[go: up one dir, main page]

JP6002218B2 - メルトインデックス分別ポリエチレン組成物およびこれらから製造されるフィルム - Google Patents

メルトインデックス分別ポリエチレン組成物およびこれらから製造されるフィルム Download PDF

Info

Publication number
JP6002218B2
JP6002218B2 JP2014518594A JP2014518594A JP6002218B2 JP 6002218 B2 JP6002218 B2 JP 6002218B2 JP 2014518594 A JP2014518594 A JP 2014518594A JP 2014518594 A JP2014518594 A JP 2014518594A JP 6002218 B2 JP6002218 B2 JP 6002218B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reactor
polyethylene
melt index
polyethylene composition
present
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014518594A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014518317A (ja
Inventor
エフラー,ローレンス,ジェー.ジュニア
ドエルダー,コーネリス,エフ.ジェー. デン
ドエルダー,コーネリス,エフ.ジェー. デン
デミラーズ,メメット
ワン,ジアン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dow Global Technologies LLC
Original Assignee
Dow Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dow Global Technologies LLC filed Critical Dow Global Technologies LLC
Publication of JP2014518317A publication Critical patent/JP2014518317A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6002218B2 publication Critical patent/JP6002218B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/06Polyethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F10/02Ethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2314/00Polymer mixtures characterised by way of preparation
    • C08L2314/02Ziegler natta catalyst

