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JPS6143379B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6143379B2
JPS6143379B2 JP53006697A JP669778A JPS6143379B2 JP S6143379 B2 JPS6143379 B2 JP S6143379B2 JP 53006697 A JP53006697 A JP 53006697A JP 669778 A JP669778 A JP 669778A JP S6143379 B2 JPS6143379 B2 JP S6143379B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ethylene
density
escr
copolymer
molecular weight
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.)
Expired
Application number
JP53006697A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS54100445A (en
Inventor
Shigeru Saeda
Yukinori Susaka
Shoji Sakurai
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.)
Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
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 Showa Denko KK filed Critical Showa Denko KK
Priority to JP669778A priority Critical patent/JPS54100445A/en
Publication of JPS54100445A publication Critical patent/JPS54100445A/en
Publication of JPS6143379B2 publication Critical patent/JPS6143379B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、射出成形用ポリエチレン系樹脂組成
物に関し、さらに詳しくは、比較的高分子量で密
度が0.91〜0.95g/cm3のエチレンと4個以上の炭
素原子を有するα―オレフインとの低密度なエチ
レン共重合体と比較的低分子量で0.950g/cm3
上の高密度を有するエチレン単独またはエチレン
とα―オレフインとの共重合体とを混合してな
る。環境応力亀裂抵抗(以下、ESCRと略称す
る)にすぐれたポリエチレン系樹脂組成物に関す
る。 ポリエチレンは各種の用途に使用されているが
機械部品等に用いられている射出成形品は、使用
中時間がたつと割れてしまう現象があり、実用上
大きな障害となつている。この現象は、環境応力
亀裂と呼ばれているものであり、成形物が外部か
ら応力を受けている状態あるいは成形による加工
ヒズミが残留している場合、時間とともに亀裂破
壊する現象である。しかも、この現象は、成形物
が使用されている環境によつて、より短時間に破
壊する場合である。 ポリエチレンのESCRを改良する方法として
は、ポリエチレンに天然ゴム、ブチルゴムなどの
ゴムを混合する方法、ポリブテン―1、ポリカー
ボネート、低分子量で低融点のパラフインワツク
スを混合する方法等が提案されている。しかし、
これらの方法はESCRが実用上満足されるもの
でない、成形物の機械的強度が低下する、あ
る種の溶媒に混合物が低温で溶出する、混合す
る材料が高価で経済的に不利である等の難点が有
り満足すべきものでない。また、前記の如く他重
合物を混合することなく、ポリエチレンのESCR
を改良する方法としては、エチレンとα―オレフ
インを共重合して密度を低くする方法、分子量を
大きくする方法(すなわち、一般的にはメルトイ
ンデツクスを小さくする)、グラフト、架橋等に
よる改質方法が知られている。しかし、これらの
方法は、ESCRが不十分である、機械的強度
が低下する、成型加工性が低下する等の障害が
あり、実用的的に満足すべきものではない。 近年、ポリエチレンの用途及び需要が増大する
に従つて、総合的かつより高性能な物性が要求さ
れ、射出成形用ポリエチレンとしては、ESCR
が良いこと、機械的強度が高いこと、加工特
性が良いこと、一定の品質を持つこと等が要求
される。 ポリエチレンのESCRは、一般的に密度が低い
ほど、または、メルトインデツクスが低い(分子
量が大きい)ほど良好である。しかし、密度を低
くした場合には、機械的強度が低下し、一方、メ
ルトインデツクスを小さく(分子量を大きく)し
た場合には、加工時の流動性が悪化し、加工性が
困難になるため好ましくない。したがつた、
ESCRをよくすること、密度が高いこと、およ
び加工特性が良いことは、互いに背反すること
である。 本発明者らは、以上のような問題点を解決し、
射出成形に適したポリエチレン系樹脂組成物を得
るべく、種々検討を行なつた結果、(A)エチレンと
4個以上の炭素原子を有するα―オレフインとを
クロム化合物およびチタン化合物のうちの少なく
とも1種を含む触媒系および水素の存在下に重合
させ、触媒および低分子量ポリマーを実質的に除
去しないで得られる、密度が0.91〜0.95、骨格炭
素原子1000個当りの分枝数が3個以上で、且つこ
れと沸騰シクロヘキサン抽出残の骨格炭素原子
1000個当りの分枝数との比が1:1から1:0.1
の範囲の分枝度分布であり、130℃のテトラリン
中で測定した極限粘度が1.0〜2.5未満のエチレン
共重合体10〜75重量%と、(B)エチレン単独または
エチレンとα―オレフインとをクロム化合物およ
びチタン化合物のうちの少なくとも1種を含む触
媒系および水素の存在下に重合させ、触媒および
低分子量ポリマーを実質的に除去しないで得られ
る、密度が0.950より大きく、130℃のテトラリン
中で測定した極限粘度が1.3以下のエチレン重合
体90〜25重量%とを混合してなる、メルトインデ
ツクスが2.0〜30、密度が0.935〜0.960であるポリ
エチレン系樹脂組成物が、ESCR、密度および加
工性ともに良く、射出成形用ポリエチレン系樹脂
組成物として極めて好適であることを見出し、本
発明に到達した。 以下に、本発明をさらに詳細に説明する。
ESCR評価の指標としては、ASTM―D1693―70
に規定されるベントストツプ法が通常用いられて
いるが、本発明者らは、先に正確で再現性のある
ESCRの評価方法、および装置を提案(特開昭52
―109988号)しており、この装置および方法を用
いて、オレフイン重合体およびオレフイン重合体
組成物のESCRについて種々検討を行なつた結
果、以下の事実を見い出した。 1 互いに異なるESCRを示す2種のオレフイン
重合体を混合した場合、ESCRに加成性があ
る。例えば図1に示す如く、ポリエチレンA
(メルトインデツクス0.53、密度0.944、ESCR
F50 202)とポリエチレンB(メルトインデツ
ス8.1、密度0.962、ESCR F508.4)とを混合し
た場合、混合物のF50値(試料のうち50%が破
壊するまでの時間で、ESCRの良否の指標)の
対数は、各成分のF50値の対数とその重合割合
との積の和と一致する。 2 オレフイン重合体単独の場合、エチレンとα
―オレフインとの共重合体のESCRは、同一の
分子量を持つエチレン単独重合体のESCRより
すぐれている。さらに、エチレンとα―オレフ
インとの共重合体は、分子量、および密度が同
一であつても、共重合されるα―オレフインの
種類により異なり、炭素数が大きいα―オレフ
インをコモノマーとして用いるほど、ESCRは
すぐれている。例えば、表―1に示した如く、
ほぼ同一の極限粘度、および密度を持つエチレ
ン―プロピレン共重合体、エチレン―ブテン―
1共重合体、エチレン―ヘキセン―1共重合体
を比較した場合、共重合体のESCRは、炭素数
の大きいα―オレフインをコモノマーとして用
いた順に良好になつている。すなわち、共重合
されるα―オレフインとして、炭素数が4個以
上であるブテン―1、ヘキセン―1などを用い
た場合、共重合体のESCRは、飛躍的に改善さ
れる。しかし、コモノマーがプロピレンの場合
にはESCRの改善される割合が小さい。
The present invention relates to a polyethylene resin composition for injection molding, and more specifically, a low density polyethylene resin composition composed of ethylene having a relatively high molecular weight and a density of 0.91 to 0.95 g/cm 3 and an α-olefin having 4 or more carbon atoms. It is made by mixing an ethylene copolymer with a relatively low molecular weight and a high density of 0.950 g/cm 3 or more, or a copolymer of ethylene and α-olefin. This invention relates to a polyethylene resin composition with excellent environmental stress cracking resistance (hereinafter abbreviated as ESCR). Polyethylene is used for a variety of purposes, but injection molded products used for machine parts and the like tend to crack over time during use, which poses a major practical problem. This phenomenon is called environmental stress cracking, and is a phenomenon in which a molded product cracks and breaks over time when it is under stress from the outside or when processing strains from molding remain. Furthermore, this phenomenon occurs when the molded product is destroyed in a shorter time depending on the environment in which it is used. Proposed methods for improving the ESCR of polyethylene include mixing polyethylene with rubbers such as natural rubber and butyl rubber, and mixing polybutene-1, polycarbonate, and low-molecular-weight, low-melting-point paraffin wax. but,
These methods have the following problems: ESCR is not practically satisfactory, the mechanical strength of the molded product is reduced, the mixture dissolves into certain solvents at low temperatures, and the materials to be mixed are expensive and economically disadvantageous. It has some drawbacks and is not satisfactory. In addition, as mentioned above, ESCR of polyethylene can be achieved without mixing other polymers.
Methods to improve this include copolymerizing ethylene and α-olefin to lower the density, increasing the molecular weight (that is, generally decreasing the melt index), and modification by grafting, crosslinking, etc. method is known. However, these methods have problems such as insufficient ESCR, reduced mechanical strength, and reduced moldability, and are not practically satisfactory. In recent years, as the use and demand for polyethylene has increased, comprehensive and higher performance physical properties are required, and ESCR
It is required to have good hardness, high mechanical strength, good processing characteristics, and a certain level of quality. Generally, the lower the density or the lower the melt index (higher molecular weight), the better the ESCR of polyethylene. However, when the density is lowered, the mechanical strength decreases, and on the other hand, when the melt index is lowered (the molecular weight is increased), the fluidity during processing deteriorates, making processability difficult. Undesirable. I was tired,
Good ESCR, high density, and good processing properties are contradictory to each other. The present inventors solved the above problems,
As a result of various studies in order to obtain a polyethylene resin composition suitable for injection molding, we found that (A) ethylene and an α-olefin having 4 or more carbon atoms are combined with at least one of a chromium compound and a titanium compound. Polymerized in the presence of a catalyst system containing species and hydrogen, with a density of 0.91 to 0.95 and a number of branches per 1000 skeletal carbon atoms of 3 or more, obtained without substantial removal of the catalyst and low molecular weight polymer. , and this and the skeletal carbon atoms of the boiling cyclohexane extraction residue
The ratio of the number of branches per 1000 is 1:1 to 1:0.1
10 to 75% by weight of an ethylene copolymer with a degree of branching distribution in the range of 1.0 to 75% by weight and an intrinsic viscosity of less than 1.0 to 2.5 measured in tetralin at 130°C, and (B) ethylene alone or ethylene and α-olefin. Polymerized in the presence of hydrogen and a catalyst system comprising at least one of a chromium compound and a titanium compound, with a density greater than 0.950, obtained without substantial removal of the catalyst and low molecular weight polymer, in tetralin at 130°C A polyethylene resin composition having a melt index of 2.0 to 30 and a density of 0.935 to 0.960, which is prepared by mixing 90 to 25% by weight of an ethylene polymer with an intrinsic viscosity of 1.3 or less as measured by ESCR, density and It was discovered that it has good processability and is extremely suitable as a polyethylene resin composition for injection molding, and the present invention was achieved. The present invention will be explained in more detail below.
