JP6520599B2 - Flame retardant resin composition for electric wire and cable coating - Google Patents
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Description
本発明は、エチレン・α−オレフィン共重合体を用いた難燃性樹脂組成物及びそれを用いた電線・ケーブルに関し、詳しくは、機械的強度及び成形加工性に優れた難燃性樹脂組成物及び該組成物を被覆してなる電線・ケーブルに関する。 The present invention relates to a flame retardant resin composition using an ethylene / α-olefin copolymer and a wire / cable using the same, and more particularly, a flame retardant resin composition excellent in mechanical strength and moldability. And a wire / cable coated with the composition.
従来においては、電線・ケーブル被覆材などの難燃性材料としてポリ塩化ビニル樹脂組成物が使用されてきたが、ポリ塩化ビニル樹脂組成物は、火災時や廃棄焼却時に燃焼する際に有毒なハロゲン含有ガスを生じるため改善が求められていた。ポリ塩化ビニルのかかる欠点を克服するため、ポリオレフィン系樹脂に水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物を配合した樹脂組成物(ノンハロゲン難燃材料)が提案されている。 In the past, polyvinyl chloride resin compositions have been used as flame retardant materials such as wire and cable covering materials, but polyvinyl chloride resin compositions are toxic halogens when burned during fires or waste incineration Improvements have been sought to produce contained gases. In order to overcome such a defect of polyvinyl chloride, a resin composition (non-halogen flame retardant material) in which a metal hydroxide such as magnesium hydroxide is mixed with a polyolefin resin has been proposed.
このようなノンハロゲン難燃材料に十分な難燃性を付与するためには、ベースとなるポリオレフィン材料に対し同程度の重量の金属水酸化物を配合する必要が有り、この為、材料の機械特性が著しく低下してしまう問題がある。この問題を解決すべくシングルサイト触媒を用いて製造されたポリエチレン(メタロセン系ポリエチレン)を難燃性樹脂組成物のベース材として用い、多量の金属水酸化物を配合しても機械的特性を損なわないような高強度難燃性樹脂組成物が提案されている(特許文献1)。
しかしながら、メタロセン系ポリエチレンは良好な機械的特性を有する一方で、その分子量分布の狭さから電線・ケーブル製造時にメルトフラクチャー等の外観不良が発生しやすく、成型加工性に難点を有している。近年、この問題を解決する為の手段として長鎖分岐を導入したメタロセン系ポリエチレン用いることで機械的特性及び成形加工性を両立させた難燃性樹脂組成物及びそれを用いた電線・ケーブルの報告がなされている(特許文献2、3)が、十分な効果を発揮できているとは必ずしも言えない。
In order to impart sufficient flame retardancy to such non-halogen flame retardant materials, it is necessary to blend metal hydroxides of the same weight to the base polyolefin material, and therefore the mechanical properties of the materials There is a problem that In order to solve this problem, polyethylene (metallocene-based polyethylene) manufactured using a single site catalyst is used as a base material of the flame retardant resin composition, and mechanical properties are impaired even if a large amount of metal hydroxide is blended. Such high strength flame retardant resin compositions have been proposed (Patent Document 1).
However, while metallocene-based polyethylene has good mechanical properties, the narrowness of its molecular weight distribution tends to cause appearance defects such as melt fracture during wire and cable production, and has problems in molding processability. In recent years, as a means to solve this problem, the report of the flame retardant resin composition which made mechanical characteristics and moldability process compatible by using metallocene type polyethylene which introduced long-chain branching, and a wire / cable using it However, it can not always be said that sufficient effects can be exhibited.
こうした状況下、従来の電線・ケーブル被覆用難燃性樹脂組成物が持つ問題点を解消し、成形加工性及び機械的物性に優れたノンハロゲン難燃材料が求められている。 Under these circumstances, there is a need for a non-halogen flame retardant material that overcomes the problems of conventional flame retardant resin compositions for wire and cable coating and is excellent in moldability and mechanical properties.
本発明の課題は、上記した従来技術の問題点に鑑み、成形加工特性に優れ、同時に、機械的特性にも優れる電線・ケーブル用難燃性樹脂組成物を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a flame retardant resin composition for electric wire and cable which is excellent in molding process characteristics and at the same time excellent in mechanical characteristics in view of the problems of the prior art described above.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、特定の長鎖分岐指数と比較的狭い逆コモノマー組成分布指数を有し、かつ、特定のメルトフローレート、密度を有するエチレン・α−オレフィン共重合体を用いた難燃性樹脂組成物が、電線・ケーブル用被覆材として、成形性と機械的特性に関し、優れた効果を有することを見出し、これらの知見に基づいて本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have a specific long chain branching index and a relatively narrow inverse comonomer composition distribution index, and have a specific melt flow rate and density. A flame retardant resin composition using an ethylene / α-olefin copolymer has been found to have excellent effects on moldability and mechanical properties as a wire / cable coating material, based on these findings. The present invention has been completed.
即ち、本発明の第1の発明によれば、下記の条件(1)〜(5)を満足するエチレン・α−オレフィン共重合体(A)50〜5質量%とエチレン・酢酸ビニル共重合体及び/又はエチレン・アクリル酸エチル共重合体50〜95質量%を含む樹脂成分100質量部に対し、水酸化マグネシウム(D)30〜300質量部を含む電線・ケーブル被覆用難燃性樹脂組成物が提供される。
(1)温度190℃、荷重2.16Kgにおけるメルトフローレート(MFR)が0.1g/10分を超え、10g/10分以下である。
(2)密度が0.895〜0.940g/cm3である。
(3)示差屈折計、粘度検出器及び光散乱検出器を組み合わせたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定装置により測定される分岐指数(g’)の分子量10万から100万の間での最低値(gc)が0.40〜0.85である。
(4)クロス分別クロマトグラフィー(CFC)により測定される積分溶出曲線から求められた溶出量が50質量%となる温度以下で溶出する成分のうち分子量が当該エチレン・α−オレフィン共重合体の重量平均分子量以上の成分の割合(W2)及び積分溶出曲線から求められた溶出量が50質量%となる温度より高い温度で溶出する成分のうち分子量が当該エチレン・α−オレフィン共重合体の重量平均分子量未満の成分の割合(W3)の和(W2+W3)が、40〜80質量%である。
(5)前記W2及びCFCにより測定される積分溶出曲線から求められた溶出量が50質量%となる温度より高温で溶出する成分のうち分子量が重量平均分子量以上の成分の割合(W4)の差(W2−W4)が、0質量%を超え、20質量%未満である。
That is, according to the first aspect of the present invention, 50 to 5% by mass of ethylene / α-olefin copolymer (A) and ethylene / vinyl acetate copolymer satisfying the following conditions (1) to (5) And / or flame retardant resin composition for electric wire / cable coating containing 30 to 300 parts by mass of magnesium hydroxide (D) with respect to 100 parts by mass of resin component containing 50 to 95% by mass of ethylene / ethyl acrylate copolymer Is provided.
(1) The melt flow rate (MFR) at a temperature of 190 ° C. and a load of 2.16 kg exceeds 0.1 g / 10 min and is 10 g / 10 min or less.
(2) The density is 0.895 to 0.940 g / cm 3 .
(3) The lowest molecular weight of the branching index (g ') between 100,000 and 1,000,000 as measured by a gel permeation chromatography (GPC) measuring device combining a differential refractometer, a viscosity detector and a light scattering detector The value (gc) is 0.40 to 0.85.
(4) The weight of the ethylene / α-olefin copolymer among the components eluted below the temperature at which the elution amount determined from the integral elution curve measured by cross fractionation chromatography (CFC) is 50% by mass or less Among the components eluted at a temperature higher than the temperature at which the proportion of components above the average molecular weight (W 2 ) and the elution amount determined from the integral elution curve becomes 50 mass%, the molecular weight is the weight of the ethylene / α-olefin copolymer The sum (W 2 + W 3 ) of the proportion (W 3 ) of the components below the average molecular weight is 40 to 80% by mass.
(5) the ratio of the W 2 and component molecular weight is more than the weight average molecular weight of the component elution amount obtained is eluted at a temperature higher than the temperature at which 50 mass% from the integrated elution curve measured by CFC (W 4) The difference (W 2 -W 4 ) is more than 0% by mass and less than 20% by mass.
また、本発明の第2の発明によれば、第1の発明において、エチレン・α−オレフィン共重合体は、GPCにより測定される重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が3.0〜7.0である電線・ケーブル被覆用難燃性樹脂組成物が提供される。
また、本発明の第3の発明によれば、第1又は第2の発明において、エチレン・α−オレフィン共重合体(A)は、α−オレフィンの炭素数が3〜10である電線・ケーブル被覆用難燃性樹脂組成物が提供される。
Further, according to the second invention of the present invention, in the first invention, the ethylene / α-olefin copolymer has a ratio of weight average molecular weight (Mw) to number average molecular weight (Mn) measured by GPC ( A flame retardant resin composition for electric wire / cable coating having Mw / Mn) of 3.0 to 7.0 is provided.
Further, according to the third invention of the present invention, in the first or second invention, the ethylene / α-olefin copolymer (A) is a wire / cable having a carbon number of α-olefin of 3 to 10 A flame retardant resin composition for coating is provided.
また、本発明の第4の発明によれば、第1〜第3のいずれかの発明において、エチレン・α−オレフィン共重合体(A)並びにエチレン・酢酸ビニル共重合体及び/又はエチレン・アクリル酸エチル共重合体100質量部に対し、更に変性ポリオレフィン系樹脂(E)を1〜30質量部含む電線・ケーブル被覆用難燃性樹脂組成物が提供される。
Further, according to the fourth invention of the present invention, in any of the first to third inventions, the ethylene / α-olefin copolymer (A) and the ethylene / vinyl acetate copolymer and / or ethylene / acrylic The flame-retardant resin composition for electric wire and cable coating which further contains 1-30 mass parts of modified polyolefin resin (E) with respect to 100 mass parts of ethyl acid copolymers is provided.
本発明の第5の発明によれば、第1〜第4のいずれかの発明において、引張破断伸度が540%以上である電線・ケーブル被覆用難燃性樹脂組成物が提供される。
本発明の第6の発明によれば、第1〜第5のいずれかの発明において、引張破断伸度が540〜740%である電線・ケーブル被覆用難燃性樹脂組成物が提供される。
また、本発明の第7の発明によれば、第1〜第6のいずれかの発明の電線・ケーブル被覆用難燃性樹脂組成物を被覆してなる電線・ケーブルが提供される。
According to the fifth invention of the present invention, in any of the first to fourth inventions, a flame retardant resin composition for electric wire / cable coating, which has a tensile elongation at break of 540% or more, is provided.
According to the sixth invention of the present invention, in any of the first to fifth inventions, a flame retardant resin composition for electric wire / cable coating, having a tensile elongation at break of 540 to 740% is provided.
Moreover, according to the 7th invention of this invention, the electric wire and cable formed by coat | covering the flame-retardant resin composition for electric wire and cable coating | cover of the invention in any one of 1st-6th are provided.
本発明の難燃性樹脂組成物は、成形加工特性に優れ、同時に難燃性にも優れ、更には引張破断強度、引張破断伸度等の機械的特性にも優れる効果を有し、また、該難燃性樹脂組成物を押出し成形して得られる成形体は、電線・ケーブル被覆用材料として優れた強度、耐久性を有しているので、火災時や廃棄焼却時に燃焼する際に有毒なハロゲン含有ガスを生じることのない優れた成形製品を経済的に有利に提供することが可能である。 The flame retardant resin composition of the present invention is excellent in molding process characteristics and at the same time excellent in flame retardancy, and also has an effect of being excellent in mechanical properties such as tensile breaking strength and tensile breaking elongation. A molded product obtained by extrusion molding the flame retardant resin composition has excellent strength and durability as a wire / cable coating material, so it is toxic when it is burned at the time of fire or waste incineration. It is possible to economically and advantageously provide excellent molded products which do not generate halogen-containing gases.
本発明は、特定の長鎖分岐指数と比較的狭い逆コモノマー組成分布指数を有し、かつ、特定のMFR、密度を有するエチレン・α−オレフィン共重合体、又は新規なエチレン・α−オレフィン共重合体と他のポリオレフィン系樹脂を基体とする樹脂成分100質量部と金属水酸化物30〜300質量部を成分とする難燃性樹脂組成物及び該難燃性樹脂組成物を被覆してなる電線・ケーブルに係るものである。以上において、本発明をその構成要件と特徴について概述したので、以下においては、本発明を実施するための形態として、本発明の各要件を具体的に詳細に説明する。 The present invention has a particular long chain branching index and a relatively narrow inverse comonomer composition distribution index, and has a particular MFR, an ethylene / α-olefin copolymer having a density, or a novel ethylene / α-olefin co-polymer. A flame retardant resin composition comprising 100 parts by mass of a resin component based on a polymer and another polyolefin resin and 30 to 300 parts by mass of a metal hydroxide and the flame retardant resin composition coated thereon It relates to electric wires and cables. Since the present invention has been outlined with respect to the constituent requirements and features, the respective requirements of the present invention will be specifically described in detail below as a mode for carrying out the present invention.
1.エチレン・α−オレフィン共重合体(A)
本発明のエチレン・α−オレフィン共重合体(A)は、下記に説明する条件(1)〜(5)を全て満たすことを特徴とする。特に、特定のMFR及び密度(条件1及び2)において、適切な範囲の長鎖分岐(条件3)及び適切な比率で低密度高分子量成分を有する比較的狭い逆コモノマー組成分布(条件4及び5)を有するという新規な特徴を有する。
1. Ethylene / α-olefin copolymer (A)
The ethylene / α-olefin copolymer (A) of the present invention is characterized by satisfying all the conditions (1) to (5) described below. In particular, a relatively narrow inverse comonomer composition distribution (conditions 4 and 5) having a suitable range of long chain branching (condition 3) and low density high molecular weight components in appropriate proportions at a particular MFR and density (conditions 1 and 2) Has a novel feature of having the
1−1.条件(1)MFR
本発明に使用するエチレン・α−オレフィン共重合体(A)は、メルトフローレート(MFR)が、0.1g/10分を超え、10g/10分以下、好ましくは0.1g/10分を超え、5.0g/10分以下、より好ましくは0.1g/10分を超え、2.0g/10分以下である。
MFRがこの範囲にあると、電線・ケーブルに被覆する際の加工特性に優れる。一方、MFRが0.1g/10分以下では、高速押出成形時に流動性が不足し電線・ケーブルに被覆する際に外観不良などの問題が生じる。MFRが10g/10分より大きいと、引裂強度や引張強度等の機械的強度の向上効果が十分でなく、また成形時の溶融張力が不足して樹脂切れや外観不良の原因となる。
なお、本発明で、エチレン・α−オレフィン共重合体のMFRは、JIS K7210の「プラスチック−熱可塑性プラスチックのメルトマスフローレイト(MFR)及びメルトボリュームフローレイト(MVR)の試験方法」に準拠して、190℃、21.18N(2.16kg)荷重の条件で測定したときの値をいう。
MFRの調整は、エチレン重合中に共存させる連鎖移動剤(水素等)の量を変化させるか、重合温度を変化させることによって、調整することができ、水素の量を増加させる又は重合温度を高くすることにより、大きくすることができる。
1-1. Condition (1) MFR
The ethylene / α-olefin copolymer (A) used in the present invention has a melt flow rate (MFR) of more than 0.1 g / 10 min and 10 g / 10 min or less, preferably 0.1 g / 10 min. More than 5.0 g / 10 minutes or less, more preferably more than 0.1 g / 10 minutes, or less than 2.0 g / 10 minutes.
When MFR is in this range, it is excellent in the processing characteristics at the time of covering an electric wire and a cable. On the other hand, when the MFR is 0.1 g / 10 min or less, the fluidity is insufficient at the time of high-speed extrusion molding, and problems such as appearance defects occur when coating on a wire / cable. When the MFR is more than 10 g / 10 min, the effect of improving mechanical strength such as tear strength and tensile strength is not sufficient, and melt tension at the time of molding is insufficient to cause resin breakage and appearance defects.
In the present invention, MFR of ethylene / α-olefin copolymer is based on JIS K 7210 “Test method for melt mass flow rate (MFR) and melt volume flow rate (MVR) of plastic-thermoplastic”. 190 ° C, 21.18 N (2.16 kg) load value when measured under the conditions.
Adjustment of MFR can be adjusted by changing the amount of chain transfer agent (such as hydrogen) coexisting in ethylene polymerization, or changing the polymerization temperature to increase the amount of hydrogen or increase the polymerization temperature. By doing this, you can make it bigger.
1−2.条件(2)密度
本発明のエチレン・α−オレフィン共重合体は、密度が、0.895〜0.940g/cm3であり、好ましくは0.898g/cm3〜0.934g/cm3、より好ましくは0.900〜0.930g/cm3、更に好ましくは0.910〜0.930g/cm3、特に好ましくは0.915〜0.925g/cm3である。
電線・ケーブルに被覆した際の剛性及び可撓性のバランスから、密度はこの範囲にあることが望ましい。密度が0.895g/cm3未満ではポリオレフィン系樹脂の剛性が低下し、製品が柔らか過ぎて変形するため、必要以上に肉厚な設計を迫られる。また、ベトツキにより取り扱いが困難となり、該ポリオレフィン系樹脂の製品自体がベトつくことがある。また、密度が0.940g/cm3より大きいと、被覆した電線・ケーブルの可撓性が低下し、金属水酸化物を多量に配合した際に材料の機械的性質を著しく低下させる恐れがある。
密度は、エチレン・α−オレフィンの重合時のα−オレフィンの量により調整することができる。
本発明において、エチレン・α−オレフィン共重合体の密度は、JIS K7112(1999年版):A法(水中置換法)により測定することができる。即ち、エチレン・α−オレフィン共重合体の密度は、以下の方法で測定することができる。
1-2. Conditions (2) Density The ethylene / α-olefin copolymer of the present invention has a density of 0.895 to 0.940 g / cm 3 , preferably 0.898 g / cm 3 to 0.934 g / cm 3 , more preferably 0.900~0.930g / cm 3, more preferably 0.910~0.930g / cm 3, particularly preferably 0.915~0.925g / cm 3.
It is desirable that the density be in this range, because of the balance of rigidity and flexibility when the wire / cable is coated. If the density is less than 0.895 g / cm 3 , the rigidity of the polyolefin resin is reduced, and the product is too soft and deformed, so that a thicker design is required. In addition, handling may be difficult due to stickiness, and the product itself of the polyolefin resin may stick. In addition, if the density is more than 0.940 g / cm 3 , the flexibility of the coated electric wire / cable decreases, and when a large amount of metal hydroxide is compounded, the mechanical properties of the material may be significantly reduced. .
The density can be adjusted by the amount of α-olefin at the time of polymerization of ethylene · α-olefin.
In the present invention, the density of the ethylene / α-olefin copolymer can be measured by JIS K 7112 (1999 edition): Method A (substitution method in water). That is, the density of the ethylene / α-olefin copolymer can be measured by the following method.
ペレットを熱プレスして2mm厚のプレスシートを作成し、該シートを1,000ml容量のビーカーに入れ蒸留水を満たし、時計皿で蓋をしてマントルヒーターで加熱する。蒸留水が沸騰してから60分間煮沸後、ビーカーを木製台の上に置き放冷する。この時60分煮沸後の沸騰蒸留水は500mlとし室温になるまでの時間は60分以下にならないように調整する。また、試験シートは、ビーカー及び水面に接しないように水中のほぼ中央部に浸漬する。シートを23℃、湿度50%の条件で、16時間以上24時間以内でアニーリングを行った後、縦横2mmになるように打ち抜き、試験温度23℃で、JIS K7112の「プラスチック−非発泡プラスチックの密度及び比重の測定方法」に準拠して、測定する。 The pellets are hot pressed to make a 2 mm thick pressed sheet, which is placed in a 1,000 ml beaker filled with distilled water, covered with a watch glass and heated with a mantle heater. After boiling for 60 minutes after boiling of distilled water, place the beaker on a wooden table and allow it to cool. At this time, the boiling distilled water after boiling for 60 minutes is made into 500 ml, and the time until it reaches room temperature is adjusted not to be less than 60 minutes. In addition, the test sheet is immersed in approximately the center of the water so as not to be in contact with the beaker and the water surface. After annealing the sheet at 23 ° C and 50% humidity for 16 hours or more and 24 hours or less, the sheet is punched so as to be 2 mm in height and width, and tested at a test temperature of 23 ° C. And measurement according to “Specific gravity measurement method”.
1−3.条件(3)gc
本発明に使用するエチレン・α−オレフィン共重合体(A)は、上記条件(1)及び(2)に加えて、更に、示差屈折計、粘度検出器及び光散乱検出器を組み合わせたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定装置により測定される分岐指数(g’)の分子量10万から100万の間での最低値(gc)が0.40〜0.85である。好ましくは0.50〜0.80、更に好ましくは0.50〜0.77、特に好ましくは0.51〜0.75である。gC値が0.85より大きいと成形加工性の改良効果が十分に発現しない傾向がある。gC値が0.40より小さいと、該難燃樹脂組成物の成形加工性は向上するが、衝撃強度が低下したりする傾向がある。
なお、本発明において、エチレン・α−オレフィン共重合体のgC値は、下記のGPC−VIS測定から算出する分子量分布曲線や分岐指数(g’)を用いた長鎖分岐量の評価指標である。
本発明のエチレン・α−オレフィン共重合体(A)の長鎖分岐構造(即ちgC)は、後述する触媒成分(A)や触媒成分(B)の種類によって概略その範囲を定めることができ、また、触媒のモル比、重合温度や圧力、時間等の重合条件や重合プロセスを変えることによって調節可能である。
1-3. Condition (3) gc
In addition to the above conditions (1) and (2), the ethylene / α-olefin copolymer (A) used in the present invention is further gel-perm combined with a differential refractometer, a viscosity detector and a light scattering detector. The lowest value (gc) of the molecular weight between 100,000 and 1,000,000 of the branching index (g ') measured by a color chromatography (GPC) measurement device is 0.40-0.85. It is preferably 0.50 to 0.80, more preferably 0.50 to 0.77, and particularly preferably 0.51 to 0.75. If the g C value is greater than 0.85, the effect of improving moldability tends not to be sufficiently exhibited. When the g C value is less than 0.40, the moldability of the flame retardant resin composition is improved, but the impact strength tends to decrease.
