JPH11171922A - 高融点低密度ポリエチレン樹脂 - Google Patents

高融点低密度ポリエチレン樹脂

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JPH11171922A
JPH11171922A JP36280597A JP36280597A JPH11171922A JP H11171922 A JPH11171922 A JP H11171922A JP 36280597 A JP36280597 A JP 36280597A JP 36280597 A JP36280597 A JP 36280597A JP H11171922 A JPH11171922 A JP H11171922A
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melting point
polyethylene resin
low
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density polyethylene
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JP36280597A
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Tetsuya Kawamura
哲也 河村
Takao Koshiyama
孝雄 越山
Tadashi Komatsu
正 小松
Takeshi Tachikawa
毅 立川
Wataru Minoshima
亘 箕島
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NUC Corp
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Nippon Unicar Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】高圧法ラジカル重合法により製造されるポリエ
チレン樹脂本来の良好な成形加工性、高い透明性、柔軟
性および耐薬品性を保持し、耐熱性を向上させた高融点
低密度ポリエチレン樹脂の提供。 【解決手段】高圧ラジカル重合法により製造され、密度
ρ(g/cm3 )が0.910≦ρ≦0.930、メル
トインデックスMI(g/10分)が0.01≦MI≦
300、融点Tm(℃)が99.5+(ρ−0.91
0)×769.23≦Tm≦104.5+(ρ−0.9
10)×769.23+log(100/MI)の範囲
である高融点低密度ポリエチレン樹脂。該樹脂から得ら
れる成形物(電力ケーブル絶縁層,同軸ケーブル発泡層
等)。高い反応圧力(150〜300MPa)、低い重
合ピーク温度(200〜350℃)でエチレンを重合さ
せることからなる上記樹脂の製法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は高融点低密度ポリエ
チレン樹脂に関する。さらに詳しくは、本発明は、従来
の高圧法ポリエチレン樹脂と比較して、同じ密度におい
て、より高い融点を有し、耐熱性が要求される用途、例
えば電力ケーブル絶縁層、同軸ケーブル発泡層、包装用
フィルム、温水輸送用パイプ、バックインボックス、ラ
ミネート層、ボトル等の各種成形物の製造に適した高融
点低密度ポリエチレン樹脂に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、高圧ラジカル重合法により製造さ
れたポリエチレン樹脂は、成形加工性が良好であり、透
明性、柔軟性、耐薬品性等も優れているので、種々の産
業分野で利用されているが、高圧ラジカル重合法という
重合法に起因して、ポリエチレン分子主鎖から分岐した
長鎖分岐が多数生成するため、結晶化度が低く、密度や
融点が低いという問題点があった。
【0003】近年、高圧ラジカル重合法により製造され
たポリエチレン(以下においてHP−LDPEと呼称す
ることもある)の密度範囲である0.910〜0.93
0g/cm3 と同程度の密度を有するエチレン−α−オ
レフィン共重合体が製造されるようになり、直鎖状低密
度ポリエチレン(LLDPE)と呼称され、機械的強
度、耐熱性に優れ、製造コストも低いので、HP−LD
PEの用途分野を一部では代替してきたが、HP−LD
PEの優れた加工特性、電気特性、透明性、柔軟性、発
泡性等が必要とされる用途分野、例えば電力ケーブル絶
縁層、同軸ケーブル発泡層、印画紙支持体層、高透明フ
ィルム、高透明スクイーズボトル、食品包装用フィルム
等に対しては、依然としてHP−LDPEが使用されて
いる。もし、HP−LDPEの優れた成形加工性を維持
したまま、耐熱性を向上させることができれば、その用
途の拡大を図ることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、LL
DPEが出現したにもかかわらず、HP−LDPEでな
ければ製品特性を満足させることができない用途分野が
