【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、ISO1133(190℃、2.16kg)によるメルトフローレート(MFR)が4.0g/10分より高く、5kPaの損失弾性率G''で測定した貯蔵弾性率G'が3000Pa超であり、ビニリデン含有量が少なくとも24/100kCである低密度ポリエチレンに関する。
【0010】
本発明の低密度ポリエチレンは、ラジカル開始重合により、管状反応器において生成され、重合は、過酸化物、酸素又はそれらの組み合わせなどの1種以上のラジカル開始剤の作用下でエチレンモノマーを反応させることにより行われ、使用されるラジカル開始剤の量、すなわち、使用される活性酸素の量は、従来使用されていた量の少なくとも5倍である。重合に使用されるラジカル開始剤の量を選択することにより、本発明者らは、驚くべきことに、有利な性質を示す低密度ポリエチレンを生成することができた。したがって、例えば、本発明の低密度ポリエチレンは、従来の技術を用いて生成された標準的な管状材料(低密度ポリエチレン)より、5kPaの損失弾性率G''で測定した貯蔵弾性率G'も一般的に高いことが示されている。上で述べたように、ネックインとドローダウンの有利なバランス、及び速いラインスピードでのウェブの安定性を有するために、管状材料は、5kPaの損失弾性率G''で測定した高い貯蔵弾性率G'を有しなければならない。
【0011】
さらに、実施例A〜Fから(表10を参照)、G'(5kPa)を増加させることにより、ネックインが減少することも明白である。結果として、低密度ポリエチレンの加工性は、活性酸素の供給量を増やすことで改善された。活性酸素を多く供給した場合、管状反応器において生成される本発明の低密度ポリエチレンは、驚くべきことに、オートクレーブ反応器において生成される従来の押出コーティング材料でのみ知られていたものと類似するドローダウンとネックインのバランスを有する。
【0012】
本発明の新たな低密度ポリエチレンは、普通の管状材料と比較して有利な加工性、例えば改善した押出コーティング性を呈する。さらに、本発明の低密度ポリエチレンは、溶融強度改質剤として有用な材料に含まれ得る。長鎖分岐を伴わない直鎖状ポリエチレンは、いくつかの用途に対しては、不十分な溶融強度しか有しないので、通常、高度に分岐したLDPEが、溶融強度を増加させるために加えられる。従来、オートクレーブ材料が使用されているが、管状反応器から得られる本発明の新たな低密度ポリエチレンも、驚くべきことに溶融強度改質剤として使用できる。
【0013】
本発明の低密度ポリエチレンは、910〜940kg/m
3の区間、例えば910〜935kg/m
3の区間の密度を有するポリエチレンである。
【0014】
さらに、本発明の低密度ポリエチレンは、900〜935kg/m
3の区間、例えば910〜935kg/m
3の区間の密度を有するポリエチレンでもある。
【0015】
さらに、本発明の低密度ポリエチレンは、5kPaの損失弾性率G''で測定して、3000Pa超の貯蔵弾性率G'を有する。
【0016】
別の実施形態において、本発明の低密度ポリエチレンは、5kPaの損失弾性率G''で測定して、3100Pa超の貯蔵弾性率G'を有する。
【0017】
さらに別の実施形態において、本発明の低密度ポリエチレンは、5kPaの損失弾性率G''で測定して、3200Pa超の貯蔵弾性率G'を有する。
【0018】
本発明のさらに別の実施形態は、5kPaの損失弾性率G''で測定して、3300Pa超の貯蔵弾性率G'を有する低密度ポリエチレンを提供する。
【0019】
別の実施形態において、本発明の低密度ポリエチレンは、5kPaの損失弾性率G''で測定で測定して、3400Pa超の貯蔵弾性率G'を有する。
【0020】
さらに別の実施形態において、本発明の低密度ポリエチレンは、5kPaの損失弾性率G''で測定して、3450Pa超の貯蔵弾性率G'を有する。
【0021】
さらに別の実施形態において、本発明の低密度ポリエチレンは、5kPaの損失弾性率G''で測定して、3500Pa超の貯蔵弾性率G'を有する。
【0022】
さらに、5kPaの損失弾性率G''で測定した貯蔵弾性率G'の区間の、5kPaの損失弾性率G''で測定した貯蔵弾性率G'の適切な上限は、3800、3750、3700、3650、3600、又は3550Paであってよく、5kPaの損失弾性率G''で測定した貯蔵弾性率G'のこれらの上限はそれぞれ、本明細書に記載の、5kPaの損失弾性率G''で測定した貯蔵弾性率G'の開区間又は閉区間の任意の区間で使用でき、すなわち、本明細書に記載の、5kPaの損失弾性率G''で測定した貯蔵弾性率G'の任意の区間の、5kPaの損失弾性率G''で測定した貯蔵弾性率G'の所与の下限と組み合わせて使用できる。
【0023】
ビニリデンは、第三級炭素ラジカルのβ切断によって形成される。多量のラジカル開始剤により分岐が増加すると、第三級炭素ラジカルの数は増加し、また、ビニリデンのβ切断及び作製の確率も上昇するであろう。ビニリデン含有量は、次いで、本発明の低密度ポリエチレンに導入された分岐の量で間接測定されるであろう。