In the present invention, the g C value of the ethylene / α-olefin copolymer is an index for evaluating the amount of long chain branching using a molecular weight distribution curve or branching index (g ′) calculated from the following GPC-VIS measurement. is there.
The long-chain branched structure (that is, g C ) of the ethylene / α-olefin copolymer (A) of the present invention can be roughly defined by the types of catalyst component (A) and catalyst component (B) described later Also, it can be adjusted by changing the polymerization conditions such as the molar ratio of the catalyst, the polymerization temperature and pressure, and the time and the polymerization process.
[GPC−VISによる分岐構造解析]
示差屈折計(RI)及び粘度検出器(Viscometer)を装備したGPC装置として、Waters社のAlliance GPCV2000を用いることができる。また、光散乱検出器として、多角度レーザー光散乱検出器(MALLS)Wyatt Technology社のDAWN−Eを用いることができる。検出器は、MALLS、RI、Viscometerの順で接続する。移動相溶媒は、1,2,4−trichlorobenzene(酸化防止剤Irganox1076を0.5mg/mLの濃度で添加)である。流量は1mL/分である。カラムは、東ソー社のGMHHR−H(S)HTを2本連結して用いることができる。
カラム、試料注入部及び各検出器の温度は、140℃である。試料濃度は1mg/mLとする。注入量(サンプルループ容量)は0.2175mLである。MALLSから得られる絶対分子量(M)、慣性二乗半径(Rg)及びViscometerから得られる極限粘度([η])を求めるにあたっては、MALLS付属のデータ処理ソフトASTRA(version4.73.04)を利用し、以下の文献を参考にして計算を行うことができる。
[Branch structure analysis by GPC-VIS]
As GPC apparatus equipped with a differential refractometer (RI) and a viscosity detector (Viscometer), Alliance GPCV2000 manufactured by Waters can be used. As a light scattering detector, DAWN-E manufactured by Multiangle Laser Light Scattering Detector (MALLS) Wyatt Technology can be used. Detectors are connected in the order of MALLS, RI, Viscometer. The mobile phase solvent is 1,2,4-trichlorobenzene (addition of the antioxidant Irganox 1076 at a concentration of 0.5 mg / mL). The flow rate is 1 mL / min. As the column, two Tohoh GMHHR-H (S) HTs can be used in combination.
The temperature of the column, sample injection unit and each detector is 140.degree. The sample concentration is 1 mg / mL. The injection volume (sample loop volume) is 0.2175 mL. In order to determine the absolute molecular weight (M) obtained from MALLS, the radius of inertia square (Rg) and the limiting viscosity ([η]) obtained from Viscometer, use the data processing software ASTRA (version 4.73.04) attached to MALLS. The calculation can be performed with reference to the following documents.
参考文献:
1.Developments in polymer characterization,vol.4.Essex:Applied Science;1984.Chapter1.
2.Polymer,45,6495−6505(2004)
3.Macromolecules,33,2424−2436(2000)
4.Macromolecules,33,6945−6952(2000)
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2. Polymer, 45, 4695-6505 (2004).
3. Macromolecules, 33, 2424-2436 (2000)
4. Macromolecules, 33, 6945-6952 (2000)
[分岐指数(gC)等の算出]
分岐指数(g’)は、サンプルを上記Viscometerで測定して得られる極限粘度(ηbranch)と、別途、線形ポリマーを測定して得られる極限粘度(ηlin)との比(ηbranch/ηlin)として算出する。
ポリマー分子に長鎖分岐が導入されると、同じ分子量の線形のポリマー分子と比較して慣性半径が小さくなる。慣性半径が小さくなると極限粘度が小さくなることから、長鎖分岐が導入されるに従い同じ分子量の線形ポリマーの極限粘度(ηlin)に対する分岐ポリマーの極限粘度(ηbranch)の比(ηbranch/ηlin)は小さくなっていく。従って分岐指数(g’=ηbranch/ηlin)が1より小さい値になる場合には分岐が導入されていることを意味し、その値が小さくなるに従い導入されている長鎖分岐が増大していくことを意味する。特に本発明では、MALLSから得られる絶対分子量として、分子量10万から100万における上記g’の最低値を、gCとして算出する。図2に上記GPC−VISによる解析結果の一例を示し、分子量(M)における分岐指数(g’)を表す。ここで、線形ポリマーとしては、直鎖ポリエチレンStandard Reference Material 1475a(National Institute of Standards & Technology)を用いた。
[Calculation of branching index (g C ), etc.]
The branching index (g ') is calculated as the ratio (ηbranch / ηlin) between the limiting viscosity (ηbranch) obtained by measuring the sample with the above Viscometer and the limiting viscosity (ηlin) separately obtained by measuring the linear polymer. Do.
When long chain branching is introduced into the polymer molecule, the radius of inertia is smaller compared to linear polymer molecules of the same molecular weight. Since the smaller the radius of inertia, the smaller the limiting viscosity, the ratio (極限 branch / bralin) of the limiting viscosity (分岐 branch) of the branched polymer to the limiting viscosity (ηlin) of the linear polymer of the same molecular weight decreases as the long chain branching is introduced. It will be. Therefore, if the branching index (g '= bra branch /) lin) becomes smaller than 1, it means that branching is introduced, and as the value becomes smaller, the introduced long chain branching increases It means that. In the present invention, in particular, the lowest value of the above g 'at a molecular weight of 100,000 to 1,000,000 is calculated as g C as an absolute molecular weight obtained from MALLS. An example of the analysis result by said GPC-VIS is shown in FIG. 2, and the branch index (g ') in molecular weight (M) is represented. Here, linear polyethylene Standard Reference Material 1475a (National Institute of Standards & Technology) was used as a linear polymer.
1−4.条件(4)W2+W3
本発明に使用されるエチレン・α−オレフィン共重合体(A)は、上記条件(1)〜(3)に加えて、更に、クロス分別クロマトグラフィー(CFC)により測定される積分溶出曲線から求められた溶出量が50質量%となる温度以下で溶出する成分のうち分子量が重量平均分子量以上の成分の割合(W2)及び積分溶出曲線から求められた溶出量が50質量%となる温度より高い温度で溶出する成分のうち分子量が重量平均分子量未満の成分の割合(W3)の和(W2+W3)が、40質量%を超え、56質量%未満である。好ましくは41質量%を超え、56質量%未満、更に好ましくは43質量%を超え、56質量%未満、特に好ましくは45質量%を超え、56質量%未満である。
1-4. Condition (4) W 2 + W 3
In addition to the above conditions (1) to (3), the ethylene / α-olefin copolymer (A) used in the present invention is further determined from the integral elution curve measured by cross fractionation chromatography (CFC) The ratio (W 2 ) of the component having a molecular weight of not less than the weight average molecular weight among the components eluted below the temperature at which the elution amount becomes 50% by mass and the temperature at which the elution amount determined from the integral elution curve is 50% by mass Among the components eluted at high temperature, the sum (W 2 + W 3 ) of the proportion (W 3 ) of components having a molecular weight less than the weight average molecular weight is more than 40% by mass and less than 56% by mass. Preferably, it is more than 41% by mass, less than 56% by mass, more preferably more than 43% by mass, less than 56% by mass, particularly preferably more than 45% by mass and less than 56% by mass.
W2+W3値が40質量%以下であると、ポリオレフィン系樹脂の衝撃強度向上に効果的に作用する低密度高分子量成分の割合が減少したり、該ポリオレフィン系樹脂の剛性向上に効果的に作用する高密度低分子量成分が減少したりして、物性改良効果を発現させるためにより多量のエチレン・α−オレフィン共重合体のブレンドが必要となって経済的でない。一方、W2+W3値が56質量%以上であると、エチレン・α−オレフィン共重合体に含まれる該高密度低分子量成分と該低密度高分子量成分の含有量のバランスが崩れ、該難燃性樹脂組成物の物性改質効果が期待通り発現しなかったりする。
本発明のエチレン・α−オレフィン共重合体(A)のW2+W3値は、後述する触媒成分(A)や触媒成分(B)の種類によって概略その範囲を定めることができ、また、触媒のモル比、重合温度や圧力、時間等の重合条件や重合プロセスを変えることによって調節可能である。
When the W 2 + W 3 value is 40% by mass or less, the proportion of the low density high molecular weight component that effectively acts to improve the impact strength of the polyolefin resin decreases, or the rigidity of the polyolefin resin is effectively improved. The action of high density and low molecular weight components is reduced, and it is uneconomical to require a blend of a large amount of ethylene / α-olefin copolymer in order to exhibit the physical property improving effect. On the other hand, when the W 2 + W 3 value is 56% by mass or more, the balance between the high density low molecular weight component and the low density high molecular weight component contained in the ethylene / α-olefin copolymer collapses, The physical property modification effect of the flame retardant resin composition may not be exhibited as expected.
The W 2 + W 3 value of the ethylene / α-olefin copolymer (A) of the present invention can be roughly determined by the types of catalyst component (A) and catalyst component (B) described later, and the catalyst It can be adjusted by changing the polymerization conditions such as the molar ratio of, the polymerization temperature, the pressure, and the time, and the polymerization process.
[CFCの測定条件]
クロス分別クロマトグラフ(CFC)は、結晶性分別を行う昇温溶出分別(TREF)部と分子量分別を行うゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)部とから成る。
このCFCを用いた分析は、次のようにして行われる。
まず、ポリマーサンプルを0.5mg/mLのBHTを含むオルトジクロロベンゼン(ODCB)に140℃で完全に溶解した後、この溶液を装置のサンプルループを経て140℃に保持されたTREFカラム(不活性ガラスビーズ担体が充填されたカラム)に注入し、所定の第1溶出温度まで徐々に冷却しポリマーサンプルを結晶化させる。所定の温度で30分保持した後、ODCBをTREFカラムに通液することにより、溶出成分がGPC部に注入されて分子量分別が行われ、赤外検出器(FOXBORO社製MIRAN 1A IR検出器、測定波長3.42μm)によりクロマトグラムが得られる。その間、TREF部では次の溶出温度に昇温され、第1溶出温度のクロマトグラムが得られた後、第2溶出温度での溶出成分がGPC部に注入される。以下、同様の操作を繰り返すことにより、各溶出温度での溶出成分のクロマトグラムが得られる。
[CFC measurement conditions]
The cross fractionation chromatograph (CFC) is composed of a temperature rising elution fractionation (TREF) portion for performing crystalline fractionation and a gel permeation chromatography (GPC) portion for performing molecular weight fractionation.
The analysis using this CFC is performed as follows.
First, after completely dissolving the polymer sample in orthodichlorobenzene (ODCB) containing 0.5 mg / mL BHT at 140 ° C., this solution is passed through the sample loop of the device and held at 140 ° C. TREF column (inert The solution is injected into a column packed with a glass bead carrier, and gradually cooled to a predetermined first elution temperature to crystallize the polymer sample. After holding at a predetermined temperature for 30 minutes, ODCB is passed through a TREF column, whereby the eluted components are injected into the GPC part and molecular weight fractionation is performed, and an infrared detector (MIRAN 1A IR detector manufactured by FOXBORO, A chromatogram is obtained with a measurement wavelength of 3.42 μm). Meanwhile, in the TREF section, the temperature is raised to the next elution temperature, and after the chromatogram of the first elution temperature is obtained, the elution component at the second elution temperature is injected into the GPC section. Hereinafter, by repeating the same operation, chromatograms of the eluted components at each elution temperature can be obtained.
なお、CFCの測定条件は、以下の通りである。
装置:ダイヤインスツルメンツ社製CFC−T102L
GPCカラム:昭和電工社製AD−806MS(3本を直列に接続)
溶媒:ODCB
サンプル濃度:3mg/mL
注入量:0.4mL
結晶化速度:1℃/分
溶媒流速:1mL/分
GPC測定時間:34分
GPC測定後安定時間:5分
溶出温度:0,5,10,15,20,25,30,35,40,45,49,52,55,58,61,64,67,70,73,76,79,82,85,88,91,94,97,100,102,120,140
In addition, the measurement conditions of CFC are as follows.
Device: Diamond Instruments CFC-T102L
GPC column: Showa Denko AD-806 MS (three connected in series)
Solvent: ODCB
Sample concentration: 3 mg / mL
Injection volume: 0.4 mL
Crystallization rate: 1 ° C / min Solvent flow rate: 1 mL / min GPC measurement time: 34 minutes Stability time after GPC measurement: 5 minutes Elution temperature: 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 , 49, 52, 55, 58, 61, 64, 67, 70, 73, 76, 79, 82, 85, 88, 91, 94, 97, 100, 102, 120, 140
[データ解析]
測定によって得られた各溶出温度における溶出成分のクロマトグラムから、総和が100%となるように規格化された溶出量(クロマトグラムの面積に比例)が求められる。
更に、溶出温度に対する積分溶出曲線が計算され、この積分溶出曲線を温度で微分して、微分溶出曲線が求められる。
また、各クロマトグラムから、次の手順により分子量分布が求められる。保持容量から分子量への換算は、予め作成しておいた標準ポリスチレンによる検量線を用いて行う。使用する標準ポリスチレンは何れも東ソー社製の以下の銘柄である。F380、F288、F128、F80、F40、F20、F10、F4、F1、A5000、A2500、A1000。
各々の標準ポリスチレンが0.5mg/mLとなるようにODCB(0.5mg/mLのBHTを含む)に溶解した溶液を0.4mL注入して較正曲線を作成する。
較正曲線は最小二乗法で近似して得られる三次式を用いる。
分子量への換算は森定雄著「サイズ排除クロマトグラフィー」(共立出版)を参考に汎用較正曲線を用いる。その際使用する粘度式[η]=K×Mαは以下の数値を用いる。
PS:K=1.38×10−4、α=0.7
PE:K=3.92×10−4、α=0.733
なお、第1溶出温度でのクロマトグラムでは、溶媒に添加したBHTによるピークと溶出成分の低分子量側とが重なる場合があるが、その際は、図1のようにベースラインを引き分子量分布を求める区間を定める。
[Data analysis]
From the chromatogram of the eluted components at each elution temperature obtained by the measurement, the elution amount (proportional to the area of the chromatogram) standardized so that the total sum becomes 100% is determined.
Furthermore, an integrated elution curve is calculated with respect to the elution temperature, and this integrated elution curve is differentiated by temperature to obtain a differential elution curve.
Also, from each chromatogram, the molecular weight distribution can be determined by the following procedure. The conversion from the retention volume to the molecular weight is performed using a calibration curve with standard polystyrene prepared in advance. The standard polystyrenes used are all of the following brands manufactured by Tosoh Corporation. F380, F288, F128, F80, F40, F20, F10, F4, F1, A5000, A2500, A1000.
A calibration curve is generated by injecting 0.4 mL of a solution of ODCB (containing 0.5 mg / mL BHT) so that each standard polystyrene is 0.5 mg / mL.
The calibration curve uses a cubic equation obtained by approximation using the least squares method.
For conversion to molecular weight, a general-purpose calibration curve is used with reference to "Side Exclusion Chromatography" by Kyori Mori (Kyoritsu Publishing). The following numerical values are used for the viscosity formula [ α ] = K × M α used at that time.
PS: K = 1.38 × 10 −4 , α = 0.7
PE: K = 3.92 × 10 −4 , α = 0.733
In the chromatogram at the first elution temperature, the peak due to BHT added to the solvent may overlap with the low molecular weight side of the eluted component, but in that case, the baseline is drawn as shown in FIG. Determine the section to be sought.
更に、下記の表1のように、各溶出温度における溶出割合(表中の質量%)と重量平均分子量(表中のMw)からwhole(全体)の重量平均分子量を求める。 Furthermore, as shown in Table 1 below, the weight average molecular weight of whole (whole) is determined from the elution ratio (mass% in the table) and weight average molecular weight (Mw in the table) at each elution temperature.
また、各溶出温度における分子量分布及び溶出量から、文献(S.Nakano,Y.Goto,”Development of automatic Cross Fractionation:Combination of Crystallizability Fractionation and Molecular Weight Fractionation”,J.Appl.Polym.Sci.,vol.26,pp.4217−4231(1981))の方法に従って、溶出温度と分子量に関する溶出量を等高線として示すグラフ(等高線図)を得る。
上記の等高線図を用いて、以下の成分量を求める。
W1:積分溶出曲線から求められる溶出量が50質量%となる温度以下で溶出する成分のうち分子量が重量平均分子量未満の成分の割合
W2:積分溶出曲線から求められる溶出量が50質量%となる温度以下で溶出する成分のうち分子量が重量平均分子量以上の成分の割合
W3:積分溶出曲線から求められる溶出量が50質量%となる温度より高い温度で溶出する成分のうち分子量が重量平均分子量未満の成分の割合
W4:積分溶出曲線から求められる溶出量が50質量%となる温度より高い温度で溶出する成分のうち分子量が重量平均分子量以上の成分の割合
なお、W1+W2+W3+W4=100質量%である。
W2+W3の値は、主に、重合触媒及び重合条件を選択することにより、所定の範囲とすることができ、好ましくは、特定のメタロセン触媒を使用することにより、所定の範囲とすることができる。
In addition, from the molecular weight distribution and elution amount at each elution temperature, the document (S. Nakano, Y. Goto, "Development of automatic Cross Fractionation: Combination of Crystallability Fractionation and Molecular Weight Fractionation", J. Appl. Polym. Sci., Vol. 26, pp. 4217-4231 (1981), to obtain a graph (contour map) showing the elution amount related to the elution temperature and the molecular weight as contour lines.
The following component amounts are determined using the above contour map.
W 1 : Proportion of components having molecular weight less than the weight average molecular weight among the components eluted below the temperature at which the elution amount determined from the integral elution curve is 50% by mass W 2 : The elution amount determined from the integral elution curve is 50% by mass The ratio of components with molecular weight higher than the weight average molecular weight among components eluted below the temperature where W 3 : Molecular weight among the components eluted at a temperature higher than the temperature at which the elution amount determined from the integral elution curve becomes 50 mass% Proportion of component less than average molecular weight W 4 : Proportion of component having molecular weight of weight average molecular weight or more among components eluted at a temperature higher than the temperature at which the elution amount determined from the integral elution curve becomes 50% by mass W 1 + W 2 + W 3 + W 4 = 100% by mass.
The value of W 2 + W 3 can be in a predetermined range mainly by selecting the polymerization catalyst and the polymerization conditions, preferably in a predetermined range by using a specific metallocene catalyst. Can.
1−5.条件(5)W2−W4
本発明におけるエチレン・α−オレフィン共重合体(A)は、上記条件(1)〜(4)に加えて、更に、前記W2及びCFCにより測定される積分溶出曲線から求められた溶出量が50質量%となる温度より高温で溶出する成分のうち分子量が重量平均分子量以上の成分の割合(W4)の差(W2−W4)が、0質量%を超え、20質量%未満である。好ましくは0質量%を超え、15質量%未満、より好ましくは1質量%を超え、15質量%未満、更に好ましくは2質量%を超え、14質量%未満、特に好ましくは2質量%を超え、13質量%未満である。
W2−W4が0質量%以下であると、エチレン・α−オレフィン共重合体に含まれるポリオレフィン系樹脂の衝撃強度向上に特に効果的に作用する低密度高分子量成分が減少する傾向がある。一方、W2−W4値が20質量%以上であると、エチレン・α−オレフィン共重合体に含まれる高密度高分子量成分と低密度高分子量成分の含有量のバランスが崩れ、該難燃性樹脂組成物の物性改質効果が期待通り発現しない傾向がある。
本発明のエチレン・α−オレフィン共重合体(A)のW2−W4値は、後述する触媒成分(A)や触媒成分(B)の種類によって概略その範囲を定めることができ、また、触媒のモル比、重合温度や圧力、時間等の重合条件や重合プロセスを変えることによって調節可能である。
1-5. Condition (5) W 2 -W 4
In addition to the above conditions (1) to (4), the ethylene / α-olefin copolymer (A) in the present invention further has an elution amount determined from the integrated elution curve measured by the above W 2 and CFC. the percent difference between the molecular weight is weight average molecular weight or more components of the components eluted at a temperature higher than the temperature at which 50 wt% (W 4) (W 2 -W 4) is greater than 0 wt%, less than 20 wt% is there. Preferably, it is more than 0 mass%, less than 15 mass%, more preferably more than 1 mass%, less than 15 mass%, still more preferably more than 2 mass%, less than 14 mass%, particularly preferably more than 2 mass%, It is less than 13% by mass.
When W 2 -W 4 is 0% by mass or less, the low-density high-molecular-weight components which particularly effectively affect the impact strength improvement of the polyolefin resin contained in the ethylene / α-olefin copolymer tend to decrease . On the other hand, when the W 2 -W 4 value is 20% by mass or more, the balance between the content of the high density high molecular weight component and the low density high molecular weight component contained in the ethylene / α-olefin copolymer is broken, and the flame retardant Property modification effect of the water-soluble resin composition tends not to be exhibited as expected.
The W 2 -W 4 value of the ethylene / α-olefin copolymer (A) of the present invention can be roughly determined by the types of catalyst component (A) and catalyst component (B) described later, and It can be adjusted by changing the polymerization conditions such as the molar ratio of the catalyst, polymerization temperature, pressure, time and the like and the polymerization process.
本発明におけるエチレン・α−オレフィン共重合体(A)は、上記条件(1)〜(5)を満たすことを必須とするが、好ましい態様としては、更に下記(6)の要件を満たすエチレン・α−オレフィン共重合体が挙げられる。 The ethylene / α-olefin copolymer (A) in the present invention essentially satisfies the above conditions (1) to (5), but as a preferred embodiment, ethylene / α-olefin copolymer (A) further satisfies the following condition (6). An alpha-olefin copolymer is mentioned.
