JP2010150525A - Ethylene-based resin for foam molding and foamed body - Google Patents
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Abstract
【課題】直鎖状低密度ポリエチレンの有する衝撃強度を過度に低下させることなく発泡倍率を高めた発泡成形体を得ることができる発泡成形用エチレン系樹脂を提供する。
【解決手段】以下の条件を全て満足する発泡成形用エチレン系樹脂。
(a)密度が890〜930kg/m3
(b)メルトフローレート(MFR)が0.1〜10g/10分
(c)流動の活性化エネルギー(Ea)が50kJ/mol未満
(d)Mz/Mwが3.5以上
(e)(Mz/Mw)/(Mw/Mn)≧2.0
(f)温度上昇溶離分別法によって測定される100℃以上での溶出樹脂量の割合が1重量%未満(ただし、エチレン系樹脂の重量を100重量%とする)
(g)150℃における溶融張力が4〜30cN
【選択図】なしThe present invention provides an ethylene-based resin for foam molding capable of obtaining a foam molded article having an increased expansion ratio without excessively reducing the impact strength of linear low density polyethylene.
An ethylene-based resin for foam molding that satisfies all of the following conditions.
(A) Density is 890-930 kg / m 3
(B) Melt flow rate (MFR) is 0.1 to 10 g / 10 min (c) Flow activation energy (Ea) is less than 50 kJ / mol (d) Mz / Mw is 3.5 or more (e) (Mz /Mw)/(Mw/Mn)≧2.0
(F) The ratio of the amount of the eluted resin at 100 ° C. or higher measured by the temperature rising elution fractionation method is less than 1% by weight (provided that the weight of the ethylene resin is 100% by weight)
(G) Melt tension at 150 ° C. is 4 to 30 cN
[Selection figure] None
Description
本発明は、発泡成形用エチレン系樹脂および発泡体に関するものである。 The present invention relates to an ethylene resin for foam molding and a foam.
直鎖状低密度ポリエチレンや高圧法低密度ポリエチレン等のエチレン系樹脂からなる発泡体は、柔軟性、断熱性に優れるため、緩衝材あるいは断熱材として種々の用途に利用されている。これら発泡体の成形方法としては押出機での樹脂の混練溶融中にブタンガスや炭酸ガスなどの物理発泡剤を注入し、押出し時に圧が開放されることで発泡せしめる無架橋発泡や、樹脂、熱分解型発泡剤および過酸化物を、発泡剤と過酸化物とが分解しない温度で溶融混合しシ−トに成形した後、過酸化物が分解する温度まで加熱してシートを架橋し、次いで発泡剤の分解温度以上にシートを加熱して発泡させる方法、あるいは樹脂と発泡剤とを、発泡剤が分解しない温度で溶融混合し、シ−トに成形した後、該シートに電子線を照射してシートを架橋し、次いで発泡剤の分解温度以上にシートを加熱して発泡させるいわゆる架橋発泡が知られている。
直鎖状低密度ポリエチレンは高圧法低密度ポリエチレンよりも強度に優れるが、発泡倍率の高い発泡成形体を得ることが高圧法低密度ポリエチレンよりも難しい。そのため直鎖状低密度ポリエチレンと高圧法低密度ポリエチレンをブレンドし発泡させることが提案されている(特許文献1、2参照)。
Foams made of ethylene resins such as linear low-density polyethylene and high-pressure method low-density polyethylene are excellent in flexibility and heat insulating properties, and thus are used in various applications as buffer materials or heat insulating materials. These foams can be molded by injecting a physical foaming agent such as butane gas or carbon dioxide during the kneading and melting of the resin in the extruder, and releasing the pressure during extrusion to allow foaming without foaming, resin, heat The decomposable foaming agent and peroxide are melt-mixed at a temperature at which the blowing agent and the peroxide are not decomposed and formed into a sheet, and then heated to a temperature at which the peroxide decomposes to crosslink the sheet, A method in which the sheet is heated to a temperature higher than the decomposition temperature of the foaming agent, or a resin and a foaming agent are melt-mixed at a temperature at which the foaming agent does not decompose and molded into a sheet, and then the sheet is irradiated with an electron beam. Then, so-called cross-linking foaming is known in which the sheet is cross-linked, and then the sheet is heated to foam above the decomposition temperature of the blowing agent.
Although linear low density polyethylene is superior in strength to high pressure method low density polyethylene, it is more difficult to obtain a foamed molded article having a high expansion ratio than high pressure method low density polyethylene. Therefore, it has been proposed to blend and foam linear low density polyethylene and high pressure method low density polyethylene (see Patent Documents 1 and 2).
しかしながら、上記樹脂組成物では、高圧法低密度ポリエチレンを配合することによって、発泡倍率は改良されるものの、衝撃強度が大きく低下することがあり、必ずしも十分満足のいくものではなかった。
かかる状況のもと、本発明は、上述したような問題点を解決し、直鎖状低密度ポリエチレンの有する衝撃強度を過度に低下させることなく発泡倍率を高めた発泡成形体を得ることができる発泡成形用エチレン系樹脂、および、該樹脂を発泡せしめてなる発泡体を提供するものである。
However, in the above resin composition, although the expansion ratio is improved by blending the high-pressure method low-density polyethylene, the impact strength may be greatly reduced, which is not always satisfactory.
Under such circumstances, the present invention can solve the above-described problems and obtain a foamed molded article having an increased expansion ratio without excessively reducing the impact strength of linear low density polyethylene. The present invention provides an ethylene resin for foam molding and a foam formed by foaming the resin.
本発明により、直鎖状低密度ポリエチレンの有する衝撃強度を過度に低下させることなく、発泡倍率を高めた発泡体を得ることができる発泡成形用エチレン系樹脂、および、該樹脂を発泡せしめてなる発泡体を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, an ethylene-based resin for foam molding capable of obtaining a foam having an increased expansion ratio without excessively reducing the impact strength of linear low-density polyethylene, and foaming the resin. A foam can be provided.
本発明の第一は、以下の条件を全て満足する発泡成形用エチレン系樹脂にかかるものである。
(a)密度が890〜930kg/m3
(b)メルトフローレート(MFR)が0.1〜10g/10分
(c)流動の活性化エネルギー(Ea)が50kJ/mol未満
(d)Mz/Mwが3.5以上
(e)(Mz/Mw)/(Mw/Mn)≧2.0
(f)温度上昇溶離分別法によって測定される100℃以上での溶出樹脂量の割合が1重量%未満(ただし、エチレン系樹脂の重量を100重量%とする)
(g)150℃における溶融張力が4〜30cN
The first of the present invention relates to an ethylene resin for foam molding that satisfies all of the following conditions.
(A) Density is 890-930 kg / m 3
(B) Melt flow rate (MFR) is 0.1 to 10 g / 10 min (c) Flow activation energy (Ea) is less than 50 kJ / mol (d) Mz / Mw is 3.5 or more (e) (Mz /Mw)/(Mw/Mn)≧2.0
(F) The ratio of the amount of the eluted resin at 100 ° C. or higher measured by the temperature rising elution fractionation method is less than 1% by weight (provided that the weight of the ethylene resin is 100% by weight)
(G) Melt tension at 150 ° C. is 4 to 30 cN
本発明の第二は、上記のエチレン系樹脂を発泡せしめてなる発泡体にかかるものである。 The second of the present invention relates to a foam formed by foaming the above-mentioned ethylene-based resin.
本発明のエチレン系樹脂は、エチレンに基づく単量体単位とα−オレフィンに基づく単量体単位とを含む共重合体樹脂である。該α−オレフィンとしては、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ドデセン、4−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセン等があげられ、これらは単独で用いられていてもよく、2種以上を併用されていてもよい。α−オレフィンとしては、好ましくは、炭素原子数3〜20のα−オレフィンであり、より好ましくは、炭素原子数4〜8のα−オレフィンであり、更に好ましくは、1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテンから選ばれる少なくとも1種のα−オレフィンである。 The ethylene resin of the present invention is a copolymer resin containing a monomer unit based on ethylene and a monomer unit based on an α-olefin. Examples of the α-olefin include propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-nonene, 1-decene, 1-dodecene, 4-methyl-1-pentene, 4 -Methyl- 1-hexene etc. are mention | raise | lifted and these may be used independently and 2 or more types may be used together. The α-olefin is preferably an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms, more preferably an α-olefin having 4 to 8 carbon atoms, and still more preferably 1-butene and 1-hexene. , At least one α-olefin selected from 4-methyl-1-pentene.
エチレン系樹脂は、上記のエチレンに基づく単量体単位およびα−オレフィンに基づく単量体単位に加え、本発明の効果を損なわない範囲において、他の単量体に基づく単量体単位を有していてもよい。他の単量体としては、例えば、共役ジエン(例えばブタジエンやイソプレン)、非共役ジエン(例えば1,4−ペンタジエン)、アクリル酸、アクリル酸エステル(例えばアクリル酸メチルやアクリル酸エチル)、メタクリル酸、メタクリル酸エステル(例えばメタクリル酸メチルやメタクリル酸エチル)、酢酸ビニル等があげられる。 In addition to the above-mentioned monomer units based on ethylene and monomer units based on α-olefin, the ethylene-based resin has monomer units based on other monomers within a range not impairing the effects of the present invention. You may do it. Examples of other monomers include conjugated dienes (for example, butadiene and isoprene), non-conjugated dienes (for example, 1,4-pentadiene), acrylic acid, acrylic acid esters (for example, methyl acrylate and ethyl acrylate), and methacrylic acid. Methacrylic acid esters (for example, methyl methacrylate and ethyl methacrylate), vinyl acetate and the like.
エチレン系樹脂としては、例えば、エチレン−1−ブテン共重合体樹脂、エチレン−1−ヘキセン共重合体樹脂、エチレン−4−メチル−1−ペンテン共重合体樹脂、エチレン−1−オクテン共重合体樹脂、エチレン−1−ブテン−1−ヘキセン共重合体樹脂、エチレン−1−ブテン−4−メチル−1−ペンテン共重合体樹脂、エチレン−1−ブテン−1−オクテン共重合体樹脂等があげられる。好ましくは、エチレン−1−ブテン共重合体樹脂、エチレン−1−ヘキセン共重合体樹脂、エチレン−4−メチル−1−ペンテン共重合体樹脂、エチレン−1−ブテン−1−ヘキセン共重合体樹脂である。 Examples of the ethylene resin include an ethylene-1-butene copolymer resin, an ethylene-1-hexene copolymer resin, an ethylene-4-methyl-1-pentene copolymer resin, and an ethylene-1-octene copolymer. Resin, ethylene-1-butene-1-hexene copolymer resin, ethylene-1-butene-4-methyl-1-pentene copolymer resin, ethylene-1-butene-1-octene copolymer resin, etc. It is done. Preferably, ethylene-1-butene copolymer resin, ethylene-1-hexene copolymer resin, ethylene-4-methyl-1-pentene copolymer resin, ethylene-1-butene-1-hexene copolymer resin It is.
エチレン系樹脂における、エチレンに基づく単量体単位の含有量は、エチレン系樹脂の全重量(100重量%)に対して、通常、50〜99.5重量%であり、好ましくは、80〜99重量%である。また、α−オレフィンに基づく単量体単位の含有量は、エチレン系樹脂の全重量(100重量%)に対して、通常、0.5〜50重量%であり、好ましくは、1〜20重量%である。 The content of monomer units based on ethylene in the ethylene-based resin is usually 50 to 99.5% by weight, preferably 80 to 99%, based on the total weight (100% by weight) of the ethylene-based resin. % By weight. The content of monomer units based on α-olefin is usually 0.5 to 50% by weight, preferably 1 to 20% by weight based on the total weight (100% by weight) of the ethylene-based resin. %.