【0024】
分岐は、ポリマー骨格へのラジカル移動から始まる。これらの移動反応は、鎖の間における分子量の識別、長鎖分岐を生じさせる増殖、又は2本の鎖を1本にする組み合わせによる停止に必要である。長鎖分岐及び高分子量材料の導入により、高い溶融弾性(ネックインの低下)を生じさせる溶融物において絡み合いを呈する材料(本明細書では本発明の低密度ポリエチレン)が作られる。
【0025】
本発明の新たな低密度ポリエチレンは、普通の管状材料と比較して、有利な加工性、例えば改善した押出コーティング性及び/又は改善した押出積層性を呈する。さらに、本発明の低密度ポリエチレンは、溶融強度改質剤として有用な材料に含まれ得る。長鎖分岐を伴わない直鎖状ポリエチレンは、いくつかの用途に対しては、不十分な溶融強度しか有しないので、通常、高度に分岐したLDPEが、溶融強度を増加させるために加えられる。オートクレーブ材料は従前より使用されているが、管状反応器から得られる、本発明の新たな低密度ポリエチレンも、驚くべきことに溶融強度改質剤として使用できる。
【0026】
別の本発明の実施形態は、本明細書に記載されている低密度ポリエチレンを提供し、低密度ポリエチレンはエチレンのホモポリマーである。
【0027】
本発明のさらに別の実施形態は、本明細書に記載されている低密度ポリエチレンを提供し、低密度ポリエチレンは、900〜935kg/m
3の区間、例えば910〜935kg/m
3の区間の密度を有する。
【0028】
別の実施形態において、本発明の低密度ポリエチレンは、本明細書に記載されているように、少なくとも25/100kCのビニリデン含有量を有する。
【0029】
さらに別の実施形態において、本発明の低密度ポリエチレンは、本明細書に記載されているように、少なくとも26/100kCのビニリデン含有量を有する。
【0030】
本発明のさらに別の実施形態は、ビニリデン含有量が少なくとも27/100kCである低密度ポリエチレンを提供する。
【0031】
本発明の別の実施形態において、ビニリデン含有量が少なくとも28/100kCである低密度ポリエチレンを提供する。
【0032】
本発明のさらに別の実施形態は、ビニリデン含有量は少なくとも29/100kCである低密度ポリエチレンを提供する。
【0033】
別の実施形態において、本発明の低密度ポリエチレンは、少なくとも30/100kCのビニリデン含有量を有する。
【0034】
さらに、ビニリデン含有量の区間の適切なビニリデン含有量の上限は、38、36、34、又は33であってよく、これらのビニリデン含有量の上限はそれぞれ、本明細書に記載されている、開区間又は閉区間の任意のビニリデン含有量の区間で使用でき、すなわち本明細書に記載されているビニリデン含有量の任意の区間の所与のビニリデン含有量の下限と組み合わせて使用できる。
【0035】
さらに、本発明の低密度ポリエチレンは、4.0g/10分より高い、ISO1133(190℃、2.16kg)によるメルトフローレート(MFR)を有する。
【0036】
別の実施形態において、本発明の低密度ポリエチレンは、少なくとも4.2g/10分の、ISO1133(190℃、2.16kg)によるメルトフローレート(MFR)を有する。
【0037】
さらに別の実施形態において、本発明の低密度ポリエチレンは、少なくとも4.4g/10分の、ISO1133(190℃、2.16kg)によるメルトフローレート(MFR)を有する。
【0038】
本発明のさらに別の実施形態は、少なくとも4.6g/10分の、ISO1133(190℃、2.16kg)によるメルトフローレート(MFR)を有する低密度ポリエチレンを提供する。
【0039】
別の実施形態において、本発明の低密度ポリエチレンは、少なくとも4.8g/10分の、ISO1133(190℃、2.16kg)によるメルトフローレート(MFR)を有する。
【0040】
さらに別の実施形態において、本発明の低密度ポリエチレンは、少なくとも5.0g/10分の、ISO1133(190℃、2.16kg)によるメルトフローレート(MFR)を有する。
【0041】
さらに別の実施形態において、本発明の低密度ポリエチレンは、20g/10分以下の、ISO1133(190℃、2.16kg)によるメルトフローレート(MFR)を有する。
【0042】
別の実施形態において、本発明の低密度ポリエチレンは、19g/10分以下の、ISO1133(190℃、2.16kg)によるメルトフローレート(MFR)を有する。
【0043】
さらに別の実施形態において、本発明の低密度ポリエチレンは、ISO1133(190℃、2.16kg)によるメルトフローレート(MFR)が18g/10分以下である。
【0044】
さらに別の本発明の実施形態において、ラジカル開始重合により、管状反応器において低密度ポリエチレンを生成し、重合は、過酸化物、酸素又はそれらの組み合わせなどの1種以上のラジカル開始剤の作用下で、エチレンモノマーを含む反応混合物を反応させることにより行われ、使用されるラジカル開始剤の量、すなわち、使用される活性酸素の量は、従来使用されていた量の少なくとも5倍であり、反応器の第1の反応域内に入る反応混合物の入口温度は135℃以下、又は120〜135℃である。