1−6.条件(6)Mw/Mn
本発明におけるエチレン・α−オレフィン共重合体は、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が、好ましくは3.0〜7.0、更に好ましくは3.0〜5.9、より好ましくは3.0〜5.1、更に好適には3.2〜5.1、特に好適には3.3〜5.0未満である。Mw/Mnが3.0未満では押出成形時の加工性が低下し、メルトフラクチャー等の外観不良の原因となる傾向がある。
また、Mw/Mnが7.0より大きいと難燃性樹脂組成物の剛性や衝撃強度の低下につながる。
なお、本発明において、エチレン・α−オレフィン共重合体のMwやMnは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法で測定したものをいう。
本発明のエチレン・α−オレフィン共重合体(A)のMw/Mnは、後述する触媒成分(A)や触媒成分(B)の種類によって概略その範囲を定めることができ、また、触媒のモル比、重合温度や圧力、時間等の重合条件や重合プロセスを変えることによって調節可能である。また、当該Mw/Mnは、分子量の異なる複数のエチレン・α−オレフィン共重合体を組合せることによっても調整可能である。
1-6. Condition (6) Mw / Mn
The ethylene / α-olefin copolymer in the present invention preferably has a ratio (Mw / Mn) of weight average molecular weight (Mw) to number average molecular weight (Mn) of preferably 3.0 to 7.0, more preferably 3. 0 to 5.9, more preferably 3.0 to 5.1, still more preferably 3.2 to 5.1, particularly preferably 3.3 to less than 5.0. If the Mw / Mn is less than 3.0, the processability at the time of extrusion molding tends to be reduced, which tends to cause appearance defects such as melt fracture.
Moreover, when Mw / Mn is larger than 7.0, it will lead to the fall of the rigidity and impact strength of a flame retardant resin composition.
In addition, in this invention, Mw and Mn of an ethylene * alpha-olefin copolymer mean what was measured by the gel permeation chromatography (GPC) method.
The Mw / Mn of the ethylene / α-olefin copolymer (A) of the present invention can be roughly determined by the types of catalyst component (A) and catalyst component (B) described later, and the molar ratio of the catalyst It can be adjusted by changing the polymerization conditions such as the ratio, polymerization temperature, pressure, time and the like and the polymerization process. The Mw / Mn can also be adjusted by combining a plurality of ethylene / α-olefin copolymers having different molecular weights.
GPCの測定において、保持容量から分子量への換算は、予め作成しておいた標準ポリスチレンによる検量線を用いて行う。使用する標準ポリスチレンは、何れも東ソー社製の以下の銘柄である。F380、F288、F128、F80、F40、F20、F10、F4、F1、A5000、A2500、A1000。
各々の標準ポリスチレンが0.5mg/mLとなるように、ODCB(0.5mg/mLのBHTを含む)に溶解した溶液を0.2mL注入して較正曲線を作成する。較正曲線は、最小二乗法で近似して得られる三次式を用いる。分子量への換算は森定雄著「サイズ排除クロマトグラフィー」(共立出版)を参考に汎用較正曲線を用いる。その際使用する粘度式[η]=K×Mαは以下の数値を用いる。
PS:K=1.38×10−4、α=0.7
PE:K=3.92×10−4、α=0.733
In the measurement of GPC, conversion from the retention volume to the molecular weight is performed using a calibration curve with standard polystyrene prepared in advance. The standard polystyrenes used are all of the following brands manufactured by Tosoh Corporation. F380, F288, F128, F80, F40, F20, F10, F4, F1, A5000, A2500, A1000.
A calibration curve is generated by injecting 0.2 mL of a solution dissolved in ODCB (containing 0.5 mg / mL BHT) so that each standard polystyrene is 0.5 mg / mL. The calibration curve uses a cubic equation obtained by approximation using the least squares method. For conversion to molecular weight, a general-purpose calibration curve is used with reference to "Side Exclusion Chromatography" by Kyori Mori (Kyoritsu Publishing). The following numerical values are used for the viscosity formula [ α ] = K × M α used at that time.
PS: K = 1.38 × 10 −4 , α = 0.7
PE: K = 3.92 × 10 −4 , α = 0.733
なお、GPCの測定条件は、以下の通りである。
装置:Waters社製GPC(ALC/GPC 150C)
検出器:FOXBORO社製MIRAN 1A IR検出器(測定波長:3.42μm)
カラム:昭和電工社製AD806M/S(3本)
移動相溶媒:ODCB
測定温度:140℃
流速:1.0ml/分
注入量:0.2ml
試料の調製:試料は、ODCB(0.5mg/mLのBHTを含む)を用いて、1mg/mLの溶液を調製し、140℃で約1時間を要して溶解させる。
なお、得られたクロマトグラムのベースラインと区間は、図1に例示されるように行う。
In addition, the measurement conditions of GPC are as follows.
Device: GPC (ALC / GPC 150C) manufactured by Waters
Detector: FOXBORO MIRAN 1A IR detector (measurement wavelength: 3.42 μm)
Column: Showa Denko AD 806 M / S (3)
Mobile phase solvent: ODCB
Measurement temperature: 140 ° C
Flow rate: 1.0 ml / min Injection volume: 0.2 ml
Preparation of sample: The sample is prepared using a solution of 1 mg / mL with ODCB (containing 0.5 mg / mL BHT) and dissolved for about 1 hour at 140 ° C.
In addition, the baseline and the section of the obtained chromatogram are performed as illustrated in FIG.
1−7.本発明のエチレン・α−オレフィン共重合体(A)の構成
本発明に用いられるエチレン・α−オレフィン共重合体(A)は、エチレンと炭素数3〜10のα−オレフィンとの共重合体である。ここで用いられる共重合成分であるα−オレフィンとしては、プロピレン、ブテン−1、3−メチルブテン−1、3−メチルペンテン−1、4−メチルペンテン−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等が挙げられる。また、これらα−オレフィンは1種のみでもよく、また2種以上が併用されていてもよい。これらのうち、より好ましいα−オレフィンは炭素数3〜8のものであり、具体的にはプロピレン、ブテン−1、3−メチルブテン−1、4−メチルペンテン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1、ヘプテン−1、オクテン−1等が挙げられる。更に好ましいα−オレフィンは炭素数4または炭素数6のものであり、具体的にはブテン−1、4−メチルペンテン−1、ヘキセン−1が挙げられる。特に好ましいα−オレフィンは、ヘキセン−1である。
1-7. Constitution of the ethylene / α-olefin copolymer (A) of the present invention The ethylene / α-olefin copolymer (A) used in the present invention is a copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 10 carbon atoms It is. As the α-olefin which is a copolymerization component used here, propylene, butene-1, 3-methylbutene-1, 3-methylpentene-1, 4-methylpentene-1, pentene-1, hexene-1, heptene -1, octene-1, nonene-1, decene-1 and the like. Moreover, only 1 type of these alpha-olefins may be sufficient, and 2 or more types may be used together. Among these, more preferable α-olefins are those having 3 to 8 carbon atoms, and specifically, propylene, butene-1, 3-methylbutene-1, 4-methylpentene-1, pentene-1, hexene-1 , Heptene-1, octene-1 and the like. More preferable α-olefins are those having 4 or 6 carbon atoms, and specific examples thereof include butene-1, 4-methylpentene-1, and hexene-1. An especially preferred α-olefin is hexene-1.
本発明に用いられるエチレン・α−オレフィン共重合体(A)中におけるエチレンとα−オレフィンの割合は、エチレン75〜99.8質量%、α−オレフィン0.2〜25質量%であり、好ましくはエチレン80〜99.6質量%、α−オレフィン0.4〜20質量%であり、より好ましくはエチレン82〜99.2質量%、α−オレフィン0.8〜18質量%であり、更に好ましくはエチレン85〜99質量%、α−オレフィン1〜15質量%であり、特に好ましくはエチレン88〜98質量%、α−オレフィン2〜12質量%である。エチレン含量がこの範囲内であれば、ポリエチレン系樹脂への改質効果が高い。 The proportions of ethylene and α-olefin in the ethylene / α-olefin copolymer (A) used in the present invention are 75 to 99.8% by mass of ethylene and 0.2 to 25% by mass of α-olefin, preferably Is 80 to 99.6% by mass of ethylene, 0.4 to 20% by mass of α-olefin, more preferably 82 to 99.2% by mass of ethylene, 0.8 to 18% by mass of α-olefin, still more preferably Is 85 to 99% by mass of ethylene and 1 to 15% by mass of an α-olefin, and particularly preferably 88 to 98% by mass of ethylene and 2 to 12% by mass of an α-olefin. If the ethylene content is within this range, the effect of reforming the polyethylene resin is high.
エチレンとα−オレフィンの共重合は、交互共重合、ランダム共重合、ブロック共重合のいずれであっても差し支えない。もちろん、エチレンやα−オレフィン以外のコモノマーを少量使用することも可能であり、この場合、スチレン、4−メチルスチレン、4−ジメチルアミノスチレン等のスチレン類、1,4−ブタジエン、1,5−ヘキサジエン、1,4−ヘキサジエン、1,7−オクタジエン等のジエン類、ノルボルネン、シクロペンテン等の環状化合物、ヘキセノール、ヘキセン酸、オクテン酸メチル等の含酸素化合物類、等の重合性二重結合を有する化合物を挙げることができる。ただしジエン類を使用する場合は長鎖分岐構造が上記条件(3)を満たす範囲内において使用しなくてはいけないことは言うまでもない。 The copolymerization of ethylene and α-olefin may be any of alternating copolymerization, random copolymerization and block copolymerization. Of course, it is also possible to use a small amount of comonomers other than ethylene and α-olefin, in which case styrene, styrenes such as 4-methylstyrene, 4-dimethylaminostyrene, etc., 1,4-butadiene, 1,5- It has a polymerizable double bond such as dienes such as hexadiene, 1,4-hexadiene, 1,7-octadiene, cyclic compounds such as norbornene and cyclopentene, and oxygen-containing compounds such as hexenol, hexenoic acid and methyl octenoate Compounds can be mentioned. However, it goes without saying that when a diene is used, it must be used within the range in which the long chain branched structure satisfies the above condition (3).
2.エチレン・α−オレフィン共重合体(A)の製造方法
本発明のエチレン・α−オレフィン共重合体は、少なくとも上記条件(1)〜(5)を全て満たすように製造して使用される。その製造は、オレフィン重合用触媒を用いてエチレンと上述のα−オレフィンとを共重合する方法によって実施される。
2. Method for Producing Ethylene / α-Olefin Copolymer (A) The ethylene / α-olefin copolymer of the present invention is produced and used so as to satisfy at least the above conditions (1) to (5). The production is carried out by a method of copolymerizing ethylene and the above-mentioned α-olefin using a catalyst for olefin polymerization.
本発明のエチレン・α−オレフィン共重合体が有する上記の長鎖分岐構造、組成分布構造、MFR、密度に関する条件を同時に実現するための好適な製造方法例として、以下に説明する特定の触媒成分(A)、(B)及び(C)を含むオレフィン重合用触媒を用いる方法を挙げることができる。
触媒成分(A):遷移金属元素を含む架橋シクロペンタジエニルインデニル化合物
触媒成分(B):触媒成分(A)の化合物と反応してカチオン性メタロセン化合物を生成させる化合物
触媒成分(C):無機化合物担体
The specific catalyst components described below as an example of a suitable production method for simultaneously achieving the above-mentioned long-chain branched structure, composition distribution structure, MFR, and density related conditions of the ethylene / α-olefin copolymer of the present invention The method of using the catalyst for olefin polymerization containing (A), (B) and (C) can be mentioned.
Catalyst component (A): bridged cyclopentadienylindenyl compound containing transition metal element Catalyst component (B): compound which reacts with the compound of catalyst component (A) to form a cationic metallocene compound Catalyst component (C): Inorganic compound carrier
2−1.触媒成分(A)
本発明のエチレン・α−オレフィン共重合体を製造するのに好ましい触媒成分(A)は、遷移金属元素を含む架橋シクロペンタジエニルインデニル化合物であり、より好ましくは下記の一般式[1]で表されるメタロセン化合物であり、更に好ましくは下記の一般式[2]で表されるメタロセン化合物である。
2-1. Catalyst component (A)
A preferred catalyst component (A) for producing the ethylene / α-olefin copolymer of the present invention is a bridged cyclopentadienylindenyl compound containing a transition metal element, more preferably the following general formula [1] And more preferably a metallocene compound represented by the following general formula [2].
[但し、式[1]中、MはTi、Zr又はHfのいずれかの遷移金属を示す。A1はシクロペンタジエニル環(共役五員環)構造を有する配位子を、A2はインデニル環構造を有する配位子を、Q1はA1とA2を任意の位置で架橋する結合性基を示す。X及びYは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化水素基、酸素原子若しくは窒素原子を含む炭素数1〜20の炭化水素基、炭素数1〜20の炭化水素基置換アミノ基又は炭素数1〜20のアルコキシ基を示す。] [Wherein, in the formula [1], M represents a transition metal of either Ti, Zr or Hf. A 1 crosslinks a ligand having a cyclopentadienyl ring (conjugated 5-membered ring) structure, A 2 crosslinks a ligand having an indenyl ring structure, and Q 1 crosslinks A 1 and A 2 at any position. Indicates a bonding group. X and Y each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms containing an oxygen atom or a nitrogen atom, or a carbon atom having 1 to 20 carbon atoms A hydrogen group substituted amino group or a C1-C20 alkoxy group is shown. ]
[但し、式[2]中、MはTi、Zr又はHfのいずれかの遷移金属を示す。Q1はシクロペンタジエニル環とインデニル環を架橋する結合性基を示す。X及びYは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化水素基、酸素原子若しくは窒素原子を含む炭素数1〜20の炭化水素基、炭素数1〜20の炭化水素基置換アミノ基又は炭素数1〜20のアルコキシ基を示す。10個のRは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化水素基、ケイ素数1〜6を含む炭素数1〜18のケイ素含有炭化水素基、炭素数1〜20のハロゲン含有炭化水素基、酸素原子を含む炭素数1〜20の炭化水素基又は炭素数1〜20の炭化水素基置換シリル基を示す。]
本発明のエチレン・α−オレフィン共重合体を製造するのに特に好ましい触媒成分(A)は、特開2013−227271号公報に記載された一般式(1c)で表されるメタロセン化合物である。
[Wherein, in the formula [2], M represents a transition metal of either Ti, Zr or Hf. Q 1 represents a linking group linking the cyclopentadienyl ring and the indenyl ring. X and Y each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms containing an oxygen atom or a nitrogen atom, or a carbon atom having 1 to 20 carbon atoms A hydrogen group substituted amino group or a C1-C20 alkoxy group is shown. Each of 10 R's independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a silicon-containing hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms including 1 to 6 silicon atoms, 20 represents a halogen-containing hydrocarbon group having 20, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms containing an oxygen atom, or a hydrocarbon group-substituted silyl group having 1 to 20 carbon atoms. ]
A particularly preferable catalyst component (A) for producing the ethylene / α-olefin copolymer of the present invention is a metallocene compound represented by the general formula (1c) described in JP-A-2013-227271.
[但し、式(1c)中、M1cは、Ti、Zr又はHfのいずれかの遷移金属を示す。X1c及びX2cは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化水素基、酸素原子若しくは窒素原子を含む炭素数1〜20の炭化水素基、炭素数1〜20の炭化水素基置換アミノ基又は炭素数1〜20のアルコキシ基を示す。Q1cとQ2cは、各々独立して、炭素原子、ケイ素原子又はゲルマニウム原子を示す。R1cは、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1〜10の炭化水素基を示し、4つのR1cのうち少なくとも2つが結合してQ1c及びQ2cと一緒に環を形成していてもよい。mcは、0又は1であり、mcが0の場合、Q1cは、R2cを含む共役5員環と直接結合している。R2c及びR4cは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化水素基、ケイ素数1〜6を含む炭素数1〜18のケイ素含有炭化水素基、炭素数1〜20のハロゲン含有炭化水素基、酸素原子を含む炭素数1〜20の炭化水素基又は炭素数1〜20の炭化水素基置換シリル基を示す。R3cは、下記一般式(1−ac)で示される置換アリール基を示す。] [Wherein, in the formula (1c), M 1c represents a transition metal of either Ti, Zr or Hf. X 1c and X 2c each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms containing an oxygen atom or a nitrogen atom, or 1 to 20 carbon atoms Or a hydrocarbon group-substituted amino group or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms. Each of Q 1c and Q 2c independently represents a carbon atom, a silicon atom or a germanium atom. R 1c each independently represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and at least two of four R 1c are combined to form a ring together with Q 1c and Q 2c , It is also good. m c is 0 or 1, and when m c is 0, Q 1c is directly bonded to a conjugated 5-membered ring containing R 2c . R 2c and R 4c are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a silicon-containing hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms including 1 to 6 silicon atoms, 1 carbon atom And -20 halogen-containing hydrocarbon groups, C1-C20 hydrocarbon groups containing an oxygen atom or C1-C20 hydrocarbon group-substituted silyl groups are shown. R 3c represents a substituted aryl group represented by the following general formula (1-ac). ]
[但し、式(1−ac)中、Y1cは、周期表14族、15族又は16族の原子を示す。R5c、R6c、R7c、R8c及びR9cは、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、炭素数1〜20の炭化水素基、酸素若しくは窒素を含む炭素数1〜20の炭化水素基、炭素数1〜20の炭化水素基置換アミノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、ケイ素数1〜6を含む炭素数1〜18のケイ素含有炭化水素基、炭素数1〜20のハロゲン含有炭化水素基、又は炭素数1〜20の炭化水素基置換シリル基を示し、R5c、R6c、R7c、R8c及びR9cは隣接する基同士で結合して、それらに結合している原子と一緒に環を形成していてもよい。ncは、0又は1であり、ncが0の場合、Y1cに置換基R5cが存在しない。pcは、0又は1であり、pcが0の場合、R7cが結合する炭素原子とR9cが結合する炭素原子は直接結合している。Y1cが炭素原子の場合、R5c、R6c、R7c、R8c、R9cのうち少なくとも1つは水素原子ではない。]
[Wherein, in the formula (1-ac), Y 1c represents an atom of
本発明のエチレン・α−オレフィン共重合体を製造するのに最も好ましい触媒成分(A)は、特開2013−227271号公報に記載された一般式(2c)で表されるメタロセン化合物である。 The most preferable catalyst component (A) for producing the ethylene / α-olefin copolymer of the present invention is a metallocene compound represented by the general formula (2c) described in JP-A-2013-227271.
上記の一般式(2c)で示されるメタロセン化合物において、M1c、X1c、X2c、Q1c、R1c、R2c及びR4cは、前述の一般式(1c)で示されるメタロセン化合物の説明で示した原子及び基と同様な構造を選択することができる。また、R10cは前述の一般式(1c)で示されるメタロセン化合物の説明で示したR5c、R6c、R7c、R8c、R9cの原子及び基と同様な構造を選択することができる。 In the metallocene compound represented by the above general formula (2c), M 1c , X 1c , X 2c , Q 1c , R 1c , R 2c and R 4c are the descriptions of the metallocene compound represented by the above-mentioned general formula (1c) The same structure as the atom and group shown in can be selected. In addition, R 10c can select a structure similar to the atoms and groups of R 5c , R 6c , R 7c , R 8c and R 9c shown in the description of the metallocene compound represented by the general formula (1c) above. .
上記メタロセン化合物の具体例として、特開2013−227271号公報の一般式(4c)と表1c−1〜5、及び一般式(5c)、(6c)と表1c−6〜9で記載された化合物を挙げることができるが、これらに限定するものではない。 As specific examples of the above metallocene compounds, compounds described in General Formulas (4c) and Tables 1c-1 to 5 and General Formulas (5c) and (6c) and Tables 1c-6 to 9 of JP-A-2013-227271 are described. Although compounds can be mentioned, it is not limited to these.
上記具体例の化合物はジルコニウム化合物又はハフニウム化合物であることが好ましく、ジルコニウム化合物であることが更に好ましい。 The compounds of the above specific examples are preferably zirconium compounds or hafnium compounds, and more preferably zirconium compounds.
本発明のエチレン・α−オレフィン共重合体を製造するのに好ましい触媒成分(A)として、上述の架橋シクロペンタジエニルインデニル化合物を2種以上用いることもできる。 Two or more kinds of the above-mentioned crosslinked cyclopentadienylindenyl compounds can also be used as a catalyst component (A) preferable for producing the ethylene / α-olefin copolymer of the present invention.
2−2.触媒成分(B)
本発明のエチレン・α−オレフィン共重合体を製造するのに好ましい触媒成分(B)は、触媒成分(A)の化合物と反応してカチオン性メタロセン化合物を生成させる化合物であり、より好ましくは特開2013−227271号公報[0064]〜[0083]に記載された触媒成分(B)であり、更に好ましくは同[0065]〜[0069]に記載された有機アルミニウムオキシ化合物である。
2-2. Catalyst component (B)
The preferred catalyst component (B) for producing the ethylene / α-olefin copolymer of the present invention is a compound which reacts with the compound of the catalyst component (A) to form a cationic metallocene compound, more preferably It is a catalyst component (B) described in opening 2013-227271 [0064]-[0083], More preferably, it is an organic aluminum oxy compound described in the same [0065]-[0069].
2−3.触媒成分(C)
本発明のエチレン・α−オレフィン共重合体を製造するのに好ましい触媒成分(C)は、無機化合物担体であり、より好ましくは特開2013−227271号公報[0084]〜[0088]に記載された無機化合物である。この時、無機化合物として好ましいのは該公報[0085]に記載された金属酸化物である。
2-3. Catalyst component (C)
A preferred catalyst component (C) for producing the ethylene / α-olefin copolymer of the present invention is an inorganic compound carrier, more preferably it is described in JP-A 2013-227271 [0084] to [0088] Inorganic compounds. At this time, preferable as the inorganic compound is the metal oxide described in the above-mentioned publication [0085].
2−4.オレフィン重合用触媒の製造方法
本発明のエチレン・α−オレフィン共重合体は、上記触媒成分(A)〜(C)を含むオレフィン重合用触媒を用いてエチレンと上述のα−オレフィンとを共重合する方法によって好適に製造される。本発明の上記触媒成分(A)〜(C)からオレフィン重合用触媒を得る際の各触媒成分の接触方法は、特に限定されず、例えば、以下に示す(I)〜(III)の方法が任意に採用可能である。
2-4. Process for producing a catalyst for olefin polymerization The ethylene / α-olefin copolymer of the present invention is a copolymer of ethylene and the above-mentioned α-olefin using a catalyst for olefin polymerization containing the above-mentioned catalyst components (A) to (C) It is preferably manufactured by the following method. The contact method of each catalyst component in obtaining the catalyst for olefin polymerization from the above catalyst components (A) to (C) of the present invention is not particularly limited, and, for example, the method of (I) to (III) shown below It can be adopted arbitrarily.
