエチレン(β)をブレンドし、実施例1と同様の方法によりポリエチレン系樹脂組成物を得た。比較例2のポリエチレン系樹脂組成物は、伸長粘度の測定においてひずみ硬化性を確認できなかった。
 得られた絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物を用い実施例1と同様の方法により高周波同軸ケーブルを作製し、絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物及び高周波同軸ケーブルの評価を行った。結果を表2に併せて示した。
 ここで直鎖状ポリエチレン(α-vii)は、特開昭60-4506号公報記載の方法でチーグラー触媒を用いて重合された表1記載の物性を有するエチレンと1-ブテンとの共重合体である。
[比較例3]
 表2に記載の割合で直鎖状ポリエチレン(α)と分岐状高圧法低密度ポリエチレン(β)をブレンドし、ポリエチレン系樹脂組成物を得る際、実施例1の方法の中で、窒素置換しない以外は同様の方法で行った。
 得られた絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物を用い実施例1と同様の方法により高周波同軸ケーブルを作製し、絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物及び高周波同軸ケーブルの評価を行った。結果を表2に併せて示した。
[比較例4]
 表2に記載の割合で直鎖状ポリエチレン(α)と分岐状高圧法低密度ポリエチレン(β)をブレンドし、ポリエチレン系樹脂組成物を得る際、実施例2の方法の中で、窒素置換しない以外は同様の方法で行った。
 得られた絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物を用い実施例2と同様の方法により高周波同軸ケーブルを作製し、絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物及び高周波同軸ケーブルの評価を行った。結果を表2に併せて示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013

Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
 本発明のポリエチレン系樹脂組成物は、強度や剛性に優れ、より優れた絶縁性を有しているため、絶縁体用の材料として優れている。本発明の絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物を用いて得られる絶縁体は、強度や剛性に優れるばかりでなく、絶縁性や発泡性に優れているため、高周波同軸ケーブルの絶縁体として適している。

Claims (11)

  1.  下記(1)~(3)の要件を満たすことを特徴とする絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物。
     (1)密度が940~960kg/mである。
     (2)190℃、2.16kg荷重におけるメルトフローレートが0.1~20g/10分である。
     (3)空洞共振器摂動法による2.45GHzのtanδが0.4×10-4~1.0×10-4である。
  2.  前記絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物が、(4)伸長粘度の測定においてひずみ硬化性を有し、かつ、ひずみ硬化度(λmax)が2~30である、ことを特徴とする請求項1記載の絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物。
  3.  前記絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物が、直鎖状ポリエチレン(α)90~60質量%と、高圧法低密度ポリエチレン(β)10~40質量%とを含んでなることを特徴とする請求項1又は2に記載の絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物。
  4.  前記直鎖状ポリエチレン(α)が、下記(α-1)~(α-4)の要件を満たし、かつ前記高圧法低密度ポリエチレン(β)が、下記(β-1)~(β-3)の要件を満たす請求項1~3のいずれか1項に記載の絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物。
     (α-1)エチレン単独重合体又はエチレンから導かれる繰り返し単位と1又は2種以上の炭素数3~20のα-オレフィンから導かれる繰り返し単位とからなる共重合体である。
     (α-2)密度が935~975kg/mである。
     (α-3)190℃、2.16kg荷重におけるメルトフローレートが0.1~20g/10分である。
     (α-4)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により求められるMw/Mnが、3~7である。
    (Mnは数平均分子量であり、Mwは重量平均分子量であり、Mw/Mnは分子量分布を表す指標である。)
     (β-1)密度が910~930kg/mである。
     (β-2)190℃、2.16kg荷重におけるメルトフローレートが0.1~10g/10分である。
     (β-3)ゲルパーミエーションクロマトグラフにより求められる換算分子量10以上の成分の占有率が全体の1.5~9.0質量%である。
  5.  前記直鎖状ポリエチレン(α)が、担体物質、有機アルミニウム、環状η結合性アニオン配位子を有する遷移金属化合物、及び該環状η結合性アニオン配位子を有する遷移金属化合物と反応して触媒活性を発現する錯体を形成可能な活性化剤から調製されたメタロセン担持触媒と、液体助触媒成分を用いた重合により製造されたものである、請求項1~4のいずれか1項に記載の絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物。
  6.  前記直鎖状ポリエチレン(α)と前記高圧法低密度ポリエチレン(β)とを溶融混練することを含み、溶融混練時の酸素濃度が0.01~0.5容量%であることを特徴とする、請求項3~5のいずれか1項に記載の絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物を製造する方法。
  7.  請求項1~5のいずれか1項に記載の絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物を不活性ガスによって発泡させたものであることを特徴とする発泡体。
  8.  独立気泡率が70%以上であることを特徴とする請求項7に記載の発泡体。
  9.  前記絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物に対して不活性ガスを含浸させ、押し出し時の樹脂温度を前記絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物の融点の+2~+50℃の範囲とした条件下で押出発泡させることを特徴とする請求項7または8に記載の発泡体の製造方法。
  10.  内部導体、発泡絶縁体、外部導体およびシースを有し、
     該発泡絶縁体が請求項1~5のいずれか1項に記載の絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物または請求項7~8のいずれか1項に記載の発泡体を含む、高周波同軸ケーブル。
  11.  前記絶縁体用ポリエチレン系樹脂組成物100質量部に対し、発泡核剤を0.02~3.0質量部添加した後、不活性ガスを注入して発泡させ、得られた発泡体を前記内部導体外周に押出被覆する工程を有する請求項10に記載の高周波同軸ケーブルの製造方法。
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