JP5858935B2 - エチレン系ポリマー組成物 - Google Patents
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Description
本出願は、2010年3月2日付で出願された米国非仮特許出願番号第12/716,004号の優先権を主張し、その開示は、米国特許実務のために参照することによって本明細書に組み込まれる。
本発明は、さらに、前記の本発明のエチレン系ポリマー組成物と、場合により1つまたはそれ以上のポリマーとを含む熱可塑性組成物を提供する。
(A)エチレンと、場合により1つまたはそれ以上のα−オレフィンとを、第一の触媒の存在下で重合させて半結晶質エチレン系ポリマーを第一の反応器でまたは多段反応器の第一の部分で形成し;および
(B)新たに供給したエチレンと、場合により1つまたはそれ以上のα−オレフィンとを、有機金属触媒を含む第二の触媒の存在下で反応させ、それによってエチレン系ポリマー組成物を少なくとも1つの別の反応器でまたは多段反応器の後の部分で形成することを含み、(A)および(B)の触媒が、同じであるかまたは異なることができ、それぞれが、式:
(式中、M3は、Ti、HfまたはZr、好ましくはZrであり;
Ar4は、それぞれの出現において独立して、置換C9−20アリール基であり(この場合、置換基は、それぞれの出現において独立して、アルキル基;シクロアルキル基;およびアリール基;ならびにこれらのハロ置換誘導体、トリヒドロカルビルシリル置換誘導体およびハロヒドロカルビル置換誘導体からなる群から選択され、少なくとも1つの置換基が、それを結合しているアリール基との共平面性がないことを条件とする);
T4は、それぞれの出現において独立して、C2−20アルキレン、シクロアルキレンまたはシクロアルケニレン基、あるいはこれらの不活性置換誘導体であり;
R21は、それぞれの出現において独立して、水素、ハロ、水素を数に入れないで最大50個までの原子を有するヒドロカルビル、トリヒドロカルビルシリル、トリヒドロカルビルシリルヒドロカルビル、アルコキシまたはジ(ヒドロカルビル)アミノ基であり;
R3は、それぞれの出現において独立して、水素、ハロ、水素を数に入れないで最大50個までの原子を有するヒドロカルビル、トリヒドロカルビルシリル、トリヒドロカルビルシリルヒドロカルビル、アルコキシまたはアミノであるか、あるいは同じアリーレン環上の2つのR3基は、一緒になって、あるいは同じまたは異なるアリーレン環上のR3基とR21基は、一緒になって、2つの位置でアリーレン基に結合した二価リガンド基を形成するかまたは、一緒になって2つの異なるアリーレン環を結合し;および
RDは、それぞれの出現において独立して、ハロであるか、あるいは水素を数に入れないで最大20個までの原子を有するヒドロカルビルまたはトリヒドロカルビルシリル基であるか、あるいは2つのRD基は、一緒になって、ヒドロカルビレン基、ヒドロカルバジイル基、ジエン基、またはポリ(ヒドロカルビル)シリレン基である)
に対応する多価アリールオキシエーテルの金属錯体であり、特に工程(B)の反応がグラフト重合によって生じる方法である。
(A)図2に示すように、式2に従ってCEFから0.200℃の温度段階的上昇で35.0℃から119.0℃までの各温度(T)での重量分率(wT(T))を得;
(B)図3に示すように、式3に従って0.500の累積重量分率でのメジアン温度(Tメジアン)を算出し;
(C)図4に示すように、式4に従ってコモノマー含有量較正曲線を使用することによってメジアン温度(Tメジアン)での対応するモル%でのメジアンコモノマー含有量(Cメジアン)を算出し;
(D)既知量のコモノマー含有量を有する一連の基準物質(reference material)を使用することによってコモノマー含有量較正曲線を作成し、すなわち、0.0モル%〜7.0モル%の範囲内のコモノマー含有量で35,000〜115,000の重量平均Mw(従来のGPCで測定される)を有する狭いコモノマー分布(35.0℃から119.0℃までのCEFでの単峰性コモノマー分布)を有する11個の基準物質を、CEFで、CEF実験の部に明記した実験条件と同じ実験条件で分析し;
(E)各基準物質のピーク温度(Tp)およびそのコモノマー含有量を使用することによりコモノマー含有量較正を算出し;前記較正は、式4(図4)(式中:R2は、相関定数である)に示すように各基準物質から算出し;
(F)コモノマー分布指数を、0.5*Cメジアン〜1.5*Cメジアンの範囲内のコモノマー含有量を用いて全重量分率から算出し、Tメジアンが98.0℃よりも高い場合には、コモノマー分布指数を0.95と定義し;