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Description

本発明は、メルトインデックス分別(fractional melt index)反応器ブレンドのポリエチレン組成物およびこれらから製造されるフィルムに関する。
向上した溶融強度のエチレン系コポリマーは、種々の用途、例えば熱成形の間にフィルム強度を必要とする用途または加工処理の際に製造速度を上昇させる必要がある用途に有用である。メルトインデックス分別の線状低密度ポリエチレン(LLDPE)樹脂(1dg/分未満のメルトインデックスIを有する)は、通常、1dg/分以上のIを有するポリエチレン樹脂よりも高い溶融強度を有する。溶融強度がより高いと、インフレーションフィルム加工処理の間のより大きなバブル安定性につなげることができ、ライン速度をより速くできる。しかし、メルトインデックス分別樹脂の分子量がより高いと、ヘッド圧力がより高くなるため押出の間の生産生産速度が制限されることがある。加えて、メルトインデックス分別樹脂は、メルトフラクチャをより生じ易く、結果として表面品質が劣るフィルムを生じる。メルトフラクチャを最小限にする/除くための手段として、速度が減速される。
本発明は、高い溶融強度およびバブル安定性の両方を有するだけでなく、1dg/分以上のIを有する樹脂の押出特徴を有する、メルトインデックス分別の分子量分布が広範囲のポリエチレン樹脂を提供する。
本発明は、反応器ブレンドのポリエチレン組成物、これらを製造する方法、およびこれから製造されるフィルムに関する。
1つの実施形態において、35〜70重量%の第1のポリエチレン成分、および第2のポリエチレン成分を含む反応器ブレンドのポリエチレン組成物であって、ここでこのポリエチレン組成物は、1dg/分未満かつ0.25dg/分以上のメルトインデックスIを有し、9以上のV0.1/V100を示し、第1および第2のポリエチレン成分は連続デュアル溶液重合反応器において製造され、この第2のポリエチレン成分は第1のポリエチレン成分の存在下で製造され、このチーグラー−ナッタ触媒は第1および第2の重合反応器のそれぞれにおいて存在する。
代替実施形態において、本発明はさらに、反応器ブレンドのポリエチレン組成物を製造するためのプロセスを提供し、このプロセスは、35〜70重量%の第1のポリエチレン成分を、第1のチーグラー−ナッタ触媒の存在下、第1の重合反応器において重合し、0.1未満のメルトインデックス(I)を有する第1の反応器生成物を製造する工程、第1の反応器生成物を第2の重合反応器に連続的に通す工程を含み、ここでこの第2の重合反応器は、反応器ブレンドポリエチレン組成物を製造するための第2のチーグラー−ナッタ触媒を含有し、このポリエチレン組成物は1dg/分未満かつ0.25dg/分以上のメルトインデックス(I)を有する。
代替実施形態において、本発明は、ポリエチレン組成物、これらを製造する方法、およびこれらから製造されるフィルムを提供するが、ただしこのポリエチレン組成物は、0.90〜0.94g/ccの密度を有する。
代替実施形態において、本発明は、ポリエチレン組成物、これらを製造する方法、およびこれらから製造されるフィルムを提供するが、ただしこのポリエチレン組成物は、0.915〜0.930g/ccの密度を有する。
代替実施形態において、本発明は、ポリエチレン組成物、これらを製造する方法、およびこれらから製造されるフィルムを提供するが、ただしこのポリエチレン組成物は、少なくとも4.5cNの溶融強度を有する。
代替実施形態において、本発明は、ポリエチレン組成物、これらを製造する方法、およびこれらから製造されるフィルムを提供するが、ただしこのポリエチレン組成物は少なくとも6.0cNの溶融強度を有する。
代替実施形態において、本発明は、ポリエチレン組成物、これらを製造する方法、およびこれらから製造されるフィルムを提供するが、ただしこのポリエチレン組成物は、5以上のMw/Mnを有する。
代替実施形態において、本発明は、ポリエチレン組成物、これらを製造する方法、およびこれらから製造されるフィルムを提供するが、ただし第1の重合反応器中のチーグラー−ナッタ触媒は、第2の重合反応器中のチーグラー−ナッタ触媒と同一または異なる。
代替実施形態において、本発明は、ポリエチレン組成物、これらを製造する方法、およびこれらから製造されるフィルムを提供するが、ただしこのポリエチレン組成物は、0.3〜0.75dg/分のメルトインデックス(I)を有する。
代替実施形態において、本発明は、ポリエチレン組成物、これらを製造する方法、およびこれらから製造されるフィルムを提供するが、ただしこのポリエチレン組成物は、0.4〜0.6dg/分のメルトインデックス(I)を有する。
代替実施形態において、本発明は、ポリエチレン組成物、これらを製造する方法、およびこれらから製造されるフィルムを提供するが、ただしこのポリエチレン組成物は1以上のメルトインデックス(I)を有するポリエチレン樹脂のモーター負荷、スクリーン圧力および溶融温度から10%以内のモーター負荷、スクリーン圧力および溶融温度におけるインフレーションフィルムプロセスに使用されてもよく、1以上のメルトインデックス(I)を有するポリエチレン樹脂と比較して、生産速度を少なくとも10%増大する。
代替の実施形態において、本発明は、ポリエチレン組成物、これらを製造する方法、およびこれらから製造されるフィルムを提供するが、ただしこのフィルムは、1以上のメルトインデックス(I)を有するポリエチレン組成物のダート値から10%以内のダート値を有する。
代替実施形態において、本発明は、ポリエチレン組成物、これらを製造する方法、およびこれらから製造されるフィルムを提供するが、ただしこのフィルムは、1以上のメルトインデックス(I)を有するポリエチレン組成物の引張強度から10%以内の引張強度を有する。
代替実施形態において、本発明は、ポリエチレン組成物、これらを製造する方法、およびこれらから製造されるフィルムを提供するが、ただしこのフィルムは、1以上のメルトインデックス(I)を有するポリエチレン組成物の穿刺抵抗から10%以内の穿刺抵抗を有する。
本発明は、反応器ブレンドのポリエチレン組成物、この組成物の製造方法およびこれらから製造されるフィルムを提供する。
本発明に従うポリエチレン樹脂は、35〜70重量%の第1のポリエチレン成分、および第2のポリエチレン成分を含み、ここでこのポリエチレン樹脂は、1dg/分未満で0.25dg/分以上のメルトインデックスIを有し、9以上のV0.1/V100を示し、第1および第2のポリエチレン成分は連続デュアル溶液重合反応器中で製造され、この第2のポリエチレン成分は第1のポリエチレン成分の存在下で製造され、チーグラー−ナッタ触媒は第1および第2の重合反応器それぞれに存在する。
第1のポリエチレン成分の35〜70重量%のすべての個々の値および下位範囲は本明細書中に包含され本明細書中に開示される。例えば第1のポリエチレン成分の量は、35、40、45、50、55、60、または65重量%の下限から、40、45、50、55、60、65、または70重量%の上限までであることができる。例えば、第1のポリエチレン成分の量は、35〜70重量%の範囲であってもよく、または代替的に、第1のポリエチレン成分の量は45〜70重量%の範囲であってもよく、または代替的に、第1のポリエチレン成分の量は40〜60重量%の範囲であってもよく、または代替的に、第1のポリエチレン成分の量は50〜70重量%の範囲であってもよい。
0.25以上1dg/分未満のメルトインデックス(I)のすべての個々の値および下位範囲は本明細書中に包含され、本明細書中に開示される、例えばポリエチレン樹脂のメルトインデックス(I)は、0.25、0.35、0.45、0.55、0.65、0.75、0.85または0.95dg/分の下限から、0.35、0.45、0.55、0.65、0.75、0.85、0.95、または0.98dg/分の上限までであることができる。例えば、ポリエチレン樹脂のメルトインデックス(I)は0.25〜0.98dg/分の範囲であってもよく、または代替的に、ポリエチレン樹脂のメルトインデックス(I)は0.3〜0.75dg/分の範囲であってもよく、または代替的に、ポリエチレン樹脂のメルトインデックス(I)は0.4〜0.6dg/分の範囲であってもよい。
9以上のV0.1/V100のすべての個々の値および下位範囲が本明細書中に包含され、本明細書中に開示される。例えばポリエチレン樹脂のV0.1/V100は、9、9.2、9.4、9.6、9.8,10、10.5または10.7の下限であることができる。
一部の実施形態において、ポリエチレン組成物は0.90〜0.94g/ccの密度を有する。0.90〜0.94g/ccのすべての個々の値および下位範囲が本明細書に包含され、本明細書中に開示される。、例えばポリエチレン組成物の密度は、0.90、0.91、0.92、0.93または0.935g/ccの下限から、0.91、0.925、0.93または0.94g/ccの上限までであることができる。例えばポリエチレン組成物の密度は0.90〜0.94g/ccの範囲であってもよく、または代替的に、ポリエチレン組成物の密度は0.915〜0.93g/ccの範囲であってもよく、または代替的に、ポリエチレン組成物の密度は0.92〜0.94g/ccの範囲であってもよく、または代替的に、ポリエチレン組成物の密度は0.90〜0.93g/ccの範囲であってもよい。
別の実施形態において、本発明は、前述の実施形態のポリエチレン樹脂のいずれかを提供し、ここでこのポリエチレン樹脂は少なくとも4.5cNの溶融強度を有する。4.5cN以上の溶融強度のすべての個々の値および下位範囲が本明細書中に包含され、本明細書中に開示される。例えばポリエチレン樹脂の溶融強度は、4.5、4.8、5.1、5.4、5.7、6、6.4、または6.6cNの下限であることができる。
別の実施形態において、本発明は、前述の実施形態のポリエチレン樹脂のいずれかを提供し、ここでこのポリエチレン樹脂は5以上のMw/Mnを有する。5以上のMw/Mnのすべての個々の値および下位範囲が本明細書に包含され、本明細書中に開示される、例えばポリエチレン樹脂のMw/Mnは、5、5.2、5.4、5.6、5.8、6.0または6.2の下限であることができる。
別の実施形態において、本発明は、ポリエチレン樹脂の前述の実施形態のいずれかを提供し、ここで第1の重合反応器におけるこのチーグラー−ナッタ触媒は、第2の重合反応器のチーグラー−ナッタ触媒と同一であるかまたは異なっている。本発明のポリエチレン樹脂を製造する際に有用な例示的なチーグラーナッタ触媒を、以下でより詳細に説明する。
代替実施形態において、本発明のポリエチレン樹脂は、1つ以上のα−オレフィンコモノマーから誘導されるユニットを0.05〜10モル%を含んでいてもよい。0.05〜10モル%のすべての個々の値および下位範囲が本明細書中に包含され、本明細書中に開示される。例えば本発明のポリエチレン樹脂は、0.05、0.5、1、2、5、8モル%の下限の1つ以上のα−オレフィンコモノマーから誘導されるユニット、0.5、1、2、4、8、10モル%の上限の1つ以上のα−オレフィンコモノマーから誘導されるユニットであるってもよい。例えば、本発明のポリエチレン樹脂の1つ以上のα−オレフィンコモノマーから誘導されるユニットの量は0.05〜10モル%の範囲であってもよく、または代替的に、本発明のポリエチレン樹脂の1つ以上のα−オレフィンコモノマーから誘導されるユニットの量は1〜5モル%の範囲であってもよく、または代替的に、本発明のポリエチレン樹脂の1つ以上のα−オレフィンコモノマーから誘導されるユニットの量は2〜3モル%の範囲であってもよい。
