具有优良可加工性的乙烯/α‑烯烃共聚物制造技术

本发明专利技术涉及具有优良可加工性的乙烯/α‑烯烃共聚物。根据本发明专利技术的乙烯/α‑烯烃共聚物在高剪切速率下具有低复数粘度并且具有优良的可加工性，并且因此其可应用于大直径管、复合管等的加工。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求基于2014年12月8日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2014-0174985以及2015年11月17日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2015-0161159的优先权的权益，它们的公开内容通过引用整体并入本文。
本专利技术涉及具有优良可加工性的乙烯/α-烯烃共聚物。
技术介绍
烯烃聚合催化剂体系可分为齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)和茂金属催化剂体系，并且这两种高活性催化剂体系已按照其特性得以发展。自齐格勒-纳塔催化剂在20世纪50年代被开发以来，其已广泛应用于现有商业方法中。然而，由于齐格勒-纳塔催化剂为其中多个活性位点混合的多活性位点催化剂，其特征在于分子量分布宽。同样，由于共聚单体的组成分布不均匀，所以存在的问题是在确保期望的物理性质方面具有局限性。同时，茂金属催化剂包含主要组分为过渡金属化合物的主催化剂，和主要组分为铝的有机金属化合物助催化剂。这种催化剂为单位点催化剂(其是均相复合催化剂)，并且根据单位点特性提供具有窄分子量分布和共聚单体均一组成分布的聚合物。所得聚合物的立构规整性、共聚性质、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No.5,914,289公开了使用分别负载在载体上的茂金属催化剂控制聚合物的分子量和分子量分布的方法。然而，需要大量的溶剂和长的时间段来制备负载型催化剂，并且将茂金属催化剂负载在各个载体上的方法是繁琐的。韩国专利申请No.10-2003-12308公开了通过以下步骤控制聚合物的分子量分布的方法：通过将双核茂金属催化剂和单核茂金属催化剂与活化剂负载在载体上来改变反应器中催化剂的组合并且聚合。然而，该方法在同时实现各个催化剂的性质方面存在局限性，此外，缺点在于：茂金属催化剂部分与催化剂的载体组分分开，引起反应器结垢。因此，为了解决上面提到的缺点，需要开发通过容易地制备具有优良活性的复合负载型茂金属催化剂来制备具有期望物理性质的基于烯烃的聚合物的方法。另一方面，线性低密度聚乙烯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，这是具有窄分子量分布的树脂，其具有一定长度的短支链而没有长支链。线性低密度聚乙烯膜除了典型聚乙烯的特性以外还具有高强度和断裂伸长率，并且表现出优良的撕裂强度和落锤冲击强度(falling weight impact strength)。线性低密度聚乙烯膜在难以应用现有低密度聚乙烯或高密度聚乙烯的拉伸膜、交叠膜等中的使用正在增加。然而，使用1-丁烯或1-己烯作为共聚单体的线性低密度聚乙烯大多数在单气相反应器或单回路淤浆反应器中制备，并且与使用1-辛烯共聚单体的方法相比其生产力较高，但是这些产品在催化剂技术和加工技术中还具有限制。因此，它们的问题在于它们的物理性质远比使用1-辛烯共聚单体时差，并且分子量分布窄且因此可加工性差。已进行了许多研究来改善这些问题，并且美国专利No.4,935,474公开了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No 6,828,394公开了通过使合并有催化剂化合物的良好共聚单体与合并有催化剂化合物的较差共聚单体混合来制备具有优良可加工性并且特别适用于膜的聚乙烯的方法。此外，美国专利No.6,841,631和美国专利No.6,894,128公开了通过包含至少两种金属化合物的茂金属类催化剂来制备具有双峰或多峰分子量分布的聚乙烯，并且因此其可以用于膜、吹塑、管等。然而，仍然存在的问题是尽管这些产品的可加工性得到了改善，但在单位颗粒中每分子量的分散状态不均匀，并且因此即使在相对良好的挤出条件下挤出的外观也是粗糙的，并且物理性质不稳定。在上述情形下，持续需要制备具有物理性质与可加工性之间的平衡的优良产品，并且需要对其进行进一步的改进。
技术实现思路
技术问题为了解决上面提到的问题，本专利技术的一个目的是提供具有优良可加工性的乙烯/α-烯烃共聚物。技术方案为了实现上述目的，本专利技术提供了满足以下条件的乙烯/α-烯烃共聚物：密度(g/cm3)为0.930g/cm3至0.950g/cm3，MFR5(g/10分钟，根据ASTM 1238在190℃下测量)为0.1至5；熔体流动速率比(MFR21.6/MFR5，根据ASTM 1238在190℃下测量)为10至200；并且当将复数粘度(η*[Pa.s])相对于频率(ω[rad/s])的图拟合为以下方程式1的幂律时，C1值为250,000至400,000并且C2值为-0.7至-0.5，并且当将复数粘度(η*[Pa.s])相对于频率(ω[rad/s])的图拟合为以下方程式2的交叉模型时，C1值为1,500,000至2,500,000，C2值为3至10并且C3值为0.2至0.3：[方程式1] y = c 1 x c 2 ]]>[方程式2] y = c 1 1 + ( c 2 x ) ( 1 - c 3 ) . ]]>在完全弹性材料的情况中，变形与弹性剪切应力成比例发生，并且这称作胡克定律。此外，在纯粘性液体的情况中，变形与粘性剪切应力成比例发生，并且这称作胡克定律。如果移除弹性剪切应力，则完全弹性材料可以通过弹性能的积累而再次使变形恢复。此外，即使移除弹性剪切应力，完全粘性材料也不会使变形恢复，原因在于所有的能量通过变形耗散。此外，材料自身的粘度不改变。然而，聚合物具有介于完全弹性材料的性质与粘性液体的性质之间的性质，并且这称作粘弹性。也就是说，聚合物具有这样的特性，如果其在熔融状态接受剪切应力，则变形与剪切应力不成比例，并且粘度根据剪切应力改变，这称作非牛顿流体。这些特性是由于由剪切应力引起的变形的复杂性所致，因为所述聚合物具有大分子尺寸和复杂分子结构。特别地，当使用聚合物制造模制品时，在非牛顿流体的特性中剪切变稀现象被认为是重要的。剪切变稀现象是指其中聚合物的粘度随着剪切速率的增加而降低的现象。模制聚合物的方法根据这种剪切变稀的性质确定。特别地，当制造大的模制品(例如本专利技术的大直径管或复合管)或者需要高速挤出聚合物的模制品时，必须将相当大的压力施加给熔融聚合物。因此，除非聚合物表现出剪切变稀的性质，否则模制品的制备是困难的。就此而言，剪切变稀的性质被认为是重要的。在本专利技术中，剪切变稀的性质通过复数粘度(η*[Pa.s])本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种乙烯/α‑烯烃共聚物，其中：密度(g/cm3)为0.930至0.950；MFR5(g/10分钟，根据ASTM 1238在190℃下测量)为0.1至5；熔体流动速率比(MFR21.6/MFR5，根据ASTM 1238在190℃下测量)为10至200；并且当将复数粘度(η*[Pa.s])相对于频率(ω[rad/s])的图拟合为以下方程式1的幂律时，C1值为250,000至400,000并且C2值为‑0.7至‑0.5，并且当将复数粘度(η*[Pa.s])与频率(ω[rad/s])的图拟合为以下方程式2的交叉模型时，C1值为1,500,000至2,500,000，C2值为3至10并且C3值为0.2至0.3：[方程式1]y=c1xc2]]>[方程式2]y=c11+(c2x)(1-c3).]]>

