JP3491839B2 - エチレン系共重合体およびそれから得られた成形品 - Google Patents

エチレン系共重合体およびそれから得られた成形品

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JP3491839B2
JP3491839B2 JP08323393A JP8323393A JP3491839B2 JP 3491839 B2 JP3491839 B2 JP 3491839B2 JP 08323393 A JP08323393 A JP 08323393A JP 8323393 A JP8323393 A JP 8323393A JP 3491839 B2 JP3491839 B2 JP 3491839B2
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術分野】本発明は、新規なエチレン系共重合
およびそれから得られた成形品に関し、さらに詳しく
は、従来公知のエチレン系共重合体と比較して組成分布
が狭く、流動性に優れ、溶融張力が高く、かつ熱安定性
に優れたエチレン系共重合体およびそれから得られたフ
ィルム、チューブ、パイプなどの成形品に関するもので
ある。
【0002】
【発明の技術的背景】エチレン系共重合体は、種々の成
形方法により成形され、多方面の用途に供されている。
これらエチレン系共重合体は、成形方法や用途に応じて
要求される特性も異なってくる。例えばインフレーショ
ンフィルムを高速で成形しようとする場合、バブルのゆ
れ、あるいはちぎれがなく、安定して高速成形を行うた
めに、エチレン系共重合体として分子量の割には溶融張
力の大きいものを選択しなければならない。同様の特性
が中空成形におけるたれ下り又はちぎれを防止するため
に、あるいはTダイ成形における幅落ちを最小限に押え
るために必要である。加えてこのような押出成形では、
押出時における高剪断力下での流動性が良いことが成形
物の品質や成形時の消費電力低減等の面から重要であ
る。
【0003】ところで高圧法低密度ポリエチレンは、チ
ーグラー型触媒を用いて製造したエチレン系共重合体と
比較して、溶融張力が大きくフィルムや中空容器などの
用途に供せられている。しかし高圧法低密度ポリエチレ
ンは、引張強度、引裂強度あるいは耐衝撃強度などの機
械的強度に劣り、しかも耐熱性、耐ストレスクラック性
なども劣っている。
【0004】一方、チーグラー型触媒のうち、クロム系
触媒を用いて得られるエチレン系重合体は、比較的溶融
張力には優れるが、熱安定性が劣るという短所がある。
これは、この方法で製造されるエチレン系重合体の鎖末
端が不飽和結合になりやすいためと考えられる。
【0005】また、チーグラー型触媒系のうち、チタン
系触媒を用いて得られるエチレン系重合体では、末端不
飽和結合ができにくく、熱安定性に優れているものの、
溶融張力が小さいという欠点がある。そこで、その溶融
張力や膨比(ダイスウエル比)を向上させて成形性の向
上を図る方法が、特開昭56-90810号公報あるい
は特開昭60-106806号公報などに提案されてい
る。しかしながら、一般にチタン系触媒で得られるエチ
レン系重合体、特に低密度エチレン系共重合体では、組
成分布が広く、フィルムなどの成形体はベタつきがある
などの問題点があった。
【0006】タロセン触媒系を用いて得られるエチ
レン系重合体では、組成分布が狭くフィルムなどの成形
体はベタつきが少ないなどの長所があることが知られて
いる。しかしながら、例えば特開昭60−35007号
公報では、シクロペンタジエニル誘導体からなるジルコ
ノセン化合物を触媒として用いて得られるエチレン系重
合体は、1分子当り1個の末端不飽和結合を含むという
記載があり、上記クロム系触媒を用いて得られるエチレ
ン系重合体同様、熱安定性が悪いことが予想される。ま
た、分子量分布も狭いことから、押出成形時の流動性が
悪いことも懸念される。このためもし溶融張力に優れ、
流動性が高く、かつ組成分布が狭く、さらに熱安定性に
優れたエチレン系重合体が出現すれば、その工業的価値
は極めて大きい。
【0007】本発明者らは、このような状況に鑑み鋭意
研究した結果、密度、メルトフローレート(MFR)が
一定の範囲にあり、かつ示差走査型熱量計(DSC)に
より測定した吸熱曲線における最大ピーク位置の温度
(Tm(℃))と密度(d)、室温におけるデカン可溶
成分量率(W)と密度(d)、流動性インデックス(F
I(1/秒))とメルトフローレート(MFR)、溶融
張力(MT)とメルトフローレート(MFR)が、それ
ぞれ一定の関係を満たすエチレン系共重合体は、溶融張
力、流動性に優れ、かつ組成分布が狭く、さらに熱安定
性に優れることを見出して、本発明を完成するに至っ
た。
【0008】
【発明の目的】本発明は、成形性に優れ、透明性、機械
的強度に優れたフィルムを製造し得るようなエチレン系
共重合体およびそれから得られた成形品を提供すること
を目的としている。
【0009】
【発明の概要】本発明に係るエチレン系共重合体は、エ
チレンと、炭素数3〜20のα-オレフィンとの共重合
体であって、 (i)密度(d)が0.880〜0.950g/cm3
範囲にあり、 (ii)190℃、2.16kg荷重におけるメルトフロ
ーレート(MFR)が0.01〜200g/10分の範囲
にあり、 (iii)示差走査型熱量計(DSC)により測定した吸
熱曲線における最大ピーク位置の温度(Tm(℃))
と、密度(d)とが Tm<400d−250 で示される関係を満たし、 (iv)室温におけるデカン可溶成分量率(W)と、密度
(d)とが、 MFR≦10g/10分のとき: W<80×exp(−100(d−0.88))+0.1 MFR>10g/10分のとき: W<80×(MFR−9)0.35×exp(−100(d−0.88))+0.1 で示される関係を満たし、 (v)溶融重合体の190℃におけるずり応力が2.4
×106 dyne/cm2 に到達する時のずり速度で定義さ
れる流動性インデックス(FI(1/秒))と、メルト
フローレート(MFR)とが FI>75×MFR で示される関係を満たし、(vi)190℃における溶融
張力(MT)と、メルトフローレート(MFR)とが MT>2×MFR-0.65 で示される関係を満たすことを特徴としている。本発明
に係るフィルム、チューブ、パイプなどの成形品は、上
記エチレン系共重合体から得られたことを特徴とする。
【0010】
【発明の具体的説明】以下、本発明に係るエチレン系共
重合体およびそれから得られる成形品について具体的に
説明する。本発明に係るエチレン系共重合体は、エチレ
ンと炭素数3〜20のα-オレフィンとのランダム共重
合体である。このエチレン系共重合体において、密度
(d)は、0.880〜0.950g/cm3 、好ましく
は0.885〜0.940g/cm3 、より好ましくは
0.890〜0.935g/cm3 の範囲である。
【0011】このようなエチレン系共重合体では、エチ
レンから導かれる構成単位は、65〜99重量%、好ま
しくは70〜98重量%、より好ましくは75〜96重
量%の量で存在し、炭素数3〜20のα-オレフィンか
ら導かれる構成単位は、1〜35重量%、好ましくは2
〜30重量%、より好ましくは4〜25重量%の量で存
在することが望ましい。
【0012】本発明で用いられる炭素数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、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、1-エイコセンなどが挙げられる。
【0013】また、本発明に係るエチレン系共重合体
は、メルトフローレート(MFR)が、0.01〜20
0g/10分、好ましくは0.03〜100g/10分、よ
り好ましくは0.05〜50g/10分の範囲にあること
が望ましい。
【0014】本発明に係るエチレン系共重合体は、その
極限粘度([η])が0.5〜4.5dl/g、好ましく
は0.6〜4.0dl/g、より好ましくは0.7〜3.5
dl/gの範囲にあることが望ましい。
【0015】さらに本発明に係るエチレン系共重合体
は、極限粘度([η])とメルトフローレート(MF
R)との関係を[η]=K×MFRC (ただし、K、C
は定数)で表したときに、C値が−0.140〜−0.1
80の範囲にあり、従来のチタン系触媒で重合された同
様の分子量分布のエチレン系共重合体と比較して、Cの
値が高いという特徴がある。本発明のエチレン系共重合
体では、K=1.6、C=−0.156であるのに対し、
チタン系触媒で重合された同様の分子量分布を有するエ
チレン系共重合体の上記定数の代表的な値は、K=1.
84、C=−0.194である。
【0016】本発明に係るエチレン系共重合体の重量平
均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比で定義
される分子量分布(Mw/Mn)の値は、通常2.0〜
6.0である。
【0017】また、本発明に係るエチレン系共重合体の
分子中に存在する不飽和結合の数は、炭素数1000個
あたり0.5個以下であり、かつ、重合体1分子当り1
個未満である。
【0018】本発明に係るエチレン系共重合体は、重合
体中に存在する不飽和結合の数が少ないので、加熱溶融
したときに架橋などの反応がおこりにくく、熱安定性に
優れている。
【0019】本発明に係るエチレン系共重合体は、示差
走査型熱量計(DSC)により測定した吸熱曲線におけ
る最大ピーク位置の温度(Tm(℃))と密度(d)と
が、 Tm<400×d−250 好ましくは Tm<450×d−297 より好ましくは Tm<500×d−344 特に好ましくは Tm<550×d−391 で示される関係を満たしている。
【0020】このようなエチレン系共重合体は、従来の
チタン系触媒で重合されたエチレン系共重合体に比べ
て、密度に対して上記Tmが低いため、同一密度で比較
すると、ヒートシール性に優れている。
【0021】本発明に係るエチレン系共重合体は、室温
におけるn-デカン可溶成分量分率(W(重量%))と密
度(d)とが、 MFR≦10g/10分のとき: W<80×exp(−100(d−0.88))+0.1 好ましくは W<60×exp(−100(d−0.88))+0.1 より好ましくは W<40×exp(−100(d−0.88))+0.1 MFR>10g/10分のとき: W<80×(MFR−9)0.35exp(−100(d−0.88))+0.1 で示される関係を満たしている。
【0022】このような本発明のエチレン系共重合体は
組成分布が狭いと言える。また、本発明に係るエチレン
系共重合体は、溶融重合体の190℃における応力が
2.4×106 dyne/cm2に到達する時のずり速度で定
義される流動インデックス(FI(1/秒))とメルト
フローレート(MFR)とが、 FI>75×MFR 好ましくは FI>80×MFR より好ましくは FI>85×MFR で示される関係を満たしていることが望ましい。
【0023】従来技術で組成分布の狭いエチレン系共重
合体を製造しようとすると、一般に分子量分布も同時に
狭くなるため流動性も悪くなり、FIが小さくなる。本
発明のエチレン系共重合体は、FIとMFRとが上記の
ような関係を満たしているため、高ずり速度まで低い応
力が保たれ、成形性が良好である。
【0024】さらに、本発明に係るエチレン系共重合体
は、190℃における溶融張力(MT(g))とメルト
フローレート(MFR)とが、 MT>2.0×MFR-0.65 好ましくは MT>2.2×MFR-0.65 より好ましくは MT>2.5×MFR-0.65 で示される関係を満たしている。
【0025】このような本発明に係るエチレン系共重合
体は、従来のエチレン系共重合体に比べて溶融張力(M
T)が高く、成形性が良好である。さらに本発明に係る
エチレン系共重合体の13C−NMRのスペクトル中に
は、共重合主鎖中の隣接した2個の3級炭素原子間のメ
チレン連鎖に基づくαβおよびβγのシグナルが観測さ
れない。この結果の物理的な意味の詳細は、例えば特開
昭62−121709号公報で示されているが、本発明
のエチレン系共重合体は、エチレンと共重合しうるα-
オレフィンの結合方向が規則的であることを示してい
る。
【0026】このような本発明に係るエチレン系共重合
体は、例えば、(a)特定のインデニル基またはその置
換体から選ばれた2個の基が低級アルキレン基を介して
結合した二座配位子を有する周期律表第IVB族の遷移金
属の化合物または特定の置換シクロペンタジエニル基を
配位子とした周期律表第IVB族の遷移金属の化合物、
(b)有機アルミニウムオキシ化合物、(c)担体、必
要に応じて(d)有機アルミニウム化合物から形成され
るオレフィン重合触媒の存在下に、エチレンと炭素数3
〜20のα-オレフィンとを、得られる重合体の密度が
0.880〜0.950g/cm3 となるように共重合さ
せることによって製造することができる。
【0027】以下にこのようなオレフィン重合触媒およ
び各触媒成分について説明する。 (a)特定のインデニル基またはその置換体から選ばれ
た2個の基が低級アルキレン基を介して結合した二座配
位子を有する周期律表第IVB族の遷移金属の化合物また
は特定の置換シクロペンタジエニル基を配位子とした周
期律表第IVB族の遷移金属の化合物(以下「成分
(a)」と記載することがある。)は、具体的には下記
式[I]または[II]で表わされる遷移金属化合物であ
る。
【0028】MKL1 X-2 … [I] (式中、Mは周期律表第IVB族から選ばれる遷移金属原
子を示し、KおよびL1は遷移金属原子に配位する配位
子を示す。配位子Kは同一または異なったインデニル
基、置換インデニル基またはその部分水添加物が低級ア
ルキレン基を介して結合した2座配位子であり、配位子
1は、炭素数1〜12の炭化水素基、アルコキシ基、
アリーロキシ基、ハロゲン原子、トリアルキルシリル基
または水素原子であり、Xは遷移金属原子Mの原子価を
示す。) ML2 X … [II] (式中、Mは周期律表第IVB族から選ばれる遷移金属を
示し、L2は遷移金属原子に配位する配位子を示し、こ
れらのうち少なくとも2個の配位子L2は、メチル基お
よびエチル基から選ばれる置換基のみを2〜5個有する
置換シクロペンタジエニル基であり、置換シクロペンタ
ジエニル基以外の配位子L2は、炭素数1〜12の炭化
水素基、アルコキシ基、アリーロキシ基、ハロゲン原
子、トリアルキルシリル基または水素原子であり、Xは
遷移金属原子Mの原子価を示す。) 上記一般式[I]において、Mは周期律表第IVB族から
選ばれる遷移金属原子を示し、具体的には、ジルコニウ
ム、チタンまたはハフニウムであり、好ましくはジルコ
ニウムである。
【0029】Kは、遷移金属原子に配位する配位子を示
し、同一または異なったインデニル基、置換インデニル
基、またはインデニル基、置換インデニル基の部分水添
加物が低級アルキレン基を介して結合した2座配位子で
ある。
【0030】具体的には、エチレンビスインデニル基、
エチレンビス(4,5,6,7-テトラヒドロ-1-インデニル)
基、エチレンビス(4-メチル-1-インデニル)基、エチ
レンビス(5-メチル-1-インデニル)基、エチレンビス
(6-メチル-1-インデニル)基、エチレンビス(7-メチ
ル-1-インデニル)基を例示することができる。
【0031】L1は、炭素数1〜12の炭化水素基、ア
ルコキシ基、アリーロキシ基、ハロゲン原子、トリアル
キルシリル基または水素原子を示す。炭素数1〜12の
炭化水素基としては、アルキル基、シクロアルキル基、
アリール基、アラルキル基などを例示することができ、
より具体的には、メチル基、エチル基、n-プロピル基、
イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチ
ル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル
基、2-エチルヘキシル基、デシル基などのアルキル基;
シクロペンチル基、シクロヘキシル基などのシクロアル
キル基;フェニル基、トリル基などのアリール基;ベン
ジル基、ネオフィル基などのアラルキル基を例示するこ
とができる。
【0032】アルコキシ基としては、メトキシ基、エト
キシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキ
シ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、t-ブトキシ
基、ペントキシ基、ヘキソキシ基、オクトキシ基などを
例示することができる。
【0033】アリーロキシ基としては、フェノキシ基な
どを例示することができる。ハロゲン原子は、フッ素、
塩素、臭素、ヨウ素である。トリアルキルシリル基とし
ては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリ
フェニルシリル基などを例示することができる。
【0034】このような一般式[I]で表わされる遷移
金属化合物としては、エチレンビス(インデニル)ジル
コニウムジクロリド、エチレンビス(4-メチル-1-イン
デニル)ジルコニウムジクロリド、エチレンビス(4,5,
6,7-テトラヒドロ-1-インデニル)ジルコニウムジクロ
リド、エチレンビス(5-メチル-1-インデニル)ジルコ
ニウムジクロリド、エチレンビス(6-メチル-1-インデ
ニル)ジルコニウムジクロリド、エチレンビス(7-メチ
ル-1-インデニル)ジルコニウムジクロリド、エチレン
ビス(4-メチル-1-インデニル)ジルコニウムジブロミ
ド、エチレンビス(4-メチル-1-インデニル)ジルコニ
ウムメトキシクロリド、エチレンビス(4-メチル-1-イ
ンデニル)ジルコニウムエトキシクロリド、エチレンビ
ス(4-メチル-1-インデニル)ジルコニウムブトキシク
ロリド、エチレンビス(4-メチル-1-インデニル)ジル
コニウムメトキシド、エチレンビス(4-メチル-1-イン
デニル)ジルコニウムメチルクロリド、エチレンビス
(4-メチル-1-インデニル)ジルコニウムジメチル、エ
チレンビス(4-メチル-1-インデニル)ジルコニウムベ
ンジルクロリド、エチレンビス(4-メチル-1-インデニ
ル)ジルコニウムジベンジル、エチレンビス(4-メチル
-1-インデニル)ジルコニウムフェニルクロリド、エチ
レンビス(4-メチル-1-インデニル)ジルコニウムハイ
ドライドクロリドなどが挙げられる。本発明では、上記
のようなジルコニウム化合物において、ジルコニウム金
属を、チタン金属またはハフニウム金属置き換えた遷移
金属化合物を用いることができる。
【0035】これらの、一般式[I]で表わされる遷移
金属化合物のうちでは、エチレンビス(インデニル)ジ
ルコニウムジクロリド、エチレンビス(4-メチル-1-イ
ンデニル)ジルコニウムジクロリド、エチレンビス(4,
5,6,7-テトラヒドロ-1-インデニル)ジルコニウムジク
ロリドが特に好ましい。
【0036】上記一般式[II]においてMは周期律表第
IVB族から選ばれる遷移金属原子を示し、具体的には、
ジルコニウム、チタンまたはハフニウムであり、好まし
くはジルコニウムである。
【0037】L2は遷移金属原子Mに配位した配位子を
示し、これらのうち少なくとも2個の配位子L2は、メ
チル基およびエチル基から選ばれる置換基のみを2〜5
個有する置換シクロペンタジエニル基であり、各配位子
は同一でも異なっていてもよい。この置換シクロペンタ
ジエニル基は、置換基を2個以上有する置換シクロペン
タジエニル基であり、置換基を2〜3個有するシクロペ
ンタジエニル基であることが好ましく、二置換シクロペ
ンタジエニル基であることがより好ましく、1,3-置換シ
クロペンタジエニル基であることが特に好ましい。な
お、各置換基は同一でも異なっていてもよい。
【0038】また上記式[II]において、遷移金属原子
Mに配位する置換シクロペンタジエニル基以外の配位子
2は、上記一般式[I]中のL1と同様の炭素数1〜1
2の炭化水素基、アルコキシ基、アリーロキシ基、ハロ
ゲン原子、トリアルキルシリル基または水素原子であ
る。
【0039】このような一般式[II]で表わされる遷移
金属化合物としては、ビス(ジメチルシクロペンタジエ
ニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(ジエチルシクロ
ペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(メチ
ルエチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリ
ドビス(ジメチルエチルシクロペンタジエニル)ジルコ
ニウムジクロリド、ビス(ジメチルシクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムジブロミド、ビス(ジメチルシクロペ
ンタジエニル)ジルコニウムメトキシクロリド、ビス
(ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムエトキ
シクロリド、ビス(ジメチルシクロペンタジエニル)ジ
ルコニウムブトキシクロリド、ビス(ジメチルシクロペ
ンタジエニル)ジルコニウムジエトキシド、ビス(ジメ
チルシクロペンタジエニル)ジルコニウムメチルクロリ
ド、ビス(ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムジメチル、ビス(ジメチルシクロペンタジエニル)ジ
ルコニウムベンジルクロリド、ビス(ジメチルシクロペ
ンタジエニル)ジルコニウムジベンジル、ビス(ジメチ
ルシクロペンタジエニル)ジルコニウムフェニルクロリ
ド、ビス(ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムハイドライドクロリドなどが挙げられる。なお、上記
例示において、シクロペンタジエニル環の二置換体は1,
2-および1,3-置換体を含み、三置換体は1,2,3-および1,
2,4-置換体を含む。本発明では、上記のようなジルコニ
ウム化合物において、ジルコニウム金属を、チタン金属
またはハフニウム金属に置き換えた遷移金属化合物を用
いることができる。
【0040】これらの、一般式[II]で表わされる遷移
金属化合物のうちでは、ビス(1,3-ジメチルシクロペン
タジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(1,3-ジエ
チルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(1-メチル-3-エチルシクロペンタジエニル)ジル
コニウムジクロリドが特に好ましい。
【0041】次に、有機アルミニウムオキシ化合物
(b)について説明する。本発明で用いられる有機アル
ミニウムオキシ化合物(b)(以下「成分(b)」と記
載することがある。)は、従来公知のベンゼン可溶性の
アルミノオキサンであってもよく、また特開平2−27
6807号公報で開示されているようなベンゼン不溶性
の有機アルミニウムオキシ化合物であってもよい。
【0042】上記のようなアルミノオキサンは、例えば
下記のような方法によって調製することができる。 (1)吸着水を含有する化合物あるいは結晶水を含有す
る塩類、例えば塩化マグネシウム水和物、硫酸銅水和
物、硫酸アルミニウム水和物、硫酸ニッケル水和物、塩
化第1セリウム水和物などの炭化水素媒体懸濁液に、ト
リアルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物
を添加して反応させて炭化水素の溶液として回収する方
法。
【0043】(2)ベンゼン、トルエン、エチルエーテ
ル、テトラヒドロフランなどの媒体中で、トリアルキル
アルミニウムなどの有機アルミニウム化合物に直接水や
氷や水蒸気を作用させて炭化水素の溶液として回収する
方法。
【0044】(3)デカン、ベンゼン、トルエン等の媒
体中でトリアルキルアルミニウム等の有機アルミニウム
化合物に、ジメチルスズオキシド、ジブチルスズオキシ
ド等の有機スズ酸化物を反応させる方法。
【0045】なお、このアルミノオキサンは、少量の有
機金属成分を含有してもよい。また回収された上記のア
ルミノオキサンの溶液から溶媒あるいは未反応有機アル
ミニウム化合物を蒸留して除去した後、溶媒に再溶解し
てもよい。
【0046】アルミノオキサンを調製する際に用いられ
る有機アルミニウム化合物として具体的には、トリメチ
ルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリプロピ
ルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリ
n-ブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、
トリsec-ブチルアルミニウム、トリtert- ブチルアルミ
ニウム、トリペンチルアルミニウム、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
ミニウムなどのトリアルキルアルミニウム;トリシクロ
ヘキシルアルミニウム、トリシクロオクチルアルミニウ
ムなどのトリシクロアルキルアルミニウム;ジメチルア
ルミニウムクロリド、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、ジイソブチルアルミニ
ウムクロリドなどのジアルキルアルミニウムハライド;
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などのジアルキルアルミニウムハ
イドライド;ジメチルアルミニウムメトキシド、ジエチ
ルアルミニウムエトキシドなどのジアルキルアルミニウ
ムアルコキシド;ジエチルアルミニウムフェノキシドな
どのジアルキルアルミニウムアリーロキシドなどが挙げ
られる。
【0047】これらのうち、トリアルキルアルミニウム
およびトリアルキルアルミニウムが特に好ましい。ま
た、この有機アルミニウム化合物として、一般式 (i-C49xAly(C510z (x、y、zは正の数であり、z≧2xである)で表わ
されるイソプレニルアルミニウムを用いることもでき
る。
【0048】上記のような有機アルミニウム化合物は、
単独であるいは組合せて用いられる。アルミノオキサン
の調製の際に用いられる溶媒としては、ベンゼン、トル
エン、キシレン、クメン、シメンなどの芳香族炭化水
素、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカ
ン、ドデカン、ヘキサデカン、オクタデカンなどの脂肪
族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロ
オクタン、メチルシクロペンタンなどの脂環族炭化水
素、ガソリン、灯油、軽油などの石油留分あるいは上記
芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素のハ
ロゲン化物とりわけ、塩素化物、臭素化物などの炭化水
素溶媒が挙げられる。その他、エチルエーテル、テトラ
ヒドロフランなどのエーテル類を用いることもできる。
これらの溶媒のうち特に芳香族炭化水素が好ましい。
【0049】また前記ベンゼン不溶性の有機アルミニウ
ムオキシ化合物は、60℃のベンゼンに溶解するAl成
分がAl原子換算で10%以下、好ましくは5%以下、
特に好ましくは2%以下であり、ベンゼンに対して不溶
性あるいは難溶性である。
【0050】このような有機アルミニウムオキシ化合物
のベンゼンに対する溶解性は、100ミリグラム原子の
Alに相当する該有機アルミニウムオキシ化合物を10
0mlのベンゼンに懸濁した後、攪拌下60℃で6時間
混合した後、ジャケット付G−5ガラス製フィルターを
用い、60℃で熱時濾過を行ない、フィルター上に分離
された固体部を60℃のベンゼン50mlを用いて4回
洗浄した後の全濾液中に存在するAl原子の存在量(x
ミリモル)を測定することにより求められる(x%)。
【0051】本発明で用いられる担体(c)は、無機あ
るいは有機の化合物であって、粒径が10〜300μ
m、好ましくは20〜200μmの顆粒状ないしは微粒
子状の固体が使用される。このうち無機担体としては多
孔質酸化物が好ましく、具体的にはSiO2、Al
23、MgO、ZrO2、TiO2、B23、CaO、Z
nO、BaO、ThO2等またはこれらの混合物、例え
ばSiO2-MgO、SiO2-Al23、SiO2-TiO
2、SiO2-V25、SiO2-Cr23、SiO2-Ti
2-MgO等を例示することができる。これらの中でS
iO2およびAl23からなる群から選ばれた少なくと
も1種の成分を主成分とするものが好ましい。
【0052】なお、上記無機酸化物には少量のNa2
3、K2CO3、CaCO3、MgCO3、Na2SO4
Al2(SO4)3、BaSO4、KNO3、Mg(NO3)2
Al(NO3)3、Na2O、K2O、Li2O等の炭酸塩、
硫酸塩、硝酸塩、酸化物成分を含有していても差しつか
えない。
【0053】このような担体(c)はその種類および製
法により性状は異なるが、本発明に好ましく用いられる
担体は、比表面積が50〜1000m2/g、好ましく
は100〜700m2/gであり、細孔容積が0.3〜
2.5cm2/gであることが望ましい。該担体は、必要
に応じて100〜1000℃、好ましくは150〜70
0℃で焼成して用いられる。
【0054】さらに、本発明に用いることのできる担体
としては、粒径が10〜300μmである有機化合物の
顆粒状ないしは微粒子状固体を挙げることができる。こ
れら有機化合物としては、エチレン、プロピレン、1-ブ
テン、4-メチル-1-ペンテンなどの炭素数2〜14のα-
オレフィンを主成分とする(共)重合体あるいはビニル
シクロヘキサン、スチレンを主成分とする重合体もしく
は共重合体を例示することができる。
【0055】本発明に係るエチレン系共重合体の製造に
用いられるオレフィン重合触媒は、上記成分(a)、成
分(b)および(c)担体から形成されるが、必要に応
じて(d)有機アルミニウム化合物を用いてもよい。
【0056】必要に応じて用いられる(d)有機アルミ
ニウム化合物(以下「成分(d)」と記載することがあ
る。)としては、例えば下記一般式[III]で表される
有機アルミニウム化合物を例示することができる。
【0057】R1 nAlX3-n … [III] (式中、R1 は炭素数1〜12の炭化水素基を示し、X
はハロゲン原子または水素原子を示し、nは1〜3であ
る。) 上記一般式[III]において、R1 は炭素数1〜12の
炭化水素基、例えばアルキル基、シクロアルキル基また
はアリ−ル基であるが、具体的には、メチル基、エチル
基、n-プロピル基、イソプロピル基、イソブチル基、ペ
ンチル基、ヘキシル基、オクチル基、シクロペンチル
基、シクロヘキシル基、フェニル基、トリル基などであ
る。
【0058】このような有機アルミニウム化合物として
は、具体的には以下のような化合物が挙げられる。 トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、ト
リイソプロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニ
ウム、トリオクチルアルミニウム、トリ2-エチルヘキシ
ルアルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム;イソ
プレニルアルミニウムなどのアルケニルアルミニウム;
ジメチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウム
クロリド、ジイソプロピルアルミニウムクロリド、ジイ
ソブチルアルミニウムクロリド、ジメチルアルミニウム
ブロミドなどのジアルキルアルミニウムハライド;メチ
ルアルミニウムセスキクロリド、エチルアルミニウムセ
スキクロリド、イソプロピルアルミニウムセスキクロリ
ド、ブチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアルミ
ニウムセスキブロミドなどのアルキルアルミニウムセス
キハライド;メチルアルミニウムジクロリド、エチルア
ルミニウムジクロリド、イソプロピルアルミニウムジク
ロリド、エチルアルミニウムジブロミドなどのアルキル
アルミニウムジハライド;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などの
アルキルアルミニウムハイドライドなど。
【0059】また有機アルミニウム化合物(d)とし
て、下記一般式[IV]で表される化合物を用いることも
できる。 R1 nAlY3-n … [IV] (式中、R1 は上記一般式[III]中のR1 と同様の炭
化水素を示し、Yは−OR2基、−OSiR3 3基、−OA
lR4 2基、−NR5 2基、−SiR6 3基または−N(R7)A
lR8 2基を示し、nは1〜2であり、R2、R3、R4およ
びR8はメチル基、エチル基、イソプロピル基、イソブ
チル基、シクロヘキシル基、フェニル基などであり、R
5は水素原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基、
フェニル基、トリメチルシリル基などであり、R6 およ
びR7 はメチル基、エチル基などである。) このような有機アルミニウム化合物としては、具体的に
は、以下のような化合物が用いられる。
【0060】(1)R1 nAl(OR2)3-n で表される化
合物、例えばジメチルアルミニウムメトキシド、ジエチ
ルアルミニウムエトキシド、ジイソブチルアルミニウム
メトキシドなど、 (2)R1 nAl(OSiR3 3)3-n で表される化合物、例え
ばEt2Al(OSi Me3)、(iso-Bu)2Al(OSiM
e3)、(iso-Bu)2 Al(OSiEt3)など; (3)R1 nAl(OAlR4 2)3-n で表される化合物、例
えばEt2AlOAlEt2 、(iso-Bu)2AlOAl(iso-B
u)2 など; (4) R1 nAl(NR5 2)3-n で表される化合物、例えば
Me2AlNEt2 、Et2AlNHMe 、Me2AlNHEt 、
Et2AlN(SiMe3)2、(iso-Bu)2AlN(SiMe3)2
など; (5)R1 nAl(SiR6 3)3-n で表される化合物、例えば
(iso-Bu)2AlSi Me3 など; (6)R1 nAl(N(R7)AlR8 2)3-n で表される化合
物、例えばEt2AlN(Me)AlEt2 、(iso-Bu)2AlN
(Et)Al(iso-Bu)2 など。
【0061】上記一般式[III]および[IV]で表され
る有機アルミニウム化合物の中では、一般式R1 3Al、
1 nAl(OR2)3-n 、R1 nAl(OAlR4 2)3-n で表わさ
れる化合物が好ましく、特にRがイソアルキル基であ
り、n=2である化合物が好ましい。
【0062】本発明に係るエチレン系共重合体を製造す
るに際して、上記のような成分(a)、成分(b)およ
び担体(c)、必要に応じて成分(d)を接触させるこ
とにより調製される触媒が用いられる。この際の各成分
の接触順序は、任意に選ばれるが、好ましくは担体
(c)と成分(b)とを混合接触させ、次いで成分
(a)を混合接触させ、さらに必要に応じて成分(d)
を混合接触させる。
【0063】上記各成分の接触は、不活性炭化水素溶媒
中で行うことができ、触媒の調製に用いられる不活性炭
化水素媒体として具体的には、プロパン、ブタン、ペン
タン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカ
ン、灯油などの脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シク
ロヘキサン、メチルシクロペンタンなどの脂環族炭化水
素;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水
素;エチレンクロリド、クロルベンゼン、ジクロロメタ
ンなどのハロゲン化炭化水素あるいはこれらの混合物な
どを挙げることができる。
【0064】成分(a)、成分(b)、担体(c)およ
び必要に応じて成分(d)を混合接触するに際して、成
分(a)は担体(c)1g当り、通常5×10-6〜5×
10 -4モル、好ましくは10-5〜2×10-4モルの量で
用いられ、成分(a)の濃度は、約10-4〜2×10-2
モル/リットル、好ましくは2×10-4〜10-2モル/
リットルの範囲である。成分(b)のアルミニウムと成
分(a)中の遷移金属との原子比(Al/遷移金属)
は、通常10〜500、好ましくは20〜200であ
る。必要に応じて用いられる成分(d)のアルミニウム
原子(Al-d)と成分(b)のアルミニウム原子(Al-
b)の原子比(Al-d/Al-b)は、通常0.02〜3、好
ましくは0.05〜1.5の範囲である。成分(a)、成
分(b)、担体(c)および必要に応じて成分(d)を
混合接触する際の混合温度は、通常−50〜150℃、
好ましくは−20〜120℃であり、接触時間は1分〜
50時間、好ましくは10分〜25時間である。
【0065】上記のようにして得られたオレフィン重合
触媒は、担体(c)1g当り成分(a)に由来する遷移
金属原子が5×10-6〜5×10-4グラム原子、好まし
くは10-5〜2×10-4グラム原子の量で担持され、ま
た担体(c)1g当り成分(b)および成分(d)に由
来するアルミニウム原子が10-3〜5×10-2グラム原
子、好ましくは2×10-3〜2×10-2グラム原子の量
で担持されていることが望ましい。
【0066】エチレン系共重合体の製造に用いられる触
媒は、上記のような成分(a)、成分(b)、担体
(c)および必要に応じて成分(d)の存在下にオレフ
ィンを予備重合させて得られる予備重合触媒であっても
よい。予備重合は、上記のような成分(a)、成分
(b)、担体(c)および必要に応じて成分(d)の存
在下、不活性炭化水素溶媒中にオレフィンを導入するこ
とにより行うことができる。
【0067】予備重合の際に用いられるオレフィンとし
ては、エチレンおよび炭素数が3〜20のα-オレフィ
ン、例えばプロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、4-メチ
ル-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-テトラデセンなどを例示することができ
る。これらの中では、重合の際に用いられるエチレンあ
るいはエチレンとα-オレフィンとの組合せが特に好ま
しい。
【0068】予備重合する際には、上記成分(a)は、
通常10-6〜2×10-2モル/リットル、好ましくは5
×10-5〜10-2モル/リットルの量で用いられ、成分
(a)は担体(c)1g当り、通常5×10-6〜5×1
-4モル、好ましくは10-5〜2×10-4モルの量で用
いらる。成分(b)のアルミニウムと成分(a)中の遷
移金属との原子比(Al/遷移金属)は、通常10〜5
00、好ましくは20〜200である。必要に応じて用
いられる成分(d)のアルミニウム原子(Al-d)と成
分(b)のアルミニウム原子(Al-b)の原子比(Al-d
/Al-b)は、通常0.02〜3、好ましくは0.05〜
1.5の範囲である。予備重合温度は−20〜80℃、
好ましくは0〜60℃であり、また予備重合時間は0.
5〜100時間、好ましくは1〜50時間程度である。
【0069】予備重合触媒は、例えば下記のようにして
調製される。すなわち、担体(c)を不活性炭化水素で
懸濁状にする。次いで、この懸濁液に有機アルミニウム
オキシ化合物(成分(b))を加え、所定の時間反応さ
せる。その後上澄液を除去し、得られた固体成分を不活
性炭化水素で再懸濁化する。この系内へ遷移金属化合物
(成分(a))を加え、所定時間反応させた後、上澄液
を除去し固体触媒成分を得る。続いて有機アルミニウム
化合物(成分(d))を含有する不活性炭化水素中に、
上記で得られた固体触媒成分を加え、そこへオレフィン
を導入することにより、予備重合触媒を得る予備重合で
生成するオレフィン重合体は、担体(c)1g当り0.
1〜500g、好ましくは0.2〜300g、より好ま
しくは0.5〜200gの量であることが望ましい。ま
た、予備重合触媒には、担体(c)1g当り成分(a)
は遷移金属原子として約5×10-6〜5×10-4グラム
原子、好ましくは10-5〜2×10-4グラム原子の量で
担持され、成分(b)および成分(d)に由来するアル
ミニウム原子(Al)は、成分(a)に由来する遷移金
属原子(M)に対するモル比(Al/M)で、5〜20
0、好ましくは10〜150の範囲の量で担持されてい
ることが望ましい。
【0070】予備重合は、回分式あるいは連続式のいず
れでも行うことができ、また減圧、常圧あるいは加圧下
のいずれでも行うことができる。予備重合においては、
水素を共存させて、少なくとも135℃のデカリン中で
測定した極限粘度[η]が0.2〜7dl/gの範囲、
好ましくは0.5〜5dl/gであるような予備重合体
を製造することが望ましい。
【0071】本発明で用いられるエチレン系共重合体
は、前記のようなオレフィン重合触媒または予備重合触
媒の存在下に、エチレンと、炭素数が3〜20のα-オ
レフィン、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、1-エイコセンとを共重合することによ
って得られる。
【0072】本発明では、エチレンとα-オレフィンと
の共重合は、気相であるいはスラリー状の液相で行われ
る。スラリー重合においては、不活性炭化水素を溶媒と
してもよいし、オレフィン自体を溶媒とすることもでき
る。
【0073】スラリー重合において用いられる不活性炭
化水素溶媒として具体的には、ブタン、イソブタン、ペ
ンタン、ヘキサン、オクタン、デカン、ドデカン、ヘキ
サデカン、オクタデカンなどの脂肪族系炭化水素;シク
ロペンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン、
シクロオクタンなどの脂環族系炭化水素;ベンゼン、ト
ルエン、キシレンなどの芳香族系炭化水素;ガソリン、
灯油、軽油などの石油留分などが挙げられる。これら不
活性炭化水素媒体のうち脂肪族系炭化水素、脂環族系炭
化水素、石油留分などが好ましい。
【0074】スラリー重合法または気相重合法で実施す
る際には、上記のようなオレフィン重合触媒または予備
重合触媒は、重合反応系内の遷移金属原子の濃度とし
て、通常10-8〜10-3グラム原子/リットル、好まし
くは10-7〜10-4グラム原子/リットルの量で用いら
れることが望ましい。
【0075】また、本重合に際して成分(b)と同様の
有機アルミニウムオキシ化合物および/または有機アル
ミニウム化合物(d)を添加してもよい。この際、有機
アルミニウムオキシ化合物および有機アルミニウム化合
物に由来するアルミニウム原子(Al)と、遷移金属化
合物(a)に由来する遷移金属原子(M)との原子比
(Al/M)は、5〜300、好ましくは10〜20
0、より好ましくは15〜150の範囲である。
【0076】スラリー重合法を実施する際には、重合温
度は、通常−50〜100℃、好ましくは0〜90℃の
範囲にあり、気相重合法を実施する際には、重合温度
は、通常0〜120℃、好ましくは20〜100℃の範
囲である。
【0077】重合圧力は、通常常圧ないし100kg/
cm2、好ましくは2〜50kg/cm2の加圧条件下で
あり、重合は、回分式、半連続式、連続式のいずれの方
式においても行うことができる。
【0078】さらに重合を反応条件の異なる2段以上に
分けて行うことも可能である。本発明のエチレン系共重
合体には、本発明の目的を損なわない範囲で、耐候性安
定剤、耐熱安定剤、帯電防止剤、スリップ防止剤、アン
チブロッキング剤、防曇剤、滑剤、顔料、染料、核剤、
可塑剤、老化防止剤、塩酸吸収剤、酸化防止剤等の添加
剤が必要に応じて配合されていてもよい。また、本発明
の趣旨を逸脱しない限り他の高分子化合物を少量ブレン
ドすることができる。
【0079】本発明のエチレン系共重合体は、押出成形
によるフィルム、押出成形によるパイプ・チューブ類、
繊維、ブロー成形による容器類、射出成形による日用雑
貨品、キャップ類、回転成形による大型成形品などの用
途に使用できる。
【0080】本発明のエチレン系共重合体は、押出成形
では、従来の中低圧法エチレン系共重合体と比較して、
溶融張力と流動性とのバランスが優れており、大幅に加
工性が改良される。また、押出成形品は、従来のエチレ
ン系共重合体と比べて、透明性、衝撃強度、ヒートシー
ル性、耐ブロッキング性などに優れる。射出成形品で
は、強度特性、たとえば衝撃強度、耐環境応力抵抗など
が優れる。また、低温特性にも優れる。
【0081】本発明のエチレン系共重合体は、押出フィ
ルム成形、すなわちインフレーション成形、およびT−
ダイ成形により得られるフィルム用途に好適である。ま
た、押出フィルム成形の中では、特にインフレーション
成形フィルム用樹脂として好適に用いられる。
【0082】このようなインフレーション成形フィルム
は、規格袋、重袋、ラップフィルム、ラミ原反、砂糖
袋、油物包装袋、水物包装袋、食品包装用等の各種包装
用フィルム、農業用資材、輸液バッグ等に使用される。
また、ナイロン、ポリエステル等の基材と貼り合わせ
て、多層フィルムとして用いることもできる。
【0083】
【発明の効果】本発明のエチレン系共重合体は、溶融張
力、流動性に優れ、かつ組成分布が狭く、さらに熱安定
性に優れている。また溶融張力と流動性とのバランスが
優れているので、加工性に優れている。
【0084】次に本発明で使用する物性値の定義、測定
法、成形法を示す。 (1)エチレン系共重合体の造粒 気相重合で得られたパウダー状のエチレン系共重合体1
00重量部に対して、二次抗酸化剤としてのトリ(2,4-
ジ-t-ブチルフェニル)フォスフェートを0.05重量
部、耐熱安定剤としてのn-オクタデシル-3-(4'ヒドロ
キシ-3',5'-ジ-t-ブチルフェニル)プロピネートを0.
1重量%、塩酸吸収剤としてのステアリン酸カルシウム
を0.05重量部配合する。しかる後にハーケ社製コニ
カルテーパー状2軸押出機を用い、設定温度180℃で
溶融押し出して、造粒ペレットを調製する。 (2)密度 190℃における2.16kg荷重でのメルトフローレ
ート(MFR)測定時に得られるストランドを120℃
で1時間熱処理し、1時間かけて室温まで徐冷したの
ち、密度勾配管で測定する。 (3)共重合体の組成13 C−NMRにより決定した。すなわち、10mmφの
試料管中で約200mgの共重合体パウダーを1mlの
ヘキサクロロブタジエンに均一に溶解させた試料の13
−NMRRスペクトルを、測定温度120℃、測定周波
数25.05MHz 、スペクトル幅1500Hz 、パル
ス繰返し時間4.2sec 、パルス幅6μsec の測定条件
下で測定することにより決定される。 (4)メルトフローレート(MFR) 共重合体の造粒ペレットを使用して、ASTM D12
38−65Tに従い190℃、2.16kg荷重の条件
下に測定される。 (5)極限粘度([η]) デカリン溶媒を用いて、135℃で測定した値である。
すなわち、造粒ペレット約20mgをデカリン15ml
に溶解し、135℃のオイルバス中で比粘度η spを測定
する。このデカリン溶液にデカリン溶媒を5ml追加し
て希釈後、同様にして比粘度ηspを測定する。この希釈
操作をさらに2回繰り返し、濃度(C)を0に外挿した
時のηsp/Cの値を極限粘度として求める。
【0085】[η]=lim (ηsp/C) (C→0) (6)分子量分布(Mw/Mn) ウオーターズ社GPCモデルALC−GPC−150C
により測定した。測定条件は、カラムとして東洋曹達
(株)製PSK−GMH−HTを用い、オルソジクロル
ベンゼン(ODCB)溶媒、140℃である。 (7)不飽和結合の定量 不飽和結合の定量は、13C−NMRを用いて、二重結合
以外に帰属されるシグナル即ち10〜50ppmの範囲
のシグナル、および二重結合に帰属されるシグナル即ち
105〜150ppmの範囲のシグナルの面積強度を積
分曲線から求め、その比から決定される。 (8)DSCによる最大ピーク温度(Tm) パーキンエルマー社製DSC−7型装置を用いて行なっ
た。吸熱曲線における最大ピーク位置の温度(Tm)
は、試料約5mgをアルミパンに詰め10℃/分で20
0℃まで昇温し、200℃で5分間保持したのち、20
℃/分で室温まで降温し、次いで10℃/分で昇温する
際の吸熱曲線より求める。 (9)n-デカン可溶成分量率(W) 共重合体のn-デカン可溶成分量の測定は、共重合体約3
gをn-デカン450mlに加え、145℃で溶解後23
℃まで冷却し、濾過によりn-デカン不溶部を除き、濾液
よりn-デカン可溶部を回収することにより行う。
【0086】W=n-デカン可溶部の重量/(n-デカン不
溶部および可溶部の重量)×100%で定義される。可
溶成分量の少ないもの程組成分布が狭いことを意味す
る。 (10)溶融張力(MT) 溶融させたポリマーを一定速度で延伸した時の応力を測
定することにより決定される。すなわち、共重合体の造
粒ペレットを測定試料とし、東洋精機製作所製、MT測
定機を用い、樹脂温度190℃、押し出し速度15mm
/分、巻取り速度10〜20m/分、ノズル径2.09
mmφ、ノズル長さ8mmの条件で行われる。 (11)流動性インデックス(FI) 流動インデックス(FI)は、190℃におけるずり応
力が2.4×106 dyne/cm2に到達する時のずり速度
で定義される。流動インデックス(FI)は、ずり速度
を変えながら樹脂をキャピラリーから押し出し、その時
の応力を測定することにより決定した。すなわち、MT
測定と同様の試料を用い、東洋精機製作所製、毛細式流
れ特性試験機を用い、樹脂温度190℃、ずり応力の範
囲が5×104〜3×106dyne/cm2程度で測定され
る。
【0087】なお測定する樹脂のMFR(g/10分)
によって、ノズル(キャピラリー)の直径を次のように
変更して測定する。 MFR>20 のとき0.5mm 20≧MFR>3 のとき1.0mm 3≧MFR>0.8 のとき2.0mm 0.8≧MFR のとき3.0mm (12)フィルム加工法 共重合体の造粒ペレットを試料とし、20mmφ・L/
D=28の単軸押出機、25mmφのダイ、リップ幅
0.7mm、一重スリットエアリングを用いエア流量=
90リットル/min.、押出量=9g/min.、ブロ
ー比=1.8、引き取り速度=2.4m/min.、加工
温度=200℃条件下で厚み=30μmのフィルムを押
出成形した。 (13)フィルム物性評価法 (a)Haze(曇度):ASTM-D-1003-61に従って測定
した。
【0088】(b)Gloss(光沢):JIS Z8741に
従って測定した。 (c)フィルムインパクト強度:東洋精機製作所製振子
式フィルム衝撃試験機(フィルムインパクトテスター)
により測定した。
【0089】(d)ブロッキング力:10×20cmの
大きさに切り出したインフレフィルムをタイプ紙にはさ
み、更にガラス板ではさんで50℃エアバス中において
10kg荷重を24時間かける。開口性治具に取り付け
200mm/分でフィルムを引き離し、この時の荷重を
Agとし、ブロッキング力F(g/cm)をF=A/試
験片幅で表わした。
【0090】
【実施例】以下本発明を実施例によって説明するが、本
発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【0091】
【実施例1】 [触媒成分の調製]250℃で10時間乾燥したシリカ
7.9kgを121リットルのトルエンで懸濁状にした
後、0℃まで冷却した。その後、メチルアルミノキサン
のトルエン溶液(Al=1.47mol/リットル)4
1リットルを1時間で適下した。この際、系内の温度を
0℃に保った。引続き0℃で30分間反応させ、次いで
1.5時間かけて95℃まで昇温し、その温度で4時間
反応させた。その後60℃まで降温し上澄液をデカンテ
ーション法により除去した。このようにして得られた固
体成分をトルエンで2回洗浄した後、トルエン125リ
ットルで再懸濁化した。この系内へビス(1,3-ジメチル
シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリドのトル
エン溶液(Zr=28.4mmol/リットル)20リ
ットルを30℃で30分間かけて適下し、更に30℃で
2時間反応させた。その後、上澄液を除去しヘキサンで
2回洗浄することにより、1g当り4.6mgのジルコ
ニウムを含有する固体触媒を得た。
【0092】[予備重合触媒の調製]16molのトリ
イソブチルアルミニウムを含有する160リットルのヘ
キサンに、上記で得られた固体触媒4.3kgを加え3
5℃で3.5時間エチレンの予備重合を行うことによ
り、固体触媒1g当り3gのエチレン重合体が予備重合
された予備重合触媒を得た。このエチレン重合体の極限
粘度[η]は、1.27dl/gであった。
【0093】[重合]連続式流動床気相重合装置を用
い、全圧20kg/cm2−G、重合温度80℃でエチ
レンと1-ヘキセンとの共重合を行った。上記で調製した
予備重合触媒をジルコニウム原子換算で0.05mmo
l/hr、トリイソブチルアルミニウムを10mmol
/hrの割合で連続的に供給し重合の間一定のガス組成
を維持するためにエチレン、1-ヘキセン、水素、窒素を
連続的に供給した(ガス組成;1-ヘキセン/エチレン=
0.018、水素/エチレン=0.0012、エチレン濃
度=25%)。ポリマー収量は、5.2kg/hrであ
った。
【0094】得られたポリマーの解析結果の詳細を表1
に示すが、密度は0.927g/cm3 であり、MFR
は1.0g/10min.であり、不飽和結合の数が炭素
数1000個当り0.062個で、かつ重合体1分子当
り0.11個であり、DSCで測定した吸熱曲線の最大
ピーク温度(Tm)が117.8℃であり、室温におけ
るデカン可溶部が0.22重量%であった。
【0095】
【実施例2〜6】実施例1で調製した予備重合触媒を使
用して、表1に示す各種α-オレフィンをコモノマーに
使用して、実施例1と同様の重合を行った。
【0096】得られたエチレン系共重合体の分析結果を
表1に示し、インフレーションフィルムの評価結果を表
2に示した。
【0097】
【比較例1】MgCl2 担持型Ti触媒を用いて、シク
ロヘキサン溶媒中でエチレンと4-メチル-1-ペンテンの
共重合体を製造した。
【0098】得られたエチレン系共重合体の分析結果を
表1に示し、インフレーションフィルムの評価結果を表
2に示した。同じ4-メチル-1-ペンテンをコモノマーに
用いて、MFR、密度ともほぼ同じ実施例4の結果と比
較して、n-デカン可溶部が多く、Tmが高いこと、また
FIとMTのバランスが悪いことが分かる。またフィル
ム評価結果では、ヘイズ、インパクト強度、耐ブロッキ
ング性いずれの物性も劣ることが分かる。
【0099】
【比較例2】MgCl2 担持型Ti触媒を用いて、気相
中でエチレンとヘキセン-1の共重合体を製造した。
【0100】得られたエチレン系共重合体の分析結果を
表1に示し、インフレーションフィルムの評価結果を表
2に示した。同じ1-ヘキセンをコモノマーに用いて製造
した、MFR、密度ともほぼ同じ実施例2の結果と比較
して、n-デカン可溶部が多く、Tmが高いこと、またF
IとMTのバランスが悪いことが分かる。またフィルム
評価結果では、ヘイズ、インパクト強度、耐ブロッキン
グ性いずれの物性も劣ることが分かる。
【0101】
【比較例3】実施例1において、触媒成分を調製する際
に、ジルコニウム化合物としてビス(1,3-ジメチルシク
ロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリドの代わりに
ビス(3-n-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウム
ジクロリドを使用して、実施例1と同様の反応を行い、
エチレン系共重合体を製造した。
【0102】得られたエチレン系共重合体の分析結果を
表1に示し、インフレーションフィルムの評価結果を表
2に示した。MFR、密度ともほぼ同じ実施例6の結果
と比較して、成形性(FI、MT)が悪いことが分か
る。
【0103】図1に上記エチレン系共重合体のフィルム
衝撃強度とブロッキング力との関係を示した。なお、図
中の丸で囲んだ数字は実施例の番号を、またひし形で囲
んだ数字は比較例の番号を示している。
【0104】図1から明らかなように、本発明のエチレ
ン系共重合体は、比較例と比べて(比較例3を除く)、
フィルムインパクト強度とブロッキング力のバランスが
非常に良いことがわかる。なお、比較例3は、このバラ
ンスは良好であるが、MT、FIが低くインフレーショ
ン成形性が非常に悪いという欠点がある。
【0105】
【表1】
【0106】
【表2】
【0107】
【表3】
【図面の簡単な説明】
【図1】 エチレン系共重合体のフィルム衝撃強度とブ
ロッキング力との関係を示す図である。なお、図中の丸
で囲んだ数字は実施例の番号を、またひし形で囲んだ数
字は比較例の番号を示している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 筒 井 俊 之 山口県玖珂郡和木町和木六丁目1番2号 三井石油化学工業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 210/00 - 210/18 C08F 4/64 - 4/69 C08J 5/18

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エチレンと、炭素数3〜20のα-オレ
    フィンとの共重合体であって、 (i)密度(d)が0.880〜0.950g/cm3
    範囲にあり、 (ii)190℃、2.16kg荷重におけるメルトフロ
    ーレート(MFR)が0.01〜200g/10分の範囲
    にあり、 (iii)示差走査型熱量計(DSC)により測定した吸
    熱曲線における最大ピーク位置の温度(Tm(℃))
    と、密度(d)とが Tm<400d−250 で示される関係を満たし、 (iv)室温におけるデカン可溶成分量率(W)と、密度
    (d)とが、 MFR≦10g/10分のとき: W<80×exp(−100(d−0.88))+0.1 MFR>10g/10分のとき: W<80×(MFR−9)0.35×exp(−100(d−0.8
    8))+0.1 で示される関係を満たし、 (v)溶融重合体の190℃におけるずり応力が2.4
    ×106 dyne/cm2 に到達する時のずり速度で定義さ
    れる流動性インデックス(FI(1/秒))と、 メルトフローレート(MFR)とが FI>75×MFR で示される関係を満たし、 (vi)190℃における溶融張力(MT)と、メルトフ
    ローレート(MFR)とが MT>2×MFR-0.65 で示される関係を満たすことを特徴とするエチレン系共
    重合体。
  2. 【請求項2】 (a)下記一般式[I]または[II]で表
    される遷移金属化合物、 (b)有機アルミニウムオキシ化合物、 (c)担体、 必要に応じて (d)有機アルミニウム化合物 から形成されるオレフィン重合触媒の存在下に、エチレ
    ンと炭素数3〜20のα-オレフィンとを共重合させる
    ことによって得られたことを特徴とする請求項1に記載
    のエチレン系共重合体; MKL1 x-2 … [I] (式中、Mは周期律表第IVB族から選ばれる遷移金属原
    子を示し、KおよびL1は遷移金属原子に配位する配位
    子を示す。配位子Kは同一または異なったインデニル
    基、置換インデニル基またはその部分水添加物が低級ア
    ルキレン基を介して結合した2座配位子であり、配位子
    1 は、炭素数1〜12の炭化水素基、アルコキシ基、
    アリーロキシ基、ハロゲン原子、トリアルキルシリル基
    または水素原子であり、xは遷移金属原子Mの原子価を
    示す。) ML2 x … [II] (式中、Mは周期律表第IVB族から選ばれる遷移金属を
    示し、L2 は遷移金属原子に配位する配位子を示し、こ
    れらのうち少なくとも2個の配位子L2 は、メチル基お
    よびエチル基から選ばれる置換基のみを2〜5個有する
    置換シクロペンタジエニル基であり、置換シクロペンタ
    ジエニル基以外の配位子L2 は、炭素数1〜12の炭化
    水素基、アルコキシ基、アリーロキシ基、ハロゲン原
    子、トリアルキルシリル基または水素原子であり、xは
    遷移金属原子Mの原子価を示す。)。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載のエチレン系共
    重合体から得られたことを特徴とするフィルム。
  4. 【請求項4】 エチレンと、炭素数3〜20のα-オレ
    フィンとの共重合体であって、 (i)密度が0.880〜0.950g/cm3 の範囲に
    あり、 (ii)190℃、2.16kg荷重におけるメルトフロ
    ーレートが0.01〜200g/10分の範囲にあり、 (iii)190℃における溶融張力(MT)と、メルト
    フローレート(MFR)とが MT>2×MFR-0.65 で示される関係を満たすエチレン系共重合体から得ら
    れ、 ASTM D1003−61に準拠して測定したヘイズ
    が6.8〜10.0%の範囲にあり、 JIS Z8741に準拠して測定したグロスが44〜
    68%の範囲にあり、 振子式フィルム衝撃試験機により測定したフィルムイン
    パクト強度が1,790〜5,830kg・cm/cmの
    範囲にあり、 10×20cmの大きさのフィルムをタイプ紙に挟み、
    さらにガラス板で挟んで50℃エアバス中において10
    kg荷重を24時間かけた後、該フィルムを開口性治具
    に取り付け200mm/分でフィルムを引き離し、この
    時の荷重から求めたブロッキング力が0〜0.78g/
    cmの範囲にあることを特徴とするフィルム。
  5. 【請求項5】 エチレンと、炭素数3〜20のα-オレ
    フィンとの共重合体であって、 (i)密度が0.880〜0.950g/cm3 の範囲に
    あり、 (ii)190℃、2.16kg荷重におけるメルトフロ
    ーレートが0.01〜200g/10分の範囲にあり、 (iii)190℃における溶融張力(MT)と、メルト
    フローレート(MFR)とが MT>2.2×MFR-0.65 で示される関係を満たすエチレン系共重合体から得ら
    れ、 ASTM D1003−61に準拠して測定したヘイズ
    が7.4〜10.0%の範囲にあり、 JIS Z8741に準拠して測定したグロスが44〜
    68%の範囲にあり、 振子式フィルム衝撃試験機により測定したフィルムイン
    パクト強度が2,210〜5,830kg・cm/cmの
    範囲にあり、 10×20cmの大きさのフィルムをタイプ紙に挟み、
    さらにガラス板で挟んで50℃エアバス中において10
    kg荷重を24時間かけた後、該フィルムを開口性治具
    に取り付け200mm/分でフィルムを引き離し、この
    時の荷重から求めたブロッキング力が0〜0.27g/
    cmの範囲にあることを特徴とするフィルム。
  6. 【請求項6】 請求項1または2に記載のエチレン系共
    重合体から得られたことを特徴とするブロー成形容器、
    チューブ、パイプまたは射出成形品。
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