説明

エチレン系樹脂発泡ネット

【課題】 特定の範囲の分子量分布と、比較的広い組成分布を有し、溶融張力が高く、発泡特性に優れたエチレン系重合体からなるポリエチレン系樹脂発泡体ネットを提供する。
【解決手段】 下記(A)〜(E)の要件を満足するエチレン系重合体を基材樹脂とする発泡体からなる多数の細条が相互に交差し、その交差部が互いに融着してなる網目状に構成された発泡体ネットであって、該ネットを構成する細条の平均密度が0.02〜0.1g/cm3であることを特徴とするエチレン系樹脂発泡体ネット。
(A)密度が920以上945未満。(B)MFRが0.1以上20以下。(C)Mw/Mnが2.0以上7.0以下。(D)分子量分別した際のMnが10万以上のフラクション中に長鎖分岐を主鎖1000炭素数あたり0.15個以上。(E)流動の活性化エネルギー[Ea(kJ/mol)]が30<Ea<60 (1) (F)50℃におけるn−ヘプタン抽出量が0.2重量%以下。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ポリエチレン系樹脂発泡体ネットに関する。
さらに詳細には、特定の範囲の分子量分布と、比較的広い組成分布を有し、溶融張力が高く、発泡特性に優れたエチレン系重合体からなるポリエチレン系樹脂発泡体ネットに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、果物等の軟質物の保護材、輸送時の仕切材等として通気性や緩衝性が良好なことからポリエチレンやポリスチレン製の発泡体ネットが用いられている。特に桃、りんご、梨、メロン、トマト等の果物や野菜等の包装用の発泡ネットとして、高い発泡倍率と柔軟性、強度を有するポリエチレン発泡体が求められている。
高い発泡倍率のポリエチレン発泡体を得るためには、気泡の成長を保持するために高い溶融張力が必要となることから、長鎖分岐構造を有する高圧法低密度ポリエチレンを用いることが一般的に知られている。しかし、該ポリエチレンは高発泡倍率としたときの強度に問題があった。
一方、強度に優れた直鎖状の低密度ポリエチレンは、結晶融点以上での溶融粘度が極めて低く、発泡した際の気泡が保持できず、破泡しやすく、そのため、独立気泡を有する良好な機械的特性に優れた発泡体や、発泡倍率の高い発泡体を得ることは困難であった。従って、直鎖状のポリエチレンを用い、独立気泡を有する品質の良好な発泡体や、発泡倍率の高い発泡体を得るためには、このような直鎖状の低密度ポリエチレンの溶融張力を高めることが必要であった。
このため、直鎖状の低密度ポリエチレンの溶融張力を高める方法として、(1)溶融張力の高い高分子量のポリエチレンを混合する方法(例えば、特許文献1参照)、(2)クロム系触媒によって製造される溶融張力の高いポリエチレンを混合する方法(例えば、特許文献2参照)、(3)高圧ラジカル重合法により製造される低密度ポリエチレンを混合する方法(例えば、特許文献3参照)、(4)ポリエチレンに架橋剤や過酸化物を添加して改質することにより溶融張力を高める方法(例えば、特許文献4参照)、(5)ポリエチレンを不飽和カルボン酸などで変成する方法(例えば、特許文献5参照)、(6)ビニル末端を有するマクロモノマーとエチレンを共重合し、長鎖分岐を有するポリエチレンを製造する方法(例えば、特許文献6参照)、(7)特定のメタロセン触媒を用いてエチレンを重合し、長鎖分岐を有する分子量分布の狭いポリエチレンを製造する方法(例えば、特許文献7参照)等が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平10−7726号公報
【特許文献2】特開平2−132109号公報
【特許文献3】特開平7−134359号公報
【特許文献4】特開2003−327757公報
【特許文献5】特開平11−246713号公報
【特許文献6】特開2006−321991号公報
【特許文献7】特開2011−105934号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
長鎖分岐構造を有する高圧法低密度ポリエチレンを架橋発泡してなるポリエチレン系架橋発泡体は、発泡倍率、耐熱性などの物性面は良好であるものの、架橋工程を必要とするため、生産コストが高くなることや、元の樹脂に戻して再利用することができず、今後のリサイクル社会に適さないなどの問題点がある。
【0005】
また、直鎖状の低密度ポリエチレンについて上記特許文献1〜3で提案されている方法において、溶融張力を発泡成形に必要なレベルまで高めるためには、ブレンドする樹脂を大量に使用することが必要であり、このことがコストアップにつながるばかりでなく、発泡成形体を構成する直鎖状の低密度ポリエチレンの均一性が不足するために、該ポリエチレンが本来有している特徴を損なうものとなる。また、上記特許文献4で提案されている方法においては、架橋剤や過酸化物により副反応として起こる架橋反応を制御することが困難であり、ゲルの発生により発泡成形体の外観不良や機械特性に悪影響が生じる上、成形加工性を任意に制御することに限界があり、制御範囲が狭いという問題がある。さらに、上記特許文献5で提案されている方法においては、直鎖状の低密度ポリエチレンの化学的安定性が損なわれ、しかもスチレン系のグラフト体とすることにより樹脂リサイクル性にも課題が生じる。
【0006】
これに対して、上記特許文献6で提案されている方法に基づいて製造された長鎖分岐を有するポリエチレンを用いることにより、発泡状態が良好(不均一セルや粗大セルが少なく、均一なセルが多い)、かつ発泡倍率が高く、リサイクルが可能な発泡体を得ることができるが、マクロモノマー成分の分子量が充分でないため、発泡体の強度が不足するという課題がある。
【0007】
そこで、本発明は、上記特許文献7で提案されている方法に基づいて製造された長鎖分岐を有する分子量分布の狭いポリエチレンを用いることにより、直鎖状の低密度ポリエチレンが本来有している優れた特性を保持したままで、発泡状態が良好、かつ発泡倍率が高く、強度に優れると共に、リサイクルが可能で安価に製造が可能である発泡体ネットを提供することを目的とするものである。
【0008】
本発明者は、上記の課題に対して鋭意検討した結果、特定の要件を満足するエチレン系重合体を用いて発泡体ネットがで、発泡特性、強度に優れることを見出し、本発明を完成させるに到った。
すなわち、本発明は、エチレンから導かれる繰り返し単位、又は、エチレンから導かれる繰り返し単位及び炭素数3〜8のα−オレフィンから導かれる繰り返し単位、からなり下記(A)〜(F)の要件を満足することを特徴とするエチレン系重合体を基材樹脂とする発泡体からなる多数の細条が相互に交差し、その交差部が互いに融着してなる網目状に構成された発泡体ネットであって、該ネットを構成する細条の平均密度が0.02〜0.1g/cmであることを特徴とするエチレン系樹脂発泡体ネットに関するものである。
(A)密度[d(kg/m)]が920以上945未満である。
(B)190℃、2.16kg荷重で測定したメルトフローレート[MFR(g/10分)]が0.1以上20以下である。
(C)重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が2.0以上7.0以下である。
(D)分子量分別した際のMnが10万以上のフラクション中に長鎖分岐を主鎖1000炭素数あたり0.15個以上有する。
(E)流動の活性化エネルギー[Ea(kJ/mol)]が下記式(1)を満足する。
30<Ea<60 (1)
(F)50℃におけるn−ヘプタン抽出量が0.2重量%以下である。
【0009】
以下に本発明に関し、詳細に説明する。
【0010】
本発明の発泡体ネットに使用されるエチレン系重合体は、エチレンから導かれる繰り返し単位、又は、エチレンから導かれる繰り返し単位及び炭素数3〜8のα−オレフィンから導かれる繰り返し単位、からなるエチレン系重合体であり、一般的にはエチレン重合体、エチレン−α−オレフィン共重合体と称される範疇に属するものである。
【0011】
そして、炭素数3〜8のα−オレフィンとしては、例えばプロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ブテン等が挙げられ、これら炭素数3〜8のα−オレフィンは、少なくとも2種類を併用していてもよい。
本発明の発泡体ネットに使用されるエチレン系重合体は、(A)密度[d(kg/m)]が925kg/m以上945kg/m以下であり、特に920kg/m以上935kg/m以下であることが好ましい。ここで、密度が920kg/m未満のエチレン系重合体は、融解温度が低いため成形加工を行った製品の耐熱性が著しく低下する。一方、945kg/mを超えるエチレン系重合体は、成形加工を行った製品の引裂き強度が著しく低下する。なお、本発明でいう密度は、JIS K6760(1995年)に準拠し、密度勾配管法により測定することができる。
【0012】
本発明の発泡体ネットに使用されるエチレン系重合体は、(B)190℃、2.16kg荷重で測定したメルトフローレート[MFR(g/10分)](以下、MFRと記す。)が、0.1g/10分以上20g/10分以下である。ここで、MFRが0.1g/10分未満でのエチレン系重合体は、成形加工時に押出機の負荷が大きくなり、生産量が低下するため好ましくない。また、20を超えると溶融張力が小さくなり発泡性が低下し、かつ、製品の強度も低下するため好ましくない。
【0013】
本発明のエチレン系重合体の(C)重量平均分子量(以下、Mwと記す。)と数平均分子量(以下、Mnと記す。)の比(Mw/Mn)は2.0以上7.0以下であり、4.5以上7.0以下であることが好ましい。Mw/Mnが7.0を超える場合は発泡体ネットの機械強度が低下する。Mw/Mnは、後記の有機変性粘土(b)合成時の有機化合物添加量の増加、重合時の温度増加、エチレン以外のオレフィン添加量の減少により縮小することができる。本発明でいうMw及びMnは、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(以下、GPCと記す。)によって測定した溶出曲線より標準ポリエチレン換算値として算出することが可能である。
【0014】
本発明のエチレン系重合体は、(D)分子量分別した際のMnが10万以上のフラクション中に長鎖分岐を主鎖1000炭素数あたり0.15個以上有する。Mnが10万以上のフラクションの長鎖分岐数が主鎖1000炭素数あたり0.15個未満である場合、発泡した際の気泡が保持できず、破泡しやすく、独立気泡を有する良好な機械的特性が得られなくなる。分子量分別で得られたMnが10万以上のフラクションの長鎖分岐数は、後記の有機変性粘土(b)合成時の有機化合物添加量の低減、重合時の温度低下、重合時のエチレン以外のオレフィン添加量の増加により増加することができる。また、メタロセン化合物(a)の配位子の種類によっても制御が可能である。例えば一般式(9)のみの配位子を用いるよりも、一般式(10)、さらには一般式(12)の配位子を用いた方が、分子量分別で得られたMnが10万以上のフラクションの長鎖分岐数は高くなる。
【0015】
本発明の発泡体ネットに使用されるエチレン系重合体は、(E)流動の活性化エネルギー[Ea(kJ/mol)](以下、Eaと記す。)が、下記式(1)を満足するものである。ここで、Ea≦30のエチレン系重合体である場合、成形加工に供した際の加工性に問題が生じる。一方Ea≧60のエチレン系重合体である場合、溶融粘度の温度依存性が大きく、成形加工温度の厳密な調節が必要となり、ひいては成形可能範囲が狭くなるという問題が生じる。
30<Ea<60 (1)
なお、本発明でいうEaは、例えば160℃〜230℃の動的粘弾性測定によって得られるシフトファクターをアレニウス式に代入して求めることができ、後記の有機変性粘土(b)合成時の有機化合物添加量の低減、重合時の温度低下、重合時のエチレン以外のオレフィン添加量の増加により増加することができる。また、メタロセン化合物(a)の配位子の種類によっても制御が可能である。例えば一般式(9)のみの配位子を用いるよりも、一般式(10)、さらには一般式(12)の配位子を用いた方が、Eaは高くなる。
【0016】
本発明の発泡体ネットに使用されるエチレン系重合体は、(F)50℃におけるn−ヘプタン抽出量が0.2重量%以下である。ここで、該抽出量が0.2重量%を超えるエチレン系重合体である場合、気泡径が不均一になり、気泡の保持性に劣るものとなる。(F)50℃におけるn−ヘプタン抽出量は、後記の有機変性粘土(b)合成時の有機化合物添加量の増加、重合時の温度増加、エチレン以外のオレフィン添加量の減少により低減することができる。
【0017】
本発明の発泡体ネットに使用されるエチレン系重合体の製造方法としては、上記要件(A)〜(F)を満足するエチレン系重合体の製造が可能であれば如何なる製造方法を用いることも可能であるが、特開2011−105934号公報に記載の方法を例示できる。
【0018】
すなわち、本発明の発泡体ネットに使用されるエチレン系重合体は、メタロセン化合物(a)、スメクタイト族ヘクトライトに属する粘土化合物を一般式(2)
【0019】
【化1】

で表される有機化合物にて変性した有機変性粘土(b)及び有機アルミニウム化合物(c)からなるエチレン系重合体製造用触媒を用いて、エチレン重合を行うことにより製造することができる。
【0020】
一般式(2)中のR〜Rは各々独立して炭素数1〜30の炭化水素基である。
【0021】
炭素数1〜30の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、アリル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、n−トリデシル基、n−テトラデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基、n−オクタデシル基、n−ノナデシル基、n−エイコシル基、n−ヘンエイコシル基、n−ドコシル基、n−トリコシル基、オレイル基、ベヘニル基、フェニル基等を例示することができる。
【0022】
、RおよびRの少なくとも一つは、炭素数21以上の炭化水素基である。
【0023】
[A]はアニオンであり、例えばフッ素イオン、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、リン酸イオン、過塩素酸イオン、シュウ酸イオン、クエン酸イオン、コハク酸イオン、テトラフルオロホウ酸イオンまたはヘキサフルオロリン酸イオンを用いることができるが、これらに限定されるものではない。
【0024】
は、周期律表第15族の原子であり窒素原子またはリン原子を例示することができる。
【0025】
が窒素原子であり、[A]が塩素イオンである場合の有機化合物の具体例としては、N,N−ジメチル−ベヘニルアミン塩酸塩、メチルジベヘニルアミン塩酸塩を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
メタロセン化合物(a)としては、下記一般式(3)または一般式(4)
【0026】
【化2】

【0027】
【化3】

で表される化合物を用いることができる。
【0028】
はチタン原子、ジルコニウム原子またはハフニウム原子である。
【0029】
Xは各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化水素基である。
【0030】
ハロゲン原子としてはフッ素、塩素、臭素、ヨウ素を例示することができる。炭素数1〜20の炭化水素基としてはメチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、n−ブチル基、t−ブチル基、n−オクチル基、n−エイコシル基、フェニル基、ベンジル基、o−トルイル基、m−トルイル基、p−トルイル基等を例示することができる。
【0031】
,Rは各々独立して一般式(5)、(6)、(7)または(8)
【0032】
【化4】

で表されるMに配位する配位子であり、RとRはMと一緒にサンドイッチ構造を形成する。
【0033】
は各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化水素基である。
【0034】
,Rは各々独立して一般式(9)、(10)、(11)または(12)
【0035】
【化5】

で表されるMに配位する配位子であり、RとRはMと一緒にサンドイッチ構造を形成する。
【0036】
10は各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化水素基である。
【0037】
は一般式(13)または(14)
【0038】
【化6】