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.08 KR 10-2014-0174985;2015.11.17 KR 10-2011.一种乙烯/α-烯烃共聚物，其中：密度(g/cm3)为0.930至0.950；MFR5(g/10分钟，根据ASTM 1238在190℃下测量)为0.1至5；熔体流动速率比(MFR21.6/MFR5，根据ASTM 1238在190℃下测量)为10至200；并且当将复数粘度(η*[Pa.s])相对于频率(ω[rad/s])的图拟合为以下方程式1的幂律时，C1值为250,000至400,000并且C2值为-0.7至-0.5，并且当将复数粘度(η*[Pa.s])与频率(ω[rad/s])的图拟合为以下方程式2的交叉模型时，C1值为1,500,000至2,500,000，C2值为3至10并且C3值为0.2至0.3：[方程式1] y = c 1 x c 2 ]]>[方程式2] y = c 1 1 + ( c 2 x ) ( 1 - c 3 ) . ]]>2.根据权利要求1所述的乙烯/α-烯烃共聚物，其中当方程式2中的x为800时，y的值为3,000至5,000。3.根据权利要求2所述的乙烯/α-烯烃共聚物，其中y的值为4,000至4,900。4.根据权利要求1所述的乙烯/α-烯烃共聚物，其中当方程式2中的x为1,200时，y的值为3,000至3,800。5.根据权利要求4所述的乙烯/α-烯烃共聚物，其中y的值为3,000至3,700。6.根据权利要求1所述的乙烯/α-烯烃共聚物，其中方程式2中的C2值为5至8。7.根据权利要求1所述的乙烯/α-烯烃共聚物，其中所述乙烯/α-烯烃共聚物的重均分子量(g/mol)为10,000至400,000，并且分子量分布(Mw/Mn，PDI)为5至30。8.根据权利要求1所述的乙烯/α-烯烃共聚物，其中所述α-烯烃是选自以下中的一种或更多种：1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八碳烯和1-二十碳烯。9.根据权利要求1所述的乙烯/α-烯烃共聚物，其中所述乙烯/α-烯烃共聚物通过在一种或更多种由以下化学式1表示的第一茂金属化合物；和一种或更多种选自由以下化学式3至5表示的化合物中的第二茂金属化合物的存在下使乙烯与α-烯烃聚合来制备：[化学式1]在化学式1中，A为氢、卤素、C1-C20烷基、C2-C20烯基、C6-C20芳基、C7-C20烷基芳基、C7-C20芳基烷基、C1-C20烷氧基、C2-C20烷氧基烷基、C3-C20杂环烷基或C5-C20杂芳基；D为-O-、-S-、-N(R)-或-Si(R)(R')-，其中R与R'彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、卤素、C1-C20烷基、C2-C20烯基或C6-C20芳基；L为C1-C10直链或支化的亚烷基；B为碳、硅或锗；Q为氢、卤素、C1-C20烷基、C2-C20烯基、C6-C2...

【专利技术属性】
技术研发人员：金重洙，宣淳浩，权五周，崔二永，李琪树，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR