JP2006124447A - Polyethylene resin injection molded body - Google Patents
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Abstract
【課題】高剛性でかつ高衝撃特性を有し、その成形においても優れた流動性を有しているポリエチレン系樹脂からなる射出成形体を得る。
【解決手段】下記(A)〜(D)の要件を満たすポリエチレン系樹脂を射出成形する。(A)密度が890kg/m3以上980kg/m3以下、(B)炭素数6以上の長鎖分岐数が1,000個の炭素原子当たり0.01個以上3個以下、(C)式(1)と式(2)を共に満たし、 MS190>22×MFR−0.88 (1) MS160>110−110×log(MFR) (2)(D)示差走査型熱量計による昇温測定において得られる吸熱曲線のピークが一つである。
【選択図】なしAn injection molded body made of a polyethylene resin having high rigidity and high impact characteristics and excellent fluidity in molding is obtained.
A polyethylene resin that satisfies the following requirements (A) to (D) is injection molded. (A) The density is 890 kg / m 3 or more and 980 kg / m 3 or less, (B) the number of long chain branches having 6 or more carbon atoms is 0.01 or more and 3 or less per 1,000 carbon atoms, the formula (C) Both (1) and formula (2) are satisfied, MS 190 > 22 × MFR −0.88 (1) MS 160 > 110−110 × log (MFR) (2) (D) Temperature rise by differential scanning calorimeter There is one endothermic curve peak obtained in the measurement.
[Selection figure] None
Description
本発明は、特定のポリエチレン系樹脂を用いて成形されたポリエチレン系樹脂製射出成形体に関する。さらに詳しくは、特定の密度、長鎖分岐数、MFRおよび溶融張力を有するエチレン単独重合体、またはエチレンとα−オレフィンとの共重合体を用いて成形された射出成形体、例えばカップ、キャップ、コンテナ、パレット等に関するものである。 The present invention relates to a polyethylene resin injection-molded article molded using a specific polyethylene resin. More specifically, an injection molded article formed by using an ethylene homopolymer having a specific density, long chain branch number, MFR and melt tension, or a copolymer of ethylene and an α-olefin, such as a cup, a cap, It relates to containers, pallets, etc.
現在、ポリエチレン系樹脂はその優れた特性により、各種射出成形体の原料に用いられているが、近年プラスチックスの廃棄物問題が注目されており、射出成形体の薄肉化が望まれている。また、実際の成形現場においてもコストダウンを目的に、成形時間短縮等も検討されている。このような要求を満たすためには、ポリエチレン系樹脂製射出成形体は高剛性かつ高衝撃強度を有していることが重要であり、また該成形体の成形工程においては、薄肉金型においてもポリエチレン系樹脂が十分な流動性を有している必要がある。 At present, polyethylene-based resins are used as raw materials for various injection-molded products due to their excellent characteristics. However, in recent years, the plastics waste problem has attracted attention, and it is desired to reduce the thickness of the injection-molded products. In actual molding sites, reduction of molding time and the like has been studied for the purpose of cost reduction. In order to satisfy such requirements, it is important that the polyethylene resin injection-molded body has high rigidity and high impact strength. In the molding process of the molded body, even in a thin mold, The polyethylene resin needs to have sufficient fluidity.
従来、ポリエチレン系樹脂の射出成形分野は、主にチーグラーナッタ触媒により製造されたポリエチレン系樹脂が好的に用いられてきた。このポリエチレン系樹脂を用いて上記課題を解決しようとすると種々の問題が発生する。例えば、該ポリエチレン系樹脂に十分な流動性をもたせると、得られた射出成形体の衝撃強度が不十分となり、成形体は実質的に薄肉化できないという問題があり、また多量の低分子量ポリエチレンが金型に付着し、長期連続生産が困難となる。そこで、最近メタロセン触媒により製造されたポリエチレン系樹脂を射出成形体に応用する試みがある。しかし、メタロセン触媒を用いた射出成形品が開示されているが、成形体の剛性が不十分であり、成形時の流動性においても満足のいくものではない(例えば、特許文献1参照)。メタロセン触媒によるポリエチレン系樹脂組成物を用いた高剛性の射出成形品が開示されているが、流動性においては満足のできるレベルではなく、薄肉金型における流動性としては満足のいくものではなかった(例えば、特許文献2参照)。分子量分布の狭いポリエチレン系樹脂製射出成形体が開示されているが、使用されるポリエチレン系樹脂は薄肉金型での成形ができるような十分な流動性を有していない(例えば、特許文献3参照)。 Conventionally, in the field of polyethylene resin injection molding, polyethylene resins mainly produced by Ziegler-Natta catalysts have been favorably used. Various problems occur when trying to solve the above-mentioned problems using this polyethylene resin. For example, if the polyethylene resin has sufficient fluidity, the impact strength of the obtained injection molded product becomes insufficient, and there is a problem that the molded product cannot be substantially thinned. Adhering to the mold makes long-term continuous production difficult. Therefore, there has recently been an attempt to apply a polyethylene resin produced with a metallocene catalyst to an injection molded article. However, although an injection-molded article using a metallocene catalyst is disclosed, the rigidity of the molded body is insufficient, and the fluidity at the time of molding is not satisfactory (for example, see Patent Document 1). Although a high-rigidity injection-molded article using a polyethylene resin composition based on a metallocene catalyst has been disclosed, the fluidity is not satisfactory, and the fluidity in a thin mold is not satisfactory. (For example, refer to Patent Document 2). Although a polyethylene resin injection molded product having a narrow molecular weight distribution is disclosed, the polyethylene resin used does not have sufficient fluidity that can be molded with a thin mold (for example, Patent Document 3). reference).
本発明は上記の課題を解決するものであり、特定の要件を満たすエチレン単独重合体、またはエチレンとα−オレフィンとの共重合体を用いたポリエチレン系樹脂製射出成形体を提供するものである。本発明のポリエチレン系樹脂製射出成形体は、高剛性でかつ高衝撃特性を有し、その成形においても優れた流動性を有している。 This invention solves said subject and provides the polyethylene-type resin injection molding using the ethylene homopolymer which meets specific requirements, or the copolymer of ethylene and the alpha olefin. . The polyethylene resin injection-molded article of the present invention has high rigidity and high impact characteristics, and has excellent fluidity in molding.
発明者は鋭意検討した結果、特定のポリエチレン系樹脂が優れた流動性を有し、かつ得られた成形体が優れた物性であることを見い出した。すなわち本発明は、エチレン単独重合体またはエチレンと炭素数が3〜20のα−オレフィンとの共重合体であって、下記(A)〜(D)の要件を満たすポリエチレン系樹脂を射出成形して得られることを特徴とするポリエチレン系樹脂製射出成形体に関する。
(A)密度が890kg/m3以上980kg/m3以下、
(B)炭素数6以上の長鎖分岐数が1,000個の炭素原子当たり0.01個以上3個以下、
(C)190℃で測定した溶融張力(MS190)(mN)と2.16kg荷重のMFR(g/10分、190℃)が、下記式(1)
MS190>22×MFR−0.88 (1)
を満たすと共に160℃で測定した溶融張力(MS160)(mN)と2.16kg荷重のMFR(g/10分、190℃)が、下記式(2)を満たし、
MS160>110−110×log(MFR) (2)
(D)示差走査型熱量計による昇温測定において得られる吸熱曲線のピークが一つである
以下、本発明を詳細に説明する。
As a result of intensive studies, the inventor has found that a specific polyethylene-based resin has excellent fluidity and that the obtained molded article has excellent physical properties. That is, the present invention is an injection molding of a polyethylene-based resin that is an ethylene homopolymer or a copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms and that satisfies the following requirements (A) to (D). It is related with the injection molding body made from a polyethylene-type resin characterized by the above-mentioned.
