JP7138788B2 - フィルム用途用ポリエチレン組成物 - Google Patents
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Description
上記高分子量エチレンポリマー成分は、上記低分子量エチレンポリマー成分よりも大きい重量平均分子量を有し、
上記ベース樹脂は少なくとも958.0kg/m3の密度を有し、
当該ポリエチレン組成物は、0.50~0.80g/10分のメルトフローレートMFR2(190℃、2.16kg)、及び10.0~15.0の、重量平均分子量と数平均分子量との比、Mw/Mn、である分子量分布を有するポリエチレン組成物に関する。
a)上記低分子量エチレンポリマー成分を含む第1中間材料を製造するために、第1重合反応器の中で重合触媒の存在下でエチレンを重合する工程と、
b)上記第1中間材料を第2重合反応器に移す工程と、
c)上記低分子量エチレンポリマー成分及び上記高分子量エチレンポリマー成分を含むベース樹脂を製造するために、上記第1中間材料の存在下で、エチレン及び4~8個の炭素原子を有するα-オレフィンから選択される少なくとも1種のコモノマーを重合する工程と、
d)上記ベース樹脂をコンパウンディングして、上記ポリエチレン組成物を得る工程と
を備える方法に関する。
本発明に係るポリエチレン組成物は、1種以上のポリマーを含む組成物であって、そのポリマー組成物の成分のモル量が合計量で少なくとも50mol%のエチレンモノマー単位となる組成物を表す。
本発明に係るベース樹脂は、重量平均分子量Mw及び/又はコモノマー含有量が異なる少なくとも2種のエチレンホモポリマー又はコポリマー成分を含み、好ましくはそれらからなる。
本発明に係るベース樹脂は少なくとも958.0kg/m3の密度を有する。
上記ベース樹脂に加えて、当該ポリエチレン組成物は、ポリオレフィンと共に利用するための通常の添加剤、例えば安定剤(例えば酸化防止剤)、酸スカベンジャー及び/又はUV安定剤を含んでもよく、好ましくはそのような添加剤を含む。これらの添加剤の量は、好ましくは当該ポリエチレン組成物の1.0重量%以下、より好ましくは0.5重量%以下、より好ましくは0.25重量%以下である。
当該ポリエチレン組成物は、ISO 1133に従って求められる、0.50g/10分~0.80g/10分、より好ましくは0.55g/10分~0.76g/10分、最も好ましくは0.60g/10分~0.74g/10分のメルトフローレートMFR2(190℃、2.16kg)を有する。
当該ポリエチレン組成物は、ISO 1133に従って求められる、好ましくは2.0g/10分~3.5g/10分、より好ましくは2.2g/10分~3.2g/10分、最も好ましくは2.3g/10分~2.9g/10分のメルトフローレートMFR5(190℃、5kg)を有する。
当該ポリエチレン組成物は、ISO 1133に従って求められる、好ましくは30~50g/10分、好ましくは32~48g/10分、最も好ましくは35~45g/10分のメルトフローレートMFR21(190℃、21.6kg)を有する。
当該ポリエチレン組成物は、好ましくは10~25、より好ましくは12~23、最も好ましくは15~20の、MFR5に対するMFR21の比であるフローレート比FRR21/5を有する。
当該ポリエチレン組成物は、好ましくは50~75、より好ましくは53~73、最も好ましくは55~70の、MFR2に対するMFR21の比であるフローレート比FRR21/2を有する。
当該ポリエチレン組成物は、好ましくは90~130kg/molの範囲、より好ましくは95~125kg/mol、最も好ましくは100~120kg/molの範囲の重量平均分子量Mwを有する。
当該ポリエチレン組成物は、好ましくは7.0~10.0kg/molの範囲、より好ましくは7.5~9.5kg/mol、最も好ましくは8.0~9.0kg/molの範囲の数平均分子量Mnを有する。
当該ポリエチレン組成物は、好ましくは400~800kg/molの範囲、より好ましくは425~700kg/mol、最も好ましくは450~600kg/molの範囲のz平均分子量Mzを有する。
