具有优异的可加工性的乙烯/α-烯烃共聚物制造技术

本发明专利技术涉及具有优异可加工性的乙烯/α‑烯烃共聚物。根据本发明专利技术的乙烯/α‑烯烃共聚物同时具有优异的机械性质和可加工性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有优异的可加工性的乙烯/α-烯烃共聚物
相关申请的交叉引用本申请要求于2016年11月15日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2016-0152220号的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。本公开涉及具有优异可加工性的乙烯/α-烯烃共聚物。
技术介绍
烯烃聚合催化剂体系可以分为齐格勒-纳塔催化剂和茂金属催化剂，并且已经根据它们的特性开发了这些高活性催化剂体系。齐格勒-纳塔催化剂自二十世纪五十年代开发以来，已广泛应用于工业化生产过程。然而，由于齐格勒-纳塔催化剂是其中混合了多个活性位点的多活性位点催化剂，因此其具有所得聚合物具有宽分子量分布的特征。而且，由于共聚单体的组成分布不均匀，因此存在难以获得所需物理性质的问题。同时，茂金属催化剂包括具有过渡金属化合物作为主要组分的主催化剂和具有铝作为主要组分的有机金属化合物助催化剂。这种催化剂是单一位点催化剂，其为均相配位催化剂，并且由于单一位点特性，提供了具有窄分子量分布和均匀的共聚单体组成分布的聚合物。所得聚合物的立构规整性、共聚特性、分子量、结晶度等可通过改变催化剂的配体结构和聚合条件来控制。美国专利第5,914,289号公开了一种使用茂金属催化剂控制聚合物的分子量和分子量分布的方法，所述茂金属催化剂分别负载在载体上。然而，制备所述负载型催化剂需要大量溶剂和很长时间，并且在各种载体上负载茂金属催化剂的工艺繁琐。韩国专利申请第2003-12308号公开了一种控制聚合物分子量分布的方法，其中通过在载体上负载双核茂金属催化剂和单核茂金属催化剂以及活化剂来改变反应器中的催化剂组合，同时进行聚合。然而，该方法在同时实现各催化剂的特性方面具有局限性。此外，还有一个缺点是茂金属催化剂从所得催化剂的负载组分脱离，导致反应器结垢。因此，为了克服上述缺点，一直需要一种通过容易地制备具有优异活性的负载型茂金属催化剂来制备具有所需物理性质的聚烯烃的方法。同时，线性低密度聚乙烯(LLDPE)通过在低压下使用聚合催化剂使乙烯和α-烯烃共聚来制备。因此，这是一种具有窄分子量分布和一定长度的短链分支(SCB)而没有长链分支(LCB)的树脂。LLDPE薄膜除了普通聚乙烯的性质外还具有高的断裂强度和伸长率，并且显示出优异的撕裂强度、落锤冲击强度等。这导致更多地应用于拉伸膜、重叠膜等，而现有的低密度聚乙烯或高密度聚乙烯难以应用于拉伸膜、重叠膜等。使用1-丁烯或1-己烯作为共聚单体制备线性低密度聚乙烯的工艺通常在单气相反应器或单回流淤浆反应器中进行，并且其生产率高于使用1-辛烯共聚单体的工艺。然而，由于催化剂和工艺技术的限制，该产品的物理性质比使用1-辛烯共聚单体获得的产品的物理性质差，并且具有窄的分子量分布，显示差的可加工性。已经做出许多努力来改善这些问题。美国专利第4,935,474号公开了一种通过使用两种或更多种茂金属化合物制备具有宽分子量分布的聚乙烯的方法。美国专利第6,828,394号公开了一种通过使用良好的共聚单体掺入剂(incorporator)和差的共聚单体掺入剂的混合物来制备具有优异可加工性的特别适用于膜的聚乙烯的方法。另外，美国专利第6,841,631号和第6,894,128号公开了通过使用含有至少两种金属化合物的茂金属催化剂制备具有双峰或多峰分子量分布的聚乙烯，从而应用于薄膜、吹塑产品、管材等。然而，即使这些产品具有改善的可加工性，单位颗粒中根据分子量的分散状态也不均匀，因此在相对温和的挤出条件下外观粗糙并且物理性质不稳定。在这种背景下，一直需要制备确保物理性质和可加工性之间平衡的优异产品，特别是，还需要具有优异可加工性的聚乙烯共聚物。
技术实现思路