(A) The density is 890 kg / m 3 or more and 980 kg / m 3 or less,
(B) The number of long-chain branches having 6 or more carbon atoms is 0.01 to 3 per 1,000 carbon atoms,
(C) Melt tension (MS 190 ) (mN) measured at 190 ° C. and MFR (g / 10 min, 190 ° C.) with a load of 2.16 kg are represented by the following formula (1)
MS 190 > 22 × MFR −0.88 (1)
And the melt tension (MS 160 ) (mN) measured at 160 ° C. and the MFR (g / 10 min, 190 ° C.) with a load of 2.16 kg satisfy the following formula (2):
MS 160 > 110-110 × log (MFR) (2)
(D) There is one peak of the endothermic curve obtained in the temperature rise measurement by the differential scanning calorimeter. The present invention will be described in detail below.
本発明に用いられるポリエチレン系樹脂の密度は、JIS K6922−1(1998)に準拠して密度勾配管法で測定した値として、890kg/m3以上980kg/m3以下、好ましくは920kg/m3以上965kg/m3以下である。密度が890kg/m3未満の場合、得られる射出成形体の剛性が不足し、成形体が使用中に容易に変形しやすくなるという問題が発生する。また、密度が高くなると射出成形体の衝撃強度が低下するので、密度の上限としては980kg/m3が好ましい。 The density of the polyethylene resin used in the present invention is 890 kg / m 3 or more and 980 kg / m 3 or less, preferably 920 kg / m 3 as a value measured by a density gradient tube method in accordance with JIS K6922-1 (1998). It is 965 kg / m 3 or less. When the density is less than 890 kg / m 3 , there is a problem that the obtained injection molded body has insufficient rigidity, and the molded body is easily deformed during use. In addition, since the impact strength of the injection molded product decreases as the density increases, the upper limit of the density is preferably 980 kg / m 3 .
本発明に用いられるポリエチレン系樹脂の直鎖状ポリエチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、10,000以上1,000,000以下であり、好ましくは20,000以上700,000以下であり、さらに好ましくは25,000以上300,000以下である。Mwが10,000未満であると得られた射出成形体の衝撃強度が低下し、金型に多量の低分子量ポリエチレンの付着物がつき、連続成形が困難となる。また、1,000,000を越えると薄肉金型での流動性が不足し、成形体を得られない恐れがある。 The weight average molecular weight (M w ) in terms of linear polyethylene of the polyethylene resin used in the present invention is 10,000 or more and 1,000,000 or less, preferably 20,000 or more and 700,000 or less, More preferably, it is 25,000 or more and 300,000 or less. When the Mw is less than 10,000, the impact strength of the obtained injection-molded product is lowered, and a large amount of low molecular weight polyethylene adheres to the mold, making continuous molding difficult. On the other hand, if it exceeds 1,000,000, the fluidity in the thin mold is insufficient, and there is a possibility that a molded product cannot be obtained.
本発明に用いられるポリエチレン系樹脂の190℃、2.16kg荷重におけるMFRは、0.1g/10分以上200g/10分以下、好ましくは1g/10分以上150g/10分以下、さらに好ましくは1g/10分以上50g/10分以下である。0.1g/10分未満であると射出成形を行うことが困難となり、200g/10分を超えると実用に耐えない強度となってしまう。 The MFR of the polyethylene resin used in the present invention at 190 ° C. and a load of 2.16 kg is 0.1 g / 10 min to 200 g / 10 min, preferably 1 g / 10 min to 150 g / 10 min, more preferably 1 g. / 10 minutes or more and 50 g / 10 minutes or less. If it is less than 0.1 g / 10 minutes, it is difficult to perform injection molding, and if it exceeds 200 g / 10 minutes, the strength is not practical.
本発明に用いられるポリエチレン系樹脂の長鎖分岐数は、1,000個の炭素原子当たり0.01個以上3個以下である。0.01個未満では流動性が悪く、良好な薄肉成形体を得られない恐れがある。また、3個を超えると力学的性質に劣る射出成形体となる恐れがある。なお、長鎖分岐数とは13C−NMR測定で検出されるヘキシル基以上(炭素数6以上)の分岐の数である。 The number of long chain branches of the polyethylene resin used in the present invention is 0.01 or more and 1,000 or less per 1,000 carbon atoms. If it is less than 0.01, the fluidity is poor, and a good thin molded article may not be obtained. Moreover, when it exceeds three, there exists a possibility that it may become an injection molding body inferior to a mechanical property. The number of long-chain branches is the number of branches of a hexyl group or more (having 6 or more carbon atoms) detected by 13 C-NMR measurement.
本発明の射出成形体に用いられるポリエチレン系樹脂の190℃で測定した溶融張力MS190(mN)とMFR(g/10分、190℃)は、
MS190>22×MFR−0.88 (1)
で示される関係にあり、好ましくは下記式(1)’
MS190>30×MFR−0.88 (1)’
で示される関係にあり、さらに好ましくは下記式(1)”
MS190>5+30×MFR−0.88 (1)”
で示される関係にある。(1)式を満たさない場合、流動性が乏しく、良好な薄肉成形品を得られない恐れがある。
The melt tension MS 190 (mN) and MFR (g / 10 min, 190 ° C.) measured at 190 ° C. of the polyethylene resin used in the injection-molded product of the present invention are as follows:
MS 190 > 22 × MFR −0.88 (1)
Preferably, the following formula (1) ′
MS 190 > 30 × MFR− 0.88 (1) ′
More preferably, the following formula (1) "
MS 190 > 5 + 30 × MFR −0.88 (1) ”
It is in the relationship shown by. If the formula (1) is not satisfied, the fluidity is poor, and a good thin molded product may not be obtained.
また、本発明の射出成形体に用いられるポリエチレン系樹脂の160℃で測定した溶融張力MS160(mN)とMFR(g/10分、190℃)は、
MS160>110−110×log(MFR) (2)
で示される関係にあり、好ましくは下記式(2)’
MS160>130−110×log(MFR) (2)’
で示される関係にあり、さらに好ましくは下記式(2)”
MS160>150−110×log(MFR) (2)”
で示される関係にある。(2)式を満たさない場合、流動性が悪く、薄肉の射出成形体を得られない恐れがある。
The melt tension MS 160 (mN) and MFR (g / 10 minutes, 190 ° C.) measured at 160 ° C. of the polyethylene resin used in the injection-molded article of the present invention are as follows:
MS 160 > 110-110 × log (MFR) (2)
Preferably, the following formula (2) ′
MS 160 > 130-110 × log (MFR) (2) ′
More preferably, the following formula (2) "
MS 160 > 150-110 × log (MFR) (2) ”
It is in the relationship shown by. If the formula (2) is not satisfied, the fluidity is poor and a thin injection molded product may not be obtained.
本発明の射出成形体に用いられるポリエチレン系樹脂は、示差走査型熱量計(DSC)による昇温測定において得られる吸熱曲線のピークが一つであることを特徴とし、これによって得られる射出成形体は寸法安定性に優れ、かつ耐熱性にも優れるものとなる。吸熱曲線は、アルミニウム製のパンに5〜10mgのサンプルを挿填し、DSCにて昇温することによって得られる。なお、昇温測定は、予め230℃で3分間放置した後、10℃/分で−10℃まで降温し、その後、10℃/分の昇温速度で150℃まで昇温することにより行われる。 The polyethylene-based resin used in the injection-molded article of the present invention has one endothermic curve peak obtained in temperature rise measurement by a differential scanning calorimeter (DSC), and the injection-molded article obtained thereby Is excellent in dimensional stability and heat resistance. The endothermic curve is obtained by inserting 5 to 10 mg of sample into an aluminum pan and raising the temperature with DSC. Note that the temperature rise measurement is performed by previously leaving at 230 ° C. for 3 minutes, then lowering the temperature to −10 ° C. at 10 ° C./min, and then raising the temperature to 150 ° C. at a rate of 10 ° C./min .