(I)上記遷移金属元素を含む架橋シクロペンタジエニルインデニル化合物である触媒成分(A)と、上記触媒成分(A)の化合物と反応してカチオン性メタロセン化合物を生成させる化合物である触媒成分(B)とを接触させた後、無機化合物担体である触媒成分(C)を接触させる。
(II)触媒成分(A)と触媒成分(C)とを接触させた後、触媒成分(B)を接触させる。
(III)触媒成分(B)と触媒成分(C)とを接触させた後、触媒成分(A)を接触させる。
(I) A catalyst component (A) which is a bridged cyclopentadienylindenyl compound containing the transition metal element and a catalyst component which is a compound which reacts with the compound of the catalyst component (A) to form a cationic metallocene compound After contacting with (B), the catalyst component (C) which is an inorganic compound carrier is contacted.
(II) After contacting the catalyst component (A) with the catalyst component (C), the catalyst component (B) is contacted.
(III) After contacting the catalyst component (B) with the catalyst component (C), the catalyst component (A) is contacted.
これらの接触方法の中で(I)と(III)が好ましく、更に(I)が最も好ましい。いずれの接触方法においても、通常は窒素又はアルゴンなどの不活性雰囲気中、一般にベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素(通常炭素数は6〜12)、ペンタン、ヘプタン、ヘキサン、デカン、ドデカン、シクロヘキサンなどの脂肪族あるいは脂環族炭化水素(通常炭素数5〜12)等の液状不活性炭化水素の存在下、撹拌下又は非撹拌下に各触媒成分を接触させる方法が採用される。この接触は、通常−100℃〜200℃、好ましくは−50℃〜100℃、更に好ましくは0℃〜50℃の温度にて、5分〜50時間、好ましくは30分〜24時間、更に好ましくは30分〜12時間で行うことが望ましい。 Of these contacting methods, (I) and (III) are preferred, and (I) is most preferred. In any contacting method, generally, in an inert atmosphere such as nitrogen or argon, generally, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene (usually having a carbon number of 6 to 12), pentane, heptane, hexane, decane A method in which each catalyst component is brought into contact with or without stirring in the presence of a liquid inert hydrocarbon such as an aliphatic or alicyclic hydrocarbon (usually having 5 to 12 carbon atoms) such as dodecane and cyclohexane. Ru. This contact is usually performed at a temperature of -100 ° C to 200 ° C, preferably -50 ° C to 100 ° C, more preferably 0 ° C to 50 ° C, for 5 minutes to 50 hours, preferably 30 minutes to 24 hours, more preferably It is desirable to carry out for 30 minutes to 12 hours.
また、触媒成分(A)、触媒成分(B)及び触媒成分(C)の接触に際しては、上記した通り、ある種の触媒成分が可溶ないしは難溶な芳香族炭化水素溶媒と、ある種の触媒成分が不溶ないしは難溶な脂肪族又は脂環族炭化水素溶媒とがいずれも使用可能である。 Further, when contacting the catalyst component (A), the catalyst component (B) and the catalyst component (C), as described above, an aromatic hydrocarbon solvent in which certain catalyst components are soluble or poorly soluble, and Any aliphatic or alicyclic hydrocarbon solvent in which the catalyst component is insoluble or poorly soluble can be used.
各触媒成分同士の接触反応を段階的に行う場合にあっては、前段で用いた溶媒などを除去することなく、これをそのまま後段の接触反応の溶媒に用いてもよい。また、可溶性溶媒を使用した前段の接触反応後、ある種の触媒成分が不溶若しくは難溶な液状不活性炭化水素(例えば、ペンタン、ヘキサン、デカン、ドデカン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素あるいは芳香族炭化水素)を添加して、所望生成物を固形物として回収した後に、あるいは一旦可溶性溶媒の一部又は全部を、乾燥等の手段により除去して所望生成物を固形物として取り出した後に、この所望生成物の後段の接触反応を、上記した不活性炭化水素溶媒のいずれかを使用して実施することもできる。本発明では、各触媒成分の接触反応を複数回行うことを妨げない。 In the case where the catalytic reaction of each catalyst component is carried out stepwise, this may be used as it is as the solvent for the subsequent catalytic reaction without removing the solvent used in the former stage. In addition, liquid inactive hydrocarbons in which some catalyst components are insoluble or sparingly soluble after catalytic reaction in the former stage using a soluble solvent (eg, pentane, hexane, decane, dodecane, cyclohexane, benzene, toluene, xylene, etc. fat) Group hydrocarbon, alicyclic hydrocarbon or aromatic hydrocarbon) to recover the desired product as a solid, or once or partially removing the soluble solvent by means such as drying. After removal of the desired product as a solid, subsequent catalytic reaction of the desired product can also be carried out using any of the above-mentioned inert hydrocarbon solvents. In the present invention, multiple catalytic reactions of each catalyst component are not hindered.
本発明において、触媒成分(A)、触媒成分(B)及び触媒成分(C)の使用割合は、特に限定されないが、以下の範囲が好ましい。 In the present invention, the use ratio of the catalyst component (A), the catalyst component (B) and the catalyst component (C) is not particularly limited, but the following range is preferable.
触媒成分(B)として、有機アルミニウムオキシ化合物を用いる場合、触媒成分(A)中の遷移金属(M)に対する有機アルミニウムオキシ化合物のアルミニウムの原子比(Al/M)は、通常、1〜100,000、好ましくは100〜1,000、更に好ましくは210〜800、特に好ましくは250〜500の範囲が望ましく、また、ボラン化合物やボレート化合物を用いる場合、触媒成分(A)中の遷移金属(M)に対する、ホウ素の原子比(B/M)は、通常、0.01〜100、好ましくは0.1〜50、更に好ましくは0.2〜10の範囲で選択することが望ましい。更に、触媒成分(B)として、有機アルミニウムオキシ化合物と、ボラン化合物、ボレート化合物との混合物を用いる場合にあっては、混合物における各化合物について、遷移金属(M)に対して上記と同様な使用割合で選択することが望ましい。 When an organoaluminum oxy compound is used as the catalyst component (B), the atomic ratio (Al / M) of aluminum of the organoaluminum oxy compound to the transition metal (M) in the catalyst component (A) is usually 1 to 100, Preferably, it is in the range of 100, preferably 100 to 1,000, more preferably 210 to 800, particularly preferably 250 to 500, and when a borane compound or a borate compound is used, the transition metal (M) in the catalyst component (A) The atomic ratio (B / M) of boron to) is usually selected in the range of 0.01 to 100, preferably 0.1 to 50, and more preferably 0.2 to 10. Furthermore, in the case of using a mixture of an organoaluminum oxy compound, a borane compound, and a borate compound as the catalyst component (B), the same use as described above for the transition metal (M) for each compound in the mixture It is desirable to select by ratio.
触媒成分(C)の使用量は、触媒成分(A)中の遷移金属0.0001〜5ミリモル当たり、好ましくは0.001〜0.2ミリモル当たり、更に好ましくは0.005〜0.1ミリモル当たり、特に好ましくは0.01〜0.04ミリモル当たり1gである。 The amount of the catalyst component (C) used is preferably 0.0001 to 0.5 mmol, more preferably 0.001 to 0.2 mmol, and more preferably 0.005 to 0.1 mmol per 0.0001 to 5 mmol of the transition metal in the catalyst component (A). Particularly preferably, it is 1 g per 0.01 to 0.04 mmol.
また、本発明において、触媒成分(C)1gに対する触媒成分(B)の金属のモル数の割合は、好ましくは、0.006を超え0.020(モル/g)以下、より好ましくは、0.006を超え〜0.015(モル/g)以下、更に好ましくは、0.006を超え0.012(モル/g)以下、特に好ましくは、0.007〜0.010(モル/g)である。 In the present invention, the ratio of the number of moles of the metal of the catalyst component (B) to 1 g of the catalyst component (C) is preferably more than 0.006 and not more than 0.020 (mole / g), more preferably 0. More than .006 to 0.015 (mol / g) or less, more preferably more than 0.006 to 0.012 (mol / g) or less, particularly preferably 0.007 to 0.010 (mol / g) It is.
触媒成分(A)、触媒成分(B)及び触媒成分(C)を、前記した接触方法(I)〜(III)を適宜選択して相互に接触させ、しかる後、溶媒を除去することで、オレフィン重合用触媒を固体触媒として得ることができる。溶媒の除去は、常圧下又は減圧下、0〜200℃、好ましくは20〜150℃、更に好ましくは20〜100℃で1分〜100時間、好ましくは10分〜50時間、更に好ましくは30分〜20時間で行うことが望ましい。 The catalyst component (A), the catalyst component (B) and the catalyst component (C) are brought into contact with each other by selecting the above-mentioned contact methods (I) to (III) as appropriate, and then removing the solvent, The olefin polymerization catalyst can be obtained as a solid catalyst. The solvent is removed at 0 to 200 ° C., preferably 20 to 150 ° C., more preferably 20 to 100 ° C. for 1 minute to 100 hours, preferably 10 minutes to 50 hours, more preferably 30 minutes under normal pressure or reduced pressure. It is desirable to do in ~ 20 hours.
なお、オレフィン重合用触媒は、以下に示す(IV)、(V)の方法によっても得ることができる。
(IV)触媒成分(A)と触媒成分(C)とを接触させて溶媒を除去し、これを固体触媒成分とし、重合条件下で有機アルミニウムオキシ化合物、ボラン化合物、ボレート化合物又はこれらの混合物と接触させる。
(V)触媒成分(B)である有機アルミニウムオキシ化合物、ボラン化合物、ボレート化合物又はこれらの混合物と触媒成分(C)とを接触させて溶媒を除去し、これを固体触媒成分とし、重合条件下で触媒成分(A)と接触させる。
上記(IV)、(V)の接触方法の場合も、触媒成分比、接触条件及び溶媒除去条件は、前記と同様の条件が使用できる。
The olefin polymerization catalyst can also be obtained by the methods (IV) and (V) shown below.
(IV) The catalyst component (A) is brought into contact with the catalyst component (C) to remove the solvent, and this is used as a solid catalyst component, and under polymerization conditions, an organoaluminum oxy compound, a borane compound, a borate compound or a mixture thereof Make contact.
(V) The catalyst component (C) is brought into contact with the catalyst component (C) by contacting the catalyst component (C) with the organoaluminum oxy compound, borane compound, borate compound or a mixture thereof, which is the catalyst component (B). Contact with the catalyst component (A).
Also in the case of the contact method of said (IV) and (V), the conditions similar to the above can be used for catalyst component ratio, contact conditions, and solvent removal conditions.
また、本発明のエチレン・α−オレフィン共重合体を得るのに好適なオレフィン重合用触媒として、触媒成分(A)と反応してカチオン性メタロセン化合物を生成させる触媒成分(B)と触媒成分(C)とを兼ねる触媒成分として、特開平05−301917号公報、同08−127613号公報等に記載されてよく知られている層状珪酸塩を用いることもできる。層状珪酸塩とは、イオン結合等によって構成される面が互いに弱い結合力で平行に積み重なった結晶構造をとる珪酸塩化合物である。大部分の層状珪酸塩は、天然には主に粘土鉱物の主成分として産出するが、これら、層状珪酸塩は特に天然産のものに限らず、人工合成物であってもよい。 Further, as an olefin polymerization catalyst suitable for obtaining the ethylene / α-olefin copolymer of the present invention, a catalyst component (B) which reacts with the catalyst component (A) to form a cationic metallocene compound and a catalyst component ( As a catalyst component also serving as C), layered silicates well known and described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 05-301917 and 08-127613 can also be used. The layered silicate is a silicate compound having a crystal structure in which planes constituted by ionic bonds and the like are stacked in parallel with each other by weak bonding force. Most layered silicates are naturally produced mainly as a main component of clay minerals, but these layered silicates are not particularly limited to naturally occurring ones, and may be artificially synthesized ones.
これらの中では、モンモリロナイト、ザウコナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、スチーブンサイト、ベントナイト、テニオライト等のスメクタイト族、バーミキュライト族、雲母族が好ましい。 Among these, smectites, vermiculites, micas such as montmorillonite, saukonite, beidellite, nontronite, saponite, hectorite, Stephenite, bentonite, and teniolite are preferable.
触媒成分(A)と層状珪酸塩担体の使用割合は、特に限定されないが、以下の範囲が好ましい。触媒成分(A)の担持量は、層状珪酸塩担体1gあたり、0.0001〜5ミリモル、好ましくは0.001〜0.5ミリモル、更に好ましくは0.01〜0.1ミリモルである。 The use ratio of the catalyst component (A) and the layered silicate carrier is not particularly limited, but the following range is preferable. The amount of the catalyst component (A) supported is 0.0001 to 5 millimoles, preferably 0.001 to 0.5 millimoles, more preferably 0.01 to 0.1 millimoles, per gram of the layered silicate carrier.
こうして得られるオレフィン重合用触媒は、必要に応じてモノマーの予備重合を行った後に使用しても差し支えない。 The olefin polymerization catalyst thus obtained may be used after prepolymerization of monomers, if necessary.
2−5.エチレン・α−オレフィン共重合体の重合方法
本発明のエチレン・α−オレフィン共重合体は、好適には上記2−4に記載された製造方法により準備されたオレフィン重合用触媒を用いて、エチレンと上述のα−オレフィンとを共重合して製造される。
2-5. Polymerization method of ethylene / α-olefin copolymer The ethylene / α-olefin copolymer of the present invention is preferably ethylene using a catalyst for olefin polymerization prepared by the production method described in the above 2-4. And the above-mentioned .alpha.-olefin.
コモノマーであるα−オレフィンとしては、上述したように、炭素数3〜10のα−オレフィンが使用可能であり、2種類以上のα−オレフィンをエチレンと共重合させることも可能であり、該α−オレフィン以外のコモノマーを少量使用することも可能である。 As an alpha-olefin which is a comonomer, as above-mentioned, a C3-C10 alpha-olefin can be used, It is also possible to copolymerize two or more types of alpha-olefin with ethylene, Said alpha It is also possible to use small amounts of comonomers other than olefins.
本発明において、上記共重合反応は、好ましくは気相法又はスラリー法にて、行うことができる。気相重合の場合、実質的に酸素、水等を断った状態で、エチレンやコモノマーのガス流を導入、流通、又は循環した反応器内においてエチレン等を重合させる。
また、スラリー重合の場合、イソブタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環族炭化水素等から選ばれる不活性炭化水素溶媒の存在下又は不存在下で、エチレン等を重合させる。また、液状エチレンや液状プロピレン等の液体モノマーも溶媒として使用できることは言うまでもない。
本発明において、更に好ましい重合は、気相重合である。重合条件は、温度が0〜250℃、好ましくは20〜110℃、更に好ましくは60〜100℃であり、圧力が常圧〜10MPa、好ましくは常圧〜4MPa、更に好ましくは0.5〜2MPaの範囲にあり、重合時間としては5分〜20時間、好ましくは30分〜10時間が採用されるのが普通である。
In the present invention, the above copolymerization reaction can be carried out preferably in a gas phase method or a slurry method. In the case of gas phase polymerization, ethylene and the like are polymerized in a reactor in which a gas stream of ethylene and a comonomer is introduced, circulated or circulated while oxygen and water are substantially cut off.
In the case of slurry polymerization, an inert hydrocarbon selected from aliphatic hydrocarbons such as isobutane, hexane and heptane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, and alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and methylcyclohexane. Ethylene and the like are polymerized in the presence or absence of a solvent. Needless to say, liquid monomers such as liquid ethylene and liquid propylene can also be used as the solvent.
In the present invention, a further preferred polymerization is gas phase polymerization. The polymerization conditions are such that the temperature is 0 to 250 ° C., preferably 20 to 110 ° C., more preferably 60 to 100 ° C., and the pressure is normal pressure to 10 MPa, preferably normal pressure to 4 MPa, further preferably 0.5 to 2 MPa The polymerization time is usually 5 minutes to 20 hours, preferably 30 minutes to 10 hours.
本発明の特徴の一つである、適切な範囲の長鎖分岐及び適切な比率で低密度高分子量成分を有する比較的狭い逆コモノマー組成分布の共重合体を得るためには、用いる触媒成分(A)と触媒成分(B)の種類の選定のほか、更に触媒成分(A)と触媒成分(B)のモル比や、触媒成分(A)と触媒成分(C)のモル比、触媒成分(B)と触媒成分(C)のモル比、重合温度、エチレン分圧、H2/C2比、コモノマー/エチレン比等の重合条件を変えることによって、適宜調節することができる。
具体的には、例えば、本実施例1記載の錯体を用いた場合、触媒の調整方法としては、錯体/シリカ=10〜40μmol/g、有機アルミニウムオキシ化合物/シリカ=7〜10mmol/g、調整剤の使用は任意であり、重合条件60〜90℃、エチレン分圧0.3〜2.0MPa、H2/C2%=0.2〜2.0%、C6/C2=0.1〜0.8%の範囲で適宜設定する。
また、重合系中に、水分除去を目的とした成分、いわゆるスカベンジャーを加えても何ら支障なく実施することができる。
なお、かかるスカベンジャーとしては、トリメチルアルミニウム、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、前記有機アルミニウムオキシ化合物、分岐アルキルを含有する変性有機アルミニウム化合物、ジエチル亜鉛、ジブチル亜鉛などの有機亜鉛化合物、ジエチルマグネシウム、ジブチルマグネシウム、エチルブチルマグネシウムなどの有機マグネシウム化合物、エチルマグネシウムクロリド、ブチルマグネシウムクロリドなどのグリニヤ化合物などが使用される。これらのなかでは、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、エチルブチルマグネシウムが好ましく、トリエチルアルミニウムが特に好ましい。
In order to obtain a relatively narrow inverse comonomer composition distribution copolymer having a suitable range of long chain branching and low density high molecular weight components in an appropriate ratio, which is one of the features of the present invention, a catalyst component ( Besides the selection of the type of A) and the catalyst component (B), the molar ratio of the catalyst component (A) and the catalyst component (B), the molar ratio of the catalyst component (A) and the catalyst component (C), the catalyst component B) a molar ratio of the catalyst component (C), polymerization temperature, ethylene partial pressure, H 2 / C 2 ratio, by varying the polymerization conditions such as the comonomer / ethylene ratio can be suitably adjusted.
Specifically, for example, in the case of using the complex described in Example 1, as a method of adjusting the catalyst, complex / silica = 10 to 40 μmol / g, organic aluminum oxy compound / silica = 7 to 10 mmol / g, adjustment The use of an agent is optional, polymerization conditions 60 to 90 ° C., ethylene partial pressure 0.3 to 2.0 MPa, H 2 / C 2 % = 0.2 to 2.0%, C 6 / C 2 = 0. It sets suitably in 1 to 0.8% of range.
Moreover, even if it adds the component for the purpose of water removal in the polymerization system, a so-called scavenger, it can be implemented without any problem.
Such scavengers include organic aluminum compounds such as trimethylaluminum, triethylaluminum and triisobutylaluminum, the aforementioned organic aluminum oxy compounds, modified organic aluminum compounds containing branched alkyl, organic zinc compounds such as diethyl zinc and dibutyl zinc, diethyl Organic magnesium compounds such as magnesium, dibutyl magnesium and ethylbutyl magnesium, and Grignard compounds such as ethyl magnesium chloride and butyl magnesium chloride are used. Among these, triethylaluminum, triisobutylaluminum and ethylbutylmagnesium are preferable, and triethylaluminum is particularly preferable.
本発明の特徴の一つである生成共重合体の長鎖分岐構造(即ちgC)やコモノマー共重合組成分布(即ちXやW1〜W4)は、触媒成分(A)や触媒成分(B)の種類によって概略その範囲が定まるが、触媒のモル比、重合温度や圧力、時間等の重合条件や重合プロセスを変えることによって調節可能である。長鎖分岐構造を形成しやすい触媒成分種を選択しても、例えば重合温度を下げたりエチレン圧力を上げたりして長鎖分岐構造の少ない共重合体を製造することも可能である。また、分子量分布や共重合組成分布の広い触媒成分種を選択しても、例えば触媒成分モル比、重合条件や重合プロセスを変えることによって分子量分布や共重合組成分布の狭い共重合体を製造することも可能である。 The long chain branching structure (ie, g C ) and the comonomer copolymerization composition distribution (ie, X and W 1 to W 4 ) of the formed copolymer, which is one of the features of the present invention, are the catalyst component (A) and the catalyst component ( The range is roughly determined by the type of B), but can be adjusted by changing the molar ratio of the catalyst, the polymerization conditions such as the polymerization temperature, pressure and time, and the polymerization process. Even if a catalyst component type that easily forms a long chain branched structure is selected, it is also possible to produce, for example, a copolymer having less long chain branched structure by lowering the polymerization temperature or increasing the ethylene pressure. Also, even if a catalyst component having a wide molecular weight distribution or copolymer composition distribution is selected, a copolymer having a narrow molecular weight distribution or copolymer composition distribution can be produced by changing, for example, the catalyst component molar ratio, polymerization conditions and polymerization process. It is also possible.
水素濃度、モノマー量、重合圧力、重合温度等の重合条件が互いに異なる2段階以上の多段階重合方式においても、重合条件を適切に設定するならば、本発明のエチレン・α−オレフィン共重合体を製造することが可能であり得るだろうが、本発明のエチレン・α−オレフィン共重合体は、一段階重合反応により製造される場合、複雑な重合運転条件を設定することなく、より経済的に製造できるので好ましい。 The ethylene / α-olefin copolymer of the present invention is also suitable if the polymerization conditions are appropriately set even in a two or more multistage polymerization system in which the polymerization conditions such as hydrogen concentration, monomer amount, polymerization pressure, polymerization temperature are different from each other. Although it may be possible to produce the ethylene / α-olefin copolymer of the present invention when it is produced by a one-step polymerization reaction, it is more economical to set complicated polymerization operating conditions. It is preferable because it can be manufactured to
3.他のポリオレフィン系樹脂(B)
本発明の組成物における他のポリオレフィン系樹脂(B)とは、上記の条件(1)〜(5)を満足するエチレン・α−オレフィン共重合体(A)を除くポリオレフィンであって、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレンとα,β−不飽和カルボン酸又はその誘導体との共重合体を含むポリオレフィンを意味し、例えばイオン重合で製造されるポリエチレン樹脂(b1)、高圧ラジカル法エチレン(共)重合体(b2)、ポリプロピレン系樹脂(b3)などの炭素数3以上のα−オレフィンの単独若しくは交互共重合体を包含する。
上記イオン重合で製造されるポリエチレン樹脂(b1)とは、密度0.94〜0.97g/cm3、MFRが0.05〜100g/10分の範囲のエチレン単独重合体又はエチレン・α−オレフィン共重合体で構成される高密度ポリエチレン樹脂、密度0.91〜0.94g/cm3未満、MFRが0.05〜100g/10分の範囲のエチレン・α−オレフィン共重合体で構成される線状低密度ポリエチレン樹脂、密度0.86〜0.91g/cm3未満、MFRが0.05〜100g/10分の範囲のエチレン・α−オレフィン共重合体で構成される線状超低密度ポリエチレン樹脂を包含するものである。
3. Other polyolefin resin (B)
The other polyolefin resin (B) in the composition of the present invention is a polyolefin other than the ethylene / α-olefin copolymer (A) satisfying the above conditions (1) to (5), and has a low density Polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, polyolefins comprising copolymers of ethylene and α, β-unsaturated carboxylic acids or derivatives thereof, eg polyethylene resins produced by ionic polymerization (b1), high pressure radicals It includes homopolymers or alternating copolymers of α-olefins having 3 or more carbon atoms such as a formal ethylene (co) polymer (b2) and a polypropylene resin (b3).