エチレン系樹脂の密度は、890〜930kg/m3である(条件(a))。エチレン系樹脂の密度は、剛性を高める観点から、好ましくは890kg/m3以上であり、より好ましくは900kg/m3以上である。また、発泡体の軽量性を高める観点から、好ましくは930kg/m3以下であり、より好ましくは925kg/m3以下である。密度は、JIS K6760−1995に記載のアニーリングを行った後、JIS K7112−1980に規定された水中置換法に従って測定される。 The density of the ethylene-based resin is 890 to 930 kg / m 3 (condition (a)). The density of the ethylene-based resin is preferably 890 kg / m 3 or more, more preferably 900 kg / m 3 or more, from the viewpoint of increasing rigidity. Moreover, from a viewpoint of improving the lightweight property of a foam, Preferably it is 930 kg / m < 3 > or less, More preferably, it is 925 kg / m < 3 > or less. The density is measured according to an underwater substitution method defined in JIS K7112-1980 after annealing described in JIS K6760-1995.
エチレン系樹脂のメルトフローレート(MFR)は、0.1〜10g/10分である(条件(b))。エチレン系樹脂のMFRは、成形加工時の押出負荷を低減する観点から、好ましくは0.5g/10分以上であり、より好ましくは0.7g/10分以上である。また、発泡体の衝撃強度を高める観点から、好ましくは5g/10分以下であり、より好ましくは4g/10分以下である。メルトフローレートは、JIS K7210−1995に規定された方法に従い、温度190℃、荷重21.18Nの条件で、A法により測定される値である。 The melt flow rate (MFR) of the ethylene-based resin is 0.1 to 10 g / 10 minutes (condition (b)). The MFR of the ethylene-based resin is preferably 0.5 g / 10 minutes or more, more preferably 0.7 g / 10 minutes or more, from the viewpoint of reducing the extrusion load during the molding process. Moreover, from a viewpoint of raising the impact strength of a foam, Preferably it is 5 g / 10min or less, More preferably, it is 4 g / 10min or less. The melt flow rate is a value measured by the A method under the conditions of a temperature of 190 ° C. and a load of 21.18 N according to the method defined in JIS K7210-1995.
エチレン系樹脂の流動の活性化エネルギー(Ea)は、50kJ/mol未満である(条件(c))。エチレン系樹脂のEaは、衝撃強度を高める観点から、好ましくは40kJ/mol以下であり、より好ましくは35kJ/mol以下である。 The flow activation energy (Ea) of the ethylene-based resin is less than 50 kJ / mol (condition (c)). The Ea of the ethylene-based resin is preferably 40 kJ / mol or less, more preferably 35 kJ / mol or less, from the viewpoint of increasing impact strength.
流動の活性化エネルギー(Ea)は、温度−時間重ね合わせ原理に基づいて、190℃での溶融複素粘度(単位:Pa・sec)の角周波数(単位:rad/sec)依存性を示すマスターカーブを作成する際のシフトファクター(aT)からアレニウス型方程式により算出される数値であって、以下に示す方法で求められる値である。すなわち、130℃、150℃、170℃、190℃、210℃の温度の中から、190℃を含む4つの温度について、夫々の温度(T、単位:℃)におけるエチレン−α−オレフィン共重合体の溶融複素粘度−角周波数曲線を、温度−時間重ね合わせ原理に基づいて、各温度(T)での溶融複素粘度−角周波数曲線毎に、190℃でのエチレン系共重合体の溶融複素粘度−角周波数曲線に重ね合わせた際に得られる各温度(T)でのシフトファクター(aT)を求め、夫々の温度(T)と、各温度(T)でのシフトファクター(aT)とから、最小自乗法により[ln(aT)]と[1/(T+273.16)]との一次近似式(下記(I)式)を算出する。次に、該一次式の傾きmと下記式(II)とからEaを求める。
ln(aT) = m(1/(T+273.16))+n (I)
Ea = |0.008314×m| (II)
aT :シフトファクター
Ea:流動の活性化エネルギー(単位:kJ/mol)
T :温度(単位:℃)
上記計算は、市販の計算ソフトウェアを用いてもよく、該計算ソフトウェアとしては、Rheometrics社製 Rhios V.4.4.4などがあげられる。
The flow activation energy (Ea) is a master curve showing the dependence of the melt complex viscosity (unit: Pa · sec) at 190 ° C. on the angular frequency (unit: rad / sec) based on the temperature-time superposition principle. Is a numerical value calculated by the Arrhenius equation from the shift factor (a T ) at the time of creating the value, and is a value obtained by the following method. That is, an ethylene-α-olefin copolymer at each temperature (T, unit: ° C.) for four temperatures including 190 ° C. among temperatures of 130 ° C., 150 ° C., 170 ° C., 190 ° C., and 210 ° C. Based on the temperature-time superposition principle, the melt complex viscosity-angular frequency curve of the ethylene copolymer at 190 ° C. is obtained for each melt complex viscosity-angular frequency curve at each temperature (T). The shift factor (a T ) at each temperature (T) obtained when superposed on the angular frequency curve is obtained, and the respective temperature (T) and the shift factor (a T ) at each temperature (T) From the above, a first-order approximate expression (formula (I) below) of [ln (a T )] and [1 / (T + 273.16)] is calculated by the method of least squares. Next, Ea is obtained from the slope m of the linear expression and the following expression (II).
ln (a T ) = m (1 / (T + 273.16)) + n (I)
Ea = | 0.008314 × m | (II)
a T : Shift factor Ea: Activation energy of flow (unit: kJ / mol)
T: Temperature (unit: ° C)
For the calculation, commercially available calculation software may be used. As the calculation software, Rheos V. manufactured by Rheometrics is used. 4.4.4.
なお、シフトファクター(aT)は、夫々の温度(T)における溶融複素粘度−角周波数の両対数曲線を、log(Y)=−log(X)軸方向に移動させて(但し、Y軸を溶融複素粘度、X軸を角周波数とする。)、190℃での溶融複素粘度−角周波数曲線に重ね合わせた際の移動量であり、該重ね合わせでは、夫々の温度(T)における溶融複素粘度−角周波数の両対数曲線は、角周波数をaT倍に、溶融複素粘度を1/aT倍に移動させる。 The shift factor (a T ) is obtained by moving the logarithmic curve of the melt complex viscosity-angular frequency at each temperature (T) in the log (Y) = − log (X) axis direction (however, the Y axis Is the complex viscosity of the melt, and the X axis is the angular frequency.), And the amount of movement when superposed on the melt complex viscosity-angular frequency curve at 190 ° C., in the superposition, melting at each temperature (T) The logarithmic curve of complex viscosity-angular frequency shifts the angular frequency aT times and the melt complex viscosity 1 / aT times.
また、130℃、150℃、170℃、190℃、210℃の中から190℃を含む4つの温度でのシフトファクターと温度から得られる一次近似式(I)式を最小自乗法で求めるときの相関係数は、通常、0.99以上である。 In addition, when obtaining the linear approximation formula (I) obtained from the shift factors and temperatures at four temperatures including 190 ° C. from 130 ° C., 150 ° C., 170 ° C., 190 ° C., and 210 ° C. by the method of least squares. The correlation coefficient is usually 0.99 or more.
上記の溶融複素粘度−角周波数曲線の測定は、粘弾性測定装置(例えば、Rheometrics社製Rheometrics Mechanical Spectrometer RMS−800など。)を用い、通常、ジオメトリー:パラレルプレート、プレート直径:25mm、プレート間隔:1.2〜2mm、ストレイン:5%、角周波数:0.1〜100rad/秒の条件で行われる。なお、測定は窒素雰囲気下で行われ、また、測定試料には予め酸化防止剤を適量(例えば1000ppm)を配合することが好ましい。 The above-mentioned melt complex viscosity-angular frequency curve is measured using a viscoelasticity measuring apparatus (for example, Rheometrics Mechanical Spectrometer RMS-800 manufactured by Rheometrics). Usually, geometry: parallel plate, plate diameter: 25 mm, plate interval: It is performed under the conditions of 1.2 to 2 mm, strain: 5%, angular frequency: 0.1 to 100 rad / sec. The measurement is performed in a nitrogen atmosphere, and it is preferable that an appropriate amount of an antioxidant (for example, 1000 ppm) is blended in advance with the measurement sample.
エチレン系樹脂のZ平均分子量(以下、「Mz」と記載することがある。)と重量平均分子量(以下、「Mw」と記載することがある。)との比(以下、「Mz/Mw」と記載することがある。)は、3.5以上である(条件(d))。衝撃強度の観点から、Mz/Mwは、好ましくは4.5以上である。また加工性や、衝撃強度の観点からMz/Mwは25以下が好ましく、20以下がより好ましく、15以下がさらに好ましい。 The ratio (hereinafter, “Mz / Mw”) of the Z-average molecular weight (hereinafter sometimes referred to as “Mz”) and the weight-average molecular weight (hereinafter sometimes referred to as “Mw”) of the ethylene-based resin. Is 3.5 or more (condition (d)). From the viewpoint of impact strength, Mz / Mw is preferably 4.5 or more. Further, from the viewpoint of workability and impact strength, Mz / Mw is preferably 25 or less, more preferably 20 or less, and even more preferably 15 or less.
エチレン系樹脂の重量平均分子量(以下、「Mw」と記載することがある。)と数平均分子量(以下、「Mn」と記載することがある。)との比(以下、「Mw/Mn」と記載することがある。)は、押出加工性を向上させる観点から好ましくは3以上であり、さらに好ましくは4以上である。また衝撃強度の観点から、Mw/Mnは、好ましくは15以下であり、より好ましくは10以下であり、さらに好ましくは8以下である。なお、Mw/Mn、Mz/Mwとは、ゲル・パーミエイション・クロマトグラフ(GPC)法により測定される数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)およびZ平均分子量(Mz)より求められる値である。 Ratio (hereinafter, “Mw / Mn”) of weight average molecular weight (hereinafter sometimes referred to as “Mw”) and number average molecular weight (hereinafter sometimes referred to as “Mn”) of the ethylene-based resin. Is preferably 3 or more, more preferably 4 or more from the viewpoint of improving the extrusion processability. From the viewpoint of impact strength, Mw / Mn is preferably 15 or less, more preferably 10 or less, and even more preferably 8 or less. Mw / Mn and Mz / Mw are obtained from the number average molecular weight (Mn), weight average molecular weight (Mw) and Z average molecular weight (Mz) measured by gel permeation chromatography (GPC) method. Value.
エチレン系樹脂のMw/MnやMz/Mwは、次のような方法で制御することができる。例えば分子量の高い成分を製造する工程と分子量の低い成分を製造する工程とを連続して行なうことにより、本発明のエチレン系樹脂を製造する場合には、それぞれの製造工程における水素濃度または重合温度を変更する方法である。具体的には、分子量の高い成分を製造する条件を同一にした場合、分子量の低い成分を製造する際の水素濃度または重合温度を高くすると、得られるエチレン系樹脂のMw/Mnは大きくなる。同様にエチレン系樹脂のMz/Mwは、分子量の高い成分を製造する時の水素濃度を下げるか、または重合温度を低下させると、大きくすることができる。またエチレン系樹脂のMz/Mwは、分子量の高い成分を製造する工程の時間を長くし、エチレン系樹脂における超高分子量成分の含有量を増やすことによっても、大きくすることができる。 Mw / Mn and Mz / Mw of the ethylene-based resin can be controlled by the following method. For example, when the ethylene resin of the present invention is produced by continuously performing a process for producing a component having a high molecular weight and a process for producing a component having a low molecular weight, the hydrogen concentration or polymerization temperature in each production process. It is a method to change. Specifically, when the conditions for producing a component having a high molecular weight are the same, the Mw / Mn of the resulting ethylene resin increases when the hydrogen concentration or the polymerization temperature in producing the component having a low molecular weight is increased. Similarly, the Mz / Mw of the ethylene-based resin can be increased by lowering the hydrogen concentration when producing a component having a high molecular weight or lowering the polymerization temperature. The Mz / Mw of the ethylene resin can also be increased by increasing the time of the step of producing a component having a high molecular weight and increasing the content of the ultrahigh molecular weight component in the ethylene resin.