【0045】
さらに、適切な温度下限である入口温度区間は、115、116、117、118、119、120、121、又は122℃であってよく、これらの温度下限は、それぞれ、本明細書に記載されているあらゆる開区間又は閉区間の入口温度で使用でき、すなわち、本明細書に記載されているあらゆる区間の入口温度所定の温度上限でと組み合わせて使用できる。
【0046】
圧縮された反応混合物は、エチレンモノマー、並びに場合により連鎖移動剤及び/又は場合により他の加工補助剤を含む。
【0047】
入口温度は、反応混合物が反応器の第1の反応域に入るときの反応混合物の温度である。
【0048】
第1の反応域は、第1の開始剤混合物入口にて反応混合物が開始剤混合物と最初に接触する反応器における位置から、反応器における第2の開始剤混合物入口のある位置までの反応器の一部と定義される。
【0049】
管状反応器において、反応混合物の温度を求める方法は、当業界で公知である。通常、反応混合物の温度は、反応混合物が含有される容器の内側で測定され、容器の壁までの距離が2cm以上の場所で、プローブ、例えば熱電対を使用して温度を測定することができる。容器が円形物体、例えば管である場合、通常、温度は容器の内側で、容器の壁から、容器内径の少なくとも1/10の距離で測定される。容易に分かるように、円形容器の壁までの最大距離は、容器内径の1/2である。温度を測定すべき場合、円形容器の壁までの最大距離は、好ましくは容器内径の1/3以下にすべきである。
【0050】
反応器の第1の反応域内に入る入口温度を選択することにより、本発明者らは、驚くべきことに、有利な性質を示す低密度ポリエチレンを生成することができた。
【0051】
さらに、重合に使用されるラジカル開始剤の量を選択することにより(すなわち、使用される活性酸素の量は、従来使用されていた量の少なくとも5倍である)、かつ低い入口温度(すなわち135℃以下、又は120〜135℃)で生成される本発明の低密度ポリエチレンは、驚くべきことにさらに有利な性質を示した。したがって、例えば、5kPaの損失弾性率G''で測定した貯蔵弾性率G'は、低い入口温度で生成された本発明の低密度ポリエチレンでは一層高くなることが示されている。例えば、実施例A、表10の124℃である入口温度を参照されたい。さらに、実施例Aにおいて、ネックインがなお一層減少することも明白である。表10を参照されたい。
【0052】
これは、高い入口温度で生成された材料と比較して、5kPaの損失弾性率G''で測定した貯蔵弾性率G'が高い(表10参照)ことにより示されている。5kPaの損失弾性率G''で測定した貯蔵弾性率G'の上昇は、例えばピーク温度の高さではなく、入口温度により左右されるとみられる(表2〜10参照)。
【0053】
さらに、予想外に高い5kPaの損失弾性率G''で測定した貯蔵弾性率G'は、驚くべきことに、使用されるラジカル開始剤の量、すなわち使用される活性酸素の量が従来使用されていた量の少なくとも5倍であり、かつ第1の反応域内に入る際の低い入口温度を有する、本発明による管状反応器における重合で達成される。
【0054】
本発明の別の実施形態は、本明細書に記載されているような、管状反応器において生成される低密度ポリエチレンを提供する。
【0055】
管状反応器において生成される低密度ポリエチレンは、オートクレーブ材料に存在する顕著な高分子量テールを伴わない分子量分布を有する。分子量分布の出現における差異は、当業者に予想され、検出可能である。
【0056】
さらに、本発明の別の実施形態は、本明細書に記載されている低密度ポリエチレンを提供し、低密度ポリエチレンは、少なくとも14の分子量分布Mw/Mnを有する。
【0057】
Mnは数平均分子量であり、Mwは重量平均分子量である。Mw及びMnは、当業界で公知の方法であるゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により求められる。分岐材料に関しては、分岐構造が直鎖状材料に関する分子量に従って溶出しないので、光散乱を利用して平均分子量が求められる。
【0058】
分子量分布(Mw/Mn)は、MWD又はPDI(多分散性指標)とも呼ばれ、押出コーティング性及び押出積層性の重要なパラメータである。ネックインには、押出コーティング設備の間隙で緩やかに弛緩する高分子量材料が必要とされるが、押出機の処理能力を高め、ドローダウン速度を高めるには低分子量部分が存在しなければならない。
【0059】
別の実施形態において、本発明の低密度ポリエチレンは、少なくとも16の分子量分布Mw/Mnを有する。
【0060】
さらに別の実施形態において、分子量分布Mw/Mnは少なくとも17である。
【0061】
さらに、本発明の別の実施形態は、分子量分布Mw/Mnが少なくとも18である低密度ポリエチレンを提供する。
【0062】
本発明のさらに別の実施形態は、分子量分布Mw/Mnは少なくとも19である本発明の低密度ポリエチレンを提供する。