ASTM-D1693-70 is used as an indicator for ESCR evaluation.
Although the bent-stop method specified in
Proposed an evaluation method and device for ESCR (Unexamined Japanese Patent Publication No. 1983
-109988), and as a result of various studies on ESCR of olefin polymers and olefin polymer compositions using this apparatus and method, the following facts were discovered. 1. When two types of olefin polymers exhibiting mutually different ESCRs are mixed, the ESCR has additivity. For example, as shown in Figure 1, polyethylene A
(Melt index 0.53, density 0.944, ESCR
F 50 202) and polyethylene B (melt index 8.1, density 0.962, ESCR F 50 8.4), the F 50 value of the mixture (the time it takes for 50% of the sample to break, an indicator of ESCR quality) The logarithm of is equal to the sum of the products of the logarithm of the F 50 value of each component and its polymerization rate. 2 In the case of olefin polymer alone, ethylene and α
-The ESCR of copolymers with olefins is superior to that of ethylene homopolymers with the same molecular weight. Furthermore, even if the copolymer of ethylene and α-olefin has the same molecular weight and density, it differs depending on the type of α-olefin to be copolymerized. ESCR is excellent. For example, as shown in Table 1,
Ethylene-propylene copolymer and ethylene-butene copolymer with almost the same intrinsic viscosity and density
When comparing ethylene-hexene-1 copolymer and ethylene-hexene-1 copolymer, the ESCR of the copolymers becomes better as α-olefin with a larger number of carbon atoms is used as a comonomer. That is, when 1-butene, 1-hexene, or the like having 4 or more carbon atoms is used as the α-olefin to be copolymerized, the ESCR of the copolymer is dramatically improved. However, when the comonomer is propylene, the rate of improvement in ESCR is small.

【表】 による。
3 エチレンとα―オレフインとの共重合体は、
高分子量なものほど、ESCRが改善される。例
えば、図2に示したごとく、低分子量の共重合
体は分枝度〔分枝度は、エー・エツチ・ウイル
ボーン(A・H・Willboun),ジヤーナルオブ
ポリマーサイエンス(Journal of Polymer
Science)第34巻、第569頁(1959年)に記載さ
れている方法によつて測定した。〕を大きくし
てもESCR改善効果は小さいが、高分子量の共
重合体は、分枝度が小さくてもESCRは飛躍的
に改善される。 4 分子量に対する短鎖分枝の分布(分枝度分
布)がESCRと密接に関係しており、高分子量
部に分枝が多いオレフイン共重合体程ESCRは
良好である。例えば表―2に示した如く、沸騰
シクロヘキサンに
According to [Table].
3 The copolymer of ethylene and α-olefin is
The higher the molecular weight, the better the ESCR. For example, as shown in FIG.
Science) Vol. 34, p. 569 (1959). ] Even if it is increased, the ESCR improvement effect is small, but high molecular weight copolymers dramatically improve the ESCR even if the degree of branching is small. 4. The distribution of short chain branches with respect to molecular weight (branching degree distribution) is closely related to ESCR, and olefin copolymers with more branches in the high molecular weight portion have better ESCR. For example, as shown in Table 2, in boiling cyclohexane

【表】 抽出されるような低分子量部に分枝が多く、
抽出残に分枝が少ない共重合体BはESCRが悪
く、抽出残に分枝が多い共重合体AはESCRが
改善されている。 また表―2に示した共重合体AおよびBをカ
ラム分別法〔カラム分別は、ジエイ・エツチ・
エリオツト(J・H・ElIiot),“ポリマーフラ
クシヨネーシヨン(Polymer Fractionation)
M・J・R・Cantow編”アカデミツクプレス
(Academic Press)第67〜93頁(1967年発
行)に記載されている方法にしたがつた〕で分
子量分別を行ない、分枝度の分布を求めた結果
が図3である。図3は、分枝度分布が均一であ
り、10万以上の分子量部にも分枝が多数存在す
る共重合体Aは、分枝度分布が不均一であり、
10万以上の分子量部にほとんど分枝が存在しな
い共重合体Bに比べESCRが良く、高分子量部
にある分枝がESCRを飛躍的改善することを示
している。 以上の知見から本発明に到達したものである
が、本発明において使用される高分子量で、かつ
低密度なエチレン共重合体(以下、成分Aと略称
する)はエチレンと4個以上の炭素原子を有する
α―オレフインとの共重合体であつて、その密度
が0.91―0.95のものが好ましい。また分子量があ
まりにも大きなエチレン共重合体を製造すること
はゲル化しやすかつたり、他のポリオレフインと
の混合が困難となり、必ずしも有利ではなく、し
たがつて、極限粘度が1.0―2.5未満であることが
好ましい。 さらに、クロム化合物およびチタン化合物のう
ち少なくとも1種を含む触媒の存在下水素なしで
製造したエチレン共重合体を他のポリオレフイン
と混合した場合、実質的な混合が困難であつたり
ゲル化しやすいため、水素の存在下で製造した共
重合体が好ましい。また、分枝度分布が不均一な
共重合体は、ESCRを改善する効果の少ない低分
子量部分枝を多数含み、いたずらに密度を低下さ
せ好ましくない。したがつて、骨格炭素原子1000
個あたり、3個以上の分枝を持ち、かつこれと沸
騰シクロヘキサン抽出残の骨格炭素原子1000個あ
たりの分枝数との比が好ましくは1:1から1:
0.1、さらに好ましくは1:1から1:0.5の範囲
の分枝度分布を持つものが使用される。 かかる共重合体は、エチレンとブテン―1、ペ
ンテン―1、4―メチルペンテン―1、ヘキセン
―1、オクテン―1などのα―オレフインとを中
圧法または低圧法の触媒、とくに高分子量成分ま
で均一に共重合する担体担持型触媒および水素の
存在下に共重合させて得られる。それら触媒系と
しては、所謂フイリツプス型触媒あるいはチーグ
ラー型触媒があげられる。具体的に例示すれば、
シリカ、シリカ・アルミナを担体として酸化クロ
ムを0.5〜6重量%担持させたものを主成分とす
る触媒,四塩化チタン、三塩化チタンなどのハロ
ゲン化チタンを塩化マグネシウム、マグネシウム
アルコキサイド、水酸化マグネシウムのごときマ
グネシウム化合物に担持させたもの、あるいはこ
れらの反応生成物とトリエチルアルミニウム、ト
リイソブチルアルミニウムなどの有機アルミニウ
ム化合物とを主成分とする触媒、四塩化チタンと
金属アルミニウムとの反応生成物と有機アルミニ
ウム化合物とを主成分とする触媒などがあげられ
る。 一方、本発明において他の1成分として使用さ
れる低分子量で、かつ高密度なエチレン重合体
(以下、B成分と略称する)は、エチレン単独ま
たはエチレンとα―オレフインとをクロム化合物
およびチタン化合物のうちの少なくとも1種を含
む触媒および水素の存在下に、一般によく知られ
ている中圧法や低圧法によつて重合して製造する
ことができる。この成分Bは、密度が0.950以
上、極限粘度1.3以下のものがが好ましく、さら
に好ましくは、極限粘度は1.0以下である。極限
粘度が1.3以上の場合は、加工時の流動性が良い
組成物が得られない。 しかして、このような成分Aと成分Bとを混合
してなる本発明のポリエチレン系樹脂組成物は射
出成形用に供するためには、メルトインデツクス
が2.0―30の範囲、密度が0.935―0.960であること
が望ましい。 本発明において、ポリエチレン系樹脂組成物を
製造する際の混合方法には、特に制限はなく、均
一な組成物を与える各種の混合方法を使用するこ
とが出来る。また、成分Aと成分Bの混合比率お
よび組合せは、組成分のESCR、密度および加工
性と関係する。したがつて混合比率は、極限粘度
の大きい成分Aが組成分全体の10―75重量%を占
めることが望ましい。このようにして得られる本
発明のエチレン系樹脂組成物は、射出成形に供し
た場合、ESCRがすぐれるため、環境応力破壊を
起す恐れはなく、しかも広い分子量分布を有する
ため、加工時の流動性が良く低い圧力で高い押出
量が得られ、また、高い押出し速度で加工しても
成形物の表面に肌荒れが発生する恐れはない。 本発明の組成物には、抗酸化剤、紫外線吸収
剤、着色顔料、滑剤等通常の添加剤を加えること
ができる。 次に本発明方法を、実施例によつてさらにくわ
しく説明するが、本発明はその要旨を越えない限
り、以下の実施例に限定されるものではない。な
お、実施例および比較例において、流出量比は
JISK―6760に規定されているメルトインデツク
スの測定法において21.60Kgの荷重をかけた時の
流出量と2.16Kgの荷重をかけた時の流出量の比と
して定義され、この流出量比は流動の圧力依存性
を表わす指標であり、この値が大きいものは高い
圧力での流動性にすぐれ、高剪断速度まで、肌荒
れを起こさない。 実施例 1 塩化アルミニウム、ジメチルジエトキシシラ
ン、ジエトキシマグネシウム(モル比が2:2:
1)をトルエン中で撹拌混合することにより固形
成分を得た。この固形成分と四塩化チタンをn―
ヘキサン中で混合し、その反応生成物を固形成分
として得た。この固形成分とトリエチルアルミニ
ウムおよびイソブタンを3のオートクレープに
仕込み、85℃まで昇温しエチレン20Kg/cm3、ブテ
ン―1 4.5g、水素4Kgを圧入して重合を行な
つた。 重合終了後、モノマーおよび溶媒を加熱下で蒸
留除去し、特に触媒および低分子成分の除去を行
なわずに、そのまま試料として用いた。以下の実
施例および比較例においても同様な処理を行なつ
た。 かくして得られたエチレン―ブテン―1の共重
合体は、極限粘度が2.10、密度が0.938、分枝度
が4.6個/1000℃、沸騰シクロヘキサン抽出残の
分枝度が4.2個/1000℃、その比がが1:0.91で
あつた。一方、ブテン―1を使用せずに、エチレ
ンとの水素の比率をエチレン17Kg/cm2、水素7
Kg/cm2に変えた他は、上記重合を行なつた。得ら
れたポリエチレンは極限粘度が0.78、密度が
0.963であつた。このようにして得られたエチレ
ンとブテン―1との共重合体55重量%とポリエチ
レン45重量%とを145℃で10分間ロール練りによ
り混合した。得られたポリエチレン系樹脂組成物
の物性を測定したところ、表―3の結果を得た。 表―3 メルトインデツクス 5.1 密度 0.950 流出量比 45 ESCR(F50hr) 52 実施例 2 730℃の空気中において、10時間活性化した1
重量%の酸化クロム、2.5重量%のチタン化合物
を含有するクロム―チタン―シリカ・アルミナ触
媒とイソブタンを1.5のオートクレーブに仕込
み、101℃まで昇温しエチレン34Kg/cm2、ブテン
―1をエチレンの重量%に対して0.5重量%、水
素1Kg/cm2圧入して重合を行なつた。かくして得
られたエチレン―ブテン―1共重合体は、極限粘
度が2.0、密度が0.949、分枝度が3.4個/1000C、
沸騰シクロヘキサン抽出残の分枝度が3.0個/
1000Cであり、その比が0.88であつた。 一方、850℃で10時間活性化した1重量%の酸
化クロム、4重量%のチタン化合物を含有するク
ロム―チタン―シリカアルミナ系触媒とイソブタ
ンを1.5のオートクレーブに仕込み、105℃まで
昇温し、エチレンを34Kg/cm2、水素を1Kg/cm2
圧入してエチレンの重合を行なつた。このように
して得られたポリエチレンは、極限粘度が0.92、
密度が0.963であつた。かくして得られたエチレ
ンとブテン―1との共重合体72重量%とポリエチ
レン28重量%とを145℃で10分間ロール練りによ
り混合した。得られた組成物の物性を測定したと
ころ表―4の結果を得た。 表―4 メルトインデツクス 2.9 密度 0.959 流量比 76 ESCR(F50hr) 17 比較例 1 四塩化チタンとトリエチルエチルアルミニウム
およびイソブタンを3のオートクレーブに仕込
み85℃まで昇温し、エチレン、ブテン―1、水素
を全圧26Kg/cm2まで圧入し重合を行なつた。この
ようにして得られたエチレンとブテン―1の共重
合体は、極限粘度が1.9、密度が0.943、分枝度が
10.5個/1000C、沸騰シクロヘキサン抽出残の分
枝度が0.8個/1000C、その比が1:0.08であつ
た。 この共重合体55重量%と実施例2で用いた極限
粘度0.92、密度0.963のポリエチレン45重量%と
を145℃で10分間ロール練りにより混合した。得
られた組成物の物性を測定したところ、表―5の
結果を得た。 表―5 メルトインデツクス 4.8 密度 0.953 流量比 62 ESCR 3.5 実施例 3 実施例2で用いたと同じ触媒および装置を用
い、エチレン34Kg/cm2、ブテン―1をエチレンの
重量%に対して0.7重量%、水素1Kg/cm2を圧入
して温度101℃でエチレンとブテン―1の共重合
を行なつた。得られた共重合体Aは、極限粘度が
1.9、密度が0.945、分枝度が4.3個/1000C、沸騰
シクロヘキサン抽出残の分枝度が3.6個/
1000C、その比が1:0.84であつた。一方、実施
例2で用いたと同じ触媒および装置により、イソ
ブタンを溶媒として、エチレン34Kg/cm2、ブテン
―1をエチレンの重量%に対して2.4重量%、水
素1Kg/cm2を圧入して温度105℃で重合を行なつ
た。得られた共重合体Bは、極限粘度が0.88、密
度が0.950であつた。 かくして得られた共重合体A55重量%と共重合
体B45重量%とを145℃で10分間ロール練りによ
り混合した。得られた組成物の物性を測定したと
ころ、表―6の結果を得た。 表―6 メルトインデツクス 3.7 密度 0.947 流出量比 65 ESCR F50 13 実施例 4〜6 800℃の空気中において、10時間活性化された
1重量%の酸化クロム、4重量%のチタン化合物
を含有するクロム―チタン―シリカ・アルミナ触
媒とイソブタンとを1.5のオートクレーブに仕
込み、90℃まで昇温し、エチレン34Kg、ブテン―
1をエチレンの重量%に対して0.7重量%、水素
を1Kg/cm2を圧入して、温度97℃で重合を行な
い、共重合体1を得た。また、エチレン34Kg/
cm2、ブテン―1をエチレンの重量%に対して0.8
重量%、水素を1Kg/cm2、重合温度を98℃にした
ほかは上記と同様に重合を行ない、共重合体2を
得た。これら共重合体1および2の物性値は表―
7のとおりであつた。
[Table] There are many branches in the low molecular weight part that can be extracted.
Copolymer B, which has few branches in the extraction residue, has poor ESCR, while copolymer A, which has many branches in the extraction residue, has improved ESCR. In addition, copolymers A and B shown in Table 2 were separated by column fractionation.
J.H. ElIiot, “Polymer Fractionation”
Molecular weight fractionation was performed according to the method described in M. J. R. Cantow, ed., Academic Press, pp. 67-93 (published in 1967), and the distribution of the degree of branching was determined. The results are shown in Figure 3. Figure 3 shows that copolymer A, which has a uniform branching degree distribution and many branches exist even in the molecular weight portion of 100,000 or more, has an uneven branching degree distribution. ,
The ESCR is better than copolymer B, which has almost no branches in the molecular weight part of 100,000 or more, indicating that the branches in the high molecular weight part dramatically improve the ESCR. The present invention was achieved based on the above findings, and the high molecular weight and low density ethylene copolymer (hereinafter abbreviated as component A) used in the present invention is composed of ethylene and 4 or more carbon atoms. A copolymer with α-olefin having a density of 0.91 to 0.95 is preferable. Also, producing an ethylene copolymer with too large a molecular weight is not necessarily advantageous, as it tends to gel or is difficult to mix with other polyolefins; therefore, the intrinsic viscosity should be less than 1.0-2.5. is preferred. Furthermore, when an ethylene copolymer produced without hydrogen in the presence of a catalyst containing at least one of a chromium compound and a titanium compound is mixed with other polyolefins, substantial mixing is difficult and gelation tends to occur. Preference is given to copolymers prepared in the presence of hydrogen. Further, a copolymer with a non-uniform branching degree distribution is undesirable because it contains a large number of low molecular weight partial branches which are less effective in improving ESCR, and undesirably lowers the density. Therefore, 1000 skeletal carbon atoms
The ratio of this to the number of branches per 1000 skeletal carbon atoms of the boiling cyclohexane extraction residue is preferably from 1:1 to 1:
A branching degree distribution of 0.1, more preferably 1:1 to 1:0.5 is used. Such copolymers are made by combining ethylene and α-olefins such as butene-1, pentene-1, 4-methylpentene-1, hexene-1, octene-1, etc. as catalysts in medium pressure or low pressure processes, especially up to high molecular weight components. It is obtained by copolymerizing in the presence of a carrier-supported catalyst that copolymerizes uniformly and hydrogen. Examples of such catalyst systems include so-called Phillips type catalysts and Ziegler type catalysts. To give a concrete example,
Catalysts whose main component is 0.5 to 6% by weight of chromium oxide supported on silica, silica/alumina, and titanium halides such as titanium tetrachloride and titanium trichloride are combined with magnesium chloride, magnesium alkoxide, and hydroxide. Catalysts supported on magnesium compounds such as magnesium, or catalysts whose main components are reaction products of these and organic aluminum compounds such as triethylaluminum and triisobutylaluminum, reaction products of titanium tetrachloride and metallic aluminum and organic Examples include catalysts containing aluminum compounds as a main component. On the other hand, the low molecular weight and high density ethylene polymer (hereinafter abbreviated as component B) used as another component in the present invention is a combination of ethylene alone or ethylene and α-olefin with a chromium compound and a titanium compound. It can be produced by polymerizing in the presence of a catalyst containing at least one of the above and hydrogen by a generally well-known medium pressure method or low pressure method. This component B preferably has a density of 0.950 or more and an intrinsic viscosity of 1.3 or less, more preferably an intrinsic viscosity of 1.0 or less. If the intrinsic viscosity is 1.3 or more, a composition with good fluidity during processing cannot be obtained. Therefore, the polyethylene resin composition of the present invention, which is a mixture of component A and component B, must have a melt index in the range of 2.0-30 and a density in the range of 0.935-0.960 in order to be used for injection molding. It is desirable that In the present invention, there are no particular limitations on the mixing method used to produce the polyethylene resin composition, and various mixing methods that provide a uniform composition can be used. Furthermore, the mixing ratio and combination of component A and component B are related to the ESCR, density, and processability of the components. Therefore, as for the mixing ratio, it is desirable that component A, which has a high intrinsic viscosity, accounts for 10 to 75% by weight of the entire composition. When the ethylene-based resin composition of the present invention obtained in this manner is subjected to injection molding, it has excellent ESCR, so there is no risk of environmental stress failure, and it has a wide molecular weight distribution, so it does not flow easily during processing. It has good properties and can obtain a high extrusion amount at low pressure, and there is no risk of roughening on the surface of the molded product even when processed at high extrusion speed. The composition of the present invention may contain conventional additives such as antioxidants, ultraviolet absorbers, color pigments, and lubricants. Next, the method of the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples unless the gist thereof is exceeded. In addition, in the examples and comparative examples, the outflow ratio is
In the melt index measurement method specified in JISK-6760, it is defined as the ratio of the flow rate when a load of 21.60 kg is applied to the flow rate when a load of 2.16 kg is applied, and this flow rate ratio is This is an index showing the pressure dependence of the material, and those with a large value have excellent fluidity at high pressures and do not cause roughness even at high shear rates. Example 1 Aluminum chloride, dimethyldiethoxysilane, diethoxymagnesium (mole ratio 2:2:
A solid component was obtained by stirring and mixing 1) in toluene. This solid component and titanium tetrachloride are combined into n-
Mixing in hexane gave the reaction product as a solid component. This solid component, triethylaluminum and isobutane were charged into an autoclave No. 3, the temperature was raised to 85°C, and 20 kg/cm 3 of ethylene, 4.5 g of butene-1 and 4 kg of hydrogen were introduced under pressure to carry out polymerization. After the polymerization was completed, the monomer and solvent were removed by distillation under heating, and the sample was used as it was without particularly removing the catalyst and low-molecular components. Similar treatments were carried out in the following Examples and Comparative Examples. The thus obtained ethylene-butene-1 copolymer had an intrinsic viscosity of 2.10, a density of 0.938, a degree of branching of 4.6 pieces/1000°C, a degree of branching of the residue extracted with boiling cyclohexane of 4.2 pieces/1000°C, and a The ratio was 1:0.91. On the other hand, without using butene-1, the ratio of hydrogen to ethylene was 17Kg/cm 2 and hydrogen was 7Kg/cm 2 .
