JP2016538413A - 改良されたescrバイモーダル回転成形樹脂 - Google Patents
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Abstract
Description
1つの側面において、本発明は、0.937〜0.942g/cm3の密度、ASTM D1238(2.16kg 190℃-I2)に従って決定される4.0〜7.0g/10分のメルトインデックスI2、及びASTM D1238(21.6kg 190℃-I21)に従って決定される160〜200g/10分のメルトインデックスI21、30〜40のI21/I2、条件A及びBのための100%オクトキシノール−9でASTM D1693によって決定される1000時間超のベント・ストリップESCR、及び炭素原子1000個当たり0.06超、好ましくは0.08超の末端ビニル不飽和;4〜7、好ましくは5〜6の一次構造パラメータ(PSP2)、及び2.7〜3.5の全体Mw/Mnを有し、2〜6重量%の1種以上のC4〜8アルファオレフィンコポリマーを含むバイモーダルポリエチレン組成物であって、2つの成分にデコンボルートされる場合、
(i)20〜45、好ましくは20〜35、最も好ましくは25〜35重量%の第1成分であって、FTIRによる炭素原子1000個当たりの分枝頻度3〜13を有し、ASTM D 792に従って決定される0.920〜0.930g/cm3の密度、100,000〜180,000、好ましくは110,000〜165,000、最も好ましくは120,000〜150,000g/molの重量平均分子重量(Mw)及び3未満の多分散性を有する第1成分;及び
(ii)80〜55、好ましくは80〜65、最も好ましくは75〜65重量%の第2成分であって、、0〜1まで、好ましくは0.2〜0.6重量%の1種以上のC4〜8アルファオレフィンコポリマー及び残余のエチレンを含み、ASTM D 792に従って決定される0.945〜0.955g/cm3の密度、15,000〜70,000、好ましくは20,000〜40,000の重量平均分子量(Mw)及び3未満の多分散性を有する第2成分;
からなるバイモーダルポリエチレン組成物を提供し、ここで、成分(i)と(ii)の間の密度の差は、0.030g/cm3未満、好ましくは0.0217g/cm3未満であり、ポリマーは検出可能な長鎖分枝を有さない。
さらなる態様において、本発明は、上記のようなバイモーダルポリエチレン組成物を提供し、成分(i)は20〜35重量%の量で存在する。
さらなる態様において、本発明は、上記のようなバイモーダルポリエチレン組成物を提供し、成分(i)は、1〜25重量%の1種以上のC4〜8アルファオレフィンと残余のエチレンからなる。
さらなる態様において、本発明は、上記のようなバイモーダルポリエチレン組成物を提供し、成分(i)は、120,000〜150,000g/molの重量平均分子量(Mw)と3未満の多分散性を有する。
さらなる態様において、本発明は、上記のようなバイモーダルポリエチレン組成物を提供し、成分(ii)は、20,000〜50,000の重量平均分子量(Mw)と3未満の多分散性を有する。
さらなる態様において、本発明は、上記のようなバイモーダルポリエチレン組成物を提供し、成分(i)と(ii)の間の密度の差は、0.030未満、好ましくは0.027g/cm3未満である。
さらなる態様において、本発明は、上記バイモーダルポリエチレン組成物から本質的になる回転成形品を提供する。
[1]操作例又は別段の示唆がある以外、明細書及び特許請求の範囲で使用される成分、反応条件等の量に言及する全ての数字又は表現は、用語「約」によって全ての場合に修飾されると理解されるべきものである。したがって、それとは反対に言及されない限り、以下の明細書及び添付の特許請求の範囲に記載される数値パラメータは、本発明が得たい特性に応じて変化することができる近似値である。最低限でも、そして特許請求の範囲に対する均等論の適用を制限する試みとしてではなく、各数値パラメータは、少なくとも報告された有効数字の数に照らして、そして通常の四捨五入の技術を適用することによって解釈されるべきである。
0.935〜0.942g/cm3の密度;
190℃の温度で2.16kg(I2)荷重下ASTM1238によって決定される4〜7、好ましくは4.5〜6g/10分のメルトインデックス;
190℃の温度で21.6kg(I21)荷重下ASTM1238によって決定される150〜210、好ましくは160〜200g/10分のメルトインデックス;
28〜40、好ましくは30〜37の溶融流量比(I21/I2);
4〜7、好ましくは5〜6の一次構造パラメータ(PSP2);
条件A100%IGEPAL(登録商標)CO−630(オクトキシノール−9)で1000時間超のESCR;及び
条件B100%IGEPAL(登録商標)CO−630で1000時間超のESCR。
1〜8の間、好ましくは3〜6の間のFTIRによる短鎖分枝頻度/炭素原子1000個;
0.1〜8.0、好ましくは2.0〜5.0のFTIRによるコモノマー含有量(重量%);
0.07〜0.3のFTIRによる炭素原子1000個当たりの内部不飽和;
典型的に0.1未満のFTIRによる炭素原子1000個当たりの側鎖不飽和;
0.07〜0.14のFTIRによる炭素原子1000個当たりの末端不飽和;
11,000〜35,000、好ましくは20,000〜25,000のGPCによる数平均分子量(Mn);
55,000〜82,000、好ましくは60,000〜70,000のGPCによる重量平均分子量(Mw);
140,000〜200,000、好ましくは160,000〜180,000のGPCによるZ平均分子量(Mz);
2.7〜5、好ましくは、2.8〜4、望ましくは3.5未満の多分散性(Mn/Mw);
2.0〜2.9、好ましくは2.30〜2.60のインデックス(Mz/Mw);及び
約4〜7、好ましくは5〜6の一次構造パラメータ(PSP2)。
式中: ρ = 1.0748-(0.0241)Log Mである。
式2において、C1=1.25E-02, C2=0.5, C3=7.51E-05, C4=0.62及びn=0.32
ここで:Wc=重量分率結晶化度
ρ=MWスライスの計算される密度
ρc=100%結晶性サンプルの密度(割り当てられた1.006g/cm3)
ρa=非晶質相の密度(0.852g/cm3)
P=結合鎖形成の確率
L=臨海距離(nm)=2lc+la
D=融解物中の鎖伸張計数=ポリエチレンについて6.8
n=リンク数=ポリエチレンについてMw/14
l=リンク長さ=ポリエチレンについて0.153nm
触媒は、以下の式の化合物であり:
式中、Mは、Ti、Zr及びHfからなる群から選択され;Plは、以下の式のホスフィンイミン配位子であり:
式中、各R21は、独立して、水素原子;ハロゲン原子;ヒドロカルビル基、典型的には、C1〜10であり、非置換又はハロゲン原子でさらに置換され;C1〜8アルコキシ基;C6〜10アリール又はアリールオキシ基;アミド基;以下の式のシリル基:
-Si-(R22)3
式中、各R22は、独立して、水素、C1〜8アルキル又はアルコキシ基及びC6〜10アリール又はアリールオキシ基から選択され;及び、以下の式のゲルマニル基であり:
-Ge-(R22)3
式中、R22は、上記で定義された通りであり;からなる群から選択され;
Lは、独立して、シクロペンタジエニル型リガンドからなる群から選択されるモノアニオン性シクロペンタジエニル型リガンドであり、Yは、独立して、活性化可能なリガンドからなる群から選択され;mは1又は2であり;nは0又は1であり;pは整数であり、m+n+pの合計は、Mの原子価状態に等しい。
触媒に対する活性化剤は、典型的に、アルミノキサン及びイオン活性化剤からなる群から選択される。
適切なアルモキサンは式:(R4)2AlO(R4AlO)mAl(R4)2であってもよく、式中、各R4は、独立して、C1〜20ヒドロカルビル基からなる群から選択され、mは0〜50、好ましくは、R4はC1〜4アルキル基であり、mは5〜30である。各Rがメチル基であるメチルアルモキサン(又は「MAO」)は、好ましいアルモキサンである。
いわゆる「イオン性活性化剤」はまた、メタロセン触媒として良く知られている。例えば、米国特許第5,198,401号(Hlatky及びTurner)及び米国特許第5,132,380号(Stevens及びNeithamer)参照。
(i)式[R5]+[B(R7)4]−の化合物であって、式中、Bはホウ素原子であり、R5は芳香族炭化水素基(例えば、トリフェニルメチルカチオン)であり、各R7は、独立して、非置換であるか、又はフッ素原子、非置換又はフッ素原子で置換されたC1〜4アルキル又はアルコキシ基からなる群から選択される3〜5つの置換基で置換されたフェニル基、及び;及び式――Si――(R9)3のシリル基;式中、各R9は、独立して、水素原子及びC1〜4アルキル基からなる群から選択される;からなる群から選択され;及び
(ii)式[(R8)t ZH]+[B(R7)4]の化合物であって、式中、Bはホウ素原子であり、Hは水素原子であり、Zは窒素原子又はリン原子であり、tは2又は3であり、R8はC1〜8アルキル基、非置換又は3つまでのC1〜4アルキル基で置換されたフェニル基からなる群から選択され、又は窒素原子と一緒になった1つのR8がアニリニウム基を形成することができ、R7は上記に定義される通りであり;及び
(iii)式B(R7)3の化合物であって、式中、R7は、上記に定義される通りである。
高温溶液プロセス中で反応器の温度は、約80℃〜約300℃、好ましくは約120℃〜250℃である。上限温度は、(重合温度を上げると、一般的にポリマーの分子量を減らすので)良好なポリマー特性を維持したまま、(溶液粘度を低減するように)操作温度を最大化するという要望など、当業者に周知である考慮事項により影響を受けるだろう。一般的に、上限の重合温度は、好ましくは200〜300℃の間である。最も好ましい反応プロセスは、「中間圧プロセス」であり、これは反応器内の圧力が、好ましくは約6,000psi(約42,000キロパスカル又はkPa)未満であることを意味する。好ましい圧力は、10,000〜40,000kPa(1450〜5800psi)、最も好ましくは約14,000〜22,000kPa(2,000psi〜3,000psi)である。
Mn、Mw及びMz(g/mol)は、ユニバ−サル較正(例えば、ASTM−D646−99)を使用して、示差屈折率検出を用いて、高温ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって決定された。分子量分布(MWD)は、数平均分子量(Mn)に対する重量平均分子量(Mw)の比である。
ポリエチレン組成物密度(g/cm3)はASTM D792に従って測定された。
ポリエチレン組成物に対するメルトインデックスI2、I6及びI21はASTM D1238に従って測定された。
ここで、Mn、Mw、Mz、及びSCB/1000Cは、上記に記載されたデコンボルーションの結果から得られたように、個々のエチレンポリマー成分のデコンボルートされる値である。
バイモーダルポリエチレン組成物は、二重反応器パイロットプラントで調製された。この二重反応器プロセスにおいて、第1反応器の内容物は、第2反応器に流入し、それらの両方は、よく混合される。そのプロセスは、連続供給流を使用して操作する。活性化剤を有する触媒(シクロペンタジエニルTiトリターシャリーブチルホスフィミンジクロリド)は、両方の反応器に供給された。全体的な生産速度は、約90kg/時間であった。
Claims (10)
- バイモーダルポリエチレン組成物であって、0.935〜0.942g/cm3の密度、ASTM D1238(2.16kg 190℃-I2)に従って決定される4.0〜7.0g/10分のメルトインデックスI2、及びASTM D1238(21.6kg 190℃-I21)に従って決定される150〜210g/10分のメルトインデックスI21、28〜40のI21/I2、条件A及びBのための100%オクトキシノール−9でASTM D1693によって決定される1000時間超のベント・ストリップESCR、炭素原子1000個当たり0.07〜0.14の末端ビニル不飽和、2.8〜4.0の全体Mw/Mn、を有し、0.1〜8重量%の1種以上のC4〜8オレフィンコモノマーを含み、2つの成分にデコンボルートされる場合、
(i)1種以上のC4〜8アルファオレフィンコモノマー及び残余のエチレンを含む20〜45重量%の第1成分であって、ASTM D792に従って決定される0.920〜0.930g/cm3の密度、100,000〜180,000g/molの重量平均分子量(Mw)及び3未満の多分散性を有する第1成分;及び
(ii)1種以上のC4〜8アルファオレフィンコモノマー及び残余のエチレンを含む80〜55重量%の第2成分であって、ASTM D792に従って決定される0.945〜0.955g/cm3の密度、15,000〜70,000の重量平均分子量(Mw)及び3未満の多分散性を有する第2成分;
からなるバイモーダルポリエチレン組成物であり、ここで、成分(i)と(ii)の間の密度の差は、0.030g/cm3未満である、バイモーダルポリエチレン組成物。 - 4〜7の一次構造パラメータ(PSP2)を有する、請求項1に記載のバイモーダルポリエチレン組成物。
- 成分(i)は20〜35重量%の量で存在する、請求項2に記載のバイモーダルポリエチレン組成物。
- 成分(i)は1〜25重量%の1種以上のC4〜8アルファオレフィンコモノマー及び残余のエチレンからなる、請求項3に記載のバイモーダルポリエチレン組成物。
- 成分(i)は120,000〜150,000g/molの重量平均分子量(Mw)と3未満の多分散性を有する、請求項4に記載のバイモーダルポリエチレン組成物。
- 成分(ii)は80〜60重量%の量で存在する、請求項5に記載のバイモーダルポリエチレン組成物。
- 成分(ii)は20,000〜50,000の重量平均分子量(Mw)と3未満の多分散性を有する、請求項6に記載のバイモーダルポリエチレン組成物。
- 成分(i)と(ii)の間の密度の差は0.030g/cm3未満である、請求項7に記載のバイモーダルポリエチレン組成物。
- 1種以上の活性化剤と一緒にホスフィンイミン配位子を含むシングルサイト触媒の存在下で、エチレンと1種以上のC4〜8コモノマーを2つの溶液相反応器に供給することを含む、請求項1に記載のバイモーダルポリエチレン組成物を製造する方法。
- 請求項1に記載のバイモーダルポリエチレン組成物から本質的になる回転成形品。
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