Mz/Mwは、エチレン系樹脂に含まれる高分子量成分の分子量分布を表すものであり、Mw/Mnに比してMz/Mwが小さいことは、高分子量成分の分子量分布が狭く、非常に分子量の高い成分割合が少ないことを意味し、Mw/Mnに比してMz/Mwが大きいことは高分子量成分の分子量分布が広く、非常に分子量の高い成分割合が多いことを意味する。本発明のエチレン系樹脂は、(Mz/Mw)/(Mw/Mn)≧2.0である(条件(e))。発泡倍率および衝撃強度を高める観点から、好ましくは(Mz/Mw)/(Mw/Mn)≧2.5である。 Mz / Mw represents the molecular weight distribution of the high molecular weight component contained in the ethylene-based resin. Mz / Mw smaller than Mw / Mn means that the molecular weight distribution of the high molecular weight component is narrow and the molecular weight is very low. This means that the component ratio of the high molecular weight is small, and that Mz / Mw is larger than Mw / Mn means that the molecular weight distribution of the high molecular weight component is wide and the ratio of the component having a very high molecular weight is large. The ethylene-based resin of the present invention satisfies (Mz / Mw) / (Mw / Mn) ≧ 2.0 (condition (e)). From the viewpoint of increasing the expansion ratio and impact strength, preferably (Mz / Mw) / (Mw / Mn) ≧ 2.5.
本発明のエチレン系樹脂は、該エチレン系樹脂の重量を100重量%とする場合、温度上昇溶離分別法によって測定される100℃以上での溶出樹脂量の割合が1重量%未満である(ただし、140℃までに溶出したエチレン系樹脂の重量の和を100重量%とする)(条件(f))。
エチレン系樹脂における温度上昇溶離分別法における100℃以上での溶出樹脂成分とは、高密度の成分を意味する。エチレン系樹脂が高密度の成分と低密度の成分とを含む場合、これらは結晶化開始温度が異なるため、製膜時に肌荒れを起こしてしまい、結果、得られるフィルムは透明性に劣るものとなる。温度上昇溶離分別法における100℃以上での溶出樹脂量の割合は、好ましくは0.5重量%未満であり、より好ましくは0.1重量%未満である。
In the ethylene-based resin of the present invention, when the weight of the ethylene-based resin is 100% by weight, the ratio of the amount of the eluted resin at 100 ° C. or higher measured by the temperature rising elution fractionation method is less than 1% by weight (provided that The sum of the weights of the ethylene-based resins eluted up to 140 ° C. is 100% by weight) (condition (f)).
The elution resin component at 100 ° C. or higher in the temperature rising elution fractionation method for ethylene resin means a high-density component. When the ethylene-based resin contains a high-density component and a low-density component, these have different crystallization start temperatures, which causes rough skin during film formation, and as a result, the resulting film is inferior in transparency. . The ratio of the amount of resin eluted at 100 ° C. or higher in the temperature rising elution fractionation method is preferably less than 0.5% by weight, more preferably less than 0.1% by weight.
温度上昇溶離分別法によって測定されるエチレン系樹脂の100℃以上での溶出樹脂量の割合は、次のように制御することができる。例えば分子量の高い成分を製造する工程と分子量の低い成分を製造する工程とを連続して行なうことにより、本発明のエチレン系樹脂を製造する場合には、それぞれの製造工程における、エチレン濃度に対するα−オレフィン濃度を変更する方法である。具体的には、重合反応器内部において、エチレン濃度に対するα−オレフィン濃度の割合を高くすることにより、高分子鎖に導入される短鎖分岐構造の割合を高めることができる。このように短鎖分岐の割合の多い分子構造を有するポリマーは結晶厚みの薄い結晶構造であるため、より低い温度で溶解させることができる。また、エチレン濃度に対するα−オレフィン濃度の割合を制御する以外に、2種類の錯体を用いて分子量の高い成分、低い成分を製造することにより、本発明のエチレン系樹脂を製造することもできる。この場合、エチレンに対するα−オレフィンの共重合性がより高い錯体を選択することで、より低い温度で融解するエチレン系樹脂を与えることができる。 The ratio of the amount of the eluted resin at 100 ° C. or higher of the ethylene resin measured by the temperature rising elution fractionation method can be controlled as follows. For example, when the ethylene-based resin of the present invention is produced by continuously performing a process for producing a component having a high molecular weight and a process for producing a component having a low molecular weight, α for the ethylene concentration in each production process. -A method of changing the olefin concentration. Specifically, the ratio of the short chain branched structure introduced into the polymer chain can be increased by increasing the ratio of the α-olefin concentration to the ethylene concentration in the polymerization reactor. Since a polymer having a molecular structure with a high proportion of short chain branches has a thin crystal structure, it can be dissolved at a lower temperature. In addition to controlling the ratio of the α-olefin concentration to the ethylene concentration, the ethylene resin of the present invention can also be produced by producing a component having a high molecular weight and a component having a low molecular weight using two types of complexes. In this case, an ethylene-based resin that melts at a lower temperature can be provided by selecting a complex having a higher copolymerization property of α-olefin with respect to ethylene.
本発明のエチレン系樹脂は、150℃における溶融張力が4〜30cNである(条件(g))。
エチレン系樹脂における溶融張力とは、溶融状態における分子の絡み合いの多少を意味し、絡み合いが多くなれば溶融張力が高くなる。エチレン系樹脂の分子量が大きいものは絡み合い易く、分子量が低いものは絡み合いが少なくなる。
エチレン系樹脂の溶融張力は、次のような方法で制御することができる。例えば分子量の高い成分を製造する工程と分子量の低い成分を製造する工程とを連続して行なうことにより、本発明のエチレン系樹脂を製造する場合には、それぞれの製造工程における水素濃度または重合温度あるいは重合時間を変更する方法である。具体的には、分子量の高い成分の製造を行う場合、水素濃度を低くする、重合温度を低くする、重合時間を長くする、ことで溶融張力を高くすることができ、分子量の低い成分の製造を行う場合は、水素濃度を低くする、重合温度を低くする、重合時間を短くすることで溶融張力を高くすることができる。また分子量の高い成分の割合が分子量の低い成分より多い場合、溶融張力を高くすることができる。
本発明のエチレン系樹脂の150℃における溶融張力は、4〜30cNである。溶融張力が低すぎる場合、発泡成形時に破泡が発生するため発泡倍率の高い成形体を得ることが困難になる傾向があるため、エチレン系樹脂の溶融張力は好ましくは4.5cN以上であり、より好ましくは5cN以上である。一方、溶融張力が高すぎると、ガスの流入による気泡成長の際に、膨らみにくくなり発泡倍率の高い成形体を得ることが困難になる傾向があるため、好ましくは20cN以下であり、より好ましくは15cN以下である。
The ethylene-based resin of the present invention has a melt tension of 4 to 30 cN at 150 ° C. (condition (g)).
The melt tension in the ethylene-based resin means some degree of molecular entanglement in the molten state, and the higher the entanglement, the higher the melt tension. When the molecular weight of the ethylene-based resin is large, it is easy to be entangled, and when the molecular weight is low, the entanglement is small.
The melt tension of the ethylene-based resin can be controlled by the following method. For example, when the ethylene resin of the present invention is produced by continuously performing a process for producing a component having a high molecular weight and a process for producing a component having a low molecular weight, the hydrogen concentration or polymerization temperature in each production process. Alternatively, the polymerization time is changed. Specifically, when producing a component having a high molecular weight, it is possible to increase the melt tension by lowering the hydrogen concentration, lowering the polymerization temperature, and increasing the polymerization time, and producing a component having a low molecular weight. In the case of carrying out, the melt tension can be increased by lowering the hydrogen concentration, lowering the polymerization temperature, and shortening the polymerization time. Further, when the proportion of the component having a high molecular weight is larger than that of the component having a low molecular weight, the melt tension can be increased.
The melt tension at 150 ° C. of the ethylene-based resin of the present invention is 4 to 30 cN. If the melt tension is too low, it tends to be difficult to obtain a molded article having a high expansion ratio because foam breakage occurs during foam molding, so the melt tension of the ethylene-based resin is preferably 4.5 cN or more, More preferably, it is 5 cN or more. On the other hand, if the melt tension is too high, it tends to be difficult to swell during bubble growth due to the inflow of gas, and it becomes difficult to obtain a molded article having a high expansion ratio. Therefore, it is preferably 20 cN or less, more preferably 15 cN or less.
本発明のエチレン系樹脂は、スウェル比(SR)が1.4〜1.9であることが、発泡倍率の高い発泡体を得る観点から好ましい。SRとは、JIS K7210−1995に規定された方法に従い、荷重21.18Nおよび温度190℃の条件で、A法によりメルトフローレートを測定する際、押出したストランドの直径Dを測定し、該Dとオリフィスの直径D0との比D/D0である。
スウェル比(SR)は、樹脂の溶融弾性の指標でメルトフローレート測定の際、測定機から押出されたストランドの径が、オリフィスのノズル径よりどれだけ膨張するかを示すものである。分子構造的には、分子量分布と長鎖分岐に関連が強く、分子量分布が広く、長鎖分岐数が多いものほど、SRは大きくなる。
The ethylene resin of the present invention preferably has a swell ratio (SR) of 1.4 to 1.9 from the viewpoint of obtaining a foam having a high expansion ratio. SR is a method in which the diameter D of the extruded strand is measured when the melt flow rate is measured by the method A under the conditions of a load of 21.18 N and a temperature of 190 ° C. according to the method defined in JIS K7210-1995. Is the ratio D / D0 of the diameter D0 of the orifice.
The swell ratio (SR) is an index of the melt elasticity of the resin and indicates how much the diameter of the strand extruded from the measuring machine expands more than the nozzle diameter of the orifice when measuring the melt flow rate. In terms of molecular structure, the relationship between the molecular weight distribution and the long chain branching is strong, the broader the molecular weight distribution and the larger the number of long chain branches, the larger the SR.
本発明のエチレン系樹脂は、チーグラー系触媒、メタロセン系触媒等の中から任意の触媒を選択し、各触媒を用いて同一重合条件下でエチレンとα−オレフィンとを重合して得られるポリマーの分子量を比較した場合に、その分子量が大きく異なるような、公知のオレフィン重合用触媒を2種以上組み合わせて製造することができる。また、高分子量のエチレン・α−オレフィン共重合体を製造することができる、公知のオレフィン重合用触媒を一つ用いて、高分子量のエチレン・α−オレフィン共重合体を製造する工程と、低分子量のエチレン・α−オレフィン共重合体を製造する工程とを含む複数の反応器を用いた液相重合法、スラリー重合法、気相重合法、高圧イオン重合法等の公知の重合方法によって、エチレンとα−オレフィンとを共重合することにより製造することもできる。これらの重合法は、回分重合法、連続重合法のいずれでもよい。 The ethylene resin of the present invention is a polymer obtained by polymerizing ethylene and α-olefin under the same polymerization conditions using any catalyst selected from Ziegler catalysts, metallocene catalysts, etc. When the molecular weights are compared, it can be produced by combining two or more known olefin polymerization catalysts whose molecular weights are greatly different. In addition, a process for producing a high molecular weight ethylene / α-olefin copolymer using one known olefin polymerization catalyst capable of producing a high molecular weight ethylene / α-olefin copolymer, By a known polymerization method such as a liquid phase polymerization method, a slurry polymerization method, a gas phase polymerization method, a high pressure ion polymerization method using a plurality of reactors including a step of producing a molecular weight ethylene / α-olefin copolymer, It can also be produced by copolymerizing ethylene and an α-olefin. These polymerization methods may be either batch polymerization methods or continuous polymerization methods.