The polyethylene resin (b1) produced by the above-mentioned ionic polymerization is an ethylene homopolymer or an ethylene · α-olefin having a density of 0.94 to 0.97 g / cm 3 and MFR of 0.05 to 100 g / 10 min. A high-density polyethylene resin composed of a copolymer, an ethylene / α-olefin copolymer having a density of 0.91 to less than 0.94 g / cm 3 , and an MFR of 0.05 to 100 g / 10 min. Linear low density polyethylene resin, linear ultra low density composed of ethylene / α-olefin copolymer having density of 0.86 to less than 0.91 g / cm 3 and MFR of 0.05 to 100 g / 10 min. It includes polyethylene resin.
上記のα−オレフィンとしては、直鎖又は分岐鎖状の炭素数3〜20のオレフィンが好ましく、例えば、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテン、1−デセンなどを挙げることができる。また、それらを2種類以上組み合わせて使用してもよい。これら共重合体の中でも、エチレン・1−ブテン共重合体、エチレン・1−ヘキセン共重合体、エチレン・4−メチル−1−ペンテン共重合体、エチレン・1−オクテン共重合体が経済性の観点から好適である。 The above α-olefin is preferably a linear or branched olefin having 3 to 20 carbon atoms, and examples thereof include propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, -Octene, 1-decene and the like can be mentioned. Also, two or more of them may be used in combination. Among these copolymers, ethylene / 1-butene copolymer, ethylene / 1-hexene copolymer, ethylene / 4-methyl-1-pentene copolymer, ethylene / 1-octene copolymer are economical. It is suitable from the viewpoint.
上記のイオン重合で製造されるポリエチレン樹脂(b1)は、特に製造触媒やプロセスなどに限定されるものではなく、文献成書『ポリエチレン技術読本』( 松浦一雄・三上尚孝編著 工業調査会刊行 2001年)のp.123〜160、p.163〜196などに記載されている方法により製造することが可能である。即ち、チーグラー系触媒、シングルサイト系触媒などを使用して、スラリー法、溶液法、気相法の各重合様式にて、各種の、重合器、重合条件、触媒にて製造することが可能である。
本発明に係るポリエチレン樹脂(b1)は、有機アルミニウムオキシ化合物とシクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む周期表第4族の遷移金属化合物とからなるオレフィン重合用触媒の存在下に、エチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンとを共重合して得られる共重合体である場合には、更に好適である。本発明に係るポリエチレン樹脂(b1)は、上記条件を満たしていれば、2種類以上のポリエチレン樹脂(b1)を混合したものであってもよい。
The polyethylene resin (b1) produced by the above-mentioned ionic polymerization is not particularly limited to the production catalyst or process, and the reference book "polyethylene technical reader" (Matsuura Kazuo / Mikami ed., Ed. Year) p. 123-160, p. It is possible to manufacture by the method described in 163-196 etc. That is, it is possible to use various polymerization systems, polymerization conditions and catalysts in various polymerization modes such as slurry method, solution method and gas phase method using Ziegler type catalyst, single site type catalyst, etc. is there.
The polyethylene resin (b1) according to the present invention comprises ethylene in the presence of an olefin polymerization catalyst comprising an organoaluminum oxy compound and a transition metal compound of Group 4 of the periodic table containing a ligand having a cyclopentadienyl skeleton. When it is a copolymer obtained by copolymerizing と and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms, it is more preferable. The polyethylene resin (b1) according to the present invention may be a mixture of two or more polyethylene resins (b1) as long as the above conditions are satisfied.
本発明に係る高圧ラジカル法エチレン(共)重合体(b2)とは、高圧ラジカル重合法によるエチレン単独重合体(低密度ポリエチレン樹脂)、エチレン・ビニルエステル共重合体及びエチレンとα,β−不飽和カルボン酸又はその誘導体との共重合体などが挙げられ、これら低密度ポリエチレン樹脂などは公知の高圧ラジカル重合法により製造され、チューブラー法とオートクレーブ法のいずれの方法で製造してもよい。 The high-pressure radical method ethylene (co) polymer (b2) according to the present invention refers to an ethylene homopolymer (low density polyethylene resin), an ethylene-vinyl ester copolymer, ethylene and Examples thereof include copolymers with saturated carboxylic acids or derivatives thereof, and these low density polyethylene resins are produced by a known high pressure radical polymerization method, and may be produced by any of a tubular method and an autoclave method.
上記の低密度ポリエチレン樹脂は、密度が0.91〜0.935g/cm3、MFRが0.05〜100g/10分、好ましくは、密度が0.915〜0.930g/cm3、MFRが0.1〜50g/10分の範囲のものが好適に使用される。
上記のエチレン・ビニルエステル共重合体は、エチレンを主成分とし、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、カプロン酸ビニル、カプリル酸ビニル、ラウリル酸ビニル、ステアリン酸ビニル、トリフルオル酢酸ビニルなどのビニルエステル単量体との共重合体である。
これらの中でも特に好ましいものとしては、酢酸ビニルを挙げることができる。エチレン50〜99.5質量%、ビニルエステル0.5〜50質量%、他の共重合可能な不飽和単量体0〜49.5質量%からなる共重合体が好ましい。更にビニルエステル含有量は3〜20質量%、特に好ましくは5〜15質量%の範囲で選択される。
また、他のポリオレフィン系樹脂(B)の中で、官能基含有エチレン系共重合体が好ましい例として挙げられる。具体的な官能基含有エチレン系共重合体は、上記のエチレンとα,β−不飽和カルボン酸エステルとの共重合体の代表的な共重合体として、エチレン・アクリル酸メチル共重合体、エチレン・アクリル酸エチル共重合体、エチレン・アクリル酸ブチル共重合体、エチレン・メタクリル酸メチル共重合体、エチレン・メタクリル酸エチル共重合体などのエチレン・(メタ)アクリル酸又はそのアルキルエステル共重合体、エチレン・無水マレイン酸・酢酸ビニル共重合体、エチレン・無水マレイン酸・アクリル酸メチル共重合体、エチレン・無水マレイン酸・アクリル酸エチル共重合体などの二元共重合体又は多元共重合体などが挙げられる。(メタ)アクリル酸エステル含有量は3〜30質量%、好ましくは5〜20質量%の範囲である。
The low density polyethylene resin described above has a density of 0.91 to 0.935 g / cm 3 , an MFR of 0.05 to 100 g / 10 min, preferably a density of 0.915 to 0.930 g / cm 3 , and an MFR The thing of the range of 0.1-50 g / 10min is used suitably.
The ethylene / vinyl ester copolymer described above is mainly composed of ethylene and vinyl ester monomers such as vinyl propionate, vinyl acetate, vinyl caproate, vinyl caprylate, vinyl laurate, vinyl stearate, vinyl trifluoroacetate, etc. And copolymers thereof.
Among these, vinyl acetate is particularly preferable. A copolymer comprising 50 to 99.5% by mass of ethylene, 0.5 to 50% by mass of vinyl ester, and 0 to 49.5% by mass of another copolymerizable unsaturated monomer is preferable. Furthermore, the vinyl ester content is selected in the range of 3 to 20% by mass, particularly preferably 5 to 15% by mass.
Moreover, a functional group containing ethylene-type copolymer is mentioned as a preferable example among other polyolefin resin (B). Specific examples of functional group-containing ethylene-based copolymers include ethylene / methyl acrylate copolymer, ethylene-based copolymer as a representative copolymer of the above-mentioned copolymer of ethylene and α, β-unsaturated carboxylic acid ester. · Ethylene (meth) acrylic acid or its alkyl ester copolymer such as ethyl acrylate copolymer, ethylene · butyl acrylate copolymer, ethylene · methyl methacrylate copolymer, ethylene · ethyl methacrylate copolymer, etc. Binary or multicomponent copolymers such as ethylene / maleic anhydride / vinyl acetate copolymer, ethylene / maleic anhydride / methyl acrylate copolymer, ethylene / maleic anhydride / ethyl acrylate copolymer Etc. The (meth) acrylic acid ester content is in the range of 3 to 30% by mass, preferably 5 to 20% by mass.
上記のポリプロピレン系樹脂(b3)としては、プロピレン単独重合体、プロピレンと他のα−オレフィンとの共重合体、例えばプロピレンとエチレンとのブロック共重合体、ランダム共重合体などを包含するものである。 Examples of the polypropylene-based resin (b3) include propylene homopolymers, copolymers of propylene and other α-olefins, such as block copolymers of propylene and ethylene, random copolymers, etc. is there.
4.熱可塑性エラストマー(C)
本発明の組成物における熱可塑性エラストマー(C)としては、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリウレタン系エラストマーなどの各種熱可塑性エラストマー、天然ゴム、ポリイソブチレン、ポリイソプレン、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ニトリルブチルゴムなどの天然又は合成ゴムが包含される。これらの中でも、以下に詳細を説明するオレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマーが好ましい。
4. Thermoplastic elastomer (C)
As thermoplastic elastomer (C) in the composition of the present invention, various thermoplastic elastomers such as olefin elastomer, styrene elastomer, polyester elastomer, polyamide elastomer, polyurethane elastomer, natural rubber, polyisobutylene, polyisoprene, Included are natural or synthetic rubbers such as chloroprene rubber, butyl rubber, nitrile butyl rubber and the like. Among these, olefin-based elastomers and styrene-based elastomers described in detail below are preferable.
オレフィン系エラストマーとしては、エチレン・プロピレン共重合体(EPR)、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体(EPDM)、エチレン・1−ブテン共重合体、エチレン・1−オクテン共重合体などの密度0.86〜0.91g/cm3の非晶性若しくは微結晶性エチレン・α−オレフィン共重合体、ポリブテン、塩素化ポリエチレン、ポリプロピレンとEPDM及び所望によりポリエチレンを架橋剤の存在下に架橋した部分架橋物又は完全架橋物などが挙げられる。 As the olefin elastomer, the density of an ethylene / propylene copolymer (EPR), an ethylene / propylene / diene copolymer (EPDM), an ethylene / 1-butene copolymer, an ethylene / 1-octene copolymer, etc. Partially crosslinked product obtained by crosslinking amorphous or microcrystalline ethylene / α-olefin copolymer at 86 to 0.91 g / cm 3 , polybutene, chlorinated polyethylene, polypropylene and EPDM and optionally polyethylene in the presence of a crosslinking agent Or a completely crosslinked product.
スチレン系エラストマーとしては、スチレン・ブタジエン・スチレン共重合体(SBS)、スチレン・イソプレン・スチレン共重合体(SIS)、スチレン・イソプレン・ブタジエン・スチレン共重合体(SIBS)などのブロック共重合体、或いはスチレン・エチレン・ブテン・スチレン共重合体(SEBS)、スチレン・エチレン・プロピレン・スチレン共重合体(SEPS)、スチレン・ブタジエン・ブチレン・スチレン共重合体(部分水素添加スチレン・ブタジエン・スチレン共重合体)などのブロック共重合体の部分又は完全水添物などが挙げられる。 As styrene-based elastomers, block copolymers such as styrene-butadiene-styrene copolymer (SBS), styrene-isoprene-styrene copolymer (SIS), styrene-isoprene-butadiene-styrene copolymer (SIBS), etc. Or styrene / ethylene / butene / styrene copolymer (SEBS), styrene / ethylene / propylene / styrene copolymer (SEPS), styrene / butadiene / butylene / styrene copolymer (partially hydrogenated styrene / butadiene / styrene copolymer Partially or completely hydrogenated products of block copolymers such as coalesced.
5.金属水酸化物(D)
本発明の金属水酸化物(D)としては、例えば、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、塩基性炭酸マグネシウム、水和珪酸アルミニウム、水和珪酸マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイトなどの水酸基或いは結晶水を有する化合物を単独若しくは2種以上組み合わせたものを用いることができる。これらの金属水酸化物の中でも、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムが好ましく、水酸化マグネシウムが最も好ましい。また、これらは特に表面処理を施したものが好ましい。
5. Metal hydroxide (D)
As the metal hydroxide (D) of the present invention, for example, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium hydroxide, basic magnesium carbonate, hydrated aluminum silicate, hydrated magnesium silicate, basic magnesium carbonate, hydrotalcite And the like can be used alone or in combination of two or more compounds having a hydroxyl group or crystal water. Among these metal hydroxides, magnesium hydroxide and aluminum hydroxide are preferred, and magnesium hydroxide is most preferred. Moreover, those to which surface treatment was given especially are preferable.
上記水酸化マグネシウムとしては、難燃性樹脂組成物に一般的に使用される水酸化マグネシウム、即ち、海水中の塩化マグネシウムを原料として水酸化カルシウムと反応させ、沈降、洗浄、濃縮などの工程により得られる水酸化マグネシウム、例えば、「キスマ5」「キスマ5A」「キスマ5B」「キスマ5J」(商品名・協和化学工業社製)などが挙げられる。
また、水酸化マグネシウムを主成分として含む天然鉱物(ブルーサイト)を粉砕して得られる水酸化マグネシウムなどの公知のものも用いることができる。更に、近年では、マグネシウムを含む天然鉱物(ブルーサイト、蛇紋石、ドロマイト、緑泥石など)を塩酸処理することによって得られる塩化マグネシウムを原料として用い、例えば、水酸化カルシウムと反応し沈降、洗浄、濃縮などの工程により得られる水酸化マグネシウム、その他にも、溶解、精製、熱分解により得られる酸化マグネシウムを水和して得られる水酸化マグネシウムなどを用いることができる。ただし、本発明では上記のこれらに限定されるものではない。
これらの中でも特に、炭酸マグネシウムを焼成し酸化マグネシウムとし、これを水和して得られる水酸化マグネシウムが、粒子の比表面積が8m2/g以上と大きく、従来の難燃性組成物の性能も低下させずに、高難燃性で経済的に安価であり、かつ電線・ケーブル施工時において電線・ケーブル端末の易カット性(剥離切断処理性)に優れ、作業性が良いなどの理由から好ましく使用される。
As the above magnesium hydroxide, magnesium hydroxide generally used in a flame retardant resin composition, that is, magnesium chloride in seawater is made to react with calcium hydroxide as a raw material, and processes such as sedimentation, washing, concentration, etc. The obtained magnesium hydroxide, for example, "
In addition, known substances such as magnesium hydroxide obtained by grinding a natural mineral (brucite) containing magnesium hydroxide as a main component can also be used. Furthermore, in recent years, magnesium chloride obtained by treating a natural mineral containing magnesium (such as brucite, serpentine, dolomite, chlorite, etc.) with hydrochloric acid is used as a raw material to react, for example, with calcium hydroxide to precipitate, wash, In addition to magnesium hydroxide obtained by a process such as concentration, magnesium hydroxide obtained by hydrating magnesium oxide obtained by dissolution, purification or thermal decomposition can also be used. However, the present invention is not limited to the above.
Among these, magnesium hydroxide obtained by calcining magnesium carbonate to form magnesium oxide and hydrating it has a large specific surface area of 8 m 2 / g or more of particles, and the performance of the conventional flame retardant composition is also obtained. It is preferable because it has high flame retardancy and economical cost without reducing it, and is excellent in ease of cutting of wire and cable end (peel cutting processability) at the time of installation of wire and cable, and good workability. used.
上記の金属水酸化物の好ましい製造方法としては、特公平3−60774号公報、特開平5−208810号公報、及び特開平8−67515号公報に示されている、天然鉱物(マグネサイト)として産出される炭酸マグネシウムを焼成、粉砕して微粉の軽焼マグネシアとし、これを消和(水和)反応して得る方法が挙げられる。
また、天然鉱物(マグネサイト)として産出される炭酸マグネシウムを焼成、粉砕して得られた軽焼マグネシアを消和反応して水酸化マグネシウムを得る方法を用いることで、その粉砕工程時の粉砕時間、ミル速度及び消和工程時のpH、反応温度などを制御することで、平均粒径、比表面積、凝集構造が最適化された水酸化マグネシウムを安価に製造することができる。
As a preferable method for producing the above metal hydroxide, as a natural mineral (magnesite) disclosed in Japanese Examined Patent Publication Nos. 3-60774, 5-208810 and 8-67515. The produced magnesium carbonate is fired and pulverized to form a fine powder of lightly burned magnesia, which is subjected to a saturating (hydration) reaction.
In addition, by using a method of obtaining magnesium hydroxide by quenching reaction of lightly burned magnesia obtained by calcining and pulverizing magnesium carbonate produced as a natural mineral (magnesite), the pulverizing time at the pulverizing step is obtained. By controlling the milling speed, the pH at the smelting step, the reaction temperature and the like, it is possible to inexpensively manufacture magnesium hydroxide in which the average particle diameter, the specific surface area and the aggregation structure are optimized.
また、金属水酸化物は、熱可塑性樹脂中での分散効果、吸湿の抑制、金属活性点の失活などを改良するために、表面処理剤による処理を行うことが好ましい。
表面処理剤としては、脂肪酸及び脂肪酸金属塩又はこれらの混合物、並びに脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、ワックス又はその変性物、硬化性樹脂、有機シラン、有機チタネート、有機ボランなどが挙げられる。また、昨今においては、特開2002−167219号公報、特開2002−173682号公報、特開2003−003167号公報、特開2004−337698号公報などに開示されるように、ポリカルボン酸系分散剤、ポリグリセリン誘導体、N−アシル塩基性アミノ酸、或いは二塩基酸エリスリトール類エステル、リン酸エステル、亜リン酸エステル、アルコールリン酸エステル、リン化合物などで表面処理された水酸化マグネシウムも使用されている。
本発明では、特にこれらに限定されるものではないが、安価で、効果的な点から、脂肪酸、及び脂肪酸金属塩或いはこれらの混合物、並びに脂肪酸エステルとの組み合わせが特に好ましい。これらは予め表面処理しても良いし、樹脂成分や水酸化マグネシウムを同時に混合使用しても良い。
Moreover, in order to improve the dispersion effect in a thermoplastic resin, suppression of moisture absorption, the inactivation of a metal active point, etc., it is preferable to perform the process by a surface treatment agent.
The surface treatment agent may, for example, be a fatty acid and a fatty acid metal salt or a mixture thereof, a fatty acid ester, a fatty acid amide, a wax or a modified product thereof, a curable resin, an organosilane, an organic titanate, an organoborane and the like. Furthermore, polycarboxylic acid-based dispersions have recently been disclosed as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2002-167219, 2002-173682, 2003-003167, 2004-337698, and the like. , Polyglycerin derivatives, N-acyl basic amino acids, or dibasic acid erythritol esters, phosphoric acid esters, phosphorous acid esters, alcohol phosphoric acid esters, magnesium phosphate surface-treated with phosphorus compounds etc. There is.
In the present invention, although not particularly limited thereto, fatty acids and fatty acid metal salts or mixtures thereof and combinations with fatty acid esters are particularly preferable from the viewpoint of low cost and effectiveness. These may be surface-treated in advance, or resin components and magnesium hydroxide may be mixed and used simultaneously.
上記脂肪酸としては、炭素数8以上の飽和酸又は不飽和酸が望ましく、オクタン酸、デカン酸、ミリスチン酸、ベヘニン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、アラキン酸、やし油、牛脂、大豆油、パーム油、硬化油などが挙げられる。上記脂肪酸金属塩としては、ステアリン酸、オレイン酸、パルミチン酸、リノール酸、ラウリン酸、カプリル酸、ベヘニン酸、モンタン酸などの金属塩が挙げられ、金属としては、Na、K、Al、Ca、Mg、Zn、Ba、Co、Sn、Ti、Feなどが挙げられる。上記脂肪酸エステルとしては、ラウリン酸メチル、ミスチリン酸メチル、パルミチン酸メチル、ステアリン酸メチル、オレイン酸メチル、エルカ酸メチル、ベヘニン酸メチル、ラウリン酸ブチル、ステアリン酸ブチル、ミスチリン酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピル、パルミチン酸オクチル、ヤシ脂肪酸オクチルエステル、ステアリン酸オクチル、特殊牛脂脂肪酸オクチルエステル、ラウリン酸ラウリル、ステアリン酸ステアリル、長鎖脂肪酸高級アルコールエステル、ベヘニン酸ベヘニル、ミスチリン酸セチルなどのモノエステルが挙げられ、またネオペンチルポリオール長鎖脂肪酸エステル、ネオペンチルポリオール長鎖脂肪酸エステルの部分エステル化物、ネオペンチルポリオール脂肪酸エステル、ネオペンチルポリオール中鎖脂肪酸エステル、ネオペンチルポリオールC9鎖脂肪酸エステル、ジペンタエリスリトール長鎖脂肪酸エステル、コンプレックス中鎖脂肪酸エステル等の特殊脂肪酸エステルが挙げられる。
これらの表面処理剤は、湿式法、乾式法など任意の処理方法で用いることができる。表面処理剤の使用量は、金属水酸化物に対して、1〜10質量%の範囲で用いるのが好ましい。
As the above fatty acid, a saturated or unsaturated acid having 8 or more carbon atoms is desirable, and octanoic acid, decanoic acid, myristic acid, behenic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, arachic acid, coconut oil, beef tallow, large Bean oil, palm oil, hydrogenated oil and the like can be mentioned. Examples of the fatty acid metal salt include metal salts such as stearic acid, oleic acid, palmitic acid, linoleic acid, lauric acid, caprylic acid, behenic acid and montanic acid, and metals such as Na, K, Al, Ca, Mg, Zn, Ba, Co, Sn, Ti, Fe and the like can be mentioned. As the above fatty acid ester, methyl laurate, methyl myrysylate, methyl palmitate, methyl stearate, methyl oleate, methyl erbate, methyl behenate, butyl laurate, butyl stearate, isopropyl myristate, isopropyl palmitate, And monoesters such as octyl palmitate, coconut fatty acid octyl ester, octyl stearate, special beef tallow fatty acid octyl ester, lauryl laurate, stearyl stearate, long chain fatty acid higher alcohol ester, behenyl behenate and cetyl mycylinate. Neopentyl polyol long chain fatty acid ester, partial esterified product of neopentyl polyol long chain fatty acid ester, neopentyl polyol fatty acid ester, in neopentyl polyol Fatty acid esters, neopentyl polyol C9 chain fatty acid esters, dipentaerythritol long chain fatty acid esters, special fatty acid esters such as complex medium chain fatty acid esters.