技术目的为了解决现有技术的问题，本公开提供了一种乙烯/α-烯烃共聚物，其不仅具有优异的可加工性，而且具有优异的机械性质。技术方案为了解决上述问题，本公开提供了一种乙烯/α-烯烃共聚物，其具有：50,000g/mol至250,000g/mol的重均分子量，5至20的分子量分布(Mw/Mn)，0.950g/cm3至0.965g/cm3的密度，3至10的熔体流动速率比(MFR5/MFR2.16，根据ASTM1238在190℃下测量)，以及15cm至25cm的螺旋流动长度。通常，根据重均分子量，通过茂金属催化剂制备的聚合物在可加工性和机械性质之间存在取舍(trade-off)。也就是说，当重均分子量增加时，机械性质得到改善，但可加工性降低。相反，当重均分子量降低时，可加工性得到改善，但机械性质降低。因此，本公开的特征在于，通过使用下面将描述的茂金属催化剂将长链分支(LCB)引入乙烯/α-共聚物中，可以同时改善机械性质和可加工性。根据本公开的乙烯/α-烯烃共聚物的重均分子量为50,000g/mol至250,000g/mol。优选地，重均分子量为100,000以上，110,000以上，120,000以上，130,000以上，140,000以上，150,000以上，160,000以上，170,000以上，或180,000以上。另外，重均分子量优选为240,000以下，230,000以下，或220,000以下。根据本公开的乙烯/α-烯烃共聚物的分子量分布(Mw/Mn)为5至20。优选地，分子量分布为6以上，7以上，8以上，9以上，或10以上。另外，分子量分布优选为19以下，18以下，17以下，16以下，或15以下。根据本公开的乙烯/α-烯烃共聚物的熔体流动速率比(MFR5/MFR2.16，根据ASTM1238在190℃下测量)为3至10。优选地，熔体流动速率比为4以上，或5以上。另外，熔体流动速率比优选为9以下，或8以下。此外，当将根据本公开的乙烯/α-烯烃共聚物的复数粘度(η*[Pa.s])对频率(ω[rad/s])的曲线图拟合到以下等式1的幂定律时，等式1的C2值为-1.0至-0.4。[等式1]对于完全弹性的材料，变形与弹性剪切应力成比例地发生，这被称为胡克定律。另外，对于纯粘胶液体，变形与粘性剪切应力成比例地发生，这被称为牛顿定律。对于完全弹性的材料，当弹性能量累积并且弹性剪切应力被去除时，可以再次恢复变形。然而，对于完全粘性的材料，能量由于变形完全损耗，因此即使在去除弹性剪切应力时变形也不会恢复。另外，材料本身的粘度不改变。然而，在熔融状态下，聚合物具有完全弹性材料和粘性液体之间的中间性质，这被称为粘弹性。换句话说，当聚合物在熔融状态下经受剪切应力时，变形与剪切应力不成比例，并且其粘度随剪切应力而变化，这被称为非牛顿流体。这些性质归因于剪切应力引起的变形复杂性，这是因为聚合物具有巨大的分子尺寸和复杂的分子间结构。特别是，当使用聚合物生产成型制品时，剪切稀化现象被认为是非牛顿流体的重要特征之一。剪切稀化现象是指聚合物的粘度随着剪切速率增加而降低的现象。根据这些剪切稀化性质确定成型聚合物的方法。因此，本公开通过复数粘度(η*[Pa.s])对频率(ω[rad/s])的曲线图测量剪切稀化性质。等式1是用于定量评价根据本公开的乙烯/α-烯烃共聚物的剪切稀化性质的模型，并且还是通过应用复数粘度对频率的数据来估计高频下的复数粘度的模型。等式1是幂定律模型，其中x表示频率，y表示复数粘度，需要C1和C2两个变量。C1指的是稠度指本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种乙烯/α‑烯烃共聚物，其具有：50,000g/mol至250,000g/mol的重均分子量，5至20的分子量分布(Mw/Mn)，0.950g/cm3至0.965g/cm3的密度，3至10的熔体流动速率比(MFR5/MFR2.16，根据ASTM 1238在190℃下测量)，以及15cm至25cm的螺旋流动长度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.15 KR 10-2016-01522201.一种乙烯/α-烯烃共聚物，其具有：50,000g/mol至250,000g/mol的重均分子量，5至20的分子量分布(Mw/Mn)，0.950g/cm3至0.965g/cm3的密度，3至10的熔体流动速率比(MFR5/MFR2.16，根据ASTM1238在190℃下测量)，以及15cm至25cm的螺旋流动长度。2.根据权利要求1所述的乙烯/α-烯烃共聚物，其中，所述重均分子量为180,000g/mol至220,000g/mol。3.根据权利要求1所述的乙烯/α-烯烃共聚物，其中，所述分子量分布(Mw/Mn)为10至15。4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：宣淳浩，崔二永，李琪树，洪福基，朴城贤，李明汉，李承珉，金善美，朴珍映，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR