JP2006241451A - Polyethylene composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポリエチレン組成物に関する。さらに詳しくは、剛性や耐衝撃性等の物性及び耐ドローダウン性や融着性等の成形性に優れたポリエチレン組成物に関するものであり、中空成型、射出成型、押出成型、フィルム・シート成形に適し、各種容器、蓋、瓶、パイプ、フィルム、シート、包装材などに使用され、特に高速中空成型用途に適したポリエチレン組成物に関する。 The present invention relates to a polyethylene composition. More specifically, the present invention relates to a polyethylene composition having excellent physical properties such as rigidity and impact resistance and moldability such as drawdown resistance and fusing property, and is suitable for hollow molding, injection molding, extrusion molding, film / sheet molding. The present invention relates to a polyethylene composition suitable for various containers, lids, bottles, pipes, films, sheets, packaging materials, and the like, and particularly suitable for high-speed hollow molding applications.
従来から、クロム系触媒を用いて製造されるポリエチレン(以下「クロム触媒ポリエチレン」という)は、比較的分子量分布が広いことから、中空成型に好適なポリエチレンとして一般的に使用されている。しかしながら、このようなクロム触媒ポリエチレンは、中空成型し易い適度の溶融張力およびスウェルを有するものの、耐環境応力亀裂性(以下「ESCR」という)が不充分であるという欠点を有していた。
一方、チーグラー触媒を用いて単段または多段重合で製造されるポリエチレンが、中空成型に適した広い分子量分布を有するポリエチレンとして、例えば、特許文献1〜3などに開示されている。しかしながら、かかる方法によって得られるポリエチレンは、高いESCR等の優れた物性を有するものの、溶融張力、スウェル、耐ドローダウン性が低く、中空成型し難いという欠点を有していた。
Conventionally, polyethylene produced using a chromium-based catalyst (hereinafter referred to as “chromium-catalyzed polyethylene”) is generally used as a polyethylene suitable for hollow molding because of its relatively wide molecular weight distribution. However, although such chromium-catalyzed polyethylene has a suitable melt tension and swell that facilitate hollow molding, it has the disadvantage of insufficient environmental stress crack resistance (hereinafter referred to as “ESCR”).
On the other hand, polyethylene produced by single-stage or multistage polymerization using a Ziegler catalyst is disclosed in, for example, Patent Documents 1 to 3 as polyethylene having a wide molecular weight distribution suitable for hollow molding. However, although the polyethylene obtained by such a method has excellent physical properties such as high ESCR, it has a drawback of low melt tension, swell, and draw-down resistance and is difficult to be hollow-molded.
これらの欠点を改良する方法として、クロム触媒ポリエチレンとチタン系触媒を用いて多段重合で製造されるポリエチレンとを混合する方法が有効であることが公知であり、中空成型、押出成型等の成型分野で広く実用化されている。そのようなクロム触媒ポリエチレンとチタン系触媒を用いて多段重合で製造されるポリエチレンとからなるポリエチレン組成物が、ESCR等の物性と成型加工性とが共に優れているポリエチレン組成物として、例えば、特許文献4〜9などに開示されている。
近年環境問題への対応から省資源化の動きが強まり、中空成型体などの成型体の厚みを薄くする薄肉化への要求が高まっており、また経済性の観点から高速成形への要求も高く、さらなる成形加工性の向上が望まれている。しかしながら従来技術では、高速で薄肉成型を行うとパリソン(中空成型時において押出される筒状の溶融樹脂)表面にメルトフラクチャーと呼ばれる凹凸が発生し、成型体の外観が著しく悪化するといった問題や高速押出時の発熱により樹脂温度が上がり融着性が低下するといった問題があり、そのような薄肉化や高速化の要求に充分対応することはできなかった。
As a method for improving these disadvantages, it is known that a method of mixing chromium-catalyzed polyethylene and polyethylene produced by multistage polymerization using a titanium-based catalyst is effective, and molding fields such as hollow molding and extrusion molding It is widely put into practical use. A polyethylene composition comprising such a chromium-catalyzed polyethylene and polyethylene produced by multistage polymerization using a titanium-based catalyst is an example of a polyethylene composition having excellent physical properties such as ESCR and molding processability. It is disclosed in Documents 4-9.
In recent years, efforts to save resources have become stronger due to the response to environmental problems, and there has been an increasing demand for thinning to reduce the thickness of molded products such as hollow molded products, and there is also a high demand for high-speed molding from the viewpoint of economy. Further improvement of moldability is desired. However, in the prior art, when thin-wall molding is performed at high speed, unevenness called melt fracture occurs on the surface of the parison (cylindrical molten resin that is extruded during hollow molding), and the appearance of the molded product deteriorates significantly. There is a problem that the resin temperature rises due to heat generation during extrusion and the fusing property is lowered, and it has not been possible to sufficiently meet such demands for thinning and high speed.
本願発明は、かかる従来技術の欠点を改良するものであり、剛性や耐衝撃性等の物性及び耐ドローダウン性や融着性等の成形性に優れ、且つ成型体の外観も良好なポリエチレン組成物、特に高速中空成型用途に適したポリエチレン組成物を提供するものである。 The present invention improves the drawbacks of the prior art, and is a polyethylene composition having excellent physical properties such as rigidity and impact resistance, excellent moldability such as drawdown resistance and fusing property, and good appearance of the molded body. In particular, a polyethylene composition suitable for high-speed hollow molding applications is provided.
本発明者は、従来技術の欠点を改良するため鋭意研究を重ねた結果、クロム系触媒を用いて製造されたポリエチレンとチタン系触媒を用いて製造されたポリエチレンからなる特定のポリエチレン組成物が、前記課題を解決できることを見出し、本発明を成すに至った。 As a result of intensive studies to improve the drawbacks of the prior art, the present inventor has obtained a specific polyethylene composition comprising a polyethylene produced using a chromium-based catalyst and a polyethylene produced using a titanium-based catalyst. The present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved and have reached the present invention.
すなわち、本発明は、
(1)クロム系触媒を用いて製造されたポリエチレン(A)とチタン系触媒を用いて製造されたポリエチレン(B)からなり、組成物中のポリエチレン(A)の量が5〜95重量%の範囲にあり、組成物のMFRが0.4〜2.0g/10分、密度が940〜965kg/m3 であり、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)から求められる重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnの比である分子量分布(Mw/Mnの値)が7〜20、測定温度230℃でかつシェアレート1598sec-1における溶融粘度が180〜230Pa・s、測定温度170℃でかつ周波数0.01rad/secにおける動的粘弾性測定から求められる貯蔵弾性率G’と損失弾性率G”の比G”/G’とMFRの関係がLog(MFR)+1.5≦G”/G’≦Log(MFR)+2.5、であることを特徴とするポリエチレン組成物、
(2)ポリエチレン(A)が、有機金属化合物で処理されたクロム系触媒と助触媒からなる組み合わせの触媒系で製造されたものであることを特徴とする、前記(1)に記載のポリエチレン組成物、
(3)ポリエチレン(B)が、2段重合により製造されたものであることを特徴とする、前記(1)または(2)に記載のポリエチレン組成物、
(4)前記(1)〜(3)のいずれかに記載のポリエチレン組成物からなることを特徴とする中空成型体、
である。
That is, the present invention
(1) A polyethylene (A) produced using a chromium-based catalyst and a polyethylene (B) produced using a titanium-based catalyst, and the amount of polyethylene (A) in the composition is 5 to 95% by weight. The weight average molecular weight Mw and the number determined by gel permeation chromatography (GPC), the MFR of the composition is 0.4 to 2.0 g / 10 min, the density is 940 to 965 kg / m 3 The molecular weight distribution (Mw / Mn value), which is the ratio of the average molecular weight Mn, is 7 to 20, the measurement temperature is 230 ° C., the melt viscosity is 180 to 230 Pa · s at a shear rate of 1598 sec −1 , the measurement temperature is 170 ° C., and the frequency is 0 The relationship between the ratio G ″ / G ′ of the storage elastic modulus G ′ and the loss elastic modulus G ″ obtained from dynamic viscoelasticity measurement at 0.01 rad / sec and MFR is Log (MFR) +1.5 ≦ G ″ /G′≦Log(MFR)+2.5, a polyethylene composition,
(2) The polyethylene composition as described in (1) above, wherein the polyethylene (A) is produced by a catalyst system comprising a combination of a chromium-based catalyst treated with an organometallic compound and a promoter. object,
(3) The polyethylene composition according to (1) or (2), wherein the polyethylene (B) is produced by two-stage polymerization,
(4) A hollow molded article comprising the polyethylene composition according to any one of (1) to (3),
It is.
本発明のポリエチレン組成物は、剛性や耐衝撃性等の物性及び耐ドローダウン性や融着性等の成形性に優れ、且つ高速中空成型においても外観が良好な中空成型体を得ることが可能である。特に高速中空成型用途や薄肉中空成型用途に好適に使用することができる。 The polyethylene composition of the present invention is excellent in physical properties such as rigidity and impact resistance and moldability such as drawdown resistance and fusing property, and it is possible to obtain a hollow molded body having a good appearance even in high-speed hollow molding. It is. In particular, it can be suitably used for high-speed hollow molding applications and thin-walled hollow molding applications.
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のポリエチレン組成物のMFRは、0.4〜2.0g/10分であり、好ましくは0.4〜1.5g/10分であり、さらに好ましくは0.5〜1.0g/10分であり、最も好ましくは0.6〜0.9g/10分である。MFRが0.4g/10分以上であれば、ゲル、フィッシュアイなどの発生が抑えられ成型体の外観が良好であり、2.0g/10分以下であればドローダウンを起こし難くなり成型が容易になる。
本発明のポリエチレン組成物のHLMFRは、20〜100g/10分であり、好ましくは20〜80g/10分、より好ましくは30〜60g/10分であり、さらに好ましくは30〜50g/10分であり、最も好ましくは35〜45g/10分である。HLMFRが20g/10分以上であれば、成型加工時に樹脂圧力および樹脂温度が上がることが無く高速成型が容易となり、100g/10分以下では十分な耐衝撃性を持つ成型体が得られる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The MFR of the polyethylene composition of the present invention is 0.4 to 2.0 g / 10 minutes, preferably 0.4 to 1.5 g / 10 minutes, and more preferably 0.5 to 1.0 g / 10. Minutes, most preferably 0.6 to 0.9 g / 10 min. If the MFR is 0.4 g / 10 min or more, the occurrence of gels, fish eyes, etc. is suppressed and the appearance of the molded body is good. If the MFR is 2.0 g / 10 min or less, drawdown is difficult to occur and molding is difficult. It becomes easy.
The HLMFR of the polyethylene composition of the present invention is 20 to 100 g / 10 minutes, preferably 20 to 80 g / 10 minutes, more preferably 30 to 60 g / 10 minutes, and further preferably 30 to 50 g / 10 minutes. Yes, most preferably 35-45 g / 10 min. If the HLMFR is 20 g / 10 min or more, the resin pressure and the resin temperature will not increase during the molding process, and high-speed molding will be easy, and if it is 100 g / 10 min or less, a molded article having sufficient impact resistance can be obtained.
