説明

エチレン系樹脂組成物、成形品、電線及びケーブル

【課題】高温で荷重を加えたときの変形量が少なく、かつ、高温で荷重を加えた後、荷重を取り除いて冷却した後の変形量が少ない成形品を与えるエチレン系樹脂組成物を提供する。
【解決手段】エチレン−α−オレフィン共重合体(I)99〜60重量部と、エチレン−α−オレフィン共重合体(II)1〜40重量部と、二重結合を有するアルコキシシラン化合物0.1〜4重量部と、有機過酸化物0.01〜4重量部とを含むエチレン系樹脂組成物。
エチレン−α−オレフィン共重合体(I)
(a1)メルトフローレートが0.05〜20g/10分
(a2)密度が905〜935kg/m3
(a3)流動の活性化エネルギーが40kJ/mol以上
エチレン−α−オレフィン共重合体(II)
(b1)数平均分子量が30000g/mol以上
(b2)密度が905〜940kg/m3
(b3)流動の活性化エネルギーが35kJ/mol未満

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エチレン系樹脂組成物成形品、電線及びケーブルに関するものである。
【背景技術】
【0002】
エチレン系樹脂はフィルムやシート、パイプ等、様々な成形品の材料として使用されている。特に耐熱性や耐溶剤性の求められる用途においては、エチレン系樹脂、アルコキシシラン化合物および有機過酸化物を含有する樹脂組成物を溶融混練して所望の形状に成形することにより得られるシラン架橋されたエチレン系樹脂製成形品が幅広く使用されている。例えば特許文献1には、シランによる架橋の度合いが高い成形品を与えるエチレン系樹脂組成物として、エチレン−α−オレフィン共重合体とアルコキシシラン化合物と有機過酸化物を含有する組成物が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2009−227764号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
シラン架橋されたエチレン系樹脂製成形品の中でも、例えば一部の電線被覆用途に用いられるものなどには、成形品に高温で荷重を加えたときの変形量が少なく、かつ、高温で荷重を加えた後、荷重を取り除いて冷却した後の変形量が少ないことが求められるようになってきており、このような特性の改良が求められていた。
かかる状況のもと、本発明が解決しようとする課題は、高温で荷重を加えたときの変形量が少なく、かつ、高温で荷重を加えた後、荷重を取り除いて冷却した後の変形量が少ない成形品を与えるエチレン系樹脂組成物、およびかかる樹脂組成物からなる成形品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
すなわち本発明の第一は、下記要件(a1)、(a2)および(a3)の全てを充足するエチレン−α−オレフィン共重合体(I)99〜60重量部と、
下記要件(b1)、(b2)および(b3)の全てを充足するエチレン−α−オレフィン共重合体(II)1〜40重量部と(ただしエチレン−α−オレフィン共重合体(I)とエチレン−α−オレフィン共重合体(II)の合計重量を100重量部とする)、
前記エチレン−α−オレフィン共重合体(I)とエチレン−α−オレフィン共重合体(II)の合計重量100重量部に対し、
二重結合を有するアルコキシシラン化合物0.1〜4重量部と、
有機過酸化物0.01〜4重量部とを含むエチレン系樹脂組成物である。
エチレン−α−オレフィン共重合体(I)
(a1)メルトフローレート(MFR)が0.05〜20g/10分であること。
(a2)密度が905〜935kg/m3であること。
(a3)流動の活性化エネルギー(Ea)が40kJ/mol以上であること。
エチレン−α−オレフィン共重合体(II)
(b1)数平均分子量が30000g/mol以上であること。
(b2)密度が905〜940kg/m3であること。
(b3)流動の活性化エネルギー(Ea)が35kJ/mol未満であること。
【0006】
本発明の第二は、前記エチレン系樹脂組成物を成形して得られる成形品である。
本発明の第三は、導体が前記樹脂組成物により被覆されてなる電線である。
本発明の第四は、電線束と、該電線束を被覆してなるシースとを有するケーブルであって、
前記電線束は、導体が樹脂または樹脂組成物により被覆された電線を複数本束ねてなる電線束であり、
前記シースが、前記エチレン系樹脂組成物からなるシースであるケーブルである。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、高温で荷重を加えたときの変形量が少なく、かつ、高温で荷重を加えた後、荷重を取り除いて冷却した後の変形量が少ない成形品を与えるエチレン系樹脂組成物、およびかかる樹脂組成物からなる成形品を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0008】
本発明は、下記要件(a1)、(a2)および(a3)の全てを充足するエチレン−α−オレフィン共重合体(I)99〜60重量部と、
下記要件(b1)、(b2)および(b3)の全てを充足するエチレン−α−オレフィン共重合体(II)1〜40重量部と(ただしエチレン−α−オレフィン共重合体(I)とエチレン−α−オレフィン共重合体(II)の合計重量を100重量部とする)、
前記エチレン−α−オレフィン共重合体(I)とエチレン−α−オレフィン共重合体(II)の合計重量100重量部に対し、
二重結合を有するアルコキシシラン化合物0.1〜4重量部と、
有機過酸化物0.01〜4重量部とを含むエチレン系樹脂組成物である。
エチレン−α−オレフィン共重合体(I)
(a1)メルトフローレート(MFR)が0.05〜20g/10分であること。
(a2)密度が905〜935kg/m3であること。
(a3)流動の活性化エネルギー(Ea)が40kJ/mol以上であること。
エチレン−α−オレフィン共重合体(II)
(b1)数平均分子量が30000g/mol以上であること。
(b2)密度が905〜940kg/m3であること。
(b3)流動の活性化エネルギー(Ea)が35kJ/mol未満であること。
【0009】
本発明におけるエチレン−α−オレフィン共重合体(I)は、エチレンに基づく単量体単位と炭素原子数3〜20のα−オレフィンに基づく単量体単位とを含むエチレン−α−オレフィン共重合体である。
炭素原子数3〜20のα−オレフィンとしては、例えば、プロピレン、1−ブテン、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−ドデセン、4−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセン等があげられ、好ましくは1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテンである。
本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体(I)は、上記の炭素原子数3〜20のα−オレフィンに基づく単量体単位を2種以上含んでもよい。
【0010】
エチレン−α−オレフィン共重合体(I)としては、例えば、エチレン−プロピレン共重合体、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−1−オクテン共重合体、エチレン−1−ブテン−1−ヘキセン共重合体、エチレン−1−ブテン−1−オクテン共重合体等があげられ、好ましくはエチレン−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−1−オクテン共重合体、エチレン−1−ブテン−1−ヘキセン共重合体、エチレン−1−ブテン−1−オクテン共重合体である。
【0011】
エチレン−α−オレフィン共重合体中のエチレンに基づく単量体単位の含有量は、エチレン−α−オレフィン共重合体の全重量を100重量%として、通常50〜99重量%である。また、α−オレフィンに基づく単量体単位の含有量は、エチレン−α−オレフィン共重合体の全重量を100重量%として、通常1〜50重量%である。
【0012】