The above polymerization was carried out except that the amount was changed to Kg/cm 2 . The obtained polyethylene has an intrinsic viscosity of 0.78 and a density of
It was 0.963. 55% by weight of the copolymer of ethylene and butene-1 thus obtained and 45% by weight of polyethylene were mixed by roll kneading at 145° C. for 10 minutes. When the physical properties of the obtained polyethylene resin composition were measured, the results shown in Table 3 were obtained. Table-3 Melt index 5.1 Density 0.950 Outflow ratio 45 ESCR (F 50 hr) 52 Example 2 1 activated in air at 730℃ for 10 hours
A chromium-titanium-silica alumina catalyst containing 2.5% by weight of chromium oxide and 2.5% by weight of a titanium compound and isobutane were placed in a 1.5 autoclave, heated to 101°C, and 34 kg/cm 2 of ethylene and 1 butene of ethylene were charged. Polymerization was carried out by injecting 0.5% by weight of hydrogen at 1 kg/cm 2 . The thus obtained ethylene-butene-1 copolymer had an intrinsic viscosity of 2.0, a density of 0.949, a degree of branching of 3.4 pieces/1000C,
The degree of branching of the boiling cyclohexane extraction residue is 3.0/
The temperature was 1000C, and the ratio was 0.88. On the other hand, a chromium-titanium-silica-alumina catalyst containing 1% by weight of chromium oxide and 4% by weight of a titanium compound, which had been activated at 850°C for 10 hours, and isobutane were placed in a 1.5 autoclave and heated to 105°C. Ethylene was polymerized by pressurizing 34 kg/cm 2 of ethylene and 1 kg/cm 2 of hydrogen. The polyethylene thus obtained has an intrinsic viscosity of 0.92,
The density was 0.963. 72% by weight of the copolymer of ethylene and butene-1 thus obtained and 28% by weight of polyethylene were mixed by roll kneading at 145° C. for 10 minutes. When the physical properties of the obtained composition were measured, the results shown in Table 4 were obtained. Table-4 Melt index 2.9 Density 0.959 Flow rate ratio 76 ESCR (F 50 hr) 17 Comparative example 1 Titanium tetrachloride, triethyl ethylaluminum and isobutane were charged into autoclave 3 and heated to 85℃, and ethylene, butene-1, Hydrogen was introduced under pressure to a total pressure of 26 kg/cm 2 to carry out polymerization. The copolymer of ethylene and butene-1 thus obtained has an intrinsic viscosity of 1.9, a density of 0.943, and a degree of branching.
The branching degree of the boiling cyclohexane extraction residue was 0.8 pieces/1000C, and the ratio was 1:0.08. 55% by weight of this copolymer and 45% by weight of the polyethylene having an intrinsic viscosity of 0.92 and a density of 0.963 used in Example 2 were mixed by roll kneading at 145° C. for 10 minutes. When the physical properties of the obtained composition were measured, the results shown in Table 5 were obtained. Table-5 Melt index 4.8 Density 0.953 Flow rate ratio 62 ESCR 3.5 Example 3 Using the same catalyst and equipment as used in Example 2, ethylene was 34 kg/cm 2 and butene-1 was 0.7% by weight based on the weight% of ethylene. , 1 kg/cm 2 of hydrogen was injected under pressure and copolymerization of ethylene and butene-1 was carried out at a temperature of 101°C. The obtained copolymer A has an intrinsic viscosity of
1.9, density is 0.945, degree of branching is 4.3/1000C, degree of branching of boiling cyclohexane extraction residue is 3.6/
1000C, the ratio was 1:0.84. On the other hand, using the same catalyst and equipment as used in Example 2, using isobutane as a solvent, 34 kg/cm 2 of ethylene, 2.4% by weight of butene-1 based on the weight of ethylene, and 1 kg/cm 2 of hydrogen were introduced under pressure, and the temperature Polymerization was carried out at 105°C. The obtained copolymer B had an intrinsic viscosity of 0.88 and a density of 0.950. 55% by weight of the thus obtained copolymer A and 45% by weight of copolymer B were mixed by roll kneading at 145°C for 10 minutes. When the physical properties of the obtained composition were measured, the results shown in Table 6 were obtained. Table-6 Melt index 3.7 Density 0.947 Outflow ratio 65 ESCR F 50 13 Examples 4 to 6 Contains 1% by weight chromium oxide and 4% by weight titanium compound activated in air at 800°C for 10 hours A chromium-titanium-silica-alumina catalyst and isobutane were placed in a 1.5-liter autoclave, heated to 90°C, and 34 kg of ethylene and butene were added.