本発明のポリエチレン組成物の密度は、940〜965kg/m3 であり、好ましくは945〜963kg/m3 であり、より好ましくは950〜960kg/m3 であり、最も好ましくは955〜959kg/m3 である。密度が940kg/m3 以上であれば成型体の剛性が十分であり、965kg/m3 以下では耐衝撃性が十分である。
本発明のポリエチレン組成物の分子量分布(Mw/Mn)は、7〜20であり、好ましくは7〜16であり、より好ましくは8〜13であり、さらに好ましくは9〜11である。Mw/Mnが7以上であると、成型加工時に樹脂圧力および樹脂温度が上がることがなく、高速成型が容易になり、20以下では、ゲルやフィッシュアイなどが発生し難くなり、耐衝撃性も十分である。
本発明のポリエチレン組成物の測定温度230℃でかつシェアレート1598sec-1における溶融粘度は、180〜230Pa・sであり、好ましくは190〜230Pa・sであり、更に好ましくは200〜230Pa・sである。溶融粘度が230Pa・s以下では、高速中空成型時にパリソン表面にメルトフラクチャーの発生が抑えられ、成型体の外観が悪化することがない。溶融粘度が180Pa・s以上であれば、耐衝撃性が十分である。
The density of the polyethylene composition of the present invention is 940-965 kg / m 3 , preferably 945-963 kg / m 3 , more preferably 950-960 kg / m 3 , most preferably 955-959 kg / m 3. 3 . If the density is 940 kg / m 3 or more, the molded body has sufficient rigidity, and if it is 965 kg / m 3 or less, the impact resistance is sufficient.
The molecular weight distribution (Mw / Mn) of the polyethylene composition of the present invention is 7 to 20, preferably 7 to 16, more preferably 8 to 13, and further preferably 9 to 11. When Mw / Mn is 7 or more, the resin pressure and the resin temperature do not increase at the time of molding, and high-speed molding becomes easy, and when it is 20 or less, gel and fish eye are hardly generated, and impact resistance is also improved. It is enough.
The melt viscosity of the polyethylene composition of the present invention at a measurement temperature of 230 ° C. and a shear rate of 1598 sec −1 is 180 to 230 Pa · s, preferably 190 to 230 Pa · s, more preferably 200 to 230 Pa · s. is there. When the melt viscosity is 230 Pa · s or less, the occurrence of melt fracture on the parison surface is suppressed during high-speed hollow molding, and the appearance of the molded body does not deteriorate. If the melt viscosity is 180 Pa · s or more, the impact resistance is sufficient.
本発明のポリエチレン組成物では、測定温度170℃でかつ周波数0.01rad/secにおける動的粘弾性測定から求められる貯蔵弾性率G’と損失弾性率G”の比G”/G’とMFRが、Log(MFR)+1.5≦G”/G’≦Log(MFR)+2.5、の関係を満たすことが好ましい(対数の底はe、以下同様)。Log(MFR)+1.7≦G”/G’≦Log(MFR)+2.3の条件を満たすことがより好ましく、Log(MFR)+2.0≦G”/G’≦Log(MFR)+2.2の条件を満たすことが更に好ましい。測定周波数0.01rad/secのような低周波数領域において、G”/G’の値がMFRの値に対して小さいということは、樹脂の歪に対する応力緩和が遅いことを意味する。 In the polyethylene composition of the present invention, the ratio G ″ / G ′ and MFR of the storage elastic modulus G ′ and the loss elastic modulus G ″ determined from the dynamic viscoelasticity measurement at a measurement temperature of 170 ° C. and a frequency of 0.01 rad / sec. Log (MFR) + 1.5 ≦ G ″ /G′≦Log(MFR)+2.5 is preferably satisfied (the base of the logarithm is e, the same applies hereinafter). Log (MFR) + 1.7 ≦ G It is more preferable that the condition of “/G′≦Log(MFR)+2.3 is satisfied, and it is more preferable that the condition of Log (MFR) + 2.0 ≦ G” /G′≦Log(MFR)+2.2 is satisfied. In a low frequency region such as a measurement frequency of 0.01 rad / sec, the fact that the value of G ″ / G ′ is smaller than the value of MFR means that the stress relaxation with respect to the strain of the resin is slow.
応力緩和が遅いと、中空成型において溶融樹脂がダイとコアとの間の微小隙間に流入する際、受けた歪に対する応力が緩和され難く、ダイ出口付近でも応力の保持が十分であるため、スウェルが大きくなる。樹脂温度が高くなるほど応力緩和が速くなるため、押出負荷により樹脂温度が220℃以上に上昇するような高速成型においても、十分なスウェルを保持するためには、G”/G’とMFRの関係がG”/G’≦Log(MFR)+2.5の条件を満たすことが必要である。G”/G’>Log(MFR)+2.5の場合は、特に樹脂温度が220℃以上の中空成型においてスウェルが低下し、肉厚の調整が困難になる。一方、樹脂の歪に対する応力緩和速度が遅すぎると、スウェルが大きくなりすぎ、中空成型時に必要な長さのパリソンを押出す時間が長くなり、成型サイクルが低下する。よって、G”/G’≧Log(MFR)+1.5の条件を満たすことも必要である。ポリエチレン(A)の製造において、クロム系触媒を用いることにより、G”/G’の大きなポリエチレン組成物を得ることができ、有機金属化合物で処理されたクロム系触媒と助触媒からなる組み合わせでポリエチレン(A)を製造することによって、G”/G’をより大きくすることができる。また、ポリエチレン組成物中のポリエチレン(A)の比率を上げることによっても、G”/G’を大きくすることが可能である。 If the stress relaxation is slow, when the molten resin flows into the minute gap between the die and the core in hollow molding, the stress against the received strain is difficult to be relaxed, and the stress is sufficiently retained near the die exit. Becomes larger. Since the stress relaxation becomes faster as the resin temperature increases, the relationship between G ″ / G ′ and MFR is necessary to maintain sufficient swell even in high-speed molding in which the resin temperature rises to 220 ° C. or higher due to extrusion load. Must satisfy the condition of G ″ /G′≦Log(MFR)+2.5. In the case of G ″ /G′>Log(MFR)+2.5, the swell is lowered particularly in the hollow molding at a resin temperature of 220 ° C. or higher, and it becomes difficult to adjust the thickness. If the speed is too low, the swell becomes too large, the time required to extrude the required length of the parison during hollow molding increases, and the molding cycle decreases, so G ″ /G′≧Log(MFR)+1.5 It is also necessary to satisfy the following conditions. In the production of polyethylene (A), a polyethylene composition having a large G ″ / G ′ can be obtained by using a chromium-based catalyst, and a polyethylene comprising a combination of a chromium-based catalyst treated with an organometallic compound and a cocatalyst. By manufacturing (A), G ″ / G ′ can be made larger. It is also possible to increase G ″ / G ′ by increasing the ratio of polyethylene (A) in the polyethylene composition.
本発明のポリエチレン組成物の溶融張力(Melt Tension:MT)は、好ましくは5〜15gであり、より好ましくは7〜12gであり、さらに好ましくは8〜10gである。MTが5未満であるとドローダウンを起こし易くなり、15gを超えるとピンチオフ融着部(金型に挟まれた樹脂の接合部)の肉厚が薄くなるという問題が生じ易い。
本発明のポリエチレン組成物の溶融伸度(Melt Elongation:ME)は、好ましくは5〜30m/分であり、より好ましくは8〜20m/分であり、さらに好ましくは10〜15m/分である。MEが5m/分未満であると、溶融樹脂の均一延伸性が低下し、中空成型体に厚み斑が生じ易くなり好ましくない。MEが30m/分を超えるとピンチオフ融着部の肉厚が薄くなるという問題が生じ易い。
本発明のポリエチレン組成物の引張衝撃強度は、好ましくは90〜300kg・cm/cm2 であり、より好ましくは100〜300kg・cm/cm2 であり、更に好ましくは110〜300kg・cm/cm2 である。引張衝撃強度が90kg・cm/cm2 未満であると、内容液を充填した中空成型容器等を落下した際に割れ易くなる。また、引張衝撃強度が300kg・cm/cm2 を超えるMFRが0.4g/10分以上のポリエチレン組成物を得ることは事実上困難である。
The melt tension (Melt Tension: MT) of the polyethylene composition of the present invention is preferably 5 to 15 g, more preferably 7 to 12 g, and still more preferably 8 to 10 g. If MT is less than 5, drawdown is likely to occur, and if it exceeds 15 g, the problem that the thickness of the pinch-off fused portion (resin junction between the molds) is likely to be reduced.
The melt elongation (ME) of the polyethylene composition of the present invention is preferably 5 to 30 m / min, more preferably 8 to 20 m / min, and further preferably 10 to 15 m / min. When the ME is less than 5 m / min, the uniform stretchability of the molten resin is lowered, and thickness unevenness tends to occur in the hollow molded body, which is not preferable. When ME exceeds 30 m / min, the problem that the thickness of the pinch-off fusion part becomes thin is likely to occur.
The tensile impact strength of the polyethylene composition of the present invention is preferably 90 to 300 kg · cm / cm 2 , more preferably 100 to 300 kg · cm / cm 2 , and still more preferably 110 to 300 kg · cm / cm 2. It is. When the tensile impact strength is less than 90 kg · cm / cm 2, it becomes easy to break when a hollow molded container or the like filled with the content liquid is dropped. Moreover, it is practically difficult to obtain a polyethylene composition having an MFR of 0.4 g / 10 min or more with a tensile impact strength exceeding 300 kg · cm / cm 2 .
本発明のポリエチレン組成物の曲げ強さは、好ましくは24〜32MPaであり、より好ましくは25〜32MPaであり、更に好ましくは27〜32MPaである。曲げ強さが24MPa未満であると中空成型容器等の剛性が不十分であり、曲げ強さが32MPaを超える密度が965kg/m3 以下のポリエチレン組成物を得ることは事実上困難である。
本発明のポリエチレン組成物では炭素原子10000個中の末端ビニル基の数を10個以下にすることが好ましく、7個以下にすることがより好ましく、6個以下にすることがさらに好ましい。末端ビニル基の数が10個より多くなると成型加工時の熱安定性が低下し、架橋ゲルやコゲなどの樹脂劣化物が発生し易くなる。
本発明のポリエチレン組成物は、2種類のポリエチレン(A)および(B)とから構成される。
The bending strength of the polyethylene composition of the present invention is preferably 24 to 32 MPa, more preferably 25 to 32 MPa, and still more preferably 27 to 32 MPa. If the bending strength is less than 24 MPa, the rigidity of the hollow molded container or the like is insufficient, and it is practically difficult to obtain a polyethylene composition having a bending strength exceeding 32 MPa and a density of 965 kg / m 3 or less.
In the polyethylene composition of the present invention, the number of terminal vinyl groups in 10,000 carbon atoms is preferably 10 or less, more preferably 7 or less, and even more preferably 6 or less. When the number of terminal vinyl groups is more than 10, the thermal stability at the time of molding processing is lowered, and resin degradation products such as crosslinked gel and koge are likely to occur.
The polyethylene composition of the present invention comprises two types of polyethylene (A) and (B).
ポリエチレン(A)は、クロム系触媒を用いて製造されたポリエチレンである。
次にポリエチレン(A)を製造する為の触媒と(A)の製造方法について説明する。
ポリエチレン(A)を製造するのに用いるクロム系触媒としては、無機酸化物担体にクロム化合物を担持した固体触媒、または該固体触媒と有機金属化合物とを組み合わせた触媒等の公知の触媒が挙げられる。具体的には、特公昭44−2996号公報、同47−1365号公報、同44−3827号公報、同44−2337号公報、同47−19685号公報、同45−40902号公報、同49−38986号公報、同56−18132号公報、同59−5602号公報、同59−50242号公報、同59−5604号公報、特公平1−1277号公報、同1−12778号公報、同1−12781号公報、特開平11−302465号公報、同9−25312号公報、同9−25313号公報、同9−25314号公報、特表平7−503739号公報、米国特許5,104,841号明細書、同5,137,997号明細書等に記載された触媒を例示することができる。
Polyethylene (A) is polyethylene manufactured using a chromium-based catalyst.