エチレン−α−オレフィン共重合体(I)のメルトフローレート(以下、「MFR」と記載することがある。)は、0.05〜20g/10分である(要件(a1))。高温で荷重を加えたときの変形量がより少なく、かつ、高温で荷重を加えた後、荷重を取り除いて冷却した後の変形量がより少ない成形品を与える樹脂組成物を得る観点から、エチレン−α−オレフィン共重合体(I)のMFRは好ましくは5g/10分以下であり、より好ましくは1g/10分以下である。該MFRは、押出の負荷を低減する観点から、好ましくは0.1g/10分以上であり、より好ましくは0.15g/10分以上である。該MFRは、JIS K7210−1995に規定された方法において、荷重21.18Nおよび温度190℃の条件で測定される。
【0013】
エチレン−α−オレフィン共重合体(I)の密度は、905〜935kg/m3である(要件(a2))。曲げ剛性に優れる成形品が得られる観点から、エチレン−α−オレフィン共重合体(I)の密度は、好ましくは930kg/m3以下であり、より好ましくは925kg/m3以下である。また、より耐熱性に優れる樹脂組成物を得る観点から、エチレン−α−オレフィン共重合体(I)の密度は好ましくは910kg/m3以上であり、より好ましくは915kg/m3以上である。
該密度は、JIS K6760−1995に記載のアニーリングを行った試験片を用い、JIS K7112−1980のうちA法に規定された方法に従って測定される。
【0014】
本発明におけるエチレン−α−オレフィン共重合体(I)は、長鎖分岐を有するようなエチレン−α−オレフィン共重合体であり、このようなエチレン−α−オレフィン共重合体の流動の活性化エネルギー(以下、「Ea」と記載することがある。)は、40kJ/mol以上である(要件(a3))。高温で荷重を加えたときの変形量がより少なく、かつ、高温で荷重を加えた後、荷重を取り除いて冷却した後の変形量がより少ない成形品を与える樹脂組成物を得る観点から、エチレン−α−オレフィン共重合体(I)のEaは、好ましくは45kJ/mol以上であり、より好ましくは50kJ/mol以上であり、さらに好ましくは60kJ/mol以上である。また、より衝撃強度の高い成形品が得られるという観点から、エチレン−α−オレフィン共重合体(I)のEaは、好ましくは100kJ/mol以下であり、より好ましくは90kJ/mol以下である。
【0015】
エチレン−α−オレフィン共重合体(I)の流動の活性化エネルギー(Ea)は、温度−時間重ね合わせ原理に基づいて、190℃での溶融複素粘度(単位:Pa・sec)の角周波数(単位:rad/sec)依存性を示すマスターカーブを作成する際のシフトファクター(aT)からアレニウス型方程式により算出される数値であって、以下に示す方法で求められる値である。すなわち、130℃、150℃、170℃および190℃夫々の温度(T、単位:℃)におけるエチレン−α−オレフィン共重合体の溶融複素粘度−角周波数曲線(溶融複素粘度の単位はPa・sec、角周波数の単位はrad/secである。)を得る。温度−時間重ね合わせ原理に基づいて、各温度(T)での溶融複素粘度−角周波数曲線を、190℃でのエチレン−α−オレフィン共重合体(I)の溶融複素粘度−角周波数曲線に重ね合わせた際に得られる各温度(T)でのシフトファクター(aT)を求め、夫々の温度(T)と、各温度(T)でのシフトファクター(aT)とから、最小自乗法により[ln(aT)]と[1/(T+273.16)]との一次近似式(下記(I)式)を算出する。次に、該一次式の傾きmと下記式(II)とからEaを求める。
ln(aT) = m(1/(T+273.16))+n (I)
Ea = |0.008314×m| (II)
T :シフトファクター
Ea:流動の活性化エネルギー(単位:kJ/mol)
T :温度(単位:℃)
上記計算は、市販の計算ソフトウェアを用いてもよく、該計算ソフトウェアとしては、Rheometrics社製 Rhios V.4.4.4などがあげられる。
なお、シフトファクター(aT)は、夫々の温度(T)における溶融複素粘度−角周波数の両対数曲線を、log(Y)=−log(X)軸方向に移動させて(但し、Y軸を溶融複素粘度、X軸を角周波数とする。)、190℃での溶融複素粘度−角周波数曲線に重ね合わせた際の移動量であり、該重ね合わせでは、夫々の温度(T)における溶融複素粘度−角周波数の両対数曲線は、曲線ごとに、角周波数をaT倍に、溶融複素粘度を1/aT倍に移動させる。また、130℃、150℃、170℃および190℃の4点の値から(I)式を最小自乗法で求めるときの相関係数は、通常、0.99以上である。
【0016】
上記の溶融複素粘度−角周波数曲線の測定は、粘弾性測定装置(例えば、Rheometrics社製Rheometrics Mechanical Spectrometer RMS−800など。)を用い、通常、ジオメトリー:パラレルプレート、プレート直径:25mm、プレート間隔:1.2〜2mm、ストレイン:5%、角周波数:0.1〜100rad/秒の条件で行われる。なお、測定は窒素雰囲気下で行われ、また、測定試料には予め酸化防止剤を適量(例えば1000ppm)配合することが好ましい。
【0017】
エチレン−α−オレフィン共重合体(I)の分子量分布(以下、「Mw/Mn」と記載することがある。)は、6〜25であることが好ましい。高温で荷重を加えたときの変形量がより少なく、かつ、高温で荷重を加えた後、荷重を取り除いて冷却した後の変形量がより少ない成形品を与える樹脂組成物を得る観点から、エチレン−α−オレフィン共重合体のMw/Mnは好ましくは7以上であり、より好ましくは8以上であり、さらに好ましくは9以上である。また、より衝撃強度の高い成形品が得られるという観点から、エチレン−α−オレフィン共重合体(I)のMw/Mnは、好ましくは20以下であり、より好ましくは17以下である。なお、該分子量分布(Mw/Mn)の値は、ゲル・パーミエイション・クロマトグラフ法によって得られる分子量分布曲線から、ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)とを求め、MwをMnで除することにより得られる。
【0018】
エチレン−α−オレフィン共重合体(I)の製造方法としては、例えば、有機アルミニウム化合物、有機アルミニウムオキシ化合物、ホウ素化合物、有機亜鉛化合物などの助触媒化合物を粒子状化合物に担持させてなる固体粒子状物を助触媒成分(以下、成分(イ)と記す。)として用い、アルキレン基やシリレン基等の架橋基で2つのシクロペンタジエニル型アニオン骨格が結合した構造を持つ配位子を有する遷移金属化合物(以下、成分(ロ)と記す。)を触媒成分として用いてなる重合触媒の存在下、エチレンとα−オレフィンとを共重合する方法があげられる。
【0019】
上記成分(イ)としては、メチルアルモキサンを多孔質シリカと混合させた成分、ジエチル亜鉛と水とフッ化フェノールを多孔質シリカと混合させた成分等をあげることができる。
【0020】
上記成分(イ)のより具体例として、成分(a)ジエチル亜鉛、成分(b)フッ素化フェノール、成分(c)水、成分(d)多孔質シリカおよび成分(e)1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン(((CH33Si)2NH)を接触させてなる助触媒成分(以下、成分(イ)−2と記す。)をあげることができる。
【0021】
成分(b)のフッ素化フェノールとしては、ペンタフルオロフェノール、3,5−ジフルオロフェノール、3,4,5−トリフルオロフェノール、2,4,6−トリフルオロフェノール等をあげることができる。エチレン−α−オレフィン共重合体の流動の活性化エネルギー(Ea)、分子量分布(Mw/Mn)を大きくする観点から、フッ素数の異なる2種類のフッ素化フェノールを用いることが好ましく、この場合、フッ素数が多いフェノールとフッ素数が少ないフェノールとのモル比としては、通常、20/80〜80/20であり、フッ素数が少ないフェノールのモル比が高い方が好ましい。
【0022】