Copolymer 1 was obtained by injecting 0.7% by weight of Copolymer 1 based on the weight of ethylene and 1 kg/cm 2 of hydrogen, and polymerization was carried out at a temperature of 97°C. Also, ethylene 34Kg/
cm 2 , butene-1 to 0.8% by weight of ethylene
Copolymer 2 was obtained by carrying out polymerization in the same manner as described above, except that the weight percent and hydrogen content were 1 Kg/cm 2 and the polymerization temperature was 98°C. The physical properties of these copolymers 1 and 2 are shown in the table below.
7 was correct.

【表】 一方、実施例1で用いたと同じ触媒および装置
を用い、エチレン17.5Kg/cm2、ブテン―1を3
g、水素6Kg/cm2を圧入して、温度95℃で重合を
行なつた。得られた重合体3の極限粘度は1.0、
密度が0.955であつた。 次に、共重合体1または2と共重合体3を表―
8に示した割合でロールにより混合した。得られ
た各組成物の物性は、表―8のごとくであつた。
[Table] On the other hand, using the same catalyst and equipment as used in Example 1, 17.5 kg/cm 2 of ethylene and 3 kg/cm of butene-1 were used.
Polymerization was carried out at a temperature of 95° C. by injecting 6 kg/cm 2 of hydrogen. The intrinsic viscosity of the obtained polymer 3 was 1.0,
The density was 0.955. Next, copolymer 1 or 2 and copolymer 3 are listed.
The mixture was mixed using a roll at the ratio shown in 8. The physical properties of each composition obtained were as shown in Table 8.

【表】【table】 【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図1は、互に異なるESCRを有するポリエチレ
ンAとポリエチレンBとを混合した場合、ESCR
に加成性がある例を示した図であり、図2は、エ
チレン共重合体の分子量の相違による分枝度と
ESCRの関係図であり、図3は、ESCRの異なる
エチレンとブテン―1共重合体の分子量とESCR
の関係図である。
Figure 1 shows the ESCR when polyethylene A and polyethylene B, which have different ESCRs, are mixed.
Figure 2 shows the degree of branching and the difference in molecular weight of ethylene copolymers.
This is a relationship diagram of ESCR, and Figure 3 shows the molecular weight and ESCR of ethylene and butene-1 copolymers with different ESCR.
It is a relationship diagram.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 (A) エチレンと4個以上の炭素原子を有する
α―オレフインとをクロム化合物およびチタン
化合物のうちの少なくとも1種を含む触媒系お
よび水素の存在下に重合させ、触媒および低分
子量ポリマーを実質的に除去しないで得られ
る、密度が0.91〜0.95g/cm3、骨格炭素原子
1000個当りの分枝数が3個以上で、且つこれと
沸騰シクロヘキサン抽出残の骨格炭素原子1000
個当りの分枝数との比が1:1から1:0.1の
範囲の分枝度分布であり、130℃のテトラリン
中で測定した極限粘度が1.0〜2.5dl/g未満の
エチレン共重合体10〜75重量%と、 (B) エチレン単独またはエチレンとα―オレフイ
ンとをクロム化合物およびチタン化合物のうち
の少なくとも1種を含む触媒系および水素の存
在下に重合させ、触媒および低分子量ポリマー
を実質的に除去しないで得られる、密度が
0.950g/cm3より大きく、130℃のテトラリン中
で測定した極限粘度が1.3dl/g以下のエチレ
ン重合体90〜25重量%とを混合してなる、メル
トインデツクスが2.0〜30g/10分、密度が
0.935〜0.960g/cm3である環境応力亀裂抵抗に
すぐれた射出成形用ポリエチレン系樹脂組成
物。
[Scope of Claims] 1 (A) Polymerizing ethylene and an α-olefin having 4 or more carbon atoms in the presence of hydrogen and a catalyst system containing at least one of a chromium compound and a titanium compound, and a density of 0.91 to 0.95 g/cm 3 , obtained without substantial removal of low molecular weight polymers, skeletal carbon atoms
The number of branches per 1000 is 3 or more, and this and the skeletal carbon atoms of the boiling cyclohexane extraction residue 1000
An ethylene copolymer with a branching degree distribution in the range of 1:1 to 1:0.1 and an intrinsic viscosity of 1.0 to less than 2.5 dl/g when measured in tetralin at 130°C. (B) Polymerize ethylene alone or ethylene and α-olefin in the presence of hydrogen and a catalyst system containing at least one of a chromium compound and a titanium compound to form a catalyst and a low molecular weight polymer. Density obtained without substantial removal
A melt index of 2.0 to 30 g/10 min, made by mixing 90 to 25% by weight of an ethylene polymer larger than 0.950 g/cm 3 and having an intrinsic viscosity of 1.3 dl/g or less as measured in tetralin at 130°C. , the density is
A polyethylene resin composition for injection molding with excellent environmental stress cracking resistance of 0.935 to 0.960 g/cm 3 .
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