(G)35.0℃から119.0℃まで最大ピークについて各データポイントを調べる(2つのピークが同じである場合には、低い方の温度ピークを選択する)ことによってCEFコモノマー分布プロフィールから最大ピーク高さを得;半値幅を、最大ピーク高さの半値での前方(front)温度と後方(rear)温度の間の温度差として定義し、最大ピークの半値での前方温度は、35.0℃よりも前方で調べ、これに対して最大ピークの半値での後方温度は、119.0℃よりも後方で調べ、ピーク温度の差が、各ピークの半値幅の合計の1.1倍以上である十分に定義された双峰性分布の場合には、本発明のエチレン系ポリマー組成物の半値幅は、各ピークの半値幅の算術平均として算出し;
(H)図5に示すように、式5に従って温度の標準偏差(Stdev)を算出する;
手順を含む、コモノマー組成物分布(CDC)についてエチレン系ポリマーを特徴付ける方法である。
本発明のエチレン系ポリマー組成物は、多価アリールオキシエーテルの金属錯体を使用して製造される。
(A)エチレンと、場合により1つまたはそれ以上のα−オレフィンとを、第一の触媒の存在下で重合させて半結晶質エチレン系ポリマーを第一の反応器でまたは多段反応器の第一の部分で形成し;および
(B)新たに供給したエチレンと、場合により1つまたはそれ以上のα−オレフィンとを、有機金属触媒を含む第二の触媒の存在下で反応させ、それによってエチレン系ポリマー組成物を少なくとも1つの別の反応器でまたは多段反応器の後の部分で形成することを含み、(A)および(B)の触媒が、同じであるかまたは異なることができ、それぞれが、式:
(式中、M3は、Ti、HfまたはZr、好ましくはZrであり;
Ar4は、それぞれの出現において独立して、置換C9−20アリール基であり(この場合、置換基は、それぞれの出現において独立して、アルキル基;シクロアルキル基;およびアリール基;ならびにこれらのハロ置換誘導体、トリヒドロカルビルシリル置換誘導体およびハロヒドロカルビル置換誘導体からなる群から選択され、少なくとも1つの置換基が、それを結合しているアリール基との共平面性がないことを条件とする);
T4は、それぞれの出現において独立して、C2−20アルキレン、シクロアルキレンまたはシクロアルケニレン基、あるいはこれらの不活性置換誘導体であり;
R21は、それぞれの出現において独立して、水素、ハロ、水素を数に入れないで最大50個までの原子を有するヒドロカルビル、トリヒドロカルビルシリル、トリヒドロカルビルシリルヒドロカルビル、アルコキシまたはジ(ヒドロカルビル)アミノ基であり;
R3は、それぞれの出現において独立して、水素、ハロ、水素を数に入れないで最大50個までの原子を有するヒドロカルビル、トリヒドロカルビルシリル、トリヒドロカルビルシリルヒドロカルビル、アルコキシまたはアミノであるか、あるいは同じアリーレン環上の2つのR3基は、一緒になって、あるいは同じまたは異なるアリーレン環上のR3基とR21基は、一緒になって、2つの位置でアリーレン基に結合した二価リガンド基を形成するかまたは、一緒になって2つの異なるアリーレン環を結合し;および
RDは、それぞれの出現において独立して、ハロであるか、あるいは水素を数に入れないで最大20個までの原子を有するヒドロカルビルまたはトリヒドロカルビルシリル基であるか、あるいは2つのRD基は、一緒になって、ヒドロカルビレン基、ヒドロカルバジイル基、ジエン基、またはポリ(ヒドロカルビル)シリレン基である)
に対応する多価アリールオキシエーテルの金属錯体である方法である。
(A)図2に示すように、式2に従ってCEFから0.200℃の温度段階的上昇で35.0℃から119.0℃までの各温度(T)での重量分率(wT(T))を得;
(B)図3に示すように、式3に従って0.500の累積重量分率でのメジアン温度(Tメジアン)を算出し;
(C)図4に示すように、式4に従ってコモノマー含有量較正曲線を使用することによってメジアン温度(Tメジアン)での対応するモル%でのメジアンコモノマー含有量(Cメジアン)を算出し;
(D)既知量のコモノマー含有量を有する一連の基準物質を使用することによってコモノマー含有量較正曲線を作成し、すなわち0.0モル%〜7.0モル%の範囲内のコモノマー含有量で35,000〜115,000の重量平均Mw(従来のGPCで測定される)を有する狭いコモノマー分布(35.0℃から119.0℃までのCEFでの単峰性コモノマー分布)を有する11個の基準物質を、CEFで、CEF実験の部に明記した実験条件と同じ実験条件で分析し;
(E)各基準物質のピーク温度(Tp)およびそのコモノマー含有量を使用することによりコモノマー含有量較正を算出し;前記較正は、式4(図4)(式中:R2は、相関定数である)に示すように各基準物質から算出し;
