JP2024058270A - LAMINATE AND METHOD FOR MANUFACTURING LAMINATE - Google Patents
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Abstract
【課題】従来の4-メチル-1-ペンテン系重合体よりも保存安定性に優れる4-メチル-1-ペンテン系重合体を含む樹脂層を備え、かつ、撥水性に優れる積層体を提供すること。【解決手段】基材層(I)と下記要件(a)~(c)を満たす4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)を含む樹脂層(II)とを備える積層体およびその製造方法;(a)示差走査熱量計(DSC)で測定した融点(Tm)が180℃を超え220℃以下である。;(b)DSCで測定した融解(吸熱)曲線における吸熱終了温度(TmE)が230℃以下である。;(c)DSCで測定した結晶化(発熱)曲線における発熱開始温度(TcS)が210℃以下である。【選択図】なし[Problem] To provide a laminate having a resin layer containing a 4-methyl-1-pentene polymer having better storage stability than conventional 4-methyl-1-pentene polymers, and having excellent water repellency. [Solution] A laminate comprising a base layer (I) and a resin layer (II) containing a 4-methyl-1-pentene polymer (A) that satisfies the following requirements (a) to (c), and a method for producing the same: (a) a melting point (Tm) measured by a differential scanning calorimeter (DSC) of more than 180°C and not more than 220°C; (b) an endothermic end temperature (TmE) in a melting (endothermic) curve measured by DSC of 230°C or less; (c) an exothermic start temperature (TcS) in a crystallization (exothermic) curve measured by DSC of 210°C or less. [Selected Figure] None
Description
本発明は、積層体および積層体の製造方法に関する。 The present invention relates to a laminate and a method for manufacturing the laminate.
表示デバイス、半導体デバイス、光学部材、プリント回路基板などには、保護用、絶縁用、平坦化用、耐熱用、耐光用、耐候用などの各種コーティング剤が用いられる。これらのコーティング剤を用いて作成されたフィルムには、用途に応じて、耐熱性、透明性、電気絶縁性などの特性が要求される。
4-メチル-1-ペンテン系重合体は、表面張力が非常に低いことにより離型性に優れ、かつ耐熱性も高いため、4-メチル-1-ペンテン系重合体を含む樹脂層をプラスチック基板に積層した積層体は、産業用離型フィルム等として、しばしば利用されている。
Various coating agents are used for protection, insulation, flattening, heat resistance, light resistance, weather resistance, etc., in display devices, semiconductor devices, optical members, printed circuit boards, etc. Films made using these coating agents are required to have properties such as heat resistance, transparency, electrical insulation, etc., depending on the application.
A 4-methyl-1-pentene polymer has an extremely low surface tension and therefore excellent releasability, and also has high heat resistance. Therefore, a laminate in which a resin layer containing a 4-methyl-1-pentene polymer is laminated on a plastic substrate is often used as an industrial release film or the like.
コーティングなどにより高い耐熱性、良好な電気絶縁性等を示すフィルムを形成し得る組成物として、例えば、特許文献1、および、2には、所定の4-メチル-1-ペンテン共重合体および当該共重合体と溶媒とを含む組成物が開示されている。また、混合気体に対し、選択透過性を有する極薄重合体膜の製造方法として、特許文献3には、25~80℃の温度に保持された4-メチル-1-ペンテン共重合体のシクロヘキセン溶液を用いた成膜法が開示されている。 For example, Patent Documents 1 and 2 disclose a specific 4-methyl-1-pentene copolymer and a composition containing the copolymer and a solvent as a composition that can be used for coating to form a film that exhibits high heat resistance and good electrical insulation. Patent Document 3 discloses a film formation method using a cyclohexene solution of a 4-methyl-1-pentene copolymer maintained at a temperature of 25 to 80°C as a method for producing an extremely thin polymer membrane that has selective permeability to mixed gases.
しかしながら、産業用離型フィルムの用途においては特に高い撥水性が求められる場合があるところ、特許文献1および2に記載の共重合体およびこれを用いた離型フィルムの撥水性には改良の余地があり、さらに撥水性の高い離型フィルムおよびこれを実現できる4-メチル-1-ペンテン系重合体が求められている。
また、特許文献3に記載の共重合体は溶剤への溶解性に改良の余地があり、より溶解性が高くワニス化させた際の保存安定性に優れる4-メチル-1-ペンテン系重合体が求められていた。
However, in applications of industrial release films, particularly high water repellency may be required, and there is room for improvement in the water repellency of the copolymers described in Patent Documents 1 and 2 and release films using the copolymers. Thus, there is a demand for release films with even higher water repellency and 4-methyl-1-pentene polymers that can realize such films.
In addition, the copolymer described in Patent Document 3 has room for improvement in terms of solubility in solvents, and there has been a demand for a 4-methyl-1-pentene polymer that is more soluble and has excellent storage stability when made into a varnish.
本発明の一実施形態が解決しようとする課題は、従来の4-メチル-1-ペンテン系重合体より保存安定性に優れる4-メチル-1-ペンテン系重合体を含む樹脂層を備え、かつ、撥水性に優れる積層体、および、その積層体の製造方法を提供することである。 The problem that one embodiment of the present invention aims to solve is to provide a laminate that has a resin layer containing a 4-methyl-1-pentene polymer that has better storage stability than conventional 4-methyl-1-pentene polymers and has excellent water repellency, and a method for producing the laminate.
本発明者らが検討を進めた結果、基材層(I)、ならびに、特定の要件を満たす4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)を含む樹脂層(II)を備える積層体によれば、上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of further investigations, the inventors discovered that the above problems could be solved by a laminate including a base layer (I) and a resin layer (II) containing a 4-methyl-1-pentene polymer (A) that satisfies certain requirements, and thus completed the present invention.