本発明のエチレン系樹脂を、複数の反応器を用いて製造する場合には、高分子量成分と低分子量成分をそれぞれ異なる反応器で連続して製造する。このように連続プロセスで重合する場合、重合粒子の中には、一部の反応器を非常に短時間で通過してしまう重合粒子(以下、ショートパス重合粒子と呼ぶことがある。)が存在する。このようなショートパス重合粒子の発生を防ぐため、本発明のエチレン系樹脂を複数の反応器を用いて連続プロセスで製造する場合には、1つ目の重合反応器で高分子量成分を製造し、その後、2つ以上の反応器を連結して、低分子量成分を製造することが好ましい。一方、回分重合で本発明のエチレン系樹脂を製造する場合、2つの反応器でそれぞれ低分子量成分・高分子量成分を製造することができる。 When the ethylene-based resin of the present invention is produced using a plurality of reactors, the high molecular weight component and the low molecular weight component are successively produced in different reactors. When polymerizing in such a continuous process, polymerized particles that pass through some reactors in a very short time (hereinafter sometimes referred to as short-pass polymerized particles) exist in the polymerized particles. To do. In order to prevent the occurrence of such short path polymerized particles, when the ethylene resin of the present invention is produced in a continuous process using a plurality of reactors, a high molecular weight component is produced in the first polymerization reactor. Then, it is preferable to connect two or more reactors to produce a low molecular weight component. On the other hand, when producing the ethylene-based resin of the present invention by batch polymerization, a low molecular weight component and a high molecular weight component can be produced in two reactors, respectively.
本発明のエチレン系樹脂を回分重合にて製造する場合、複数の反応器を使用せず、1つの反応器を用い、反応器内の水素濃度を経時で変化させて、高分子量成分と低分子量成分を順次製造することもできる。 When producing the ethylene-based resin of the present invention by batch polymerization, a single reactor is used instead of a plurality of reactors, and the hydrogen concentration in the reactor is changed over time, so that a high molecular weight component and a low molecular weight are obtained. The components can also be manufactured sequentially.
2種類以上のオレフィン重合用触媒を用いて本発明のエチレン系樹脂を製造する場合、使用するオレフィン重合用触媒としては、各触媒を用いて同一重合条件下でエチレンとα−オレフィンとを重合して得られるポリマーの分子量を比較した場合に、その分子量が大きく異なるような触媒を組み合わせて用いることが好ましい。また、重合用触媒としては、高分子量成分を製造するための触媒、低分子量成分を製造するための触媒のいずれの触媒としても、流動の活性化エネルギーが50kJ/mol未満であるような、長鎖分岐構造の少ないエチレン系樹脂を製造可能な触媒を選定することが重要である。高分子量成分に長鎖分岐構造が多く存在すると、緩和時間の長い成分によって、成形体表面に肌荒れが生じ、外観が悪化する傾向がある。また、低分子量成分に長鎖分岐構造が存在すると、衝撃強度の低下が引き起こされる傾向がある。 When the ethylene-based resin of the present invention is produced using two or more kinds of olefin polymerization catalysts, the olefin polymerization catalyst used is a polymer of ethylene and α-olefin under the same polymerization conditions using each catalyst. When the molecular weights of the obtained polymers are compared, it is preferable to use a combination of catalysts whose molecular weights are greatly different. In addition, as a catalyst for polymerization, both of a catalyst for producing a high molecular weight component and a catalyst for producing a low molecular weight component have a long activation energy of less than 50 kJ / mol. It is important to select a catalyst capable of producing an ethylene-based resin having a small chain branching structure. When a long chain branching structure is present in the high molecular weight component, the surface of the molded body tends to be rough due to the component having a long relaxation time, and the appearance tends to deteriorate. Further, when a long chain branched structure is present in the low molecular weight component, the impact strength tends to be reduced.
本発明のエチレン系樹脂を1種類の重合触媒で製造する場合、適切な触媒としては、例えば、0.8〜1.4重量%のチタン原子、マグネシウム原子、ハロゲン原子および15−50重量%エステル化合物を含有し、BET法による比表面積が80m2/g以下である固体触媒成分を挙げることができる。該固体触媒成分に含まれるエステル化合物としては、重合活性の観点からフタル酸ジアルキルであることが好ましい。該固体触媒成分は、Si−O結合を有する有機ケイ素化合物(i)の存在下に、下記一般式[I]で表されるチタン化合物(ii)を、有機マグネシウム化合物(iii)で還元して得られる固体成分(a)、ハロゲン化化合物(b)およびフタル酸誘導体(c)の接触生成物として得ることができる。
When the ethylene resin of the present invention is produced with one kind of polymerization catalyst, suitable catalysts include, for example, 0.8 to 1.4% by weight of titanium atom, magnesium atom, halogen atom and 15-50% by weight ester. The solid catalyst component which contains a compound and whose specific surface area by BET method is 80 m < 2 > / g or less can be mentioned. The ester compound contained in the solid catalyst component is preferably a dialkyl phthalate from the viewpoint of polymerization activity. The solid catalyst component is obtained by reducing a titanium compound (ii) represented by the following general formula [I] with an organomagnesium compound (iii) in the presence of an organosilicon compound (i) having a Si—O bond. It can be obtained as a contact product of the resulting solid component (a), halogenated compound (b) and phthalic acid derivative (c).
また、1種類の重合触媒を用い、複数の反応器を用いて多段重合する場合には、複数の各反応器のうち、少なくとも1つの反応器での重合条件は、該反応器の重合条件で使用する触媒を用いた重合を実施したときに得られるエチレン系樹脂の極限粘度が3以上となる重合条件であることが、発泡倍率を高める観点から好ましい。また、高分子量成分を与える重合反応条件において重合された高分子量成分が、本発明のエチレン系樹脂中に占める割合が、0.5重量%以上、かつ10重量%以下となるように重合することが、発泡倍率および表面平滑性の観点から好ましい。 In the case of using a single polymerization catalyst and performing multistage polymerization using a plurality of reactors, the polymerization conditions in at least one of the plurality of reactors are the polymerization conditions of the reactors. It is preferable from the viewpoint of increasing the expansion ratio that the intrinsic viscosity of the ethylene-based resin obtained when the polymerization using the catalyst to be used is 3 or more. Polymerization is performed so that the proportion of the high molecular weight component polymerized under the polymerization reaction conditions giving the high molecular weight component in the ethylene resin of the present invention is 0.5 wt% or more and 10 wt% or less. Is preferable from the viewpoints of expansion ratio and surface smoothness.
さらに、1種類の重合触媒を用いて多段重合する場合には、高分子量成分を与える重合槽で得られる樹脂成分の短鎖分岐度(1000炭素当たりの分岐数)は6個以上20個以下であることが、本発明のエチレン系樹脂を用いて得られる成形体の軽量性の観点から好ましい。 Furthermore, when multistage polymerization is performed using one kind of polymerization catalyst, the degree of short chain branching (the number of branches per 1000 carbons) of the resin component obtained in the polymerization tank giving the high molecular weight component is 6 or more and 20 or less. It is preferable from the viewpoint of the lightness of the molded article obtained using the ethylene-based resin of the present invention.
本発明のエチレン系樹脂を、高分子量成分を与える重合触媒と、低分子量成分を与える重合触媒を含む2種類以上の重合触媒で製造する場合、それぞれの適切な触媒としては、以下のものが挙げられる。
高分子量成分を与える重合触媒としては、例えば、下記一般式(II)で表される遷移金属化合物重合触媒などを挙げることができる。
[式中、M2は元素周期律表の第4族の遷移金属原子を表し、X2、R3およびR4は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20の置換されていてもよいハイドロカルビル基、炭素原子数1〜20の置換されていてもよいハイドロカルビルオキシ基、炭素原子数1〜20の置換シリル基または炭素原子数1〜20の置換アミノ基であり、複数のX2は互いに同じであっても異なっていてもよく、複数のR3は互いに同じであっても異なっていてもよく、複数のR4は互いに同じであっても異なっていてもよく、Q2は、下記一般式(III)で表される架橋基を表す。
(式中、nは1〜5の整数であり、J2は元素周期律表の第14族の原子を表し、R5は、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20の置換されていてもよいハイドロカルビル基、炭素原子数1〜20の置換されていてもよいハイドロカルビルオキシ基、炭素原子数1〜20の置換シリル基または炭素原子数1〜20の置換アミノ基であり、複数のR5は互いに同じであっても異なっていてもよい。)]
When the ethylene-based resin of the present invention is produced with two or more kinds of polymerization catalysts including a polymerization catalyst that provides a high molecular weight component and a polymerization catalyst that provides a low molecular weight component, examples of suitable catalysts include the following. It is done.
Examples of the polymerization catalyst that gives a high molecular weight component include transition metal compound polymerization catalysts represented by the following general formula (II).
[Wherein, M 2 represents a transition metal atom of Group 4 of the periodic table, and X 2 , R 3, and R 4 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, or a substitution of 1 to 20 carbon atoms. Optionally substituted hydrocarbyl group, optionally substituted hydrocarbyloxy group having 1 to 20 carbon atoms, substituted silyl group having 1 to 20 carbon atoms, or substituted amino group having 1 to 20 carbon atoms The plurality of X 2 may be the same or different from each other, the plurality of R 3 may be the same or different from each other, and the plurality of R 4 may be the same or different from each other. Q 2 represents a crosslinking group represented by the following general formula (III).
(In the formula, n is an integer of 1 to 5, J 2 represents an atom of Group 14 of the periodic table, and R 5 is a hydrogen atom, a halogen atom, or a substituted carbon atom having 1 to 20 carbon atoms. An optionally substituted hydrocarbyl group, an optionally substituted hydrocarbyloxy group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted silyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a substituted amino group having 1 to 20 carbon atoms. The plurality of R 5 may be the same or different from each other.
一方、低分子量成分を与える重合触媒としては、例えば、置換基を持つシクロペンタジエン形アニオン骨格を有する基を2個有し、かつ、このシクロペンタジエン形アニオン骨格を有する基が互いに結合しておらず、中心金属が第4族の遷移金属原子である遷移金属化合物重合触媒などを挙げることができる。シクロペンタジン形アニオン骨格が互いに結合している重合触媒成分を使用すると、得られる重合体は長鎖分岐を有するものとなり、強度が低下する傾向がある。 On the other hand, as a polymerization catalyst that gives a low molecular weight component, for example, there are two groups having a cyclopentadiene type anion skeleton having a substituent, and the groups having this cyclopentadiene type anion skeleton are not bonded to each other. And transition metal compound polymerization catalysts in which the central metal is a Group 4 transition metal atom. When a polymerization catalyst component in which cyclopentazine type anion skeletons are bonded to each other is used, the resulting polymer has a long chain branch, and the strength tends to decrease.