(F)コモノマー分布指数を、0.5*Cメジアン〜1.5*Cメジアンの範囲内のコモノマー含有量を用いて全重量分率から算出し、Tメジアンが98.0℃よりも高い場合には、コモノマー分布指数を0.95と定義し;
(G)35.0℃から119.0℃まで最大ピークについて各データポイントを調べる(2つのピークが同じである場合には、低い方の温度ピークを選択する)ことによってCEFコモノマー分布プロフィールから最大ピーク高さを得;半値幅を、最大ピーク高さの半値での前方温度と後方温度の間の温度差として定義し、最大ピークの半値での前方温度は、35.0℃よりも前方で調べ、これに対して最大ピークの半値での後方温度は、119.0℃よりも後方で調べ、ピーク温度の差が、各ピークの半値幅の合計の1.1倍以上である十分に定義された双峰性分布の場合には、本発明のエチレン系ポリマー組成物の半値幅は、各ピークの半値幅の算術平均として算出し;
(H)図5に示すように、式5に従って温度の標準偏差(Stdev)を算出する;
手順を含む、コモノマー組成物分布(CDC)についてエチレン系ポリマーを特徴付ける方法である。
本発明のエチレン系ポリマー組成物は、様々な従来の熱可塑性樹脂製造法において、少なくとも1つのフィルム層を含む物品、例えば単層フィルム、またはキャスト、吹き込み、カレンダーまたは押出しコーティング法によって調製される多層フィルムの少なくとも1つの層;成形品、例えば吹込成形品、射出成形品、または回転成形品;押出品;繊維;織布および不織布を含め有用な物品を製造するのに用いてもよい。本発明のエチレン系ポリマー組成物を含む熱可塑性樹脂組成物としては、他の天然または合成材料、ポリマー、添加剤、強化剤、耐発火性添加剤、酸化防止剤、安定剤、着色剤、増量剤、架橋剤、発泡剤、および可塑剤とのブレンドが挙げられる。
使用する用語「組成物」は、組成物を構成する材料、ならびに該組成物の材料から形成される反応生成物および分解生成物の混合物を包含する。
全ての原料(エチレン、1−オクテン)およびプロセス溶媒(Exxon Mobil Corporationから商品名Isopar Eで市販されている狭い沸点範囲の高純度イソパラフィン溶媒)は、反応環境に導入する前にモレキュラーシーブで精製する。水素は、高純度グレードとして加圧シリンダーに供給し、それ以上は精製しない。反応器モノマー供給材料(エチレン)流は、機械的圧縮機で約400〜750psigの反応圧力を超えるまで加圧する。溶媒およびコモノマー(1−オクテン)供給材料は、機械的容量形ポンプで約400〜750psigの反応圧力を超えるまで加圧する。個々の触媒成分は、精製溶媒(Isopar E)を用いて規定成分濃度に手動でバッチ希釈し、反応圧力、すなわち約400〜750psigを超える圧力まで加圧する。全ての反応供給材料流は、質量流量計で測定し、個々にコンピュータ自動バルブ制御システムで制御する。
本発明のエチレン系ポリマー組成物、すなわち発明実施例1〜4を、前記の手順に従って調製する。そのプロセス条件を、表1および表1A、表2および2Aに報告する。発明実施例1〜4を、種々の特性について以下に記載の試験方法に従って試験し、これらの特性を表3〜8に報告する。表2および2Aに関連して、MMAOは、修飾メチルアルモキサンであり;RIBS−2は、ビス(水素化タローアルキル)メチル,テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(1−)アミンであり;およびジルコニウム系触媒は、次式:
で表される[2,2’’’−[1,3−プロパンジイルビス(オキシ−κO)]ビス[3”,5,5”−トリス(1,1−ジメチルエチル)−5’−メチル[1,1’:3’,1”−ターフェニル]−2’−オラト−κO]]ジメチル−,(OC−6−33)−ジルコニウムである。発明実施例4は、1000ppmのポリマー加工助剤(PPA)を含有する。
比較実施例1は、1g/10分のI2および0.918g/cm3の密度を有するエチレン/1−ヘキセン・コポリマー(これは、商品名EXCEED(商標)1018でExxonMobil Chemical Companyから入手できる)と、3.5g/10分のI2および0.912g/cm3の密度を有するエチレン/1−ヘキセン・コポリマー(これは、商品名EXCEED(商標)3512でExxonMobil Chemical Companyから入手できる)との50/50のブレンドである。