で表され、RとRを架橋するように作用しており、nは1〜5の整数である。
【0039】
11は各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化水素基であり、Mはケイ素原子、ゲルマニウム原子または錫原子である。
【0040】
メタロセン化合物(a)の具体的な例として、一般式(3)に該当するものとしてはビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ビス(ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ビス(インデニル)ジルコニウムジクロライドを例示することができる。
一般式(4)に該当するものとしてはメチレンビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、メチレンビス(ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、メチレンビス(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、エチレンビス(テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロライド、エチレンビス(2−メチル−1−インデニル)ジルコニウムジクロライド、イソプロピリデン(シクロペンタジエニル)(9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、イソプロピリデン(シクロペンタジエニル)(2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(1−インデニル)(9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(1−インデニル)(2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(2−メチル−1−インデニル)(9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(1−インデニル)(2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(4−フェニル−1−インデニル)(9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(4−フェニル−1−インデニル)(2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル))ジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(2,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(1−インデニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイル(シクロペンタジエニル)(2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイル(シクロペンタジエニル)(1−インデニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイル(シクロペンタジエニル)(2−メチル−1−インデニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイル(シクロペンタジエニル)(4,7−ジメチル−1−インデニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイル(シクロペンタジエニル)(2,4,7−トリメチル−1−インデニル)ジルコニウムジクロライド等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。
【0041】
有機アルミニウム化合物(c)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を例示することができる。
【0042】
メタロセン化合物(a)と有機変性粘土(b)、および有機アルミニウム化合物(c)の比に制限はないが、次に示す比であることが望ましい。(a)成分と(c)成分のモル比((a成分):(c成分))は100:1〜1:100000の範囲にあり、特に1:1〜1:10000の範囲であることが好ましく、(a)成分と(b)成分の重量比((a成分):(b成分))は10:1〜1:10000にあり、特に3:1〜1:1000の範囲であることが好ましい。
【0043】
(a)成分、(b)成分および(c)成分からなるエチレン系重合体製造用触媒を調製する方法に関して、各成分に関して不活性な溶媒中あるいは重合を行うモノマーを溶媒として用い、混合する方法などを挙げることができる。
【0044】
本発明に使用されるエチレン系重合体は、通常の重合プロセス、すなわちスラリー重合、気相重合、高圧重合、溶液重合、塊状重合のいずれのプロセスでも製造できる。
【0045】
本発明に使用されるエチレン系重合体はエチレン単独重合体のみならずエチレン共重合体も含む。
【0046】
エチレンとの共重合に用いる他のオレフィンとして、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン等のα−オレフィン、スチレンおよびスチレン誘導体、ブタジエン、1,4−ヘキサジエン、5−エチリデン−2−ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、4−メチル−1,4−ヘキサジエン、7−メチル−1,6−オクタジエン等の共役および非共役ジエン、シクロブテン等の環状オレフィン等が挙げられる。さらに、エチレンとプロピレンとスチレン、エチレンと1−ヘキセンとスチレン、エチレンとプロピレンとエチリデンノルボルネンのように、3種以上の成分を混合して重合することもできる。
【0047】
本発明に使用されるエチレン系重合体を液相で製造する場合、用いる溶媒は、一般に用いられている有機溶媒であればいずれでもよく、具体的にはベンゼン、トルエン、キシレン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等が挙げられ、プロピレン、1−ブテン、1−オクテン、1−ヘキセンなどのオレフィンを溶媒として用いることもできる。
本発明に使用されるエチレン系重合体を製造する上で、重合温度、重合時間、重合圧力、モノマー濃度などの重合条件について特に制限はないが、重合温度は−100〜300℃、重合時間は10秒〜20時間、重合圧力は常圧〜3000kg/cmGの範囲で行うことが好ましい。また、重合時に水素などを用いて分子量の調節を行うことも可能である。重合はバッチ式、半連続式、連続式のいずれの方法でも行うことが可能であり、重合条件を変えて、2段以上に分けて行うことも可能である。また、重合終了後に得られるエチレン系重合体は、従来既知の方法により重合溶媒から分離回収され、乾燥して得ることができる。
【0048】
本発明の発泡体ネットに使用されるエチレン系重合体には、耐熱安定剤、耐候安定剤、帯電防止剤、防曇剤、抗ブロッキング剤、スリップ剤、滑剤、核剤、顔料、カーボンブラック、タルク、ガラス粉、ガラス繊維等の無機充填剤または補強剤、有機充填剤または補強剤、難燃剤、中性子遮蔽剤等の公知の添加剤を配合することができる。また、他の熱可塑性樹脂と混合して用いることもできる。これらの例として、高密度ポリエチレン(HDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、ポリプロピレン系樹脂、ポリ−1−ブテン、ポリ−4−メチル−1−ペンテン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリスチレン、これらの無水マレイン酸グラフト物等を例示することができる。
【0049】
本発明の発泡体ネットに使用されるエチレン系重合体は、特定の範囲の分子量分布と流動の活性化エネルギーを有しているため、成形加工性に優れることから、押出発泡成形によって高発泡ネットとすることができる。
【0050】
本発明の発泡体ネットを製造するには、前記基材樹脂を押出機内において溶融混練するとともに、その溶融混練物に発泡剤を注入し、その発泡剤を含む基材樹脂の溶融混練物をその押出機の先端に付設された成形ダイから押出し発泡させて発泡体ネットとする。前記成形ダイは、円周上に多数のノズルを設けた外輪ダイと内輪ダイとが互いに逆方向に回転する円形回転ダイからなるものである。前記溶融混練物をこの円形回転ダイの内輪ダイから押出し発泡させることによって、多数の発泡細条を形成し、これをその押出し直後に外輪ダイから押出された多数の発泡細条と互いに交差させて融着させることによって、網目構造の筒型の発泡体ネットが形成される。
具体的な押出樹脂温度は、上記エチレン系重合体の融点を基準として、発泡性溶融樹脂の押出樹脂温度を(上記エチレン系重合体の融点−10℃)〜(上記エチレン系重合体の融点+10℃)の範囲内に調節することが好ましく、(上記エチレン系重合体の融点−5℃)〜(上記エチレン系重合体の融点+5℃)の範囲内に調節することがより好ましい。押出樹脂温度がこの範囲であれば、発泡体が得られ易く、得られる発泡体の気泡が均一となる。
【0051】
上記エチレン系重合体の融点は、JIS K7121(1987)に基づいて熱流束DSC曲線により一定の熱処理を行なった試験片から求められるピークの頂点温度とする。尚、二つ以上のピークが現れる場合は、ピーク面積の最も大きな主ピークの頂点温度を融点とする。
また、押出発泡成形の際の発泡剤としては、例えば二酸化炭素、窒素、アルゴン、空気等の無機ガス発泡剤;プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、シクロブタン、シクロヘキサン、トリクロロフロロメタン、ジクロロジフロロメタン等の揮発性発泡剤;常温で液体または固体であって、加熱により気体を発生するアゾジカルボンアミド、アゾジカルボン酸バリウム、N,N−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、4,4’−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)、ジフェニルスルホン−3,3’−ジスルホニルヒドラジド、p−トルエンスルホニルセミカルバジド、トリヒドラジノトリアジン、ビウレア、炭酸亜鉛等の化学発泡剤等を挙げることができ、該発泡剤の添加量としては、本発明の未架橋ポリエチレン発泡体を構成するエチレン系重合体100重量部に対し1〜20重量部であることが好ましく、特に5〜15重量部の範囲であることが好ましい。
【0052】
本発明のネットを構成する細条の平均密度は0.02〜0.1g/cmである。0.02g/cm未満の場合、発泡体の引張強度が低くなりすぎるため、製品を保護する性能が低下する。また、平均密度が0.1g/cmを超える場合、発泡体が硬すぎ、表面の柔らかな桃などの果物に傷をつけるおそれがあるため、好ましくない。
【発明の効果】
【0053】
本発明によれば、直鎖状の低密度ポリエチレンが本来有している優れた特性を保持したままで、発泡状態が良好(不均一セルや粗大セルが少なく、均一なセルが多い)、かつ発泡倍率が高く、表面特性に優れると共に、リサイクルが可能で安価に製造が可能である発泡体ネットが得られる。
本発明によって得られる発泡体ネットは、高発泡倍率であり、緩衝性や柔軟性に優れるものである。したがって、本発明によって得られる発泡体ネットは、桃、りんご、梨、メロン、トマトなどの果実や野菜などの包装体として好適なものである。
しかも、原料がポリエチレン系樹脂であることから、本発明によって得られる発泡体ネットはリサイクル性にも優れる点で利点がある。
【実施例】
【0054】
以下に、実施例を示して本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例により制限されるものではない。
【0055】
以下に、実施例および比較例で用いた測定方法を示す。