また、高分子量成分を与える重合触媒(Cat1)と低分子量成分を与える重合触媒(Cat2)の混合比Cat1:Cat2=x:yについては、以下の条件を満足することが好ましい。混合した触媒成分を用いて重合する重合条件と同一の重合条件下で、各触媒を単独で用いて重合を実施したときのCat1、Cat2各1gあたりの重合活性(g/g)をそれぞれACat1、ACat2とした時、得られるエチレン系樹脂の発泡倍率を向上させる観点からACat1・x/ACat2・yが0.005以上であることが好ましい。また、混練負荷低減の観点から、ACat1・x/ACat2・yは0.12以下であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the following conditions are satisfied with respect to the mixing ratio Cat1: Cat2 = x: y of the polymerization catalyst (Cat1) that provides a high molecular weight component and the polymerization catalyst (Cat2) that provides a low molecular weight component. The polymerization activity (g / g) per gram of Cat1 and Cat2 when the polymerization was carried out using each catalyst alone under the same polymerization conditions as those used for polymerization using the mixed catalyst components was A Cat1. , when the a Cat2, a Cat1 · x / a Cat2 · y from the viewpoint of improving the expansion ratio of the resulting ethylene-based resin is preferably 0.005 or more. Further, from the viewpoint of kneading load reduction, A Cat1 · x / A Cat2 · y is preferably 0.12 or less.
高分子量成分を与える重合触媒(Cat1)と低分子量成分を与える重合触媒(Cat2)とを用いて本発明のエチレン系樹脂を製造する際の条件は、混合した触媒成分を用いて重合する重合条件と同一の重合条件下で、Cat1を用いて重合を実施したときに得られるエチレン系樹脂の極限粘度[η]が3以上となる条件であることが、溶融張力を高める観点から好ましい。 The conditions for producing the ethylene-based resin of the present invention using the polymerization catalyst (Cat 1) that gives a high molecular weight component and the polymerization catalyst (Cat 2) that gives a low molecular weight component are the polymerization conditions for polymerizing using the mixed catalyst components. From the viewpoint of increasing the melt tension, it is preferable that the intrinsic viscosity [η] of the ethylene-based resin obtained when the polymerization is carried out using Cat 1 under the same polymerization conditions.
重合触媒成分として、メタロセン触媒を用いる場合には、公知の活性化用助触媒成分、担体などを組み合わせて使用することができる。 When a metallocene catalyst is used as the polymerization catalyst component, a known activation promoter component, carrier and the like can be used in combination.
本発明のエチレン系樹脂は、必要に応じて、他の樹脂とともに各種成形に使用することができる。他の樹脂としては、本発明のエチレン系樹脂とは異なるエチレン系樹脂が挙げられる。 The ethylene-based resin of the present invention can be used for various moldings with other resins as necessary. Examples of the other resin include an ethylene resin different from the ethylene resin of the present invention.
発泡成形体製造時に用いる発泡剤は特に限定されるものではなく、公知の物理発泡剤や熱分解型発泡剤が使用できる。また複数の発泡剤を併用してもよい。 The foaming agent used at the time of manufacturing the foamed molded product is not particularly limited, and a known physical foaming agent or a pyrolytic foaming agent can be used. A plurality of foaming agents may be used in combination.
物理発泡剤としては、空気、酸素、チッソ、二酸化炭素、エタン、プロパン、n-ブタン、イソブタン、n-ペンタン、イソペンタン、n−ヘキサン、イソヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、エチレン、プロピレン、水、石油エーテル、塩化メチル、塩化エチル、モノクロルトリフルオルメタン、ジクロルジフルオルメタン、ジクロテトラフルオロエタン等が挙げられる。この中でも二酸化炭素、窒素、n-ブタン、イソブタン、n-ペンタンまたはイソペンタンを用いることが経済性、安全性の観点から好ましい。 Physical foaming agents include air, oxygen, nitrogen, carbon dioxide, ethane, propane, n-butane, isobutane, n-pentane, isopentane, n-hexane, isohexane, cyclohexane, heptane, ethylene, propylene, water, petroleum ether, Examples include methyl chloride, ethyl chloride, monochlorotrifluoromethane, dichlorodifluoromethane, dichlorotetrafluoroethane and the like. Among these, carbon dioxide, nitrogen, n-butane, isobutane, n-pentane or isopentane is preferably used from the viewpoint of economy and safety.
熱分解型発泡剤としては、炭酸アンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、亜硝酸アンモニウム、水素化ホウ素ナトリウム、無水クエン酸モノソーダ等の無機系発泡剤;アゾジカルボンアミド、アゾジカルボン酸バリウム、アゾビスブチロニトリル、ニトロジグアニジン、N,N-ジニトロペンタメチレンテトラミン、N,N'-ジメチル-N,N'-ジニトロソテレフタルアミド、p-トルエンスルホニルヒドラジド、p-トルエンスルホニルセルカルバジド、p,p'-オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド、アゾビスイソブチロニトリル、p,p'-オキシビスベンゼンスルホニルセミカルバジッド、5-フェニルテトラゾール、トリヒドラジノトリアジン、ヒドラゾジカルボンアミド等の有機系発泡剤等が挙げられる。これらの中でもアゾジカルボンアミド、炭酸水素ナトリウム、p'-オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジドを用いることが経済性、安全面の観点から好ましい。成形温度範囲が広いことや、気泡が微細な押出発泡成形体が得られることから、アゾジカルボンアミドおよび炭酸水素ナトリウムを含有する発泡剤を用いることが特に好ましい。 Examples of the pyrolytic foaming agent include inorganic foaming agents such as ammonium carbonate, sodium carbonate, ammonium hydrogen carbonate, sodium hydrogen carbonate, ammonium nitrite, sodium borohydride, anhydrous monosodium citrate; azodicarbonamide, barium azodicarboxylate, Azobisbutyronitrile, nitrodiguanidine, N, N-dinitropentamethylenetetramine, N, N'-dimethyl-N, N'-dinitrosotephthalamide, p-toluenesulfonyl hydrazide, p-toluenesulfonyl cellcarbazide, Organic foams such as p, p'-oxybisbenzenesulfonyl hydrazide, azobisisobutyronitrile, p, p'-oxybisbenzenesulfonyl semicarbazide, 5-phenyltetrazole, trihydrazinotriazine, hydrazodicarbonamide Agents and the like. Among these, azodicarbonamide, sodium hydrogen carbonate, and p′-oxybisbenzenesulfonyl hydrazide are preferably used from the viewpoints of economy and safety. It is particularly preferable to use a foaming agent containing azodicarbonamide and sodium hydrogencarbonate because a molding temperature range is wide and an extruded foam molded product having fine bubbles is obtained.
熱分解型発泡剤を用いる場合、通常は分解温度が120〜240℃である熱分解型発泡剤が用いられる。分解温度が200℃より高い熱分解型発泡剤を使用する場合には、発泡助剤を併用することにより分解温度を200℃以下に下げ使用することが好ましい。発泡助剤としては、酸化亜鉛、酸化鉛などの金属酸化物;炭酸亜鉛等の金属炭酸塩;塩化亜鉛等の金属塩化物;尿素;ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸鉛、二塩基性ステアリン酸鉛、ラウリン酸亜鉛、2−エチルヘキソイン酸亜鉛、二塩基性フタル酸鉛等の金属石鹸;ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジマレート等の有機錫化合物;三塩基性硫酸鉛、二塩基性亜リン酸鉛、塩基性亜硫酸鉛等の無機塩類をあげることができる。 When using a thermal decomposition type foaming agent, the thermal decomposition type foaming agent whose decomposition temperature is 120-240 degreeC normally is used. When using a thermal decomposition type foaming agent having a decomposition temperature higher than 200 ° C., it is preferable to use the foaming aid in combination with a decomposition temperature lowered to 200 ° C. or lower. As foaming aids, metal oxides such as zinc oxide and lead oxide; metal carbonates such as zinc carbonate; metal chlorides such as zinc chloride; urea; zinc stearate, lead stearate, dibasic lead stearate, Metal soap such as zinc laurate, zinc 2-ethylhexoate, and dibasic lead phthalate; Organotin compounds such as dibutyltin dilaurate and dibutyltin dimale; Tribasic lead sulfate, dibasic lead phosphite, basic Examples thereof include inorganic salts such as lead sulfite.
熱分解型発泡剤を用いる場合、通常は熱分解型発泡剤、発泡助剤および樹脂から構成されるマスターバッチが用いられる。マスターバッチに用いられる樹脂の種類は本発明の効果が阻害されなければ特に限定はされないが、本発明の発泡体を構成するエチレン−α−オレフィン共重合体、または高圧法低密度ポリエチレンであることが好ましい。マスターバッチに含有される熱分解型発泡剤および発泡助剤の合計量の樹脂に対する配合比率は通常5〜90重量%である。 When using a pyrolyzable foaming agent, a masterbatch composed of a pyrolyzable foaming agent, a foaming aid and a resin is usually used. The type of resin used in the masterbatch is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not inhibited, but it is an ethylene-α-olefin copolymer constituting the foam of the present invention, or a high pressure method low density polyethylene. Is preferred. The blending ratio of the total amount of the pyrolyzable foaming agent and foaming aid contained in the masterbatch to the resin is usually 5 to 90% by weight.
発泡剤を用いる場合には発泡核剤を併用することによって、より微細な気泡を有する発泡体を得ることが出来る。発泡核剤としてはタルク、シリカ、マイカ、ゼオライト、炭酸カルシウム、珪酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、アルミノシリケート、クレー、石英粉、珪藻土類の無機充填剤;ポリメチルメタクリレート、ポリスチレンからなる粒径100μm以下のビーズ;ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、安息香酸ナトリウム、安息香酸カルシウム、安息香酸アルミニウム、酸化マグネシウム等の金属塩を例示することができ、これらを2種類以上組み合わせてもよい。 When a foaming agent is used, a foam having finer bubbles can be obtained by using a foaming nucleating agent in combination. Foam nucleating agents include talc, silica, mica, zeolite, calcium carbonate, calcium silicate, magnesium carbonate, aluminum hydroxide, barium sulfate, aluminosilicate, clay, quartz powder, diatomaceous earth inorganic fillers; polymethyl methacrylate, polystyrene Examples of beads having a particle diameter of 100 μm or less; metal salts such as calcium stearate, magnesium stearate, zinc stearate, sodium benzoate, calcium benzoate, aluminum benzoate, and magnesium oxide, and combinations of two or more thereof May be.
発泡剤の添加量は用いる発泡剤の種類や製造する成形体の発泡倍率によって適宜設定されるが、発泡体を構成する樹脂100重量部に対して通常1〜100重量部である。 Although the addition amount of a foaming agent is suitably set by the kind of foaming agent to be used and the foaming ratio of the molded article to be produced, it is usually 1 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin constituting the foam.
本発明のエチレン系樹脂は、必要に応じ、架橋剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、顔料、充填剤、滑剤、帯電防止剤、難燃剤などの公知の添加剤を含有していてもよい。 The ethylene-based resin of the present invention may contain known additives such as a crosslinking agent, a heat stabilizer, a weather stabilizer, a pigment, a filler, a lubricant, an antistatic agent, and a flame retardant as necessary.
本発明のエチレン系樹脂は、必要に応じ配合される他の成分とを、予め混練して樹脂組成物として用いることができる。混練においては公知の方法、例えば、タンブラーブレンダー、ヘンシェルミキサーなどで混合した後、更に単軸押出機や多軸押出機などにより溶融混練する方法、またはニーダーやバンバリーミキサーなどで溶融混練する方法などがあり、これらにより樹脂組成物を得ることができる。 The ethylene resin of the present invention can be used as a resin composition by kneading in advance with other components blended as necessary. In kneading, there are known methods, for example, a method of mixing with a tumbler blender, a Henschel mixer, etc., and then a melt kneading with a single screw extruder or a multi-screw extruder, or a method of melt kneading with a kneader or a Banbury mixer. Yes, a resin composition can be obtained by these.