すなわち上記課題を解決する手段には、以下の態様が含まれる。
<1> 基材層(I)と、
下記要件(a)~(c)を満たす4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)を含む樹脂層(II)と、
を備える積層体;
(a)示差走査熱量計(DSC)で測定した融点(Tm)が180℃を超え220℃以下である;
(b)示差走査熱量計(DSC)で測定した融解(吸熱)曲線における吸熱終了温度(TmE)が230℃以下である;
(c)示差走査熱量計(DSC)で測定した結晶化(発熱)曲線における発熱開始温度(TcS)が210℃以下である。
<2> 前記基材層(I)が、示差走査熱量計(DSC)で測定した融点が200℃以下のポリオレフィンを含む、<1>に記載の積層体。
<3> 前記融点が200℃以下のポリオレフィンが、ポリプロピレン、低密度ポリエチレンおよび高密度ポリエチレンからなる群より選択される少なくとも1つの樹脂である、<2>に記載の積層体。
<4> 前記樹脂層(II)の表面自由エネルギーが、32mN/m以下である、<1>~<3>のいずれか1つに記載の積層体。
<5> 前記樹脂層(II)の水接触角が97°以上である、<1>~<4>のいずれか1つに記載の積層体。
<6> 前記4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)は、135℃のデカリン中で測定した極限粘度[η]が0.5~4.5dl/gの範囲にある、<1>~<5>のいずれか1つに記載の積層体。
<7> 前記4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)における、4-メチル-1-ペンテンから導かれる構成単位の量(U1)が84~100モル%であり、
エチレンまたは炭素数3~20のα-オレフィン(ただし、4-メチル-1-ペンテンを除く)から導かれる構成単位の量(U2)が0~16モル%(ただし、前記U1および前記U2の合計を100モル%とする)である、<1>~<6>のいずれか1つに記載の積層体。
<8> 前記α-オレフィンが、炭素数6~18のα-オレフィン(ただし、4-メチル-1-ペンテンを除く)である、<7>に記載の積層体。
<9> 前記樹脂層(II)の厚みが25μm以下である、<1>~<8>のいずれか1つに記載の積層体。
<10> 前記4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)が、未変性の重合体である<1>~<9>のいずれか1つに記載の積層体。
<11> <1>~<10>のいずれか1つに記載の積層体の製造方法であって、
前記4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)および有機溶媒(B)を含む組成物(X)を準備する工程(1)と、
前記基材層(I)の少なくとも一方の面に前記組成物(X)を塗布し、前記4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)を含む樹脂層(II)を形成する工程(2)と、
を含む、積層体の製造方法。
<12> 前記4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)の、135℃のデカリン中で測定した極限粘度[η]が0.5~4.5dl/gの範囲にある、<11>に記載の積層体の製造方法。
That is, the means for solving the above problems include the following aspects.
<1> A substrate layer (I),
a resin layer (II) containing a 4-methyl-1-pentene polymer (A) satisfying the following requirements (a) to (c);
A laminate comprising:
(a) a melting point (Tm) measured by differential scanning calorimetry (DSC) of more than 180°C and not more than 220°C;
(b) the endothermic end temperature (TmE) in the melting (endothermic) curve measured by differential scanning calorimetry (DSC) is 230° C. or lower;
(c) The heat generation onset temperature (TcS) in the crystallization (heat generation) curve measured by a differential scanning calorimeter (DSC) is 210° C. or lower.
<2> The laminate according to <1>, wherein the base layer (I) contains a polyolefin having a melting point of 200° C. or less as measured by a differential scanning calorimeter (DSC).
<3> The laminate according to <2>, wherein the polyolefin having a melting point of 200° C. or less is at least one resin selected from the group consisting of polypropylene, low-density polyethylene, and high-density polyethylene.
<4> The laminate according to any one of <1> to <3>, wherein the resin layer (II) has a surface free energy of 32 mN/m or less.
<5> The laminate according to any one of <1> to <4>, wherein the resin layer (II) has a water contact angle of 97° or more.
<6> The laminate according to any one of <1> to <5>, wherein the 4-methyl-1-pentene polymer (A) has an intrinsic viscosity [η] measured in decalin at 135° C. in the range of 0.5 to 4.5 dl/g.
<7> The amount of structural units (U1) derived from 4-methyl-1-pentene in the 4-methyl-1-pentene polymer (A) is 84 to 100 mol %,
The laminate according to any one of <1> to <6>, wherein the amount (U2) of structural units derived from ethylene or an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms (excluding 4-methyl-1-pentene) is 0 to 16 mol % (wherein the total of U1 and U2 is 100 mol %).
<8> The laminate according to <7>, wherein the α-olefin is an α-olefin having 6 to 18 carbon atoms (excluding 4-methyl-1-pentene).
<9> The laminate according to any one of <1> to <8>, wherein the resin layer (II) has a thickness of 25 μm or less.
<10> The laminate according to any one of <1> to <9>, wherein the 4-methyl-1-pentene polymer (A) is an unmodified polymer.
<11> A method for producing a laminate according to any one of <1> to <10>,
A step (1) of preparing a composition (X) containing the 4-methyl-1-pentene polymer (A) and an organic solvent (B);
(2) applying the composition (X) to at least one surface of the base layer (I) to form a resin layer (II) containing the 4-methyl-1-pentene polymer (A);
A method for producing a laminate, comprising:
<12> The method for producing a laminate according to <11>, wherein the 4-methyl-1-pentene polymer (A) has an intrinsic viscosity [η] measured in decalin at 135° C. in the range of 0.5 to 4.5 dl/g.
本発明の一実施形態によれば、従来の4-メチル-1-ペンテン系重合体よりも保存安定性に優れる4-メチル-1-ペンテン系重合体を含む樹脂層を備え、かつ、撥水性に優れる積層体、および、その積層体の製造方法を提供することができる。 According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide a laminate having a resin layer containing a 4-methyl-1-pentene polymer that has better storage stability than conventional 4-methyl-1-pentene polymers and has excellent water repellency, and a method for producing the laminate.
<積層体>
本発明の積層体は、基材層(I)と、要件(a)~(c)を満たす4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)を含む樹脂層(II)と、を備える。
以下、本発明の積層体が備える各構成について以下に説明する。
<Laminate>
The laminate of the present invention includes a substrate layer (I) and a resin layer (II) containing a 4-methyl-1-pentene polymer (A) that satisfies the requirements (a) to (c).
Each component of the laminate of the present invention will be described below.