【0063】
別の実施形態において、本発明の低密度ポリエチレンは、少なくとも20の分子量分布Mw/Mnを有する。
【0064】
さらに別の実施形態において、分子量分布Mw/Mnは少なくとも21である。
【0065】
本発明のさらに別の実施形態は、分子量分布Mw/Mnが少なくとも22である低密度ポリエチレンを提供する。
【0066】
本発明のさらに別の実施形態は、分子量分布Mw/Mnが少なくとも23である本発明の低密度ポリエチレンを提供する。
【0067】
さらに別の実施形態において、分子量分布Mw/Mnは少なくとも24である。
【0068】
さらに、本発明の別の実施形態は、少なくとも25の分子量分布Mw/Mnを有する本明細書に記載されている低密度ポリエチレンを提供するする。
【0069】
さらに、分子量分布区間の適切な分子量分布の上限は、30、29、28、27又は、25であってよく、これらの分子量分布上限は、それぞれ、本明細書に記載されているあらゆる開区間又は閉区間の分子量分布で使用でき、すなわち、所定の分子量分布の下限である、本明細書に記載されているあらゆる区間の分子量分布と組み合わせて使用できる。
【0070】
本発明は、低密度ポリエチレンを含む組成物にも関し、該組成物は、押出コーティング及び/又は押出積層に有用であり得る。オートクレーブLDPEを用いて改変することにより加工性の改善が達成される、押出コーティング用のグレードのポリプロピレン、直鎖状低密度及び高密度ポリエチレンが市販されている。適切な溶融弾性を有する管状LDPEは、同じ目的に使用できる。
【0071】
別の態様において、本発明は、押出コーティングプロセス及び/又は押出積層プロセスに有用であり得る新たな低密度ポリエチレンを含む組成物に関する。
【0072】
したがって、本発明は、押出コーティングプロセス及び/又は押出積層プロセスに有用な組成物を提供し、該組成物は本発明の低密度ポリエチレンを含み、場合によりさらに別の成分、例えばオレフィンポリマー、例えば、ポリエチレン又はポリプロピレン、例えばエチレンの直鎖状ホモポリマー及び/又はエチレンのコポリマー、及び3〜20個の炭素原子を有する1種以上のαオレフィンコモノマーを含む。エチレンのホモ及びコポリマー、プロピレンのホモ及びコポリマー、並びに1-ブテンのホモ及びコポリマーも、別の成分例である。前記オレフィンポリマーは、遷移金属重合触媒の存在下で、オレフィンを重合化することにより生成され得る。別の成分は、例えば、WO2005/002744及びWO03/66698で開示されているもののようなエチレンの二峰性コポリマー及び少なくとも2つのαオレフィンコモノマーを含む。
【0073】
さらに、そのような別の成分例は、例えば、エチレンのホモ及びコポリマー、プロピレンのホモ及びコポリマー並びに1-ブテンのホモ及びコポリマーなどのオレフィンポリマーであってよい。
【0074】
さらに別の態様において、本発明は、本発明の低密度ポリエチレンを組成物の全重量に基づいて5〜40重量%の量で含んでいてもよく、さらに遷移金属重合触媒の存在下で調製された、ポリエチレン、ポリプロピレン又はポリ-1-ブテンのホモ-又はコポリマーから選択される少なくとも1種のオレフィンポリマーを含んでいてもよい、本明細書に記載される組成物に関する。
【0075】
さらに、本発明の組成物は、抗酸化剤、安定剤、他の添加剤及び賦形剤をさらに含むことがあり、そのいずれも当業界で公知である。
【0076】
本発明の組成物は、押出コーティングプロセス及び/又は押出積層プロセスに有用であり、組成物の全重量に基づいて5〜40重量%の量で新たな低密度ポリエチレンを含み得る。別の実施形態において、組成物は、10〜35重量%、又はその他に20〜35重量%の新たな低密度ポリエチレンを含み得る。さらに、新たな低密度ポリエチレンに加えて、組成物は、60〜95重量%、例えば65〜90重量%及び例えば65〜80重量%の、直鎖状エチレンホモポリマー、及び3〜20個の炭素原子を有する1種以上のαオレフィンコモノマーを用いたエチレンのコポリマーから選択される少なくとも1種の別の成分をさらに含む。
【0077】
本発明の別の実施形態は、
- 本発明の低密度ポリエチレン、及び
- 遷移金属触媒の存在下で調製した少なくとも1種のオレフィンポリマー
を含み、オレフィンポリマーが、ポリエチレン、ポリプロピレン又はポリ-1-ブテンのホモ又はコポリマーから選択され得、低密度ポリエチレンが組成物の全重量に基づいて5〜40重量%の量で存在してよい組成物を提供する。
【0078】
本発明によれば、該組成物は、押出コーティングラインにおいて、速いラインスピードを用いて、ドローレゾナンスの恐れを最小限にして加工できる。
【0079】