本発明の射出成形体に用いられるポリエチレン系樹脂は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)/固有粘度計によって評価した収縮因子(g’値)が0.1以上0.9未満、さらには0.1以上0.7以下であることが好ましく、これによってポリエチレン系樹脂を射出成形するする際の収縮が小さくなるため、得られる射出成形体の収縮が低減する。本発明における収縮因子(g’値)とは、長鎖分岐の程度を表すパラメータであり、重量平均分子量(Mw)の3倍の絶対分子量における本ポリエチレン系樹脂の固有粘度と、分岐が全くない高密度ポリエチレン(HDPE)の同じ分子量における固有粘度との比である。また、このg’値とGPC/光散乱計によって評価した収縮因子(g値)との間には、好ましくは式(3)、さらに好ましくは式(3)’で示される関係があり、これによって成形品の収縮率はさらに低減する。なお、g値はMwの3倍の絶対分子量における本ポリエチレン系樹脂の慣性半径の二乗平均と、分岐が全くないHDPEの同じ分子量における慣性半径の二乗平均との比である。 The polyethylene resin used in the injection-molded article of the present invention has a shrinkage factor (g ′ value) evaluated by gel permeation chromatography (GPC) / intrinsic viscometer of 0.1 or more and less than 0.9, and further 0.1 It is preferable that it is 0.7 or more, and this reduces shrinkage when the polyethylene resin is injection-molded, so that shrinkage of the obtained injection-molded body is reduced. The shrinkage factor (g ′ value) in the present invention is a parameter representing the degree of long-chain branching, and the intrinsic viscosity of the polyethylene-based resin at an absolute molecular weight three times the weight average molecular weight (M w ) is completely different from the branching. It is the ratio of the intrinsic viscosity at the same molecular weight of no high density polyethylene (HDPE). Further, the relationship between the g ′ value and the contraction factor (g value) evaluated by the GPC / light scatterometer is preferably the formula (3), more preferably the formula (3) ′. Thus, the shrinkage rate of the molded product is further reduced. In addition, g value is a ratio of the root mean square of the inertial radius of this polyethylene-type resin in the absolute molecular weight 3 times Mw , and the mean square of the inertial radius in the same molecular weight of HDPE without a branch.
0.2<log(g’)/log(g)<1.3 (3)
0.5<log(g’)/log(g)<1.0 (3)’
さらに、Mwの3倍の絶対分子量におけるg値(g3M)とMwの1倍の絶対分子量におけるg値(gM)の間には、式(4)、好ましくは式(4)’、さらに好ましくは式(4)”で示される関係があることが、成形品の収縮率低減のために望ましい。
0.2 <log (g ′) / log (g) <1.3 (3)
0.5 <log (g ′) / log (g) <1.0 (3) ′
Further, between the g value in an absolute molecular weight three times the M w (g 3M) and g values of the absolute molecular weight of 1 × M w (g M), formula (4), preferably of formula (4) ' More preferably, the relationship represented by the formula (4) "is desirable for reducing the shrinkage rate of the molded product.
0<g3M/gM≦1 (4)
0<g3M/gM≦0.9 (4)’
0<g3M/gM≦0.8 (4)”
本発明の射出成形体を構成するポリエチレン系樹脂は、エチレンを重合することによって得られる末端にビニル基を有するエチレン重合体、またはエチレンと炭素数3以上のオレフィンを共重合することによって得られる末端にビニル基を有するエチレン共重合体であり、
(E)Mnが2,000以上であり、
(F)Mw/Mnが2以上5以下である
マクロモノマーの存在下に、エチレンおよび任意に炭素数3以上のオレフィンを重合することによって得られたものであることが望ましい。マクロモノマーとは、末端にビニル基を有するオレフィン重合体であり、好ましくはエチレンを重合することによって得られる末端にビニル基を有するエチレン重合体、またはエチレンと炭素数3以上のオレフィンを共重合することによって得られる末端にビニル基を有するエチレン共重合体であり、さらに好ましくは任意に用いられる炭素数3以上のオレフィンに由来する分岐以外の分岐のうち、長鎖分岐(すなわち、13C−NMR測定で検出されるヘキシル基以上の分岐)が、主鎖メチレン炭素1,000個当たり0.01個未満である、末端にビニル基を有する直鎖状エチレン重合体または直鎖状エチレン共重合体である。
0 <g 3M / g M ≦ 1 (4)
0 <g 3M / g M ≦ 0.9 (4) ′
0 <g 3M / g M ≦ 0.8 (4) ”
The polyethylene resin constituting the injection molded article of the present invention is an ethylene polymer having a vinyl group at the terminal obtained by polymerizing ethylene, or a terminal obtained by copolymerizing ethylene and an olefin having 3 or more carbon atoms. Is an ethylene copolymer having a vinyl group,
(E) M n is 2,000 or more,
(F) It is desirable to be obtained by polymerizing ethylene and optionally an olefin having 3 or more carbon atoms in the presence of a macromonomer having M w / M n of 2 or more and 5 or less. The macromonomer is an olefin polymer having a vinyl group at the terminal, preferably an ethylene polymer having a vinyl group at the terminal obtained by polymerizing ethylene, or copolymerizing ethylene and an olefin having 3 or more carbon atoms. The ethylene copolymer having a vinyl group at the terminal obtained by the above method, more preferably long chain branching (i.e., 13 C-NMR among branches other than the branch derived from olefin having 3 or more carbon atoms, which is optionally used). Linear ethylene polymer or linear ethylene copolymer having a vinyl group at the terminal, wherein the number of branches of hexyl groups detected by measurement is less than 0.01 per 1,000 main chain methylene carbons It is.
炭素数3以上のオレフィンとしては、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ブテンもしくはビニルシクロアルカン等のα−オレフィン、ノルボルネンもしくはノルボルナジエン等の環状オレフィン、ブタジエンもしくは1,4−ヘキサジエン等のジエンまたはスチレンを例示することができる。また、これらのオレフィンを2種類以上混合して用いることもできる。 Examples of the olefin having 3 or more carbon atoms include propylene, 1-butene, 1-hexene, 1-octene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-butene, α-olefin such as vinylcycloalkane, norbornene, Examples include cyclic olefins such as norbornadiene, dienes such as butadiene or 1,4-hexadiene, and styrene. Two or more of these olefins can be mixed and used.
マクロモノマーとして末端にビニル基を有するエチレン重合体または末端にビニル基を有するエチレン共重合体を用いる場合、その直鎖状ポリエチレン換算の数平均分子量(Mn)は、2,000以上であり、好ましくは5,000以上であり、さらに好ましくは10,000以上である。直鎖状ポリエチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、4,000以上であり、好ましくは10,000以上であり、さらに好ましくは15,000より大きい。また、重量平均分子量(Mw)とMnの比(Mw/Mn)は、2以上5以下であり、好ましくは2以上4以下であり、さらに好ましくは2以上3.5以下である。下記一般式(5)
Z=[X/(X+Y)]×2 (5)
(ここで、Xはマクロモノマーの主鎖メチレン炭素1,000個当たりのビニル末端数であり、Yはマクロモノマーの主鎖メチレン炭素1,000個当たりの飽和末端数である。)
で表されるビニル末端数と飽和末端数の比(Z)は0.25以上1以下であり、好ましくは0.50以上1以下である。XおよびYは、1H−NMR、13C−NMRまたはFT−IR等で求められる。例えば、13C−NMRにおいて、ビニル末端は114ppm、139ppm、飽和末端は32.3ppm、22.9ppm、14.1ppmのピークにより、その存在および量が確認できる。
When an ethylene polymer having a vinyl group at the terminal or an ethylene copolymer having a vinyl group at the terminal is used as the macromonomer, the number average molecular weight (M n ) in terms of linear polyethylene is 2,000 or more, Preferably it is 5,000 or more, More preferably, it is 10,000 or more. The weight average molecular weight (M w ) in terms of linear polyethylene is 4,000 or more, preferably 10,000 or more, more preferably more than 15,000. The ratio of the weight average molecular weight (M w ) to M n (M w / M n ) is 2 or more and 5 or less, preferably 2 or more and 4 or less, more preferably 2 or more and 3.5 or less. . The following general formula (5)
Z = [X / (X + Y)] × 2 (5)
(Where X is the number of vinyl ends per 1,000 main chain methylene carbons of the macromonomer, and Y is the number of saturated ends per 1,000 main chain methylene carbons of the macromonomer.)
The ratio (Z) between the number of vinyl ends and the number of saturated ends represented by is from 0.25 to 1, preferably from 0.50 to 1. X and Y are determined by 1 H-NMR, 13 C-NMR, FT-IR, or the like. For example, in 13 C-NMR, the presence and amount of vinyl end can be confirmed by peaks at 114 ppm and 139 ppm at the vinyl end and 32.3 ppm, 22.9 ppm and 14.1 ppm at the saturated end.
本発明におけるマクロモノマーの製造方法に関して特に限定はないが、マクロモノマーとして末端にビニル基を有するエチレン重合体または末端にビニル基を有するエチレン共重合体を製造する場合は、例えば、周期表第3族、第4族、第5族および第6族から選ばれる遷移金属を含有するメタロセン化合物を主成分として含む触媒を用いてエチレンを重合する方法を用いることができる。助触媒としては、有機アルミニウム化合物、プロトン酸塩、ルイス酸塩、金属塩、ルイス酸および粘土鉱物等が挙げられる。 The production method of the macromonomer in the present invention is not particularly limited, but when producing an ethylene polymer having a vinyl group at the terminal or an ethylene copolymer having a vinyl group at the terminal as the macromonomer, for example, the periodic table 3 A method of polymerizing ethylene using a catalyst containing a metallocene compound containing a transition metal selected from Group 4, Group 4, Group 5 and Group 6 as a main component can be used. Examples of the cocatalyst include organoaluminum compounds, proton acid salts, Lewis acid salts, metal salts, Lewis acids and clay minerals.
本発明に用いられるポリエチレン系樹脂は、例えば、周期表第3族、第4族、第5族および第6族から選ばれる遷移金属を含有するメタロセン化合物を主成分として含む触媒を用いて、マクロモノマーの存在下に、エチレンおよび任意に炭素数3以上のオレフィンを重合することによって得られる。また、マクロモノマーの製造と同様に、助触媒を用いることができる。重合温度は、−70〜300℃、好ましくは0〜250℃、さらに好ましくは20〜150℃の範囲である。エチレン分圧は、0.001〜300MPa、好ましくは0.005〜50MPa、さらに好ましくは0.01〜10MPaの範囲である。また、重合系内に分子量調節剤として水素を存在させてもよい。 The polyethylene resin used in the present invention is, for example, a catalyst containing a metallocene compound containing a transition metal selected from Group 3, Group 4, Group 5 and Group 6 of the periodic table as a main component. It is obtained by polymerizing ethylene and optionally an olefin having 3 or more carbon atoms in the presence of a monomer. Moreover, a cocatalyst can be used similarly to manufacture of a macromonomer. The polymerization temperature is in the range of -70 to 300 ° C, preferably 0 to 250 ° C, more preferably 20 to 150 ° C. The ethylene partial pressure is in the range of 0.001 to 300 MPa, preferably 0.005 to 50 MPa, and more preferably 0.01 to 10 MPa. Further, hydrogen may be present as a molecular weight regulator in the polymerization system.
本発明において、マクロモノマーの存在下に、エチレンと炭素数3以上のオレフィンを重合する場合、エチレン/炭素数3以上のオレフィン(モル比)は、1〜200、好ましくは3〜100、さらに好ましくは5〜50の供給割合を用いることができる。 In the present invention, when ethylene and an olefin having 3 or more carbon atoms are polymerized in the presence of a macromonomer, the ethylene / olefin having 3 or more carbon atoms (molar ratio) is 1 to 200, preferably 3 to 100, and more preferably. 5 to 50 can be used.
本発明の射出成形体に用いられるポリエチレン系樹脂は、耐熱安定剤、耐候安定剤、帯電防止剤、防曇剤、抗ブロッキング剤、スリップ剤、滑剤、核剤、顔料、タッキファイヤー、カーボンブラック、タルク、ガラス粉、ガラス繊維等の無機充填剤または補強剤、有機充填剤または補強剤、難燃剤、中性子遮蔽剤等の公知の添加剤を配合することができる。また、他の熱可塑性樹脂と混合して用いることもできる。これらの例として、粘着付与樹脂、ワックス、HDPE、L−LDPE、LDPE、ポリプロピレン、ポリ−1−ブテン、ポリ−4−メチル−1−ペンテン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリスチレン、これらの無水マレイン酸グラフト物等を例示することができる。混合方法としては、各成分をバンバリーミキサー、ロールミキサー、ニーダー、高速回転ミキサー、押出機等の各種混練機、好ましくは単軸もしくは二軸押出機を用いて混合・混練することができる。また、射出成形加工時に混練することもできる。さらに、適当な良溶媒を用いて、溶液ブレンドにより混合することもできる。 The polyethylene resin used in the injection molded product of the present invention is a heat resistance stabilizer, weather resistance stabilizer, antistatic agent, antifogging agent, antiblocking agent, slip agent, lubricant, nucleating agent, pigment, tackifier, carbon black, Known additives such as inorganic fillers or reinforcing agents such as talc, glass powder, and glass fiber, organic fillers or reinforcing agents, flame retardants, and neutron shielding agents can be blended. Moreover, it can also be used by mixing with other thermoplastic resins. Examples of these are tackifying resins, waxes, HDPE, L-LDPE, LDPE, polypropylene, poly-1-butene, poly-4-methyl-1-pentene, ethylene / vinyl acetate copolymer, ethylene / vinyl alcohol copolymer. Examples thereof include polymers, polystyrene, and maleic anhydride graft products thereof. As a mixing method, each component can be mixed and kneaded using various kneaders such as a Banbury mixer, a roll mixer, a kneader, a high-speed rotary mixer, and an extruder, preferably a single screw or twin screw extruder. It can also be kneaded during injection molding. Furthermore, it can also mix by solution blend using a suitable good solvent.
射出成形機は通常のものでよく、また、使用する金型も特に制限はなく、通常の金型を使用することができ、事前に冷却水通水パスの大きさ、位置などを変更したり、特別の通水条件を選ぶ必要もない。容器を成形する際のシリンダー温度条件、型締圧、射出圧、射出時間、冷却時間などの成形条件には特に制限がなく、通常の条件を選べばよい。金型からの成形品の離型も、金型キャビティ内で成形品が変形しない温度まで冷却し、離型するという通常の方法で行えばよい。 The injection molding machine may be a normal one, and there is no particular limitation on the mold to be used. A normal mold can be used, and the size and position of the cooling water flow path can be changed in advance. There is no need to select special water flow conditions. There are no particular limitations on the molding conditions such as cylinder temperature conditions, mold clamping pressure, injection pressure, injection time, and cooling time when molding the container, and normal conditions may be selected. The release of the molded product from the mold may be performed by a normal method of cooling to a temperature at which the molded product does not deform in the mold cavity and releasing the mold.
射出成形条件としては、シリンダー温度160〜200℃、金型温度5〜40℃、スクリュー回転数40〜300rpm、射出圧力4〜14MPa等の範囲を用いることができる。 As injection molding conditions, a cylinder temperature of 160 to 200 ° C., a mold temperature of 5 to 40 ° C., a screw rotation speed of 40 to 300 rpm, an injection pressure of 4 to 14 MPa, and the like can be used.
本発明に用いられるポリエチレン系樹脂は、従来のポリエチレン系樹脂に比べて優れた流動性を有している。このため、分子量の大きなポリエチレン系樹脂を使用しても射出成形が行えることから、それから得られる射出成形体は、高剛性でかつ高衝撃特性を有するものとなる。 The polyethylene resin used in the present invention has excellent fluidity as compared with the conventional polyethylene resin. For this reason, since injection molding can be performed even if a polyethylene resin having a large molecular weight is used, an injection molded product obtained therefrom has high rigidity and high impact characteristics.
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
変性ヘクトライトの調製、マクロモノマー製造用触媒の調製、マクロモノマーの製造、ポリエチレンの製造および溶媒精製は、全て不活性ガス雰囲気下で行った。変性ヘクトライトの調製、マクロモノマー製造用触媒の調製、マクロモノマーの製造、ポリエチレンの製造に用いた溶媒等は、全て予め公知の方法で精製、乾燥、脱酸素を行ったものを用いた。ジフェニルシランジイルビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(1−シクロペンタジエニル)(2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリドは公知の方法により合成、同定したものを用いた。トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(0.714M)は東ソー・ファインケム(株)製を用いた。 Preparation of modified hectorite, preparation of a catalyst for producing a macromonomer, production of a macromonomer, production of polyethylene and solvent purification were all carried out under an inert gas atmosphere. As the preparation of modified hectorite, the preparation of a catalyst for producing a macromonomer, the production of a macromonomer, the solvent used for the production of polyethylene, all of the solvents previously purified, dried and deoxygenated in a known manner were used. Diphenylsilanediylbis (cyclopentadienyl) zirconium dichloride and diphenylmethylene (1-cyclopentadienyl) (2,7-di-t-butyl-9-fluorenyl) zirconium dichloride were synthesized and identified by known methods. Was used. A hexane solution (0.714M) of triisobutylaluminum was manufactured by Tosoh Finechem Corporation.
さらに、実施例および比較例におけるポリエチレン系樹脂の諸物性は、以下に示す方法により測定した。 Furthermore, various physical properties of the polyethylene resins in Examples and Comparative Examples were measured by the methods shown below.
〜分子量および分子量分布〜
重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)によって測定した。GPC装置としては東ソー(株)製 HLC−8121GPC/HTを用い、カラムとしては東ソー(株)製 TSKgel GMHhr−H(20)HTを用い、カラム温度を140℃に設定し、溶離液として1,2,4−トリクロロベンゼンを用いて測定した。測定試料は1.0mg/mLの濃度で調製し、0.3mL注入して測定した。分子量の検量線は、分子量既知のポリスチレン試料を用いて校正されている。なお、MwおよびMnは直鎖状ポリエチレン換算の値として求めた。
-Molecular weight and molecular weight distribution-
The weight average molecular weight (M w ) and number average molecular weight (M n ) were measured by gel permeation chromatography (GPC). Tosoh Co., Ltd. HLC-8121GPC / HT is used as the GPC device, Tosoh Co., Ltd. TSKgel GMHhr-H (20) HT is used as the column, the column temperature is set to 140 ° C., and 1 is used as the eluent. The measurement was performed using 2,4-trichlorobenzene. A measurement sample was prepared at a concentration of 1.0 mg / mL, and 0.3 mL was injected and measured. The calibration curve of molecular weight is calibrated using a polystyrene sample having a known molecular weight. In addition, Mw and Mn were calculated | required as a value of linear polyethylene conversion.
〜収縮因子(g’値)〜
収縮因子(g’値)は、GPCによって分別したポリエチレン系樹脂の[η]を測定する手法で求めたMwの3倍の絶対分子量における[η]を、分岐が全くないHDPEの同一分子量における[η]で除した値である。GPC装置としては東ソー(株)製 HLC−8121GPC/HTを用い、カラムとしては東ソー(株)製 TSKgel GMHhr−H(20)HTを用い、カラム温度を145℃に設定し、溶離液として1,2,4−トリクロロベンゼンを用いて測定した。測定試料は2.0mg/mLの濃度で調製し、0.3mL注入して測定した。粘度計は、Viscotek社製 キャピラリー差圧粘度計210R+を用いた。
-Contraction factor (g 'value)-
The shrinkage factor (g ′ value) is the [η] at 3 times the absolute molecular weight of Mw determined by the method of measuring [η] of polyethylene resin fractionated by GPC, at the same molecular weight of HDPE without any branching. The value divided by [η]. Tosoh Co., Ltd. HLC-8121GPC / HT is used as the GPC device, Tosoh Co., Ltd. TSKgel GMHhr-H (20) HT is used as the column, the column temperature is set to 145 ° C., and 1 is used as the eluent. Measurement was performed using 2,4-trichlorobenzene. A measurement sample was prepared at a concentration of 2.0 mg / mL, and 0.3 mL was injected and measured. As a viscometer, a capillary differential pressure viscometer 210R + manufactured by Viscotek was used.
〜収縮因子(g値)〜
収縮因子(g値)は、GPCによって分別したポリエチレン系樹脂を、光散乱によって慣性半径を測定する手法で求めた。本発明の射出成形体に用いるポリエチレン系樹脂のMwの3倍の絶対分子量における慣性半径の二乗平均を、分岐が全くないHDPEの同一分子量における慣性半径の二乗平均で除した値である。光散乱検出器としては、Wyatt Technology社製 多角度光散乱検出器DAWV EOSを用い、690nmの波長で、29.5°、33.3°、39.0°、44.8°、50.7°、57.5°、64.4°、72.3°、81.1°、90.0°、98.9°、107.7°、116.6°、125.4°、133.2°、140.0°、145.8°の検出角度で測定した。
~ Shrink factor (g value) ~
The shrinkage factor (g value) was determined by a method of measuring the radius of inertia of a polyethylene resin fractionated by GPC by light scattering. This is a value obtained by dividing the root mean square of the radius of inertia at an absolute molecular weight of 3 times Mw of the polyethylene resin used in the injection-molded product of the present invention by the root mean square of the same molecular weight of HDPE having no branches. As the light scattering detector, a multi-angle light scattering detector DAWV EOS manufactured by Wyatt Technology was used, and the wavelength of 690 nm was 29.5 °, 33.3 °, 39.0 °, 44.8 °, 50.7. °, 57.5 °, 64.4 °, 72.3 °, 81.1 °, 90.0 °, 98.9 °, 107.7 °, 116.6 °, 125.4 °, 133.2 Measurements were made at detection angles of °, 140.0 °, and 145.8 °.
〜Z値〜
ビニル末端、飽和末端などのマクロモノマーの末端構造は、日本電子(株)製 JNM−ECA400型核磁気共鳴装置を用いて、13C−NMRによって測定した。溶媒はテトラクロロエタン−d2である。ビニル末端数は、主鎖メチレン炭素(化学シフト:30ppm)1,000個当たりの個数として114ppm、139ppmのピークの平均値から求めた。また、飽和末端数は、同様に32.3ppm、22.9ppm、14.1ppmのピークの平均値から求めた。このビニル末端数(X)と飽和末端数(Y)から、Z=[X/(X+Y)]×2を求めた。
~ Z value ~
The terminal structure of a macromonomer such as a vinyl terminal or a saturated terminal was measured by 13 C-NMR using a JNM-ECA400 type nuclear magnetic resonance apparatus manufactured by JEOL Ltd. The solvent is tetrachloroethane -d 2. The number of vinyl ends was determined from the average value of peaks at 114 ppm and 139 ppm as the number per 1,000 main chain methylene carbons (chemical shift: 30 ppm). Similarly, the number of saturated terminals was determined from the average value of peaks at 32.3 ppm, 22.9 ppm, and 14.1 ppm. From this vinyl terminal number (X) and saturated terminal number (Y), Z = [X / (X + Y)] × 2 was determined.
〜密度〜
密度は、JIS K6922−1(1998)に準拠して密度勾配管法で測定した。
~density~
The density was measured by a density gradient tube method according to JIS K6922-1 (1998).