<樹脂層(II)>
[4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)]
樹脂層(II)は、下記要件(a)~(c)を満たす4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)を含む。
なお、以下の記載において、4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)における、4-メチル-1-ペンテンから導かれる構成単位を「構成単位(i)」と記載することがある。同様に、4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)における、エチレンまたは炭素数3~20のα-オレフィン(ただし、4-メチル-1-ペンテンを除く)から導かれる構成単位を「構成単位(ii)」と記載することがある。
<Resin layer (II)>
[4-Methyl-1-pentene polymer (A)]
The resin layer (II) contains a 4-methyl-1-pentene polymer (A) that satisfies the following requirements (a) to (c).
In the following description, a structural unit derived from 4-methyl-1-pentene in the 4-methyl-1-pentene polymer (A) may be referred to as a "structural unit (i)." Similarly, a structural unit derived from ethylene or an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms (excluding 4-methyl-1-pentene) in the 4-methyl-1-pentene polymer (A) may be referred to as a "structural unit (ii)."
〔要件(a)〕
4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)は、示差走査熱量計(DSC)で測定した融点(Tm)が、180℃を超え220℃以下であり、好ましくは184~217℃、より好ましくは188~215℃である。
示差走査熱量計(DSC)で測定した融点(Tm)が上記範囲にあると、4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)を含む樹脂層(II)の撥水性および撥油性が良好である。
なお、上記融点(Tm)は後述する実施例に記載の方法により求められる。
前記融点(Tm)の値は、4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)の立体規則性、および、4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)における構成単位(ii)の含有率に依存する傾向がある。このため後述するオレフィン重合用触媒を用い、さらには構成単位(ii)の含有率を制御することにより、融点(Tm)を調整することができる。
[Requirement (a)]
The 4-methyl-1-pentene polymer (A) has a melting point (Tm) measured by a differential scanning calorimeter (DSC) of more than 180°C and not more than 220°C, preferably 184 to 217°C, more preferably 188 to 215°C.
When the melting point (Tm) measured by a differential scanning calorimeter (DSC) is within the above range, the resin layer (II) containing the 4-methyl-1-pentene polymer (A) has good water repellency and oil repellency.
The melting point (Tm) is determined by the method described in the Examples below.
The melting point (Tm) value tends to depend on the stereoregularity of the 4-methyl-1-pentene polymer (A) and the content of the structural unit (ii) in the 4-methyl-1-pentene polymer (A). For this reason, the melting point (Tm) can be adjusted by using an olefin polymerization catalyst described later and further controlling the content of the structural unit (ii).
〔要件(b)〕
4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)は、示差走査熱量計(DSC)で測定した融解(吸熱)曲線における吸熱終了温度(TmE)が、230℃以下であり、好ましくは230℃未満、より好ましくは228℃以下、さらに好ましくは228℃未満である。
ここで、吸熱終了温度(TmE)とは、融解が終了した温度を意味する。吸熱終了温度(TmE)および後述する発熱開始温度(TcS)は、一般にいう、ベースラインと定常ライン接線との交点であるオンセット、および、オフセットとは異なる指標である。
前記吸熱終了温度(TmE)は、例えば、4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)を重合する際に用いるオレフィン重合用触媒の種類、構成単位(ii)の含有率の調整などにより所望の値とすることができる。
吸熱終了温度(TmE)は後述する実施例に記載の方法により求められる。
[Requirement (b)]
The 4-methyl-1-pentene polymer (A) has an endothermic end temperature (TmE) in a melting (endothermic) curve measured by a differential scanning calorimeter (DSC) of 230° C. or lower, preferably lower than 230° C., more preferably lower than 228° C., and further preferably lower than 228° C.
Here, the endothermic end temperature (TmE) means the temperature at which melting is completed. The endothermic end temperature (TmE) and the exothermic start temperature (TcS) described later are indicators different from the onset and offset, which are generally the intersection points between the baseline and the tangent to the steady line.
The endothermic end temperature (TmE) can be adjusted to a desired value by, for example, adjusting the type of olefin polymerization catalyst used in polymerizing the 4-methyl-1-pentene polymer (A) and the content of the structural unit (ii).
The endothermic end temperature (TmE) is determined by the method described in the Examples below.
吸熱終了温度(TmE)が上記範囲にある4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)は、撥水性および撥油性に優れる。このため、吸熱終了温度(TmE)が上記範囲にある4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)を含む組成物から得られるコーティング剤等から形成される樹脂層も撥水性および撥油性に優れる傾向がある。また、吸熱終了温度(TmE)が上記範囲にある4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)は、吸熱終了温度(TmE)が上記範囲外の4-メチル-1-ペンテン系重合体に比べて、コーティング剤の調製時に使用可能な溶媒に溶解しやすい。このため、吸熱終了温度(TmE)上記範囲にあると、4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)を含む組成物から得られるコーティング剤等の性状が均一になる傾向にある。 4-methyl-1-pentene polymer (A) having an endothermic end temperature (TmE) in the above range has excellent water repellency and oil repellency. Therefore, the resin layer formed from the coating agent obtained from the composition containing 4-methyl-1-pentene polymer (A) having an endothermic end temperature (TmE) in the above range also tends to have excellent water repellency and oil repellency. In addition, 4-methyl-1-pentene polymer (A) having an endothermic end temperature (TmE) in the above range is more easily dissolved in a solvent that can be used when preparing the coating agent than 4-methyl-1-pentene polymers having an endothermic end temperature (TmE) outside the above range. Therefore, when the endothermic end temperature (TmE) is in the above range, the properties of the coating agent obtained from the composition containing 4-methyl-1-pentene polymer (A) tend to be uniform.
〔要件(c)〕
4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)は、示差走査熱量計(DSC)で測定した結晶化(発熱)曲線における発熱開始温度(TcS)が、210℃以下であり、好ましくは210℃未満、より好ましくは200℃以下、さらに好ましくは200℃未満である。
前記発熱開始温度(TcS)は、例えば、4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)を重合する際のオレフィン重合用触媒を適切に選択すること、構成単位(ii)の含有率を制御することなどにより所望の値とすることができる。
[Requirement (c)]
The 4-methyl-1-pentene polymer (A) has an exothermic onset temperature (TcS) in a crystallization (exothermic) curve measured by a differential scanning calorimeter (DSC) of 210° C. or lower, preferably lower than 210° C., more preferably lower than 200° C., and further preferably lower than 200° C.
The exotherm onset temperature (TcS) can be adjusted to a desired value, for example, by appropriately selecting an olefin polymerization catalyst for polymerizing the 4-methyl-1-pentene polymer (A) or by controlling the content of the structural unit (ii).