本発明の組成物は、速いラインスピードで異なる基材へと押出コーティングすることができ、組成物がドローレゾナンスを受ける傾向が低下し、コーティングの均一な分散を得ることができる。これにより、コーティングラインにおける処理能力が高くなり、生成物の良好な品質が維持される。したがって、本発明による低密度ポリエチレンを使用して、優れた加工性を呈し得る組成物を作ることができる。一方、組成物に存在する組成物の他のあらゆる成分のあらゆる有利な性質は、維持できる。したがって、本発明による低密度ポリエチレンは、様々な有利な性質、例えば良好な光学的性質、良好な密封性質及び良好な耐摩耗性を有する異なる組成物の加工性を改善するために使用することができる。さらに、本発明の組成物は、押出コーティングに使用した場合、速いラインスピードで低いネックインおよび優れた加工性を有することができる(ドローダウン及びウェブの安定性が高いことを意味する)。特に、ラインスピードが増加する場合、ネックインは減少し、高い処理能力でのコーティング性能はより良好になる。基材のコーティングされていない部分は切断及び廃棄する必要があるので、ネックインが少ないと消費される基材材料の量は少なくなる。コーティングされる基材は、当業界で公知のいかなる基材、例えば紙、板紙、クラフト紙、金属フォイル、プラスチックフォイル及びセロファンフォイルであってよい。基材及びコーティングポリマー層の間の接着を改善するために、当業界で一般的に公知の方法、例えば、溶融したポリマーフィルムのオゾン処理、基材の火炎処理及びコロナ処理が使用され、接着剤層が使用され、接着促進剤が使用され得る。
【0080】
本発明の別の目的は、管状反応器において、高圧下でのラジカル開始重合により本発明の低密度ポリエチレンを生成するプロセスであって、重合は、過酸化物、酸素又はそれらの組み合わせなどの1種以上のラジカル開始剤の作用下で、エチレンモノマーを含む反応混合物を反応させることにより行われ、使用されるラジカル開始剤の量、すなわち、使用される活性酸素の量は、従来使用されていた量の少なくとも5倍であり、場合により、反応器の第1の反応域内に入る反応混合物の入口温度は135℃以下、又は120〜135℃である。
【0081】
さらに本発明の別の目的は、管状反応器において、高圧下でのラジカル開始重合により本発明の低密度ポリエチレンを生成するプロセスであり、圧力は、1000〜3000bar、例えば1500〜2500barであり、重合は、過酸化物、酸素又はそれらの組み合わせなどの1種以上のラジカル開始剤の作用下で、エチレンモノマーを含む反応混合物を反応させることにより行われ、使用されるラジカル開始剤の量、すなわち、使用される活性酸素の量は、従来使用されていた量の少なくとも5倍であり、場合により、反応器の第1の反応域内に入る反応混合物の入口温度は135℃以下、又はその他に120〜135℃である。
【0082】
使用されるラジカル開始剤の量、すなわち使用される活性酸素の量を選択することにより、本発明者らは、驚くべきことに、有利な性質を呈する低密度ポリエチレンを生成することができた。
【0083】
本発明のさらに別の目的は、管状反応器において、高圧下でのラジカル開始重合により、本発明の低密度ポリエチレンを生成するプロセスであって、重合は、過酸化物、酸素又はそれらの組み合わせなどの1種以上のラジカル開始剤の作用下で、エチレンモノマーを含む反応混合物を反応させることにより行われ、使用されるラジカル開始剤の量、すなわち使用される活性酸素の量は、従来使用されていた量の少なくとも5倍であり、反応器の第1の反応域内に入る反応混合物の入口温度は、135℃以下、又は120〜135℃である。
【0084】
さらに、本発明のなお別の目的は、管状反応器において、高圧下でのラジカル開始重合により、本発明の低密度ポリエチレンを生成するプロセスであって、圧力は1000〜3000bar、例えば1500〜2500barであって、重合は、過酸化物、酸素又はそれらの組み合わせなどの1種以上のラジカル開始剤の作用下で、エチレンモノマーを含む反応混合物を反応させることにより行われ、使用されるラジカル開始剤の量、すなわち使用される活性酸素の量は、従来使用されていた量の少なくとも5倍であり、反応器の第1の反応域内に入る反応混合物の入口温度は、135℃以下、又は120〜135℃である。
【0085】
反応混合物及び入口温度は、いずれも本明細書で定義されている。
【0086】
使用されるラジカル開始剤の量、すなわち使用される活性酸素の量を選択することにより、及び反応器の第1の反応域内に入る入口温度を135℃以下、又は120〜135℃になるように選択することにより、本発明者らは、驚くべきことに、有利な性質を呈する低密度ポリエチレンを生成することができた。
【0087】
本発明の実施形態によれば「反応器内に入る入口温度」は、反応器の第1の反応域内に入る入口温度を意味する。
【0088】
さらに、本発明の別の目的は、反応器の第1の反応域内に入る入口温度が135℃未満である、本明細書に記載されている低密度ポリエチレンを生成するプロセスを含む。
【0089】
さらに、本発明の別の目的は、反応器の第1の反応域内に入る入口温度が134℃未満である、本明細書に記載されている低密度ポリエチレンを生成するプロセスを含む。
【0090】
本発明の別の実施形態において、本発明は、反応器の第1の反応域内に入る入口温度が130℃未満である、本明細書に記載されている低密度ポリエチレンを生成するプロセスを含む。
【0091】