These surface treatment agents can be used in any treatment method such as a wet method or a dry method. The amount of the surface treatment agent used is preferably in the range of 1 to 10% by mass with respect to the metal hydroxide.
6.変性ポリオレフィン系樹脂(E)
本発明の難燃性樹脂組成物においては、必要に応じて、変性ポリオレフィン系樹脂(E)を配合することができる。変性ポリオレフィン系樹脂は、エチレン・α−オレフィン共重合体(A)、他のポリオレフィン系樹脂他のポリオレフィン系樹脂(B)、熱可塑性エラストマー(C)などの樹脂との良好な相溶性を有し、金属水酸化物(D)とのカップリング効果が著しく、難燃性樹脂組成物の機械的強度、燃焼時の炭化層の形成を促し、機械的強度と難燃性を向上させる役割として用いられる。具体的には、エチレン・α−オレフィン共重合体(A)並びに他のポリオレフィン系樹脂(B)及び/又は熱可塑性エラストマー(C)100質量部に対し、更に変性ポリオレフィン系樹脂(E)を1〜30質量部含むものが好ましい。
6. Modified polyolefin resin (E)
In the flame retardant resin composition of the present invention, a modified polyolefin resin (E) can be blended, if necessary. The modified polyolefin resin has good compatibility with resins such as ethylene / α-olefin copolymer (A), other polyolefin resins and other polyolefin resins (B) and thermoplastic elastomers (C). , The effect of coupling with metal hydroxide (D) is remarkable, and it promotes mechanical strength of the flame retardant resin composition, promotes formation of a carbonized layer at the time of combustion, and uses it as a role to improve mechanical strength and flame retardancy Be Specifically, the modified polyolefin resin (E) is further added to 100 parts by mass of the ethylene / α-olefin copolymer (A) and the other polyolefin resin (B) and / or the thermoplastic elastomer (C). Those containing 30 to 30 parts by mass are preferred.
上記変性ポリオレフィン系樹脂は、(i)不飽和カルボン酸又はその誘導体、(ii)エポキシ基含有化合物、(iii)ヒドロキシル基含有化合物、(iv)アミノ基含有化合物、(v)有機シラン化合物、(vi)有機チタネート化合物などの官能基含有化合物で変性されたポリオレフィン系樹脂を挙げることができる。
(i)不飽和カルボン酸又はその誘導体としては、アクリル酸、メタクリル酸、フラン酸、クロトン酸、ビニル酢酸、ペンテン酸などの不飽和モノカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸などのα,β−不飽和ジカルボン酸又は無水物、或いはそれらの金属塩などが挙げられる。
(ii)エポキシ基含有化合物としては、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、イタコン酸モノグリシジルエステル、ブテントリカルボン酸モノグリシジルエステル、ブテントリカルボン酸ジグリシジルエステル、ブテントリカルボン酸トリグリシジルエステル及びα−クロロアリル、マレイン酸、クロトン酸、フマル酸などのグリシジルエステル類又はビニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、グリシジルオキシエチルビニルエーテル、スチレン−p−グリシジルエーテルなどのグリシジルエーテル類、p−グリシジルスチレンなどが挙げられるが、特に好ましいものとしてはメタクリル酸グリシジル、アリルグリシジルエーテルを挙げることができる。
(iii)ヒドロキシル基含有化合物としては、1−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
(iv)アミノ基を含有化合物としては、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジブチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどの3級アミノ基が挙げられる。
(v)有機シラン化合物としては、ビニルトリメトキシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセチルシラン、ビニルトリクロロシランなどが挙げられる。
(vi)有機チタネート化合物としては、テトライソプロピルチタネート、テトラ−n−ブチルチタネート、テトラキス(2−エチルヘキソキシ)チタネート、チタンラクテートアンモニウムなどが挙げられる。
The modified polyolefin resin is (i) an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof, (ii) an epoxy group-containing compound, (iii) a hydroxyl group-containing compound, (iv) an amino group-containing compound, (v) an organosilane compound, vi) A polyolefin resin modified with a functional group-containing compound such as an organic titanate compound can be mentioned.
(I) Examples of unsaturated carboxylic acids or derivatives thereof include unsaturated monocarboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, furanic acid, crotonic acid, vinylacetic acid, pentenoic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, etc. Or an α, β-unsaturated dicarboxylic acid or anhydride thereof, or a metal salt thereof.
(Ii) As an epoxy group-containing compound, acrylic acid glycidyl, glycidyl methacrylate, monoglycidyl itaconate, butene tricarboxylic acid monoglycidyl ester, butene tricarboxylic acid diglycidyl ester, butene tricarboxylic acid triglycidyl ester, α-chloroallyl, and maleic acid Acids, glycidyl esters such as crotonic acid and fumaric acid or vinyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, glycidyl oxyethyl vinyl ether, glycidyl ethers such as styrene-p-glycidyl ether, p-glycidyl styrene and the like are particularly preferable. As a thing, glycidyl methacrylate and allyl glycidyl ether can be mentioned.
(Iii) As a hydroxyl group containing compound, 1-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate etc. are mentioned.
(Iv) Examples of amino group-containing compounds include tertiary amino groups such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate and dibutylaminoethyl (meth) acrylate.
(V) Examples of the organic silane compound include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltriacetylsilane and vinyltrichlorosilane.
(Vi) Examples of organic titanate compounds include tetraisopropyl titanate, tetra-n-butyl titanate, tetrakis (2-ethylhexoxy) titanate, titanium lactate ammonium and the like.
変性ポリオレフィン系樹脂中の官能基含有化合物の含有量は、0.05〜10質量%、好ましくは0.1〜8.0質量%の範囲で選択される。上記含有量が0.05質量%未満では、発明の効果が充分でなく、樹脂と難燃剤とのカップリング効果が発揮されないおそれがある。また、10質量%を超える場合は、変性させる際に分解、架橋反応が併発するおそれがある。 The content of the functional group-containing compound in the modified polyolefin resin is selected in the range of 0.05 to 10% by mass, preferably 0.1 to 8.0% by mass. When the content is less than 0.05% by mass, the effects of the invention are not sufficient, and there is a possibility that the coupling effect between the resin and the flame retardant is not exhibited. Moreover, when it exceeds 10 mass%, there exists a possibility that decomposition | disassembly and a crosslinking reaction may occur simultaneously, when denatured.
変性ポリオレフィン系樹脂は、ポリオレフィン系樹脂を官能基含有化合物及び有機過酸化物の存在下で加熱することにより変性して得られる。官能基含有化合物の含有量を0.05〜10質量%としたもの、又は該変性物を未変性ポリオレフィン系樹脂に混合してその含有量を上記範囲に調整したものが用いられる。
変性に用いるポリオレフィン系樹脂としては、前記ポリオレフィン系樹脂及びこれらの混合物を用いることができる。これらの中でも密度が0.87〜0.97g/cm3のエチレン単独重合体又はエチレン・α−オレフィン共重合体が挙げられ、中でも直鎖状低密度ポリエチレンを変性したものが該ポリオレフィン系樹脂と水酸化マグネシウムとの相溶性に優れ軟質樹脂の可撓性を損なわずに耐熱性を維持し、燃焼時の炭化層の形成を促し難燃性を向上し、機械的強度の向上が望めることから最も好ましい。
A modified polyolefin resin is obtained by modifying a polyolefin resin by heating in the presence of a functional group-containing compound and an organic peroxide. What made content of a functional group containing compound 0.05-10 mass%, or what mixed this modified substance with unmodified | non_denatured polyolefin resin, and adjusted the content to the said range is used.
As said polyolefin resin used for modification | denaturation, the said polyolefin resin and these mixtures can be used. Among these, ethylene homopolymers or ethylene / α-olefin copolymers having a density of 0.87 to 0.97 g / cm 3 are mentioned, and among these, those modified with linear low density polyethylene and the polyolefin resin Excellent compatibility with magnesium hydroxide, maintaining heat resistance without losing flexibility of the soft resin, promoting formation of a carbonized layer at the time of combustion, improving flame retardancy, and hope for improvement in mechanical strength Most preferred.
7.その他の成分
本発明の難燃性樹脂組成物においては、更に性能を向上させるために本発明に難燃助剤などの添加剤を配合してもよい。
難燃助剤として、赤リン、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、リン酸カルシウム、酸化ジルコン、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、ホウ酸バリウム、メタホウ酸バリウム、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸亜鉛、二硫化モリブデン、粘土、ケイソウ土、カオリナイト、モンモリロナイト、ハイドロタルサイト、タルク、シリカ、ホワイトカーボン、ゼオライト、ハイドロマグネサイト、有機ベントナイトなどを併用してもよい。これら難燃助剤は上記金属水酸化物(D)に対して50質量%まで配合することが望ましい。
7. Other Components In the flame retardant resin composition of the present invention, in order to further improve the performance, additives such as a flame retardant auxiliary may be added to the present invention.
As a flame retardant auxiliary, red phosphorus, antimony trioxide, antimony pentoxide, calcium phosphate, zircon oxide, titanium oxide, zinc oxide, magnesium oxide, calcium oxide, calcium carbonate, magnesium carbonate, barium sulfate, barium borate, barium metaborate, boric acid Zinc, zinc metaborate, molybdenum disulfide, clay, diatomaceous earth, kaolinite, montmorillonite, hydrotalcite, talc, silica, white carbon, zeolite, hydromagnesite, organic bentonite and the like may be used in combination. It is desirable to add up to 50% by mass of these flame retardant aids with respect to the metal hydroxide (D).
更に、本発明の難燃性樹脂組成物は、本発明の特性を損なわない範囲で、その使用目的に応じて、各種添加剤や補助資材を配合することができる。それら各種添加剤や補助資材としては、安定剤、酸化防止剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、加工性改良剤、充填剤、銅害防止剤、中和剤、発泡剤、白化防止剤、気泡防止剤、造核剤、着色剤、滑剤、プロセスオイル、シリコンオイル、カーボンブラックなどを挙げることができる。また、架橋剤、例えば有機過酸化物、硫黄又はシラン系架橋剤や架橋助剤を添加することにより架橋させることができ、また、電離性放射線を照射するなどにより架橋させることもできる。 Furthermore, in the flame retardant resin composition of the present invention, various additives and auxiliary materials can be blended according to the purpose of use as long as the characteristics of the present invention are not impaired. As various additives and auxiliary materials, stabilizers, antioxidants, antioxidants, UV absorbers, light stabilizers, antistatic agents, processability improvers, fillers, copper inhibitors, neutralizers, A foaming agent, an anti-whitening agent, an antifoaming agent, a nucleating agent, a coloring agent, a lubricant, a process oil, a silicone oil, a carbon black and the like can be mentioned. Further, crosslinking can be performed by adding a crosslinking agent such as an organic peroxide, sulfur or a silane based crosslinking agent or a crosslinking assistant, or can be crosslinked by irradiation with ionizing radiation.
8.難燃性樹脂組成物
本発明の難燃性樹脂組成物は、エチレン・α−オレフィン共重合体(A)及び金属水酸化物(D)とから構成することが可能であるが、大量の金属水酸化物が配合されるので、その受容量を確保し、かつ柔軟性を保持するために、エチレン・α−オレフィン共重合体(A)に加えて他のポリオレフィン系樹脂(B)及び/又は熱可塑性エラストマー(C)が併用されることが望ましい。その組成割合は、エチレン・α−オレフィン共重合体(A)が100〜5質量%、より好ましくは、50〜10質量%、特に好ましくは40〜20質量%であり、他のポリオレフィン系樹脂(B)及び/又は熱可塑性エラストマー(C)が0〜95質量%、より好ましくは50〜90質量%、特に好ましくは60〜80質量%であり、他のポリオレフィン系樹脂(B)及び/又は熱可塑性エラストマー(C)として、上記の(b1)〜(b3)の軟質性樹脂やEPR及びEPDMなどオレフィン系エラストマーを選択することにより、高難燃性、高成形性を維持し、機械的強度を改良することができる。
8. Flame Retardant Resin Composition The flame retardant resin composition of the present invention can be composed of an ethylene / α-olefin copolymer (A) and a metal hydroxide (D), but a large amount of metal Since a hydroxide is compounded, in order to secure the acceptance amount and to maintain flexibility, other polyolefin resin (B) and / or in addition to the ethylene / α-olefin copolymer (A) It is desirable that the thermoplastic elastomer (C) be used in combination. The composition ratio is 100 to 5% by mass, more preferably 50 to 10% by mass, and particularly preferably 40 to 20% by mass of the ethylene / α-olefin copolymer (A). B) and / or the thermoplastic elastomer (C) is 0 to 95% by mass, more preferably 50 to 90% by mass, particularly preferably 60 to 80% by mass, and the other polyolefin resin (B) and / or heat By selecting the above-mentioned soft resins (b1) to (b3) or olefinic elastomers such as EPR and EPDM as the plasticizable elastomer (C), high flame retardancy and high moldability are maintained, and mechanical strength is maintained. It can be improved.
9.難燃性樹脂組成物の組成割合
本発明の難燃性樹脂組成物における各成分の組成割合は、エチレン・α−オレフィン共重合体(A)と他のポリオレフィン系樹脂(B)及び/又は熱可塑性エラストマー(C)で構成される樹脂成分100質量部に対して、金属水酸化物(D)が30〜300質量部、好ましくは50〜250質量部、より好ましくは70〜200質量部、更に好ましくは70〜150質量部である。金属水酸化物(D)の配合量が30質量部未満では、難燃性が不充分となり、300質量部を超える場合には材料が脆化し、硬くなり、製品の可撓性や機械的強度が低下する傾向があるばかりでなく、傷付き白化の弊害が生じる可能性がある。
上記組成物においては、変性ポリオレフィン系樹脂(E)は、樹脂成分が充分に軟質である場合には必ずしも必要としないが、変性ポリオレフィン系樹脂(E)を使用する場合は、樹脂成分100質量部に対し、金属水酸化物(D)30〜300質量部及び変性ポリオレフィン系樹脂(E)1〜30質量部からなる樹脂組成物で構成される。変性ポリオレフィン系樹脂(E)は、一般的には1〜30質量部、好ましくは1〜20質量部、より好ましくは1〜10質量部を配合することが好ましい。この変性ポリオレフィン系樹脂(E)が存在することにより、樹脂成分と金属水酸化物(D)とのカップリング効果が生じ、該難燃性樹脂組成物の機械的特性が向上するものとなる。上記配合量が1質量部未満では改質効果が充分に発揮されず、30質量部を超える場合においては、カップリング効果が行き過ぎて、材料が堅くなり、可撓性や柔軟性が失われ、電線・ケーブルをドラムに巻く際の作業性の低下などの弊害が生じる可能性がある。
9. Composition Ratio of Flame Retardant Resin Composition The composition ratio of each component in the flame retardant resin composition of the present invention is ethylene / α-olefin copolymer (A) and other polyolefin resin (B) and / or heat The metal hydroxide (D) is 30 to 300 parts by mass, preferably 50 to 250 parts by mass, more preferably 70 to 200 parts by mass, further 100 parts by mass of the resin component composed of the plasticizable elastomer (C). Preferably it is 70-150 mass parts. If the compounding amount of the metal hydroxide (D) is less than 30 parts by mass, the flame retardancy is insufficient, and if it exceeds 300 parts by mass, the material becomes brittle and becomes hard, and the flexibility and mechanical strength of the product Not only does it tend to lower, it can also have the negative effects of scratching and whitening.
In the above composition, the modified polyolefin resin (E) is not necessarily required when the resin component is sufficiently soft, but when the modified polyolefin resin (E) is used, 100 parts by mass of the resin component The resin composition is composed of 30 to 300 parts by mass of metal hydroxide (D) and 1 to 30 parts by mass of modified polyolefin resin (E). The modified polyolefin resin (E) is generally blended in an amount of 1 to 30 parts by mass, preferably 1 to 20 parts by mass, and more preferably 1 to 10 parts by mass. By the presence of the modified polyolefin resin (E), a coupling effect between the resin component and the metal hydroxide (D) is generated, and the mechanical properties of the flame retardant resin composition are improved. When the amount is less than 1 part by mass, the reforming effect is not sufficiently exhibited, and when the amount is more than 30 parts by mass, the coupling effect is excessive, the material becomes hard, and flexibility and flexibility are lost. There may be adverse effects such as a decrease in workability when winding the electric wire / cable on the drum.
10.難燃性樹脂組成物の製造方法
本発明の難燃性樹脂組成物は、前記のエチレン・α−オレフィン共重合体(A)、他のポリオレフィン系樹脂(B)及び/又は熱可塑性エラストマー(C)、金属水酸化物(D)、必要に応じて変性ポリオレフィン系樹脂(E)を前述の配合割合で任意の順序にて配合して、一軸押出機、二軸押出機、スーパーミキサー、ヘンシェルミキサー、バンバリーミキサー、ロールミキサー、ブラベンダープラストグラフ、ニーダーなど通常の混練機を用いて混練、造粒することによって製造することができる。この場合、各成分の分散を良好にすることができる混練、造粒方法を選択することが好ましく、特に二軸押出機を用いて、混練、造粒することが経済性等の面から好ましい。
本発明の難燃性組成物の好ましい製造方法としては、金属水酸化物(D)をエチレン・α−オレフィン共重合体(A)、他のポリオレフィン系樹脂(B)、熱可塑性エラストマー(C)、変性ポリオレフィン系樹脂(E)のいずれかの一部と予め混合し、該混合物と残りのエチレン・α−オレフィン共重合体(A)、他のポリオレフィン系樹脂(B)、熱可塑性エラストマー(C)、変性ポリオレフィン系樹脂(E)と混合することにより、より均一に混練する方法が挙げられる。
10. Method for Producing Flame Retardant Resin Composition The flame retardant resin composition of the present invention comprises the ethylene / α-olefin copolymer (A), another polyolefin resin (B) and / or a thermoplastic elastomer (C). ), Metal hydroxide (D), and, if necessary, modified polyolefin resin (E) in any order according to the above-mentioned mixing ratio, a single screw extruder, a twin screw extruder, a super mixer, a Henschel mixer It can manufacture by knead | mixing and granulating using normal kneaders, such as a Banbury mixer, a roll mixer, Brabender plastograph, and a kneader. In this case, it is preferable to select a kneading and granulation method that can make the dispersion of each component good, and in particular, kneading and granulation using a twin-screw extruder is preferable from the viewpoint of economy and the like.
As a preferable production method of the flame retardant composition of the present invention, the metal hydroxide (D) may be ethylene / α-olefin copolymer (A), other polyolefin resin (B), thermoplastic elastomer (C) And a portion of any of the modified polyolefin resin (E), and the mixture and the remaining ethylene / α-olefin copolymer (A), other polyolefin resins (B), thermoplastic elastomer (C) A method of kneading more uniformly by mixing with the modified polyolefin resin (E).
11.電線・ケーブル
本発明の難燃性樹脂組成物は、電線、電力ケーブル、光ファイバーケーブルなどの絶縁層及び/又はシース層、内部半導電層及び/又は外部半導電層、或いは所望により銅、アルミニウム、鉛などの外部金属遮蔽層やアルミニウムテープを巻回した遮水層などの通例の電線・ケーブルにおいて設けられる被覆層として使用しても良い。また、該電線・ケーブルの製造方法は一般的な方法でよく、有機過酸化物やシラン架橋などにより架橋し、或いは非架橋状態若しくは発泡させて使用してもよいし、熱可塑性樹脂や金属箔、不織布、織布などの他の基材と積層して用いてもよく、特に限定されるものではない。
11. Electric wire / cable The flame retardant resin composition of the present invention may be an electric wire, a power cable, an insulating layer and / or a sheath layer such as an optical fiber cable, an inner semiconductive layer and / or an outer semiconductive layer, or optionally copper, aluminum, It may be used as a covering layer provided in a usual electric wire / cable such as an external metal shielding layer such as lead or a water-impervious layer wound with aluminum tape. Also, the method for producing the electric wire / cable may be a general method, and it may be used after being crosslinked by organic peroxide or silane crosslinking, or in a non-crosslinked state or in a foamed state, thermoplastic resin or metal foil It may be used by laminating with other base materials such as nonwoven fabric and woven fabric, and it is not particularly limited.
以下においては、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に詳細に説明し、本発明の卓越性と本発明の構成における優位性を実証するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
なお、実施例及び比較例において使用した測定方法は、以下の通りである。また、以下の触媒合成工程及び重合工程は、すべて精製窒素雰囲気下で行い、かつ、使用した溶媒は、モレキュラーシーブ4Aで脱水精製したものを用いた。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples and comparative examples to demonstrate the superiority of the present invention and the superiority in the configuration of the present invention, but the present invention is limited by these examples. It is not a thing.
In addition, the measuring method used in the Example and the comparative example is as follows. Further, the following catalyst synthesis step and polymerization step were all performed under a purified nitrogen atmosphere, and the solvent used was one that has been dehydrated and purified using molecular sieve 4A.