当該ポリエチレン組成物は、10.0~15.0の範囲、より好ましくは11.0~14.5の範囲、最も好ましくは12.0~14.0の範囲の分子量分布Mw/Mnを有する。
当該組成物は、ISO 1183-1:2004に従って求められる、好ましくは958.0kg/m3~965.0kg/m3、より好ましくは958.5kg/m3~964.0kg/m3、最も好ましくは959.0kg/m3~962.0kg/m3の密度を有する。
当該ポリエチレン組成物は、好ましくは10000Pa・s~25000Pa・s、好ましくは12500Pa・s~23000Pa・s、より好ましくは14000Pa・s~21000Pa・s、最も好ましくは16000Pa・s~20000Pa・sの0.05rad/sにおける複素粘度eta0.05を有する。
当該ポリエチレン組成物は、好ましくは500Pa・s~1000Pa・s、より好ましくは600Pa・s~900Pa・s、最も好ましくは700Pa・s~800Pa・sの300rad/sにおける複素粘度eta300を有する。
当該ポリエチレン組成物は、好ましくは10000Pa・s~30000Pa・s、より好ましくは12500Pa・s~27500Pa・s、最も好ましくは15000Pa・s~25000Pa・sの747Paの一定剪断応力における粘度eta747を有する。
当該ポリエチレン組成物は、好ましくは10~20、より好ましくは11~19、最も好ましくは12~18の、210kPaの複素剪断弾性率に対する2.7kPaの複素剪断弾性率の比である剪断減粘性指数(剪断減粘度指数)SHI2.7/210を有する。
当該ポリエチレン組成物は、好ましくは8~18、より好ましくは9~17、最も好ましくは10~16の、200kPaの複素剪断弾性率に対する5kPaの複素剪断弾性率の比である剪断減粘性指数SHI5/200を有する。
当該ポリエチレン組成物は、ISO 527-1に従って求められる、好ましくは1200MPa以上、より好ましくは1250MPa以上、最も好ましくは1300MPa以上の引張弾性率を有する。引張弾性率の上限は、通常、1600MPa以下、好ましくは1500MPa以下である。
当該ポリエチレン組成物は、ISO 527-1に従って求められる、好ましくは少なくとも7.0%、より好ましくは少なくとも7.5%、最も好ましくは少なくとも8.0%の引張降伏ひずみを有する。引張降伏ひずみの上限は、通常、10%以下、より好ましくは9.5%以下である。
当該ポリエチレン組成物は、ISO 527-1に従って求められる、好ましくは少なくとも26MPa、より好ましくは少なくとも27MPa、さらにより好ましくは少なくとも28MPa、最も好ましくは少なくとも29MPaの引張降伏応力を有する。引張破断応力の上限は、通常、32MPa以下、より好ましくは31MPa以下である。
当該ポリエチレン組成物は、ISO 178に従って求められる、好ましくは1200MPa以上、より好ましくは1300MPa以上、最も好ましくは1400MPa以上の曲げ弾性率を有する。引張弾性率の上限は、通常、1800MPa以下、好ましくは1600MPa以下である。
当該ポリエチレン組成物は、10% IgepalにおいてASTM D 1693-Bに従って求められる、好ましくは少なくとも72h、より好ましくは少なくとも80h、さらにより好ましくは少なくとも90h、最も好ましくは少なくとも100hの耐環境応力亀裂性ESCR(F50)を有する。耐環境応力亀裂性ESCRの上限は、通常、150h以下、好ましくは140h以下である。
なおさらなる態様では、本発明は、これまでに又は以降に記載される方法によって得ることができるこれまでに又は以降に記載されるポリエチレン組成物を含む物品、及び物品の製造のためのそのようなポリエチレン組成物の使用に関する。
本発明に係るポリエチレン組成物を含むフィルムは、25μmのインフレーションフィルムに対して測定したとき、好ましくは少なくとも1000MPa、より好ましくは少なくとも1050MPaの縦方向の引張弾性率(TM-MD)を有する。縦方向の引張弾性率の上限は、通常、1500MPa以下、好ましくは1400MPa以下である。
本発明に係るポリエチレン組成物を含むフィルムは、25μmのインフレーションフィルムに対して測定したとき、好ましくは少なくとも1000MPa、より好ましくは少なくとも1250MPa、最も好ましくは少なくとも1500MPaの横方向の引張弾性率(TM-TD)を有する。横方向の引張弾性率の上限は、通常、2000MPa以下、好ましくは1800MPa以下である。
本発明に係るポリエチレン組成物を含むフィルムは、25μmのインフレーションフィルムに対して測定したとき、好ましくは少なくとも50MPa、より好ましくは少なくとも60MPa、最も好ましくは少なくとも70MPaの縦方向の引張破断強度(TSB-MD)を有する。縦方向の引張破断強度の上限は、通常、100MPa以下、好ましくは90MPa以下である。
本発明に係るポリエチレン組成物を含むフィルムは、25μmのインフレーションフィルムに対して測定したとき、好ましくは少なくとも25MPa、より好ましくは少なくとも27MPa、最も好ましくは少なくとも30MPaの横方向の引張破断強度(TSB-TD)を有する。横方向の引張破断強度の上限は、通常、60MPa以下、好ましくは50MPa以下である。
本発明に係るポリエチレン組成物を含むフィルムは、25μmのインフレーションフィルムに対して測定したとき、好ましくは少なくとも25MPa、より好ましくは少なくとも28MPa、最も好ましくは少なくとも30MPaの縦方向の引張降伏強度(TSY-MDを有する。縦方向の引張降伏強度の上限は、通常、50MPa以下、好ましくは45MPa以下である。
本発明に係るポリエチレン組成物を含むフィルムは、25μmのインフレーションフィルムに対して測定したとき、好ましくは少なくとも27MPa、より好ましくは少なくとも28MPa、最も好ましくは少なくとも30MPaの横方向の引張降伏強度(TSY-TD)を有する。横方向の引張降伏強度の上限は、通常、60MPa以下、好ましくは55MPa以下である。
本発明に係るポリエチレン組成物を含むフィルムは、25μmのインフレーションフィルムに対して測定したとき、好ましくは少なくとも400%、より好ましくは少なくとも450%、最も好ましくは少なくとも475%の縦方向の破断伸び(EB-MD)を有する。縦方向の破断伸びの上限は、通常、750%以下、好ましくは700%以下である。
本発明に係るポリエチレン組成物を含むフィルムは、25μmのインフレーションフィルムに対して測定したとき、好ましくは少なくとも3.5%、より好ましくは少なくとも4.0%、最も好ましくは少なくとも4.5%の縦方向の降伏伸び(EY-MD)を有する。縦方向の降伏伸びの上限は、通常、7.5%以下、好ましくは7.0%以下である。
本発明に係るポリエチレン組成物を含むフィルムは、25μmのインフレーションフィルムに対して測定したとき、好ましくは少なくとも1.5%、より好ましくは少なくとも2.0%、最も好ましくは少なくとも2.5%の横方向の降伏伸び(EY-TD)を有する。横方向の降伏伸びの上限は、通常、7.0%以下、好ましくは6.5%以下である。
本発明に係るポリエチレン組成物を含むフィルムは、25μmのインフレーションフィルムに対して測定したとき、好ましくは少なくとも0.05N、より好ましくは少なくとも0.09N、最も好ましくは少なくとも0.11Nの縦方向のエルメンドルフ引裂強度(TS-MD)を有する。縦方向のエルメンドルフ引裂強度の上限は、通常、0.50N以下、好ましくは0.45N以下である。
本発明に係るポリエチレン組成物を含むフィルムは、25μmのインフレーションフィルムに対して測定したとき、好ましくは少なくとも6.5N、より好ましくは少なくとも7.5N、最も好ましくは少なくとも8.0Nの横方向のエルメンドルフ引裂強度(TS-TD)を有する。横方向のエルメンドルフ引裂強度の上限は、通常、20.0N以下、好ましくは15.0N以下である。