本発明の実施形態は、反応器の第1の反応域内に入る入口温度が128℃未満である、本明細書に記載されている低密度ポリエチレンを生成するプロセスを提供する。
【0092】
本発明の別の実施形態において、本発明は、本明細書に記載されている低密度ポリエチレンを生成するプロセスを含み、反応器の第1の反応域内に入る入口温度は126℃未満である。
【0093】
本発明のさらに別の実施形態は、本明細書に記載されている低密度ポリエチレンを生成するプロセスを提供し、反応器の第1の反応域内に入る入口温度は125℃未満である。
【0094】
本発明の別の目的は、管状反応器において、高圧下でのラジカル開始重合により、本発明の低密度ポリエチレンを生成するプロセスであり、重合は、過酸化物、酸素又はそれらの組み合わせなどの1種以上のラジカル開始剤の作用下で、エチレンモノマーを含む反応混合物を反応させることにより行われ、使用されるラジカル開始剤の量、すなわち、使用される活性酸素の量は、従来使用されていた量の少なくとも5倍であり、反応器の第1の反応域内に入る入口温度は、本明細書に記載されている実施形態のいずれかに記載されているように選択される。
【0095】
さらに本発明の別の目的は、管状反応器において、高圧下でのラジカル開始重合により、本発明の低密度ポリエチレンを生成するプロセスであり、圧力は1000〜3000bar、例えば1500〜2500barであり、重合は、過酸化物、酸素又はそれらの組み合わせなどの1種以上のラジカル開始剤の作用下で、エチレンモノマーを含む反応混合物を反応させることにより行われ、使用されるラジカル開始剤の量、すなわち、使用される活性酸素の量は、従来使用されていた量の少なくとも5倍であり、反応器の第1の反応域内に入る入口温度は、本明細書に記載されている実施形態のいずれかに記載されているように選択される。
【0096】
さらに本発明の別の目的は、管状反応器において、高圧下でのラジカル開始重合により、本発明の低密度ポリエチレンを生成するプロセスを含み、重合は、低温分解過酸化物、例えば、100℃未満の0.1時間半減期温度を有する過酸化物を含む過酸化物である1種以上のラジカル開始剤の作用下で、エチレンモノマーを含む反応混合物を反応させることにより行われ、使用されるラジカル開始剤の量、すなわち、使用される活性酸素の量は、従来使用されていた量の少なくとも5倍であり、反応器の第1の反応域内に入る入口温度は、本明細書に記載されている実施形態のいずれかに記載されているように選択される。
【0097】
さらになお本発明の別の目的は、管状反応器において、圧力が1000〜3000bar、例えば1500〜2500barである高圧下でのラジカル開始重合により、本発明の低密度ポリエチレンを生成するプロセスを含み、重合は、低温分解過酸化物、例えば、100℃未満の0.1時間半減期温度を有する過酸化物を含む過酸化物である1種以上のラジカル開始剤作用下で、エチレンモノマーを含む反応混合物を反応させることにより行われ、使用されるラジカル開始剤の量、すなわち、使用される活性酸素の量は、従来使用されていた量の少なくとも5倍であり、反応器の第1の反応域内に入る入口温度は、本明細書に記載されている実施形態のいずれかに記載されているように選択される。
【0098】
本発明は、低密度ポリエチレンに高ビニリデン含量を導入することによって有利な性質を有する低密度ポリエチレンを生成するためのエチレンの連続重合方法にも関し、ビニリデンは、過酸化物などの1種以上のラジカル開始剤、酸素又はそれらの組み合わせの作用下で、エチレンモノマーを含む反応混合物を反応させることにより導入され、使用されるラジカル開始剤の量、すなわち、使用される活性酸素の量は、従来使用されていた量の少なくとも5倍であり、場合により、反応器内に入る入口温度を135℃以下、又は120〜135℃になるように選択することにより導入される。
【0099】
さらに、低密度ポリエチレンにビニリデンを導入するための、エチレンの連続重合方法が開示されており、使用されるラジカル開始剤の量、すなわち、使用される活性酸素の量は、従来使用されていた量の少なくとも5倍であり、ビニリデンは、135℃以下、又はその他に120〜135℃である、反応器の第1の反応域内に入る反応混合物の入口温度を選択することにより導入される。
【0100】
さらに、低密度ポリエチレンに高ビニリデン含量を導入するためのエチレンの連続重合は、ラジカル開始重合であり、重合は、過酸化物、酸素又はそれらの組み合わせなどの1種以上のラジカル開始剤の作用下で、好ましくは、低温分解過酸化物、例えば、100℃未満の0.1時間半減期温度を有する過酸化物を含む1種以上の過酸化物の作用下で、エチレンモノマーを含む反応混合物を反応させることにより行われる。
【0101】
さらに、本発明の別の目的は、反応器の第1の反応域内に入る反応混合物の入口温度が135℃未満である、本明細書に記載されている低密度ポリエチレンに高ビニリデン含量を導入するためのエチレンの連続重合方法を含む。
【0102】
