線状低密度ポリエチレンは、長い鎖分岐がないため、一般的な低密度ポリエチレンとは構造的に異なります。LLDPEの線状性は、LLDPEとLDPEの製造および加工プロセスの違いに起因します。LLDPEは通常、エチレンとブテン、ヘキセン、オクテンなどの高αオレフィンを低温・低圧で共重合することによって形成されます。共重合プロセスによって製造されるLLDPEポリマーは、一般的なLDPEよりも分子量分布が狭く、同時に線状構造を持つため、異なるレオロジー特性を示します。
溶融流動特性
LLDPEの溶融流動特性は、特にフィルム押出成形プロセスなど、新しいプロセスの要件に適合しており、高品質のLLDPE製品を製造できます。LLDPEは、ポリエチレンのあらゆる従来市場で使用されています。優れた伸縮性、浸透性、耐衝撃性、耐引裂性により、LLDPEはフィルムに適しています。また、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、シート押出成形、およびあらゆる成形用途に魅力的な素材となっています。LLDPEの最新の用途としては、埋立地のマルチング材や廃水池のライニング材などがあります。
生産と特徴
LLDPE の製造は、特に Ziegler 型または Phillips 型の遷移金属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 つのオプションです。実際の重合反応は、溶液相反応器と気相反応器で行うことができます。通常、オクテンは溶液相反応器でエチレンおよびブテンと共重合されます。ヘキセンおよびエチレンは気相反応器で重合されます。気相反応器で製造された LLDPE 樹脂は粒子状であり、粉末として販売することも、さらに加工してペレットに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 は、Mobile、Union Carbide によって開発されました。Novacor や Dow Plastics などの企業が発売しました。これらの材料は大きな靭性限界を持ち、自動バッグ除去用途に新たな可能性を秘めています。近年、超低密度 PE 樹脂 (密度が 0.910g/cc 未満) も登場しました。VLDPE は、LLDPE では実現できない柔軟性と柔らかさを備えています。樹脂の特性は一般的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）とは無関係です。触媒の選択はMWDに影響します。密度はポリエチレン鎖中のコモノマー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決まります）を制御し、それによって樹脂密度を制御します。コモノマー濃度が高いほど、樹脂密度は低くなります。構造的には、LLDPEは分岐の数と種類においてLDPEとは異なり、高圧LDPEは長い分岐を持ち、線状LDPEは短い分岐のみを持ちます。
処理
LDPEとLLDPEはどちらも優れたレオロジー特性またはメルトフロー特性を持っています。LLDPEは分子量分布が狭く、鎖分岐が短いため、せん断感度が低くなっています。せん断（押出成形など）中、LLDPEは粘度が高く、同じメルトインデックスのLDPEよりも加工が困難です。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性値の感度が低下します。溶融延伸では、LLDPEはさまざまな歪みで変化します。一般的に、速度が速いほど粘度が低くなります。つまり、LDPEのように延伸しても歪み硬化しません。ポリエチレンの変形速度とともに増加します。LDPEは、分子鎖の絡み合いによって粘度が驚くほど増加します。LLDPEでは、長い鎖分岐がないためポリマーが絡み合わないため、この現象は観察されません。この特性は薄膜用途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容易に作成できるためです。 LLDPEのレオロジー特性は、「せん断に対しては剛性が高く、伸張に対しては柔らかい」と要約できる。
投稿日時：2022年10月21日