〜エチレン系重合体の製造と評価〜
以下に、製造例を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、断りのない限り、用いた試薬等は市販品、あるいは既知の方法に従って合成したものを用いた。
【0056】
有機変性粘土の粉砕にはジェットミル(セイシン企業社製(商品名)CO−JET SYSTEM α MARK III)を用い、粉砕後の粒径はマイクロトラック粒度分布測定装置(日機装株式会社製(商品名)MT3000)を用いてエタノールを分散剤として測定した。
【0057】
エチレン系重合体製造用触媒の調製、エチレン系重合体の製造および溶媒精製は全て不活性ガス雰囲気下で行った。トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(20wt%)は東ソーファインケム(株)製を用いた。
【0058】
さらに、実施例におけるエチレン系重合体の諸物性は、以下に示す方法により測定した。重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、重量平均分子量と数平均分子量の比(Mw/Mn)およびピークトップ分子量(Mp)は、GPCによって測定した。GPC装置(東ソー(株)製(商品名)HLC−8121GPC/HT)およびカラム(東ソー(株)製(商品名)TSKgel GMHhr−H(20)HT)を用い、カラム温度を140℃に設定し、溶離液として1,2,4−トリクロロベンゼンを用いて測定した。測定試料は1.0mg/mlの濃度で調製し、0.3ml注入して測定した。分子量の検量線は、分子量既知のポリスチレン試料を用いて校正した。なお、MwおよびMnは直鎖状ポリエチレン換算の値として求めた。
【0059】
密度は、JIS K6760(1995)に準拠して密度勾配管法で測定した。
【0060】
MFR(メルトフローレート)は、ASTM D1238条件Eに準ずる方法にて測定を行った。融点は、DSC(エスアイアイ・ナノテクノロジー社製 DSC6200)を用いて、200℃で5分保持したサンプルを−20℃まで冷却させた後、10℃/分で昇温させたときの結晶融解ピークを測定することで算出した。
【0061】
分子量分別は、カラムとしてガラスビーズ充填カラム(直径:21mm、長さ:60cm)を用い、カラム温度を130℃に設定して、サンプル1gをキシレン30mLに溶解させたものを注入する。次に、キシレン/2−エトキシエタノールの比率が5/5のものを展開溶媒として用い、留出物を除去する。その後、キシレンを展開溶媒として用い、カラム中に残った成分を留出させ、ポリマー溶液を得る。得られたポリマー溶液に5倍量のメタノールを添加しポリマー分を沈殿させ、ろ過および乾燥することにより、Mnが10万以上である成分を回収した。
【0062】
長鎖分岐数は、日本電子(株)製JNM−GSX400型核磁気共鳴装置を用いて、13C−NMRによってヘキシル基以上の分岐数を測定した。溶媒はベンゼン−d6/オルトジクロロベンゼン(体積比30/70)である。主鎖メチレン炭素(化学シフト:30ppm)1,000個当たりの個数として、α−炭素(34.6ppm)およびβ−炭素(27.3ppm)のピークの平均値から求めた。
【0063】
溶融張力の測定用試料は、サンプルに耐熱安定剤(チバスペシャリティケミカルズ社製、イルガノックス1010TM;1,500ppm、イルガフォス168TM;1,500ppm)を添加したものを、インターナルミキサー(東洋精機製作所製、商品名ラボプラストミル)を用いて、窒素気流下、190℃、回転数30rpmで30分間混練したものを用いた。
【0064】
溶融張力の測定は、バレル直径9.55mmの毛管粘度計(東洋精機製作所、商品名キャピログラフ)に、長さが8mm,直径が2.095mmのダイスを流入角が90°になるように装着し測定した。温度を160℃に設定し、ピストン降下速度を10mm/分、延伸比を47に設定し、引き取りに必要な荷重(mN)を溶融張力とした。最大延伸比が47未満の場合、破断しない最高の延伸比での引き取りに必要な荷重(mN)を溶融張力とした。

〜発泡体ネットの物性及び成形性評価〜

〜発泡倍率〜
本発明に使用されるエチレン系重合体を成形して得られたネットから発泡体を切り出し、重量Wg)を測定し、JIS K 6767に準拠して、次式で見掛密度を算出した。
見掛密度(g/cm)=W/(5×5×1.5)
発泡倍率は、この見掛密度より、次式で求めた。
発泡倍率=1/見掛密度

〜発泡体ネット性状〜
本発明に使用されるエチレン系重合体を成形して得られた発泡体ネットの外観、および断面における気泡の状態を目視にて評価した。
○:円滑な表面の発泡体形状、均一な気泡状態
△:円滑な表面の発泡体形状、不均一な気泡状態
×:凸凹の発泡体形状、不均一な気泡状態…×

〜細条の平均密度〜
発泡ネットから、幅5cm、長さ5cm、厚さ1.5cmを切り出し、重量(Wg)を測定し、JIS K 6767に準拠して、次式で見かけ密度を算出した。
見かけ密度(g/cm)=W/(5×5×1.5)
発泡倍率は、この見かけ密度より、次式でもとめた。
発泡倍率=1/見かけ密度

〜圧縮強度〜
発泡ネットから幅10mm、長さ50mm、厚さ10mmの試験片を切り出し、引張試験機(エー・アンド・デイ社製、商品名:テンシロンRTE−1210)の圧縮モードを用い、圧縮速度10mm/分にて厚み方向に25%圧縮した時点の圧縮応力に基づき算出した。
【0065】
製造例1
(1)粘土の変性
1Lのフラスコに工業用アルコール(日本アルコール販売社製(商品名)エキネンF−3)300mL及び蒸留水300mLを入れ、濃塩酸15.0g及びジメチルベヘニルアミン(ライオン株式会社製(商品名)アーミンDM22D)42.4g(120mmol)を添加し、45℃に加熱して合成ヘクトライト(Rockwood Additives社製(商品名)ラポナイトRDS)を100g分散させた後、60℃に昇温させてその温度を保持したまま1時間攪拌した。このスラリーを濾別後、60℃の水600mLで2回洗浄し、85℃の乾燥機内で12時間乾燥させることにより122gの有機変性粘土を得た。この有機変性粘土はジェットミル粉砕して、メジアン径を15μmとした。
(2)触媒懸濁液の調製
温度計と還流管が装着された300mLのフラスコを窒素置換した後に(1)で得られた有機変性粘土25.0gとヘキサンを108mL入れ、次いでビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライドを0.2923g、及び20%トリイソブチルアルミニウム142mLを添加して60℃で3時間攪拌した。45℃まで冷却した後に上澄み液を抜き取り、200mLのヘキサンにて5回洗浄後、ヘキサンを200ml加えて触媒懸濁液を得た(固形重量分:9.74wt%)。
(3)重合
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、(2)で得られた触媒懸濁液を146mg(固形分14.2mg相当)加え、65℃に昇温後、1−ブテンを17.5g加え、分圧が0.75MPaになるようにエチレン/水素混合ガスを連続的に供給した(エチレン/水素混合ガス中の水素の濃度:540ppm)。90分経過後に脱圧し、スラリーを濾別後、乾燥することで13.5gのポリマーを得た(活性:950g/g触媒)。このポリマーのMFRは0.6g/10分、密度は936kg/mであり、融点は122℃であった。また、数平均分子量は15,70、重量平均分子量は103,700であり、分子量30,300および205,000の位置にピークが観測された。また、ポリマー中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.03個であり、分子量分別した際のMn10万以上のフラクション中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.16個であり、分子量分別した際のMn10万以上のフラクションの割合は、全ポリマーの16.7wt%であった。また、溶融張力は90mNであった。
【0066】
製造例2
(1)粘土の変性
1Lのフラスコに工業用アルコール(日本アルコール販売社製(商品名)エキネンF−3)300mL及び蒸留水300mLを入れ、濃塩酸18.8g及びジメチルベヘニルアミン(ライオン株式会社製(商品名)アーミンDM22D)53.0g(150mmol)を添加し、45℃に加熱して合成ヘクトライト(Rockwood Additives社製(商品名)ラポナイトRDS)を100g分散させた後、60℃に昇温させてその温度を保持したまま1時間攪拌した。このスラリーを濾別後、60℃の水600mLで2回洗浄し、85℃の乾燥機内で12時間乾燥させることにより135gの有機変性粘土を得た。この有機変性粘土はジェットミル粉砕して、メジアン径を15μmとした。
(2)触媒懸濁液の調製
温度計と還流管が装着された300mLのフラスコを窒素置換した後に(1)で得られた有機変性粘土25.0gとヘキサンを108mL入れ、次いでジメチルシリレンビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリドを0.3485g、及び20%トリイソブチルアルミニウム142mLを添加して60℃で3時間攪拌した。45℃まで冷却した後に上澄み液を抜き取り、200mLのヘキサンにて5回洗浄後、ヘキサンを200ml加えて触媒懸濁液を得た(固形重量分:10.7wt%)。
(3)重合
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、(2)で得られた触媒懸濁液を75mg(固形分8.0mg相当)加え、85℃に昇温後、分圧が1.20MPaになるようにエチレンガスを連続的に供給した。90分経過後に脱圧し、スラリーを濾別後、乾燥することで63.2gのポリマーを得た(活性:7,900g/g触媒)。このポリマーのMFRは0.3g/10分、密度は954kg/mであり、融点は132℃であった。また、数平均分子量は11、400、重量平均分子量は43,000であり、分子量18,100および189,200の位置にピークが観測された。また、ポリマー中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.05個であり、分子量分別した際のMn10万以上のフラクション中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.17個であった。また、分子量分別した際のMn10万以上のフラクションの割合は、全ポリマーの9.2wt%であった。また、溶融張力は 95mNであった。
【0067】
製造例3
(1)粘土の変性
1Lのフラスコに工業用アルコール(日本アルコール販売社製(商品名)エキネンF−3)300mL及び蒸留水300mLを入れ、濃塩酸12.5g及びジメチルベヘニルアミン(ライオン株式会社製(商品名)アーミンDM22D)35.3g(100mmol)を添加し、45℃に加熱して合成ヘクトライト(Rockwood Additives社製(商品名)ラポナイトRDS)を100g分散させた後、60℃に昇温させてその温度を保持したまま1時間攪拌した。このスラリーを濾別後、60℃の水600mLで2回洗浄し、85℃の乾燥機内で12時間乾燥させることにより118gの有機変性粘土を得た。この有機変性粘土はジェットミル粉砕して、メジアン径を15μmとした。
(2)触媒懸濁液の調製
温度計と還流管が装着された300mLのフラスコを窒素置換した後に(1)で得られた有機変性粘土25.0gとヘキサンを108mL入れ、次いでジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)(4,7−ジメチル−1−インデニル)ジルコニウムジクロリドを0.4266g、及び20%トリイソブチルアルミニウム142mLを添加して60℃で3時間攪拌した。45℃まで冷却した後に上澄み液を抜き取り、200mLのヘキサンにて5回洗浄後、ヘキサンを200ml加えて触媒懸濁液を得た(固形重量分:12.5wt%)。
(3)重合
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、(2)で得られた触媒懸濁液を105mg(固形分13.1mg相当)加え、85℃に昇温後、分圧が0.90MPaになるようにエチレンガスを連続的に供給した。90分経過後に脱圧し、スラリーを濾別後、乾燥することで50.2gのポリマーを得た(活性:3,800g/g触媒)。このポリマーのMFRは9.9g/10分、密度は956kg/mであり、融点は135℃であった。また、数平均分子量は17、900、重量平均分子量は65、800であり、分子量36,500および297,000の位置にピークが観測された。また、ポリマー中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.10個であり、分子量分別した際のMn10万以上のフラクション中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.20個であった。また、分子量分別した際のMn10万以上のフラクションの割合は、全ポリマーの7.7wt%であった。また、溶融張力は30mNであった。
【0068】
製造例4
(1)粘土の変性
実施例1と同様に行った。
(2)触媒懸濁液の調製
ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド/0.2923gの代わりに、ジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)(2,4,7−トリメチル−1−インデニル)ジルコニウムジクロリド/0.4406gを用いた以外は、実施例1と同様に実施した(固形重量分:11.5wt%)。
(3)重合
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、(2)で得られた触媒懸濁液を90mg(固形分10.4mg相当)加え、65℃に昇温後、1−ブテンを17.5g加え、分圧が0.75MPaになるようにエチレン/水素混合ガスを連続的に供給した(エチレン/水素混合ガス中の水素の濃度:550ppm)。90分経過後に脱圧し、スラリーを濾別後、乾燥することで61.4gのポリマーを得た(活性:5,900g/g触媒)。このポリマーのMFRは0.1g/10分、密度は926kg/mであり、融点は112℃であった。また、数平均分子量は21,900、重量平均分子量は127,000であり、分子量31,300および247,800の位置にピークが観測された。また、ポリマー中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.17個であり、分子量分別した際のMn10万以上のフラクション中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.32個であった。また、分子量分別した際のMn10万以上のフラクションの割合は、全ポリマーの36.9wt%であった。また、溶融張力は140mNであった。
【0069】
製造例5
(1)粘土の変性
実施例1と同様に行った。
(2)触媒懸濁液の調製
ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド/0.2923gの代わりに、ジメチルメチレン(シクロペンタジエニル)(2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド/0.5447gを用いた以外は、実施例1と同様に実施した(固形重量分:10.9wt%)。
(3)重合
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、(2)で得られた触媒懸濁液を86mg(固形分9.4mg相当)加え、65℃に昇温後、1−ブテンを17.5g加え、分圧が0.75MPaになるようにエチレン/水素混合ガスを連続的に供給した(エチレン/水素混合ガス中の水素の濃度:610ppm)。90分経過後に脱圧し、スラリーを濾別後、乾燥することで17.9gのポリマーを得た(活性:1,900g/g触媒)。このポリマーのMFRは5.0g/10分、密度は910kg/mであり、融点は80℃および99℃であった。また、数平均分子量は28,000、重量平均分子量は82,300であり、分子量42,500および260,900の位置にピークが観測された。また、ポリマー中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.25個であり、分子量分別した際のMn10万以上のフラクション中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.40個であった。また、分子量分別した際のMn10万以上のフラクションの割合は、全ポリマーの39.8wt%であった。また、溶融張力は45mNであった。
【0070】
製造例6
(1)粘土の変性
(2)触媒懸濁液の調製
実施例4と同様に行った。
(3)重合
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、(2)で得られた触媒懸濁液を64mg(固形分7.3mg相当)加え、70℃に昇温後、1−ブテンを17.6g加え、分圧が0.80MPaになるようにエチレン/水素混合ガスを連続的に供給した(エチレン/水素混合ガス中の水素の濃度:570ppm)。90分経過後に脱圧し、スラリーを濾別後、乾燥することで61.7gのポリマーを得た(活性:8,500g/g触媒)。このポリマーのMFRは1.4g/10分、密度は929kg/mであり、融点は117℃であった。また、数平均分子量は19,500、重量平均分子量は92,700であり、分子量31,200および183,200の位置にピークが観測された。また、ポリマー中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.16個であり、分子量分別した際のMn10万以上のフラクション中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.31個であった。また、分子量分別した際のMn10万以上のフラクションの割合は、全ポリマーの21.8wt%であった。また、溶融張力は78mNであった。
【0071】
製造例7
(1)粘土の変性
実施例2と同様に行った。
(2)触媒懸濁液の調製
ジメチルシリレンビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド/0.3485gの代わりに、ジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)(2,4,7−トリメチル−1−インデニル)ジルコニウムジクロリド/0.4406gを用いた以外は、実施例2と同様に実施した(固形重量分:11.9wt%)。
(3)重合
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、(2)で得られた触媒懸濁液を54mg(固形分6.4mg相当)加え、70℃に昇温後、1−ブテンを17.6g加え、分圧が0.80MPaになるようにエチレン/水素混合ガスを連続的に供給した(エチレン/水素混合ガス中の水素の濃度:580ppm)。90分経過後に脱圧し、スラリーを濾別後、乾燥することで37.6gのポリマーを得た(活性:5,900g/g触媒)。このポリマーのMFRは0.1g/10分、密度は925kg/mであり、融点は114℃であった。また、数平均分子量は26,300、重量平均分子量は146,300であり、分子量42,800および260,800の位置にピークが観測された。また、ポリマー中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.20個であり、分子量分別した際のMn10万以上のフラクション中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.37個であった。また、分子量分別した際のMn10万以上のフラクションの割合は、全ポリマーの32.7wt%であった。また、溶融張力は150mNであった。
【0072】
製造例8
(1)粘土の変性
1Lのフラスコに工業用アルコール(日本アルコール販売社製(商品名)エキネンF−3)300mL及び蒸留水300mLを入れ、濃塩酸17.5g及びジメチルベヘニルアミン(ライオン株式会社製(商品名)アーミンDM22D)49.4g(140mmol)を添加し、45℃に加熱して合成ヘクトライト(Rockwood Additives社製(商品名)ラポナイトRDS)を100g分散させた後、60℃に昇温させてその温度を保持したまま1時間攪拌した。このスラリーを濾別後、60℃の水600mLで2回洗浄し、85℃の乾燥機内で12時間乾燥させることにより132gの有機変性粘土を得た。この有機変性粘土はジェットミル粉砕して、メジアン径を15μmとした。
(2)触媒懸濁液の調製
温度計と還流管が装着された300mLのフラスコを窒素置換した後に(1)で得られた有機変性粘土25.0gとヘキサンを108mL入れ、次いでジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)(2,4,7−トリメチルインデニル)ジルコニウムジクロリドを0.4406g、及び20%トリイソブチルアルミニウム142mLを添加して60℃で3時間攪拌した。45℃まで冷却した後に上澄み液を抜き取り、200mLのヘキサンにて5回洗浄後、ヘキサンを200ml加えて触媒懸濁液を得た(固形重量分:12.4wt%)。
(3)重合
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、(2)で得られた触媒懸濁液を52mg(固形分6.4mg相当)加え、70℃に昇温後、1−ブテンを17.6g加え、分圧が0.80MPaになるようにエチレン/水素混合ガスを連続的に供給した(エチレン/水素混合ガス中の水素の濃度:590ppm)。90分経過後に脱圧し、スラリーを濾別後、乾燥することで61.8gのポリマーを得た(活性:9,700g/g触媒)。このポリマーのMFRは1.6g/10分、密度は930kg/mであり、融点は118℃であった。また、数平均分子量は17,600、重量平均分子量は86,700であり、分子量30,500および155,300の位置にピークが観測された。また、ポリマー中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.14個であり、分子量分別した際のMn10万以上のフラクション中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.27個であった。また、分子量分別した際のMn10万以上のフラクションの割合は、全ポリマーの20.1wt%であった。また、溶融張力は35mNであった。
【0073】
製造例9
(1)粘土の変性
1Lのフラスコに工業用アルコール(日本アルコール販売社製(商品名)エキネンF−3)300mL及び蒸留水300mLを入れ、濃塩酸20.0g及びジメチルベヘニルアミン(ライオン株式会社製(商品名)アーミンDM22D)56.5g(160mmol)を添加し、45℃に加熱して合成ヘクトライト(Rockwood Additives社製(商品名)ラポナイトRDS)を100g分散させた後、60℃に昇温させてその温度を保持したまま1時間攪拌した。このスラリーを濾別後、60℃の水600mLで2回洗浄し、85℃の乾燥機内で12時間乾燥させることにより145gの有機変性粘土を得た。この有機変性粘土はジェットミル粉砕して、メジアン径を15μmとした。
(2)触媒懸濁液の調製
温度計と還流管が装着された300mLのフラスコを窒素置換した後に(1)で得られた有機変性粘土25.0gとヘキサンを108mL入れ、次いでジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)(2,4,7−トリメチル−1−インデニル)ジルコニウムジクロリドを0.4406g、及び20%トリイソブチルアルミニウム142mLを添加して60℃で3時間攪拌した。45℃まで冷却した後に上澄み液を抜き取り、200mLのヘキサンにて5回洗浄後、ヘキサンを200ml加えて触媒懸濁液を得た(固形重量分:11.2wt%)。
(3)重合
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、(2)で得られた触媒懸濁液を74mg(固形分8.3mg相当)加え、65℃に昇温後、1−ブテンを17.5g加え、分圧が0.75MPaになるようにエチレン/水素混合ガスを連続的に供給した(エチレン/水素混合ガス中の水素の濃度:570ppm)。90分経過後に脱圧し、スラリーを濾別後、乾燥することで51.5gのポリマーを得た(活性:6,200g/g触媒)。このポリマーのMFRは0.8g/10分、密度は928kg/mであり、融点は115℃であった。また、数平均分子量は17,900、重量平均分子量は99,300であり、分子量28,100および229,100の位置にピークが観測された。また、ポリマー中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.14個であり、分子量分別した際のMn10万以上のフラクション中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.26個であった。また、分子量分別した際のMn10万以上のフラクションの割合は、全ポリマーの25.4wt%であった。また、溶融張力は90mNでった。
【0074】
製造例10
(1)粘土の変性
(2)触媒懸濁液の調製
製造例4と同様に行った。
(3)重合
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、(2)で得られた触媒懸濁液を125mg(固形分15.0 mg相当)加え、65℃に昇温後、1−ブテンを17.5g加え、分圧が0.75MPaになるようにエチレン/水素混合ガスを連続的に供給した(エチレン/水素混合ガス中の水素の濃度:1,000ppm)。90分経過後に脱圧し、スラリーを濾別後、乾燥することで75.0gのポリマーを得た(活性:5,000g/g触媒)。このポリマーのMFRは1.0g/10分、密度は920kg/mであり、融点は108℃であった。また、数平均分子量は20,700、重量平均分子量は105,700であり、分子量32,400および250,300の位置にピークが観測された。また、ポリマー中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.19個であり、分子量分別した際のMn10万以上のフラクション中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.34個であった。また、分子量分別した際のMn10万以上のフラクションの割合は、全ポリマーの24.6wt%であった。また、溶融張力は81mNであった。
【0075】
製造例11
(1)粘土の変性
(2)触媒懸濁液の調製
製造例4と同様に行った。
(3)重合
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、(2)で得られた触媒懸濁液を58mg(固形分7.0mg相当)加え、80℃に昇温後、1−ブテンを8.3g加え、分圧が0.85MPaになるようにエチレン/水素混合ガスを連続的に供給した(エチレン/水素混合ガス中の水素の濃度:850ppm)。90分経過後に脱圧し、スラリーを濾別後、乾燥することで49.0gのポリマーを得た(活性:7,000g/g触媒)。このポリマーのMFRは3.7g/10分、密度は939kg/mであり、融点は125℃であった。また、数平均分子量は20,300、重量平均分子量は75,200であり、分子量40,700および216,200の位置にピークが観測された。また、ポリマー中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.06個であり、分子量分別した際のMn10万以上のフラクション中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.17個であった。また、分子量分別した際のMn10万以上のフラクションの割合は、全ポリマーの14.3wt%であった。また、溶融張力は50mNであった。
【0076】
製造例12
(1)粘土の変性
(2)触媒懸濁液の調製
製造例4と同様に行った。
(3)重合
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、(2)で得られた触媒懸濁液を60mg(固形分7.2mg相当)加え、80℃に昇温後、1−ブテンを8.3g加え、分圧が0.85MPaになるようにエチレン/水素混合ガスを連続的に供給した(エチレン/水素混合ガス中の水素の濃度:350ppm)。90分経過後に脱圧し、スラリーを濾別後、乾燥することで54.0gのポリマーを得た(活性:7,500g/g触媒)。このポリマーのMFRは0.4g/10分、密度は935kg/mであり、融点は125℃であった。また、数平均分子量は35,500、重量平均分子量は124,300であり、分子量71,200および338,100の位置にピークが観測された。また、ポリマー中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.10個であり、分子量分別した際のMn10万以上のフラクション中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.20個であった。また、分子量分別した際のMn10万以上のフラクションの割合は、全ポリマーの17.0wt%であった。また、溶融張力は95mNであった。
【0077】
製造例13
(1)粘土の変性
(2)触媒懸濁液の調製
製造例4と同様に行った。
(3)重合
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、(2)で得られた触媒懸濁液を70mg(固形分8.4mg相当)加え、80℃に昇温後、1−ブテンを2.4g加え、分圧が0.90MPaになるようにエチレン/水素混合ガスを連続的に供給した(エチレン/水素混合ガス中の水素の濃度:750ppm)。90分経過後に脱圧し、スラリーを濾別後、乾燥することで63.0gのポリマーを得た(活性:7,500g/g触媒)。このポリマーのMFRは15.5g/10分、密度は954kg/mであり、融点は135℃であった。また、数平均分子量は15,500、重量平均分子量は52,700であり、分子量27,900および179,000の位置にピークが観測された。また、ポリマー中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.05個であり、分子量分別した際のMn10万以上のフラクション中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.16個であった。また、分子量分別した際のMn10万以上のフラクションの割合は、全ポリマーの6.5wt%であった。また、溶融張力は35mNであった。
【0078】
製造例14
(1)粘土の変性
(2)触媒懸濁液の調製
製造例4と同様に行った。
(3)重合
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、(2)で得られた触媒懸濁液を70mg(固形分8.4mg相当)加え、80℃に昇温後、分圧が0.90MPaになるようにエチレン/水素混合ガスを連続的に供給した(エチレン/水素混合ガス中の水素の濃度:550ppm)。90分経過後に脱圧し、スラリーを濾別後、乾燥することで58.8gのポリマーを得た(活性:7,000g/g触媒)。このポリマーのMFRは5.9g/10分、密度は959kg/mであり、融点は137℃であった。また、数平均分子量は16,700、重量平均分子量は58,500であり、分子量30,100および176,600の位置にピークが観測された。また、ポリマー中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.04個であり、分子量分別した際のMn10万以上のフラクション中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.15個であった。また、分子量分別した際のMn10万以上のフラクションの割合は、全ポリマーの5.7wt%であった。また、溶融張力は40mNであった。
【0079】
製造例15
(1)粘土の変性
1Lのフラスコに工業用アルコール(日本アルコール販売社製(商品名)エキネンF−3)300mL及び蒸留水300mLを入れ、濃塩酸18.8g及びジメチルヘキサコシルアミン(Me2N(C26H53)、常法によって合成)49.1g(120mmol)を添加し、45℃に加熱して合成ヘクトライト(Rockwood Additives社製(商品名)ラポナイトRDS)を100g分散させた後、60℃に昇温させてその温度を保持したまま1時間攪拌した。このスラリーを濾別後、60℃の水600mLで2回洗浄し、85℃の乾燥機内で12時間乾燥させることにより140gの有機変性粘土を得た。この有機変性粘土はジェットミル粉砕して、メジアン径を14μmとした。
(2)触媒懸濁液の調製
温度計と還流管が装着された300mLのフラスコを窒素置換した後に(1)で得られた有機変性粘土25.0gとヘキサンを108mL入れ、次いでジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)(2、4,7−トリメチル−1−インデニル)ジルコニウムジクロリドを0.4406g、及び20%トリイソブチルアルミニウム142mLを添加して60℃で3時間攪拌した。45℃まで冷却した後に上澄み液を抜き取り、200mLのヘキサンにて5回洗浄後、ヘキサンを200ml加えて触媒懸濁液を得た(固形重量分:12.0wt%)
(3)重合
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、(2)で得られた触媒懸濁液を75mg(固形分9.0mg相当)加え、80℃に昇温後、1−ブテンを8.3g加え、分圧が0.85MPaになるようにエチレン/水素混合ガスを連続的に供給した(エチレン/水素混合ガス中の水素の濃度:850ppm)。90分経過後に脱圧し、スラリーを濾別後、乾燥することで58.5gのポリマーを得た(活性:6,500g/g触媒)。このポリマーのMFRは4.0g/10分、密度は941kg/mであり、融点は125℃であった。また、数平均分子量は21,150、重量平均分子量は74,000であり、分子量41,500および217,050の位置にピークが観測された。また、ポリマー中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.07個であり、分子量分別した際のMn10万以上のフラクション中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.18個であった。また、分子量分別した際のMn10万以上のフラクションの割合は、全ポリマーの14.8wt%であった。また、溶融張力は49mNであった。
【0080】
製造例16
(1)粘土の変性
1Lのフラスコに工業用アルコール(日本アルコール販売社製(商品名)エキネンF−3)300mL及び蒸留水300mLを入れ、濃塩酸18.8g及びメチルジオレイルアミン(ライオン株式会社製(商品名)アーミンM2O)53.1g(100mmol)を添加し、45℃に加熱して(Rockwood Additives社製(商品名)ラポナイトRD)を100g分散させた後、60℃に昇温させてその温度を保持したまま1時間攪拌した。
このスラリーを濾別後、60℃の水600mLで2回洗浄し、85℃の乾燥機内で12時間乾燥させることにより138gの有機変性粘土を得た。この有機変性粘土はジェットミル粉砕して、メジアン径を12μmとした。
(2)触媒懸濁液の調製
温度計と還流管が装着された300mLのフラスコを窒素置換した後に(1)で得られた有機変性粘土25.0gとヘキサンを108mL入れ、次いでジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)(4,7−ジメチル−1−インデニル)ジルコニウムジクロリドを0.4266g、及び20%トリイソブチルアルミニウム142mLを添加して60℃で3時間攪拌した。45℃まで冷却した後に上澄み液を抜き取り、200mLのヘキサンにて5回洗浄後、ヘキサンを200ml加えて触媒懸濁液を得た(固形重量分:12.0wt%)。
(3)重合
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、(2)で得られた触媒懸濁液を66mg(固形分7.9mg相当)加え、70℃に昇温後、1−ブテンを23.8g加え、分圧が1.20MPaになるようにエチレンガスを連続的に供給した。90分経過後に脱圧し、スラリーを濾別後、乾燥することで43.6gのポリマーを得た(活性:5,500g/g触媒)。このポリマーのMFRは72.4g/10分、密度は954kg/mであり、融点は114℃であった。また、数平均分子量は15,600、重量平均分子量は37,300であり、分子量30,300の位置にのみピークが観測された。また、ポリマー中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.01個未満であり、分子量分別した際のMn10万以上のフラクション中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.01個未満であった。また、分子量分別した際のMn10万以上のフラクションの割合は、全ポリマーの5.0wt%であった。また、溶融張力は10mN未満であった。
【0081】
製造例17
(1)粘土の変性
製造例16と同様に行った。
(2)触媒懸濁液の調製
温度計と還流管が装着された300mLのフラスコを窒素置換した後に(1)で得られた有機変性粘土25.0gとヘキサンを108mL入れ、次いでジメチルシリレンビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリドを0.3485g、及び20%トリイソブチルアルミニウム142mLを添加して60℃で3時間攪拌した。45℃まで冷却した後に上澄み液を抜き取り、200mLのヘキサンにて5回洗浄後、ヘキサンを200ml加えて触媒懸濁液を得た(固形重量分:12.0wt%)。
(3)重合
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、(2)で得られた触媒懸濁液を93mg(固形分11.2mg相当)加え、85℃に昇温後、1−ブテンを15.8g加え、分圧が1.20MPaになるようにエチレンを連続的に供給した。90分経過後に脱圧し、スラリーを濾別後、乾燥することで67.0gのポリマーを得た(活性:6,000g/g触媒)。このポリマーのMFRは200g/10分以上であり、密度は955kg/mであり、融点は136℃であった。数平均分子量は8,900、重量平均分子量は18,000であり、分子量13,000の位置にのみピークが観測された。また、ポリマー中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.01個未満であり、分子量分別した際のMn10万以上のフラクションは得られなかった。また、溶融張力は10mN未満であった。
【0082】
製造例18
(1)粘土の変性
(2)触媒懸濁液の調製
製造例16と同様に行った。
(3)重合
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、(2)で得られた触媒懸濁液を105mg(固形分12.6mg相当)加え、85℃に昇温後、分圧が0.90MPaになるようにエチレンを連続的に供給した。90分経過後に脱圧し、スラリーを濾別後、乾燥することで78.1gのポリマーを得た(活性:6,200g/g触媒)。このポリマーのMFRは200g/10分以上であり、密度は949kg/m、融点は135℃であった。数平均分子量は8,700、重量平均分子量は20,000であり、分子量13,100の位置にのみピークが観測された。また、ポリマー中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.01個未満であり、分子量分別した際のMn10万以上のフラクションは得られなかった。また、溶融張力は10mN未満であった。
【0083】
製造例19
(1)粘土の変性
製造例16と同様に行った
(2)触媒懸濁液の調製
製造例17と同様に行った。
(3)重合
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、(2)で得られた触媒懸濁液を110mg(固形分13.2mg相当)加え、85℃に昇温後、分圧が1.20MPaになるようにエチレンを連続的に供給した。90分経過後に脱圧し、スラリーを濾別後、乾燥することで72.6gのポリマーを得た(活性:5,500g/g触媒)。このポリマーのMFRは200g/10分以上であり、密度は944kg/mであり、融点は132℃であった。数平均分子量は9,100、重量平均分子量は 19,900であり、分子量13,600の位置にのみピークが観測された。また、ポリマー中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.01個未満であり、分子量分別した際のMn10万以上のフラクションは得られなかった。また、溶融張力は10mN未満であった。
【0084】
製造例20
(1)粘土の変性
製造例1と同様に行った。
(2)触媒懸濁液の調製
温度計と還流管が装着された300mLのフラスコを窒素置換した後に(1)で得られた有機変性粘土25.0gをヘキサン165mLに懸濁させ、ジメチルシランジイルビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド0.3485gおよびトリエチルアルミニウムのヘキサン溶液(1.18M)85mLを添加して60℃で3時間撹拌した。静置して室温まで冷却後に上澄み液を抜き取り、1%トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液200mLにて2回洗浄した。洗浄後の上澄み液を抜き出し、5%トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液にて全体を250mLとした。次いで、別途ジフェニルメチレン(1−シクロペンタジエニル)(2,7−ジ−tert−ブチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド0.1165gのヘキサン10mL懸濁液に20%トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(0.71M)5mlを加えることにより調製した溶液を添加して、室温で6時間撹拌した。静置して上澄み液を除去、ヘキサン200mLにて2回洗浄後、ヘキサンを200mL加えて触媒懸濁液を得た(固形重量分:12.0wt%)。
(3)重合
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、(2)で得られた触媒懸濁液を125mg(固形分15.0mg相当)加え、85℃に昇温後、1−ブテンを2.4g加え、分圧が0.90MPaになるようにエチレンを連続的に供給した。90分経過後に脱圧し、スラリーを濾別後、乾燥することで45.0gのポリマーを得た(活性:3,000g/g触媒)。このポリマーのMFRは4.4g/10分であり、密度は951kg/mであり、融点は128℃であった。数平均分子量は9,100、重量平均分子量は77,100であり、分子量10,400および168,400の位置にピークが観測された。また、ポリマー中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.11個であり、分子量分別した際のMn10万以上のフラクション中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.24個であった。また、分子量分別した際のMn10万以上のフラクションの割合は、全ポリマーの15.7wt%であった。また、溶融張力210mNであった。
【0085】
製造例21
(1)粘土の変性
製造例16と同様に行った。
(2)触媒懸濁液の調製
温度計と還流管が装着された300mLのフラスコを窒素置換した後に(1)で得られた有機変性粘土25.0gをヘキサン165mLに懸濁させ、ジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)(2,4,7−トリメチル−1−インデニル)ジルコニウムジクロリドを0.4406gおよびトリエチルアルミニウムのヘキサン溶液(1.18M)85mLを添加して60℃で3時間撹拌した。静置して室温まで冷却後に上澄み液を抜き取り、1%トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液200mLにて2回洗浄した。洗浄後の上澄み液を抜き出し、5%トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液にて全体を250mLとした。次いで、別途ジフェニルメチレン(1−シクロペンタジエニル)(9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド0.062gのヘキサン10mL懸濁液に20%トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(0.71M)5mlを加えることにより調製した溶液を添加して、室温で6時間撹拌した。静置して上澄み液を除去、ヘキサン200mLにて2回洗浄後、ヘキサンを200mL加えて触媒懸濁液を得た(固形重量分:12.0wt%)。
(3)重合
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、(2)で得られた触媒懸濁液を92mg(固形分11.0mg相当)加え、85℃に昇温後、1−ブテンを16.6g加え、分圧が0.80MPaになるようにエチレンを連続的に供給した。90分経過後に脱圧し、スラリーを濾別後、乾燥することで59.7gのポリマーを得た(活性:5,430g/g触媒)。このポリマーのMFRは12.2g/10分であり、密度は932kg/mであり、融点は120℃であった。数平均分子量は19,600、重量平均分子量は74,300であり、分子量35,500の位置にピークが観測された。また、ポリマー中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.04個であり、分子量分別した際のMn10万以上のフラクション中に含まれる長鎖分岐数は、主鎖1000炭素数あたり0.07個であった。また、分子量分別した際のMn10万以上のフラクションの割合は、全ポリマーの12.5wt%であった。また、溶融張力は15mNであった。
【0086】
実施例1
製造例1で得られたエチレン系重合体100重量部に対し、発泡核剤としてタルク(商品名:MS、日本タルク製、平均粒径8μm)を0.1重量部の割合で含有する発泡成形用ポリエチレン系樹脂組成物をドライブレンドにより調製した。そして、バレルの途中に揮発性液体注入用のバレル孔を有する単軸押出機(スクリュー径50mmφ、L/D=36、共伸機械製)の発泡成形用押出設備を用い、発泡成形用ポリエチレン系樹脂組成物を15kg/時で供給し、溶融混練を行った後、圧縮された液状ブタンを1200g/時でバレル孔から圧入して、分散させ、130℃に設定したストランドダイ(16穴)によりストランド状の発泡成形体を押出した。
【0087】
得られた発泡体は、表面の平滑性が高く均一な微細セルを有しており、発泡倍率は35倍であった。圧縮強度も一般的な高圧法低密度ポリエチレン発泡体よりも良好である事を確認した。結果を表1に示す。
【0088】
実施例2〜10
エチレン系重合体を表1に変えた以外は実施例1と同様に行った。結果を表1に示す。
【0089】
実施例11
発泡成形時の液状ブタン量を100g/時に変えた以外は、実施例1と同様に行った。結果を表1に示す。
【0090】
比較例1〜12
エチレン系重合体を表2に変えた以外は実施例1と同様に行った。結果を表2に示す。
【0091】
比較例1、2、4、5、10は、全て発泡体の圧縮強度が高すぎ、緩衝性能に劣るため好ましくない。

比較例13
発泡成形時の液状ブタン量を60g/時に変えた以外は、実施例1と同様に行った。
【0092】
結果を表2に示す。
【0093】
【表1】

【0094】
【表2】

【産業上の利用可能性】
【0095】
本発明によって得られる発泡体ネットは、高発泡倍率であり、緩衝性や柔軟性に優れるものである。したがって、本発明によって得られる発泡体ネットは、桃、りんご、梨、メロン、トマトなどの果実や野菜などの包装体として好適に使用可能である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
エチレンから導かれる繰り返し単位、又は、エチレンから導かれる繰り返し単位及び炭素数3〜8のα−オレフィンから導かれる繰り返し単位からなり、下記(A)〜(E)の要件を満足することを特徴とするエチレン系重合体を基材樹脂とする発泡体からなる多数の細条が相互に交差し、その交差部が互いに融着してなる網目状に構成された発泡体ネットであって、該ネットを構成する細条の平均密度が0.02〜0.1g/cm3であることを特徴とするエチレン系樹脂発泡体ネット。
(A)密度[d(kg/m)]が920以上945未満。
(B)190℃、2.16kg荷重で測定したメルトフローレート[MFR(g/10分)]が0.1以上20以下。
(C)重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が2.0以上7.0以下。
(D)分子量分別した際のMnが10万以上のフラクション中に長鎖分岐を主鎖1000炭素数あたり0.15個以上。
(E)流動の活性化エネルギー[Ea(kJ/mol)]が下記式(1)を満足する。
30<Ea<60 (1)
(F)50℃におけるn−ヘプタン抽出量が0.2重量%以下。

【公開番号】特開2013−43922(P2013−43922A)
【公開日】平成25年3月4日(2013.3.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−181622(P2011−181622)
【出願日】平成23年8月23日(2011.8.23)
【出願人】(000003300)東ソー株式会社 (1,901)
【Fターム(参考)】