本発明のエチレン系ポリマー組成物、すなわち発明実施例1および3を、3層インフレーションフィルムラインで発明単層フィルム1および3に吹き込み成形する。前記インフレーションフィルムラインは、一条ねじスクリュー(25:30:25mm)を有する3台の溝付き供給押出機からなる。全てのスクリューの長さ/直径(L/D)の比は、25:1である。前記インフレーションフィルムラインは、二重リップエアリング冷却系を有し、20:40:60:80:20メッシュのスクリーンパック構成を有する60mmのダイを有する。発明フィルム1および3は、1ミル(mil)の厚みで製造する。フィルム二次加工条件を、表9に報告する。発明フィルム1および3を、種々の特性について以下に記載の試験方法に従って試験し、これらの特性を表10に報告する。
比較エチレン系ポリマー組成物、すなわち比較実施例2および3を、3層インフレーションフィルムラインで比較単層フィルム2および3に吹き込み成形する。前記インフレーションフィルムラインは、一条ねじスクリュー(25:30:25mm)を有する3台の溝付き供給押出機からなる。全てのスクリューの長さ/直径(L/D)の比は、25:1である。前記インフレーションフィルムラインは、二重リップエアリング冷却系を有し、20:40:60:80:20メッシュのスクリーンパック構成を有する60mmのダイを有する。比較フィルム2および3は、1ミルの厚みで製造する。フィルム二次加工条件を、表9に報告する。比較フィルム2および3を、種々の特性について以下に記載の試験方法に従って試験し、これらの特性を表10に報告する。
本発明のエチレン系ポリマー組成物、すなわち発明実施例4を、単層インフレーションフィルムラインで発明単層フィルム4に吹き込み成形する。比較エチレン系ポリマー組成物、すなわち比較実施例2は、比較フィルム2Aに吹き込み成形する。発明フィルム4および比較フィルム2Aは、2ミルの厚みで製造する。前記インフレーションフィルムラインは、2.5インチDavis StandardバリアIIスクリューDSBIIからなる。スクリューの長さ/直径(L/D)の比は、30:1である。前記インフレーションフィルムラインは、二重リップエアリング冷却系と20:40:60:80:20メッシュのスクリーンパック構成とを有する6インチのダイ直径を有する。
発明ブレンド1は、90%の発明実施例4と、10%の高圧低密度ポリエチレンDow LDPE 133A(0.2のメルトインデックス、0.921g/ccの密度のLDPE)とのブレンドである。
表11AおよびBに関連して、発明3層フィルムAおよびBを、以下の手順で二次加工する。二次加工条件を、表12および13に報告する。
表11Cに関連して、比較3層フィルムAを、以下の手順に従って二次加工する。二次加工条件を、表12および13に報告する。
発明ブレンド2は、80%の発明実施例4と、20%の高圧低密度ポリエチレン(Dow LDPE 5011、1.9g/10分のI2および0.922g/ccの密度を有する)とのブレンドである。
比較ブレンド2は、80%の比較実施例4と、20%の高圧低密度ポリエチレン(Dow LDPE 5011、1.9g/10分のI2および0.922g/ccの密度を有する)とのブレンドである。
密度
密度について測定する試料は、ASTM D1928に従って調製する。測定は、ASTM D792、方法Bを使用して、試料のプレスの1時間以内に行う。
メルトインデックス、すなわちI2は、ASTM D1238、条件190℃/2.16kgに従って測定し、10分当たりに溶出したグラム数で報告する。I10は、ASTM D1238、条件190℃/10kgに従って測定し、10分当たりに溶出したグラム数で報告する。
示差走査熱量測定(DSC)は、広い温度範囲にわたるポリマーの溶融および結晶化の挙動を測定するのに使用できる。例えば、RCS(冷蔵冷却装置)および自動サンプラーを備えたTA InstrumentsのQ1000 DSCを、この分析を行うのに使用する。試験中、50ml/分の窒素パージガス流を使用する。各試料を、約175℃で薄膜に溶融プレスし;次いでこの溶融試料を室温(〜25℃)に空冷する。3〜10mgの直径6mmの検体を、冷却したポリマーから抜き出し、秤量し、軽量アルミニウム鍋(約50mg)に入れ、圧着させる(crimped shut)。次いで、分析を行い、その熱的性質を決定する。
溶融レオロジー、一定温度周波数掃引を、25mmパラレルプレートを備えたTA InstrumentsのAdvanced Rheometric Expansion System(ARES)レオメーターを使用して窒素パージ下で行った。周波数掃引を、全ての試料について2.0mmのギャップおよび10%の一定歪みで、190℃で行った。周波数間隔は、0.1〜100ラジアン/秒であった。応力応答を、振幅および相について分析し、これらから貯蔵弾性率(G’)、損失弾性率(G”)、および動的溶融粘度(η*)を算出した。