α−オレフィンコモノマーは、通常、20個以下の炭素原子を有する。例えば、α−オレフィンコモノマーは、好ましくは3〜10個の炭素原子、より好ましくは3〜8個の炭素原子を有していてもよい。例示的なα−オレフィンコモノマーとしては、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、および4−メチル−l−ペンテンが挙げられるが、これらに限定されない。1つ以上のα−オレフィンコモノマーは、例えばプロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、および1−オクテンからなる群から選択されてもよい、または代替的に、1−ヘキセンおよび1−オクテンからなる群から選択されてもよい。
別の代替実施形態において、本発明はさらに、第1のチーグラー−ナッタ触媒の存在下、第1の重合反応器において、35〜70重量%のエチレンを重合して第1の重合反応器生成物を製造する工程、第1の反応器生成物を第2の重合反応器に通す工程を含むポリエチレン樹脂を製造するプロセスを提供し、ここで、この第2の重合反応器は、第2のチーグラー−ナッタ触媒を含有し、第2の反応器を構成し、ここでこのブレンドは9以上のV0.1/V100を示す。
いずれかの従来の重合プロセスが、本発明のエチレン/α−オレフィンインターポリマーを製造するために使用されてもよい。こうした従来型重合プロセスとしては、1つ以上の従来型反応器、例えばループ反応器、等温反応器、流動床反応器、撹拌槽反応器、バッチ式反応器を並列、直列および/またはいずれかのこれらの組み合わせを用いる溶液重合プロセス、スラリー相重合プロセス、およびこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
本発明のエチレン/α−オレフィンインターポリマーは、例えば1つ以上のループ反応器、等温反応器、およびこれらの組み合わせを用いる溶液−相重合プロセスを介して製造されてもよい。
一般に、溶液相重合プロセスは、1つ以上の十分に撹拌された反応器、例えば1つ以上のループ反応器または1つ以上の球型等温反応器において、140〜300℃の範囲の温度において、例えば150〜190℃にて、300〜1000psiの範囲の圧力にて、例えば400〜750psiにて行われる。溶液相重合プロセスにおける滞留時間は、通常、2〜30分の範囲であり、例えば、10〜20分である。エチレン、溶媒、多成分触媒組成物、および場合により1つ以上のコモノマーは、反応器に連続的にフィードされる。例示的な多成分触媒組成物は、これらの実施形態において、例えば本明細書に記載されるようなチーグラー−ナッタ触媒が挙げられる。例示的な溶媒としては、イソパラフィンが挙げられるが、これらに限定されない。例えば、このような溶媒は、ExxonMobil Chemical Co.,Houston,Texasから名称ISOPAR Eの下で市販される。次いで、本発明のエチレン/α−オレフィンインターポリマーおよび溶媒の得られた混合物は反応器から取り出され、本発明のエチレン/α−オレフィンインターポリマーが単離される。溶媒は、通常、溶媒回収ユニット、すなわち熱交換機および蒸気液体分離器ドラムを介して回収され、次いで重合システムに戻されてリサイクルされる。
1つの実施形態において、本発明のエチレン/α−オレフィンインターポリマーは、本明細書に記載されるように、エチレンおよび1つ以上のα−オレフィンコモノマー、例えば1−オクテンを(共)重合するのに好適な多成分触媒組成物を用いて、以下の手順に従って、ループ反応器における、溶液相重合プロセスを介して調製されてもよい。すべての原料(エチレン、1−オクテン)およびプロセス溶媒(イソパラフィン溶媒、例えばISOPAR E)は、反応環境に導入する前にモレキュラーシーブで精製される。水素は、高純度等級としてフィードされ、さらには精製されない。反応器モノマーフィード(エチレン)ストリームは、機械的圧縮機を介して反応圧力を超える圧力、例えば750psigに加圧される。溶媒およびコモノマー(1−オクテン)フィードは、反応圧力を超える圧力、例えば750psigに、機械的容積ポンプを介して加圧される。個々の触媒成分は、精製された溶媒(ISOPAR E)を用いて特定の成分濃度に手動でバッチ希釈され、反応圧力を超える圧力、例えば750psigに加圧される。すべての反応フィードフローは、マスフローメーターを用いて測定され、コンピュータ自動化バルブ制御システムにより独立に制御される。
連続溶液重合反応器は、満液、非断熱的、等温、循環、ループからなってもよい。すべての新鮮な溶媒、モノマー、コモノマー、水素、および触媒成分のフィードの独立した制御が可能である。合わせた溶媒、モノマー、コモノマーおよび水素フィードは、フィードストリームを熱交換機に通すことによって、5℃〜50℃、通常40℃のあたりに温度制御される。重合反応器への新鮮なコモノマーフィードは、リサイクル溶媒にコモノマーを添加するように配置される。重合反応器への新鮮なフィード合計は、例えば各注入位置間で概ね等しい反応器体積を有する2つの位置において、反応器に注入される。新鮮なフィードは、通常、例えば新鮮なフィードマスフロー合計のうち半分を受容する各注入器を用いて制御される。触媒成分は、例えば特別に設計された注入入口デバイスを通して重合反応器に注入され、反応器への注入前に1つの混合プロ触媒/共触媒フィードストリーム中に合わされる。プロ触媒成分フィードは、特定の目標点に反応器モノマー濃度を維持するようにコンピュータ制御される。共触媒成分は、プロ触媒成分に対して計算された特定のモル比に基づいてフィードされる。それぞれの新鮮な注入位置(フィードまたは触媒のいずれか)の直後に、フィードストリームは、据付型混合要素、例えばKenics据付型混合要素を用いて循環重合反応器内容物と共に混合される。反応器の内容物は、相当な反応熱を除去することに関与する熱交換機を通して連続的に循環され、冷却剤サイドの温度は、等温反応環境を特定の温度に維持することに関与する。反応器ループの周りの循環は、スクリューポンプによって提供され得る。重合反応器から流出液(溶媒、モノマー、コモノマー、水素、触媒成分、および溶融ポリマーを含有する)は、反応器ループを出て、不活性化酸捕捉剤(通常ステアリン酸カルシウムおよび水和に付随する水)と接触されるゾーンに入り、反応を停止して、塩化水素を捕捉する。加えて、種々の添加剤、例えば酸化防止剤は、この点で添加できる。次いでストリームは据付型混合要素、例えばKenics据付型混合要素の別の組を通過し、触媒失活剤および添加剤を均一に分散する。
添加剤添加の後、流出液(溶媒、モノマー、コモノマー、水素、触媒成分、および溶融ポリマーを含有する)は、他の低沸点反応成分からポリマーを分離するために、熱交換機に通して調製中のストリーム温度を上昇させる。次いで、ストリームは、圧力降下制御バルブを通過され、これは反応器の圧力を特定の目標点に維持することに関与する。次いでストリームは、2段階分離および液化システムに入り、ここで、ポリマーは溶媒、水素、および未反応モノマーおよびコモノマーから取り出される。分離され液化されたポリマー溶融物は、例えば水中ペレット化のために特に設計されたダイを通してポンプ輸送され、均一な固体ペレットに切断され、乾燥させ、ホッパーに移される。初期ポリマー特性の検証後、固体ポリマーペレットは、貯蔵デバイスに移される。
液化工程中に除去された部分は、リサイクルされてもよく、また粉砕されてもよい。例えば、精製床を通過させた後、大部分の溶媒を反応器に戻してリサイクルする。このリサイクルされた溶媒はなおも、未反応のコモノマーを有し得るので、反応器に再び入れる前に新鮮なコモノマーを用いて強化される。このリサイクル溶媒はなおも、水素を幾らか有する場合があり、これを次いで新鮮な水素で強化する。
1つの実施形態において、本発明のエチレン/α−オレフィンインターポリマーは、次の手順に従って直列に共に連結された2つの断熱球型反応器にて、エチレンおよび1つ以上のα−オレフィンコモノマー、例えば1−オクテンを、溶液相重合プロセスを介して、(共)重合するために好適な多成分触媒システムを用いて調製されてもよい。エチレンモノマー、1−オクテンコモノマーおよび水素は、溶媒、例えばイソパラフィン溶媒、例えばISOPAR Eと合わされる。不純物、例えば水、二酸化炭素、硫黄化合物は、フィードストリームから取り除かれ、フィードストリームは、反応器に入る前に、5℃〜60℃、例えば約13℃の範囲の温度に冷却される。反応の大部分、約85〜90%は、第1の球状反応器において行われてもよい。混合は、ポリマー/プロ触媒/共触媒/溶媒/エチレン/コモノマー/水素溶液を、混合ブレードを備えた1つ以上の撹拌器を用いて、循環させることを介して達成されてもよい。フィード(エチレン/コモノマー/溶媒/水素)は、例えば底部から反応器に入ってもよく、プロ触媒/共触媒は、例えばフィードとは底部から反応器中に別個に入ってもよく、また底部から入ってもよい。第1の反応器温度は、170℃〜190℃の範囲、例えば約175℃の範囲であり、反応器圧力は、400psi〜1000psiの範囲、例えば500psiである。第1の反応器と直列の第2の反応器の温度は、175℃〜210℃の範囲の温度、例えば約202℃に上昇し、残りの約10〜15%の反応が行われ、追加の触媒またはモノマーは添加されない。プロ触媒/共触媒Al/Tiモルフィード比は、0.5:1〜6:1の範囲の値に設定されてもよい。反応器の平均滞留時間は、こうした目的のために特別に設計される流体による後反応器停止の前に、球状反応器あたり2〜30分の範囲であり、例えば約8分である。ポリマー溶液が反応器を離れた後、被覆されていないエチレンモノマーおよび1−オクテンコモノマーを有する溶媒は、2段階液化器システムを介してポリマー溶液から除去され、次いでリサイクルされてもよい。不純物は、反応器に再び入る前にリサイクルされたストリームから除去されてもよい。ポリマー溶融物は、例えば水中ペレット化のために特別に設計されたダイを通してポンプ輸送されてもよい。ペレットを分類器スクリーンに移し、粒子を除去し、粒子を小さくする。次いで仕上げられたペレットは、デバイスを貯蔵するために移される。
本発明のプロセスの一部の実施形態において、一次酸化防止剤は、こうした生成物が反応器から取り出された後、生成物が後反応器ヒーター(「後反応器」)によって加熱される前に、重合反応器生成物の後に添加される。本発明のプロセスの実施形態において使用するために好適な一次酸化防止剤の例としては、ヒンダードフェノール樹脂(例えば、BASFから市販のIRGANOX1010)が挙げられる。
本発明のプロセスの一部の実施形態はさらに、後反応器に第2の酸化防止剤を添加することを含む。本発明のプロセスの実施形態に使用するために好適な第2の酸化防止剤の例としては、ホスファイト(例えば、BASFから市販されているIRGAFOS168)が挙げられる。
多成分触媒系としては、マグネシウムおよびチタン含有プロ触媒および共触媒を含むチーグラー−ナッタ触媒組成物が挙げられる。プロ触媒は、MgClに担持されたチタン化合物を含むチーグラーナッタ触媒である。共触媒は、トリエチルアルミニウム(TEA)である。プロ触媒は、1.0:40〜5.0:40、例えば3.0:40のTi:Mg比を有していてもよい。プロ触媒および共触媒成分は、反応器に入る前または反応器中において接触し得る。プロ触媒は、例えばいずれかの他のチタン系チーグラーナッタ触媒であってもよい。共触媒成分とプロ触媒成分とのAl:Tiモル比は、0.5:1〜10:1、例えば3:1であることができる。
多成分触媒系としては、マグネシウムおよびチタン含有プロ触媒および共触媒を含むチーグラー−ナッタ触媒組成物が挙げられる。プロ触媒は、例えば二塩化マグネシウム、アルキルアルミニウムジハライド、およびチタンアルコキシドの反応生成物を含んでいてもよい。プロ触媒は、
(A)以下を接触させることによって調製されるマグネシウムハライド、
(1)一般式R’’R’Mg.xAlR’3によって表される少なくとも1つの炭化水素可溶性マグネシウム成分であって、式中各R’’およびR’はアルキル基である成分、
(2)反応温度が、例えば20〜40℃の範囲に温度を超えない、約40℃を超えない、または代替的に約35℃を超えない条件下で少なくとも1つの非金属性または金属性ハライド供給源、
(B)式Tm(OR)yXy−xによって表される少なくとも1つの遷移金属化合物であって、ここでTmは周期表のIVB、VB、VIB、VIIBまたはVII族の金属であり、Rは、1〜約20個、例えば1〜約10個の炭素原子を有するヒドロカルビル基であり、Xはハライドであり、およびは整数であり、これらの合計は4に等しい化合物、ならびに
(C)所望の過剰X:Mg比を提供するための追加のハライド供給源、ここで追加のハライド供給源は、例えば式R’MXによって表される化合物を含むIIIA族の金属のオルガノハライド化合物であってもよく、式中、Mは、元素周期表のIIIA族の金属、例えばアルミニウムまたはホウ素であり、各R’は、独立に、1〜20、例えば1〜10、または代替的に2〜8個の炭素原子を有するアルキル基であり、Xは、ハロゲン原子、例えば塩素であり、およびはそれぞれ独立に、1からMの価数に等しい値を有する供給源の反応生成物を含んでいてもよい。特に好適なオルガノハライド化合物としては、例えばエチルアルミニウムジクロライド、エチルアルミニウムセクイクロライド、ジエチルアルミニウムクロライド、イソブチルアルミニウムジクロライド、ジイソブチルアルミニウムクロライド、オクチルアルミニウムジクロライド、およびこれらの2つ以上の組み合わせが挙げられる。
特に好適な遷移金属化合物としては、例えばチタンテトラクロライド、チタントリクロライド、テトラ(イソプロポキシ)−チタン、テトラブトキシチタン、ジエトキシチタンジブロマイド、ジブトキシチタンジクロラリド、テトラフェノキシチタン、トリ−イソプロポキシバナジウムオキシド、ジルコニウムテトラ−n−プロポキシド、これらの混合物などが挙げられる。
本明細書の遷移金属成分として使用できる他の好適なチタン化合物としては、式Ti(OR)xX4−xによって表される少なくとも1つのチタン化合物が挙げられ、式中、各Rは独立して、1〜約20個、例えば約1〜約10個、または代替的に、約2〜約4個の炭素原子を有するヒドロカルビル基であり、Xはハロゲンであり、xは0〜4の値を有する。
前述のプロ触媒成分は、先に記述されるような原子比を与えることが十分な割合で合わされる。
前述のプロ触媒反応生成物は、不活性希釈剤の存在下で調製される。触媒成分の濃度は、触媒反応生成物の必須成分が合わされる場合に、得られたスラリーがマグネシウムに関して約0.005〜約1.0モル(モル/リットル)となるような濃度である。例示的な好適な不活性有機希釈剤としては、液化エタン、プロパン、イソブタン、n−ブタン、n−ヘキサン、種々の異性体ヘキサン、イソオクタン、8〜12個の炭素原子を有するアルカンのパラフィン混合物、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン、ジメチルシクロヘキサン、ドデカン、飽和または芳香族炭化水素で構成される産業溶媒、例えばケロセンおよびナフサが挙げられるが、これらに限定されない。例示的な好適な不活性有機希釈剤は、いずれかのオレフィン化合物および他の不純物を含まない。例示的な好適な不活性有機希釈剤は、−50℃〜200℃の範囲の沸点を有する。所望の触媒反応生成物を提供するためのプロ触媒成分の混合物は、有利なことには、窒素、アルゴンまたはその他の不活性ガスのような不活性雰囲気下、10℃〜50℃の範囲の温度、例えば20℃〜40℃で調製されるが、ただし、ハロゲン化マグネシウム支持体は、反応温度が35℃を超えないように調製される。触媒反応生成物の調製において、反応生成物の炭化水素不溶性成分から炭化水素可溶性成分を分離する必要は必ずしもない。
プロ触媒組成物は、共触媒と組み合わせてチーグラー−ナッタ触媒組成物の1つの成分として作用する。共触媒は、プロ触媒中のチタンに基づくモル比で1:1〜100:1、例えば0.5:1〜3:1の範囲のモル比において使用される。
1つの実施形態において、コモノマーは、第1の反応器に導入される。代替実施形態において、コモノマーは、第1および第2の反応器の両方において導入される。
本発明のプロセスの1つの実施形態において、触媒は、第1の反応器に単独で注入される。代替実施形態において、触媒は、第1および第2の反応器の両方に注入される。
本発明のポリエチレン樹脂は、1つ以上の添加剤とブレンドされてもよい。こうした添加剤としては、静電防止剤、色向上剤、染料、潤滑剤、充填剤、顔料、一次酸化防止剤、二次酸化防止剤、加工処理助剤、UV安定剤、およびこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。本発明のポリエチレン樹脂と1つ以上の添加剤とのブレンドは、いずれかの量の添加剤を含有してもよい。本発明のポリエチレン樹脂および1つ以上の添加剤のブレンドは、こうした添加剤を、本発明のポリエチレン樹脂および1つ以上の添加剤の重量に基づいて合計重量で約0〜約10重量%含んでいてもよい。
代替実施形態において、本発明はさらに、本発明のポリエチレン樹脂または1つ以上の他のポリマー、例えばLDPEとのブレンドから製造されるフィルムを提供する。こうしたフィルムとしては、透明収縮フィルム、コレーション収縮フィルム、キャストストレッチフィルム、サイレージフィルム、ストレッチフーダーフィルム、シーラント、スタンド・アップ・パウチフィルム、ライナーフィルム、機械方向に配向されたフィルム、およびおむつバックシートを挙げることができるが、これらに限定されない。異なる方法が、こうしたフィルムを製造するために使用されてもよい。好適な転化技術としては、インフレーションフィルムプロセス、キャストフィルムプロセス、テンターフレームプロセス、ダブルバブルプロセス、例えば部分的に架橋されたまたは架橋されていない垂直または水平フォームフィルムおよびシールプロセスが挙げられるが、これらに限定されない。こうした技術は、一般に周知である。1つの実施形態において、転化技術としては、インフレーションフィルムプロセスが挙げられるが、これらに限定されない。
本発明に従うフィルムは、少なくとも1つのフィルム層、例えば単層フィルムまたはキャスト、インフレーション、カレンダ加工または押出コーティングプロセスによって調製された多層フィルムにおける少なくとも1つの層を含んでいてもよい。本発明のエチレン/α−オレフィンコポリマーまたは1つ以上の他のポリマー、例えばLDPEとのこれらのブレンドは、種々のフィルム(透明収縮フィルム、コレーション収縮フィルム、キャストストレッチフィルム、サイレージフィルム、ストレッチフーダーフィルム、シーラント、スタンド・アップ・パウチフィルム、ライナーフィルム、機械方向に配向されたフィルム、およびおむつバックシートを挙げることができるが、これらに限定されない)に使用されてもよい。
先行する実施形態のいずれか1つに従うポリエチレン樹脂は、フィルムに良好な加工処理性を提供すると共に良好な物理的特徴をフィルムに提供する。1つの実施形態において、本発明の樹脂は、1以上のメルトインデックス(I)を有するポリエチレン樹脂のスクリュー速度、スクリーン圧力および溶融温度から10%以内でのスクリュー速度、スクリーン圧力および溶融温度でのインフレーションフィルムプロセスにおいて使用されてもよく、1以上のメルトインデックス(I)を有するポリエチレン樹脂と比較して生産生産速度の少なくとも15%増加を達成する。
以下の実施例は、本発明を例示するものであり、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
本発明の実施例1および比較例1および2の調製
本発明の実施例1および比較例1および2はぞれぞれ、触媒作用を受けるポリエチレン溶液重合プロセスにおいて製造したが、ここで溶媒、エチレン、および1−オクテンコモノマーは、合わせた溶液としてループ反応器システムにフィードした。このループ反応器システムは、反応熱を除去するために反応器と一体化された熱交換機を含んでいたので、この反応器は等温操作が可能であった。ポリマー分子量を制御するのに十分な量で水素もこのフィード溶液に添加した。得られたポリマーは、溶融状態で製造され、続いて溶媒および未反応モノマーを除去し、次いで最終生成物をペレット化した。分離およびペレット化段階は、従来の設備を用いて行った。重合反応は、エチレンおよび所定の範囲のコモノマー、例えばこれらに限定されないが1−オクテンを重合可能なチーグラー−ナッタ触媒を利用した。
比較例1および2は、シングルループ反応器を用いて製造し、最終生成物を上述のように製造した。
本発明の実施例1は、直列で操作される2つのループ反応器を用いて製造したが、ここで第1の反応器の内容物全体は、第2の反応器に流れ込み、ここで追加の重合が前述の操作条件で行われた。モノマーおよび溶媒の追加のフィードは、第2の反応器に供給された。
本発明の実施例1、比較例1および比較例2それぞれについて、各反応器の温度、各反応器において製造されたポリマーの相対量、ポリマー分子量およびポリマーコモノマーの組み込みを、それぞれ表1〜3に示す。すべての本発明の実施例および比較例はコモノマーとして1−オクテンを使用したが、列挙されたフィード濃度は、反応器に入るエチレン/コモノマーの合わせたストリームのパーセンテージとして表す。水素フィードは、反応器への合計マスフローに対して無視できる分量であるため、表1から3には記載されない。
表4は、本発明の実施例および比較例のそれぞれについてTDGPCおよびレオロジー的特性によって得られる従来型の分子量を提供する。
本発明の実施例1は、2つの比較例よりもより広いMWDを有する。本発明の実施例1は、0.52dg/分のメルトインデックスIを有するだけでなく、1.06dg/分のIを有する比較例1によって示される高剪断速度粘度(100rad/s)と同様の高剪断速度粘度を示す。本発明の実施例1および比較例2のIは両方とも1.0dg/分未満であるが、比較例2は、本発明の実施例1よりも顕著に高い剪断速度粘度を有する。故に、実施例1の樹脂は、比較例1のより高い非分別Iシングル反応器樹脂と同様に押し出すのが容易である。本発明の実施例1は、1.0dg/分未満の分別シングル反応器樹脂に近い溶融強度を有し、これは、本発明の実施例1の樹脂はまた、非分別溶融Iシングル反応器樹脂よりも良好なバブル安定性を有することを意味する。故に、本発明の実施例1の樹脂は、非分別Iシングル反応器樹脂よりも高い生産速度を有する。
表5は、本発明の実施例および比較例のそれぞれについての、制御した生産速度および最大生産速度において、インフレーションフィルムのライン加工処理パラメータを示す。表5に示されるように、標準生産速度にて、本発明の実施例1のスクリーン圧力、モーターロードおよび溶融温度は、比較例1のものと同様であるが、比較例2を用いて測定されるものよりも顕著に低い。
本発明の実施例1の最大生産速度、スクリーン圧力、モーターロードおよび溶融温度においてて実行するのは、比較例1の最大生産速度、スクリーン圧力、モーターロードおよび溶融温度よりもわずかに高い。それでもなお、本発明の実施例1のスクリーン圧力、モーターロードおよび溶融温度は、比較例2を用いて測定されるスクリーン圧力、モーターロードおよび溶融温度よりも実質的に低いままである。さらに、本発明の実施例1の最大生産速度は、比較例1の場合よりも顕著に高く、比較例2の場合よりもわずかにだけ低い。
表6は、本発明の実施例1を用いて製造されたフィルムの特性は、比較例1および2を用いて製造されたフィルムの場合と同等のダート特性、穿刺特性、割線係数特性および引裂強度特性を示すことを示す。
試験方法
試験方法は、以下を含む:
密度
密度測定のためのサンプルはASTM D4703に従って調製された。
密度測定は、ASTM D792−08、方法Bを用いてサンプル加圧の1時間以内に行われた。
メルトインデックス
メルトインデックスIは、ASTM D1238の条件190℃/2.16kgに従って測定されたが、10分あたりに溶出するグラム単位(g/10分)で報告される。I10は、ASTM D1238の条件190℃/10kgに従って測定されたが、g/10分で報告される。
トリプル検出器ゲル透過クロマトグラフィ(TDGPC)−従来型GPC
本明細書に使用されるGPC技術(従来型GPC、光散乱GPC)に関して、トリプル検出器ゲル透過クロマトグラフィ(3D−GPCまたはTDGPC)システムを使用した。このシステムは、Waters(Milford,Mass)モデル150C高温クロマトグラフ(他の好適な高温GPC機器は、Precision Detectors(Amherst,Mass.)2角度レーザー光散乱(LS)検出器モデル2040、Polymer ChAR(Valencia,Spain)からのIR4赤外線検出器、およびViscotek(Houston,Texas)150R4−キャピラリー溶液粘度計(DP)を備えたPolymer Laboratories(Shropshire,UK、モデル210およびModel220)を含む)からなる。
これらの後者2つの独立検出器を有するGPCおよび前者の検出器の少なくとも1つは、「3D−GPC」または「TDGPC」と称される場合もあるが、用語「GPC」単独は、一般に、従来型GPCを指す。データ収集は、Viscotek TriSEC software,Version3および4−channel Viscotek Data Manager DM400を用いて行われる。システムはまた、Polymer Laboratories(Shropshire,United Kingdom)からオンライン溶媒脱気デバイスを備える。
GPCカラムセットから溶出液は、次の順序で直列に配置された各検出器を流れる:LS検出器、IR4検出器、次いでDP検出器。複検出器オフセットの決定のためのシステム手法は、Balke,Mourey,et al.(Mourey and Balke, Chromatography Polym.,Chapter 12,(1992))(Balke,Thitiratsakul,Lew,Cheung,Mourey,Chromatography Polym.,Chapter 13,(1992))によって公開された様式に一致した様式で行われ、トリプル検出器log(MWおよび固有粘度)の最適化は、幅広いポリエチレン標準物質を用いて得られる。
好適な高温GPCカラムが使用されることができ、例えば4つの30cm長さのShodex HT803 13ミクロンカラムまたは20ミクロンの混合孔径パッキングの4つの30cmPolymer Labsカラム(MixA LS,Polymer Labs)である。ここで、MixA LSカラムを使用した。サンプルカルーセルコンパートメントは、140℃にて操作され、カラムコンパートメントは、150℃にて操作される。サンプルは、「50ミリリットルの溶媒中0.1グラムのポリマー」の濃度にて調製される。クロマトグラフ溶媒およびサンプル調製溶媒は、200ppmの2,6−ジ−tert−ブチル−4メチルフェノール(BHT)を含有する1,2,4−トリクロロベンゼン(TCB)である。溶媒は、窒素を用いてスパージされる。ポリマーサンプルは、160℃で4時間穏やかに撹拌される。注入体積は、200マイクロリットルである。GPCを通るフローレートは1ml/分に設定される。
従来型GPC
従来型GPCに関して、IR4検出器を使用し、GPCカラムセットは、21個の狭い分子量分布のポリスチレン標準物質について実施して較正される。標準物質の分子量(MW)は、580g/mol〜8,400,000g/molの範囲であり、標準物質は、6個の「カクテル」混合物に含有される。各標準混合物は、少なくとも、個々の分子量間における10倍の隔たりがある。標準混合物は、Polymer Laboratoriesから購入される。ポリスチレン標準は、1,000,000g/mol以上の分子量に関して「50mLの溶媒中の0.025g」で調製され、1,000,000g/mol未満の分子量に関して、「50mLの溶媒中の0.05g」で調製される。ポリスチレン標準物質は、30分間、穏やかに撹拌しながら80℃で溶解される。分解を最小限にするため、最初に狭い標準混合物について実施され、最も高い分子量の成分が低くなる順序で実施される。ポリスチレン標準ピーク分子量は、式(1)を用いてポリエチレン分子量に変換される(Williams and Ward,J.Polym.Sci.,Polym.Letters,6,621(1968)に記載されるように):
ポリエチレン=A×(Mポリスチレン (式1)
式中、Mはポリエチレンまたはポリスチレン分子量(示されるとおり)であり、Bは1.0に等しい。Aは、約0.38〜約0.44の範囲であってもよく、幅広いポリエチレン標準を用いた較正時に決定されることが当業者に公知である。分子量値、例えば分子量分布(MWDまたはMW/Mn)および関連した統計を得るために、このポリエチレン較正方法の使用は、Williams and Wardの変更した方法として本明細書中では定義される。数平均分子量、重量平均分子量、およびz−平均分子量は、以下の式から計算される。
溶融強度
溶融強度の測定は、Goettfert Rheotester2000キャピラリーレオメータに取り付けられたGoettfert Rheotens71.97(Goettfert Inc.;Rock Hill,SC)にて行った。溶融されたサンプル(約25〜30グラム)を、平坦な入射角(180度)を備え、長さ30mm、直径2.0mm、および15のアスペクト比(長さ/直径)を有するGottfert Rheotester2000キャピラリーレオメータ−を用いてフィードされた。190℃にてサンプルを10分間較正した後、ピストンは、0.265mm/秒の一定ピストン速度にて実行される。標準試験温度は、190℃であった。サンプルは、2.4mm/sの加速にて、ダイから下に100mmの位置にある加速ニップの組に一軸延伸された。引張力は、ニップロールの巻き取り速度の関数として記録した。溶融強度は、ストランドが破断する前のプラトー力(cN)として記録した。以下の条件を溶融強度測定に使用した:プランジャー速度=0.265mm/秒;ホイール加速=2.4mm/s;較正直径=2.0mm;キャピラリー長さ=30mm;このバレル直径=12mm。
動的粘弾性測定(DMS)
樹脂は、空気中にて1500psiの圧力下、5分間の350°F(177℃)にて「3mm厚さ×1インチ」円形プラックに圧縮成型した。次いでサンプルを、加圧機から取り出し、冷却するためにカウンターに置いた。
定温の振動数掃引は、窒素パージの下で、25mm(直径)の平行プレートを備えるTA Instruments「Advanced Rheometric Expansion System(ARES)」を用いて行われた。サンプルを、プレート上に置き、190℃にて5分間溶融した。次いでプレートは、2mmのギャップまで閉じたが、サンプルはトリム加工され(「25mm直径」プレートの円周を超えて広がる過剰なサンプルは除去される)、次いで試験を開始した。この方法に、さらに5分間の遅延を組み込んで温度を平衡にさせた。実験は、190℃にて、0.1〜100rad/sの振動数範囲にわたって行った。歪み振幅は10%で一定であった。応力応答は、振幅および位相に関して分析されたが、そこから貯蔵弾性率(G’)、損失弾性率(G’’)、複素弾性率(G*)、複素粘度(η*)、tanδまたはtanデルタ、0.1rad/sでの粘度(V0.1)、100rad/sでの粘度(V100)、および粘度比(V0.1/V100)を計算した。
インフレーションフィルムの最大生産速度の決定
フィルムサンプルを、制御した速度および最大速度にて収集した。収集された速度は250Lb/Hrであったが、これはダイ円周が10Lb/Hr/インチである生産速度に等しい。最大生産トライアルのために使用されるダイ直径が8インチダイであるために、制御された速度では、例としてダイ円周のLb/HrとLb/Hhr/インチとの変換が式5に示されることに留意する。同様に、この式は、他の速度、例えば最大速度に関して、以下の式の最大速度を置換することによって、ダイ円周のlb/hr/インチを決定するために使用できる。
Lb/Hr/インチのダイ円周=(250Lb/Hr)/(8*π)=10Lb/Hr/インチ (式5)
所与のサンプルについての最大速度は、生産速度を、バブル安定性が制限因子であるような点まで増大させることによって決定した。押出機プロファイルは、両方のサンプルに関して維持されたが(標準速度および最大速度)、溶融温度は、増大した剪断速度のために最大速度サンプルについてはより高かった。最大速度は、エアーリングを介する内部バブル冷却および外部冷却の両方を最大にすることによって決定した。最大バブル安定性は、以下の事項のいずれか1つが観察された点にバブルを取ることによって決定した(a)バブルが、エアーリングに安定して留まらなかった、(b)バブルがその形状を失い始めた、(c)バブルの吸込みまたは吐出が始まった、または(d)フロストライン高さは不安定になった。そうした点において、速度は、バブルの形状および安定したフロストライン高さを維持しながら、エアーリングに再び留まり、次いでサンプルを回収した。バブルの冷却は、エアーリングを調節し、バブルを維持することによって調節された。これを、バブル安定性を維持する間の最大生産速度として採用した。
単層フィルムを製造した。ダイ直径は8インチであったが、ダイギャップは70milであり、吹込み率は2.5であり、内部バブル冷却を使用した。
フィルム特性
機械方向(MD)および交差方向(CD)エルメンドルフ引裂強度は、ASTM D−1922に従って試験した。
ダート衝撃強度は、ASTM D−1709従って試験した。
穿刺は、Sintech Testworks Software Version 3.10を有するInstron Model4201にて測定した。試料サイズは、6インチ×6インチであり、4回の測定が行われ、平均穿刺値を決定した。フィルムは、フィルム形成後40時間およびASTM制御された実験室にて少なくとも24時間調整した。100lbロードセルは、丸い試料ホルダーを用いて使用した。試料は、4インチ円形試料であった。穿刺プローブは、1/2インチ直径の研磨されたステンレススチールボール(0.25インチロッド)であり、7.5インチ最大トラベル長さである。ゲージ長さはない、プローブは、試料に触ることはないが、可能な限り近づける。使用されたクロスヘッド速度は10インチ/分であった。厚さは、試料の中間にて測定した。フィルムの厚さ、クロスヘッドが移動した距離、およびピークロードを使用し、ソフトウェアによって穿刺を決定した。穿刺プローブは、各試料の後「キムワイプ」を用いて洗浄した。
MDおよびCD引張強度は、ASTM D−882に従って測定した。
割線係数MD(機械方向)およびCD(交差方向)をASTM D−882に従って測定した。

上記の開示によって提供される本願発明の具体例として、以下のものが挙げられる。
[1] 35〜70重量%の第1のポリエチレン成分、及び
第2のポリエチレン成分
を含む反応器ブレンドのポリエチレン組成物であって、
ここで、該ポリエチレン組成物が1dg/分未満かつ0.25dg/分以上のメルトインデックスI を有し、9以上のV0.1/V100を示し、
ここで、該第1および該第2のポリエチレン成分が連続デュアル溶液重合反応器において製造され、該第2のポリエチレン成分が該第1のポリエチレン成分の存在下において製造され、チーグラー−ナッタ触媒が第1のおよび第2の重合反応器のそれぞれにおいて存在する、組成物。
[2] 0.90〜0.94g/ccの密度を有する、[1]に記載のポリエチレン組成物。
[3] 0.915〜0.930g/ccの密度を有する、[1]または[2]のいずれか一項に記載のポリエチレン組成物。
[4] 少なくとも4.5cNの溶融強度を有する、[1]から[3]のいずれか一項に記載のポリエチレン組成物。
[5] 少なくとも6.0cNの溶融強度を有する、[1]から[4]のいずれか一項に記載のポリエチレン組成物。
[6] 5以上のMw/Mnを有する、[1]から[5]のいずれか一項に記載のポリエチレン組成物。
[7] 前記第1の重合反応器中のチーグラー−ナッタ触媒が、前記第2の重合反応器中のチーグラー−ナッタ触媒と同一であるかまたは異なっている、[1から[6]のいずれか一項に記載のポリエチレン組成物。
[8] 0.3〜0.75dg/分のメルトインデックス(I )を有する、[1]から[7]のいずれか一項に記載のポリエチレン組成物。
[9] 0.4〜0.6dg/分のメルトインデックス(I )を有する、[1]から[8]のいずれか一項に記載のポリエチレン組成物。
[10] 前記ポリエチレン組成物が、1以上のメルトインデックス(I )を有するポリエチレン樹脂のモーター負荷、スクリーン圧力および溶融温度から10%以内のモーター負荷、スクリーン圧力および溶融温度においてインフレーションフィルムプロセスで使用されてもよく、1以上のメルトインデックス(I )を有するポリエチレン樹脂と比較して、生産速度が少なくとも10%増加を達成する、[1]から[9]のいずれか一項に記載のポリエチレン組成物。
[11] 35〜70重量%の第1のポリエチレン成分を、第1のチーグラー−ナッタ触媒の存在下で第1の重合反応器において重合し、0.1未満のメルトインデックス(I )を有する第1の反応器生成物を製造する工程、
第1の反応器生成物を第2の重合反応器に連続的に通す工程
を含む、反応器ブレンドポリエチレン組成物を製造するためのプロセスであって、
ここで、該第2の重合反応器は反応器ブレンドポリエチレン組成物を製造するための第2のチーグラー−ナッタ触媒を含有し、
ここで、該ポリエチレン組成物は1dg/分未満かつ0.25dg/分以上のメルトインデックス(I )を有する、プロセス。
[12] [1]から[11]のいずれか一項に記載のポリエチレン組成物を含むフィルム。
[13] 1以上のメルトインデックス(I )を有するポリエチレン組成物のダート値から10%以内のダート値を有する、[12]のいずれか一項に記載のフィルム。
[14] 1以上のメルトインデックス(I )を有するポリエチレン組成物の引張強度から10%以内の引張強度を有する、[12]から[13]のいずれか一項に記載のフィルム。
[15] 1以上のメルトインデックス(I )を有するポリエチレン組成物の穿刺抵抗から10%以内の穿刺抵抗を有する、[12]から[14]のいずれか一項に記載のフィルム。

Claims (8)

  1. 35〜70重量%の第1のポリエチレン成分を、第1のチーグラー−ナッタ触媒の存在下で第1の重合反応器において重合し、0.1未満のメルトインデックス(I)を有する第1の反応器生成物を製造する工程、
    第1の反応器生成物を第2の重合反応器に連続的に通す工程
    を含む、反応器ブレンドポリエチレン組成物を製造するための方法であって、
    ここで、該第2の重合反応器は反応器ブレンドポリエチレン組成物を製造するための第2のチーグラー−ナッタ触媒を含有し、
    ここで、該ポリエチレン組成物は1dg/分未満かつ0.25dg/分以上のメルトインデックス(I)を有する、方法
  2. 前記ポリエチレン組成物が0.90〜0.94g/ccの密度を有する、請求項1に記載の方法。
  3. 前記ポリエチレン組成物が0.915〜0.930g/ccの密度を有する、請求項1または2に記載の方法。
  4. 前記ポリエチレン組成物が少なくとも4.5cNの溶融強度を有する、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記ポリエチレン組成物が少なくとも6.0cNの溶融強度を有する、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記ポリエチレン組成物が5以上のMw/Mnを有する、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記ポリエチレン組成物が0.3〜0.75dg/分のメルトインデックス(I )を有する、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記ポリエチレン組成物が0.4〜0.6dg/分のメルトインデックス(I )を有する、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
JP2014518594A 2011-06-30 2012-06-08 メルトインデックス分別ポリエチレン組成物およびこれらから製造されるフィルム Active JP6002218B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161503051P 2011-06-30 2011-06-30
US61/503,051 2011-06-30
PCT/US2012/041450 WO2013002997A1 (en) 2011-06-30 2012-06-08 Fractional melt index polyethylene composition and films made therefrom

