JP6980673B2 - ポリエチレン組成物、それを作製する方法、及びそれから作製されたフィルム - Google Patents
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Description
また、本明細書には以下の態様の発明も開示する。
[1]
以下の特性:
(1)合計CEF部分の80%以上の70〜90℃CEF部分、
(2)ASTM D 1238(190℃で2.16kg)に従って測定される、0.8〜1.5g/10分の範囲のメルトインデックスI 2 、及び
(3)7.0〜8.0の範囲のメルトフロー比I 10 /I 2 、の各々を呈する、線状低密度ポリエチレン組成物。
[2]
0.914〜0.920g/cm 3 の(ASTM D792に従って測定される)密度をさらに呈する、上記[1]に記載の線状低密度ポリエチレン組成物。
[3]
前記ポリエチレンが、エチレン由来の単位、ならびにブテン、ヘキセン、及びオクテンからなる群から選択される1つ以上のコモノマー由来の単位を含む、上記[1]または[2]に記載の線状低密度ポリエチレン組成物。
[4]
前記ポリエチレンが、エチレン由来の単位、及びヘキセン由来の単位を含む、上記[1]〜[3]のいずれか1項に記載の線状低密度ポリエチレン組成物。
[5]
前記ポリエチレンが、単ループ溶液重合反応器(single loop solution polymerization reactor)で生成される、上記[1]〜[4]のいずれか1項に記載の線状低密度ポリエチレン組成物。
[6]
前記線状低密度ポリエチレン組成物85重量%と、0.923g/cm 3 の密度、及び0.75g/10分のI 2 を有する低密度ポリエチレン15重量%と、のブレンドから生成された50ミクロンの厚さを有するフィルム層が、以下の特性:
(i)5%未満のヘイズ、及び
(ii)450g超のダート衝撃、のうちの1つ以上を呈する、上記[1]〜[5]のいずれか1項に記載の線状低密度ポリエチレン組成物。
[7]
前記線状低密度ポリエチレン組成物だけから生成されたフィルム層が、1,000g以上のダート衝撃を呈する、上記[1]〜[6]のいずれか1項に記載の線状低密度ポリエチレン組成物。
[8]
上記[1]〜[5]のいずれか1項に記載の線状低密度ポリエチレン組成物から生成された少なくとも1つの構成要素を含む、製造品。
[9]
前記製造品が、スタンドアップパウチである、請求項8に記載の製造品。
以下の特性の各々を呈する線状低密度ポリエチレン組成物。(1)合計CEF部分の80%以上の70〜90℃CEF部分、(2)ASTM D 1238(190℃で2.16kg)に従って測定された、0.8〜1.5g/10分の範囲のメルトインデックスI2、及び(3)7.0〜8.0の範囲のメルトフロー比I10/I2。
Ar4は独立して、各出現が置換C9−20アリール基であり、置換基は独立して、各出現がアルキル、シクロアルキル、及びアリール基、ならびにそれらのハロ−、トリヒドロカルビルシリル−及びハロヒドロカルビル−置換誘導体からなる群から選択されるが、ただし、少なくとも1つの置換基が、それが結合したアリール基との共平面性を有しないことを条件とし、
T4は独立して、各出現がC2−20アルキレン、シクロアルキレン、もしくはシクロアルケニレン基、またはそれらの不活性置換された誘導体であり、
R21は独立して、各出現が、水素、ハロ、水素を含めないで最大50個の原子のヒドロカルビル、トリヒドロカルビルシリル、トリヒドロカルビルシリルヒドロカルビル、アルコキシ、またはジ(ヒドロカルビル)アミノ基であり、
R3は独立して、各出現が水素、ハロ、水素を含めないで最大50個の原子のヒドロカルビル、トリヒドロカルビルシリル、トリヒドロカルビルシリルヒドロカルビル、アルコキシ、もしくはアミノであるか、あるいは同じアリーレン環上に一緒にある2つのR3基、または同じもしくは異なるアリーレン環上に一緒にあるR3及びR21基が、2つの位置でアリーレン基に結合した二価配位子基を形成するか、または2つの異なるアリーレン環を一緒に繋げ、
RDは独立して、各出現がハロ、または水素を含めないで最大20個の原子のヒドロカルビルもしくはトリヒドロカルビルシリル基であるか、あるいは一緒になった2つのRD基は、ヒドロカルビレン、ヒドロカルバジイル、ジエン、もしくはポリ(ヒドロカルビル)シリレン基である。
Mが、チタン、ジルコニウム、またはハフニウムであり、各々が、独立して+2、+3、または+4の形式的酸化状態にあり、nが、0〜3の整数であり、nが0である場合Xは存在せず、
各Xが、独立して中性、モノアニオン性、もしくはジアニオン性である単座配位子であるか、または2つのXが一緒になって、中性、モノアニオン性、もしくはジアニオン性である二座配位子を形成し、X及びnが、式(I)の金属−配位子錯体が全体的に中性であるような方法で選択され、
各Zが、独立してO、S、N(C1−C40)ヒドロカルビル、またはP(C1−C40)ヒドロカルビルであり、
Lは、(C3−C40)ヒドロカルビレンまたは(C3−C40)ヘテロヒドロカルビレンであり、(C3−C40)ヒドロカルビレンが、式(I)の(Lが結合する)Z原子を連結する3個の炭素原子〜10個の炭素原子のリンカー主鎖を含む部分を有し、(C3−C40)ヘテロヒドロカルビレンが、式(I)のZ原子を連結する3個の原子〜10個の原子のリンカー主鎖を含む部分を有し、(C3−C40)ヘテロヒドロカルビレンの3個の原子〜10個の原子のリンカー主鎖の3〜10個の原子の各々は独立して、炭素原子またはヘテロ原子であり、各ヘテロ原子は独立して、O、S、S(O)、S(O)2、Si(RC)2、Ge(RC)2、P(RP)、またはN(RN)であり、独立して各RCは、(C1−C30)ヒドロカルビルであり、各RPは、(C1−C30)ヒドロカルビルであり、各RNは、(C1−C30)ヒドロカルビルであるか、もしくは存在せず、
R1−26は各々独立して、(C1−C40)ヒドロカルビル、(C1−C40)ヘテロヒドロカルビル、Si(RC)3、Ge(RC)3、P(RP)2、N(RN)2、ORC、SRC、NO2、CN、CF3、RCS(O)−、RCS(O)2−、(RC)2C=N−、RCC(O)O−、RCOC(O)−、RCC(O)N(R)−、(RC)2NC(O)−、ハロゲン原子、水素原子、及びそれらの任意の組み合わせからなる群から選択され、ヒドロカルビル、ヘテロヒドロカルビル、Si(RC)3、Ge(RC)3、P(RP)2、N(RN)2、ORC、SRC、RCS(O)−、RCS(O)2−、(RC)2C=N−、RCC(O)O−、RCOC(O)−、RCC(O)N(R)−、(RC)2NC(O)−、ヒドロカルビレン、及びヘテロヒドロカルビレン基の各々は独立して、非置換であるか、もしくは1つ以上のRS置換基で置換されており、各RSは独立して、ハロゲン原子、ポリフルオロ置換、ペルフルオロ置換、非置換(C1−C18)アルキル、F3C−、FCH2O−、F2HCO−、F3CO−、R3Si−、R3Ge−、RO−、RS−、RS(O)−、RS(O)2−、R2P−、R2N−、R2C=N−、NC−、RC(O)O−、ROC(O)−、RC(O)N(R)−、またはR2NC(O)−であるか、あるいはRSのうちの2つは、一緒になって非置換(C1−C18)アルキレンを形成し、各Rは独立して、非置換(C1−C18)アルキルであり、
R7がHであるとき、R8は、(C1−C40)ヒドロカルビル、(C1−C40)ヘテロヒドロカルビル、Si(RC)3、Ge(RC)3、P(RP)2、N(RN)2、ORC、SRC、NO2、CN、CF3、RCS(O)−、RCS(O)2−、(RC)2C=N−、RCC(O)O−、RCOC(O)−、RCC(O)N(R)−、(RC)2NC(O)−、またはハロゲン原子であるか、あるいはR8がHであるとき、R7は、(C1−C40)ヒドロカルビル、(C1−C40)ヘテロヒドロカルビル、Si(RC)3、Ge(RC)3、P(RP)2、N(RN)2、ORC、SRC、NO2、CN、CF3、RCS(O)−、RCS(O)2−、(RC)2C=N−、RCC(O)O−、RCOC(O)−、RCC(O)N(R)−、(RC)2NC(O)−、またはハロゲン原子であり、
任意でR1−26基のうちの2つ以上のR基(例えば、R1−7、R8−14、R8−11、R1−3、R4−7、R15−20、R21−26)は、一緒に結合して、環構造体になる場合があり、そのような環構造体は、任意の水素原子を除いて環中に3〜50個の原子を有し、Yは、式−T(Rd)bを有し、かつ5個以上の非水素原子を含有し、Tは独立して、各Yの出現ごとに、C、Si、Ge、N、O、S、Pまたはそれらの組み合わせからなる群から選択され、Tは、Rd置換基で置換されており、bは、T及びRdの原子価に応じて1〜3の整数であり、各Rdは、置換基であり、かつ水素、(C1−C40)ヒドロカルビル、(C1−C40)ヘテロヒドロカルビル、Si(RC)3、Ge(RC)3、P(RP)2、N(RN)2、ORC、SRC、NO2、CN、CF3、RCS(O)−、RCS(O)2−、(RC)2C=N−、RCC(O)O−、RCOC(O)−、RCC(O)N(R)−、(RC)2NC(O)−、ハロゲン原子、及びそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、式(I)の金属−配位子錯体を含む触媒前駆体は、活性化共触媒と接触させるか、もしくは組み合わせることにより、または金属ベースのオレフィン重合反応を伴う使用のために、当該技術分野において公知の技法などの活性化技法を使用することにより、触媒的に活性化され得る。本明細書での使用に好適な活性化共触媒としては、アルキルアルミニウム;ポリマー性またはオリゴマー性アルモキサン(アルミノキサンとしても知られる);中性ルイス酸;及び非ポリマー性、非配位性、イオン形成化合物(酸化条件下におけるそのような化合物の使用を含む)が挙げられる。好適な活性化技法は、バルク電解である。前述の活性化共触媒及び技法のうちの1つ以上の組み合わせもまた企図される。用語「アルキルアルミニウム」は、モノアルキルアルミニウムジハイドライドもしくはモノアルキルアルミニウムジハライド、ジアルキルアルミニウムハイドライドもしくはジアルキルアルミニウムハライド、またはトリアルキルアルミニウムを意味する。アルミノキサン及びそれらの調製法については、例えば米国特許(United States Patent Number)(米国特許(U.S. Patent))第6,103,657号において既知である。好ましいポリマー性またはオリゴマー性アルモキサンの例は、メチルアルモキサン、トリイソブチルアルミニウム修飾メチルアルモキサン、及びイソブチルアルモキサンである。
本開示に従うLLDPEは、ブローフィルム押出プロセスに好適である。本開示に従ったLLDPEは、未希釈形態で、または他のポリマー、添加剤、及び充填剤とのブレンドで押出され得る。フィルムは、単一または複数のダイを通して様々な押出により得られた単層または共押出多層フィルムであり得る。結果として生じるフィルムは、そのままで使用されてもよく、または例えば、基板上への熱、接着積層または直接押出により他のフィルムもしくは基板に積層されてもよい。得られたフィルム及び積層体は、エンボス加工、延伸加工、熱成形加工などの他の形成作業を施され得る。コロナなどの表面処理が適用され得、フィルムは印刷され得る。
試験方法は以下を含む。
メルトインデックス
メルトインデックス(I2及びI10)は、ASTM D−1238に従って、190℃で、それぞれ2.16kg及び10kgの荷重で測定した。それらの値を、g/10分で報告する。
密度測定のための試料を、ASTM D4703に従って調製した。測定は、ASTM D792(方法B)を使用した試料の押圧後、1時間以内に行った。
ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)システムは、オンボード差動屈折計(RI)(他の好適な濃度検出器としては、Polymer ChAR(Valencia,Spain)のIR4赤外線検出器が挙げられる)を備えた、Waters(Milford,Mass)150C高温クロマトグラフ(他の好適な高温GPC機器としては、Polymer Laboratories(Shropshire,UK)モデル210及びモデル220が挙げられる)で構成される。データ収集は、Viscotek TriSECソフトウェア、バージョン3、及び4チャネルViscotek Data Manager DM400を使用して行う。このシステムはまた、Polymer Laboratories(Shropshire,United Kingdom)のオンライン溶媒脱気デバイスを備える。
Mポリエチレン=A×(Mポリスチレン)B、
式中、Mは、(記号のように)ポリエチレンまたはポリスチレンの分子量であり、Bは1.0に等しい。当業者には、Aが、約0.38〜約0.44の範囲であり得、広範なポリエチレン標準物質を使用して較正時に測定されることが知られている。分子量値を得るための分子量分布(MWDまたはMw/Mn)などの、このポリエチレン較正方法、及び関連する統計(一般に、従来のGPCまたはcc−GPC結果を指す)の使用は、本明細書では、修正されたWilliams及びWardの方法として定義される。
結晶化溶出分別(CEF)方法は、参照により本明細書に組み込まれる、Monrabal et al,Macromol.Symp.257,71−79(2007)に記載の方法に従って行われる。CEF機器は、IR−4検出器(PolymerChar,Spainから市販のものなど)、及び2角度光散乱検波器(two angle light scattering detector)モデル2040(Precision Detectorsから市販のものなど)を備える。IR−4検出器を、2つのフィルター:C006及びB057を用いて組成モードで操作する。50mm×4.6mmの10ミクロンガードカラム(PolymerLabsから市販のものなど)を、IR−4検出器の前に検波器オーブン内に設置する。オルト−ジクロロベンゼン(ODCB、99%無水グレード)及び2,5−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール(BHT)(Sigma−Aldrichから市販のものなど)を入手する。シリカゲル40(粒径0.2〜0.5mm)(EMD Chemicalsから市販もの)も入手する。シリカゲルは、使用前に、160℃で約2時間、真空オーブンで乾燥させる。800ミリグラムのBHT及び5グラムのシリカゲルを、2リットルのODCBに添加する。BHT及びシリカゲルを含有するODCBは、「ODCB−m」と以後称される。使用1時間前に、ODCB−mを乾燥窒素(N2)でスパージする。窒素を、90psig未満でCaCO3及び5Å分子ふるいを通過させることにより、乾燥窒素を入手する。試料溶液を、オートサンプラーを使用して、160℃で2時間、振盪下でポリマー試料をODCB−mに4mg/mlで溶解することにより調製する。300μLの試料溶液をカラムに注入する。CEFの温度プロファイルは、3℃/分、110℃〜25℃での結晶化、30℃で5分間の熱平衡(2分として設定された可溶性部分溶出時間を含む)、及び3℃/分、25℃〜140℃での溶出である。結晶化中の流量は、0.052mL/分である。溶出中の流量は、0.50ml/分である。IR−4信号データは、1つのデータポイント/秒で収集する。
190℃で25mm径平行板を使用して、AR−G2応力制御レオメーター(TA Instruments;New Castle,Del)で行われたクリープ試験を介して、ゼロ剪断粘度を得た。レオメーターオーブンを、固定具の零点規正の少なくとも30分前から試験温度に設定する。試験温度で、圧縮成型試料ディスクを板の間に挿入し、5分間平衡化させる。次いで、上板を、所望の試験ギャップ(1.5mm)の50μm上まで下げる。任意の余分な材料を切り取り、上板を所望のギャップまで下げる。測定を、窒素パージ下で5L/分の流量で行う。初期設定のクリープ時間を、2時間に設定する。