本発明に係るポリエチレン組成物を含むフィルムは、25μmのインフレーションフィルムに対して測定したとき、好ましくは少なくとも25N、より好ましくは少なくとも28N、最も好ましくは少なくとも30Nの耐穿刺性-力(PRF)を有する。耐穿刺性-力(PRF)の上限は、通常、60N以下、好ましくは55N以下である。
本発明に係るポリエチレン組成物を含むフィルムは、25μmのインフレーションフィルムに対して測定したとき、好ましくは少なくとも0.50J、より好ましくは少なくとも0.55J、最も好ましくは少なくとも0.60Jの耐穿刺性-エネルギー(PRE)を有する。耐穿刺性-エネルギー(PRE)の上限は、通常、2.0J以下、好ましくは1.5J以下である。
本発明に係るポリエチレン組成物を含むフィルムは、25μmのインフレーションフィルムに対して測定したとき、好ましくは10.0g/m2/日以下、より好ましくは9.5g/m2/日以下、最も好ましくは9.0g/m2/日以下の23℃、100%相対湿度における水蒸気透過率(WVTR-100%RH)を有する。23℃、100%相対湿度における水蒸気透過率(WVTR-100%RH)の下限は、通常、4.0g/m2/日以上、好ましくは5.0g/m2/日以上である。
本発明に係るポリエチレン組成物を含むフィルムは、25μmのインフレーションフィルムに対して測定したとき、好ましくは9.0g/m2/日以下、より好ましくは8.5g/m2/日以下、最も好ましくは8.0g/m2/日以下の23℃、90%相対湿度における水蒸気透過率(WVTR-90%RH)を有する。23℃、90%相対湿度における水蒸気透過率(WVTR-90%RH)の下限は、通常、3.0g/m2/日以上、好ましくは4.0g/m2/日以上である。
本発明に係るポリエチレン組成物を含むフィルムは、25μmのインフレーションフィルムに対して測定したとき、好ましくは3100cm3/m2/日以下、より好ましくは3000cm3/m2/日以下、最も好ましくは2900cm3/m2/日以下の酸素透過率(OTR)を有する。酸素透過率(OTR)の下限は、通常、1500cm3/m2/日以上、好ましくは1600cm3/m2/日以上である。
本発明に係るポリエチレン組成物を含むフィルムでは、70μmのキャストフィルムに対して測定したとき、直径1000μm超のゲルについて、好ましくは0.5ゲル/m2以下、より好ましくは0.1ゲル/m2、最も好ましくはゲルなし/m2である。
当該ポリエチレン組成物は、ベース樹脂が、重合触媒の存在下で任意の順序で少なくとも2つの連続する反応器段階の多段階プロセスにおいて製造されるプロセスで製造される。
好ましい重合触媒は、好ましくはマグネシウム化合物、アルミニウム化合物、及び微粒子担体に担持されたチタン化合物型を含むZiegler-Natta重合触媒である。
本発明に係るポリエチレン組成物を製造するためのプロセスは、以下の
a)上記低分子量エチレンポリマー成分を含む第1中間材料を製造するために、第1重合反応器の中で重合触媒の存在下でエチレンを重合する工程と、
b)上記第1中間材料を第2重合反応器に移す工程と、
c)上記低分子量エチレンポリマー成分及び上記高分子量エチレンポリマー成分を含むベース樹脂を製造するために、上記第1中間材料の存在下で、エチレン及び4~8個の炭素原子を有するα-オレフィンから選択される少なくとも1種のコモノマーを重合する工程と、
d)上記ベース樹脂をコンパウンディングして、上記ポリエチレン組成物を得る工程と
を備える。
本発明のポリエチレン組成物は、好ましくは、反応器から典型的にはベース樹脂粉末として得られるベース樹脂を押出機で押し出し、次いで当該技術分野で公知の方法でポリマーペレットにペレット化して本発明のポリオレフィン組成物を形成する、コンパウンディング工程をさらに含む多段階プロセスで製造される。
ポリマーフィルムは、通常、インフレーションフィルム押出により、又はキャストフィルム押出により製造される。
本発明は、さらに、これまでに又は以降に記載されるフィルム等の物品の製造のための、これまでに又は以降に規定されるとおりポリエチレン組成物の使用に関する。