本発明の発泡体の製造方法は特に限定されるものではない。例えば無架橋発泡体の製造方法の場合は発泡成形用エチレン系樹脂、または該樹脂と熱分解型発泡剤を含む発泡成形用エチレン系樹脂組成物を、単軸スクリュウ押出機、二軸スクリュウ押出機等の公知の成形機にて溶融混練し、前記成形機の先端に取り付けられたダイから大気中に押し出す方法である。押出機の温度は通常120−280℃であり、ダイの温度は通常100−260℃である。ダイから押出された直後の溶融状態の押出成形体は発泡している。該溶融状態の押出発泡成形体を冷却ロール、冷却マンドレル、冷却エア、冷却水等により冷却することにより、最終製品としての押出発泡体を得ることができる。ダイとしてはスリット型、サーキュラースリット型、円型、異型などから目的に応じて選択できる。成形機とダイとの間には押出量安定化の為にギヤポンプを設けてもよい。また、樹脂と発泡剤を混練する目的でスタティックミキサーなどを押出機とダイの間に設置してもよい。物理発泡剤を用いる場合には、発泡成形用エチレン系樹脂、または該樹脂と熱分解型発泡剤を含む発泡成形用エチレン系樹脂組成物を溶融した後に、成形機の物理発泡剤供給口より物理発泡剤を注入する。 The manufacturing method of the foam of this invention is not specifically limited. For example, in the case of a method for producing a non-crosslinked foam, an ethylene-based resin for foam molding or an ethylene-based resin composition for foam molding containing the resin and a thermally decomposable foaming agent is converted into a single-screw screw extruder or a twin-screw screw extruder. This is a method of melt-kneading with a known molding machine such as the above and extruding it into the atmosphere from a die attached to the tip of the molding machine. The temperature of the extruder is usually 120-280 ° C, and the temperature of the die is usually 100-260 ° C. The molten extruded product immediately after being extruded from the die is foamed. An extruded foam as a final product can be obtained by cooling the extruded foamed molded body in a molten state with a cooling roll, a cooling mandrel, cooling air, cooling water, or the like. The die can be selected from a slit type, a circular slit type, a circular type, a modified type, and the like according to the purpose. A gear pump may be provided between the molding machine and the die for stabilizing the extrusion amount. A static mixer or the like may be installed between the extruder and the die for the purpose of kneading the resin and the foaming agent. In the case of using a physical foaming agent, after melting an ethylene resin for foam molding, or an ethylene resin composition for foam molding containing the resin and a thermal decomposition type foaming agent, the physical foaming agent is supplied from a physical foaming agent supply port of a molding machine. Inject the blowing agent.
例えば架橋発泡体を製造する場合には、本発明のエチレン系樹脂および熱分解型発泡剤を含む発泡成形用エチレン系樹脂組成物に電離性放射線を照射する。電離性照射線としては、α線、β線、γ線、電子線、中性子線、X線などが用いられる。このうちコバルト−60のγ線、電子線が好ましい。
電離性放射線の照射は、公知の電離性放射線照射装置を用いて行われ、照射量は、通常10〜200kGyであり、好ましくは10〜100kGyである。
前記樹脂組成物は、通常、電離性放射線を照射する前に、熱分解性発泡剤の分解温度未満の温度で所望の形状に成形する。例えば、シートに成形する方法としては、カレンダーロールでシート状に成形する方法、プレス成形機でシート状に成形する方法、Tダイまたは環状ダイから溶融押出ししてシート状に成形する方法などがあげられる。
For example, when producing a crosslinked foamed product, ionizing radiation is irradiated to the ethylene-based resin composition for foam molding containing the ethylene-based resin of the present invention and a pyrolytic foaming agent. As the ionizing radiation, α rays, β rays, γ rays, electron beams, neutron rays, X rays and the like are used. Of these, cobalt-60 γ rays and electron beams are preferred.
Irradiation with ionizing radiation is performed using a known ionizing radiation irradiation apparatus, and the irradiation amount is usually 10 to 200 kGy, preferably 10 to 100 kGy.
The resin composition is usually formed into a desired shape at a temperature lower than the decomposition temperature of the thermally decomposable foaming agent before irradiating with ionizing radiation. For example, as a method of forming into a sheet, a method of forming into a sheet form with a calender roll, a method of forming into a sheet form with a press molding machine, a method of forming into a sheet form by melt extrusion from a T die or an annular die, etc. It is done.
電離性放射線を照射してなる樹脂組成物を加熱発泡する方法としては、公知の方法をいずれも適用することができ、縦型熱風発泡法、横型熱風発泡法、横型薬液発泡法等のエチレン系樹脂組成物からなるシートを連続的に加熱発泡処理できる方法の適用が好ましい。加熱温度は、熱分解性発泡剤の分解温度以上の温度であり、好ましくは、熱分解性発泡剤の分解温度から5〜50℃高い温度である。また、加熱時間は、オーブンで加熱する場合、通常3〜5分である。 As a method of heating and foaming a resin composition formed by irradiating ionizing radiation, any known method can be applied, and ethylene-based methods such as a vertical hot air foaming method, a horizontal hot air foaming method, a horizontal chemical liquid foaming method, It is preferable to apply a method capable of continuously heating and foaming a sheet made of a resin composition. The heating temperature is a temperature equal to or higher than the decomposition temperature of the thermally decomposable foaming agent, and preferably 5 to 50 ° C. higher than the decomposition temperature of the thermally decomposable foaming agent. The heating time is usually 3 to 5 minutes when heated in an oven.
電離性放射線以外にたとえばラジカル発生剤などの架橋剤を用いることでも、架橋発泡体を製造することができる。該架橋剤としては、当該共重合体の流動開始温度以上の分解温度を有する有機過酸化物が好適に用いられ、例えば、ジクミルパーオキサイド、1,1−ジターシャリーブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジターシャリーブチルパーオキシヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジターシャリーブチルパーオキシヘキシン、α,α−ジターシャリーブチルパーオキシイソプロピルベンゼン、ターシャリーブチルパーオキシケトン、ターシャリーブチルパーオキシベンゾエートなどをあげることができる。 In addition to ionizing radiation, a cross-linked foam can also be produced by using a cross-linking agent such as a radical generator. As the crosslinking agent, an organic peroxide having a decomposition temperature equal to or higher than the flow start temperature of the copolymer is preferably used. For example, dicumyl peroxide, 1,1-ditertiary butyl peroxy-3,3 , 5-trimethylcyclohexane, 2,5-dimethyl-2,5-ditertiary butyl peroxyhexane, 2,5-dimethyl-2,5-ditertiary butyl peroxyhexine, α, α-ditertiary butyl peroxy Examples thereof include isopropylbenzene, tertiary butyl peroxyketone, and tertiary butyl peroxybenzoate.
架橋剤を用いる場合、エチレン系樹脂、熱分解型発泡剤および架橋剤を、前記熱分解型発泡剤および架橋剤が分解しない温度で溶融混練して得られるエチレン系樹脂組成物を、加熱・加圧して発泡体を得ることができる。 When a crosslinking agent is used, an ethylene resin composition obtained by melt-kneading an ethylene resin, a thermally decomposable foaming agent and a crosslinking agent at a temperature at which the thermally decomposable foaming agent and the crosslinking agent do not decompose is heated and heated. The foam can be obtained by pressing.
電離性放射線または架橋剤によって架橋させる場合、架橋助剤を使用することで発泡倍率および強度を高めることができる。架橋助剤とは、架橋タイプの熱可塑性樹脂組成物の架橋度を高め、熱可塑性樹脂組成物の機械的特性を向上するためのものであり、分子内に二重結合を複数持つ化合物が好ましく用いられる。架橋助剤としては、例えば、N,N’−m−フェニレンビスマレイミド、トルイレンビスマレイミド、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、p−キノンジオキシム、ニトロベンゼン、ジフェニルグアニジン、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、アリルメタクリレート等を挙げることができる。また、これらの架橋助剤は、複数を組み合せて使用してもよい。 In the case of crosslinking with ionizing radiation or a crosslinking agent, the expansion ratio and strength can be increased by using a crosslinking aid. The crosslinking aid is for increasing the degree of crosslinking of the crosslinking type thermoplastic resin composition and improving the mechanical properties of the thermoplastic resin composition. A compound having a plurality of double bonds in the molecule is preferred. Used. Examples of the crosslinking aid include N, N′-m-phenylene bismaleimide, toluylene bismaleimide, triallyl isocyanurate, triallyl cyanurate, p-quinone dioxime, nitrobenzene, diphenylguanidine, divinylbenzene, ethylene glycol. Examples include dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, and allyl methacrylate. Moreover, you may use these crosslinking adjuvants in combination of multiple.
架橋助剤の添加量は、熱可塑性樹脂の合計100質量部に対して、0.01〜4.0質量部の範囲で選ぶことができる。好ましくは0.05〜2.0質量部である。0.01質量部未満では架橋助剤を添加する効果が現れ難く、4質量部超えることは経済的に有利ではない。 The addition amount of the crosslinking aid can be selected in the range of 0.01 to 4.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the thermoplastic resin. Preferably it is 0.05-2.0 mass parts. If it is less than 0.01 part by mass, the effect of adding a crosslinking aid hardly appears, and if it exceeds 4 parts by mass, it is not economically advantageous.
本発明の組成物には、必要に応じて、高圧法低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ酢酸ビニル、ポリブテン等の樹脂・ゴム成分を本発明の性能が損なわれない範囲で配合してもよい。 In the composition of the present invention, if necessary, a resin / rubber component such as high pressure method low density polyethylene, high density polyethylene, polypropylene, polyvinyl acetate, and polybutene is blended within a range that does not impair the performance of the present invention. Also good.
本発明のエチレン系樹脂は、発泡倍率および衝撃強度に優れる発泡体の製造に適しており、該エチレン系樹脂を成形してなる発泡体は、緩衝材、断熱材、遮音材、保温保冷材等に用いられる。 The ethylene resin of the present invention is suitable for the production of a foam excellent in expansion ratio and impact strength, and the foam formed by molding the ethylene resin includes a cushioning material, a heat insulating material, a sound insulating material, a heat insulation and cold insulation material, and the like. Used for.
以下、実施例および比較例により本発明を説明する。
実施例および比較例での物性は、次の方法に従って測定した。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples and comparative examples.
The physical properties in Examples and Comparative Examples were measured according to the following methods.
(1)密度(単位:Kg/m3)
JIS K7112−1980に規定された水中置換法に従い密度を測定した。なお、試料には、JIS K6760−1995に記載のアニーリングを行った。
(1) Density (Unit: Kg / m 3 )
The density was measured according to the underwater substitution method defined in JIS K7112-1980. The sample was annealed according to JIS K6760-1995.
(2)メルトフローレート(MFR、単位:g/10分)
JIS K7210−1995に規定された方法に従い、荷重21.18Nおよび温度190℃の条件で、A法により、メルトフローレートを測定した。
(2) Melt flow rate (MFR, unit: g / 10 minutes)
The melt flow rate was measured by the A method under the conditions of a load of 21.18 N and a temperature of 190 ° C. according to the method defined in JIS K7210-1995.
(3)スウェル比(SR)
JIS K7210−1995に規定された方法に従い、荷重21.18Nおよび温度190℃の条件で、A法によりメルトフローレートを測定する際、押出したストランドの直径Dを測定し、該Dとオリフィスの直径D0との比D/D0をSRとした。SRが1.4〜1.9程度であると、発泡性が良好であると推測される。
(3) Swell ratio (SR)
According to the method specified in JIS K7210-1995, when the melt flow rate is measured by the method A under the conditions of a load of 21.18 N and a temperature of 190 ° C., the diameter D of the extruded strand is measured. The ratio D / D0 with D0 was SR. If SR is about 1.4 to 1.9, it is estimated that the foamability is good.