〜MFR〜
MFRは、JIS K6922−1(1998)に準拠して190℃、2.16kg荷重で測定した。
~ MFR ~
MFR was measured at 190 ° C. under a load of 2.16 kg in accordance with JIS K6922-1 (1998).
〜長鎖分岐数〜
ポリエチレン系樹脂の長鎖分岐数は、日本電子(株)製 JNM−GSX270型核磁気共鳴装置を用いて、13C−NMRによって測定した。
~ Number of long chain branches ~
The number of long chain branches of the polyethylene resin was measured by 13 C-NMR using a JNM-GSX270 type nuclear magnetic resonance apparatus manufactured by JEOL Ltd.
〜溶融張力(MS)〜
溶融張力(MS)の測定に用いたポリエチレンは、予め耐熱安定剤としてイルガノックス1010TM(チバスペシャリティケミカルズ社製)1,500ppm、イルガフォス168TM(チバスペシャリティケミカルズ社製)1,500ppmを添加し、インターナルミキサー(東洋精機製作所製、商品名:ラボプラストミル)を用いて、窒素気流下、190℃、回転数30rpmで3分間混練したものを用いた。溶融張力(MS)は、バレル直径9.55mmの毛管粘度計(東洋精機製作所、商品名:キャピログラフ)に、長さ(L)が8mm、直径(D)が2.095mm、流入角が90°のダイを装着し測定した。MSは、温度を160℃または190℃に設定し、ピストン降下速度を10mm/分、延伸比を47に設定し、引き取りに必要な荷重(mN)をMSとした。
~ Melting tension (MS) ~
The polyethylene used for the measurement of melt tension (MS) is pre-added with 1,500 ppm Irganox 1010 TM (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) and 1,500 ppm Irgafos 168 TM (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) as a heat stabilizer. An internal mixer (trade name: Labo Plast Mill, manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) was used, which was kneaded for 3 minutes at 190 ° C. and a rotation speed of 30 rpm under a nitrogen stream. The melt tension (MS) is a capillary viscometer (Toyo Seiki Seisakusho, trade name: Capillograph) with a barrel diameter of 9.55 mm, a length (L) of 8 mm, a diameter (D) of 2.095 mm, and an inflow angle of 90 °. A die was mounted and measured. For MS, the temperature was set to 160 ° C. or 190 ° C., the piston lowering speed was set to 10 mm / min, the stretch ratio was set to 47, and the load (mN) required for take-up was MS.
〜吸熱ピークの数〜
DSC(パーキンエルマー社製、商品名:DSC−7)を用いて測定を行なった。5〜10mgのポリエチレン系樹脂をアルミニウムパンに挿填し、DSCに設置した後、80℃/分の昇温速度で230℃まで昇温し、230℃で3分間放置する。その後、10℃/分の降温速度で−10℃まで冷却し、再度10℃/分の昇温速度で−10℃から150℃まで昇温する手順で昇温/降温操作を行い、2回目の昇温時に観測される吸熱曲線のピーク数を評価した。
~ Number of endothermic peaks ~
Measurement was performed using DSC (trade name: DSC-7, manufactured by Perkin Elmer). 5-10 mg of polyethylene-based resin is inserted into an aluminum pan, placed on the DSC, then heated to 230 ° C. at a temperature increase rate of 80 ° C./min, and left at 230 ° C. for 3 minutes. Thereafter, the temperature is cooled to −10 ° C. at a rate of temperature decrease of 10 ° C./min, and the temperature is increased / decreased from −10 ° C. to 150 ° C. at a rate of temperature increase of 10 ° C./min. The number of endothermic curves observed at the time of temperature increase was evaluated.
〜流動性の評価〜
東芝製射出成形機IS−100E、肉厚0.6mmの渦巻き溝の金型を用いて、中央ゲートより射出により溶融ポリエチレン樹脂組成物を圧入して成形品を作り、その流動距離(スパイラルフローディスタンス)により流動性を評価した。射出圧力75MPa、射出時間10秒、金型温度40℃、樹脂温度160℃、190℃の条件下でスパイラルフローディスタンス(SFD)を測定した。
~ Evaluation of fluidity ~
Using a Toshiba injection molding machine IS-100E, a 0.6mm thick spiral groove mold, a molten polyethylene resin composition is injected by injection from the center gate to make a molded product, and its flow distance (spiral flow distance) ) To evaluate the fluidity. Spiral flow distance (SFD) was measured under conditions of an injection pressure of 75 MPa, an injection time of 10 seconds, a mold temperature of 40 ° C., a resin temperature of 160 ° C., and 190 ° C.
〜成形体の物性〜
東芝製射出成形機IS−100Eを用い、肉厚1mm、縦10cm、横10cmの平板を成形した。得られた平板のアイゾット衝撃強さ(JIS K7106)、オルゼン曲げこわさ(JIS K7110)を評価した。
~ Physical properties of compacts ~
Using a Toshiba injection molding machine IS-100E, a flat plate having a thickness of 1 mm, a length of 10 cm, and a width of 10 cm was formed. The obtained flat plate was evaluated for Izod impact strength (JIS K7106) and Olsen bending stiffness (JIS K7110).
実施例1
[変性ヘクトライトの調製]
水60mLにエタノール60mLと37%濃塩酸2.0mLを加えた後、得られた溶液にN,N−ジメチルオクタデシルアミン 6.55g(0.022mol)を添加し、60℃に加熱することによって、N,N−ジメチルオクタデシルアミン塩酸塩溶液を調製した。この溶液にヘクトライト20gを加えた。この懸濁液を60℃で3時間撹拌し、上澄液を除去した後、60℃の水1Lで洗浄した。その後、60℃、10−3torrで24時間乾燥し、ジェットミルで粉砕することによって、平均粒径5.2μmの変性ヘクトライトを得た。元素分析の結果、変性ヘクトライト1g当たりのイオン量は0.85mmolであった。
Example 1
[Preparation of modified hectorite]
After adding 60 mL of ethanol and 2.0 mL of 37% concentrated hydrochloric acid to 60 mL of water, 6.55 g (0.022 mol) of N, N-dimethyloctadecylamine was added to the resulting solution and heated to 60 ° C. An N, N-dimethyloctadecylamine hydrochloride solution was prepared. To this solution was added 20 g of hectorite. The suspension was stirred at 60 ° C. for 3 hours, the supernatant was removed, and then washed with 1 L of 60 ° C. water. Then, it dried at 60 degreeC and 10 < -3 > torr for 24 hours, and the modified | denatured hectorite with an average particle diameter of 5.2 micrometers was obtained by grind | pulverizing with a jet mill. As a result of elemental analysis, the amount of ions per gram of modified hectorite was 0.85 mmol.
[マクロモノマー製造用触媒の調製]
上記変性ヘクトライト8.0gをヘキサン29mLに懸濁させ、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(0.714M)46mLを添加し、室温で1時間攪拌することにより、変性ヘクトライトとトリイソブチルアルミニウムの接触生成物を得た。一方、ジフェニルシランジイルビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド151mg(320μmol)をトルエンに溶解させたものを添加し、室温で一晩攪拌することにより、触媒スラリー(100g/L)を得た。
[Preparation of catalyst for macromonomer production]
8.0 g of the above modified hectorite is suspended in 29 mL of hexane, 46 mL of hexane solution of triisobutylaluminum (0.714M) is added, and the mixture is stirred for 1 hour at room temperature, whereby contact formation of the modified hectorite and triisobutylaluminum occurs. I got a thing. On the other hand, 151 mg (320 μmol) of diphenylsilanediylbis (cyclopentadienyl) zirconium dichloride dissolved in toluene was added and stirred overnight at room temperature to obtain a catalyst slurry (100 g / L).
[マクロモノマーの製造]
10Lオートクレーブに、ヘキサン6,000mLとトリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(0.714mol/L)5.0mLを導入し、オートクレーブの内温を85℃に昇温した。このオートクレーブに、上記触媒スラリー0.88mLを添加し、エチレンを分圧が1.2MPaになるまで導入して重合を開始した。重合中、分圧が1.2MPaに保たれるようにエチレンを連続的に導入した。また、重合温度を85℃に制御した。重合開始90分後に、内温を50℃まで降温してオートクレーブの内圧を0.1MPaまで脱圧した後、オートクレーブに窒素を0.6MPaになるまで導入して脱圧した。この操作を5回繰り返した。このオートクレーブから抜き出したマクロモノマーのMnは14,400、Mw/Mnは3.02であり、13C−NMRによりマクロモノマーの末端構造を解析したところ、ビニル末端数と飽和末端数の比(Z)はZ=0.65であった。また、13C−NMRにおいてメチル分岐が1,000炭素原子当たり0.41個、エチル分岐が1,000炭素原子当たり0.96個検出された。さらに、13C−NMRにおいて長鎖分岐は検出されなかった。
[Manufacture of macromonomer]
To a 10 L autoclave, 6,000 mL of hexane and 5.0 mL of a hexane solution of triisobutylaluminum (0.714 mol / L) were introduced, and the internal temperature of the autoclave was raised to 85 ° C. To this autoclave, 0.88 mL of the catalyst slurry was added, and ethylene was introduced until the partial pressure reached 1.2 MPa to initiate polymerization. During the polymerization, ethylene was continuously introduced so that the partial pressure was kept at 1.2 MPa. The polymerization temperature was controlled at 85 ° C. 90 minutes after the start of the polymerization, the internal temperature was lowered to 50 ° C. and the internal pressure of the autoclave was depressurized to 0.1 MPa, and then nitrogen was introduced into the autoclave until the pressure became 0.6 MPa and depressurized. This operation was repeated 5 times. The Mn of the macromonomer extracted from the autoclave was 14,400, and Mw / Mn was 3.02. When the terminal structure of the macromonomer was analyzed by 13 C-NMR, the number of vinyl terminals and the number of saturated terminals were determined. The ratio (Z) was Z = 0.65. In 13 C-NMR, 0.41 methyl branches per 1,000 carbon atoms and 0.96 ethyl branches per 1,000 carbon atoms were detected. Furthermore, long chain branching was not detected in 13 C-NMR.
[ポリエチレンの製造]
上記で製造したマクロモノマーが含まれる10Lオートクレーブに、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(0.714mol/L)1.4mLとジフェニルメチレン(1−シクロペンタジエニル)(2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド 7μmolを導入し、オートクレーブの内温を60℃に昇温後、30分間攪拌した。続いてオートクレーブの内温を90℃に昇温後、エチレン/水素混合ガス(水素2,000ppm)を分圧が0.3MPaになるまで導入して重合を開始した。重合中、分圧が0.3MPaに保たれるようにエチレン/水素混合ガスを連続的に導入した。また、重合温度を90℃に制御した。重合開始173分後に、オートクレーブの内圧を脱圧した後、内容物を吸引ろ過した。乾燥後、865gのポリマーが得られた。得られたポリエチレンのMFRは4.3g/10分、密度は960kg/m3、Mwは9.6×104、Mw/Mnは6.6、長鎖分岐数は0.03個/1,000炭素、示差走査型熱量計による昇温測定において得られる吸熱曲線のピークは一つであった。得られたポリエチレンのSFD、オルゼン曲げこわさ、アイゾット衝撃強度は、前述の評価方法に従い測定した。その結果、得られたポリエチレンは良好な流動性を示し、かつ射出成形体も優れた物性を有していた。物性を表1〜4に示す。
[Production of polyethylene]
To a 10 L autoclave containing the macromonomer produced above, 1.4 mL of a hexane solution (0.714 mol / L) of triisobutylaluminum and diphenylmethylene (1-cyclopentadienyl) (2,7-di-t-butyl) -9-Fluorenyl) zirconium dichloride 7 μmol was introduced, and the internal temperature of the autoclave was raised to 60 ° C., followed by stirring for 30 minutes. Subsequently, after raising the internal temperature of the autoclave to 90 ° C., an ethylene / hydrogen mixed gas (2,000 ppm of hydrogen) was introduced until the partial pressure became 0.3 MPa to initiate polymerization. During the polymerization, an ethylene / hydrogen mixed gas was continuously introduced so that the partial pressure was maintained at 0.3 MPa. The polymerization temperature was controlled at 90 ° C. After 173 minutes from the start of polymerization, the internal pressure of the autoclave was released, and the contents were suction filtered. After drying, 865 g of polymer was obtained. The obtained polyethylene had an MFR of 4.3 g / 10 min, a density of 960 kg / m 3 , an M w of 9.6 × 10 4 , an M w / M n of 6.6, and a long chain branching number of 0.03. / 1,000 carbon, the peak of the endothermic curve obtained in the temperature rise measurement with a differential scanning calorimeter was one. The SFD, Olzen bending stiffness, and Izod impact strength of the obtained polyethylene were measured according to the evaluation methods described above. As a result, the obtained polyethylene showed good fluidity, and the injection-molded product also had excellent physical properties. The physical properties are shown in Tables 1-4.
実施例2
[ポリエチレンの製造]
実施例1で製造したマクロモノマーが含まれる10Lオートクレーブに、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(0.714mol/L)1.4mLとジフェニルメチレン(1−シクロペンタジエニル)(2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド 7μmolを導入し、オートクレーブの内温を90℃に昇温した。エチレン/水素混合ガス(水素3,000ppm)を分圧が0.3MPaになるまで導入して重合を開始した。重合中、分圧が0.3MPaに保たれるようにエチレン/水素混合ガスを連続的に導入した。また、重合温度を90℃に制御した。重合開始194分後に、オートクレーブの内圧を脱圧した後、内容物を吸引ろ過した。乾燥後、870gのポリマーが得られた。得られたポリエチレンのMFRは6.1g/10分、密度は958kg/m3、Mwは9.7×104、Mw/Mnは7.2、長鎖分岐数は0.03個/1,000炭素、示差走査型熱量計による昇温測定において得られる吸熱曲線のピークは一つであった。得られたポリエチレンは良好な流動性を有し、かつ射出成形体も優れた物性を有していた。物性を表1〜4に示す。
Example 2
[Production of polyethylene]
In a 10 L autoclave containing the macromonomer produced in Example 1, 1.4 mL of a hexane solution (0.714 mol / L) of triisobutylaluminum and diphenylmethylene (1-cyclopentadienyl) (2,7-di-t -Butyl-9-fluorenyl) zirconium dichloride 7 μmol was introduced, and the internal temperature of the autoclave was raised to 90 ° C. Polymerization was initiated by introducing an ethylene / hydrogen mixed gas (hydrogen 3,000 ppm) until the partial pressure reached 0.3 MPa. During the polymerization, an ethylene / hydrogen mixed gas was continuously introduced so that the partial pressure was maintained at 0.3 MPa. The polymerization temperature was controlled at 90 ° C. 194 minutes after the start of polymerization, the internal pressure of the autoclave was released, and the contents were suction filtered. After drying, 870 g of polymer was obtained. The obtained polyethylene has an MFR of 6.1 g / 10 min, a density of 958 kg / m 3 , an M w of 9.7 × 10 4 , an M w / M n of 7.2, and a long chain branching number of 0.03. / 1,000 carbon, the peak of the endothermic curve obtained in the temperature rise measurement with a differential scanning calorimeter was one. The obtained polyethylene had good fluidity, and the injection molded article also had excellent physical properties. The physical properties are shown in Tables 1-4.