本発明のさらに別の目的は、反応器の第1の反応域内に入る反応混合物の入口温度が134℃未満である、本明細書に記載されている低密度ポリエチレンに高ビニリデン含量を導入するためのエチレンの連続重合方法を含む。
【0103】
本発明の別の実施形態において、本発明は、反応器の第1の反応域内に入る反応混合物の入口温度が130℃未満である、本明細書に記載されている低密度ポリエチレンに高ビニリデン含量を導入するためのエチレンの連続重合方法を含む。
【0104】
本発明の実施形態は、反応器の第1の反応域内に入る反応混合物の入口温度が128℃未満、126℃未満、又は125℃未満である、本明細書に記載されている低密度ポリエチレンに高ビニリデン含量を導入するためのエチレンの連続重合方法を提供する。
【0105】
別の実施形態は、低密度ポリエチレンに高ビニリデン含量を導入するためのエチレンの連続重合方法を開示し、エチレン重合は、ラジカル開始重合であり、重合は、過酸化物、酸素又はそれらの組み合わせなどの1種以上のラジカル開始剤の作用下で、好ましくは低温分解過酸化物、例えば、100℃未満の0.1時間半減期温度を有する過酸化物を含む1種以上の過酸化物の作用下で、エチレンモノマーを含む反応混合物を反応させることにより行われ、使用されるラジカル開始剤の量、すなわち使用される活性酸素の量は、従来使用されていた量の少なくとも5倍であり、反応器の第1の反応域内に入る入口温度は、本明細書に記載されている実施形態のいずれかに記載されているように選択される。
【0106】
別の実施形態は、本明細書に記載されている低密度ポリエチレンを生成するプロセス、又は本明細書に記載されているエチレンの連続重合方法を開示し、使用されるラジカル開始剤の量、すなわち使用される活性酸素の量は、従来使用されていた量の少なくとも5倍であり、場合により反応器の第1の反応域内に入る入口温度は、本明細書に記載されている実施形態のいずれかに記載されているように選択され、以下のラジカル開始剤で構成されるラジカル開始剤カクテル(radical initiator cocktail)が使用され、各ラジカル開始剤について0.1時間半減期温度(T
1/
2)が示される:開始剤A(クロロベンゼン中で0.1時間T
1/
2 75〜90℃)、開始剤B(クロロベンゼン中で0.1時間T
1/
2 80〜95℃)、開始剤C(クロロベンゼン中で0.1時間T
1/
2 105〜125℃)、開始剤D(クロロベンゼン中で0.1時間T
1/
2 125〜140℃)、開始剤E(クロロベンゼン中で0.1時間T
1/
2 130〜145℃)、及び開始剤F(クロロベンゼン中で0.1時間T
1/
2 155〜175℃)。
【0107】
別の実施形態は、本明細書に記載されている、本発明のプロセスにより得られる低密度ポリエチレンを開示する。
【0108】
本発明の別の目的は、押出コーティングプロセスの方法であって、本発明の低密度ポリエチレン、若しくは本発明の組成物を、溶融した状態で、フラットダイを通して平坦基材に押し出すことにより、前記基材に押出コーティングするステップを含む方法に関し、又は、本発明の低密度ポリエチレン、若しくは本発明の組成物を利用する、押出積層プロセスの方法に関する。
【0109】
押出コーティングプロセスにおいて、基材は、ポリマーでコーティングされる。完全を期して、本明細書では、押出積層プロセスも本発明に従って含まれることが述べられ、そのようなプロセスの改変は当業者に明白であろう。基材は、典型的には繊維状基材、例えば紙、板紙若しくはクラフト紙、又は織布若しくは非織布;金属フォイル、例えばアルミニウムフォイル;又はプラスチックフィルム、例えば二軸延伸ポリプロピレンフィルム、PETフィルム、PAフィルム又はセロファンフィルムである。別の基材は、柔軟性に劣る基材、例えば分厚い金属又は木材を含む基材も含み得る。ポリマーは、フラットダイを通って動く基材へと押し出される。ダイから流出した後、空気と接触するとポリマー溶融物は酸化される。酸化により、コーティング及び基材の間の接着が改善される。
【0110】
溶融物がダイから流出する場合、メルトフィルムが、ダイ下部に据えられている2本のローラー、圧力ロール及び冷却ロール間のニップへと下方に引き下ろされる。メルトフィルムの速度より速い速度で動く基材により、フィルムが必要な厚さに延伸される。2本のロール間の圧力により、フィルムが基材に押し付けられる。さらに、フィルムが冷却され、冷却ロールの低温により固められる。押出コーティングプロセスの特性パラメータの1つであるドローダウン比は、ダイギャップと基材におけるポリマーフィルムの厚さとの比である。
【0111】
押出コーティングプロセスについての記載は、例えば、Crystalline Olefin Polymers、Part II、R.A.V. Raff及びK.W. Doak著(Interscience Publishers、1964年)、478〜484頁、又はPlastics Processing Data Handbook、Dominick V. Rosato著(Chapman & Hall、1997年)、273〜277頁で示されている。
【0112】