あり、そのような分野においては、当該樹脂から得られ
る製品品質の高度化と共に、従来のHP−LDPEの物
性に比べ、より優れた物性を有することがHP−LDP
Eに対して求められている。
【0005】例えば、電力ケーブル絶縁層においては、
従来に比べ、より高電圧・高温度下での絶縁耐力が、同
軸ケーブル発泡層においては高発泡度における機械的特
性および耐熱性が、高透明フィルムにおいては引裂強
度、耐突き刺し性および耐熱性が、高透明スクイーズボ
トルにおいては耐熱性、自己自立性が、食品包装用フィ
ルムにおいては耐熱性、フィルムの腰が、それぞれ要求
される。そこで、本発明は、それらの要求を満足し得
る、高圧ラジカル重合法により製造される低密度ポリエ
チレン樹脂の提供を課題としてなされたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、同程度の密
度のHP−LDPEにおいては、より融点の高いものを
選択することにより上記課題が解決できることに想到
し、HP−LDPEの製造条件である圧力、重合反応ピ
ーク温度、連鎖移動剤の種類や濃度、ラジカル発生触媒
の種類や濃度、さらにはそれらの各種条件の組合せにつ
いて、種々検討を行い、好結果を示す物性値の範囲等を
見出し、本発明を完成させた。
【0007】本発明は、高圧ラジカル重合法により製造
され、密度ρ(g/cm3 )が0.910≦ρ≦0.9
30、メルトインデックスMI(g/10分)が0.0
1≦MI≦300、融点Tm(℃)が99.5+(ρ−
0.910)×769.23≦Tm≦104.5+(ρ
−0.910)×769.23+log(100/M
I)の範囲であることを特徴とする高融点低密度ポリエ
チレン樹脂に関する。本発明はまた、この高融点低密度
ポリエチレン樹脂から製造された成形物に関する。本発
明はさらに、ラジカル発生触媒および連鎖移動剤の存在
下でエチレンを200〜350℃の重合反応ピーク温
度、150〜300MPaの重合圧力で重合させること
からなる高融点低密度ポリエチレン樹脂の製造方法に関
する。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の高融点低密度ポリエチレ
ン樹脂は、密度ρが0.910〜0.930g/c
3 、メルトインデックスMIが0.01〜300g/
10分である。MIが0.01g/10分未満であると
加工性が低下し、300g/10分を越えると耐衝撃
性、伸びなどの物性が低下するため、望ましくない。ま
た、本発明の上記ポリエチレン樹脂は融点Tmが{9
9.5+(ρ−0.910)×769.23}以上、か
つ{104.5+(ρ−0.910)×769.23+
log(100/MI)}以下の範囲であり、従来のH
P−LDPEに比べ、同一密度において、より高い融点
を有する。
【0009】本発明の高融点低密度ポリエチレン樹脂
は、重合反応容器内で高圧、高温の条件下、有機過酸化
物等のラジカル発生触媒および連鎖移動剤の存在下で、
高圧ラジカル重合法と呼ばれる方法で重合させることに
より製造される。モノマーであるエチレンの重合反応ピ
ーク温度は、180〜400℃、特に200〜350℃
の範囲が望ましい。重合反応圧力は、反応容器の入口の
温度で測定した圧力が100〜400MPa、特に15
0〜300MPaの範囲が望ましい。
【0010】本発明において使用するラジカル発生触媒
としては、通常の触媒でよく、例えば有機過酸化物、ア
ゾ化合物、酸素等が挙げられる。有機過酸化物としては
ジターシャリーブチルパーオキサイド、ターシャリーブ
チルベンゾエート、ドデカノールパーオキサイド、ラウ
リルパーオキサイド、ジアセチルパーオキサイド、ジプ
ロピルパーオキサイド、ターシャリーブチルパーオキシ
アセテート、ターシャリーブチルパーオキシイソブチレ
ート、ジクミルパーオキサイド、ターシャリーブチルパ
ーオキシビバレート、ジ(ターシャリーブチルパーオキ
シ)アジペート、ターシャリーブチルパーオキシラウレ
ート等が挙げられる。アゾ化合物には、アゾビスイソブ
チロニトリル等がある。
【0011】また、連鎖移動剤としては、水素、プロピ
レン、ブテン−1、炭素原子数1〜20またはそれ以上
の飽和脂肪族炭化水素、炭素原子数1〜20またはそれ
以上の飽和脂肪族アルコール、例えばメタノール、エタ
ノール、プロパノールまたはイソプロパノール、炭素原
子数1〜20またはそれ以上の飽和脂肪族カルボニル化
合物、例えば二酸化炭素、アセトンまたはメチルエチル
ケトン、芳香族化合物、例えばトルエン、エチルベンゼ
ンまたはキシレン等が挙げられる。
【0012】本発明の高融点低密度ポリエチレン樹脂の
融点が上昇する原因は明確ではないが、通常の重合条件
に比べ反応圧力が高く、重合ピーク温度を低く設定して
製造することにより、高圧法ポリエチレン樹脂特有の側
鎖の配列が変わるという、分子構造の変化により、規則
性の高い結晶が形成されるために、高融点になり、耐熱
性が大幅に改善されるものと予測される。
【0013】本発明の高融点低密度ポリエチレン樹脂に
は、酸化防止剤、防曇剤、帯電防止剤、架橋剤、ブロッ
キング防止剤、スリップ剤、着色剤、耐トリー防止剤、
結晶増核剤等の一般的な添加剤、またはタルク、炭酸カ
ルシウム、マイカ、カーボンブラック等の一般的なフィ
ラー等を適宜配合してもよい。
【0014】本発明の高融点低密度ポリエチレン樹脂か
ら製造された成形物はあらゆる種類のもの、例えば電力
ケーブル絶縁層、同軸ケーブル発泡層、印画紙支持体
層、各種包装用フィルム、温水輸送用パイプ、バックイ
ンボックス、ラミネート層、ボトル等を包含し、特に高
い加工性や耐熱性を必要とする電力ケーブル絶縁層、同
軸ケーブル発泡層、高透明フィルム、高透明スクイーズ
ボトル、食品包装用フィルム等を包含する。
【0015】
【実施例】次に実施例に基づいて本発明をより詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでな
い。 実施例1 チューブラーリアクターを用いて通常の有機過酸化物を
触媒とし、連鎖移動剤の存在下、重合ピーク温度260
℃、重合圧力250MPaの条件で、エチレンを重合さ
せて高圧法ポリエチレン樹脂を得た。得られた樹脂はM
I=3.6g/10分、密度ρ=0.924g/c
3 、そして融点Tm=112.4℃であった。この融
点は次式A: 99.5+(ρ−0.910)×769.23 (A) から計算される値である110.3℃よりも高いもので
あり、これまで報告されたことのない新規な樹脂であっ
た。
【0016】実施例2 重合ピーク温度を290℃、重合圧力を260MPaと
した以外は、実施例1と同様の重合操作を繰り返したと
ころ、得られた高圧法ポリエチレン樹脂はMI=0.0
9g/10分、密度ρ=0.921g/cm3 、そして
融点Tm=110.5℃であった。この融点は上記式A
から計算される値である108.0℃より高く、これま
で報告されたことのない新規な樹脂であった。
【0017】実施例3 重合ピーク温度を300℃、重合圧力を240MPaと
した以外は、実施例1と同様の重合操作を繰り返したと
ころ、得られた高圧法ポリエチレン樹脂はMI=38g
/10分、密度ρ=0.920g/cm3 、そして融点
Tm=109.1℃であった。この融点は上記式Aから
計算される値である107.2℃より高く、これまで報
告されたことのない新規な樹脂であった。
【0018】実施例4 重合ピーク温度を305℃、重合圧力を185MPaと
した以外は、実施例1と同様の重合操作を繰り返したと
ころ、得られた高圧法ポリエチレン樹脂はMI=180
g/10分、密度ρ=0.912g/cm3 、そして融
点Tm=104.6℃であった。この融点は上記式Aか
ら計算される値である101.0℃より高く、これまで
報告されたことのない新規な樹脂であった。
【0019】実施例5 重合ピーク温度を275℃、重合圧力を270MPaと
した以外は、実施例1と同様の重合操作を繰り返したと
ころ、得られた高圧法ポリエチレン樹脂はMI=7.0
g/10分、密度ρ=0.928g/cm3 、そして融
点Tm=114.9℃であった。この融点は上記式Aか
ら計算される値である113.3℃より高く、これまで
報告されたことのない新規な樹脂であった。
【0020】比較例1 重合ピーク温度を325℃、重合圧力を215MPaと
した以外は、実施例1と同様の重合操作を繰り返したと
ころ、得られた高圧法ポリエチレン樹脂はMI=3.2
g/10分、密度ρ=0.923g/cm3 、そして融
点Tm=107.1℃であった。この融点は上記式Aか
ら計算される値である109.5℃より低く、従来製造
されていたタイプの樹脂であった。
【0021】比較例2 重合ピーク温度を330℃、重合圧力を210MPaと
した以外は、実施例1と同様の重合操作を繰り返したと
ころ、得られた高圧法ポリエチレン樹脂はMI=0.1
3g/10分、密度ρ=0.919g/cm3 、そして
融点Tm=105.6℃であった。この融点は上記式A
から計算される値である106.4℃より低く、従来製
造されていたタイプの樹脂であった。
【0022】比較例3 重合ピーク温度を350℃、重合圧力を190MPaと
した以外は、実施例1と同様の重合操作を繰り返したと
ころ、得られた高圧法ポリエチレン樹脂はMI=42g
/10分、密度ρ=0.921g/cm3 、そして融点
Tm=106.2℃であった。この融点は上記式Aから
計算される値である108.0℃より低く、従来製造さ
れていたタイプの樹脂であった。
【0023】比較例4 重合ピーク温度を335℃、重合圧力を260MPaと
した以外は、実施例1と同様の重合操作を繰り返したと
ころ、得られた高圧法ポリエチレン樹脂はMI=6.2
g/10分、密度ρ=0.927g/cm3 、そして融
点Tm=110.0℃であった。この融点は上記式Aか
ら計算される値である112.7℃より低く、従来製造
されていたタイプの樹脂であった。
【0024】実施例1〜5および比較例1〜4において
得られた高圧法ポリエチレンの物性値の測定結果を表1
にまとめて示す。