上記成分(a)、成分(b)および成分(c)の使用量としては、各成分の使用量のモル比率を成分(a):成分(b):成分(c)=1:y:zとすると、yおよびzが下記の式を満足することが好ましい。|2−y−2z|≦1上記の式におけるyとして、好ましくは0.01〜1.99の数であり、より好ましくは0.10〜1.80の数であり、さらに好ましくは0.20〜1.50の数であり、最も好ましくは0.30〜1.00の数である。
【0023】
成分(a)に対して使用する成分(d)の量としては、成分(a)と成分(d)との接触により得られる粒子に含まれる亜鉛原子のモル数が、該粒子1gあたり0.1mmol以上となる量であることが好ましく、0.5〜20mmolとなる量であることがより好ましい。成分(d)に対して使用する成分(e)の量としては、成分(d)1gあたり成分(e)0.1mmol以上となる量であることが好ましく、0.5〜20mmolとなる量であることがより好ましい。
【0024】
上記成分(ロ)としては、エチレン基、ジメチルメチレン基、ジメチルシリレン基などの架橋基で2つのインデニル基が結合したジルコノセン錯体;エチレン基、ジメチルメチレン基、ジメチルシリレン基などの架橋基で2つのメチルインデニル基が結合したジルコノセン錯体(架橋型ビスインデニルジルコニウム錯体);エチレン基、ジメチルメチレン基、ジメチルシリレン基などの架橋基で2つのメチルシクロペンタジエニル基が結合したジルコノセン錯体;エチレン基、ジメチルメチレン基、ジメチルシリレン基などの架橋基で2つのジメチルシクロペンタジエニル基が結合したジルコノセン錯体等をあげることができる。また、成分(ロ)の金属原子としては、ジルコニウムとハフニウムが好ましく、さらに金属原子が有する残りの置換基としては、ジフェノキシ基やジアルコキシ基が好ましい。エチレン−α−オレフィン共重合体(I)の流動の活性化エネルギー(Ea)、ビニル結合度(A908/A720)、を大きくする観点から、成分(ロ)として、架橋型ビスインデニルジルコニウム錯体を用いることが好ましく、エチレンビス(1−インデニル)ジルコニウムジフェノキシドを用いることがより好ましい。
【0025】
上記の成分(イ)と成分(ロ)とを用いてなる重合触媒においては、適宜、有機アルミニウム化合物を助触媒成分として併用してもよく、該有機アルミニウム化合物としては、トリイソブチルアルミニウム、トリノルマルオクチルアルミニウム等をあげることができる。
【0026】
上記成分(ロ)の使用量は、上記成分(イ)1gあたり、好ましくは5×10-6〜5×10-4molである。また有機アルミニウム化合物の使用量として、好ましくは、上記メタロセン錯体の金属原子1モルあたり、有機アルミニウム化合物のアルミニウム原子が1〜2000モルとなる量である。
【0027】
また、上記の成分(イ)と成分(ロ)とを用いてなる重合触媒においては、適宜、電子供与性化合物を触媒成分として併用してもよく、該電子供与性化合物としては、トリエチルアミン、トリノルマルオクチルアミン等をあげることができる。
【0028】
上記成分(b)のフッ素化フェノールとしてフッ素数の異なる2種類のフッ素化フェノールを用いる場合は、電子供与性化合物を併用することが好ましい。
【0029】
電子供与性化合物の使用量としては、上記の助触媒成分として用いられる有機アルミニウム化合物のアルミニウム原子のモル数に対して、通常0.1〜10mol%であり、分子量分布(Mw/Mn)を大きくする観点から、該使用量は高い方が好ましい。
【0030】
本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体(I)の製造方法としては、より具体的には、上記成分(イ)−2、架橋型ビスインデニルジルコニウム錯体および有機アルミニウム化合物を接触させてなる触媒の存在下、エチレンと炭素原子数3〜20のα−オレフィンとを共重合する方法があげられる。
【0031】
重合方法として、好ましくは、エチレン−α−オレフィン共重合体(I)の粒子の形成を伴う連続重合方法であり、例えば、連続気相重合、連続スラリー重合、連続バルク重合であり、好ましくは、連続気相重合である。気相重合反応装置としては、通常、流動層型反応槽を有する装置であり、好ましくは、拡大部を有する流動層型反応槽を有する装置である。反応槽内に攪拌翼が設置されていてもよい。
【0032】
本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体(I)の製造に用いられる重合触媒の各成分を反応槽に供給する方法としては、通常、窒素やアルゴン等の不活性ガス、水素、エチレン等を用いて、水分のない状態で供給する方法、各成分を溶媒に溶解または稀釈して、溶液またはスラリー状態で供給する方法が用いられる。重合触媒の各成分は個別に供給してもよく、任意の成分を任意の順序にあらかじめ接触させて供給してもよい。
【0033】
また、本重合を実施する前に、予備重合を実施し、予備重合された予備重合触媒成分を本重合の触媒成分または触媒として使用することが好ましい。本重合と予備重合では、同じα−オレフィンを用いてもよく、異なるα−オレフィンを用いてもよい。予備重合に用いるα−オレフィンとしては、好ましくは炭素原子数が4〜12のα−オレフィンであり、より好ましくは炭素原子数が6〜8のα−オレフィンである。
【0034】
気相重合やスラリー重合における重合温度としては、通常、エチレン−α−オレフィン共重合体(I)が溶融する温度よりも低く、好ましくは0〜150℃であり、より好ましくは30〜100℃であり、さらに好ましくは50〜90℃である。また、エチレン−α−オレフィン共重合体(I)の分子量分布(Mw/Mn)を大きくする観点からは、重合温度は高い方が好ましい。
【0035】
バルク重合における重合温度としては、通常、150〜300℃である。
【0036】
溶液重合における重合温度は通常150〜300℃である。
【0037】
重合時間としては(連続重合反応である場合は平均滞留時間として)、通常1〜20時間である。エチレン−α−オレフィン共重合体(I)の分子量分布(Mw/Mn)を大きくする観点からは、重合時間(平均滞留時間)は長い方が好ましい。
【0038】
また、共重合体の溶融流動性を調節する目的で、重合反応ガスに水素を分子量調節剤として添加してもよく、重合反応ガス中に不活性ガスを共存させてもよい。重合反応ガス中のエチレンのモル濃度に対する重合反応ガス中の水素のモル濃度は、重合反応ガス中のエチレンのモル濃度100モル%として、通常、0.1〜3mol%である。
【0039】
重合反応ガス中のα−オレフィン濃度を高くすると、密度の低いエチレン−α−オレフィン共重合体(I)を得ることができる。
【0040】
本発明におけるエチレン−α−オレフィン共重合体(II)は、エチレンに基づく単量体単位と炭素原子数3〜20のα−オレフィンに基づく単量体単位とを含むエチレン−α−オレフィン共重合体である。
炭素原子数3〜20のα−オレフィンとしては、例えば、プロピレン、1−ブテン、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−ドデセン、4−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセン等があげられ、好ましくは1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテンである。
本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体(II)は、上記の炭素原子数3〜20のα−オレフィンに基づく単量体単位を2種以上含んでもよい。
【0041】
エチレン−α−オレフィン共重合体(II)としては、例えば、エチレン−プロピレン共重合体、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−1−オクテン共重合体、エチレン−1−ブテン−1−ヘキセン共重合体、エチレン−1−ブテン−1−オクテン共重合体等があげられ、好ましくはエチレン−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−1−オクテン共重合体、エチレン−1−ブテン−1−ヘキセン共重合体、エチレン−1−ブテン−1−オクテン共重合体である。
【0042】
本発明におけるエチレン−α−オレフィン共重合体(II)の数平均分子量(以下、「Mn」と記載することがある。)は、30000g/mol以上であるのが好ましい。高温で荷重を加えたときの変形量がより少なく、かつ、高温で荷重を加えた後、荷重を取り除いて冷却した後の変形量がより少ない成形品を与える樹脂組成物を得る観点から、エチレン−α−オレフィン共重合体のMnは好ましくは32000g/mol以上である(要件(b1))。また、押出負荷が低い樹脂組成物を得る観点から、エチレン−α−オレフィン共重合体(II)のMnは好ましくは50000g/mol以下であり、より好ましくは45000g/mol以下であり、さらに好ましくは42000g/mol以下である。なお、該数平均分子量(Mn)の値は、ゲル・パーミエイション・クロマトグラフ法によって得られる分子量分布曲線から、求められるポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)である。
【0043】
エチレン−α−オレフィン共重合体(II)の密度は、905〜940kg/m3である(要件(b2))。高温で荷重を加えたときの変形量がより少なく、かつ、高温で荷重を加えた後、荷重を取り除いて冷却した後の変形量がより少ない成形品を与える樹脂組成物を得る観点から、エチレン−α−オレフィン共重合体(II)の密度は、好ましくは930kg/m3以下であり、より好ましくは925kg/m3以下である。また、より耐熱性に優れる樹脂組成物を得る観点から、エチレン−α−オレフィン共重合体(II)の密度は好ましくは910kg/m3以上であり、より好ましくは915kg/m3以上である。
該密度は、JIS K6760−1995に記載のアニーリングを行った試験片を用い、JIS K7112−1980のうちA法に規定された方法に従って測定される。
【0044】
エチレン−α−オレフィン共重合体(II)の流動の活性化エネルギー(Ea)は、35kJ/mol未満である(要件(b3))。より高強度な成形品を得る観点から、エチレン−α−オレフィン共重合体のEaは、好ましくは33kJ/mol未満であり、より好ましくは30kJ/mol未満である。
エチレン−α−オレフィン共重合体(II)の流動の活性化エネルギー(Ea)は、前記のエチレン−α−オレフィン共重合体(I)の流動の活性化エネルギー(Ea)を求める方法と同じ方法で求められる値である。
【0045】
本発明の樹脂組成物に含まれるエチレン−α−オレフィン共重合体(I)とエチレン−α−オレフィン共重合体(II)の含有量は、エチレン−α−オレフィン共重合体(I)とエチレン−α−オレフィン共重合体(II)の合計重量を100重量部とするとき、エチレン−α−オレフィン共重合体(I)の含有量が99〜60重量部であり、エチレン−α−オレフィン共重合体(II)の含有量が1〜40重量部である。高温で荷重を加えたときの変形量がより少なく、かつ、高温で荷重を加えた後、荷重を取り除いて冷却した後の変形量がより少ない成形品を与える樹脂組成物を得る観点から、エチレン−α−オレフィン共重合体(I)とエチレン−α−オレフィン共重合体(II)の合計重量を100重量部とするとき、エチレン−α−オレフィン共重合体(I)の含有量は好ましくは95重量部以下であり、エチレン−α−オレフィン共重合体(II)の含有量は好ましくは5重量部以上であり、より好ましくはエチレン−α−オレフィン共重合体(I)の含有量は90重量部以下であり、エチレン−α−オレフィン共重合体(II)の含有量は10重量部以上である。より衝撃強度の高い成形品が得られるという観点から、エチレン−α−オレフィン共重合体(I)とエチレン−α−オレフィン共重合体(II)の合計重量を100重量部とするとき、エチレン−α−オレフィン共重合体(I)の含有量は好ましくは70重量部以上であり、エチレン−α−オレフィン共重合体(II)の含有量は好ましくは30重量部以下であり、より好ましくはエチレン−α−オレフィン共重合体(I)の含有量は80重量部以上であり、エチレン−α−オレフィン共重合体(II)の含有量は20重量部以下である。
【0046】
本発明における二重結合を有するアルコキシシラン化合物としては、ビニル系アルコキシシラン化合物や、アクリル系アルコキシシラン化合物があげられる。
【0047】
ビニル系アルコキシシラン化合物としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、アリルトリメトキシシラン、ビニルトリス(2−メトシキエトキシ)シラン、ビニルメチルジメトキシシラン等があげられる。
【0048】
アクリル系アルコキシシラン化合物としては、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等があげられる。
【0049】
後述のアルコキシシラン化合物同士の縮合反応が生じやすいという観点から、ビニルトリメトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のメトキシシランが好ましく、ビニルトリメトキシランがより好ましい。
【0050】
これらのアルコキシシラン化合物は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0051】
本発明のエチレン系樹脂組成物を溶融混練すると、エチレン−α−オレフィン共重合体(I)と二重結合を有するアルコキシシラン化合物とが結合し、エチレン−α−オレフィン共重合体(II)と二重結合を有するアルコキシシラン化合物とが結合する。その後、水分が存在すると、エチレン−α−オレフィン共重合体(I)またはエチレン−α−オレフィン共重合体(II)に結合したアルコキシシラン化合物同士が縮合反応を生じ、シラン架橋された成形品が得られる。アルコキシシラン化合物同士の縮合反応のために必要な水分は、水、または空気中に含まれる水分である。
【0052】
本発明のエチレン系樹脂組成物には、アルコキシシラン化合物同士の縮合反応を促進するための化合物を加えてもよい。アルコキシシラン化合物同士の縮合反応を促進するための化合物としては、有機スズ化合物があげられる。
【0053】
有機スズ化合物として、スズテトラアセテ−ト、ブチルスズトリアセテ−ト、ブチルスズトリブチレ−ト、ブチルスズトリヘキシレ−ト、ブチルスズトリオクテ−ト、ブチルスズトリラウレ−ト、ブチルスズトリメチルマレ−ト、オクチルスズトリアセテ−ト、オクチルスズトリブチレ−ト、オクチルスズトリヘキシレ−ト、オクチルスズトリオクテ−ト、オクチルスズトリラウレ−ト、オクチルスズトリメチルマレ−ト、フェニルスズトリブチレ−ト、フェニルスズトリラウレ−ト、ジブチルスズジアセテ−ト、ジブチルスズジブチレ−ト、ジブチルスズジヘキシレ−ト、ジブチルスズジオクテ−ト、ジブチルスズジラウレ−ト、ジブチルスズジエチルマレ−ト、ジオクチルスズジアセテ−ト、ジオクチルスズジブチレ−ト、ジオクチルスズジヘキシレ−ト、ジオクチルスズジオクテ−ト、ジオクチルスズジラウレ−ト、ジオクチルスズジエチルマレ−ト、トリブチルスズアセテ−ト、トリブチルスズブチレ−ト、トリブチルスズヘキシレ−ト、トリブチルスズオクテ−ト、トリブチルスズラウレ−ト、トリブチルスズメチルマレ−ト、トリオクチルスズアセテ−ト、トリオクチルスズブチレ−ト、トリオクチルスズヘキシレ−ト、トリオクチルスズオクテ−ト、トリオクチルスズラウレ−ト、トリオクチルスズメチルマレ−ト等があげられる。
【0054】
本発明における有機過酸化物としては、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、t−ブチル−パーオキシ−2−エチルヘキサネート、ジクミルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ジ−t−アミルパーオキサイド、クミルハイドロパーオキサイド、t−ブチルパーオキシビバレート等があげられる。
【0055】
本発明のエチレン系樹脂組成物に含まれる二重結合を有するアルコキシシラン化合物の含有量は、前記エチレン−α−オレフィン共重合体(I)とエチレン−α−オレフィン共重合体(II)の合計重量100重量部に対し、0.1〜4重量部である。高温で荷重を加えたときの変形量がより少なく、かつ、高温で荷重を加えた後、荷重を取り除いて冷却した後の変形量がより少ない成形品を与える樹脂組成物を得る観点から、アルコキシシランの含有量は、好ましくは0.5重量部以上であり、より好ましくは0.8重量部以上である。また、未反応アルコキシシラン化合物のブリードを低減する観点から、アルコキシシランの含有量は好ましくは3重量部以下であり、より好ましくは2重量部以下である。
【0056】
エチレン系樹脂組成物に含まれる有機過酸化物の含有量は、前記エチレン−α−オレフィン共重合体(I)とエチレン−α−オレフィン共重合体(II)の合計重量100重量部に対し、0.01〜4重量部である。高温で荷重を加えたときの変形量がより少なく、かつ、高温で荷重を加えた後、荷重を取り除いて冷却した後の変形量がより少ない成形品を与える樹脂組成物を得る観点から、有機過酸化物の含有量は、好ましくは0.05重量部以上であり、より好ましくは0.08重量部以上である。また、有機過酸化物を原因とするゲル生成による成形不良を抑制する観点から、有機過酸化物の含有量は好ましくは1重量部以下であり、より好ましくは0.5重量部以下である。
【0057】
有機過酸化物のモル数は、二重結合を有するアルコキシシラン化合物のモル数を100とするとき、好ましくは1〜100である。高温で荷重を加えたときの変形量がより少なく、かつ、高温で荷重を加えた後、荷重を取り除いて冷却した後の変形量がより少ない成形品を与える樹脂組成物を得る観点から、エチレン系樹脂組成物中の有機過酸化物の量は、アルコキシシラン化合物のモル数を100とするとき、好ましくは2以上であり、より好ましくは4以上である。また、有機過酸化物を原因とするゲル生成による成形不良を抑制する観点から、好ましくは20以下であり、より好ましくは10以下である。
【0058】
本発明のエチレン系樹脂組成物が、アルコキシシラン化合物同士の縮合反応を促進するための化合物を含む場合、その量は、アルコシキシラン化合物のモル数を100とするとき、0.1〜50モルであることが好ましい。高温で荷重を加えたときの変形量がより少なく、かつ、高温で荷重を加えた後、荷重を取り除いて冷却した後の変形量がより少ない成形品を与える樹脂組成物を得る観点から、アルコキシシラン化合物同士の縮合反応を促進するための化合物の量は、アルコキシシラン化合物のモル数を100とするとき、好ましくは0.3モル以上であり、より好ましくは0.7モル以上である。また、アルコキシシラン化合物同士の縮合反応を促進するための化合物の溶出を抑制する観点から、好ましくは20モル以下であり、より好ましくは10モル以下である。
【0059】
本発明のエチレン系樹脂組成物には、必要に応じて、酸化防止剤、抗ブロッキング剤、フィラー、滑剤、帯電防止剤、耐候安定剤、顔料、加工性改良剤、難燃剤、金属石鹸等の添加剤を配合してもよく、該添加剤は2種以上を併用されてもよい。
【0060】
酸化防止剤としては、一般に、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤等が用いられる。
【0061】
フェノール系酸化防止剤としては、例えば、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール(BHT)、n−オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート(商品名Irganox1076、チバスペシャルティケミカルズ社製)、ペンタエリスリチル−テトラキス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕(商品名Irganox1010、チバスペシャルティケミカルズ社製)、1,3,5−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート(商品名Irganox3114、チバスペシャルティケミカルズ社製)、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、3,9−ビス〔2−{3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ}−1,1−ジメチルエチル〕−2,4,8,10−テトラオキサスピロ〔5・5〕ウンデカン(商品名Sumilizer GA80、住友化学社製)等があげられる。
【0062】
リン系酸化防止剤としては、例えば、ジステアリルペンタエリスリトールジフォスファイト(商品名アデカスタブPEP8)、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)フォスファイト(商品名Irgafos168、チバスペシャルティケミカルズ社製)、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジフォスファイト、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)4,4’−ビフェニレンジフォスフォナイト(商品名Sandostab P−EPQ、クラリアントシャパン社製)、ビス(2−t−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジフォスファイト等があげられる
【0063】
フェノール構造とリン酸構造を併せ持つ酸化防止剤としては、例えば、6−[3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチル)プロポキシ]−2,4,8,10テトラ−tert−ブチルジベンズ[d,f][1,3,2]−ジオキサホスフェビン(商品名Sumilizer GP、住友化学社製)等があげられる。
【0064】
イオウ系酸化防止剤としては、例えば、4、4’−チオビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)(商品名Sumilizer WXR、住友化学社製)、2,2−チオビス−(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)(商品名IRGANOX 1081、チバスペシャリティケミカル社製)等があげられる。
【0065】
その他の酸化防止剤としては、ビタミンE、ビタミンA等があげられる
【0066】
難燃剤としては、金属水酸化物、金属酸化物、無機塩・無機水和化合物、シラン系化合物、りん系化合物、臭素系化合物、塩素系化合物などがあげられる。
【0067】
金属水酸化物としては、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、水酸化ジルコニウム、ハイドロタルサイトなどがあげられる。
【0068】
金属酸化物としては、例えば、五酸化アンチモン、三酸化アンチモン、酸化亜鉛、フェロセン、酸化銅、酸化カルシウム、酸化ニッケル、酸化ビスマス、すず酸亜鉛、アルミン酸カルシウムなどがあげられる。
【0069】
無機塩・無機水和化合物としては、例えば、炭酸カルシウム、メタホウ酸バリウム、カオリンクレー、ろう石クレー、ドーソナイト、カルシウムアルミネートシリケートなどがあげられる。
【0070】
シラン系化合物としては、例えば、シリコンオイル、シリコンガム、それらに官能基を導入したものなどがあげられる。
【0071】
りん系化合物としては、例えば、トリフェニルホスフェート、トリクレジルフォスフェート、トリキシレニルフォスウェートなどの非ハロゲン系りん酸エステル;トリクロロエチルホスフェート、トリスジクロロプロピルホスフェート、トリスβ−クロロプロピルホスフェートなどの含ハロゲン系りん酸エステル;ポリリン酸アンモン;ポリリン酸アミド;ポリクロロフォスフェート;縮合ホスホン酸エステル;芳香族縮合りん酸エステル;赤りんなどがあげられる。
【0072】
臭素系化合物としては、デカブロモジフェニルオキサイド、ヘキサブロモヒクロドデカン、エチレンビステトラブロモフタルイミド、ヘキサプロモベンゼンなどがあげられる。
【0073】
塩素系化合物としては、パークロロヒクロペンタデカン、塩素化パラフィン、塩素化ポリオレフィン、塩素化ポリエチレンなどがあげられる。
【0074】
難燃剤は、上記化合物を単独で使用してもよく、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
【0075】
本発明の成形品は、エチレン−α−オレフィン共重合体(I)と、エチレン−α−オレフィン共重合体(II)と、二重結合を有するアルコキシシラン化合物と、有機過酸化物とを含有するエチレン系樹脂組成物を、押出機、ロール成形機、ニーダー等の混練装置で溶融混練した後、所望の形状に成形することにより得られる。
【0076】
二重結合を有するアルコキシシラン化合物と、有機過酸化物は、それぞれ単独、もしくはアルコキシシラン化合物と有機過酸化物の両方を含むマスターバッチを製造し、該マスターバッチとエチレン−α−オレフィン共重合体(I)とエチレン−α−オレフィン共重合体(II)とを溶融混練してもよい。マスターバッチを製造する際には、ベース樹脂として、エチレン−α−オレフィン共重合体、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メタクリル酸エステル共重合体等のエチレン系重合体を用いる。アルコキシシラン化合物や有機過酸化物をマスターバッチとして用いる場合、アルコキシシラン化合物と有機過酸化物は異なるマスターバッチとすることが好ましい。マスターバッチを用いる場合の具体例としては、アルコキシシラン化合物と、有機過酸化物をそれぞれ異なるマスターバッチとし、これら32種類のマスターバッチと、エチレン−α−オレフィン共重合体(I)とエチレン−α−オレフィン共重合体(II)とを溶融混練する方法、アルコキシシラン化合物と有機過酸化物の両方を含むマスターバッチとエチレン−α−オレフィン共重合体(I)とエチレン−α−オレフィン共重合体(II)とを溶融混練する方法が挙げられる。
【0077】
エチレン系樹脂組成物を溶融混練した後の成形品としての形状を成形する方法としては押出成形や射出成形、プレス成形等の方法により、所望の形状に成形することができる。
【0078】
また本発明の成形品は、エチレン系樹脂組成物を溶融混練して成形した後、水中または高湿度の気相中で保持することにより、エチレン−α−オレフィン共重合体(I)またはエチレン−α−オレフィン共重合体(II)に結合したアルコキシシラン化合物同士が縮合反応を生じ、シラン架橋される水架橋促進処理を行って得られる成形品であることが好ましい。水架橋促進処理を行うことで、アルコキシシラン化合物同士が縮合反応され、シランによる架橋の度合いが高い成形品とすることができる。水中で水架橋促進処理を行う際の水温は、通常40℃以上であり、シラン架橋の度合いを高める観点から、好ましくは60℃以上であり、より好ましくは80℃以上である。高湿度の気相中で水架橋促進処理を行う際の相対湿度としては、通常30%以上であり、シラン架橋の度合いを高める観点から、好ましくは50%以上であり、さらに好ましくは70%以上である。高湿度の気相中で水架橋促進処理を行う際の温度としては、通常40℃以上であり、シラン架橋の度合いを高める観点から、好ましくは60℃以上であり、より好ましくは80℃以上である。水架橋処理を行う時間としては、通常1時間以上であり、シラン架橋の度合いを高める観点から、好ましくは6時間以上であり、より好ましくは12時間以上である。
【0079】
また本発明の成形品は、直接的に水に接触させなくても空気中の水分により、エチレン−α−オレフィン共重合体(I)またはエチレン−α−オレフィン共重合体(II)に結合したアルコキシシラン化合物同士が縮合反応を生じ、シラン架橋が進行する。そのため、時間経過とともにシランによる架橋の度合いが高くなる。
【0080】
本発明のエチレン系樹脂組成物を成形して得られる成形品は、前記のように高温水中に浸漬させなくても、成形品の保管時に空気中に含まれる水分により、短時間でエチレン−α−オレフィン共重合体(I)またはエチレン−α−オレフィン共重合体(II)に結合したアルコキシシラン化合物同士が縮合反応を生じ、シラン架橋が進行しやすい。成形品の保管時に空気中に含まれる水分によりシラン架橋させる方法は、高温水中に浸漬させてシラン架橋させる場合に比べ、シラン架橋のための処理工程が不要であるため、好ましい。
【0081】
本発明の成形品は、高度にシラン架橋されていることから、寸法安定性、耐熱性、長期クリープ特性、耐溶剤性にも優れる。
【0082】
本発明の成形品としては、電線被覆体、シース、架橋パイプ、耐熱ホース、耐熱チューブ、耐薬品性チューブ、温水チューブ、高強度チューブ、スリーブ、コンテナ・容器、ギア等の工業部品などがあげられる。
【0083】
本発明の樹脂組成物は、成形品としたときに高温で荷重を加えたときの変形量が少なく、かつ、高温で荷重を加えた後、荷重を取り除いて冷却した後の変形量が少ないため、電線被覆用材料やシースの材料として好適に用いられる。
【0084】
本発明のエチレン系樹脂組成物を溶融混練した溶融状樹脂組成物によって導体を被覆することにより、本発明の電線を得ることができる。
また、電線を複数本束ねてなる電線束を、本発明のエチレン系樹脂組成物からなるシースによって被覆することにより、本発明のケーブルを得ることができる。この場合、前記電線束は、導体が樹脂または樹脂組成物により被覆された電線を複数本束ねてなる電線束であり、導体を被覆する樹脂または樹脂組成物としては、ポリエチレン系樹脂や、エチレン−アクリル酸エステル系樹脂や、エチレン−メタクリル酸エステル系樹脂や、エチレン−酢酸ビニル系樹脂や、ポリ塩化ビニルや、エチレンプロピレン系ゴムなどのオレフィン系ゴムやクロロプレンゴムやブチルゴムやニトリルゴムやシリコンゴムやスチレン−ブタジエンゴムや天然ゴムやエボナイトなどのゴム類、フェノール樹脂や、ポリウレタン系樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂などの絶縁性樹脂または樹脂組成物や、絶縁紙に鉱油やアルキルベンゼンやポリブテンやアルキルナフタレンやシリコーン油などの絶縁油を含浸させたものを使用することができ、本発明のエチレン系樹脂組成物が好適に使用される。
【実施例】
【0085】
以下、実施例および比較例により本発明を説明する。
実施例および比較例での物性は、次の方法に従って測定した。
【0086】
(1)メルトフローレート(MFR、単位:g/10分)
JIS K7210−1995に規定された方法において、荷重21.18Nおよび温度190℃の条件で測定を行った。
【0087】
(2)密度(単位:kg/m3
JIS K7112−1980のうち、A法に規定された方法に従って測定した。なお、測定試料片は、JIS K6760−1995に記載のアニーリングを行い測定に用いた。
【0088】
(3)流動の活性化エネルギー(Ea、単位:kJ/mol)
粘弾性測定装置(Rheometrics社製Rheometrics Mechanical Spectrometer RMS−800)を用いて、下記測定条件で130℃、150℃、170℃および190℃での溶融複素粘度−角周波数曲線を測定し、次に、得られた溶融複素粘度−角周波数曲線から、Rheometrics社製計算ソフトウェア Rhios V.4.4.4を用いて、活性化エネルギー(Ea)を求めた。
<測定条件>
ジオメトリー:パラレルプレート
プレート直径:25mm
プレート間隔:1.2〜2mm
ストレイン :5%
角周波数 :0.1〜100rad/秒
測定雰囲気 :窒素下
【0089】
(4)数平均分子量(Mn)
ゲル・パーミエイション・クロマトグラフ(GPC)法を用いて、下記の条件(1)〜(8)により分子量分布曲線を測定した。次に、ポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)をもとめた。
(1)装置:Water製Waters150C
(2)分離カラム:TOSOH TSKgelGMH−HT
(3)測定温度:145℃
(4)キャリア:オルトジクロロベンゼン
(5)流量:1.0mL/分
(6)注入量:500μL
(7)検出器:示差屈折
(8)分子量標準物質:標準ポリスチレン
(東ソー製TSK STANDARD POLYSTYRNE)
【0090】
(5)ホットセット試験
試験片はプレスによって作製した成形品をJIS C3660−1−1の9.1.3に記載の図12のダンベル形状に打ち抜いた。JIS C3660−2−1に規定された方法において、JIS C3667の16.9に記載の架橋ポリエチレンの条件(荷重20N/cm、温度200℃、荷重を加える時間15分の条件)で測定を行った。測定前にダンベル形状に打ち抜いたサンプルの中心部に標線をつけ、サンプルを200℃のオーブンに入れ、荷重を加えてから15分後の標線間伸びをホットセット伸び、オーブンから取り出して室温で冷却後の標線間伸びを冷却後永久伸びとした。ホットセット伸び、冷却後永久伸びは、以下の(式1)、(式2)により求めた。
ホットセット試験において、15分以内に試験片が破断したものは、表3に「破断」と記載した。

ホットセット伸び(%)=100×荷重を加えてから15分後の標線間距離(mm)/試験前の標線間距離(mm) 式(1)

冷却後永久伸び(%)=100×室温で冷却後の標線間距離(mm)/試験前の標線間距離(mm) 式(2)
【0091】
〔PE−1の重合〕
(1)固体触媒成分(I)の合成
撹拌機を備えた内容積200LのSUS製の反応槽を窒素で置換した後、ヘキサン80L、テトラエトキシシラン20.6kg、テトラブトキシチタン2.2kgを投入し、5℃とした。次にブチルマグネシウムクロリド(ジブチルエーテル溶媒2.1mol/L)50Lを温度を5℃に保ちながら4時間かけて攪拌下で滴下した。滴下終了後、5℃で1時間、更に20℃で1時間撹拌した後、濾過、トルエン70Lで3回洗浄を繰り返した後、トルエン63L、フェニルトリクロロシラン14.4kg、ジイソブチルフタレート9.5kgを加え、105℃にて2時間反応を行った。その後、濾過、トルエン90Lで3回洗浄を行った後、トルエン63Lを加え、70℃に昇温し、TiCl4 13.0kgを投入、105℃で2時間反応を行った。その後、固液分離し、95℃にてトルエン90Lでの洗浄6回、室温にてヘキサン90Lでの洗浄を2回行い、乾燥して粉体性状に優れた固体触媒成分(I)15.2kgを得た。得られた固体生成物は、Ti:1.17wt%を含有していた。
【0092】
(2)固体触媒成分の予備重合
内容積210Lの攪拌機付きオートクレーブを窒素で置換した後、上記(1)で得られた固体触媒成分1.515kg、ブタン98.4L、トリエチルアルミニウム3.2337モルを投入した。次に温度を40℃に設定し、水素を全圧が0.928MPaになるまで加え、更にエチレンを固体触媒成分1g当り2.44g/g固体触媒成分・hrの割合で28kg加えた。反応終了後ブタンをフラッシュし、予備重合触媒28.55kgを得た。
【0093】
(3)重合
上記予備重合触媒を用い連続式流動床気相重合設備を使用してエチレンと1−ブテンのランダム共重合を実施した。重合槽を90℃に昇温後、予め減圧乾燥したポリエチレンパウダー80kgを分散剤として投入し、次いでエチレン/1−ブテン/水素のモル比が63/27/10となるように調整した混合ガスを2MPaの圧力下、重合槽内で0.34m/秒の流速となるように循環させた。またエチレン/1−ブテン/水素のモル比が設定値からずれた場合は、追添することによりモル比を調整した。次いでトリエチルアルミニウム46.7ミリモル/hr、上記予備重合触媒0.73g/hrの流量で槽内へ投入し、エチレン/1−ブテンの流動床気相共重合を連続で24時間行った。得られた重合体の粒子性状は良好であり、重合壁への付着はほとんど見られなかった。触媒当たりの重合体の生成量(重合活性)は、28100g重合体/g固体触媒成分であった。得られたエチレン−1−ブテン共重合体(以下、「PE−1」と記載することがある)の物性を表2に示した。
【0094】
〔PE−2の重合〕
PE−1と同様の固体触媒成分(I)を用いて得られた予備重合触媒を用い、表1に示した条件以外は、PE−1と同様の気相重合法によりエチレン−1−ブテン共重合体(以下、「PE−2」と記載することがある)を製造した。表2にその物性を示した。
【0095】
〔PE−3の重合〕
(1)固体触媒成分(a)の合成
窒素置換した撹拌機を備えた反応器に、窒素流通下で300℃において加熱処理したシリカ(デビソン社製 Sylopol948;50%体積平均粒子径=55μm;細孔容量=1.67ml/g;比表面積=325m2/g)2.8kgとトルエン24kgとを入れて、撹拌した。その後、5℃に冷却した後、1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン0.9kgとトルエン1.4kgとの混合溶液を反応器の温度を5℃に保ちながら30分間で滴下した。滴下終了後、5℃で1時間撹拌し、次に95℃に昇温し、95℃で3時間撹拌し、ろ過した。得られた固体生成物をトルエン20.8kgで6回、洗浄を行った。その後、トルエン7.1kgを加えスラリーとし、一晩静置した。
【0096】
上記で得られたスラリーに、ジエチル亜鉛のヘキサン溶液(ジエチル亜鉛濃度:50質量%)1.73kgとヘキサン1.02kgとを投入し、撹拌した。その後、5℃に冷却した後、3,4,5−トリフルオロフェノール0.78kgとトルエン1.44kgとの混合溶液を、反応器の温度を5℃に保ちながら60分間で滴下した。滴下終了後、5℃で1時間撹拌し、次に40℃に昇温し、40℃で1時間撹拌した。その後、22℃に冷却し、H2O0.11kgを反応器の温度を22℃に保ちながら1.5時間で滴下した。滴下終了後、22℃で1.5時間撹拌し、次に40℃に昇温し、40℃で2時間撹拌し、更に80℃に昇温し、80℃で2時間撹拌した。撹拌後、室温にて、残量16Lまで上澄み液を抜き出し、トルエン11.6kgを投入し、次に、95℃に昇温し、4時間撹拌した。撹拌後、室温にて、上澄み液を抜き出し、固体生成物を得た。得られた固体生成物をトルエン20.8kgで4回、ヘキサン24リットルで3回、洗浄を行った。その後、乾燥することにより、固体触媒成分(a)を得た。
【0097】
(2)固体触媒成分の予備重合
予め窒素置換した内容積210リットルの撹拌機付きオートクレーブに、上記に記載の固体触媒成分(a)0.7kgと、ブタン80リットル、常温常圧の水素として0.1リットルを仕込んだ後、オートクレーブを35℃まで上昇した。さらにエチレンをオートクレーブ内のガス相圧力で0.03MPa分だけ仕込み、系内が安定した後、トリイソブチルアルミニウム263mmol、ラセミ−エチレンビス(1−インデニル)ジルコニウムジフェノキシド88mmolを投入して重合を開始した。50℃へ昇温するとともに、エチレンと水素を連続で供給しながら、50℃で合計6.5時間の予備重合を実施した。重合終了後、エチレン、ブタン、水素ガスなどをパージして残った固体を室温にて真空乾燥し、上記固体成分(a)1g当り28gのエチレン重合体が予備重合された予備重合触媒を得た。
【0098】
(3)重合
上記の予備重合触媒を用い、連続式流動床気相重合装置でエチレンと1−ブテンと1−ヘキセンの3元共重合を実施した。重合条件は、温度87℃、全圧2MPa、ガス線速度0.3m/s、エチレンに対する水素モル比は1.2%、エチレンに対する1−ブテンモル比は2.2%で、エチレンに対する1−ヘキセンモル比は0.8%で、重合中はガス組成を一定に維持するためにエチレン、1−ブテン、1−ヘキセン、水素を連続的に供給した。さらに、流動床の総パウダー質量を80kgに維持し、平均重合時間4hrとなるように、上記予備重合触媒と、トリイソブチルアルミニウムとを一定の割合で連続的に供給した。重合により、22kg/hrの生産効率でエチレン−1−ブテン−1−ヘキセン共重合体(以下、「PE−3」と記載することがある)のパウダーを得た。
【0099】
(4)エチレン−1−ブテン−1−ヘキセン共重合体(PE−3)パウダーの造粒
上記で得たPE−3のパウダーを、神戸製鋼所社製LCM50押出機を用いて、フィード速度50kg/hr、スクリュー回転数450rpm、ゲート開度4.2mm、サクション圧力0.2MPa、樹脂温度200〜230℃条件で造粒することにより、PE−3のペレットを得た。PE−3のペレットの物性測定結果を表2に示す。
【0100】
その他、本実施例に用いたポリエチレンを以下に示す。
住友化学(株)製、エチレン−1−ブテン共重合体 スミカセン−L FS150(以下、PE−4とする))。
住友化学(株)製、エチレン−1−ブテン共重合体 スミカセン−L CL1079(以下、PE−5とする))。
住友化学(株)製、エチレン−1−ヘキセン共重合体 スミカセンα CS1009(以下、PE−6とする))。
住友化学(株)製、エチレン−1−ヘキセン共重合体 スミカセンE FV205(以下、PE−7とする))。
住友化学(株)製、高圧ラジカル重合低密度ポリエチレン スミカセン G201(以下、PE−8とする))。
これらのポリエチレンの物性測定結果を表2に示す。
【0101】
〔実施例1〕
(1)エチレン系樹脂組成物の調製
PE−3 85重量部と、PE−1 15重量部及び二重結合を有するアルコキシシラン化合物としてビニルトリメトキシシラン(東京化成工業株式会社製、以下、「VTMOS」と記載することがある)1.7重量部と、有機過酸化物としてジクミルパーオキサイド(商品名 パーカドックスBC−FF 化薬アクゾ株式会社製、以下、「DCP」と記載することがある) 0.17重量部と、アルコキシシラン化合物同士の縮合反応を促進するための化合物としてジブチルスズジラウレート(東京化成工業株式会社製、以下、「DBTDL」と記載することがある)0.068重量部とを混合し、単軸押出機を用いて210℃にて押出を行い、樹脂組成物を得た。
【0102】
(2)成形品の製造
得られたエチレン系樹脂組成物を、210℃、4MPaにてプレスし、厚み1mmで一辺が150mmの平板状の成形品を得た。
【0103】
(3)シラン架橋
得られた成形品を、23℃、相対湿度50%の恒温室にて7日経過させ、成形品をシラン架橋させた。シラン架橋後の成形品のホットセット試験を行い、結果を表3に示した。
【0104】
〔実施例2〕
エチレン系樹脂組成物の調製において、ビニルトリメトキシシラン(VTMOS)、ジクミルパーオキサイド(DCP)、およびジブチルスズジラウレート(DBTDL)の量を表3に記載のように変更した以外は実施例1と同様に行い、シラン架橋された成形品を得た。シラン架橋後の成形品のホットセット試験を行い、結果を表3に示した。
【0105】
〔実施例3〕
エチレン系樹脂組成物の調製において、ビニルトリメトキシシラン(VTMOS)、ジクミルパーオキサイド(DCP)、およびジブチルスズジラウレート(DBTDL)の量を表3に記載のように変更した以外は実施例1と同様に行い、シラン架橋された成形品を得た。シラン架橋後の成形品のホットセット試験を行い、結果を表3に示した。
【0106】
〔実施例4〕
エチレン系樹脂組成物の調製において、ビニルトリメトキシシラン(VTMOS)、ジクミルパーオキサイド(DCP)、およびジブチルスズジラウレート(DBTDL)の量を表3に記載のように変更した以外は実施例1と同様に行い、シラン架橋された成形品を得た。シラン架橋後の成形品のホットセット試験を行い、結果を表3に示した。
【0107】
〔実施例5〕
エチレン系樹脂組成物の調製において、PE−3と、PE−1の量を表3に記載のように変更した以外は実施例1と同様に行い、シラン架橋された成形品を得た。シラン架橋後の成形品のホットセット試験を行い、結果を表3に示した。
【0108】
〔実施例6〕
エチレン系樹脂組成物の調製において、ビニルトリメトキシシラン(VTMOS)、ジクミルパーオキサイド(DCP)、およびジブチルスズジラウレート(DBTDL)の量を表3に記載のように変更した以外は実施例5と同様に行い、シラン架橋された成形品を得た。シラン架橋後の成形品のホットセット試験を行い、結果を表3に示した。
【0109】
〔実施例7〕
エチレン系樹脂組成物の調製において、ビニルトリメトキシシラン(VTMOS)、ジクミルパーオキサイド(DCP)、およびジブチルスズジラウレート(DBTDL)の量を表3に記載のように変更した以外は実施例5と同様に行い、シラン架橋された成形品を得た。シラン架橋後の成形品のホットセット試験を行い、結果を表3に示した。
【0110】
〔実施例8〕
エチレン系樹脂組成物の調製において、PE−1をPE−2に変更した以外は実施例1と同様に行い、シラン架橋された成形品を得た。シラン架橋後の成形品のホットセット試験を行い、結果を表3に示した。
【0111】
〔実施例9〕
エチレン系樹脂組成物の調製において、PE−1をPE−4に変更した以外は実施例2と同様に行い、シラン架橋された成形品を得た。シラン架橋後の成形品のホットセット試験を行い、結果を表3に示した。
【0112】
〔比較例1〕
エチレン系樹脂組成物の調製において、PE−1をPE−8に変更した以外は実施例6と同様に行い、シラン架橋された成形品を得た。シラン架橋後の成形品のホットセット試験を行い、結果を表3に示した。
【0113】
〔比較例2〕
エチレン系樹脂組成物の調製において、PE−1をPE−6に変更した以外は実施例2と同様に行い、シラン架橋された成形品を得た。シラン架橋後の成形品のホットセット試験を行い、結果を表3に示した。
【0114】
〔比較例3〕
エチレン系樹脂組成物の調製において、PE−1をPE−5に変更した以外は実施例1と同様に行い、シラン架橋された成形品を得た。シラン架橋後の成形品のホットセット試験を行い、結果を表3に示した。
【0115】
〔比較例4〕
エチレン系樹脂組成物の調製において、PE−3を用いず、PE−1の量を表3に記載のように変更した以外は実施例2と同様に行おうとしたところ、安定した押出ができず、樹脂組成物を得られなかった。
【0116】
〔比較例5〕
エチレン系樹脂組成物の調製において、PE−3をPE−7に変更した以外は実施例2と同様に行おうとしたところ、安定した押出ができず、樹脂組成物を得られなかった。
【0117】
【表1】

【0118】
【表2】

【0119】
【表3】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記要件(a1)、(a2)および(a3)の全てを充足するエチレン−α−オレフィン共重合体(I)99〜60重量部と、
下記要件(b1)、(b2)および(b3)の全てを充足するエチレン−α−オレフィン共重合体(II)1〜40重量部と(ただしエチレン−α−オレフィン共重合体(I)とエチレン−α−オレフィン共重合体(II)の合計重量を100重量部とする)、
前記エチレン−α−オレフィン共重合体(I)とエチレン−α−オレフィン共重合体(II)の合計重量100重量部に対し、
二重結合を有するアルコキシシラン化合物0.1〜4重量部と、
有機過酸化物0.01〜4重量部とを含むエチレン系樹脂組成物。
エチレン−α−オレフィン共重合体(I)
(a1)メルトフローレート(MFR)が0.05〜20g/10分であること。
(a2)密度が905〜935kg/m3であること。
(a3)流動の活性化エネルギー(Ea)が40kJ/mol以上であること。
エチレン−α−オレフィン共重合体(II)
(b1)数平均分子量が30000g/mol以上であること。
(b2)密度が905〜940kg/m3であること。
(b3)流動の活性化エネルギー(Ea)が35kJ/mol未満であること。
【請求項2】
請求項1に記載のエチレン系樹脂組成物を成形して得られる成形品。
【請求項3】
導体が請求項1に記載のエチレン系樹脂組成物により被覆されてなる電線。
【請求項4】
電線束と、該電線束を被覆してなるシースとを有するケーブルであって、
前記電線束は、導体が樹脂または樹脂組成物により被覆された電線を複数本束ねてなる電線束であり、
前記シースが、請求項1に記載のエチレン系樹脂組成物からなるシースであるケーブル。

【公開番号】特開2012−251117(P2012−251117A)
【公開日】平成24年12月20日(2012.12.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−127037(P2011−127037)
【出願日】平成23年6月7日(2011.6.7)
【出願人】(000002093)住友化学株式会社 (8,981)
【Fターム(参考)】