本発明の低密度ポリエチレン、又は本発明の組成物は、例えば、押出コーティング及び/又は押出積層のような多くの用途に使用され得る。
【0113】
本発明の実施形態は、物品、例えば、本発明の低密度ポリエチレン又は本発明の組成物を含む押出品、例えば、押出コーティング品若しくは押出積層品、フィルムブロー品、フィルムキャスティング品、ワイヤ及びケーブル押出品、射出成形品、ブロー成形品若しくはパイプ押出品を開示する。
【0114】
本発明によれば、本発明の低密度ポリエチレン、又は本発明の組成物を含む押出品及び/又は押出積層品が開示される。
【0115】
さらに、本発明による物品は、基材、及び本発明の低密度ポリエチレン又は本発明の組成物に基づく、少なくとも1つの押出コーティングされた層も含み得る。
【0116】
上述のように、基材は押出コーティングされるので、基材の少なくとも1つの表面がコーティングされる。しかし、基材の両側、すなわち基材の外面及び内面(側)が押出コーティングされることは、本発明の範囲内である。本発明の低密度ポリエチレンに基づく層、若しくは本発明の組成物に基づく層が、基材と直接接触すること、又は、基材と本発明の低密度ポリエチレンに基づく層、若しくは本発明の組成物に基づく層の間で、接着剤層のような少なくとも1つの別の層が挿入されることも本発明の範囲内である。本発明の低密度ポリエチレンに基づく層、若しくは本発明の組成物に基づく層と基材の間の接着をそれぞれ改善するために、本発明の低密度ポリエチレンに基づく層、若しくは本発明の組成物に基づく層に、オゾン処理若しくは火炎処理が施され、及び/又は基材に、コロナ処理が施されている実施形態も含まれる。
【0117】
押出コーティングした基材に含まれる、本発明の低密度ポリエチレンに基づく層、又は本発明の組成物に基づく層は、好ましくは、5〜1000μmの範囲、より好ましくは10〜100μmの範囲の厚さを有する。具体的な厚さは、基材の特徴、予想されるその後の基材の取り扱い条件、及び最も重要なこととして、その後の最終製品の用途に従って選択されるであろう。基材の厚さは、一般的には自由に選択でき、コーティングプロセスに影響はない。典型的には、1〜1000μm、例えば5〜300μmになり得る。
【0118】
押出コーティングプロセスは、好ましくは、従来の押出コーティング技術を使用して実施される。したがって、本発明の低密度ポリエチレン、又は本発明の組成物は押出装置に供給される。本発明の低密度ポリエチレン、又は本発明の組成物の溶融物が、押出機からフラットダイを通って基材に達し、コーティングされる。ダイのリップ及びニップの間の距離により、溶融したプラスチックは空気中で短時間のうちに酸化され、通常、コーティング及び基材の間において接着を改善させる。コーティングした基材は冷却ロールにて冷却される。コーティング層は、コロナ処理した後で、例えば印刷又はグルーイングに適するようにできる。その後、ウェブエッジを切り落とし、ウェブを巻き上げることができる。ダイの幅は、典型的には、使用される押出機の大きさに左右される。したがって、90mmの押出機を用いると、幅は適切には、600〜1200mm、115mmの押出機を用いると、900〜2500mm、150mmの押出機を用いると、1000〜4000mm、及び200mmの押出機を用いると、3000〜5000mmの範囲内になり得る。少なくとも2つの押出機を有するコーティングラインを用いて、異なるポリマーを用いた多層コーティングを生成することもできる。本発明の低密度ポリエチレン、又は本発明の組成物の溶融物を処理する配置を取ることもでき、それらがダイから流出して、例えばオゾン処理により接着が改善され、コロナ処理又は火炎処理で基材要素部品間を通過し、通常は交流電圧(約10000V及び10000Hz)である非常に高い電圧が、スプレー又はコロナ放電が発生し得る電極の間に印加される。
【0119】
本発明の別の実施形態は、押出コーティングプロセスの方法について開示し、方法は、本発明の低密度ポリエチレン、又は本発明の組成物を、溶融した状態で、フラットダイを通して平坦基材に押し出すことにより、前記基材を押出コーティングするステップを含む。
【0120】
本発明の低密度ポリエチレンを押し出すステップを含む、押出コーティングプロセスの方法を用いると、驚くべきことに、管状反応器由来の低密度ポリエチレンを、押出コーティングプロセスに利用でき、良好なネックイン性(従前より生成されている管状LDPEでは通常乏しい)を達成した。
【0121】
別の実施形態は、本発明の低密度ポリエチレンの層を少なくとも1つ、又は本発明の組成物の層を少なくとも1つ含む物品、例えば押出品を開示する。
【0122】
本発明の目的は、例えば、押出コーティング、押出積層、フィルムブロー、フィルムキャスティング、ワイヤ及びケーブル押出、射出成形、ブロー成形又はパイプ押出における、本発明の低密度ポリエチレンの使用、又は、本発明の低密度ポリエチレンを含む組成物の使用である。
【0123】
本発明のさらなる目的は、押出コーティング及び/又は押出積層における、本発明の低密度ポリエチレンの使用、または本発明の低密度ポリエチレンを含む組成物の使用である。