a)メルトフローレート
メルトフローレート(MFR)はISO 1133に従って測定され、g/10分で表される。MFRは、ポリマーの流動性、従って加工性の指標である。メルトフローレートが高いほど、ポリマーの粘度は低い。ポリエチレンのMFR5は190℃の温度及び5kgの荷重で測定され、ポリエチレンのMFR2は190℃の温度及び2.16kgの荷重で測定され、ポリエチレンのMFR21は、190℃の温度及び21.6kgの荷重で測定される。量FRR(フローレート比)は、異なる荷重におけるフローレートの比を表す。従って、FRR21/5はMFR21/MFR5の値を表し、従って、FRR21/2はMFR21/MFR2の値を表す。
LogMFRfinal=重量%1st×LogMFR1st+重量%2nd×LogMFR2nd
上記式中、
「final」は、「ポリエチレン樹脂の」を意味し、
「1st」は、「第1反応器で生成されたポリマー成分の」を意味し、
「2nd」は、「第2反応器で生成されたポリマー成分の」を意味する。
ポリマーの密度は、EN ISO 1872-2(2007年2月)に従って調製した圧縮成形試験片に対して、ISO 1183-1:2004 方法Aに従って測定し、kg/m3で与えられる。
13C-NMRスペクトルは、Bruker 400MHz分光計で、1,2,4-トリクロロベンゼン/ベンゼン-d6(90/10w/w)に溶解した試料から130℃で記録した。%重量と%molとの変換は、計算により実施することができる。
ポリマーの融液の動的剪断測定による特性解析は、ISO規格6721-1及び6721-10に従う。測定は、25mm平行平板の配置を備えるAnton Paar MCR501応力制御型回転レオメータで実施した。測定は、窒素雰囲気を使用し、歪みを線形粘弾性領域内に設定して圧縮成形平板で行った。振動剪断試験は、0.01~600rad/sの周波数範囲を適用し、ギャップを1.3mmに設定して190℃で行った
γ(t)=γ0sin(ωt) (1)
σ(t)=σ0sin(ωt+δ) (2)
上記式中、σ0、及びγ0はそれぞれ応力振幅及び歪み振幅であり、ωは角周波数であり、δは位相差(加えた歪みと応力応答との間の損失角)であり、tは時間である。
EI(x)=(G”=xkPa)に対するG’[Pa] (10)
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本発明に関連して使用される1つの方法は、ポリマーのレオロジーに関するもので、非常に低い一定の剪断応力におけるポリマーの粘度の決定に基づく。この方法では、747Paの剪断応力が選択される。この剪断応力におけるポリマーの粘度は、190℃の温度で測定され、ポリマーの重力方向の流れに反比例すること、すなわち粘度が高いほど重力方向の流れが低くなることがわかっている。
分子量平均値(Mz、Mw、Mn)、分子量分布(MWD)、及び多分散性指数PDI=Mw/Mn(Mnは数平均分子量であり、Mwは重量平均分子量である)で表される分子量分布の広さは、ISO 16014-1:2003、ISO 16014-2:2003、ISO 16014-4:2003、及びASTM D 6474-12に準拠したゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により、下記式を用いて測定した。
KPS=19×10-3mL/g、αPS=0.655
KPE=39×10-3mL/g、αPE=0.725
融解温度Tm及び結晶化温度Tcは、TA Instrument Q2000示差走査熱量計(DSC)を用いて、5~7mgの試料に対して測定した。DSCは、ISO 11357/第3部/方法C2に従って、-30~+225℃の温度範囲でスキャン速度10℃/分の加熱/冷却/加熱サイクルで実行した。結晶化温度及び結晶化熱(Hc)は冷却工程から決定し、融解温度(Tm)及び融解熱(Hf)は第2の加熱工程から決定する。
引張特性は、ISO 527-1に従って、試験片タイプ1Aを用いて、クロスヘッド速度1mm/分で、23℃で測定する。試験片は、シートからタイプ1Aの寸法通りに切り出し、厚さ4.0mmの圧縮成形シートは、ISO 1872-2に準拠して、成形温度180℃で作成した。材料を、軽い接触圧を5分間加えることにより予熱した。その後、全圧を5分間加え、その後、材料を15℃/分の冷却速度で冷却し、脱型温度は40℃であった。
曲げ弾性率は、ISO 178に従って測定する。80×10×4.0mm3(長さ×幅×厚さ)の寸法を有する試験片は、EN ISO 1872-2に従った圧縮成形によって調製したISO 527-1 タイプ1Aから切り出した。試験片は、23℃、相対湿度50%で調整した。支点間のスパンの長さは64mmであり、試験速度は2mm/分である。
ESCRは、ASTM D 1693(50℃、10% Igepal CO630)に従って行った。
フィルムの引張特性は、ISO 527-3に従い、厚さ25μmのインフレーションフィルムを使用した試験片タイプ2を用いて、23℃で測定する。縦方向(機械方向)の引張弾性率(TM-MD)及び横方向(機械方向の直角方向)の引張弾性率(TM-TD)は、ASTM D882に準拠し、試験速度5mm/分、ゲージ長50mmを用いて、1%セカント弾性率として測定した。
引裂き試験は、25μmのインフレーションフィルムに対してASTM 1922に従って行う。エルメンドルフ引裂強度は、フィルム試料に引き裂きを伝播させるのに必要な力(単位:ニュートン)である。エルメンドルフ引裂強度は、正確に較正した振り子装置を用いて測定する。重力を利用して振り子が弧を描くように動き、あらかじめ切られたスリットから試料を引き裂く。試験片は片側が振り子で、反対側が固定部材で保持されている。振り子によるエネルギーの損失は、ポインタで示される。目盛りの表示は、試験片を引き裂くのに必要な力の関数である。振り子の重さの選択は、試験片の吸収エネルギーに基づいており、振り子容量の20~80%の間が好ましい。引裂き力と試験片の厚さには直接的な線形関係はない。それゆえ、同じ厚さの範囲で得られたデータのみを比較する必要がある。
ASTM D5748に従い、25μmのインフレーションフィルムに対して突出耐穿刺性試験を行う。この試験方法は、直径19mmの梨地状のTFEフルオロカーボンをコーティングした特定サイズのプローブを、標準的な低速度、単一の試験速度(250mm/分)で貫入させたときのフィルム試料の抵抗を測定するものである。この試験方法は標準的な条件で行うと、二軸性の応力負荷を与える。150mm×150mmのフィルム試験片を治具に合わせてカットし、23±2℃、相対湿度50±5%で調整を行う。
水分バリア性、すなわち水蒸気透過率は、厚さ25μmのインフレーションフィルムに対して測定する。試験片は、周囲の大気圧下で2つのチャンバの間に密閉された半バリアとして取り付けられる。試験セルの端は、外気がセル内に漏れ込むことを防ぐためにしっかりと密閉する。試験セルの上半分には、(加湿空気として)水蒸気が連続的に導入される。水蒸気は湿度発生器でHPLCグレードの水を用いて供給される。試験セルの下半分には、窒素が連続的に導入される。窒素は、モジュールに入る前に、インラインのモレキュラーシーブ型乾燥剤を通過する。これは、透過率データに影響を及ぼす可能性がある水蒸気を窒素ガスが含まないことを確実にすることに資する。水蒸気がフィルム試料を透過すると、水蒸気は窒素ガスに抱き込まれ、変調された赤外線センサを通って運ばれる。センサの電子回路は、センサを通過した水蒸気の量に正比例した電圧を発生する。水蒸気透過率試験は、ASTM F1249:2006及びISO15106-2:2003に準拠し、37.8℃、90%相対湿度(RH)及び37.8℃、100%相対湿度(RH)において、キャリアとして10sccmのN2ガスを使用し、フィルムの表面積を10cm2として行う。
酸素バリア性、すなわち酸素透過率は、厚さ25μmのインフレーションフィルムに対して測定する。試験片は、周囲の大気圧下で2つのチャンバの間に密閉された半バリアとして取り付けられる。一方のチャンバには、所定の温度及び相対湿度で窒素と水素の混合ガス(N2中に2%のH2)の流れをゆっくりと流し、もう一方のチャンバには、このN2の流れと同じ温度及び相対湿度で酸素の流れを流す。酸素ガスがフィルムを透過して窒素キャリアガスに入ると、クーロメトリー検出器に運ばれてそこで電流を生じ、その電流の大きさは単位時間当たりに検出器に流入する酸素の量に比例する。酸素透過率試験は、ASTM D 3985に準拠し、23℃及び相対湿度0%において、10sccmのN2/H2ガス及びO2(99.999%)ガスを使用し、フィルムの表面積を1cm2として行う。
ゲル含有量は、走行中のキャストフィルム押出ラインから作られた70ミクロン(70μm)のフィルムに対して、様々なサイズ群のゲルを含むフィルムの欠陥を検出して定量化する特殊なカメラとデータ処理装置を用いて測定する。ゲルのサイズ群は、100~300μm、301~600μm、601~1000μm、>1000μmである。1平方メートルあたりの個数で表されるゲルカウントは、フィルムの全スキャン領域から検出された各サイズ群のゲルの数から得られる。キャストフィルムのエッジ又はサイドビードは、フィルムウェブの中央部にあるゾーンよりも厚さが大きいため、測定のためには採用しない。ゲルテストの時間は、キャストフィルムラインのパージが完了した後、30分かかる。
a)触媒
発明例IE1を重合するための重合触媒は、欧州特許出願公開第1 378 528 A1号明細書の例1に従って調製した。
プレポリマー化段階では、50dm3の容積を有する第1ループ反応器を70℃及び64barの圧力で運転した。プレポリマー化フラクションを生成するために、2kg/hのエチレン、及び2g/hの水素を加えた。加えて、上記の説明に従って調製した重合触媒を11g/hの速度で反応器に導入し、トリエチルアルミニウム(TEA)共触媒を22g/hの速度で反応器に導入した。反応器内の条件を表1に示す。
CE1は、Exxon Mobil(エクソン・モービル)からHTA108として/SABICからHD04660として市販されている、Unipol気相重合プロセスで製造された、961kg/m3の密度及び0.7g/10分のメルトフローレートMFR2(190℃、2.16kg)を有するモノモーダルのHDPE樹脂である。
例IE1、CE1及びCE2のポリエチレン組成物は下記表2に示す特性を有する。
例IE1、CE1及びCE2の組成物を、OCSキャストフィルムラインを用いて70μmの厚さを有する単層のキャストフィルムへとキャストした。このキャストフィルムを、そのゲル含有量に関して調べた。
Claims (17)
- 低分子量エチレンポリマー成分及び高分子量エチレンポリマー成分を含むベース樹脂を含むポリエチレン組成物であって、
前記高分子量エチレンポリマー成分は、前記低分子量エチレンポリマー成分よりも大きい重量平均分子量を有し、
前記ベース樹脂の中の前記低分子量エチレンポリマー成分と前記高分子量エチレンポリマー成分との重量比が40:60~48:52の範囲であり、
前記ベース樹脂は少なくとも958.0kg/m3の密度を有し、
前記ポリエチレン組成物は、0.50~0.80g/10分のメルトフローレートMFR2(190℃、2.16kg)、及び10.0~15.0の、重量平均分子量と数平均分子量との比Mw/Mnである分子量分布を有するポリエチレン組成物。 - 前記低分子量エチレンポリマー成分が低分子量エチレンホモポリマー成分であり、前記高分子量エチレンポリマー成分が、少なくとも1種の4~8個の炭素原子を有するα-オレフィンから選択されるコモノマー単位を含む高分子量エチレンコポリマー成分である請求項1に記載のポリエチレン組成物。
- 前記コモノマー単位が1-ブテン及び1-ヘキセンから選択される請求項2に記載のポリエチレン組成物。
- 以下の特性、2.0~3.5g/10分のメルトフローレートMFR5(190℃、5kg)、30~50g/10分のメルトフローレートMFR21(190℃、21.6kg)、及び10~25のMFR21/MFR5の比であるフローレート比、のうちの少なくとも1つを有する請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のポリエチレン組成物。