Next, a catalyst for producing polyethylene (A) and a method for producing (A) will be described.
Examples of the chromium-based catalyst used for producing polyethylene (A) include known catalysts such as a solid catalyst in which a chromium compound is supported on an inorganic oxide carrier, or a catalyst in which the solid catalyst and an organometallic compound are combined. . Specifically, JP-B Nos. 44-2996, 47-1365, 44-3827, 44-2337, 47-19985, 45-40902, 49 No. 38986, No. 56-18132, No. 59-5602, No. 59-50242, No. 59-5604, Japanese Patent Publication No. 1-1277, No. 1-112778, No. 1 -12781, JP-A-11-302465, JP-A-9-25312, JP-A-9-25313, JP-A-9-25314, JP 7-503739, US Pat. No. 5,104,841 No. 5,137,997 and the like can be exemplified.
これら公知の触媒のうち、特に有機金属化合物で処理されたクロム系触媒と助触媒からなる組み合わせの触媒系で製造されたものが、適度なMT、ME、スウェル、耐ドローダウン性等のバランスを有するため、本発明で用いるクロム系触媒として好適である。
本発明のポリエチレン(A)は、特開2001−294613号公報等に記載の方法によって製造される、耐火性化合物上に担持され非還元雰囲気下で熱処理により活性化された酸化クロム触媒と、アルコキシ基およびヒドロシロキシ基の両方を含有する有機アルミニウム化合物とを混合して得た固体触媒成分と、アルコキシ基を含有する有機アルミニウム化合物とを組み合わせてなる重合触媒の存在下において製造されることがさらに好適である。
Among these known catalysts, those produced with a catalyst system comprising a chromium-based catalyst treated with an organometallic compound and a co-catalyst in particular have a good balance of MT, ME, swell, drawdown resistance, etc. Therefore, it is suitable as a chromium-based catalyst used in the present invention.
The polyethylene (A) of the present invention comprises a chromium oxide catalyst produced by the method described in JP-A-2001-294613 and the like, supported on a refractory compound and activated by heat treatment in a non-reducing atmosphere, It is further produced in the presence of a polymerization catalyst comprising a combination of a solid catalyst component obtained by mixing an organoaluminum compound containing both a group and a hydrosiloxy group with an organoaluminum compound containing an alkoxy group. Is preferred.
本発明のポリエチレン(A)を得るために、もっとも好ましい重合触媒は、耐火性化合物上に支持され非還元雰囲気下で熱処理により活性化された酸化クロム触媒と、下記一般式(1)で表されるアルコキシ基およびヒドロシロキシ基の両方を含有する有機アルミニウム化合物とを混合して得た固体触媒成分と、下記一般式(2)で表されるアルコキシ基を含有する有機アルミニウム化合物とからなる重合触媒である。
AlR1 p Hq (OR2 )x (OSiHR3 R4 )y (1)
(式中、p≧1、0≦q≦1、x≧0.25、y≧0.15、0.5≦x+y≦1.5、かつp+q+x+y=3、R1 、R2 、R3 、R4 は同一または異なった炭素原子数1〜20の炭化水素基を表す。)
AlR5 3-n(OR6 )n (2)
(式中、0<n≦1、R5 、R6 は同一または異なった炭素原子数1〜20の炭化水素基を表す。)
In order to obtain the polyethylene (A) of the present invention, the most preferable polymerization catalyst is a chromium oxide catalyst supported on a refractory compound and activated by heat treatment in a non-reducing atmosphere, and represented by the following general formula (1). A polymerization catalyst comprising a solid catalyst component obtained by mixing an organoaluminum compound containing both an alkoxy group and a hydrosiloxy group, and an organoaluminum compound containing an alkoxy group represented by the following general formula (2) It is.
AlR 1 p H q (OR 2 ) x (OSiHR 3 R 4) y (1)
(Wherein p ≧ 1, 0 ≦ q ≦ 1, x ≧ 0.25, y ≧ 0.15, 0.5 ≦ x + y ≦ 1.5, and p + q + x + y = 3, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 represents the same or different hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.)
AlR 5 3-n (OR 6 ) n (2)
(In the formula, 0 <n ≦ 1, R 5 and R 6 represent the same or different hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms.)
本発明のポリエチレン(A)は、懸濁重合、溶液重合、気相重合等の公知の方法で製造することができる。
ポリエチレン(A)のMFRは、好ましくは0.5〜10g/10分であり、より好ましくは0.5〜3g/10分であり、さらに好ましくは0.8〜2.0g/10分であり、最も好ましくは1.0〜1.6g/10分である。MFRが0.5g/10分以上であると、ゲル、フィッシュアイの発生が少なく成型体の外観が良好であり、10g/10分以下ではドローダウンを起こし難くなり成型が容易である。
ポリエチレン(A)のHLMFRは、好ましくは25〜500g/10分であり、より好ましくは25〜150g/10分、さらに好ましくは40〜100g/10分であり、最も好ましくは50〜80g/10分である。HLMFRが25g/10分以上であると、成型加工時に樹脂圧力および樹脂温度が上昇することがなく高速成型が容易になり、500g/10分を超えると耐衝撃性が不十分となる。
ポリエチレン(A)の密度は、好ましくは945〜970kg/m3 である。密度が945kg/m3 以上では、本発明のポリエチレン組成物の剛性を充分確保できて好ましい。ポリエチレン(A)の密度は、より好ましくは955〜970kg/m3 であり、更に好ましくは960〜967kg/m3 であり、最も好ましくは963〜966kg/m3 である。
The polyethylene (A) of the present invention can be produced by a known method such as suspension polymerization, solution polymerization, or gas phase polymerization.
The MFR of polyethylene (A) is preferably 0.5 to 10 g / 10 minutes, more preferably 0.5 to 3 g / 10 minutes, and further preferably 0.8 to 2.0 g / 10 minutes. Most preferably, it is 1.0 to 1.6 g / 10 min. When the MFR is 0.5 g / 10 min or more, the generation of gel and fish eyes is small and the appearance of the molded body is good, and when it is 10 g / 10 min or less, drawdown is difficult to occur and molding is easy.
The HLMFR of polyethylene (A) is preferably 25 to 500 g / 10 minutes, more preferably 25 to 150 g / 10 minutes, still more preferably 40 to 100 g / 10 minutes, and most preferably 50 to 80 g / 10 minutes. It is. When the HLMFR is 25 g / 10 min or more, the resin pressure and the resin temperature are not increased during the molding process and high-speed molding is facilitated. When the HLMFR exceeds 500 g / 10 min, the impact resistance is insufficient.
The density of polyethylene (A) is preferably 945 to 970 kg / m 3 . A density of 945 kg / m 3 or more is preferable because sufficient rigidity of the polyethylene composition of the present invention can be secured. The density of polyethylene (A) is more preferably 955 to 970 kg / m 3 , still more preferably 960 to 967 kg / m 3 , and most preferably 963 to 966 kg / m 3 .
ポリエチレン(B)は、チタン系触媒を用いて製造されたポリエチレンである。
次にポリエチレン(B)を製造する為の触媒と(B)の製造方法について説明する。
本発明でいうチタン系触媒としては、多孔質高分子材料(但し、マトリックスは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ビニルエステル共重合体、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、エチレン−ビニルエステル共重合体の部分あるいは完全鹸化物等のポリオレフィンやその変性物、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステル等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂などの熱硬化性樹脂等を含む)、周期表第2〜4、13または14族に属する元素の無機固体酸化物(例えば、シリカ、アルミナ、マグネシア、塩化マグネシウム、ジルコニア、チタニア、酸化硼素、酸化カルシウム、酸化亜鉛、酸化バリウム、五酸化バナジウム、酸化クロム、酸化トリウム、またはこれらの混合物もしくはこれらの複合酸化物)等の担体に、チタン化合物を担持した触媒等の公知の触媒が挙げられる
Polyethylene (B) is polyethylene produced using a titanium-based catalyst.
Next, a catalyst for producing polyethylene (B) and a method for producing (B) will be described.
As the titanium-based catalyst in the present invention, a porous polymer material (however, the matrix is, for example, polyethylene, polypropylene, polystyrene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-vinyl ester copolymer, styrene-divinylbenzene copolymer). Thermosetting properties such as polymers, polyolefins such as ethylene-vinyl ester copolymer or completely saponified products, and modified products thereof, polyamides, polycarbonates, polyesters, thermoplastic resins, phenol resins, epoxy resins, urea resins, melamine resins, etc. Inorganic solid oxides of elements belonging to Groups 2 to 4, 13 or 14 of the periodic table (for example, silica, alumina, magnesia, magnesium chloride, zirconia, titania, boron oxide, calcium oxide, zinc oxide, Barium oxide, vanadium pentoxide, acid Chromium, the thorium oxide or mixtures or composite oxides thereof thereof) carrier such, include known catalysts such as a catalyst supporting titanium compound
本発明において好ましい触媒としては、例えば、(a)下記一般式(3)で示される有機マグネシウム化合物と、(b)少なくとも1 個のハロゲン原子を含有するチタン化合物と、(c)Al、B、Si、Ge、Sn、Te、Sbのハライド化合物の(a)〜(c)のうち、(a)と(b)あるいは(a)と(b)と(c)とを反応させてなる固体触媒成分[A]と、有機金属化合物[B]からなるものである。
MαMgβR1 p R2 q Xr Ys (3)
(式中、αは0又は0より大きい数、p、q、r、sは0または0より大きい数で、p+q+r+s=mα+2 βの関係を有し、Mは周期律表第1族ないし第13族に属する金属元素、mはMの原子価、R1 、R2 は同一または異なった炭素原子数の炭化水素基、X、Yは同一または異なった基で有り、ハロゲン、OR3 、OSiR4 R5 R6 、NR7 R8 、SR9 なる基を表し、R3 、R4 、R5 、R6 、R7 、R8 は水素原子または炭化水素基、R9 は炭化水素基を表す。)
Preferred catalysts in the present invention include, for example, (a) an organomagnesium compound represented by the following general formula (3), (b) a titanium compound containing at least one halogen atom, and (c) Al, B, Solid catalyst obtained by reacting (a) and (b) or (a) and (b) and (c) among (a) to (c) of halide compounds of Si, Ge, Sn, Te and Sb It consists of component [A] and organometallic compound [B].
MαMgβR 1 p R 2 q X r Y s (3)
(In the formula, α is 0 or a number greater than 0, p, q, r, and s are 0 or a number greater than 0 and have the relationship p + q + r + s = mα + 2 β, and M is a group 1 to 13 in the periodic table. A metal element belonging to the group, m is a valence of M, R 1 and R 2 are hydrocarbon groups having the same or different carbon atoms, X and Y are the same or different groups, halogen, OR 3 , OSiR 4 R 5 R 6 , NR 7 R 8 and SR 9 are represented, R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are hydrogen atoms or hydrocarbon groups, and R 9 is a hydrocarbon group. .)