3.26gの原液を、10mmのNMRチューブ内の0.133gのポリオレフィン試料に添加する。原液は、テトラクロロエタン−d2(TCE)及びペルクロロエチレンと、0.001MのCr3+との混合物(50:50、w:w)である。チューブ中の溶液をN2で5分間パージして、酸素量を減少させる。蓋をした試料チューブを室温で一晩放置して、ポリマー試料を膨潤させる。試料を、振盪しながら110℃で溶解する。試料は、不飽和に寄与し得る添加剤、例えばエルカミドなどのスリップ剤を含まない。
NCH2=I合計/2
Nビニレン=Iビニレン/2
N三置換=I三置換
Nビニル=Iビニル/2
Nビニリデン=Iビニリデン/2
不飽和単位/1,000,000個の炭素は、以下のように計算される。
Nビニレン/1,000,000C=(Nビニレン/NCH2)*1,000,000
N三置換/1,000,000C=(N三置換/NCH2)*1,000,000
Nビニル/1,000,000C=(Nビニル/NCH2)*1,000,000
Nビニリデン/1,000,000C=(Nビニリデン/NCH2)*1,000,000
生成したフィルムについて、以下の物理的特性を測定する。
ダート落下衝撃:ISO 7765−1/1998
引張強度:ASTM 527−3
収縮 ASTM D2732
穿刺:ASTM D−5748−95
エルメンドルフ引き裂き強さ: ASTM D1922−09
45度での光沢:ASTM D2457−08
ヘイズ:ASTM D1003−11
熱間粘着度CD:ASTM F1921−98
シール強度CD:ASTM F2029−00
Claims (9)
- 以下の特性:
(1)合計結晶化溶出分別(CEF)部分の80%以上の70〜90℃結晶化溶出分別(CEF)部分、
(2)ASTM D 1238(190℃で2.16kg)に従って測定される、0.8〜1.5g/10分の範囲のメルトインデックスI2、及び
(3)7.0〜8.0の範囲のメルトフロー比I10/I2、の各々を呈する、線状低密度ポリエチレン組成物。 - 0.914〜0.920g/cm3の(ASTM D792に従って測定される)密度をさらに呈する、請求項1に記載の線状低密度ポリエチレン組成物。
- 前記ポリエチレンが、エチレン由来の単位、ならびにブテン、ヘキセン、及びオクテンからなる群から選択される1つ以上のコモノマー由来の単位を含む、請求項1または2に記載の線状低密度ポリエチレン組成物。
- 前記ポリエチレンが、エチレン由来の単位、及びヘキセン由来の単位を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の線状低密度ポリエチレン組成物。
- 前記ポリエチレンが、単ループ溶液重合反応器(single loop solution polymerization reactor)で生成される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の線状低密度ポリエチレン組成物。
- 前記線状低密度ポリエチレン組成物85重量%と、0.923g/cm3の密度、及び0.75g/10分のI2を有する低密度ポリエチレン15重量%と、のブレンドから生成された50ミクロンの厚さを有するフィルム層が、以下の特性:
(i)5%未満のヘイズ、及び
(ii)450g超のダート衝撃、のうちの1つ以上を呈する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の線状低密度ポリエチレン組成物。 - 前記線状低密度ポリエチレン組成物だけから生成されたフィルム層が、1,000g以上のダート衝撃を呈する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の線状低密度ポリエチレン組成物。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の線状低密度ポリエチレン組成物から生成された少なくとも1つの構成要素を含む、製造品。
- 前記製造品が、スタンドアップパウチである、請求項8に記載の製造品。
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