LLDPE とLDPE の比較。

直鎖状低密度ポリエチレンは、一般の低密度ポリエチレンと構造が異なり、長鎖の分岐がありません。LLDPE の直線性は、LLDPE とLDPE の異なる製造および加工プロセスに依存します。LLDPE は通常、エチレンとブテン、ヘキセン、オクテンなどの高級アルファ オレフィンを低温および低圧で共重合させることによって形成されます。共重合プロセスにより製造されるLLDPEポリマーは、一般的なLDPEに比べて分子量分布が狭く、同時に線状構造を有するため、異なるレオロジー特性を持ちます。

メルトフロー特性

LLDPE のメルトフロー特性は、新しいプロセス、特に高品質の LLDPE 製品を生産できるフィルム押出プロセスの要件に適合しています。LLDPE は、従来のポリエチレンのすべての市場で使用されています。LLDPE は、伸縮性、浸透性、耐衝撃性、耐引裂性の特性が強化されており、フィルムに適しています。LLDPE は、環境応力亀裂に対する優れた耐性、低温衝撃耐性、反り耐性により、パイプ、シート押出、およびあらゆる成形用途に魅力的です。LLDPE の最新の用途は、埋立地のマルチや廃池のライニングとしてです。

生産と特徴

LLDPE の製造は、遷移金属触媒、特にチーグラー型またはフィリップス型の触媒から始まります。シクロオレフィン金属誘導体触媒に基づく新しいプロセスは、LLDPE 製造のもう 1 つの選択肢です。実際の重合反応は、溶液相反応器と気相反応器で実行できます。通常、オクテンは、液相反応器でエチレンおよびブテンと共重合します。ヘキセンとエチレンは気相反応器内で重合されます。気相反応器で生成される LLDPE 樹脂は粒子状であり、粉末として販売することも、さらにペレットに加工することもできます。ヘキセンとオクテンをベースとした新世代のスーパー LLDPE が、Mobile, Union Carbide によって開発されました。Novacor や Dow Plastics などの企業が設立されました。これらの材料には大きな靱性限界があり、自動袋除去用途に新たな可能性を秘めています。近年では、非常に低密度の PE 樹脂 (密度 0.910g/cc 未満) も登場しています。VLDPESはLLDPEでは実現できない柔軟性と柔らかさを持っています。樹脂の特性は一般にメルトインデックスと密度に反映されます。メルトインデックスは樹脂の平均分子量を反映し、主に反応温度によって制御されます。平均分子量は分子量分布 (MWD) には依存しません。触媒の選択は MWD に影響します。密度は、ポリエチレン鎖内のコモノマーの濃度によって決まります。コモノマー濃度は短鎖分岐の数 (その長さはコモノマーの種類によって異なります) を制御し、したがって樹脂の密度を制御します。コモノマー濃度が高くなるほど、樹脂密度は低くなります。構造的には、LLDPE は分岐の数と種類がLDPE とは異なり、高圧LDPEには長い分岐がありますが、リニアLDPEには短い分岐しかありません。

処理

LDPE と LLDPE はどちらも優れたレオロジーまたはメルトフローを備えています。LLDPE は分子量分布が狭く、分岐鎖が短いため、せん断感度が低くなります。せん断（押出など）中、LLDPE はより大きな粘度を保持するため、同じメルトインデックスのLDPEよりも加工が難しくなります。押出成形では、LLDPE のせん断感度が低いため、ポリマー分子鎖の応力緩和が速くなり、ブローアップ比の変化に対する物理的特性の感度が低下します。溶融伸長では、LLDPE はさまざまなひずみで変化します。一般に、高速での粘度は低くなります。つまり、LDPE のように引き伸ばしてもひずみ硬化しません。ポリエチレンの変形率が大きいほど大きくなります。LDPE は分子鎖の絡み合いにより驚くべき粘度の増加を示します。LLDPE には長鎖分岐がないため、ポリマーの絡み合いが起こらないため、この現象は LLDPE では観察されません。この特性は、薄膜アプリケーションにとって非常に重要です。LLDPE フィルムは、高い強度と靭性を維持しながら、より薄いフィルムを簡単に製造できるためです。LLDPE のレオロジー特性は、「せん断に対しては硬い」、「伸長に対しては柔らかい」と要約できます。