GPC装置は、搭載示差屈折計(RI)を備えたWaters(Milford、MA)製150℃高温クロマトグラフ(他の適当な高温GPC装置としては、Polymer Laboratories(Shropshire、UK)製のModel 210およびModel 220が挙げられる)からなる。さらなる検出器としては、Polymer ChAR(Valencia、スペイン)製のIR4赤外線検出器、Precision Detectors(Amherst、MA)製の2角度レーザー光分散検出器モデル2040、およびViscotek(Houston、TX)製の150R 4−キャピラリー溶液粘度計が挙げられる。最後の2つの独立した検出器と、最初の検出器の少なくとも1つとを有するGPCは、時には「3D−GPC」と呼ばれ、これに対して用語「GPC」単独は、一般に従来のGPCを指す。試料に応じて、光散乱検出器の15°の角度または90°の角度のいずれかを計算のために使用する。データ収集は、Viscotek TriSECソフトウエア、バージョン3および4−チャンネルViscotek Data Manager DM400を使用して行う。この装置はまた、Polymer Laboratories(Shropshire、UK)製のオンライン溶媒脱ガス装置も備えている。適当な高温GPCカラム、例えば4本の長さ30cmのShodex HT803 13ミクロンカラムまたは20ミクロン混合細孔径充填の4本の30cmのPolymer Labsカラム(MixA LS、Polymer Labs)を使用できる。試料カルーセルコンパートメントは、140℃で操作し、カラムコンパートメントは、150℃で操作する。試料は、溶媒50ml中にポリマー0.1gの濃度で調製する。クロマトグラフ溶媒および試料調製溶媒は、200ppmのブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)を含有する。両方の溶媒には、窒素を散布する。ポリエチレン試料は、160℃で4時間穏やかに攪拌する。注入量は、200μlである。GPCを通る流量は、1ml/分に設定する。
試料ポリマーの指数(g’)は、上記のゲル透過クロマトグラフィー法に記載の光散乱検出器、粘度検出器、および濃度検出器を、SRM 1475aホモポリマーポリエチレン(またはその同等基準)を用いて最初に較正することによって決定される。光散乱および粘度計検出器のオフセットは、前記較正に記載のように濃度検出器に関連して決定される。ベースラインは、光散乱、粘度計、および濃度のクロマトグラムから引かれ、次いで積分ウィンドウが、屈折率クロマトグラムから検出可能なポリマーの存在を示す光散乱および粘度計クロマトグラムの低分子量保持容量範囲の全てを積分することを確実にするように設定される。線状ホモポリマーポリエチレンが、幅広い分子量のポリエチレン基準、例えばSRM1475a標準物質を注入し、データファイルを計算し、各クロマトグラフスライスについて固有粘度(IV)および分子量(Mw)(それぞれは、光散乱検出器および粘度検出器それぞれから誘導される)、ならびに濃度(RI検出器質量定数から決定される)を記録することによってMark−Houwink(MH)直線状基準線を確立するのに使用される。試料の分析のために、各クロマトグラフスライスのための手順が、試料Mark−Houwink線を得るために反復される。幾つかの試料については、より低い分子量、固有粘度および分子量データは、測定された分子量および固有粘度が線状ホモポリマーGPC較正曲線に漸近的に近づくように外挿される必要があり得ることに留意されたい。この目的に、多数の高分岐エチレン系ポリマー試料は、直線状基準線が長鎖分岐指数(g’)の算出を進める前に短鎖分岐の寄与を説明するためにわずかにシフトすることを必要とする。
3D−GPC構成において、ポリエチレンおよびポリスチレンの標準物質が、2つのポリマーのタイプ、ポリスチレンおよびポリエチレンのそれぞれについてMark−Houwink定数、Kおよびαそれぞれを測定するのに使用できる。これらは、以下の方法の適用においてWilliamsとWardのポリエチレン等価分子量の精度を上げるのに使用できる。
コモノマー分布分析は、結晶化溶出分別法(CEF)を用いて行われる(PolymerChar in Spain)(B. Monrabal et al., Macromol. Symp., 257, 71-79(2007))。600ppmの酸化防止剤ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)を有するオルトジクロロベンゼン(ODCB)を、溶媒として使用する。試料調製は、自動サンプラーを用いて4mg/ml(特に明記しない限りは)で、振盪下に160℃で2時間行う。注入量は、300μlである。CEFの温度プロフィールは、110℃から30℃まで3℃/分での結晶化、30℃で5分間の熱平衡、30℃から140℃まで3℃/分での溶出である。結晶化中の流量は、0.052ml/分である。溶出中の流量は、0.50ml/分である。データは、1データポイント/秒で収集する。