実施例3
[ポリエチレンの製造]
実施例1で製造したマクロモノマーが含まれる10Lオートクレーブに、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(0.714mol/L)5mLとジフェニルメチレン(1−インデニル)(9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド 50μmolを導入し、オートクレーブの内温を85℃に昇温した。エチレンを分圧が0.3MPaになるまで導入して重合を開始した。重合中、分圧が0.3MPaに保たれるようにエチレンを連続的に導入した。また、重合温度を85℃に制御した。重合開始126分後に、オートクレーブの内圧を脱圧した後、内容物を吸引ろ過した。乾燥後、805gのポリマーが得られた。得られたポリエチレンのMFRは8.0g/10分、密度は972kg/m3、Mwは8.6×104、Mw/Mnは6.4、長鎖分岐数は0.03個/1,000炭素、示差走査型熱量計による昇温測定において得られる吸熱曲線のピークは一つであった。得られたポリエチレンは良好な流動性を有し、かつ射出成形体も優れた物性を有していた。物性を表1〜4に示す。
Example 3
[Production of polyethylene]
To the 10 L autoclave containing the macromonomer produced in Example 1, 5 mL of a hexane solution (0.714 mol / L) of triisobutylaluminum and 50 μmol of diphenylmethylene (1-indenyl) (9-fluorenyl) zirconium dichloride were introduced. Was raised to 85 ° C. Ethylene was introduced until the partial pressure reached 0.3 MPa to initiate polymerization. During the polymerization, ethylene was continuously introduced so that the partial pressure was maintained at 0.3 MPa. The polymerization temperature was controlled at 85 ° C. 126 minutes after the start of polymerization, the internal pressure of the autoclave was released, and the contents were suction filtered. After drying, 805 g of polymer was obtained. The obtained polyethylene had an MFR of 8.0 g / 10 min, a density of 972 kg / m 3 , an M w of 8.6 × 10 4 , an M w / M n of 6.4, and a long chain branching number of 0.03. / 1,000 carbon, the peak of the endothermic curve obtained in the temperature rise measurement with a differential scanning calorimeter was one. The obtained polyethylene had good fluidity, and the injection molded article also had excellent physical properties. The physical properties are shown in Tables 1-4.
比較例1
示差走査型熱量計による昇温測定において得られる吸熱曲線のピークが一つである、市販の高密度ポリエチレン(ニポロンハード#2000、東ソー(株)製、MFR=15g/10分、密度960kg/m3)を用いて、実施例1と同様の方法で射出成形を試みたが、流動性が不十分であり、成形体の衝撃強度も不十分であった。物性を表1〜4に示す。
Comparative Example 1
A commercially available high-density polyethylene (Nipolon Hard # 2000, manufactured by Tosoh Corp., MFR = 15 g / 10 min, density 960 kg / m 3 ) having one endothermic curve peak obtained in temperature rise measurement with a differential scanning calorimeter. ), Injection molding was attempted in the same manner as in Example 1, but the fluidity was insufficient and the impact strength of the molded article was insufficient. The physical properties are shown in Tables 1-4.
比較例2
示差走査型熱量計による昇温測定において得られる吸熱曲線のピークが一つである、市販の高密度ポリエチレン(ニポロンハード#2500、東ソー(株)製、MFR=8g/10分、密度961kg/m3)を用いて、実施例1と同様の方法で射出成形を試みたが、流動性が不十分であり、成形体の衝撃強度も不十分であった。物性を表1〜4に示す。
Comparative Example 2
A commercially available high-density polyethylene (Nipolon Hard # 2500, manufactured by Tosoh Corp., MFR = 8 g / 10 min, density 961 kg / m 3 ) having one peak of the endothermic curve obtained in the temperature rise measurement with a differential scanning calorimeter. ), Injection molding was attempted in the same manner as in Example 1, but the fluidity was insufficient and the impact strength of the molded article was insufficient. The physical properties are shown in Tables 1-4.
比較例3
示差走査型熱量計による昇温測定において得られる吸熱曲線のピークが一つである、市販の低密度ポリエチレン(ペトロセン203、東ソー(株)製、MFR=8g/10分、密度919kg/m3)を用いて、実施例1と同様の方法で射出成形を試みたが、流動性は十分であるものの、成形体の剛性が不十分であった。物性を表1〜4に示す。
Comparative Example 3
A commercially available low density polyethylene (Petrocene 203, manufactured by Tosoh Corporation, MFR = 8 g / 10 min, density 919 kg / m 3 ) having one peak of the endothermic curve obtained in the temperature rise measurement with a differential scanning calorimeter. Was used, and injection molding was attempted in the same manner as in Example 1, but the flowability was sufficient, but the rigidity of the molded body was insufficient. The physical properties are shown in Tables 1-4.
比較例4
示差走査型熱量計による昇温測定において得られる吸熱曲線のピークが一つである、市販のメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン(アフィニティPT1450、ダウケミカル社製、MFR=7.5g/10分、密度902kg/m3)を用いて、実施例1と同様の方法で射出成形を試みたが、流動性が不十分であることに加え、成形体の剛性も不十分であった。物性を表1〜4に示す。
Comparative Example 4
A commercially available metallocene linear low density polyethylene (affinity PT1450, manufactured by Dow Chemical Co., MFR = 7.5 g / 10 min), which has one peak of the endothermic curve obtained in the temperature rise measurement with a differential scanning calorimeter. Although injection molding was attempted by the same method as in Example 1 using a density of 902 kg / m 3 ), in addition to insufficient fluidity, the molded article had insufficient rigidity. The physical properties are shown in Tables 1-4.
Claims (4)
(A)密度が890kg/m3以上980kg/m3以下、
(B)炭素数6以上の長鎖分岐数が1,000個の炭素原子当たり0.01個以上3個以下、
(C)190℃で測定した溶融張力(MS190)(mN)と2.16kg荷重のMFR(g/10分、190℃)が、下記式(1)
MS190>22×MFR−0.88 (1)
を満たすと共に160℃で測定した溶融張力(MS160)(mN)と2.16kg荷重のMFR(g/10分、190℃)が、下記式(2)を満たし、
MS160>110−110×log(MFR) (2)
(D)示差走査型熱量計による昇温測定において得られる吸熱曲線のピークが一つである A polyethylene resin injection-molded article obtained by injection molding a polyethylene resin that satisfies the following requirements (A) to (D).
(A) The density is 890 kg / m 3 or more and 980 kg / m 3 or less,
(B) The number of long-chain branches having 6 or more carbon atoms is 0.01 to 3 per 1,000 carbon atoms,
(C) Melt tension (MS 190 ) (mN) measured at 190 ° C. and MFR (g / 10 min, 190 ° C.) with a load of 2.16 kg are represented by the following formula (1)
MS 190 > 22 × MFR −0.88 (1)
And the melt tension (MS 160 ) (mN) measured at 160 ° C. and the MFR (g / 10 min, 190 ° C.) with a load of 2.16 kg satisfy the following formula (2):
MS 160 > 110-110 × log (MFR) (2)
(D) There is one peak of the endothermic curve obtained in temperature rise measurement with a differential scanning calorimeter.
(E)Mnが2,000以上であり、
(F)Mw/Mnが2以上5以下である
マクロモノマーの存在下に、エチレンおよび任意に炭素数3以上のオレフィンを重合することによって得られるポリエチレン系樹脂を用いることを特徴とする請求項1に記載のポリエチレン系樹脂製射出成形体。 An ethylene polymer having a vinyl group at a terminal obtained by polymerizing ethylene, or an ethylene copolymer having a vinyl group at a terminal obtained by copolymerizing ethylene and an olefin having 3 or more carbon atoms;
(E) M n is 2,000 or more,
(F) A polyethylene resin obtained by polymerizing ethylene and optionally an olefin having 3 or more carbon atoms is used in the presence of a macromonomer having M w / M n of 2 or more and 5 or less. Item 2. An injection molded article made of polyethylene resin according to Item 1.
(G) Polyethylene resin injection molding according to claims 1 to 3, wherein a polyethylene resin having an MFR at 190 ° C and a load of 2.16 kg is 1 g / 10 min to 50 g / 10 min. body.
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- 2004-10-27 JP JP2004311875A patent/JP2006124447A/en active Pending
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