【表1】 MI1) ρ2) 式Aからの 実測融点 ビカット 計算値3) Tm4) 軟化温度5) 実施例1 3.6 0.924 110.3 112.4 99.7 実施例2 0.09 0.921 108.0 110.5 98.4 実施例3 38 0.920 107.2 109.1 88.5 実施例4 190 0.912 101.0 104.6 67.2 実施例5 7.0 0.928 113.3 114.9 103.8 比較例1 3.2 0.923 109.5 107.1 96.0 比較例2 0.13 0.919 106.4 105.6 88.5 比較例3 42 0.921 108.0 106.2 86.7 比較例4 4.2 0.927 112.7 111.0 101.3 (脚注)1) MI(メルトインデックス)の単位はg/10分。測
定はJIS K6760に準拠し、試験温度190℃、
試験荷重2160gfの条件で行った。2) ρ(密度)単位はg/cm3 。測定はJIS K67
60に準拠した。3) 式Aから計算される融点で単位は℃。4) Tm(融点)の測定はJIS K7121に準拠し、
TAインスツルメント社製の示差走査熱量計2920型
を用いて行い、昇温速度10(℃/分)で測定した融解
曲線のピーク温度で表した。単位は℃。5) 数値の単位は℃。測定はJIS K7206に準拠し
た。
【0025】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の高
融点低密度ポリエチレン樹脂は、従来の高圧ラジカル重
合法によるポリエチレン樹脂が有する成形加工性、透明
性、柔軟性、耐薬品性を保持し、しかも、従来の高圧法
ラジカル重合法により製造した同じ密度のポリエチレン
樹脂に比べ、より高い融点を有し、耐熱性に優れる。こ
のため、本発明の高融点低密度ポリエチレン樹脂は従来
耐熱性が劣るため使用できなった分野に対しても使用可
能となり、より高性能の成形物を与えることができ、特
に、電力ケーブル絶縁層、同軸ケーブル発泡層、印画紙
支持体層、各種包装用フィルム、温水輸送用パイプ、バ
ックインボックス、ラミネート層、ボトル等の耐熱性が
要求される用途に好適である。通常の重合条件に比べ、
より反応圧力を高く、重合ピーク温度を低く設定して重
合を行うことからなる本発明の上記樹脂の製造方法によ
れば、上記のような従来の高圧ラジカル重合法によるポ
リエチレン樹脂が有する高い成形加工性等の特性を維持
し、しかも耐熱性が向上したポリエチレン樹脂が提供さ
れる。
フロントページの続き (72)発明者 立川 毅 神奈川県横浜市港南区最戸1−17−1− 405 (72)発明者 箕島 亘 神奈川県横浜市港北区新吉田町1139−1− 311

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高圧ラジカル重合法により製造され、密
    度ρ(g/cm3 )が0.910≦ρ≦0.930、メ
    ルトインデックスMI(g/10分)が0.01≦MI
    ≦300、融点Tm(℃)が99.5+(ρ−0.91
    0)×769.23≦Tm≦104.5+(ρ−0.9
    10)×769.23+log(100/MI)の範囲
    であることを特徴とする高融点低密度ポリエチレン樹
    脂。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の高融点低密度ポリエチレ
    ン樹脂から製造された成形物。
  3. 【請求項3】 ラジカル発生触媒および連鎖移動剤の存
    在下でエチレンを200〜350℃の重合反応ピーク温
    度、150〜300MPaの重合圧力で重合させること
    からなる高融点低密度ポリエチレン樹脂の製造方法。
JP36280597A 1997-12-12 1997-12-12 高融点低密度ポリエチレン樹脂 Pending JPH11171922A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020014645A (ko) * 2000-08-18 2002-02-25 우에다 마사히로 프로텍트 필름 및 그 제조방법
JP2013501847A (ja) * 2009-08-10 2013-01-17 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 収縮フィルム適用におけるブレンド成分として用いるためのldpe
JP2013514440A (ja) * 2009-12-18 2013-04-25 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 低密度ポリエチレンを製造するための重合法
JP2013545873A (ja) * 2010-12-17 2013-12-26 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー エチレン系ポリマーおよびその作製方法

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