コモノマー分布定数(CDC)は、CEFによるコモノマー分布プロフィールから算出される。CDCは、式1(図1)に示すように100を乗じてコモノマー分布形状係数で割ったコモノマー分布指数として定義される。
(A)図2に示すように、式2に従ってCEFにより0.200℃の温度の段階的な上昇で35.0℃から119.0℃までの各温度(T)での重量分率(WT(T))を得;
(B)図3に示すように、式3に従って0.500の累積重量分率でのメジアン温度(Tメジアン)を算出し;
(C)図4に示すように、式4に従ってコモノマー含有量較正曲線を使用することによってメジアン温度(Tメジアン)での対応するモル%でのメジアンコモノマー含有量(Cメジアン)を算出し;
(D)既知量のコモノマー含有量を有する一連の基準物質を使用することによってコモノマー含有量較正曲線を作成し、すなわち0.0モル%から7.0モル%までの範囲のコモノマー含有量での35,000〜115,000(従来のGPCで測定される)の重量平均Mwを有する狭いコモノマー分布(35.0℃から119.0℃までのCEFでの単峰性コモノマー分布)を有する11個の基準物質を、CEFにより、CEF実験の部に明記した実験条件と同じ実験条件で分析し;
(E)各基準物質のピーク温度(Tp)およびそのコモノマー含有量を使用することによってコモノマー含有量較正を算出し;前記較正は、式4(図4)(式中:R2は相関定数である)に示すように各基準物質から算出し;
(F)コモノマー分布指数を、0.5*Cメジアンから1.5*Cメジアンまでの範囲のコモノマー含有量を用いて全重量分率から算出し、Tメジアンが98.0℃よりも高い場合には、コモノマー分布指数を0.95と定義し;
(G)35.0℃から119.0℃までの最大ピークについて各データポイントを検索する(2つのピークが同じである場合には、低い温度ピークを選択する)ことによってCEFコモノマー分布プロフィールから最大ピーク高さを得;半値幅を、最大ピーク高さの半値での前部温度と後部温度の間の温度差として定義し、最大ピークの半値での前部温度は、35.0℃よりも前方で調べ、これに対して最大ピークの半値での後部温度は、119.0℃よりも後方で調べ、ピーク温度の差が、各ピークの半値幅の合計の1.1倍以上である十分に定義された双峰性分布の場合には、本発明のエチレン系ポリマー組成物の半値幅は、各ピークの半値幅の算術平均として算出し;
(H)図5に示すように、式5に従って温度の標準偏差(Stdev)を算出する;
手順に従って算出される。
Mw−GPC値を得るために、クロマトグラフィー装置は、屈折率(RI)濃度検出器を備えたPolymer LaboratoriesモデルPL−210またはPolymer LaboratoriesモデルPL−220のいずれかからなる。カラムおよびカルーセルコンパートメントは、140℃で操作する。3本のPolymer Laboratories 10μm混成Bカラムを、1,2,4−トリクロロベンゼンの溶媒と共に使用する。試料は、溶媒50mL中にポリマー0.1gの濃度で調製する。試料を調製するのに使用した溶媒は、200ppmの酸化防止剤ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)を含有する。試料は、160℃で4時間穏やかに攪拌することによって調製する。使用した注入量は、100マイクロリットルであり、流量は1.0mL/分である。GPCカラムセットの較正は、Polymer Laboratoriesから購入した21個の狭い分子量分布のポリスチレン標準物質を用いて行う。ポリスチレン標準物質ピーク分子量は、図26に示すように、式26に示すポリエチレン分子量に変換する。式中のMは、分子量であり、Aは、0.4316の値を有しおよびBは1.0に相当する。
ゼロ剪断粘度は、AR−G2応力制御型レオメーター(TA Instruments;New Castle、Del)で直径25mmのパラレルプレートを190℃で使用して実施されるクリープ試験によって得られる。レオメーターオーブンは、固定具(fixture)をゼロに合わせる前に少なくとも30分間、試験温度に設定する。試験温度で、圧縮成形試料ディスクを、パラレルプレートの間に挿入し、5分間平衡に至らせる。次いで、上部プレートを、所望の試験ギャップ(1.5mm)の上方50μmまで下げる。余分な材料を切り落とし、上部プレートを所望のギャップまで下げる。測定は、5L/分の流量での窒素パージ下で行う。デフォルトクリープ時間は、2時間に設定する。