有機金属化合物[B]としては、周期律表第1,2,13族の金属化合物で、特に有機アルミニウム化合物、又は有機アルミニウム化合物を含む有機マグネシウム化合物錯体が好ましい。
触媒成分[A]と有機金属化合物成分[B]成分の反応は、重合系内に両成分を添加し、重合条件下に重合の進行と共に行わせることも可能で有り、あらかじめ重合に先立って反応を実施しても良い。
また触媒成分の反応比率は、[A]成分1gに対し、[B]成分1〜3000mmolの範囲で行うことが好ましい。
具体的には、特公昭52−36788、同52−36790、同52−36791、同52−35792、同52−50070、同52−36794、同52−36795、同52−36796、同52−36915、同52−36917、同53−6019号公報、特開昭50−21876、同50−31835、同50−72044、同50−78619、同53−40696の各公報、国際公開第99/28353号パンフレット、に記載のものがある。
The organometallic compound [B] is a metal compound of Groups 1, 2, and 13 of the periodic table, and is particularly preferably an organoaluminum compound or an organomagnesium compound complex containing an organoaluminum compound.
The reaction between the catalyst component [A] and the organometallic compound component [B] can be carried out by adding both components into the polymerization system and proceeding with the polymerization under the polymerization conditions. May be implemented.
The reaction ratio of the catalyst component is preferably in the range of 1 to 3000 mmol of the [B] component with respect to 1 g of the [A] component.
Specifically, JP-B-52-36788, 52-36790, 52-36791, 52-35792, 52-50070, 52-36794, 52-36795, 52-36796, 52-36915 52-36917, 53-6019, JP-A-50-21876, 50-31835, 50-72044, 50-78619, 53-40696, International Publication No. 99/28353. There are things described in the pamphlet.
本発明のポリエチレン(B)は、懸濁重合、溶液重合、気相重合等の公知の方法で製造することができる。
該ポリエチレン(B)は、チタン系触媒を用いて2段重合された、低分子量部分と高分子量部分とからなる重合体であることが好ましく、低分子量部分のMFRは、好ましくは1〜200g/10分であり、より好ましくは5〜100g/10分であり、更に好ましくは10〜50g/10分である。この低分子量成分は、密度が好ましくは945〜975kg/m3 、より好ましくは955〜975kg/m3 であり、エチレンを単独重合もしくはエチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンとを共重合して得られる。懸濁重合にて製造する際は、低分子量部分は、2.0モル%以下のα−オレフィンを含む溶媒中で製造することが好ましい。
The polyethylene (B) of the present invention can be produced by a known method such as suspension polymerization, solution polymerization, or gas phase polymerization.
The polyethylene (B) is preferably a polymer composed of a low molecular weight portion and a high molecular weight portion, two-stage polymerized using a titanium-based catalyst, and the MFR of the low molecular weight portion is preferably 1 to 200 g / It is 10 minutes, More preferably, it is 5-100 g / 10min, More preferably, it is 10-50 g / 10min. The low molecular weight component has a density of preferably 945 to 975 kg / m 3 , more preferably 955 to 975 kg / m 3 , and is obtained by homopolymerizing ethylene or copolymerizing ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms. Obtained. When producing by suspension polymerization, the low molecular weight portion is preferably produced in a solvent containing 2.0 mol% or less of α-olefin.
本発明のポリエチレン(B)は、エチレンを単独重合して低分子量部分を製造した後、エチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンとを共重合することが好ましい。低分子量部分と高分子量部分の重量比(高分子量部分)/(低分子量部分)は、好ましくは40/60〜60/40であり、高分子量部分の重量比がこの範囲よりも高くなると、メルトフラクチャーが発生し易くなり、高分子量部分の重量比がこの範囲よりも低くなると、ゲルやフィッシュアイが発生し易くなる。より好ましくは(高分子量部分)/(低分子量部分)=40/60〜55/45、更に好ましくは40/60〜50/50である。
本発明において、炭素数3〜20のα−オレフィンとは、例えば、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、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、及び1−イコセンよりなる群から選ばれものである。
The polyethylene (B) of the present invention is preferably obtained by copolymerizing ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms after homopolymerizing ethylene to produce a low molecular weight portion. The weight ratio of the low molecular weight part to the high molecular weight part (high molecular weight part) / (low molecular weight part) is preferably 40/60 to 60/40, and if the weight ratio of the high molecular weight part is higher than this range, Fracture is likely to occur, and if the weight ratio of the high molecular weight portion is lower than this range, gel and fish eye are likely to occur. More preferably, (high molecular weight portion) / (low molecular weight portion) = 40/60 to 55/45, still more preferably 40/60 to 50/50.
In the present invention, examples of the α-olefin having 3 to 20 carbon atoms include propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene, 1-decene, 1-decene, It is selected from the group consisting of dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene, and 1-icocene.
ポリエチレン(B)のMFRは、好ましくは0.1〜5.0g/10分であり、より好ましくは0.2〜2.0g/10分、更に好ましくは0.4〜1.6g/10分、最も好ましくは0.6〜1.4g/10分である。
ポリエチレン(B)のHLMFRは、好ましくは5〜250g/10分であり、より好ましくは10〜100g/10分、更に好ましくは20〜80g/10分、最も好ましくは30〜60g/10分である。
ポリエチレン(B)の密度は、好ましくは935〜970kg/m3 、より好ましくは940〜965kg/m3 、更に好ましくは945〜960kg/m3 、最も好ましくは950〜955kg/m3 である。
The MFR of polyethylene (B) is preferably 0.1 to 5.0 g / 10 minutes, more preferably 0.2 to 2.0 g / 10 minutes, and further preferably 0.4 to 1.6 g / 10 minutes. Most preferably, it is 0.6 to 1.4 g / 10 min.
The HLMFR of polyethylene (B) is preferably 5 to 250 g / 10 minutes, more preferably 10 to 100 g / 10 minutes, still more preferably 20 to 80 g / 10 minutes, and most preferably 30 to 60 g / 10 minutes. .
The density of polyethylene (B) is preferably 935 to 970 kg / m 3 , more preferably 940 to 965 kg / m 3 , still more preferably 945 to 960 kg / m 3 , and most preferably 950 to 955 kg / m 3 .
本発明においては、ポリエチレン(A)と(B)とは、混合して目的とするポリエチレン組成物とされる。
(A)と(B)の比率は、重量比で(A)/(B)=5/95〜95/5であり、好ましくは30/70〜70/30であり、更に好ましくは35/65〜55/45であり、最も好ましくは35/65〜45/55である。
ポリエチレン組成物を製造する場合の混合方法には特に制限はなく、パウダー状態、スラリー状態、ペレット状態等通常の混合方法が用いられる。混練する場合には150〜300℃の温度で、一軸、二軸の押出機、混練機等で行われる。
該ポリエチレン組成物は、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、帯電防止剤、滑剤、充填剤、他のポリオレフィン、熱可塑性樹脂、ゴム等、通常ポリオレフィンに添加、ブレンドされ得る物質は、必要に応じて使用することが可能である。また、発泡剤を混入させて発泡成形することも可能である。
In the present invention, polyethylene (A) and (B) are mixed to obtain the intended polyethylene composition.
The ratio of (A) to (B) is (A) / (B) = 5/95 to 95/5, preferably 30/70 to 70/30, more preferably 35/65 by weight. ~ 55/45, most preferably 35/65 to 45/55.
There is no restriction | limiting in particular in the mixing method in the case of manufacturing a polyethylene composition, Normal mixing methods, such as a powder state, a slurry state, a pellet state, are used. When kneading, it is carried out at a temperature of 150 to 300 ° C. with a uniaxial or biaxial extruder, a kneader or the like.
The polyethylene composition is a heat stabilizer, antioxidant, ultraviolet absorber, pigment, antistatic agent, lubricant, filler, other polyolefin, thermoplastic resin, rubber, etc. It can be used as needed. It is also possible to perform foam molding by mixing a foaming agent.
また、ラジカル発生剤や酸素を用いて、架橋することも可能である。(A)と(B)とから成る組成物を架橋する方法としては、該ポリエチレン組成物の粉末を均一に混合する場合に、酸素または酸素を含む気体たとえば空気等を使用するか、または酸素濃度0.5vol%未満の雰囲気で210℃から300℃で熱架橋する方法が特に好ましい。
本発明のポリエチレン組成物は中空成型、射出成型、押出成形、フィルム・シート成形に適し、各種容器、蓋、瓶、パイプ、フィルム、シート、包装材などに使用することが可能である。なかでも時間当たりの押出樹脂量が50kg以上の高速中空成型に好適であり、更に時間当たりの押出樹脂量が200kg以上の超高速中空成型に最適である。また、薄肉中空成型にも好適であり、容器内容積(ml)を容器重量(g)で除した値が、好ましくは20ml/g以上、より好ましくは25ml/g以上の容器を成型する薄肉成型において、本発明のポリエチレン組成物の特徴が顕著になり、外観が良好な製品を成型することができる。容器の具体的な用途としては、食用油容器の如き食品用多層容器などが挙げられる。
It is also possible to crosslink using a radical generator or oxygen. As a method for crosslinking the composition comprising (A) and (B), oxygen or a gas containing oxygen, such as air, or the oxygen concentration is used when the polyethylene composition powder is uniformly mixed. A method of thermal crosslinking at 210 to 300 ° C. in an atmosphere of less than 0.5 vol% is particularly preferable.
The polyethylene composition of the present invention is suitable for hollow molding, injection molding, extrusion molding, film / sheet molding, and can be used for various containers, lids, bottles, pipes, films, sheets, packaging materials and the like. Among them, it is suitable for high-speed hollow molding in which the amount of extruded resin per hour is 50 kg or more, and more suitable for ultra-high speed hollow molding in which the amount of extruded resin per hour is 200 kg or more. It is also suitable for thin-walled hollow molding, and is a thin-wall molding that molds a container having a value obtained by dividing the container internal volume (ml) by the container weight (g), preferably 20 ml / g or more, more preferably 25 ml / g or more. In the above, the characteristics of the polyethylene composition of the present invention become remarkable, and a product having a good appearance can be molded. Specific uses of the container include food multilayer containers such as edible oil containers.
本発明において示す記号、測定方法及び測定条件は以下の通りである。
(1)MFR:メルトインデックスを表し、JIS−K−7210により、温度190℃、荷重2.16kgの条件下で測定した値で、単位はg/10分である。
(2)HLMFR:高荷重メルトインデックスを表し、JIS−K−7210により、温度190℃、荷重21.6kgの条件下で測定した値で、単位はg/10分である。
(3)密度:JIS−K−7112に従って測定した値で、単位はkg/m3 である。
(4)分子量分布:ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)から求められる重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比Mw/Mnの値である。GPC測定は、ウォーターズ社製;GPCV2000を用い、カラム昭和電工(株)製;UT−807(1本)と東ソー(株)製;GMHHR−H(S)HT(2本)を直列に接続、移動相トリクロロベンゼン(TCB)、カラム温度140℃、流量1.0ml/分、試料濃度20mg/15ml(TCB)、注入量413μl、試料溶解温度140℃、試料溶解時間2時間の条件で行う。分子量の校正は、東ソー(株)製標準ポリスチレンのMwが1050〜206万の範囲の12点で行う。それぞれの標準ポリスチレンのMwに係数0.43を掛けてポリエチレン換算分子量とし、溶出時間とポリエチレン換算分子量のプロットから一次の校正直線を作成し、各サンプルの分子量を決定する。
The symbols, measurement methods, and measurement conditions shown in the present invention are as follows.
(1) MFR: Melt index, measured according to JIS-K-7210 under conditions of a temperature of 190 ° C. and a load of 2.16 kg, and the unit is g / 10 minutes.
(2) HLMFR: Represents a high load melt index, measured according to JIS-K-7210 under conditions of a temperature of 190 ° C. and a load of 21.6 kg, and the unit is g / 10 minutes.
(3) Density: A value measured according to JIS-K-7112, in units of kg / m 3 .
(4) Molecular weight distribution: The value of the ratio Mw / Mn of the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) determined from gel permeation chromatography (GPC). GPC measurement is made by Waters; GPCV2000, Column Showa Denko Co., Ltd .; UT-807 (1) and Tosoh Corp .; GMHHR-H (S) HT (2) connected in series, Mobile phase trichlorobenzene (TCB), column temperature 140 ° C., flow rate 1.0 ml / min, sample concentration 20 mg / 15 ml (TCB), injection amount 413 μl, sample dissolution temperature 140 ° C., sample dissolution time 2 hours. The calibration of the molecular weight is performed at 12 points in which Mw of standard polystyrene manufactured by Tosoh Corporation is in the range of 1,050 to 2,060,000. Mw of each standard polystyrene is multiplied by a coefficient of 0.43 to obtain a molecular weight in terms of polyethylene, a primary calibration line is created from a plot of elution time and molecular weight in terms of polyethylene, and the molecular weight of each sample is determined.
(5)溶融粘度:東洋精機製作所社製;キャピログラフ1Cを用い、直径0.77mm、長さ50.8mmのキャピラリーを使用し、測定温度230℃、シェアレート1598sec-1の条件で測定した。単位はPa・sである。
(6)貯蔵弾性率G’及び損失弾性率G”:Rheometric社製;ARESを用いて、直径25mmのパラレルプレートを使用し、測定温度170℃、周波数0.01rad/sec、歪7.0%の条件で動的粘弾性測定を行い率G’及びG”を求める。単位はPaである。
(7)溶融張力(MT):東洋精機製作所社製;キャピログラフ1Cを用い、温度190℃,オリフィス径2.095mm、オリフィス長さ8.02mm、ダウンスピード0.6cm/分の条件で溶融樹脂を押出し、巻取り機にて2.0m/分の速度で巻き取った時の荷重で、単位はgである。
(5) Melt viscosity: manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd .; Capillograph 1C was used, a capillary having a diameter of 0.77 mm and a length of 50.8 mm was used, and the measurement was performed at 230 ° C. and a shear rate of 1598 sec −1 . The unit is Pa · s.
(6) Storage elastic modulus G ′ and loss elastic modulus G ″: manufactured by Rheometric; using ARES, a parallel plate having a diameter of 25 mm, measuring temperature 170 ° C., frequency 0.01 rad / sec, strain 7.0% The dynamic viscoelasticity measurement is performed under the following conditions to obtain the rates G ′ and G ″. The unit is Pa.
(7) Melt tension (MT): manufactured by Toyo Seiki Seisakusho; Capillograph 1C was used, and molten resin was applied under conditions of a temperature of 190 ° C., an orifice diameter of 2.095 mm, an orifice length of 8.02 mm, and a down speed of 0.6 cm / min. Extrusion and load when wound at a speed of 2.0 m / min by a winder, the unit is g.
(8)溶融伸度(ME):MT測定と同条件で溶融樹脂を押出し、ストランドの巻取り速度を1m/1分の割合で上げていき、ストランドが破断する巻取り速度を溶融伸度(ME)とする。単位は、m/分である。
(9)引張衝撃強度:ASTM−D1822に準拠し、厚さ1.1〜1.2mmのプレスシートからS型ダンベル試験片を切削し、23℃で測定する。単位はJ/m2 である。
(10)曲げ強さ:JIS−K−7171に従って測定した値で、単位はMPaである。
(11)末端ビニル基数:日本分光社製の「フーリエ変換赤外分光光度計」を使用し、加熱プレスして得られたシート状のポリエチレン組成物の909cm-1の吸光度から求めた。
(8) Melt elongation (ME): The molten resin is extruded under the same conditions as in the MT measurement, the strand winding speed is increased at a rate of 1 m / 1 min, and the winding speed at which the strand breaks is set to the melt elongation ( ME). The unit is m / min.
(9) Tensile impact strength: An S-type dumbbell test piece is cut from a press sheet having a thickness of 1.1 to 1.2 mm in accordance with ASTM-D1822, and measured at 23 ° C. The unit is J / m 2 .
(10) Bending strength: A value measured according to JIS-K-7171, in units of MPa.
(11) Number of terminal vinyl groups: Using a “Fourier transform infrared spectrophotometer” manufactured by JASCO Corporation, it was determined from the absorbance at 909 cm −1 of the sheet-like polyethylene composition obtained by hot pressing.
(12)中空成型:スクリュー系55mmの中空成型機、プラコー社製;SB−55を用い、ダイス径48mm、コア径46mm、シリンダー温度210℃、金型温度25℃、金型冷却時間18秒を共通条件として、押出量25kg/時間(条件1)と50kg/時間(条件2)の二条件で容器重量60g、容器内容積1700mlの把手付き中空成型体を成型し、外観、ゲル、融着性、樹脂温度を評価する。
(i)外観:容器の外観を目視で確認し、以下のような判定基準で良否を判断する。
○ 表面に平滑感があり、光沢も認められる。
× 表面の全体に凹凸があって肌荒れを呈し、光沢もない。
(ii)ゲル:容器胴部における成型体1g当たりのゲルの個数を目視により測定する。
(iii)融着性:把手部のピンチオフ部を目視で確認し、以下のような判定基準で良否を判断する。
○ 融着部の肉厚が十分確保されており、穴開き等の不良がない。
× 融着部の肉厚が薄く、穴が開いてしまう。
(iv)樹脂温度:ダイ出口付近の樹脂温度を接触式の温度計で測定する。
(12) Hollow molding: a hollow molding machine with a screw system of 55 mm, manufactured by Plako Corporation; using SB-55, a die diameter of 48 mm, a core diameter of 46 mm, a cylinder temperature of 210 ° C., a mold temperature of 25 ° C., and a mold cooling time of 18 seconds. As a common condition, a hollow molded body with a handle having a container weight of 60 g and a container volume of 1700 ml was molded under two conditions of an extrusion rate of 25 kg / hour (condition 1) and 50 kg / hour (condition 2). Evaluate the resin temperature.
(I) Appearance: The appearance of the container is visually confirmed, and the quality is judged according to the following criteria.
○ The surface is smooth and glossy.
× Unevenness on the entire surface, rough skin, and no gloss.
(Ii) Gel: The number of gels per gram of the molded body in the container body is measured visually.
(Iii) Fusion property: The pinch-off part of the handle part is visually confirmed, and the quality is judged according to the following criteria.
○ Thickness of the fused part is sufficiently secured and there are no defects such as holes.
X The thickness of the fused part is thin and a hole is opened.
(Iv) Resin temperature: The resin temperature near the die outlet is measured with a contact-type thermometer.
次に、実施例などを用いて本発明を更に具体的に説明するするが、本発明はこれら実施例などにより何ら限定されるものではない。
[実施例1]
(1)酸化クロム触媒(I)の合成
三酸化クロム4モルを蒸留水80リットルに溶解し、この溶液中にシリカ(W.Rグレースアンドカンパニー製;グレード952)20kgを浸漬し、室温にて1時間攪拌後、このスラリーを加熱して水を留去し、続いて120℃にて10時間減圧乾燥を行った後、600℃にて5時間乾燥空気を流通させて焼成し、クロムを1.0重量%含有した酸化クロム触媒(I)を得た。
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples and the like, but the present invention is not limited to these examples and the like.
[Example 1]
(1) Synthesis of chromium oxide catalyst (I) 4 mol of chromium trioxide was dissolved in 80 liters of distilled water, and 20 kg of silica (manufactured by WR Grace and Company; Grade 952) was immersed in this solution at room temperature. After stirring for 1 hour, the slurry was heated to distill off water, followed by drying under reduced pressure at 120 ° C. for 10 hours, followed by firing with flowing dry air at 600 ° C. for 5 hours, A chromium oxide catalyst (I) containing 0.0% by weight was obtained.
(2)有機アルミニウム化合物(II)の合成
トリエチルアルミニウム100モル、メチルヒドロポリシロキサン(30℃における粘度:30センチストークス)50モル(Si基準)、n−ヘキサン150リットルを窒素雰囲気下耐圧容器に秤取し、攪拌下50℃で24時間反応させてAl(C2 H5 )2.5 (OSi・H・CH3 ・C2 H5 )0.5 ヘキサン溶液を調整した。次にこの溶液100モル(Al基準)を窒素雰囲気下600リットルの反応器に移し、エタノール50リットルとn−ヘキサン50リットルの混合溶液を−10℃にて攪拌下に添加し、添加後50℃まで昇温し、この温度で1時間反応させてAl(C2 H5 )2.0 (OC2 H5 )0.5 (OSi・H・CH3 ・C2 H5 )0.5 ヘキサン溶液を調整した。
(2) Synthesis of organoaluminum compound (II) 100 moles of triethylaluminum, 50 moles of methyl hydropolysiloxane (viscosity at 30 ° C .: 30 centistokes) (Si standard), and 150 liters of n-hexane were weighed in a pressure-resistant container under a nitrogen atmosphere. The mixture was taken and reacted at 50 ° C. for 24 hours with stirring to prepare an Al (C 2 H 5 ) 2.5 (OSi · H · CH 3 · C 2 H 5 ) 0.5 hexane solution. Next, 100 mol (Al basis) of this solution was transferred to a 600 liter reactor under a nitrogen atmosphere, and a mixed solution of 50 liters of ethanol and 50 liters of n-hexane was added with stirring at -10 ° C. The reaction was continued for 1 hour at this temperature to prepare an Al (C 2 H 5 ) 2.0 (OC 2 H 5 ) 0.5 (OSi · H · CH 3 · C 2 H 5 ) 0.5 hexane solution.
(3)チタン触媒(III)の合成
充分に窒素置換された15リットルの反応器に、トリクロルシランを2モル/リットルのn−ヘプタン溶液として3リットル仕込み、攪拌しながら65℃に保ち、組成式AlMg6 (C2 H5 )3 (n−C4 H9 )6.4 (On−C4 H9 )5.6 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65℃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、Mg7.45ミリモルを含有していた。
このうち固体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0.93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1.3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0.2リットルおよび四塩化チタン1モル/リットルのn−ヘキサン溶液0.2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、固体触媒を単離し、遊離のハロゲンが検出されなくなるまでヘキサンで洗浄した。この固体触媒は2.3重量%のチタンを有していた。
(3) Synthesis of titanium catalyst (III) A 15-liter reactor fully purged with nitrogen was charged with 3 liters of trichlorosilane as a 2 mol / liter n-heptane solution and kept at 65 ° C. with stirring. AlMg 6 (C 2 H 5 ) 3 (n-C 4 H 9 ) 6.4 (On-C 4 H 9 ) 7 liters of an n-heptane solution of an organic magnesium component represented by 5.6 (5 mol in terms of magnesium) for 1 hour The mixture was further reacted with stirring at 65 ° C. for 1 hour. After completion of the reaction, the supernatant was removed and washed 4 times with 7 liters of n-hexane to obtain a solid material slurry. This solid was separated, dried and analyzed, and as a result, it contained 7.45 mmol of Mg per gram of the solid.
Of these, a slurry containing 500 g of solid was reacted with 0.93 liter of n-butyl alcohol 1 mol / liter n-hexane solution at 50 ° C. for 1 hour with stirring. After completion of the reaction, the supernatant was removed and washed once with 7 liters of n-hexane. This slurry was kept at 50 ° C., and 1.3 liters of n-hexane solution of 1 mol / liter of diethylaluminum chloride was added with stirring and reacted for 1 hour. After completion of the reaction, the supernatant was removed and washed twice with 7 liters of n-hexane. This slurry was kept at 50 ° C., 0.2 liter of n-hexane solution of 1 mol / liter of diethylaluminum chloride and 0.2 liter 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 was isolated and washed with hexane until no free halogen was detected. The solid catalyst had 2.3 wt% titanium.
(4)ポリエチレン(A)の製造
単段重合プロセスにおいて、容積230リットルの重合器で重合した。重合温度は78℃、重合圧力は0.98MPaである。この重合器に(1)で合成した酸化クロム触媒(I)50gに、(2)で調整した有機アルミニウム化合物(II)5ミリモル(Al基準)を加えて、室温で1時間反応させて得られた固体触媒を2g/hrの速度で、エタノールとトリヘキシルアルミニウムとをモル比0.98:1で反応させることにより得られた有機アルミニウム化合物が重合器中の濃度が0.08ミリモル/リットルになるよう供給し調整した。精製ヘキサンは60リットル/hrの速度で供給し、またエチレンを12kg/hrの速度で、分子量調節剤として水素を気相濃度が16モル%になるように供給し重合を行った。なお、水素の気相濃度は、ガスクロマトグラフィーを用いた気相の分析により得られた値を用いて、下記の式により算出された値である。
水素の気相濃度(モル%)=水素の気相濃度(モル/リットル)×100
/{水素の気相濃度(モル/リットル)+エチレンの気相濃度(モル/リットル)}
重合器内のポリマーは乾燥工程を経た後パウダーとして得られ、パウダー状のポリエチレン(A−1)のMFRは1.2g/10分、HLMFRは66g/10分、密度は966kg/m3 であった。
(4) Production of polyethylene (A) In a single-stage polymerization process, polymerization was performed in a polymerization vessel having a volume of 230 liters. The polymerization temperature is 78 ° C. and the polymerization pressure is 0.98 MPa. It is obtained by adding 5 mmol (Al basis) of the organoaluminum compound (II) prepared in (2) to 50 g of the chromium oxide catalyst (I) synthesized in (1) and reacting at room temperature for 1 hour. The organoaluminum compound obtained by reacting the solid catalyst with ethanol and trihexylaluminum at a molar ratio of 0.98: 1 at a rate of 2 g / hr resulted in a concentration of 0.08 mmol / liter in the polymerization vessel. It was supplied and adjusted. Purified hexane was supplied at a rate of 60 liters / hr, and ethylene was supplied at a rate of 12 kg / hr, and hydrogen was supplied as a molecular weight regulator so that the gas phase concentration was 16 mol%. The gas phase concentration of hydrogen is a value calculated by the following equation using a value obtained by gas phase analysis using gas chromatography.
Gas phase concentration of hydrogen (mol%) = Gas phase concentration of hydrogen (mol / liter) x 100
/ {Gas phase concentration of hydrogen (mol / liter) + gas phase concentration of ethylene (mol / liter)}
The polymer in the polymerization vessel was obtained as a powder after passing through a drying process. The powdered polyethylene (A-1) had an MFR of 1.2 g / 10 min, an HLMFR of 66 g / 10 min, and a density of 966 kg / m 3. It was.
(5)ポリエチレン(B)の製造
最初に1段目の重合で低分子量成分を製造するために、反応容積300リットルのステンレス製重合器1を用い、重合温度83℃、重合圧力1MPaの条件で、触媒は上記の固体触媒(III)をTi原子換算で1.4ミリモル/hr、トリイソブチルアルミニウムをAl原子換算で20ミリモル/hr、またヘキサンは40リットル/hrの速度で導入した。分子量調整剤としては水素を用い、エチレン、水素、ブテン−1を水素の気相濃度が38モル%、ブテン−1の気相濃度が0.8モル%になるように供給し重合を行った。なお、ブテン−1の気相濃度は、ガスクロマトグラフィーを用いた気相の分析により得られた値を用いて、下記の式により算出された値である。
ブテン−1の気相濃度(モル%)=ブテン−1の気相濃度(モル/リットル)×100/{ブテン−1の気相濃度(モル/リットル)+エチレンの気相濃度(モル/リットル)}
(5) Production of polyethylene (B) First, in order to produce a low molecular weight component by the first stage polymerization, a stainless polymerizer 1 having a reaction volume of 300 liters was used under the conditions of a polymerization temperature of 83 ° C and a polymerization pressure of 1 MPa. As the catalyst, the solid catalyst (III) described above was introduced at a rate of 1.4 mmol / hr in terms of Ti atoms, triisobutylaluminum was converted to 20 mmol / hr in terms of Al atoms, and hexane was introduced at a rate of 40 liters / hr. Hydrogen was used as a molecular weight regulator, and ethylene, hydrogen, and butene-1 were supplied so that the gas phase concentration of hydrogen was 38 mol% and the gas phase concentration of butene-1 was 0.8 mol%, and polymerization was performed. . The gas phase concentration of butene-1 is a value calculated by the following equation using a value obtained by gas phase analysis using gas chromatography.
Butene-1 gas phase concentration (mol%) = butene-1 gas phase concentration (mol / liter) × 100 / {butene-1 gas phase concentration (mol / liter) + ethylene gas phase concentration (mol / liter) )}
重合器1内のポリマースラリー溶液を圧力0.1MPa、温度75℃のフラッシュドラムに導き、未反応のエチレン、水素を分離した後反応容積250リットルの重合器2にスラリーポンプで昇圧して導入した。
重合器2では、温度83℃、圧力0.5MPaの条件下で、トリイソブチルアルミニウムを7.5ミリモル/hr、ヘキサンは40リットル/hrの速度で導入した。これに、エチレン、水素、ブテン−1を水素の気相濃度が6.8モル%、ブテンの気相濃度が4.0モル%になるように導入して、重合器1で生成した低分子量部分と、重合器2で生成した高分子量部分の重量比(高分子量部分)/(低分子量部分)が45/55となるように高分子量部分を重合し、MFRが1.3g/10分、HLMFRが69g/10分、密度が952kg/m3 であるパウダー状のポリエチレン(B−1)を製造した。尚、重合器1で生成した低分子量部分のMFRは、30g/10分、密度は962kg/m3 であった。
The polymer slurry solution in the polymerization vessel 1 was introduced into a flash drum having a pressure of 0.1 MPa and a temperature of 75 ° C., and unreacted ethylene and hydrogen were separated and then introduced into the polymerization vessel 2 having a reaction volume of 250 liters by increasing the pressure with a slurry pump. .
In the polymerization vessel 2, triisobutylaluminum was introduced at a rate of 7.5 mmol / hr and hexane was introduced at a rate of 40 l / hr under the conditions of a temperature of 83 ° C. and a pressure of 0.5 MPa. Ethylene, hydrogen, and butene-1 were introduced so that the gas phase concentration of hydrogen was 6.8 mol% and the gas phase concentration of butene was 4.0 mol%. The high molecular weight part was polymerized so that the weight ratio of the high molecular weight part produced in the polymerization vessel 2 (high molecular weight part) / (low molecular weight part) was 45/55, and the MFR was 1.3 g / 10 min. A powdery polyethylene (B-1) having an HLMFR of 69 g / 10 min and a density of 952 kg / m 3 was produced. The MFR of the low molecular weight portion produced in the polymerization vessel 1 was 30 g / 10 minutes, and the density was 962 kg / m 3 .
(6)ポリエチレン組成物の製造
上記の如くして製造したポリエチレン(A−1)および(B−1)のパウダーを重量比で、40/60の割合で混合し、次いでこの混合物にステアリン酸カルシウムを60ppmの濃度になるよう添加し、混合機で攪拌混合した。この混合物をシリンダー径44mmの二軸押出機(日本製鋼所社製;TEX44HCT−49PW−7V)を使用し、シリンダー温度200℃、押出量45kg/時間の条件で混練しながら押出し、ポリエチレン組成物を得た。
このポリエチレン組成物の性能は表1に示すとおり、剛性、耐衝撃性などの物性に優れたものであった。条件1の中空成型では融着性が劣るものの、条件2の中空成型では融着性が良好であり、ゲルの数も少なく、メルトフラクチャーによる肌荒れもなく外観が良好であり、高速中空成型に好適である。
(6) Production of polyethylene composition The polyethylene (A-1) and (B-1) powders produced as described above were mixed at a weight ratio of 40/60, and then calcium stearate was added to this mixture. It added so that it might become a density | concentration of 60 ppm, and it stirred and mixed with the mixer. This mixture was extruded using a twin-screw extruder having a cylinder diameter of 44 mm (manufactured by Nippon Steel Works; TEX44HCT-49PW-7V) at a cylinder temperature of 200 ° C. and an extrusion rate of 45 kg / hour to extrude a polyethylene composition. Obtained.
As shown in Table 1, the performance of the polyethylene composition was excellent in physical properties such as rigidity and impact resistance. The hollow molding of condition 1 is inferior in fusibility, but the hollow molding of condition 2 has good fusibility, the number of gels is small, the skin is not rough due to melt fracture, and the appearance is good. Suitable for high-speed hollow molding It is.
[実施例2]
ポリエチレン(A)として、重合温度が86℃、重合圧力が0.84MPa、水素の気相濃度が27モル%であること以外は実施例1と同様の条件で重合することにより得られた、MFRが1.2g/10分、HLMFRが66g/10分、密度が966kg/m3 であるパウダー状のポリエチレン(A−2)を使用した。
他方、ポリエチレン(B)として、重合器1での重合温度が83℃、重合圧力が0.64MPa、水素の気相濃度が63モル%、ブテン−1の気相濃度が0.8モル%であり、重合器2での重合温度が77℃、重合圧力が0.36MPa、水素の気相濃度が12モル%、ブテン−1の気相濃度が4.9モル%であること以外は実施例1と同様の条件で重合することにより得られた、MFRが0.9g/10分、HLMFRが60g/10分、密度が952kg/m3 であるパウダー状のポリエチレン(B−2)を使用した。尚、重合器1で生成した低分子量部分のMFRは、31g/10分、密度は962kg/m3 であった。
実施例1と同様にポリエチレン組成物を製造し、その性能を評価した。
このポリエチレン組成物の性能は、表1に示すとおり、剛性、耐衝撃性などの物性に優れたものであった。条件1の中空成型では融着性が劣るものの、条件2の中空成型では融着性が良好であり、ゲルの数も少なく、メルトフラクチャーによる肌荒れもなく外観が良好であり、高速中空成型に好適である。
[Example 2]
MFR obtained by polymerizing under the same conditions as in Example 1 except that the polymerization temperature is 86 ° C., the polymerization pressure is 0.84 MPa, and the gas phase concentration of hydrogen is 27 mol% as polyethylene (A). Was 1.2 g / 10 min, HLMFR was 66 g / 10 min, and powdered polyethylene (A-2) having a density of 966 kg / m 3 was used.
On the other hand, as the polyethylene (B), the polymerization temperature in the polymerization vessel 1 is 83 ° C., the polymerization pressure is 0.64 MPa, the gas phase concentration of hydrogen is 63 mol%, and the gas phase concentration of butene-1 is 0.8 mol%. Except that the polymerization temperature in the polymerization vessel 2 is 77 ° C., the polymerization pressure is 0.36 MPa, the gas phase concentration of hydrogen is 12 mol%, and the gas phase concentration of butene-1 is 4.9 mol%. Powdered polyethylene (B-2) obtained by polymerizing under the same conditions as in No. 1 and having an MFR of 0.9 g / 10 min, an HLMFR of 60 g / 10 min, and a density of 952 kg / m 3 was used. . The MFR of the low molecular weight portion produced in the polymerization vessel 1 was 31 g / 10 minutes, and the density was 962 kg / m 3 .
A polyethylene composition was produced in the same manner as in Example 1, and its performance was evaluated.
As shown in Table 1, the performance of the polyethylene composition was excellent in physical properties such as rigidity and impact resistance. The hollow molding of condition 1 is inferior in fusibility, but the hollow molding of condition 2 has good fusibility, the number of gels is small, the skin is not rough due to melt fracture, and the appearance is good. Suitable for high-speed hollow molding It is.
[実施例3]
ポリエチレン(A)として、実施例2と同様にパウダー状のポリエチレン(A−2)を使用した。
他方、ポリエチレン(B)として、重合器2での重合圧力が0.32MPa、水素の気相濃度が8.3モル%、ブテン−1の気相濃度が5.0モル%であること以外は実施例2と同様の条件で重合することにより得られた、MFRが0.6g/10分、HLMFRが52g/10分、密度が952kg/m3 であるパウダー状のポリエチレン(B−3)を使用した。
実施例1と同様にしてポリエチレン組成物を製造し、その性能を評価した。
このポリエチレン組成物の性能は、表1に示すとおり、剛性、耐衝撃性などの物性に優れたものであった。条件1の中空成型では融着性が劣るものの、条件2の中空成型では融着性が良好であり、ゲルの数も少なく、メルトフラクチャーによる肌荒れもなく外観が良好であり、高速中空成型に好適である。
[Example 3]
As polyethylene (A), powdery polyethylene (A-2) was used in the same manner as in Example 2.
On the other hand, as polyethylene (B), the polymerization pressure in the polymerization vessel 2 is 0.32 MPa, the gas phase concentration of hydrogen is 8.3 mol%, and the gas phase concentration of butene-1 is 5.0 mol%. A powdery polyethylene (B-3) obtained by polymerization under the same conditions as in Example 2 and having an MFR of 0.6 g / 10 min, an HLMFR of 52 g / 10 min, and a density of 952 kg / m 3 was obtained. used.
A polyethylene composition was produced in the same manner as in Example 1, and its performance was evaluated.
As shown in Table 1, the performance of the polyethylene composition was excellent in physical properties such as rigidity and impact resistance. The hollow molding of condition 1 is inferior in fusibility, but the hollow molding of condition 2 has good fusibility, the number of gels is small, the skin is not rough due to melt fracture, and the appearance is good. Suitable for high-speed hollow molding It is.
[実施例4]
ポリエチレン(A)として、実施例2と同様にパウダー状のポリエチレン(A−2)を使用した。
他方、ポリエチレン(B)として、重合器2での重合圧力が0.34MPa、水素の気相濃度が10.7モル%、ブテン−1の気相濃度が4.9モル%であること以外は実施例2と同様の条件で重合することにより得られた、MFRが0.8g/10分、HLMFRが59g/10分、密度が952kg/m3 であるパウダー状のポリエチレン(B−4)を使用した。
実施例1と同様にしてポリエチレン組成物を製造し、その性能を評価した。
このポリエチレン組成物の性能は、表1に示すとおり、剛性、耐衝撃性などの物性に優れたものであった。条件1の中空成型では融着性が劣るものの、条件2の中空成型では融着性が良好であり、ゲルの数も少なく、メルトフラクチャーによる肌荒れもなく外観が良好であり、高速中空成型に好適である。
[Example 4]
As polyethylene (A), powdery polyethylene (A-2) was used in the same manner as in Example 2.
On the other hand, as polyethylene (B), the polymerization pressure in the polymerization vessel 2 is 0.34 MPa, the gas phase concentration of hydrogen is 10.7 mol%, and the gas phase concentration of butene-1 is 4.9 mol%. Powdered polyethylene (B-4) obtained by polymerizing under the same conditions as in Example 2 and having an MFR of 0.8 g / 10 min, an HLMFR of 59 g / 10 min, and a density of 952 kg / m 3 was obtained. used.
A polyethylene composition was produced in the same manner as in Example 1, and its performance was evaluated.
As shown in Table 1, the performance of the polyethylene composition was excellent in physical properties such as rigidity and impact resistance. The hollow molding of condition 1 is inferior in fusibility, but the hollow molding of condition 2 has good fusibility, the number of gels is small, the skin is not rough due to melt fracture, and the appearance is good. Suitable for high-speed hollow molding It is.
[実施例5]
ポリエチレン(A)として、水素の気相濃度が31モル%であること以外は実施例2と同様の条件で重合することにより得られた、MFRが1.6g/10分、HLMFRが75g/10分、密度が966kg/m3 であるパウダー状のポリエチレン(A−3)を使用した。
他方、ポリエチレン(B)として、重合器2での水素の気相濃度が15.1モル%、ブテン−1の気相濃度が2.0モル%であること以外は実施例2と同様の条件で重合することにより得られた、MFRが0.8g/10分、HLMFRが59g/10分、密度が952kg/m3 であるパウダー状のポリエチレン(B−5)を使用した。
実施例1と同様にしてポリエチレン組成物を製造し、その性能を評価した。
このポリエチレン組成物の性能は、表1に示すとおり、剛性、耐衝撃性などの物性に優れたものであった。条件1の中空成型では融着性が劣るものの、条件2の中空成型では融着性が良好であり、ゲルの数も少なく、メルトフラクチャーによる肌荒れもなく外観が良好であり、高速中空成型に好適である。
[Example 5]
The polyethylene (A) was obtained by polymerization under the same conditions as in Example 2 except that the gas phase concentration of hydrogen was 31 mol%, and the MFR was 1.6 g / 10 minutes and the HLMFR was 75 g / 10. A powdery polyethylene (A-3) having a density of 966 kg / m 3 was used.
On the other hand, as polyethylene (B), the same conditions as in Example 2 except that the gas phase concentration of hydrogen in the polymerization vessel 2 is 15.1 mol% and the gas phase concentration of butene-1 is 2.0 mol%. The powdered polyethylene (B-5) obtained by polymerizing in step 1 and having an MFR of 0.8 g / 10 min, an HLMFR of 59 g / 10 min, and a density of 952 kg / m 3 was used.
A polyethylene composition was produced in the same manner as in Example 1, and its performance was evaluated.
As shown in Table 1, the performance of the polyethylene composition was excellent in physical properties such as rigidity and impact resistance. The hollow molding of condition 1 is inferior in fusibility, but the hollow molding of condition 2 has good fusibility, the number of gels is small, the skin is not rough due to melt fracture, and the appearance is good. Suitable for high-speed hollow molding It is.
[実施例6]
ポリエチレン(A)として、実施例5と同様にパウダー状のポリエチレン(A−3)を使用した。
他方、ポリエチレン(B)として、重合器2での水素の気相濃度が8.2モル%、ブテン−1の気相濃度が10.1モル%であること以外は実施例2と同様の条件で重合することにより得られた、MFRが1.2g/10分、HLMFRが68g/10分、密度が947kg/m3 であるパウダー状のポリエチレン(B−6)を使用した。
得られたポリエチレン(A−3)およびポリエチレン(B−6)のパウダーを重量比で、60/40の割合で混合した以外は実施例5と同様にしてポリエチレン組成物を得た。
このポリエチレン組成物の性能、は表1に示すとおり、剛性、耐衝撃性などの物性に優れたものであった。条件1の中空成型では融着性が劣るものの、条件2の中空成型では融着性が良好であり、ゲルの数も少なく、メルトフラクチャーによる肌荒れもなく外観が良好であり、高速中空成型に好適である。
[Example 6]
As polyethylene (A), powdery polyethylene (A-3) was used in the same manner as in Example 5.
On the other hand, as polyethylene (B), the same conditions as in Example 2 except that the gas phase concentration of hydrogen in the polymerization vessel 2 is 8.2 mol% and the gas phase concentration of butene-1 is 10.1 mol%. The powdery polyethylene (B-6) obtained by polymerizing in step 1 and having an MFR of 1.2 g / 10 min, an HLMFR of 68 g / 10 min, and a density of 947 kg / m 3 was used.
A polyethylene composition was obtained in the same manner as in Example 5 except that the obtained polyethylene (A-3) and polyethylene (B-6) powders were mixed at a weight ratio of 60/40.
As shown in Table 1, the performance of this polyethylene composition was excellent in physical properties such as rigidity and impact resistance. The hollow molding of condition 1 is inferior in fusibility, but the hollow molding of condition 2 has good fusibility, the number of gels is small, the skin is not rough due to melt fracture, and the appearance is good. Suitable for high-speed hollow molding It is.
[比較例1]
ポリエチレン(A)として、実施例1と同様にパウダー状のポリエチレン(A−1)を使用した。
他方、ポリエチレン(B)として、重合器1での温度が85℃、水素の気相濃度が70モル%、ブテン−1の気相濃度が1.0モル%であり、重合器2での温度が80℃、水素の気相濃度が4.0モル%、ブテン−1の気相濃度が3.0モル%であること以外は実施例1と同様の条件で重合することにより得られた、MFRが0.52g/10分、HLMFRが51g/10分、密度が952kg/m3 であるパウダー状のポリエチレン(B−7)を使用した。尚、重合器1で生成した低分子量部分のMFRは、300g/10分、密度は962kg/m3 であった。
実施例1と同様にしてポリエチレン組成物を製造し、その性能を評価した。
このポリエチレン組成物の性能は、表1に示すとおり、剛性と耐衝撃性には優れるものの、ゲルが多く、融着性も悪いものであった。
[Comparative Example 1]
As polyethylene (A), powdery polyethylene (A-1) was used in the same manner as in Example 1.
On the other hand, as polyethylene (B), the temperature in the polymerization vessel 1 is 85 ° C., the gas phase concentration of hydrogen is 70 mol%, and the gas phase concentration of butene-1 is 1.0 mol%. Was obtained by polymerization under the same conditions as in Example 1, except that the gas phase concentration of hydrogen was 4.0 mol% and the gas phase concentration of butene-1 was 3.0 mol%. Powdered polyethylene (B-7) having an MFR of 0.52 g / 10 min, an HLMFR of 51 g / 10 min, and a density of 952 kg / m 3 was used. The MFR of the low molecular weight portion produced in the polymerization vessel 1 was 300 g / 10 minutes, and the density was 962 kg / m 3 .
A polyethylene composition was produced in the same manner as in Example 1, and its performance was evaluated.
As shown in Table 1, the performance of this polyethylene composition was excellent in rigidity and impact resistance, but had many gels and poor fusion properties.
[比較例2]
(1)酸化クロム触媒(IV)の合成
三酸化クロム40ミリモルを蒸留水0.8リットルに溶解し、この溶液中にシリカ(W.Rグレースアンドカンパニ製;グレード952)200gを浸漬し、室温にて1時間攪拌後、このスラリーを加熱して水を留去し、続いて120℃にて10時間減圧乾燥を行った後、800℃にて5時間乾燥空気を流通させて焼成し、クロムを1.0重量%含有した固体触媒成分(IV)を得た。
(2)有機アルミニウム化合物(V)の合成
メタノールとアルミニウムトリヘキシルとをモル比0.96:1で反応させることにより得られた有機アルミニウム化合物(V)を得た。
[Comparative Example 2]
(1) Synthesis of chromium oxide catalyst (IV) 40 mmol of chromium trioxide was dissolved in 0.8 liter of distilled water, and 200 g of silica (manufactured by WR Grace and Company; Grade 952) was immersed in this solution at room temperature. After stirring for 1 hour at this temperature, this slurry was heated to distill off water, followed by drying under reduced pressure at 120 ° C. for 10 hours, followed by firing with flowing dry air at 800 ° C. for 5 hours. A solid catalyst component (IV) containing 1.0 wt% was obtained.
(2) Synthesis of organoaluminum compound (V) An organoaluminum compound (V) obtained by reacting methanol and aluminum trihexyl at a molar ratio of 0.96: 1 was obtained.
(3)ポリエチレン(A)の製造
上記合成した酸化クロム触媒(IV)を用い、内容量350リットルのジャケット付き重合槽で、液位170リットルで、イソブタン溶媒により重合を行った。重合槽へは、上記固体触媒成分(IV)を2.0g/hrの速度で、有機アルミニウム化合物(V)を濃度が0.08mmol/リットルになるように供給し調整した。精製イソブタンは32リットル/hrの速度で、またエチレンを10kg/hrの速度で供給し、温度が70℃、水素の気相濃度が3モル%、ブテン−1の気相濃度が1.6モル%になるように、全圧2.4MPa、平均滞留時間3.7時間で連続重合を行った。重合器内のポリマーは乾燥工程を経た後パウダーとして得られ、パウダー状のポリエチレン(A−4)のMFRは0.78g/10分、HLMFRは37g/10分、密度は957kg/m3 であった。このポリエチレン(A−4)に実施例1のポリエチレン組成物と同様に、ステアリン酸カルシウムを添加し、二軸押出機にて混練してポリエチレン樹脂を得た。
このポリエチレン組成物の性能は、表1に示すとおり、剛性と耐衝撃性には優れるものの、条件2の高速中空成型において、メルトフラクチャーが発生し外観が劣る結果となった。
(3) Production of polyethylene (A) Polymerization was carried out with an isobutane solvent at a liquid level of 170 liters in a jacketed polymerization tank having an internal volume of 350 liters using the synthesized chromium oxide catalyst (IV). The solid catalyst component (IV) was supplied to the polymerization tank at a rate of 2.0 g / hr, and the organoaluminum compound (V) was supplied so as to have a concentration of 0.08 mmol / liter. Purified isobutane is supplied at a rate of 32 liters / hr and ethylene is supplied at a rate of 10 kg / hr. The temperature is 70 ° C., the gas phase concentration of hydrogen is 3 mol%, and the gas phase concentration of butene-1 is 1.6 mol. %, Continuous polymerization was performed at a total pressure of 2.4 MPa and an average residence time of 3.7 hours. The polymer in the polymerization vessel was obtained as a powder after passing through a drying process. The powdered polyethylene (A-4) had an MFR of 0.78 g / 10 min, an HLMFR of 37 g / 10 min, and a density of 957 kg / m 3. It was. In the same manner as in the polyethylene composition of Example 1, calcium stearate was added to this polyethylene (A-4) and kneaded with a twin screw extruder to obtain a polyethylene resin.
As shown in Table 1, the performance of this polyethylene composition was excellent in rigidity and impact resistance, but in the high-speed hollow molding under Condition 2, melt fracture occurred and the appearance was poor.
[比較例3]
ポリエチレン(A)として、重合温度は86℃、重合圧力は0.87MPa、水素の気相濃度を40モル%であること以外は実施例2と同様に重合することにより得られた、MFRは2.3g/10分、HLMFRは77g/10分、密度は966kg/m3 であるパウダー状のポリエチレン(A−5)を使用した。
他方、ポリエチレン(B)として、重合器1での重合圧力が0.51MPa、水素の気相濃度が64.5モル%、ブテン−1の気相濃度が0モル%であり、重合器2での重合圧力が0.39MPa、水素の気相濃度が9.4モル%、ブテン−1の気相濃度が7.0モル%であること以外は実施例2と同様の条件で重合することにより得られた、MFRが1.2g/10分、HLMFRが68g/10分、密度が954kg/m3 であるパウダー状のポリエチレン(B−8)を製造した。尚、重合器1で生成した低分子量部分のMFRは、30g/10分、密度は962kg/m3 であった。
得られたポリエチレン(A−5)およびポリエチレン(B−8)のパウダーを重量比で、30/70の割合で混合したほかは実施例1と同様にしてポリエチレン組成物を製造し、その性能を評価した。
このポリエチレン組成物の性能は、表1に示すとおり、剛性、耐衝撃性などの物性に優れるものの、中空成型では融着性が劣る結果となった。
[Comparative Example 3]
The polyethylene (A) was obtained by polymerization in the same manner as in Example 2 except that the polymerization temperature was 86 ° C., the polymerization pressure was 0.87 MPa, and the gas phase concentration of hydrogen was 40 mol%. The MFR was 2 Powdered polyethylene (A-5) having a density of 3 g / 10 min, an HLMFR of 77 g / 10 min, and a density of 966 kg / m 3 was used.
On the other hand, as polyethylene (B), the polymerization pressure in the polymerizer 1 is 0.51 MPa, the gas phase concentration of hydrogen is 64.5 mol%, and the gas phase concentration of butene-1 is 0 mol%. By polymerizing under the same conditions as in Example 2 except that the polymerization pressure of 0.39 MPa, the gas phase concentration of hydrogen is 9.4 mol%, and the gas phase concentration of butene-1 is 7.0 mol% The obtained powdery polyethylene (B-8) having an MFR of 1.2 g / 10 min, an HLMFR of 68 g / 10 min, and a density of 954 kg / m 3 was produced. The MFR of the low molecular weight portion produced in the polymerization vessel 1 was 30 g / 10 minutes, and the density was 962 kg / m 3 .
A polyethylene composition was produced in the same manner as in Example 1 except that the obtained polyethylene (A-5) and polyethylene (B-8) powders were mixed at a weight ratio of 30/70. evaluated.
As shown in Table 1, the performance of this polyethylene composition was excellent in physical properties such as rigidity and impact resistance, but resulted in poor fusibility in hollow molding.
[比較例4]
ポリエチレン(A)として、ブテン−1の気相濃度が4.0モル%であること以外は実施例2と同様の条件で重合することにより得られた、MFRが1.6g/10分、HLMFRが75g/10分、密度が959kg/m3 であるパウダー状のポリエチレン(A−6)を使用した。
他方、ポリエチレン(B)として、重合器1での水素の気相濃度が58モル%、ブテン−1の気相濃度が0.8モル%、重合器2での重合圧力が0.34MPa、水素の気相濃度が11.4モル%、ブテン−1の気相濃度が5.0モル%であること以外は実施例2と同様に重合することにより得られた、MFRが0.9g/10分、HLMFRが58g/10分、密度が943kg/m3 であるパウダー状のポリエチレン(B−9)を使用した。尚、重合器1で生成した低分子量部分のMFRは、30g/10分、密度は962kg/m3 であった。
得られたポリエチレン(A−6)およびポリエチレン(B−9)のパウダーを重量比で、40/60の割合で混合したほかは実施例1と同様にしてポリエチレン組成物を得、その性能を評価した。
このポリエチレン組成物の性能は、表1に示すとおり、耐衝撃性などの物性や中空成型の融着性には優れるものの、条件2の高速中空成型において、メルトフラクチャーが発生し外観が劣る結果となった。
[Comparative Example 4]
The polyethylene (A) was obtained by polymerizing under the same conditions as in Example 2 except that the gas phase concentration of butene-1 was 4.0 mol%. The MFR was 1.6 g / 10 min, and HLMFR. Was 75 g / 10 min and a powdery polyethylene (A-6) having a density of 959 kg / m 3 was used.
On the other hand, as polyethylene (B), the gas phase concentration of hydrogen in the polymerization vessel 1 is 58 mol%, the gas phase concentration of butene-1 is 0.8 mol%, the polymerization pressure in the polymerization vessel 2 is 0.34 MPa, hydrogen The MFR was 0.9 g / 10 obtained by polymerization in the same manner as in Example 2 except that the gas phase concentration of 11.4 mol% and butene-1 was 5.0 mol%. Minute, HLMFR was 58 g / 10 min, and a powdery polyethylene (B-9) having a density of 943 kg / m 3 was used. The MFR of the low molecular weight portion produced in the polymerization vessel 1 was 30 g / 10 minutes, and the density was 962 kg / m 3 .
A polyethylene composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the obtained polyethylene (A-6) and polyethylene (B-9) powders were mixed at a weight ratio of 40/60, and the performance was evaluated. did.
As shown in Table 1, the performance of this polyethylene composition is excellent in physical properties such as impact resistance and fusion property of hollow molding, but in the high-speed hollow molding of Condition 2, melt fracture occurs and the appearance is poor. became.
[比較例5]
ポリエチレン(A)として、実施例1と同様に製造された、パウダー状のポリエチレン(A−1)を使用した。
他方、ポリエチレン(B)として、重合器1での水素の気相濃度が69モル%、ブテン−1の気相濃度が1.1モル%、重合器2での水素の気相濃度が6.6モル%、ブテン−1の気相濃度が8.2モル%であること以外は実施例2と同様な条件で重合することにより得られた、MFRが1.0g/10分、HLMFRが62g/10分、密度が951kg/m3 であるパウダー状のポリエチレン(B−10)を使用した。尚、重合器1で生成した低分子量部分のMFRは、70g/10分、密度は962kg/m3 であった。
得られたポリエチレン(A−1)およびポリエチレン(B−10)のパウダーを重量比で、50/50の割合で混合したほかは実施例1と同様にしてポリエチレン組成物を得た。
このポリエチレン組成物の性能は、表1に示すとおり、中空成型の融着性や、条件2の高速中空成型において、メルトフラクチャーが発生し外観が劣る結果となった。
[Comparative Example 5]
As polyethylene (A), powdery polyethylene (A-1) produced in the same manner as in Example 1 was used.
On the other hand, as polyethylene (B), the gas phase concentration of hydrogen in the polymerizer 1 is 69 mol%, the gas phase concentration of butene-1 is 1.1 mol%, and the gas phase concentration of hydrogen in the polymerizer 2 is 6. The MFR was 1.0 g / 10 min and the HLMFR was 62 g obtained by polymerization under the same conditions as in Example 2 except that the gas phase concentration of 6 mol% and butene-1 was 8.2 mol%. / 10 minutes, powdery polyethylene (B-10) having a density of 951 kg / m 3 was used. The MFR of the low molecular weight portion produced in the polymerization vessel 1 was 70 g / 10 minutes, and the density was 962 kg / m 3 .
A polyethylene composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the obtained polyethylene (A-1) and polyethylene (B-10) powders were mixed at a weight ratio of 50/50.
As shown in Table 1, the performance of this polyethylene composition was such that melt fracture occurred and the appearance was inferior in the meltability of hollow molding and high-speed hollow molding under Condition 2.
本発明のポリエチレン組成物は、高速中空成型において外観が良好な中空成型体を得ることが可能である。特に高速中空成型用途や薄肉中空成型用途に好適に使用することができる。 The polyethylene composition of the present invention can provide a hollow molded article having a good appearance in high-speed hollow molding. In particular, it can be suitably used for high-speed hollow molding applications and thin-walled hollow molding applications.
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