(4)極限粘度([η]、単位:dl/g)
2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール(BHT)を0.5g/Lの濃度で溶解したテトラリン溶液(以下、ブランク溶液と記す。)と、樹脂を濃度が1mg/mlとなるようにブランク溶液に溶解した溶液(以下、サンプル溶液と記す。)とを調製した。ウベローデ型粘度計により、135℃におけるブランク溶液とサンプル溶液の降下時間を測定した。降下時間から下記式により極限粘度[η]を求めた。
[η]=23.3×log(ηrel)
ηrel=サンプル溶液の降下時間/ブランク溶液の降下時間
(4) Intrinsic viscosity ([η], unit: dl / g)
A tetralin solution (hereinafter referred to as a blank solution) in which 2,6-di-t-butyl-p-cresol (BHT) is dissolved at a concentration of 0.5 g / L and the resin so that the concentration becomes 1 mg / ml. A solution dissolved in a blank solution (hereinafter referred to as a sample solution) was prepared. The falling time of the blank solution and the sample solution at 135 ° C. was measured with an Ubbelohde viscometer. The intrinsic viscosity [η] was determined from the falling time by the following formula.
[Η] = 23.3 × log (ηrel)
ηrel = sample solution fall time / blank solution fall time
(5)流動の活性化エネルギー(Ea、単位:kJ/mol)
粘弾性測定装置(Rheometrics社製Rheometrics Mechanical Spectrometer RMS−800)を用いて、下記測定条件で130℃、150℃、170℃および190℃での溶融複素粘度−角周波数曲線を測定した。次に、得られた溶融複素粘度−角周波数曲線から、Rheometrics社製計算ソフトウェア Rhios V.4.4.4を用いて、190℃での溶融複素粘度−角周波数曲線のマスターカーブを作成し、流動の活性化エネルギー(Ea)を求めた。
<測定条件>
ジオメトリー:パラレルプレート
プレート直径:25mm
プレート間隔:1.5〜2mm
ストレイン :5%
角周波数 :0.1〜100rad/秒
測定雰囲気 :窒素
(5) Flow activation energy (Ea, unit: kJ / mol)
Using a viscoelasticity measuring device (Rheometrics Mechanical Spectrometer RMS-800 manufactured by Rheometrics), melt complex viscosity-angular frequency curves at 130 ° C., 150 ° C., 170 ° C. and 190 ° C. were measured under the following measurement conditions. Next, from the obtained melt complex viscosity-angular frequency curve, calculation software Rhios V.R. manufactured by Rheometrics is used. Using 4.4.4, a master curve of the melt complex viscosity-angular frequency curve at 190 ° C. was created, and the activation energy (Ea) of the flow was determined.
<Measurement conditions>
Geometry: Parallel plate Plate diameter: 25mm
Plate spacing: 1.5-2mm
Strain: 5%
Angular frequency: 0.1 to 100 rad / sec Measurement atmosphere: Nitrogen
(6)分子量分布(Mw/Mn、Mz/Mw)
ゲル・パーミエイション・クロマトグラフ(GPC)法を用いて、下記の条件(1)〜(8)により、z平均分子量(Mz)、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)を測定し、Mw/MnとMz/Mwを求めた。クロマトグラム上のベースラインは、試料溶出ピークが出現するよりも十分に保持時間が短い安定した水平な領域の点と、溶媒溶出ピークが観測されたよりも十分に保持時間が長い安定した水平な領域の点とを結んでできる直線とした。
(1)装置:Waters製Waters150C
(2)分離カラム:TOSOH TSKgelGMH6−HT 2本
(3)測定温度:152℃
(4)キャリア:オルトジクロロベンゼン
(5)流量:1.0mL/分
(6)注入量:500μL
(7)検出器:示差屈折
(8)分子量標準物質:標準ポリスチレン
(6) Molecular weight distribution (Mw / Mn, Mz / Mw)
Using gel permeation chromatograph (GPC) method, measure z-average molecular weight (Mz), weight-average molecular weight (Mw) and number-average molecular weight (Mn) under the following conditions (1) to (8) Mw / Mn and Mz / Mw were obtained. The baseline on the chromatogram is a stable horizontal region with a sufficiently long retention time than the appearance of the sample elution peak and a stable horizontal region with a sufficiently long retention time than the solvent elution peak was observed. A straight line formed by connecting the points.
(1) Equipment: Waters 150C manufactured by Waters
(2) Separation column: TOSOH TSKgelGMH6-HT 2
(3) Measurement temperature: 152 ° C
(4) Carrier: Orthodichlorobenzene
(5) Flow rate: 1.0 mL / min
(6) Injection volume: 500 μL
(7) Detector: Differential refraction
(8) Molecular weight reference material: Standard polystyrene
(7)温度上昇溶離分別法によって測定される100℃以上の溶出樹脂量の測定
下記の装置を用いて、下記の条件で測定した。
装置:三菱化学社製 CFC T150A型
検出器:ニコレ−ジャパン(株)社製 Magna−IR550
波長:データ範囲 2982〜2842cm-1 カラム:昭和電工(株)社製 UT−806M 2本
溶媒:オルトジクロルベンゼン
流速:60ml/時間
試料濃度:100mg/25ml
試料注入量:0.8ml
担持条件:1℃/1分の速度で140℃から0℃まで降温した後、30分間放置して、0℃フラクションから溶出を開始した。
データ取得条件:85℃−105℃の温度範囲では、1℃刻みで溶出量のデータを取得し、その後は140℃まで昇温してから溶出量のデータを取得した。
(7) Measurement of elution resin amount of 100 ° C. or higher measured by temperature rising elution fractionation method The measurement was performed under the following conditions using the following apparatus.
Apparatus: CFC T150A type manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation Detector: Magna-IR550 manufactured by Nicole Japan Co., Ltd.
Wavelength: Data range 2982 to 2842 cm -1 Column: UT-806M manufactured by Showa Denko Co., Ltd. Solvent: Orthodichlorobenzene Flow rate: 60 ml / hour Sample concentration: 100 mg / 25 ml
Sample injection volume: 0.8ml
Loading conditions: The temperature was lowered from 140 ° C. to 0 ° C. at a rate of 1 ° C./1 minute, and then left for 30 minutes to start elution from the 0 ° C. fraction.
Data acquisition conditions: In the temperature range of 85 ° C. to 105 ° C., data on the amount of elution was acquired in increments of 1 ° C. Thereafter, the temperature was raised to 140 ° C. and then data on the amount of elution was acquired.
(8)溶融張力(MT、単位:cN)
東洋精機製作所製 メルトテンションテスターを用いて、150℃の条件で、9.5mmφのバレルに充填した溶融樹脂を、ピストン降下速度5.5mm/分で、径が2.09mmφ、長さ8mmのオリフィスから押出し、該押し出された溶融樹脂を、径が150mmφの巻き取りロールを用い、40rpm/分の巻き取り上昇速度で巻き取り、溶融樹脂が破断する直前における張力値を溶融張力の値とした。
(8) Melt tension (MT, unit: cN)
Using a melt tension tester manufactured by Toyo Seiki Seisakusho, an orifice with a diameter of 2.09 mmφ and a length of 8 mm is obtained by filling a molten resin filled in a 9.5 mmφ barrel at 150 ° C. with a piston descending speed of 5.5 mm / min. The molten resin thus extruded was wound up at a winding speed of 40 rpm / min using a winding roll having a diameter of 150 mmφ, and the tension value immediately before the molten resin broke was taken as the value of the melt tension.
(9)引張衝撃強度(単位:kJ/m2)
引張衝撃強度の測定は、ASTM D1822−61Tに従い、S型ダンベル形状で、23℃で行った。試料片は、150℃の熱プレスにより成形し、温度23℃、湿度50%の恒温室に24時間以上保管した後、測定に用いた。
この値が高いほど発泡体の衝撃強度が高いとされる。
(9) Tensile impact strength (unit: kJ / m 2 )
Measurement of tensile impact strength was performed at 23 ° C. in the form of an S-type dumbbell according to ASTM D1822-61T. The sample piece was molded by hot pressing at 150 ° C., stored in a temperature-controlled room at 23 ° C. and 50% humidity for 24 hours or more, and then used for measurement.
The higher the value, the higher the impact strength of the foam.
実施例1
(1−1)固体触媒成分の調製
窒素置換した撹拌機、邪魔板を備えた200L反応器に、ヘキサン80L、テトラエトキシシラン20.6kgおよびテトラブトキシチタン2.2kgを投入し、撹拌した。次に、前記攪拌混合物に、ブチルマグネシウムクロリドのジブチルエーテル溶液(濃度2.1モル/L)50Lを反応器の温度を5℃に保ちながら4時間かけて滴下した。滴下終了後、5℃で1時間、更に20℃で1時間撹拌し、濾過し、固体成分を得た。次に得られた固体成分をトルエン70Lで3回洗浄し、固体成分にトルエン63Lを加えて、スラリーとした。
撹拌機を備えた内容積210Lの反応器を窒素で置換し、固体成分のトルエンスラリーを該反応器に仕込み、テトラクロロシラン14.4kg、フタル酸ジ(2−エチルヘキシル)9.5kgを投入し、105℃で2時間攪拌した。次いで、固液分離し、得られた固体を、95℃にて、トルエン90Lで3回洗浄した。固体にトルエン63Lを加え、70℃に昇温し、TiCl4 13.0kgを投入し、105℃で2時間攪拌した。次いで、固液分離し、得られた固体を、95℃にて、トルエン90Lでの6回洗浄し、更に、室温にて、ヘキサン90Lで2回洗浄した。洗浄後の固体を乾燥して、固体触媒成分を得た。
(1−2)予備重合触媒(XA−1)の調製
内容積3Lの撹拌機付きオートクレーブを十分乾燥し、オートクレーブを真空にし、ブタン490gおよび1−ブテン260gを仕込み、55℃に昇温した。次に、エチレンを分圧で1.0MPaとなるように加えた。トリエチルアルミニウム1.7ミリモル、(1−1)で生成した固体触媒成分194.4mgをアルゴンによって圧入して重合を開始した。圧力が一定となるようにエチレンをボンベより連続して供給し、ボンベの重量減少量が70.0gになるまで55℃で重合を行った。重合後、エチレンの供給を停止し、系内をパージした後、アルゴンガスで加圧状態にし、予備重合パウダーを窒素置換したアンプルに回収し、封入した。回収した予備重合パウダーの一部について、極限粘度[η]を測定し、短鎖分岐度をIRで調べたところ、[η]=12.5、1000炭素当たりの短鎖分岐度は6.9であった。
Example 1
(1-1) Preparation of solid catalyst component 80 L of hexane, 20.6 kg of tetraethoxysilane and 2.2 kg of tetrabutoxytitanium were charged into a 200 L reactor equipped with a nitrogen-substituted stirrer and baffle plate and stirred. Next, 50 L of a dibutyl ether solution of butyl magnesium chloride (concentration: 2.1 mol / L) was added dropwise to the stirred mixture over 4 hours while maintaining the temperature of the reactor at 5 ° C. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at 5 ° C. for 1 hour and further at 20 ° C. for 1 hour and filtered to obtain a solid component. Next, the obtained solid component was washed with 70 L of toluene three times, and 63 L of toluene was added to the solid component to obtain a slurry.
A reactor having an internal volume of 210 L equipped with a stirrer was replaced with nitrogen, a solid component toluene slurry was charged into the reactor, and 14.4 kg of tetrachlorosilane and 9.5 kg of di (2-ethylhexyl) phthalate were charged, The mixture was stirred at 105 ° C. for 2 hours. Subsequently, solid-liquid separation was performed, and the obtained solid was washed 3 times with 90 L of toluene at 95 ° C. 63 L of toluene was added to the solid, the temperature was raised to 70 ° C., 13.0 kg of TiCl 4 was added, and the mixture was stirred at 105 ° C. for 2 hours. Next, solid-liquid separation was performed, and the obtained solid was washed 6 times with 90 L of toluene at 95 ° C., and further washed twice with 90 L of hexane at room temperature. The solid after washing was dried to obtain a solid catalyst component.