[物性測定方法]
(1)MFR
JIS K7210の「プラスチック−熱可塑性プラスチックのメルトマスフローレイト(MFR)及びメルトボリュームフローレイト(MVR)の試験方法」に準拠して、190℃、21.18N(2.16kg)荷重の条件で測定した。
(2)密度
JIS K7112(1999年版):A法(水中置換法)により測定した。
[Method of measuring physical properties]
(1) MFR
Measured under the conditions of 190 ° C. and 21.18 N (2.16 kg) load according to JIS K 7210 “Test method for melt mass flow rate (MFR) and melt volume flow rate (MVR) of plastic-thermoplastic” .
(2) Density Measured according to JIS K7112 (1999 edition): Method A (substitution method in water).
(3)GPCにより測定される分子量分布(Mw/Mn)
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により測定した。GPCの測定条件は、以下の通りである。
装置:Waters社製GPC(ALC/GPC 150C)
検出器:FOXBORO社製MIRAN 1A IR検出器(測定波長:3.42μm)
カラム:昭和電工社製AD806M/S(3本)
移動相溶媒:ODCB
測定温度:140℃
流速:1.0ml/分
注入量:0.2ml
試料の調製:試料は、ODCB(0.5mg/mLのBHTを含む)を用いて、1mg/mLの溶液を調製し、140℃で約1時間を要して溶解させる。
なお、得られたクロマトグラムのベースラインと区間は、図1に例示されるように行った。
保持容量から分子量への換算は、予め作成しておいた標準ポリスチレンによる検量線を用いて行った。使用する標準ポリスチレンは、何れも東ソー社製の以下の銘柄である。F380、F288、F128、F80、F40、F20、F10、F4、F1、A5000、A2500、A1000。
各々の標準ポリスチレンが0.5mg/mLとなるように、ODCB(0.5mg/mLのBHTを含む)に溶解した溶液を0.2mL注入して較正曲線を作成した。較正曲線は、最小二乗法で近似して得られる三次式を用いた。分子量への換算は森定雄著「サイズ排除クロマトグラフィー」(共立出版)を参考に汎用較正曲線を用いた。その際使用する粘度式[η]=K×Mαは以下の数値を用いた。
PS:K=1.38×10−4、α=0.7
PE:K=3.92×10−4、α=0.733
(3) Molecular weight distribution (Mw / Mn) measured by GPC
It measured by the gel permeation chromatography (GPC) method. The measurement conditions of GPC are as follows.
Device: GPC (ALC / GPC 150C) manufactured by Waters
Detector: FOXBORO MIRAN 1A IR detector (measurement wavelength: 3.42 μm)
Column: Showa Denko AD 806 M / S (3)
Mobile phase solvent: ODCB
Measurement temperature: 140 ° C
Flow rate: 1.0 ml / min Injection volume: 0.2 ml
Preparation of sample: The sample is prepared using a solution of 1 mg / mL with ODCB (containing 0.5 mg / mL BHT) and dissolved for about 1 hour at 140 ° C.
In addition, the baseline and the section of the obtained chromatogram were performed as illustrated in FIG.
The conversion from the retention volume to the molecular weight was performed using a calibration curve with standard polystyrene prepared in advance. The standard polystyrenes used are all of the following brands manufactured by Tosoh Corporation. F380, F288, F128, F80, F40, F20, F10, F4, F1, A5000, A2500, A1000.
A calibration curve was generated by injecting 0.2 mL of a solution dissolved in ODCB (containing 0.5 mg / mL BHT) so that each standard polystyrene is 0.5 mg / mL. The calibration curve used the cubic equation obtained by approximating by the least squares method. For conversion to molecular weight, a general-purpose calibration curve was used with reference to "Side Exclusion Chromatography" written by Mori Sadao (Kyoritsu Publishing). The following numerical values were used for the viscosity formula [η] = K × M α used at that time.
PS: K = 1.38 × 10 −4 , α = 0.7
PE: K = 3.92 × 10 −4 , α = 0.733
(4)示差屈折計、粘度検出器及び光散乱検出器を組み合わせたGPC測定装置により測定される分岐指数(g’)の分子量10万から100万の間での最低値(gc)
示差屈折計(RI)及び粘度検出器(Viscometer)を装備したGPC装置として、Waters社のAlliance GPCV2000を用いた。また、光散乱検出器として、多角度レーザー光散乱検出器(MALLS)Wyatt Technology社のDAWN−Eを用いた。検出器は、MALLS、RI、Viscometerの順で接続した。移動相溶媒は、1,2,4−trichlorobenzene(酸化防止剤Irganox1076を0.5mg/mLの濃度で添加)である。流量は1mL/分である。カラムは、東ソー社のGMHHR−H(S)HTを2本連結して用いた。カラム、試料注入部及び各検出器の温度は、140℃である。試料濃度は1mg/mLとした。注入量(サンプルループ容量)は0.2175mLである。MALLSから得られる絶対分子量(M)、慣性二乗半径(Rg)及びViscometerから得られる極限粘度([η])を求めるにあたっては、MALLS付属のデータ処理ソフトASTRA(version4.73.04)を利用し、上述した文献を参考にして計算を行った。
[分岐指数(gC)等の算出]
分岐指数(g’)は、サンプルを上記Viscometerで測定して得られる極限粘度(ηbranch)と、別途、線形ポリマーを測定して得られる極限粘度(ηlin)との比(ηbranch/ηlin)として算出した。
MALLSから得られる絶対分子量として、分子量10万から100万における上記g’の最低値を、gCとして算出した。ここで、線形ポリマーとしては、直鎖ポリエチレンStandard Reference Material 1475a(National Institute of Standards & Technology)を用いた。
(4) The lowest value (gc) of the branching index (g ') of a molecular weight between 100,000 and 1,000,000 as measured by a GPC measuring device combining a differential refractometer, a viscosity detector and a light scattering detector
As GPC apparatus equipped with a differential refractometer (RI) and a viscosity detector (Viscometer), Alliance GPCV2000 made by Waters Co. was used. As a light scattering detector, DAWN-E manufactured by Multiangle Laser Light Scattering Detector (MALLS) Wyatt Technology was used. Detectors were connected in the order of MALLS, RI, Viscometer. The mobile phase solvent is 1,2,4-trichlorobenzene (addition of the antioxidant Irganox 1076 at a concentration of 0.5 mg / mL). The flow rate is 1 mL / min. As a column, two GMHHR-H (S) HTs manufactured by Tosoh Corporation were used in combination. The temperature of the column, sample injection unit and each detector is 140.degree. The sample concentration was 1 mg / mL. The injection volume (sample loop volume) is 0.2175 mL. In order to determine the absolute molecular weight (M) obtained from MALLS, the radius of inertia square (Rg) and the limiting viscosity ([η]) obtained from Viscometer, use the data processing software ASTRA (version 4.73.04) attached to MALLS. The calculation was performed with reference to the above-mentioned documents.
[Calculation of branching index (g C ), etc.]
The branching index (g ') is calculated as the ratio (ηbranch / ηlin) between the limiting viscosity (ηbranch) obtained by measuring the sample with the above Viscometer and the limiting viscosity (ηlin) separately obtained by measuring the linear polymer. did.
As the absolute molecular weight obtained from the MALLS, the minimum value of the g 'in the molecular weight 100,000 from 1,000,000, was calculated as g C. Here, linear polyethylene Standard Reference Material 1475a (National Institute of Standards & Technology) was used as a linear polymer.
(5)W2+W3及びW2−W4
結晶性分別を行う昇温溶出分別(TREF)部と分子量分別を行うゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)部とから成る、クロス分別クロマトグラフィー(CFC)により行った。
即ち、ポリマーサンプルを0.5mg/mLのBHTを含むオルトジクロロベンゼン(ODCB)に140℃で完全に溶解した後、この溶液を装置のサンプルループを経て140℃に保持されたTREFカラム(不活性ガラスビーズ担体が充填されたカラム)に注入し、所定の第1溶出温度まで徐々に冷却しポリマーサンプルを結晶化させた。
所定の温度で30分保持した後、ODCBをTREFカラムに通液することにより、溶出成分がGPC部に注入されて分子量分別が行われ、赤外検出器(FOXBORO社製MIRAN 1A IR検出器、測定波長3.42μm)によりクロマトグラムが得られた。その間、TREF部では次の溶出温度に昇温され、第1溶出温度のクロマトグラムが得られた後、第2溶出温度での溶出成分がGPC部に注入された。以下、同様の操作を繰り返すことにより、各溶出温度での溶出成分のクロマトグラムが得られた。
なお、CFCの測定条件は、以下の通りである。
装置:ダイヤインスツルメンツ社製CFC−T102L
GPCカラム:昭和電工社製AD−806MS(3本を直列に接続)
溶媒:ODCB
サンプル濃度:3mg/mL
注入量:0.4mL
結晶化速度:1℃/分
溶媒流速:1mL/分
GPC測定時間:34分
GPC測定後安定時間:5分
溶出温度:0,5,10,15,20,25,30,35,40,45,49,52,55,58,61,64,67,70,73,76,79,82,85,88,91,94,97,100,102,120,140
(5) W 2 + W 3 and W 2 -W 4
It was carried out by cross fractionation chromatography (CFC) comprising a temperature rising elution fractionation (TREF) part performing crystalline fractionation and a gel permeation chromatography (GPC) part performing molecular weight fractionation.
That is, after completely dissolving the polymer sample in orthodichlorobenzene (ODCB) containing 0.5 mg / mL BHT at 140 ° C., this solution is passed through the sample loop of the device and kept at 140 ° C. on the TREF column (inert The polymer sample was crystallized by injecting into a column packed with a glass bead carrier and gradually cooling to a predetermined first elution temperature.
After holding at a predetermined temperature for 30 minutes, ODCB is passed through a TREF column, whereby the eluted components are injected into the GPC part and molecular weight fractionation is performed, and an infrared detector (MIRAN 1A IR detector manufactured by FOXBORO, A chromatogram was obtained at a measurement wavelength of 3.42 μm. Meanwhile, the temperature was raised to the next elution temperature in the TREF section, and a chromatogram of the first elution temperature was obtained, and then the elution component at the second elution temperature was injected into the GPC section. Hereinafter, by repeating the same operation, chromatograms of the eluted components at each elution temperature were obtained.
In addition, the measurement conditions of CFC are as follows.
Device: Diamond Instruments CFC-T102L
GPC column: Showa Denko AD-806 MS (three connected in series)
Solvent: ODCB
Sample concentration: 3 mg / mL
Injection volume: 0.4 mL
Crystallization rate: 1 ° C / min Solvent flow rate: 1 mL / min GPC measurement time: 34 minutes Stability time after GPC measurement: 5 minutes Elution temperature: 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 , 49, 52, 55, 58, 61, 64, 67, 70, 73, 76, 79, 82, 85, 88, 91, 94, 97, 100, 102, 120, 140
[データ解析]
測定によって得られた各溶出温度における溶出成分のクロマトグラムから、総和が100%となるように規格化された溶出量(クロマトグラムの面積に比例)を求めた。
また、各クロマトグラムから、上述のGPCと同じ手順により分子量分布を求めた。
[Data analysis]
From the chromatograms of the eluted components at each elution temperature obtained by the measurement, the elution amount (proportional to the area of the chromatogram) normalized so that the total sum becomes 100% was determined.
Further, from each chromatogram, the molecular weight distribution was determined by the same procedure as the above-mentioned GPC.
各溶出温度における分子量分布及び溶出量から、文献(S.Nakano,Y.Goto,”Development of automatic Cross Fractionation:Combination of Crystallizability Fractionation and Molecular Weight Fractionation”,J.Appl.Polym.Sci.,vol.26,pp.4217−4231(1981))の方法に従って、溶出温度と分子量に関する溶出量を等高線として示すグラフ(等高線図)を得た。
上記の等高線図を用いて、以下の成分量を求めた。
W1:積分溶出曲線から求められる溶出量が50質量%となる温度以下で溶出する成分のうち分子量が当該エチレン・α−オレフィン共重合体の重量平均分子量未満の成分の割合。
W2:積分溶出曲線から求められる溶出量が50質量%となる温度以下で溶出する成分のうち分子量が当該エチレン・α−オレフィン共重合体の重量平均分子量以上の成分の割合。
W3:積分溶出曲線から求められる溶出量が50質量%となる温度より高い温度で溶出する成分のうち分子量が当該エチレン・α−オレフィン共重合体の重量平均分子量未満の成分の割合。
W4:積分溶出曲線から求められる溶出量が50質量%となる温度より高い温度で溶出する成分のうち分子量が当該エチレン・α−オレフィン共重合体の重量平均分子量以上の成分の割合。
なお、W1+W2+W3+W4=100質量%である。
From the molecular weight distribution and elution amount at each elution temperature, the document (S. Nakano, Y. Goto, "Development of automatic Cross Fractionation: Combination of Crystallization Fractionation and Molecular Weight Fractionation", J. Appl. Polym. Sci., Vol. 26 , Pp. 4217-4231 (1981)), a graph (contour map) showing the elution amount related to the elution temperature and the molecular weight as contour lines was obtained.
The following component amounts were determined using the above contour map.
W 1 : The ratio of the component whose molecular weight is less than the weight average molecular weight of the ethylene / α-olefin copolymer among the components eluted below the temperature at which the elution amount determined from the integral elution curve becomes 50% by mass.
W 2: ratio of the weight average molecular weight or more components having a molecular weight of component elution volume as determined from integral elution curve is eluted with the following temperature at which 50 wt% is the ethylene · alpha-olefin copolymer.
W 3 : The ratio of the component whose molecular weight is less than the weight average molecular weight of the ethylene / α-olefin copolymer among the components eluted at a temperature higher than the temperature at which the elution amount determined from the integral elution curve becomes 50% by mass.
W 4 : The ratio of the component having a molecular weight equal to or more than the weight-average molecular weight of the ethylene / α-olefin copolymer among the components eluted at a temperature higher than the temperature at which the elution amount determined from the integral elution curve becomes 50% by mass.
Note that it is W 1 + W 2 + W 3 + W 4 = 100 wt%.
[材料物性の評価]
[引張破断強度及び引張破断伸度]
JIS C3005(2000)「ゴム・プラスチック絶縁電線試験方法」に準拠し、得られたプレスシートからダンベル状3号試験片を打ち抜き、引張速度200mm/minで引張破断強度及び伸度を求めた。
[酸素指数]
JIS K7201−1(1999) の試験方法に基づいて、厚み3mmのプレスシートから打抜いたIV型試験片を用い測定した。数値が大きいものが難燃性の優れていることを示す。
[押出外観の評価]
難燃性樹脂組成物を下記条件にて押し出し、ストランド外観を観察することで押出特性を評価した。
試験機:東洋精機製作所社製キャピログラフ1B、
オリフィス:L/D=25.4/1.53、流入角90°、設定温度190℃、ピストンスピード500mm/分。
外観評価方法:目視にてストランドの外観を観察し以下の方法で判断した。
○:ストランド表面が平滑であり良好。×:ストランド表面が平滑でない。
[総合評価]
難燃性樹脂組成物について、以下の判定基準に従い総合判定を行った。
即ち、水酸化マグネシウム配合量が70質量部以下の場合、引張破断強度が10.0MPa以上である、引張破断伸度が500%以上である、酸素指数が23.0%以上である、かつ押出外観が○であるものを「○」とし、それ以外のものを「×」とした。水酸化マグネシウム配合量が70質量部を超える場合、引張破断強度が8.8MPa以上である、引張破断伸度が260%以上である、酸素指数が25.0%以上である、かつ押出外観が○であるものを「○」とし、それ以外のものを「×」とした。
[Evaluation of material properties]
[Tension breaking strength and tensile breaking elongation]
A dumbbell-shaped No. 3 test piece was punched out of the obtained press sheet according to JIS C3005 (2000) “Rubber / Plastic Insulated Wire Testing Method”, and the tensile breaking strength and the elongation were determined at a tensile speed of 200 mm / min.
[Oxygen Index]
Based on the test method of JISK7201-1 (1999), it measured using the IV type test piece pierced from the press sheet with a thickness of 3 mm. A large number indicates that the flame retardancy is excellent.
[Evaluation of extrusion appearance]
Extrusion characteristics were evaluated by extruding the flame retardant resin composition under the following conditions and observing the strand appearance.
Testing machine: Capirograph 1B manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.
Orifice: L / D = 25.4 / 1.53, inlet angle 90 °, setting temperature 190 ° C., piston speed 500 mm / min.
Appearance evaluation method: The appearance of the strand was visually observed and judged by the following method.
○: Strand surface is smooth and good. X: The strand surface is not smooth.
[Comprehensive evaluation]
About the flame retardant resin composition, comprehensive judgment was performed according to the following judgment criteria.
That is, when the content of magnesium hydroxide is 70 parts by mass or less, the tensile strength at break is 10.0 MPa or more, the tensile elongation at break is 500% or more, the oxygen index is 23.0% or more, and extrusion Those with an appearance of ○ were designated as “○”, and those other than that were designated as “x”. When the content of magnesium hydroxide exceeds 70 parts by mass, the tensile strength at break is 8.8 MPa or more, the tensile elongation at break is 260% or more, the oxygen index is 25.0% or more, and the extrusion appearance is The thing which is (circle) was made into "(circle)", and the thing which is (circle) was made into "x".
(参考例1)
(1)架橋シクロペンタジエニルインデニル化合物の合成
ジメチルシリレン(4−(4−トリメチルシリル−フェニル)−インデニル)(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリドを、特開2013−227271号公報記載の方法に従い合成した。
(2)オレフィン重合用触媒の合成
窒素雰囲気下、500ml三口フラスコに400℃で5時間焼成したシリカ30グラムを入れ、次いで脱水トルエン195mlを追加してスラリーとした。別途用意した200ml二口フラスコに窒素雰囲気下で、上記(1)で合成したジメチルシリレン(4−(4−トリメチルシリル−フェニル)−インデニル)(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド412ミリグラムを入れ、脱水トルエン80.7mlで溶解した後、更に室温でアルベマール社製の20%メチルアルミノキサン/トルエン溶液78.9mlを加え30分間撹拌した。シリカのトルエンスラリー液の入った500ml三口フラスコを40℃のオイルバスで加熱及び撹拌しながら、上記ジルコノセン錯体とメチルアルミノキサンの反応物のトルエン溶液を全量加えた。40℃で1時間撹拌した後、40℃に加熱したまま15分静沈して上澄み221mlを除去し、脱水ヘキサンを加えて撹拌、静沈、上澄み除去を行うことにより溶媒中のトルエン含有量が3%以下になるまで置換した後、減圧留去して粉状触媒を得た。
(3)オレフィン重合用触媒の処理
窒素雰囲気下、500ml三口フラスコに、上記(2)で得た粉状触媒のうち32gを入れ、脱水ヘキサン195mlと脱水流動パラフィン(MORESCO社製;商品名モレスコホワイトP−120)180gの混合液を室温で加えて10分撹拌した後、室温で溶媒中のヘキサン含有量が5%以下になるまで減圧留去してスラリー触媒を得た。
(4)エチレン・α−オレフィン共重合体の製造
上記(3)で得たスラリー触媒を使用してエチレン・1−ヘキセン気相連続共重合を行った。即ち、温度85℃、ヘキセン/エチレンモル比0.43%、水素/エチレンモル比0.52%、エチレン圧を1.5MPaに準備された気相連続重合装置に該粉状触媒を0.027g/時間の速さで間欠的に供給しながらガス組成と温度を一定にして重合を行った。また、系内の清浄性を保つためトリエチルアルミニウム(TEA)を0.04mmol/hrでガス循環ラインに供給した。その結果、生成ポリエチレンの平均生成速度は180g/時間(平均滞留時間10時間)となった。累積5kg以上のポリエチレンを生成した後に得られたエチレン・1−ヘキセン共重合体のMFRと密度は各々0.36g/10分、0.921g/cm3であった。結果を表2に示した。
重合体に酸化防止剤(住友化学社製スミライザーGP)を1,000ppm添加し、単軸押出機(ユニオン・プラスチックス社製USV型30φ押出機)を用いて押出温度180℃で押し出すことで評価用にペレタイズした。
エチレン・α−オレフィン共重合体(a1)100質量部に水酸化マグネシウム(d1)(協和化学工業社製、キスマ5A)70質量部を配合してなる組成物を下記条件で混練し、難燃性樹脂組成物を得た。
( Reference Example 1 )
(1) Synthesis of Bridged Cyclopentadienyl Indenyl Compound Synthesis of dimethylsilylene (4- (4-trimethylsilyl-phenyl) -indenyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride according to the method described in JP-A-2013-227271 did.
(2) Synthesis of catalyst for olefin polymerization In a nitrogen atmosphere, 30 g of silica calcined at 400 ° C. for 5 hours was put in a 500 ml three-necked flask, and then 195 ml of dehydrated toluene was added to make a slurry. The dimethylsilylene (4- (4-trimethylsilyl-phenyl) -indenyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride 412 milligram of the dimethylsilylene synthesized in the above (1) is charged under a nitrogen atmosphere into a separately prepared 200 ml two-necked flask and dehydrated toluene After dissolution with 80.7 ml, 78.9 ml of Albemarle's 20% methylaluminoxane / toluene solution was further added at room temperature and stirred for 30 minutes. While heating and stirring a 500 ml three-necked flask containing a toluene slurry of silica in a 40 ° C. oil bath, the entire amount of the toluene solution of the reaction product of the above zirconocene complex and methylaluminoxane was added. After stirring at 40 ° C. for 1 hour, the solution was allowed to stand still for 15 minutes while heating to 40 ° C., and 221 ml of the supernatant was removed, dehydrated hexane was added, stirring was performed with static settling and supernatant removed to obtain toluene content in the solvent. After substituting to 3% or less, it was evaporated under reduced pressure to obtain a powdery catalyst.
(3) Treatment of catalyst for olefin polymerization In a nitrogen atmosphere, 32 g of the powdery catalyst obtained in the above (2) is put in a 500 ml three-necked flask, and 195 ml of dehydrated hexane and dehydrated liquid paraffin (manufactured by MORESCO; trade name Moresco) A mixture of 180 g of White P-120) was added at room temperature and stirred for 10 minutes, and the mixture was evaporated under reduced pressure until the hexane content in the solvent became 5% or less at room temperature to obtain a slurry catalyst.