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014518317A JP2014518317A (ja) 2014-07-28
JP6002218B2 true JP6002218B2 (ja) 2016-10-05

Family

ID=46321477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014518594A Active JP6002218B2 (ja) 2011-06-30 2012-06-08 メルトインデックス分別ポリエチレン組成物およびこれらから製造されるフィルム

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8835569B2 (ja)
EP (1) EP2582750B1 (ja)
JP (1) JP6002218B2 (ja)
KR (1) KR101921766B1 (ja)
CN (1) CN103080207B (ja)
BR (1) BR112013001724B1 (ja)
ES (1) ES2485815T3 (ja)
WO (1) WO2013002997A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016114915A1 (en) * 2015-01-14 2016-07-21 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Polymer compositions and processes for their production
EP3238938A1 (en) 2016-04-29 2017-11-01 Borealis AG Machine direction oriented films comprising multimodal copolymer of ethylene and at least two alpha-olefin comonomers
US11193008B2 (en) * 2017-04-10 2021-12-07 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Methods for making polyolefin polymer compositions
EP3976339B1 (en) * 2019-05-30 2024-11-13 Dow Global Technologies LLC Method of extruding linear low-density polyethylene (lldpe) without surface fractures in the melt
US11046052B1 (en) * 2020-05-22 2021-06-29 Transhield, Inc. Protective covers and methods of manufacture and use
BE1032573B1 (fr) 2024-04-30 2025-12-01 Eloy Water Group Compositions a base de polyethylene recycle et de bio-polyethylene et le procede pour les preparer

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100301978B1 (ko) * 1993-01-29 2001-11-14 리챠드 지. 워터맨 에틸렌공중합법
JP4017234B2 (ja) * 1998-02-20 2007-12-05 日本ポリプロ株式会社 ポリエチレン系樹脂成形材料及びそれよりなるフィルム
CA2247703C (en) * 1998-09-22 2007-04-17 Nova Chemicals Ltd. Dual reactor ethylene polymerization process
US6787608B2 (en) 2001-08-17 2004-09-07 Dow Global Technologies, Inc. Bimodal polyethylene composition and articles made therefrom
JP2003212918A (ja) * 2002-01-29 2003-07-30 Japan Polyolefins Co Ltd エチレン系重合体製造用触媒、エチレン系重合体の製造方法、エチレン系重合体、およびエチレン系重合体の物性制御方法
MXPA06014690A (es) * 2004-07-07 2007-03-12 Dow Global Technologies Inc Proceso en multiples etapas para producir composiciones de polimeros de etileno.
ATE401357T1 (de) * 2005-05-06 2008-08-15 Borealis Tech Oy Polyethylenharz mit enger korngrössenverteilung
US7538173B2 (en) * 2005-11-21 2009-05-26 Equistar Chemicals Lp Polyolefin compositions
ATE535568T1 (de) * 2006-10-23 2011-12-15 Dow Global Technologies Llc Verfahren zur herstellung von polyethylenzusammensetzungen
US8410217B2 (en) * 2008-12-15 2013-04-02 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Thermoplastic polyolefin blends
KR101769633B1 (ko) * 2009-08-10 2017-08-18 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 수축 필름 용도에서 블렌드 성분으로서 사용하기 위한 ldpe

Also Published As

Publication number Publication date
KR101921766B1 (ko) 2018-11-23
EP2582750A1 (en) 2013-04-24
BR112013001724A2 (pt) 2016-05-31
ES2485815T3 (es) 2014-08-14
EP2582750B1 (en) 2014-05-14
BR112013001724B1 (pt) 2020-04-14
US20140100336A1 (en) 2014-04-10
CN103080207A (zh) 2013-05-01
CN103080207B (zh) 2016-01-20
US8835569B2 (en) 2014-09-16
KR20140030090A (ko) 2014-03-11
WO2013002997A1 (en) 2013-01-03
JP2014518317A (ja) 2014-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5775591B2 (ja) 収縮フィルム用途での使用に好適なエチレン/アルファ−オレフィン共重合体、及びそれから製造される物品
JP6017532B2 (ja) 溶融強度が増大したエチレン/α−オレフィンコポリマーおよびその物品を製造する方法
KR102135812B1 (ko) 폴리에틸렌 블렌드 조성물 및 필름
AU741875B2 (en) Process for producing a homogeneous polyethylene material in the presence of a catalyst
JP6002218B2 (ja) メルトインデックス分別ポリエチレン組成物およびこれらから製造されるフィルム
JP2019519662A (ja) 低コモノマー組み込みに有用な触媒前駆体組成物およびその調製プロセス
CN117480191A (zh) 一种生产多峰乙烯聚合物的方法以及由其制备的薄膜
US20200255563A1 (en) Ethylene copolymer having enhanced film properties

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150422

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20151224

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160119

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160419

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160816

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160902

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6002218

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250