(1-2) Preparation of Preliminary Polymerization Catalyst (XA-1) An autoclave with a stirrer with an internal volume of 3 L was sufficiently dried, the autoclave was evacuated, 490 g of butane and 260 g of 1-butene were charged, and the temperature was raised to 55 ° C. Next, ethylene was added so that the partial pressure was 1.0 MPa. Polymerization was initiated by injecting 1.7 mmol of triethylaluminum and 194.4 mg of the solid catalyst component produced in (1-1) with argon. Ethylene was continuously supplied from the cylinder so that the pressure was constant, and polymerization was performed at 55 ° C. until the weight reduction amount of the cylinder became 70.0 g. After the polymerization, the supply of ethylene was stopped, the inside of the system was purged, and then pressurized with argon gas, and the prepolymerized powder was collected in an ampoule purged with nitrogen and sealed. When the intrinsic viscosity [η] was measured for a part of the recovered prepolymerized powder and the degree of short chain branching was examined by IR, [η] = 12.5, the degree of short chain branching per 1000 carbons was 6.9. Met.
(1−3)本重合
内容積3Lの撹拌機付きオートクレーブを十分乾燥し、オートクレーブを真空にし、ブタン620gおよび1−ブテン130gを仕込み、70℃に昇温した。次に、エチレンを分圧で0.6MPaとなるように、水素を分圧で0.25MPaとなるように加えた。トリエチルアルミニウム1.7ミリモル、(1−2)で生成した予備重合触媒(XA−1)を5.40g、アルゴンによって圧入して重合を開始した。圧力が一定となるようにエチレンをボンベより連続して供給し、70℃で3.5時間重合を行った。重合により、エチレン−1−ブテン共重合体(以下、エチレン系樹脂(A1)と記す。)を92g得た。エチレン系樹脂(A1)の物性値を表1および表2に示した。
(1-3) Main polymerization The autoclave with a stirrer having an internal volume of 3 L was sufficiently dried, the autoclave was evacuated, 620 g of butane and 130 g of 1-butene were charged, and the temperature was raised to 70 ° C. Next, ethylene was added so that the partial pressure was 0.6 MPa, and hydrogen was added so that the partial pressure was 0.25 MPa. Polymerization was started by injecting 5.40 g of prepolymerized catalyst (XA-1) produced in 1.7 mmol of triethylaluminum and (1-2) with argon. Ethylene was continuously supplied from a cylinder so that the pressure was constant, and polymerization was performed at 70 ° C. for 3.5 hours. 92 g of ethylene-1-butene copolymer (hereinafter referred to as ethylene resin (A1)) was obtained by polymerization. The physical property values of the ethylene-based resin (A1) are shown in Tables 1 and 2.
比較例1
(2−1)予備重合触媒(XA−2)の調製
内容積3Lの撹拌機付きオートクレーブを十分乾燥し、オートクレーブを真空にし、ブタン550gおよび1−ブテン200gを仕込み、55℃に昇温した。次に、エチレンを分圧で0.6MPaとなるように加えた。トリエチルアルミニウム1.7ミリモル、実施例1(1−1)で生成した固体触媒成分193.7mgをアルゴンによって圧入して重合を開始した。圧力が一定となるようにエチレンをボンベより連続して供給し、ボンベの重量減少量が19.0gになるまで55℃で重合を行った。重合後、エチレンの供給を停止し、系内をパージした後、アルゴンガスで加圧状態にし、予備重合パウダーを窒素置換したアンプルに回収し、封入した。回収した予備重合パウダーの一部について、極限粘度[η]を測定し、短鎖分岐度をIRで調べたところ、[η]=8.1、1000炭素当たりの短鎖分岐度は11.5であった。
Comparative Example 1
(2-1) Preparation of Preliminary Polymerization Catalyst (XA-2) An autoclave with a stirrer with an internal volume of 3 L was sufficiently dried, the autoclave was evacuated, charged with 550 g of butane and 200 g of 1-butene, and heated to 55 ° C. Next, ethylene was added so that the partial pressure was 0.6 MPa. Polymerization was initiated by injecting 1.7 mmol of triethylaluminum and 193.7 mg of the solid catalyst component produced in Example 1 (1-1) with argon. Ethylene was continuously supplied from the cylinder so that the pressure was constant, and polymerization was performed at 55 ° C. until the weight reduction amount of the cylinder reached 19.0 g. After the polymerization, the supply of ethylene was stopped, the inside of the system was purged, and then pressurized with argon gas, and the prepolymerized powder was collected in an ampoule purged with nitrogen and sealed. When a limiting viscosity [η] was measured for a part of the recovered prepolymerized powder and the degree of short chain branching was examined by IR, [η] = 8.1 and the degree of short chain branching per 1000 carbons was 11.5. Met.
(2−2)本重合
内容積3Lの撹拌機付きオートクレーブを十分乾燥し、オートクレーブを真空にし、ブタン530gおよび1−ブテン105gを仕込み、70℃に昇温した。次に、エチレンを分圧で0.5MPaとなるように、水素を分圧で0.2MPaとなるように加えた。トリエチルアルミニウム1.7ミリモル、(2−1)で生成した予備重合触媒(XA−2)を4.44g、アルゴンによって圧入して重合を開始した。圧力が一定となるようにエチレンをボンベより連続して供給し、70℃で2時間重合を行った。重合により、エチレン−1−ブテン共重合体(以下、エチレン系樹脂(A2)と記す。)を208.5g得た。エチレン系樹脂(A2)の物性値を表1に示した。
(2-2) Main polymerization An autoclave with a stirrer with an internal volume of 3 L was sufficiently dried, the autoclave was evacuated, 530 g of butane and 105 g of 1-butene were charged, and the temperature was raised to 70 ° C. Next, hydrogen was added so that the partial pressure was 0.5 MPa and hydrogen was 0.2 MPa. Polymerization was started by injecting 4.44 g of prepolymerized catalyst (XA-2) produced in 1.7 mmol of triethylaluminum and (2-1) with argon. Ethylene was continuously supplied from a cylinder so that the pressure was constant, and polymerization was carried out at 70 ° C. for 2 hours. By polymerization, 208.5 g of ethylene-1-butene copolymer (hereinafter referred to as ethylene resin (A2)) was obtained. The physical properties of the ethylene resin (A2) are shown in Table 1.
比較例2
(3−1)予備重合触媒(XA−3)の調製
内容積3Lの撹拌機付きオートクレーブを十分乾燥し、オートクレーブを真空にし、ブタン490gおよび1−ブテン260gを仕込み、55℃に昇温した。次に、エチレンを分圧で1.0MPaとなるように加えた。トリエチルアルミニウム5.4ミリモル、実施例1(1−1)で生成した固体触媒成分326.4mgをアルゴンによって圧入して重合を開始した。圧力が一定となるようにエチレンをボンベより連続して供給し、ボンベの重量減少量が48.9gになるまで55℃で重合を行った。重合後、エチレンの供給を停止し、系内をパージした後、アルゴンガスで加圧状態にし、予備重合パウダーを窒素置換したアンプルに回収し、封入した。回収した予備重合パウダーの一部について、極限粘度[η]を測定し、短鎖分岐度をIRで調べたところ、[η]=9.1、1000炭素当たりの短鎖分岐度は10.4であった。
Comparative Example 2
(3-1) Preparation of prepolymerized catalyst (XA-3) An autoclave with a stirrer with an internal volume of 3 L was sufficiently dried, the autoclave was evacuated, 490 g of butane and 260 g of 1-butene were charged, and the temperature was raised to 55 ° C. Next, ethylene was added so that the partial pressure was 1.0 MPa. Polymerization was initiated by injecting 5.4 mmol of triethylaluminum and 326.4 mg of the solid catalyst component produced in Example 1 (1-1) with argon. Ethylene was continuously supplied from the cylinder so that the pressure was constant, and polymerization was carried out at 55 ° C. until the weight loss of the cylinder reached 48.9 g. After the polymerization, the supply of ethylene was stopped, the inside of the system was purged, and then pressurized with argon gas, and the prepolymerized powder was collected in an ampoule purged with nitrogen and sealed. When a limiting viscosity [η] was measured for a part of the recovered prepolymerized powder and the degree of short chain branching was examined by IR, [η] = 9.1, and the degree of short chain branching per 1000 carbons was 10.4. Met.
(3−2)本重合
内容積3Lの撹拌機付きオートクレーブを十分乾燥し、オートクレーブを真空にし、ブタン620gおよび1−ブテン130gを仕込み、70℃に昇温した。次に、エチレンを分圧で0.6MPaとなるように、水素を分圧で0.2MPaとなるように加えた。トリエチルアルミニウム1.7ミリモル、(3−1)で生成した予備重合触媒(XA−3)を3.75g、アルゴンによって圧入して重合を開始した。圧力が一定となるようにエチレンをボンベより連続して供給し、70℃で3時間重合を行った。重合により、エチレン−1−ブテン共重合体(以下、エチレン系樹脂(A3)と記す。)を197g得た。重合体(A3)の物性値を表1に示した。
(3-2) Main polymerization The autoclave with a stirrer with an internal volume of 3 L was sufficiently dried, the autoclave was evacuated, 620 g of butane and 130 g of 1-butene were charged, and the temperature was raised to 70 ° C. Next, ethylene was added so that the partial pressure was 0.6 MPa, and hydrogen was added so that the partial pressure was 0.2 MPa. Polymerization was initiated by injecting 1.775 g of triethylaluminum and 3.75 g of the prepolymerized catalyst (XA-3) produced in (3-1) with argon. Ethylene was continuously supplied from a cylinder so that the pressure was constant, and polymerization was carried out at 70 ° C. for 3 hours. By polymerization, 197 g of an ethylene-1-butene copolymer (hereinafter referred to as ethylene resin (A3)) was obtained. The physical properties of the polymer (A3) are shown in Table 1.
比較例3
直鎖状低密度ポリエチレン(住友化学(株)製 スミカセン−L FS240;以下、エチレン系樹脂(A4)と記す。)の物性値を表1および表2に示した。
Comparative Example 3
Tables 1 and 2 show physical property values of linear low density polyethylene (Sumikasen-L FS240 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd .; hereinafter referred to as ethylene resin (A4)).
Claims (5)
(a)密度が890〜930kg/m3
(b)メルトフローレート(MFR)が0.1〜10g/10分
(c)流動の活性化エネルギー(Ea)が50kJ/mol未満
(d)Mz/Mwが3.5以上
(e)(Mz/Mw)/(Mw/Mn)≧2.0
(f)温度上昇溶離分別法によって測定される100℃以上での溶出樹脂量の割合が1重量%未満(ただし、エチレン系樹脂の重量を100重量%とする)
(g)150℃における溶融張力が4〜30cN An ethylene-based resin for foam molding that satisfies all of the following conditions.
(A) Density is 890-930 kg / m 3
(B) Melt flow rate (MFR) is 0.1 to 10 g / 10 min (c) Flow activation energy (Ea) is less than 50 kJ / mol (d) Mz / Mw is 3.5 or more (e) (Mz /Mw)/(Mw/Mn)≧2.0
(F) The ratio of the amount of the eluted resin at 100 ° C. or higher measured by the temperature rising elution fractionation method is less than 1% by weight (provided that the weight of the ethylene resin is 100% by weight)
(G) Melt tension at 150 ° C. is 4 to 30 cN
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