(4) Production of ethylene / α-olefin copolymer Ethylene / 1-hexene gas phase continuous copolymerization was performed using the slurry catalyst obtained in (3) above. That is, 0.027 g of the powdered catalyst was added to a gas-phase continuous polymerization apparatus prepared at a temperature of 85 ° C., a hexene / ethylene molar ratio of 0.43%, a hydrogen / ethylene molar ratio of 0.52% and an ethylene pressure of 1.5 MPa. The polymerization was carried out with constant gas composition and temperature while intermittently supplying at the speed of. In addition, triethylaluminum (TEA) was supplied to the gas circulation line at 0.04 mmol / hr to maintain the cleanliness of the system. As a result, the average formation rate of the produced polyethylene was 180 g / hour (
1,000 ppm of antioxidant (Sumilyzer GP manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was added to the polymer and evaluated by extruding at an extrusion temperature of 180 ° C. using a single-screw extruder (USV type 30φ extruder manufactured by Union Plastics) It was pelletized for use.
A composition prepared by blending 70 parts by mass of magnesium hydroxide (d1) (Kyosuma Chemical Co., Ltd., Kisuma 5A) with 100 parts by mass of ethylene / α-olefin copolymer (a1) is kneaded under the following conditions, and a flame retardant Resin composition was obtained.
[混練条件]
混練装置として東洋精機製作所社製ラボプラストミルを用い、混練温度200℃、回転数50rpm、混練時間5分間で混練を行い、難燃性樹脂組成物を得た。得られた難燃性樹脂組成物を更にロール混練機を用いて5分間混練を行った後、プレス成型を行い、厚み1mm及び3mmのプレスシートを得た。
上記の難燃性樹脂組成物の評価結果を表2に示した。
[Kneading conditions]
Using a Laboplast Mill manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. as a kneading apparatus, kneading was performed at a kneading temperature of 200 ° C., a rotation number of 50 rpm, and a kneading time of 5 minutes to obtain a flame retardant resin composition. The obtained flame retardant resin composition was further kneaded for 5 minutes using a roll kneader, and then press molding was performed to obtain press sheets having a thickness of 1 mm and 3 mm.
The evaluation results of the above flame retardant resin composition are shown in Table 2.
(参考例2)
参考例1のエチレン・α−オレフィン共重合体の製造方法に準じて、エチレン・α−オレフィン共重合体(a2)を製造した。
エチレン・α−オレフィン共重合体(a2)100質量部に水酸化マグネシウム(d1)70質量部を配合してなる樹脂組成物を参考例1と同一条件で混練し、難燃性樹脂組成物を得た。得られた難燃性樹脂組成物を用い、参考例1と同様の方法でプレスシートを作成し試験を行った。上記の難燃性樹脂組成物の評価結果を表2に示した。
( Reference example 2 )
An ethylene / α-olefin copolymer (a2) was produced according to the method for producing an ethylene / α-olefin copolymer of Reference Example 1 .
A resin composition prepared by blending 70 parts by mass of magnesium hydroxide (d1) with 100 parts by mass of ethylene / α-olefin copolymer (a2) is kneaded under the same conditions as in Example 1 to obtain a flame retardant resin composition. Obtained. Using the obtained flame retardant resin composition, a press sheet was prepared and tested in the same manner as in Reference Example 1 . The evaluation results of the above flame retardant resin composition are shown in Table 2.
(参考例3)
参考例1のエチレン・α−オレフィン共重合体の製造方法に準じて、エチレン・α−オレフィン共重合体(a3)を製造した。
エチレン・α−オレフィン共重合体(a3)100質量部に水酸化マグネシウム(d1)70質量部を配合してなる樹脂組成物を参考例1と同一条件で混練し、難燃性樹脂組成物を得た。得られた難燃性樹脂組成物を用い、参考例1と同様の方法でプレスシートを作成し試験を行った。上記の難燃性樹脂組成物の評価結果を表2に示した。
( Reference Example 3 )
An ethylene / α-olefin copolymer (a3) was produced according to the method for producing an ethylene / α-olefin copolymer of Reference Example 1 .
A resin composition prepared by blending 70 parts by mass of magnesium hydroxide (d1) with 100 parts by mass of ethylene / α-olefin copolymer (a3) is kneaded under the same conditions as in Example 1 to obtain a flame retardant resin composition. Obtained. Using the obtained flame retardant resin composition, a press sheet was prepared and tested in the same manner as in Reference Example 1 . The evaluation results of the above flame retardant resin composition are shown in Table 2.
(実施例4)
エチレン・α−オレフィン共重合体(a1)20質量%、エチレン・アクリル酸エチル共重合体(b1)80質量%からなる樹脂成分100質量部に水酸化マグネシウム(d1)70質量部を配合してなる樹脂組成物を参考例1と同一条件で混練し、難燃性樹脂組成物を得た。得られた難燃性樹脂組成物を用い、参考例1と同様の方法でプレスシートを作成し試験を行った。
なお、他のポリオレフィン系樹脂(B)として、MFRが0.8g/10分、gcが0.32、W2+W3が43質量%、アクリル酸エチル単位の含有量が15質量%のエチレン・アクリル酸エチル共重合体(b1)を用いた。
上記の難燃性樹脂組成物の評価結果を表2に示した。
(Example 4)
70 parts by mass of magnesium hydroxide (d1) is blended with 100 parts by mass of a resin component consisting of 20% by mass of ethylene / α-olefin copolymer (a1) and 80% by mass of ethylene / ethyl acrylate copolymer (b1) The resin composition was kneaded under the same conditions as in Reference Example 1 to obtain a flame retardant resin composition. Using the obtained flame retardant resin composition, a press sheet was prepared and tested in the same manner as in Reference Example 1 .
As other polyolefin resin (B), ethylene having an MFR of 0.8 g / 10 min, gc of 0.32, W 2 + W 3 of 43% by mass, and an ethyl acrylate unit content of 15% by mass An ethyl acrylate copolymer (b1) was used.
The evaluation results of the above flame retardant resin composition are shown in Table 2.
(実施例5)
エチレン・α−オレフィン共重合体(a1)20質量%、エチレン・アクリル酸エチル共重合体(b1)75質量%、無水マレイン酸変性ポリエチレン(e1)5質量%からなる樹脂成分100質量部に水酸化マグネシウム(d1)70質量部を配合してなる樹脂組成物を参考例1と同一条件で混練し、難燃性樹脂組成物を得た。得られた難燃性樹脂組成物を用い、参考例1と同様の方法でプレスシートを作成し試験を行った。
なお、他のポリオレフィン系樹脂(B)として、MFRが0.8g/10分、gcが0.32、W2+W3が43質量%、アクリル酸エチル単位の含有量が15質量%のエチレン・アクリル酸エチル共重合体(b1)を用い、変性ポリオレフィン系樹脂(E)として、MFRが1.3g/10分、密度が0.920g/cm3、無水マレイン酸グラフト量が0.21質量%の無水マレイン酸変性ポリエチレン(e1)を用いた。
上記の難燃性樹脂組成物の評価結果を表2に示した。
(Example 5)
Water to 100 parts by mass of a resin component consisting of 20% by mass of ethylene / α-olefin copolymer (a1), 75% by mass of ethylene / ethyl acrylate copolymer (b1), 5% by mass of maleic anhydride-modified polyethylene (e1) A resin composition comprising 70 parts by mass of magnesium oxide (d1) was kneaded under the same conditions as in Reference Example 1 to obtain a flame retardant resin composition. Using the obtained flame retardant resin composition, a press sheet was prepared and tested in the same manner as in Reference Example 1 .
As other polyolefin resin (B), ethylene having an MFR of 0.8 g / 10 min, gc of 0.32, W 2 + W 3 of 43% by mass, and an ethyl acrylate unit content of 15% by mass Using ethyl acrylate copolymer (b1), as modified polyolefin resin (E), MFR is 1.3 g / 10 min, density is 0.920 g / cm 3 , and maleic anhydride grafting amount is 0.21 mass% Maleic anhydride modified polyethylene (e1) was used.
The evaluation results of the above flame retardant resin composition are shown in Table 2.
(参考例6)
エチレン・α−オレフィン共重合体(a1)100質量部に水酸化マグネシウム(d1)100質量部を配合してなる樹脂組成物を参考例1と同一条件で混練し、難燃性樹脂組成物を得た。得られた難燃性樹脂組成物を用い、参考例1と同様の方法でプレスシートを作成し試験を行った。上記の難燃性樹脂組成物の評価結果を表2に示した。
( Reference Example 6 )
A resin composition prepared by blending 100 parts by mass of magnesium hydroxide (d1) with 100 parts by mass of ethylene / α-olefin copolymer (a1) is kneaded under the same conditions as in Example 1 to obtain a flame retardant resin composition. Obtained. Using the obtained flame retardant resin composition, a press sheet was prepared and tested in the same manner as in Reference Example 1 . The evaluation results of the above flame retardant resin composition are shown in Table 2.
(参考例7)
エチレン・α−オレフィン共重合体(a1)95質量%、無水マレイン酸変性ポリエチレン(e1)5質量%からなる樹脂成分100質量部に水酸化マグネシウム(d1)100質量部を配合してなる樹脂組成物を参考例1と同一条件で混練し、難燃性樹脂組成物を得た。得られた難燃性樹脂組成物を用い、参考例1と同様の方法でプレスシートを作成し試験を行った。上記の難燃性樹脂組成物の評価結果を表2に示した。
( Reference Example 7 )
A resin composition comprising 100 parts by mass of magnesium hydroxide (d1) in 100 parts by mass of a resin component consisting of 95% by mass of ethylene / α-olefin copolymer (a1) and 5% by mass of maleic anhydride-modified polyethylene (e1) The mixture was kneaded under the same conditions as in Reference Example 1 to obtain a flame retardant resin composition. Using the obtained flame retardant resin composition, a press sheet was prepared and tested in the same manner as in Reference Example 1 . The evaluation results of the above flame retardant resin composition are shown in Table 2.
(実施例8)
エチレン・α−オレフィン共重合体(a1)20質量%、エチレン・アクリル酸エチル共重合体(b1)80質量%からなる樹脂成分100質量部に水酸化マグネシウム(d1)100質量部を配合してなる樹脂組成物を参考例1と同一条件で混練し、難燃性樹脂組成物を得た。得られた難燃性樹脂組成物を用い、参考例1と同様の方法でプレスシートを作成し試験を行った。上記の難燃性樹脂組成物の評価結果を表2に示した。
(Example 8)
100 parts by mass of magnesium hydroxide (d1) is blended with 100 parts by mass of a resin component consisting of 20% by mass of ethylene / α-olefin copolymer (a1) and 80% by mass of ethylene / ethyl acrylate copolymer (b1) The resin composition was kneaded under the same conditions as in Reference Example 1 to obtain a flame retardant resin composition. Using the obtained flame retardant resin composition, a press sheet was prepared and tested in the same manner as in Reference Example 1 . The evaluation results of the above flame retardant resin composition are shown in Table 2.
(実施例9)
エチレン・α−オレフィン共重合体(a1)20質量%、エチレン・アクリル酸エチル共重合体(b1)75質量%、無水マレイン酸変性ポリエチレン(e1)5質量%からなる樹脂成分100質量部に水酸化マグネシウム(d1)100質量部を配合してなる樹脂組成物を参考例1と同一条件で混練し、難燃性樹脂組成物を得た。得られた難燃性樹脂組成物を用い、参考例1と同様の方法でプレスシートを作成し試験を行った。上記の難燃性樹脂組成物の評価結果を表2に示した。
(Example 9)
Water to 100 parts by mass of a resin component consisting of 20% by mass of ethylene / α-olefin copolymer (a1), 75% by mass of ethylene / ethyl acrylate copolymer (b1), 5% by mass of maleic anhydride-modified polyethylene (e1) A resin composition comprising 100 parts by mass of magnesium oxide (d1) was kneaded under the same conditions as in Reference Example 1 to obtain a flame retardant resin composition. Using the obtained flame retardant resin composition, a press sheet was prepared and tested in the same manner as in Reference Example 1 . The evaluation results of the above flame retardant resin composition are shown in Table 2.
(比較例1)
メタロセン触媒を用いて気相法で製造されたエチレン・1−ヘキセン共重合体(a4)(密度が0.918g/cm3、MFRが2.2g/10分)100質量部に水酸化マグネシウム(d1)70質量部を配合してなる樹脂組成物を参考例1と同一条件で混練し、難燃性樹脂組成物を得た。得られた難燃性樹脂組成物を用い、参考例1と同様の方法でプレスシートを作成し試験を行った。上記の難燃性樹脂組成物の評価結果を表2に示した。
(Comparative example 1)
Magnesium hydroxide (100 parts by mass of ethylene / 1-hexene copolymer (a4) (density: 0.918 g / cm 3 , MFR: 2.2 g / 10 min) produced by a vapor phase process using a metallocene catalyst d1) A resin composition formed by blending 70 parts by mass was kneaded under the same conditions as in Reference Example 1 to obtain a flame retardant resin composition. Using the obtained flame retardant resin composition, a press sheet was prepared and tested in the same manner as in Reference Example 1 . The evaluation results of the above flame retardant resin composition are shown in Table 2.
(比較例2)
高圧法で製造された低密度ポリエチレン(a5)(密度が0.924g/cm3、MFRが0.7g/10分)100質量部に水酸化マグネシウム(d1)質量部を配合してなる樹脂組成物を参考例1と同一条件で混練し、難燃性樹脂組成物を得た。得られた難燃性樹脂組成物を用い、参考例1と同様の方法でプレスシートを作成し試験を行った。上記の難燃性樹脂組成物の評価結果を表2に示した。
(Comparative example 2)
A resin composition comprising 100 parts by mass of low density polyethylene (a5) (density: 0.924 g / cm 3 , MFR: 0.7 g / 10 min) manufactured by a high pressure method and magnesium hydroxide (d1) parts by mass The mixture was kneaded under the same conditions as in Reference Example 1 to obtain a flame retardant resin composition. Using the obtained flame retardant resin composition, a press sheet was prepared and tested in the same manner as in Reference Example 1 . The evaluation results of the above flame retardant resin composition are shown in Table 2.
(比較例3)
市販の長鎖分岐を有するメタロセンポリエチレン(a6)(密度が0.922g/cm3、MFRが0.3g/10分、W2+W3が41質量%、W2−W4が0質量%、Mw/Mnが7.2である)100質量部に水酸化マグネシウム(d1)70質量部を配合してなる樹脂組成物を参考例1と同一条件で混練し、難燃性樹脂組成物を得た。得られた難燃性樹脂組成物を用い、参考例1と同様の方法でプレスシートを作成し試験を行った。上記の難燃性樹脂組成物の評価結果を表2に示した。
(Comparative example 3)
Commercially available metallocene polyethylene (a6) having long-chain branching (density: 0.922 g / cm 3 , MFR 0.3 g / 10 min, W 2 + W 3 41% by mass, W 2 -
(比較例4)
メタロセン触媒を用いて気相法で製造されたエチレン・1−ヘキセン共重合体(a4)(密度が0.918g/cm3、MFRが2.2g/10分)20質量%、エチレン・アクリル酸エチル共重合体(b1)80質量%からなる樹脂成分100質量部に水酸化マグネシウム(d1)70質量部を配合してなる樹脂組成物を参考例1と同一条件で混練し、難燃性樹脂組成物を得た。得られた難燃性樹脂組成物を用い、参考例1と同様の方法でプレスシートを作成し試験を行った。上記の難燃性樹脂組成物の評価結果を表2に示した。
(Comparative example 4)
Ethylene /
実施例4、5、8、9に記載の難燃性樹脂組成物は、本発明の要件を満足し、押出成形品のストランド外観が良好で成形性に優れており、しかも引張破断強伸度に優れている。
また、実施例4、5及び実施例8、9の難燃性樹脂組成物のように、樹脂成分中にエチレン・アクリル酸エチル共重合体(b1)、更には無水マレイン酸変性ポリエチレン(e1)を配合することで良好なストランド外観を保ったまま引張破断強伸度を大幅に改善することが可能である。
これに対し比較例1の難燃性樹脂組成物は、エチレン・α−オレフィン共重合体(a4)の分岐指数(g’)の分子量10万から100万の間での最低値(gc)が本発明の要件を外れており、ストランド外観が良好でなく成形性が低下していた。
比較例2の難燃性樹脂組成物は、エチレン・α−オレフィン共重合体(a5)の分岐指数(g’)の分子量10万から100万の間での最低値(gc)が本発明の要件を外れており、ストランド外観が良好でなく成形性が低下していた。またCFCにより測定されるW2+W3及びW2−W4が本発明の要件を外れており機械的物性が低下していた。
比較例3の難燃性樹脂組成物は、エチレン・α−オレフィン共重合体(a6)のCFCにより測定されるW2−W4が本発明の要件を外れており機械的物性の改良効果が十分でなかった。
比較例4の難燃性樹脂組成物は、エチレン・α−オレフィン共重合体(a5)の分岐指数(g’)の分子量10万から100万の間での最低値(gc)が本発明の要件を外れており、ストランド外観が良好でなく成形性が低下していた。
The flame-retardant resin compositions described in Examples 4 , 5 , 8 and 9 satisfy the requirements of the present invention, and the strand appearance of the extrusion-molded article is good and the moldability is excellent, and furthermore, the tensile elongation at break and elongation Excellent.
Further, as in the flame-retardant resin compositions of Examples 4 and 5 and Examples 8 and 9, ethylene / ethyl acrylate copolymer (b1) in the resin component, and further, maleic anhydride modified polyethylene (e1) By blending it, it is possible to significantly improve the tensile strength at break while maintaining a good strand appearance.
On the other hand, in the flame retardant resin composition of Comparative Example 1, the lowest value (gc) of the branching index (g ') of the ethylene / .alpha.-olefin copolymer (a4) at a molecular weight of 100,000 to 1,000,000 is Outside the requirements of the present invention, the strand appearance was not good and the formability was reduced.
In the flame retardant resin composition of Comparative Example 2, the minimum value (gc) of the branching index (g ') of the ethylene / α-olefin copolymer (a5) at a molecular weight of 100,000 to 1,000,000 is within the range of the present invention. Outside the requirement, the strand appearance was not good and the formability was reduced. The W 2 + W 3 and W 2 -W 4 to be measured was reduced mechanical properties it is outside the requirements of the present invention by CFC.
In the flame retardant resin composition of Comparative Example 3, W 2 -W 4 measured by CFC of the ethylene / α-olefin copolymer (a6) deviates from the requirements of the present invention, and the mechanical physical property improvement effect is It was not enough.
The flame retardant resin composition of Comparative Example 4 has the lowest value (gc) of the branching index (g ') of the ethylene / α-olefin copolymer (a5) of 100,000 to 1,000,000 of the molecular weight of the present invention. Outside the requirement, the strand appearance was not good and the formability was reduced.
以上から明らかなように、本発明の電線・ケーブル被覆用難燃性樹脂組成物は、成形加工特性が優れ、同時に、引張破断強度等の機械的強度にも優れ、更には成形品の外観にも優れ、成形製品を経済的に有利に提供することが可能である。
従って、このような望ましい特性を有する成形製品を経済的に有利に提供することのできる本発明の電線・ケーブル被覆用難燃性樹脂組成物及び電線・ケーブルの工業的価値は極めて大きい。
As is apparent from the above, the flame retardant resin composition for electric wire / cable coating of the present invention is excellent in molding processing characteristics, and at the same time excellent in mechanical strength such as tensile breaking strength, and further in appearance of molded articles. It is also possible to provide molded products economically economically.
Therefore, the industrial value of the flame retardant resin composition for electric wire / cable coating and electric wire / cable of the present invention which can economically and advantageously provide a molded product having such desirable characteristics is extremely large.
Claims (7)
(1)温度190℃、荷重2.16Kgにおけるメルトフローレート(MFR)が0.1g/10分を超え、10g/10分以下である。
(2)密度が0.895〜0.940g/cm3である。
(3)示差屈折計、粘度検出器及び光散乱検出器を組み合わせたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定装置により測定される分岐指数(g’)の分子量10万から100万の間での最低値(gc)が0.40〜0.85である。
(4)クロス分別クロマトグラフィー(CFC)により測定される積分溶出曲線から求められた溶出量が50質量%となる温度以下で溶出する成分のうち分子量が当該エチレン・α−オレフィン共重合体の重量平均分子量以上の成分の割合(W2)及び積分溶出曲線から求められた溶出量が50質量%となる温度より高い温度で溶出する成分のうち分子量が当該エチレン・α−オレフィン共重合体の重量平均分子量未満の成分の割合(W3)の和(W2+W3)が、40〜80質量%である。
(5)前記W2及びCFCにより測定される積分溶出曲線から求められた溶出量が50質量%となる温度より高温で溶出する成分のうち分子量が重量平均分子量以上の成分の割合(W4)の差(W2−W4)が、0質量%を超え、20質量%未満である。 50 to 5% by mass of ethylene / α-olefin copolymer (A) satisfying the following conditions (1) to (5) and ethylene / vinyl acetate copolymer and / or ethylene / ethyl acrylate copolymer 50 The flame retardant resin composition for electric wire and cable coating which contains 30-300 mass parts of magnesium hydroxide (D) with respect to 100 mass parts of resin components containing 95 mass% .
(1) The melt flow rate (MFR) at a temperature of 190 ° C. and a load of 2.16 kg exceeds 0.1 g / 10 min and is 10 g / 10 min or less.
(2) The density is 0.895 to 0.940 g / cm 3 .
(3) The lowest molecular weight of the branching index (g ') between 100,000 and 1,000,000 as measured by a gel permeation chromatography (GPC) measuring device combining a differential refractometer, a viscosity detector and a light scattering detector The value (gc) is 0.40 to 0.85.
(4) The weight of the ethylene / α-olefin copolymer among the components eluted below the temperature at which the elution amount determined from the integral elution curve measured by cross fractionation chromatography (CFC) is 50% by mass or less Among the components eluted at a temperature higher than the temperature at which the proportion of components above the average molecular weight (W 2 ) and the elution amount determined from the integral elution curve becomes 50 mass%, the molecular weight is the weight of the ethylene / α-olefin copolymer The sum (W 2 + W 3 ) of the proportion (W 3 ) of the components below the average molecular weight is 40 to 80% by mass.
(5) the ratio of the W 2 and component molecular weight is more than the weight average molecular weight of the component elution amount obtained is eluted at a temperature higher than the temperature at which 50 mass% from the integrated elution curve measured by CFC (W 4) The difference (W 2 -W 4 ) is more than 0% by mass and less than 20% by mass.
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