3.26gの原液を、10mmNMR管の0.133gのポリオレフィン試料に加える。原液は、0.001M Cr3+を有する、テトラクロロエタン−d2(TCE)とパークロロエチレンの混合物(50:50、w:w)である。管の溶液に、N2を5分間パージして酸素の量を減少させる。栓をした試料管を、室温で一夜放置してポリマー試料を膨潤させる。試料を、振盪しながら110℃で溶解させる。試料は、不飽和度に寄与するかもしれない添加剤、例えばエルカ酸アミドなどのスリップ剤を含んでいない。
NCH2=Itotal/2
二重予備飽和実験について、データは、LB=1Hzを用いて指数ウィンドウ関数を用いて処理し、ベースラインを6.6ppmから4.5ppmに補正した。TCEの残存1Hからのシグナルを100に設定し、不飽和度(Iビニレン、I三置換、IビニルおよびIビニリデン)についての対応する積分は、図20に示す領域に基づいて積分した。ビニレン、三置換、ビニルおよびビニリデンの不飽和単位の個数が、算出される:
Nビニレン=Iビニレン/2
N三置換=I三置換
Nビニル=Iビニル/2
Nビニリデン=Iビニリデン/2
Nビニレン/1,000,000C=(Nビニレン/NCH2)*1,000,000
N三置換/1,000,000C=(N三置換/NCH2)*1,000,000
Nビニル/1,000,000C=(Nビニル/NCH2)*1,000,000
Nビニリデン/1,000,000C=(Nビニリデン/NCH2)*1,000,000
ゲル含有量は、キシレン中でASTM D2765−01、方法Aに従って決定する。試料は、安全かみそりの刃を使用して必要な大きさに切断する。
以下の物理的性質を、製造したフィルムについて測定する:
・全体的(総合的)表面および内部曇り:内部曇りおよび全体の曇りについて測定する試料は、ASTM D1003に従ってサンプリングし、調製する。内部曇りは、フィルムの両面について鉱油を使用して屈折率整合によって得る。Hazeguard Plus(BYK−Gardner USA;Columbia、MD)を試験に使用する。表面曇りは、全体的曇りと内部曇りの間の差として決定する。
・45°光沢:ASTM D−2457。
・MDおよびCDエルメンドルフ引裂強さ:ASTM D−1922。
・MDおよびCD引張り強さ:ASTM D−882。
・落槍衝撃強さ:ASTM D−1709。
・破壊:破壊は、Instronモデル4201でSintech Testworksソフトウエアバージョン3.10を用いて測定する。試験片サイズは、6インチ×6インチであり、4回の測定を行って平均破壊値を決定する。フィルムは、ASTM制御実験室でフィルム製造後に40時間、少なくとも24時間状態調節する。100ポンド荷重セルを、12.56平方インチの丸型試験片ホルダーと共に使用する。破壊プローブは、7.5インチの最大移動長を有する直径1/2インチの研磨ステンレス鋼製ボール(0.25インチロッド上)である。ゲージ長はない;このプローブは、試験片にできるだけ近づけるが、接触させない。使用したクロスヘッド速度は、10インチ/分である。厚みは、試験片の中心で測定する。フィルムの厚み、移動させたクロスヘッドの距離、およびピーク荷重を使用して、ソフトウエアで破壊を決定する。破壊プローブは、各試験片の後に「Kim−wipe」を使用して掃除する。
・破壊変性:破壊プローブが、0.5インチのロッド上に置いた直径0.5インチの研磨ステンレス鋼シリンダーである以外は、破壊強さと同じである。
ガス退色試験は、米国繊維化学染色協会(America Association Textile Chemist and Colorists)(AATCC)試験法23−1994であり、これは、加熱ガスの燃焼により誘導されるような空中窒素酸化物に暴露された場合の試験片の色の変化を評価する。試料室は、ガスバーナー上を通過し、ガスバーナー(この場合には、天然ガス)からの燃焼の副生物を含有する空気の雰囲気への試料の暴露を可能にする。オーブン内部の雰囲気は、ドレーゲル管を使用して測定される〜5ppmの窒素酸化物を含有する。試験は、窒素酸化物を生成するフォークリフトまたはガス燃焼装置からの排気への暴露による倉庫内の高められた温度で保管を促進するのに使用される。
Claims (14)
- エチレン系ポリマー組成物およびポリマー加工助剤を含む熱可塑性配合物であって、
前記エチレン系ポリマー組成物が
(A)エチレンと、場合により1つまたはそれ以上のα−オレフィンとを、第一の触媒の存在下で重合させて半結晶質エチレン系ポリマーを第一の反応器でまたは多段反応器の第一の部分で形成し;および
(B)新たに供給したエチレンと、場合により1つまたはそれ以上のα−オレフィンとを、有機金属触媒を含む第二の触媒の存在下で反応させ、それによってエチレン系ポリマー組成物を少なくとも1つの別の反応器でまたは前記多段反応器の後の部分で形成することを含み、(A)および(B)の触媒が、同じであるかまたは異なることができ、それぞれが、式:
(式中、M3は、Ti、HfまたはZrであり;
Ar4は、それぞれの出現において独立して、置換C9−20アリール基であり(この場合、置換基は、それぞれの出現において独立して、アルキル基;シクロアルキル基;およびアリール基;ならびにこれらのハロ置換誘導体、トリヒドロカルビルシリル置換誘導体およびハロヒドロカルビル置換誘導体からなる群から選択され、少なくとも1つの置換基が、それを結合しているアリール基との共平面性がないことを条件とする);
T4は、それぞれの出現において独立して、C2−20アルキレン、シクロアルキレンまたはシクロアルケニレン基、あるいはこれらの不活性置換誘導体であり;
R21は、それぞれの出現において独立して、水素、ハロ、水素を数に入れないで最大50個までの原子を有するヒドロカルビル、トリヒドロカルビルシリル、トリヒドロカルビルシリルヒドロカルビル、アルコキシまたはジ(ヒドロカルビル)アミノ基であり;
R3は、それぞれの出現において独立して、水素、ハロ、水素を数に入れないで最大50個までの原子を有するヒドロカルビル、トリヒドロカルビルシリル、トリヒドロカルビルシリルヒドロカルビル、アルコキシまたはアミノであるか、あるいは同じアリーレン環上の2つのR3基は、一緒になって、あるいは同じまたは異なるアリーレン環上のR3基とR21基は、一緒になって、2つの位置でアリーレン基に結合した二価リガンド基を形成するかまたは、一緒になって2つの異なるアリーレン環を結合し;および
RDは、それぞれの出現において独立して、ハロであるか、あるいは水素を数に入れないで最大20個までの原子を有するヒドロカルビルまたはトリヒドロカルビルシリル基であるか、あるいは2つのRD基は、一緒になって、ヒドロカルビレン基、ヒドロカルバジイル基、ジエン基、またはポリ(ヒドロカルビル)シリレン基である)
に対応する多価アリールオキシエーテルの金属錯体による産物を含み、
前記エチレン系ポリマー組成物が
45よりも大きくおよび400までのコモノマー分布定数によって特徴付けられるエチレン系ポリマー組成物であって、前記組成物が120個未満の全不飽和単位/1,000,000Cを有することにより特徴付けられ、
前記ポリマー加工助剤が、25から35重量%のフッ素重合体を含む8重量%のDynamar FX−5920A、および92重量%のポリエチレンを含み、
ここで前記組成物を含むフィルムがASTM法E313に従って1以下の10日間黄色度b*変化を有する、熱可塑性配合物。 - 前記ポリマー組成物が最大約3個までの長鎖分岐/炭素1000個を含む、請求項1に記載の熱可塑性配合物。
- 前記ポリマー組成物が、少なくとも2のZSVRを有する、請求項1に記載の熱可塑性配合物。
- さらに20個未満のビニリデン不飽和単位/1,000,000Cを含むポリマー組成物によって特徴付けられる、請求項3に熱可塑性配合物。
- 前記ポリマー組成物が双峰性分子量分布を有する、請求項1に記載の熱可塑性配合物。
- 前記ポリマー組成物が多峰性MWDを有する、請求項1に記載の熱可塑性配合物。
- 請求項1に記載の熱可塑性配合物を含む二次加工品。
- 前記ポリマー組成物がさらに単一のDSC溶融ピークを含む、請求項1に記載の熱可塑性配合物。
- 請求項1に記載の熱可塑性配合物と、少なくとも1つの天然または合成ポリマーとを含む熱可塑性配合物。
- 前記エチレン系ポリマー組成物を60〜95重量%含む、請求項1に記載の熱可塑性配合物。
- 前記エチレン系ポリマー組成物が少なくとも部分的に架橋されている(少なくとも5重量%のゲル)、請求項1に記載の熱可塑性配合物。
- 前記エチレン系ポリマー組成物が、パージを除いて、35℃から120℃まで単峰性または双峰性分布を含むコモノマー分布プロフィールを有する、請求項1に記載の熱可塑性配合物。
- 前記エチレン系ポリマー組成物が17,000〜220,000g/モルのMwを含む、請求項1に記載の熱可塑性配合物。
- 少なくとも1つのフィルム層の形態の請求項7に記載の二次加工品。
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