- 以下の特性、90~130kg/molの重量平均分子量Mw、7~10kg/molの数平均分子量Mn、及び400~800kg/molのz平均分子量Mz、のうちの少なくとも1つを有する請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のポリエチレン組成物。
- 32~48g/10分のメルトフローレートMFR21(190℃、21.6kg)を有する請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のポリエチレン組成物。
- 7.5~9.5kg/molの数平均分子量Mnを有する請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のポリエチレン組成物。
- 95~125kg/molの重量平均分子量Mwを有する請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のポリエチレン組成物。
- 以下の特性、8~18の剪断減粘性指数SHI5/200、10~20の剪断減粘性指数SHI2.7/210、10000~25000Pa・sの動的粘度eta0.05、500~1000Pa・sの動的粘度eta300、及び10000~30000Pa・sの747Paの一定剪断応力における粘度eta747のうちの少なくとも1つを有する請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のポリエチレン組成物。
- 以下の特性、26~32MPaの引張降伏応力、7~10%の引張降伏ひずみ、及び1200~1800MPaの曲げ弾性率、のうちの少なくとも1つを有する請求項1から請求項9のいずれか1項に記載のポリエチレン組成物。
- 少なくとも72時間の耐環境応力亀裂性(F50、10% Igepal)を有する請求項1から請求項10のいずれか1項に記載のポリエチレン組成物。
- 請求項1から請求項11のいずれか1項に記載のポリエチレン組成物の製造方法であって、
a)前記低分子量エチレンポリマー成分を含む第1中間材料を製造するために、第1重合反応器の中で重合触媒の存在下でエチレンを重合する工程と、
b)前記第1中間材料を第2重合反応器に移す工程と、
c)前記低分子量エチレンポリマー成分及び前記高分子量エチレンポリマー成分を含むベース樹脂を製造するために、前記第1中間材料の存在下で、エチレン及び4~8個の炭素原子を有するα-オレフィンから選択される少なくとも1種のコモノマーを重合する工程と、
d)前記ベース樹脂をコンパウンディングして、上記ポリエチレン組成物を得る工程と
を備える方法。 - 請求項1から請求項11のいずれか1項に記載のポリエチレン組成物を含む物品。
- フィルム又はブロー成形品である請求項13に記載の物品。
- インフレーションフィルムであるか、キャストフィルムであるか、又は多層フィルムの少なくとも1つの層である請求項13又は請求項14に記載の物品。
- 以下の特性:
共に少なくとも1000MPaである縦方向の引張弾性率(TM-MD)及び横方向の引張弾性率(TM-MD)、
少なくとも400%の縦方向の破断伸び(EB-MD)、
少なくとも6.5Nの横方向のエルメンドルフ引裂強度(ETS-TD)、
少なくとも0.50Jの耐穿刺性エネルギー、
3100cm3/m2/日以下の酸素透過率、並びに
直径301~600μmのゲルについて35ゲル/m2以下、及び直径100~300μmのゲルについて140ゲル/m2以下
のうちの少なくとも1つを有するフィルムである請求項13から請求項15のいずれか1項に記載の物品。 - フィルムの製造のための請求項1から請求項11のいずれか1項に記載のポリエチレン組成物の使用。
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