発熱開始温度(TcS)が上記範囲にある4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)は、撥水性および撥油性に優れる。このため、発熱開始温度が上記範囲にある4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)を含む組成物から得られるコーティング剤等から形成される樹脂層も撥水性および撥油性に優れる傾向がある。また、発熱開始温度が上記範囲にある4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)は、発熱開始温度が上記範囲にない4-メチル-1-ペンテン系重合体に比べて、後述する有機溶媒(B)に溶解しやすい。このため、発熱開始温度(TcS)が上記範囲にある4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)を用いて調製されたコーティング剤等の性状が均一になる傾向にある。 4-methyl-1-pentene polymer (A) having a heat generation onset temperature (TcS) within the above range has excellent water repellency and oil repellency. Therefore, the resin layer formed from the coating agent obtained from the composition containing 4-methyl-1-pentene polymer (A) having a heat generation onset temperature within the above range also tends to have excellent water repellency and oil repellency. In addition, 4-methyl-1-pentene polymer (A) having a heat generation onset temperature within the above range is more easily dissolved in the organic solvent (B) described below than 4-methyl-1-pentene polymers having a heat generation onset temperature outside the above range. Therefore, the properties of the coating agent prepared using 4-methyl-1-pentene polymer (A) having a heat generation onset temperature (TcS) within the above range tend to be uniform.
本発明の積層体に含まれる4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)は、要件(a)~(c)を満たすので、撥水性および撥油性を保ちつつ、溶媒への溶解性にも優れる。また、要件(a)~(c)を満たす4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)は、溶媒への溶解性に優れるため、溶媒中で溶解したままの状態を保ちやすいので、保存安定性にも優れる。このため、要件(a)~(c)を満たす4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)は、要件(a)~(c)のいずれか1つ以上を満たさない4-メチル-1-ペンテン系重合体に比べて、溶媒に溶解された場合の保存安定性も良好である。 The 4-methyl-1-pentene polymer (A) contained in the laminate of the present invention satisfies the requirements (a) to (c), and therefore has excellent solubility in solvents while maintaining water repellency and oil repellency. In addition, the 4-methyl-1-pentene polymer (A) that satisfies the requirements (a) to (c) has excellent solubility in solvents and is therefore likely to remain dissolved in the solvent, and therefore has excellent storage stability. Therefore, the 4-methyl-1-pentene polymer (A) that satisfies the requirements (a) to (c) has good storage stability when dissolved in a solvent, compared with a 4-methyl-1-pentene polymer that does not satisfy one or more of the requirements (a) to (c).
樹脂層(II)に含まれる4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)は、下記要件(d)~(g)の1つ以上をさらに満たしてもよく、好ましくは下記要件(d)~(g)の1つ以上を満たす。 The 4-methyl-1-pentene polymer (A) contained in the resin layer (II) may further satisfy one or more of the following requirements (d) to (g), and preferably satisfies one or more of the following requirements (d) to (g).
〔要件(d)〕
135℃デカリン中で測定した4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)の極限粘度[η]が、好ましくは0.5~4.5dl/g、より好ましくは0.65~4.4dl/g、さらに好ましくは0.8~4.3dl/gである。
極限粘度[η]の値が上記範囲にある4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)は、撥水性および撥油性が良好である。また、極限粘度[η]の値が上記範囲にある4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)を含むコーティング剤は、塗工性が良好であり、4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)の樹脂層の形成に適している。
極限粘度[η]は、例えば、4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)を製造する際の重合工程における水素の添加量により調整することが可能である。極限粘度[η]は、後述する実施例に記載の方法により求められる。
[Requirement (d)]
The intrinsic viscosity [η] of the 4-methyl-1-pentene polymer (A) measured in decalin at 135° C. is preferably 0.5 to 4.5 dl/g, more preferably 0.65 to 4.4 dl/g, and further preferably 0.8 to 4.3 dl/g.
The 4-methyl-1-pentene polymer (A) having an intrinsic viscosity [η] within the above range has good water repellency and oil repellency. Moreover, a coating agent containing the 4-methyl-1-pentene polymer (A) having an intrinsic viscosity [η] within the above range has good coatability and is suitable for forming a resin layer of the 4-methyl-1-pentene polymer (A).
The intrinsic viscosity [η] can be adjusted, for example, by the amount of hydrogen added in the polymerization step for producing the 4-methyl-1-pentene polymer (A). The intrinsic viscosity [η] can be determined by the method described in the examples below.
〔要件(e)〕
4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)における、4-メチル-1-ペンテンから導かれる構成単位(構成単位(i))の量(U1)は、好ましくは84~100モル%、より好ましくは87~99.0モル%、さらに好ましくは90~98.5モル%であり、
4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)における、エチレンまたは炭素数3~20のα-オレフィン(ただし、4-メチル-1-ペンテンを除く)から導かれる構成単位(構成単位(ii))の量(U2)は、好ましくは0~16モル%、より好ましくは1.0~13モル%、さらに好ましくは1.5~10モル%である。ただし、上記U1およびU2の合計を100モル%とする。
4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)において構成単位(ii))の量(U2)が0~16モル%の範囲にある場合、重合体が結晶化し始める温度および結晶が完全に溶ける温度をより低下しやすくなるので、重合体を溶媒へ溶解した時の保存安定性も担保されると本発明者らは推察している。
なお、U1およびU2は、後述する実施例に記載の測定方法により求められる。U1およびU2が上記範囲にある4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)は、撥水性および撥油性に優れる。このため、U1およびU2が上記範囲にある4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)を含む組成物から得られるコーティング剤を用いて形成される樹脂層も撥水性および撥油性に優れる傾向にある。
[Requirement (e)]
In the 4-methyl-1-pentene polymer (A), the amount (U1) of the structural unit (structural unit (i)) derived from 4-methyl-1-pentene is preferably 84 to 100 mol%, more preferably 87 to 99.0 mol%, and even more preferably 90 to 98.5 mol%.
In the 4-methyl-1-pentene polymer (A), the amount (U2) of the structural unit (structural unit (ii)) derived from ethylene or an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms (excluding 4-methyl-1-pentene) is preferably 0 to 16 mol %, more preferably 1.0 to 13 mol %, and even more preferably 1.5 to 10 mol %, with the total of U1 and U2 being 100 mol %.
The present inventors presume that when the amount (U2) of the structural unit (ii)) in the 4-methyl-1-pentene polymer (A) is in the range of 0 to 16 mol %, the temperature at which the polymer starts to crystallize and the temperature at which the crystals completely melt can be more easily lowered, and therefore, storage stability when the polymer is dissolved in a solvent can be ensured.
U1 and U2 are determined by the measurement method described in the Examples below. A 4-methyl-1-pentene polymer (A) having U1 and U2 in the above ranges is excellent in water repellency and oil repellency. Therefore, a resin layer formed using a coating agent obtained from a composition containing a 4-methyl-1-pentene polymer (A) having U1 and U2 in the above ranges also tends to be excellent in water repellency and oil repellency.
上記構成単位(ii)を導くα-オレフィンは、直鎖状のα-オレフィンであってもよい。上記構成単位(ii)を導くα-オレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセン、1-ウンデセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-ヘプタデセン、1-オクタデセン、1-エイコセン等が挙げられる。
これらの中でも撥水性および撥油性の観点から、α-オレフィン(ただし、4-メチル-1-ペンテンを除く)は、炭素数6~18のα-オレフィンが好ましく、炭素数が6~18の直鎖状のα-オレフィンが好ましい。具体的には、1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-ヘプタデセン、および、1-オクタデセンがより好ましく、1-デセン、1-ヘキサデセン、および、1-オクタデセンが特に好ましい。
The α-olefin from which the structural unit (ii) is derived may be a linear α-olefin, such as ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene, 1-undecene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-heptadecene, 1-octadecene, and 1-eicosene.
Among these, from the viewpoint of water repellency and oil repellency, the α-olefin (excluding 4-methyl-1-pentene) is preferably an α-olefin having 6 to 18 carbon atoms, and more preferably a linear α-olefin having 6 to 18 carbon atoms. Specifically, 1-hexene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-heptadecene, and 1-octadecene are more preferable, and 1-decene, 1-hexadecene, and 1-octadecene are particularly preferable.
上記構成単位(ii)は、エチレンまたは炭素数3~20のα-オレフィンからなる群から選択される1種のみに由来するものであってもよく、また、エチレンまたは炭素数3~20のα-オレフィンからなる群から選択される2種以上に由来するものであってもよい。 The structural unit (ii) may be derived from only one type selected from the group consisting of ethylene or α-olefins having 3 to 20 carbon atoms, or may be derived from two or more types selected from the group consisting of ethylene or α-olefins having 3 to 20 carbon atoms.
4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)は、構成単位(i)および構成単位(ii)のみからなる共重合体であってもよいし、構成単位(i)および構成単位(ii)に加えて、4-メチル-1-ペンテン、エチレン、および、炭素数3~20のα-オレフィン(但し、4-メチル-1-ペンテンを除く)以外の重合性モノマー(以下、「他の重合性モノマー」ともいう。)から導かれる構成単位(以下、「その他の構成単位」ともいう。)を含んでいてもよい。この場合、構成単位(i)と構成単位(ii)との合計量(U1+U2)は100モル%である。 The 4-methyl-1-pentene polymer (A) may be a copolymer consisting of only the structural unit (i) and the structural unit (ii), or may contain, in addition to the structural unit (i) and the structural unit (ii), a structural unit (hereinafter also referred to as "other structural unit") derived from a polymerizable monomer (hereinafter also referred to as "other polymerizable monomer") other than 4-methyl-1-pentene, ethylene, and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms (excluding 4-methyl-1-pentene). In this case, the total amount of the structural unit (i) and the structural unit (ii) (U1+U2) is 100 mol%.
4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)がその他の構成単位を含む場合、その他の構成単位は、本発明の目的を損なわない程度の少量含まれることが好ましい。具体的にはその他の構成単位の含有量は、4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)の全構成単位に対して、好ましくは10モル%以下、より好ましくは5モル%以下、さらに好ましくは3モル%以下である。
その他の構成単位は、1種単独であってもよいし、2種以上であってもよい。
When the 4-methyl-1-pentene polymer (A) contains other structural units, the other structural units are preferably contained in such a small amount that the object of the present invention is not impaired. Specifically, the content of the other structural units is preferably 10 mol % or less, more preferably 5 mol % or less, and further preferably 3 mol % or less, based on the total structural units of the 4-methyl-1-pentene polymer (A).
The other structural units may be of one type alone or of two or more types.
上記他の重合性モノマーの好ましい具体例としては、スチレン、ビニルシクロペンタン、ビニルシクロヘキサン、ビニルノルボルナン等の環状構造を有するビニル化合物;酢酸ビニル等のビニルエステル類;無水マレイン酸等の不飽和有機酸またはその誘導体;ブタジエン、イソプレン、ペンタジエン、2,3-ジメチルブタジエン等の共役ジエン類;1,4-ヘキサジエン、1,6-オクタジエン、2-メチル-1,5-ヘキサジエン、6-メチル-1,5-ヘプタジエン、7-メチル-1,6-オクタジエン、ジシクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、ジシクロオクタジエン、メチレンノルボルネン、5-ビニル-2-ノルボルネン、5-エチリデン-2-ノルボルネン、5-メチレン-2-ノルボルネン、5-イソプロピリデン-2-ノルボルネン、6-クロロメチル-5-イソプロペニル-2-ノルボルネン、2,3-ジイソプロピリデン-5-ノルボルネン、2-エチリデン-3-イソプロピリデン-5-ノルボルネン、2-プロペニル-2,2-ノルボルナジエン等の非共役ポリエン類が挙げられる。 Specific preferred examples of the other polymerizable monomers include vinyl compounds having a cyclic structure such as styrene, vinylcyclopentane, vinylcyclohexane, and vinylnorbornane; vinyl esters such as vinyl acetate; unsaturated organic acids or derivatives thereof such as maleic anhydride; conjugated dienes such as butadiene, isoprene, pentadiene, and 2,3-dimethylbutadiene; 1,4-hexadiene, 1,6-octadiene, 2-methyl-1,5-hexadiene, 6-methyl-1,5-heptadiene, and 7-methyl-1,6-octadiene. Non-conjugated polyenes such as dicyclopentadiene, cyclohexadiene, dicyclooctadiene, methylenenorbornene, 5-vinyl-2-norbornene, 5-ethylidene-2-norbornene, 5-methylene-2-norbornene, 5-isopropylidene-2-norbornene, 6-chloromethyl-5-isopropenyl-2-norbornene, 2,3-diisopropylidene-5-norbornene, 2-ethylidene-3-isopropylidene-5-norbornene, and 2-propenyl-2,2-norbornadiene are examples of such non-conjugated polyenes.
ここで、4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)が、その他の構成単位を含む場合、構成単位(ii)とその他の構成単位との合計含有量が、前記構成単位(ii)の含有量0~16モル%を満たすことが好ましい。この場合、構成単位(i)と構成単位(ii)とその他の構成単位との合計量は100モル%である。 Here, when the 4-methyl-1-pentene polymer (A) contains other structural units, it is preferable that the total content of the structural unit (ii) and the other structural units satisfies the content of the structural unit (ii) of 0 to 16 mol %. In this case, the total amount of the structural unit (i), the structural unit (ii), and the other structural units is 100 mol %.
〔要件(f)〕
4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)は、好ましくは、未変性の重合体である。4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)が未変性の重合体であるとは、例えば、カルボキシ基等の極性官能基によりグラフト変性を受けていない重合体であることを意味している。
4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)が未変性の重合体である場合、被離型材(離型材の上に積層する相手材)との離型性に優れる傾向にある。
[Requirement (f)]
The 4-methyl-1-pentene polymer (A) is preferably an unmodified polymer. The 4-methyl-1-pentene polymer (A) being an unmodified polymer means, for example, that it is a polymer that has not been graft-modified with a polar functional group such as a carboxy group.
When the 4-methyl-1-pentene polymer (A) is an unmodified polymer, it tends to have excellent releasability from a release material (a counter material laminated on the release material).
〔要件(g)〕
示差走査熱量計(DSC)で測定した結晶化温度(Tc)が、好ましくは110~220℃、より好ましくは120~210℃、さらに好ましくは130~200℃である。
結晶化温度(Tc)が上記範囲にある4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)は、撥水性および撥油性および成形性の観点から好ましい。このため、結晶化温度(Tc)が上記範囲にある4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)を含む組成物から得られるコーティング剤等は、性状や保存安定性が良好になる傾向にある。
結晶化温度(Tc)は後述する実施例に記載の測定方法により求められる。
[Requirement (g)]
The crystallization temperature (Tc) measured by differential scanning calorimetry (DSC) is preferably from 110 to 220°C, more preferably from 120 to 210°C, and even more preferably from 130 to 200°C.
A 4-methyl-1-pentene polymer (A) having a crystallization temperature (Tc) within the above range is preferable from the viewpoints of water repellency, oil repellency, and moldability. Therefore, a coating agent or the like obtained from a composition containing a 4-methyl-1-pentene polymer (A) having a crystallization temperature (Tc) within the above range tends to have good properties and storage stability.
The crystallization temperature (Tc) can be determined by the measurement method described in the Examples section below.
[4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)の製造方法]
4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)の製造方法としては、特に制限はなく、公知の製造方法が挙げられる。例えば、オレフィン重合用触媒の存在下、4-メチル-1-ペンテンおよび上述した構成単位(ii)を導く特定のオレフィンと、さらに必要に応じて上記他の重合性モノマーとを、公知の重合方法により製造する方法が挙げられる。
[Method for producing 4-methyl-1-pentene polymer (A)]
The method for producing the 4-methyl-1-pentene polymer (A) is not particularly limited, and may be any known method, such as a method for producing 4-methyl-1-pentene, a specific olefin from which the above-mentioned structural unit (ii) is derived, and, if necessary, the above-mentioned other polymerizable monomers by a known polymerization method in the presence of an olefin polymerization catalyst.
4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)の製造の際に使用可能なオレフィン重合用触媒の例として、メタロセン触媒を挙げられる。好ましいメタロセン触媒としては、国際公開第2001/53369号、国際公開第2001/27124号、特開平3-193796号公報、特開平02-41303号公報、国際公開第2006/025540号、あるいは、国際公開第2014/123212号に記載のメタロセン触媒が挙げられる。 An example of an olefin polymerization catalyst that can be used in the production of the 4-methyl-1-pentene polymer (A) is a metallocene catalyst. Preferred metallocene catalysts include those described in WO 2001/53369, WO 2001/27124, JP-A 3-193796, JP-A 02-41303, WO 2006/025540, or WO 2014/123212.
4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)は、一旦上記触媒等で製造した4-メチル-1-ペンテン系重合体を、押出機やミキサー等の中で熱処理して、要件(a)~(c)を満たすように4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)を調製してもよい。また、4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)は、市販の4-メチル-1-ペンテン系重合体(例えば、三井化学(株)製、製品名:TPX等)を、押出機やミキサー等の中で熱処理することにより、要件(a)~(c)を満たすように調製してもよい。 The 4-methyl-1-pentene polymer (A) may be prepared by heat-treating a 4-methyl-1-pentene polymer once produced with the above catalyst or the like in an extruder, mixer, or the like to prepare the 4-methyl-1-pentene polymer (A) so as to satisfy requirements (a) to (c). The 4-methyl-1-pentene polymer (A) may also be prepared by heat-treating a commercially available 4-methyl-1-pentene polymer (for example, product name: TPX, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) in an extruder, mixer, or the like to prepare the 4-methyl-1-pentene polymer (A) so as to satisfy requirements (a) to (c).
[樹脂層(II)の厚さ]
樹脂層(II)の厚さは、特に制限はなく、目的に応じて適宜設定することができる。得られる積層体においてカールの発生を抑制する観点から、樹脂層(II)の厚みは、好ましくは25μm以下、より好ましくは20μm以下、好ましくは0.01~20μm、さらに好ましくは0.03~10μmである。
樹脂層(II)の厚さが上記範囲にあると、基材層(I)の一方の面だけに樹脂層(II)を形成した場合でも、得られる積層体にカールが発生しづらくなる。また、樹脂層(II)の厚さが上記範囲であることにより、基材層(I)がカールを抑制するための中間層を備えた多層構造となっていない場合においても、積層体でカールが発生しづらくなる。
[Thickness of resin layer (II)]
The thickness of the resin layer (II) is not particularly limited and can be appropriately set depending on the purpose. From the viewpoint of suppressing the occurrence of curling in the obtained laminate, the thickness of the resin layer (II) is preferably 25 μm or less, more preferably 20 μm or less, preferably 0.01 to 20 μm, and further preferably 0.03 to 10 μm.
When the thickness of the resin layer (II) is within the above range, the resulting laminate is less likely to curl even when the resin layer (II) is formed on only one side of the base layer (I). Also, when the thickness of the resin layer (II) is within the above range, the laminate is less likely to curl even when the base layer (I) does not have a multilayer structure provided with an intermediate layer for suppressing curl.
[樹脂層(II)の物性]
樹脂層(II)の表面自由エネルギーが、32mN/m以下であることが好ましく、29mN/m以下であることがより好ましく、26mN/m以下であることがさらに好ましい。当該表面自由エネルギーの下限は特に制限されないが、例えば0mN/m超とすることができる。
樹脂層(II)の表面自由エネルギーが上記範囲内であると、積層体の撥水性および撥油性がより優れるるため、例えば、包装体の最内層に本発明の積層体を用いた場合、水溶性または親油性の内容物をが出しやすくすることができ、また包装体の内層に内容物による汚れを付きにくくすることができる。
樹脂層(II)の表面自由エネルギーは、樹脂層(II)に含まれる4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)の組成(例えば4-メチル-1-ペンテンから導かれる構成単位の量や、4-メチル-1-ペンテンから導かれる構成単位以外の構成単位の種類や量)などにより制御することができる。
表面自由エネルギーは、後述する実施例に記載の方法により求められる。
[Physical Properties of Resin Layer (II)]
The surface free energy of the resin layer (II) is preferably 32 mN/m or less, more preferably 29 mN/m or less, and even more preferably 26 mN/m or less. The lower limit of the surface free energy is not particularly limited, but can be, for example, more than 0 mN/m.
When the surface free energy of the resin layer (II) is within the above range, the water repellency and oil repellency of the laminate are superior. For example, when the laminate of the present invention is used as the innermost layer of a package, water-soluble or lipophilic contents can be easily released, and the inner layer of the package can be less likely to become soiled by the contents.
The surface free energy of the resin layer (II) can be controlled by the composition of the 4-methyl-1-pentene polymer (A) contained in the resin layer (II) (for example, the amount of structural units derived from 4-methyl-1-pentene, and the types and amounts of structural units other than the structural units derived from 4-methyl-1-pentene).
The surface free energy can be determined by the method described in the Examples below.
また、樹脂層(II)の水接触角は、97°以上であることが好ましく、100°以上であることがより好ましく、101°以上であることがさらに好ましい。当該水接触角の上限は特に制限されないが、例えば180°未満とすることができる。
樹脂層(II)の水接触角が上記範囲内であると、積層体の撥水性に優れるため、例えば包装体の内層に積層体を用いた場合、水溶性の内容物を取り出しやすくなったり、内容物による内層の汚れが付きにくくなったりする。
樹脂層(II)の水接触角は、樹脂層(II)に含まれる4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)の組成(例えば4-メチル-1-ペンテンから導かれる構成単位の量や、4-メチル-1-ペンテンから導かれる構成単位以外の構成単位の種類や量)などにより制御することができる。水接触角は、後述する実施例に記載の方法により求められる。
The water contact angle of the resin layer (II) is preferably 97° or more, more preferably 100° or more, and even more preferably 101° or more. The upper limit of the water contact angle is not particularly limited, but can be, for example, less than 180°.
When the water contact angle of the resin layer (II) is within the above range, the laminate has excellent water repellency. Therefore, for example, when the laminate is used as the inner layer of a package, water-soluble contents are easily taken out and the inner layer is less likely to be soiled by the contents.
The water contact angle of the resin layer (II) can be controlled by the composition of the 4-methyl-1-pentene polymer (A) contained in the resin layer (II) (for example, the amount of structural units derived from 4-methyl-1-pentene, and the types and amounts of structural units other than the structural units derived from 4-methyl-1-pentene). The water contact angle is determined by the method described in the examples below.
樹脂層(II)は、1層であってもよいし、2層以上であってもよい。積層体が樹脂層(II)を2層以上備える場合は、上述した樹脂層(II)が要件(a)~(c)を満たす限り、これら樹脂層(II)は同一であっても異なっていてもよい。 The resin layer (II) may be one layer or two or more layers. When the laminate has two or more resin layers (II), these resin layers (II) may be the same or different as long as the above-mentioned resin layers (II) satisfy the requirements (a) to (c).
<基材層(I)>
本発明の積層体は基材層(I)を備える。
基材層(I)は、示差走査熱量計(DSC)で測定した融点が200℃以下のポリオレフィンを含むことが好ましく、示差走査熱量計(DSC)で測定した融点が200℃以下のポリオレフィンからなる層であることがさらに好ましい。
基材層(I)は、単層体であってもよいし、複層体であってもよい。また、基材層(I)は、例えば融点が200℃以下のポリオレフィンを含むフィルムであってもよく、当該ポリオレフィンを射出成形、ブロー成形などの公知の方法で成形したボトルなどの成形体であってもよい。さらに、基材層(I)は、紙、不織布、金属および後述するガスバリア層にラミネートされた層であってもよい。
<Substrate layer (I)>
The laminate of the present invention comprises a substrate layer (I).
The base layer (I) preferably contains a polyolefin having a melting point of 200° C. or less as measured by a differential scanning calorimeter (DSC), and more preferably is a layer made of a polyolefin having a melting point of 200° C. or less as measured by a differential scanning calorimeter (DSC).
The substrate layer (I) may be a single layer or a multi-layer. The substrate layer (I) may be a film containing a polyolefin having a melting point of 200° C. or less, or may be a molded product such as a bottle molded by a known method such as injection molding or blow molding. The substrate layer (I) may be a layer laminated to paper, nonwoven fabric, metal, or a gas barrier layer described later.
融点が200℃以下のポリオレフィンとしては、特に制限はなく、例えば、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、エチレン-α-オレフィン共重合体等の線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、4-メチル-1-ペンテン系重合体(ただし、4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)に該当するものを除く)、ポリブテンなどが挙げられる。
なお、“高密度ポリエチレン”は、ポリエチレンの密度が0.940g/cm3を超えるポリエチレンであることが好ましい。
また、“低密度ポリエチレン”は、ポリエチレンの密度が0.940g/cm3以下であることが好ましい。
The polyolefin having a melting point of 200° C. or less is not particularly limited, and examples thereof include high-density polyethylene, low-density polyethylene, linear low-density polyethylene such as ethylene-α-olefin copolymer, polypropylene, 4-methyl-1-pentene polymers (excluding those corresponding to 4-methyl-1-pentene polymer (A)), polybutene, and the like.
The "high density polyethylene" is preferably polyethylene having a density of more than 0.940 g/cm 3 .
Furthermore, the "low density polyethylene" preferably has a density of 0.940 g/cm 3 or less.
これらのなかでも、融点200℃以下のポリオレフィンは、ポリプロピレン、低密度ポリエチレンおよび高密度ポリエチレンからなる群から選択される少なくとも1つの樹脂であるが好ましく、ポリプロピレンおよび低密度ポリエチレンからなる群から選択される少なくとも1つの樹脂であることがより好ましい。 Among these, the polyolefin having a melting point of 200°C or less is preferably at least one resin selected from the group consisting of polypropylene, low-density polyethylene, and high-density polyethylene, and more preferably at least one resin selected from the group consisting of polypropylene and low-density polyethylene.
また、基材層(I)はの成形方法は、押出、一軸あるいは二軸延伸等の一般的な方法でよく、特に限定されない。
また、基材層(I)は、耐熱安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、スリップ剤、核剤、ブロッキング防止剤、帯電防止剤、防曇剤、顔料、染料、無機または有機の充填剤等の通常、ポリオレフィンに用いる各種添加剤を本発明の目的を損なわない範囲で含んでいてもよい。
また、基材層(I)は、本発明の目的を損なわない範囲で、示差走査熱量計(DSC)で測定した融点が200℃超のポリオレフィンを含んでいてもよい。
基材層(I)の厚さは通常10~100μmであるが、特に限定されない。
The method for forming the substrate layer (I) is not particularly limited and may be a common method such as extrusion, uniaxial or biaxial stretching, or the like.
The base layer (I) may also contain various additives that are usually used in polyolefins, such as a heat stabilizer, a weather stabilizer, an ultraviolet absorber, a lubricant, a slipping agent, a nucleating agent, an antiblocking agent, an antistatic agent, an antifogging agent, a pigment, a dye, and an inorganic or organic filler, within the range that does not impair the object of the present invention.
Furthermore, the substrate layer (I) may contain a polyolefin having a melting point of more than 200° C. as measured by a differential scanning calorimeter (DSC) within a range that does not impair the object of the present invention.
The thickness of the substrate layer (I) is usually 10 to 100 μm, but is not particularly limited.
<<その他の層>>
本発明の積層体は、上記基材層(I)と上記樹脂層(II)以外の層(以下、「その他の層」ともいう。)とを備えていてもよい。
その他の層としては、保護層、プライマー層、ガスバリア層等などの層が挙げられる。積層体は、例えば、基材層(I)とプライマー層とを接するように積層させて、基材層(I)のプライマー層側と、樹脂層(II)と、が接するように積層させたものであってもよい。
本発明の積層体が後述するように離型紙、離型フィルム等として用いられる場合等は、本発明の積層体としては、その積層体の最外層に少なくとも1つの樹脂層(II)を備えることが好ましい一形態である。
また、積層体は、紙、不織布、金属およびガスバリア層からなる群から選択される層と基材層(I)とを接するように積層させていてもよい。当該ガスバリア層としては、所望するガスの透過を抑制する層であれば特に制限はなく、たとえば、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート、エチレンビニルアルコール共重合体、酸化ケイ素などから形成される層を挙げることができる。
<<Other layers>>
The laminate of the present invention may include layers other than the substrate layer (I) and the resin layer (II) (hereinafter, also referred to as "other layers").
Examples of the other layers include a protective layer, a primer layer, a gas barrier layer, etc. The laminate may be, for example, a laminate in which the base layer (I) and the primer layer are laminated so as to be in contact with each other, and the primer layer side of the base layer (I) is laminated so as to be in contact with the resin layer (II).
When the laminate of the present invention is used as a release paper, a release film, or the like as described below, a preferred embodiment of the laminate of the present invention is one in which the outermost layer of the laminate comprises at least one resin layer (II).
The laminate may be formed by laminating a layer selected from the group consisting of paper, nonwoven fabric, metal, and a gas barrier layer so as to be in contact with the base layer (I). The gas barrier layer is not particularly limited as long as it is a layer that suppresses the permeation of a desired gas, and examples of the gas barrier layer include layers formed from nylon, polyethylene terephthalate, ethylene-vinyl alcohol copolymer, silicon oxide, etc.
<<積層体の製造方法>>
本発明の積層体の製造方法としては、特に制限はなく、公知の製造方法を用いることができる。例えば、以下の製造方法により本発明の積層体を好適に製造できる。すなわち、本発明の積層体の製造方法は、前記4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)および有機溶媒(B)を含む組成物(X)を準備する工程(1)と、基材層(I)の少なくとも一方の面に前記組成物(X)を塗布し、前記4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)を含む樹脂層(II)を形成する工程(2)とを含むことが好ましい。
なお、本発明の積層体は、基材層(I)の一方の面のみに樹脂層(II)を備えていてもよく、また、基材層(I)の両方の面に樹脂層(II)を備えていてもよい。さらに、基材層(I)は、プライマー層等のその他の層を、樹脂層(II)を形成する表面側に備えていてもよい。
積層体の製造方法において、基材層(I)および基材層(II)並びに基材層(II)に含まれる4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)は、上記積層体における基材層(I)、基材層(II)および4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)と同義であり、好ましい態様も同様である。
<<Method of manufacturing laminate>>
The method for producing the laminate of the present invention is not particularly limited, and a known production method can be used. For example, the laminate of the present invention can be suitably produced by the following production method. That is, the production method for the laminate of the present invention preferably includes a step (1) of preparing a composition (X) containing the 4-methyl-1-pentene polymer (A) and an organic solvent (B), and a step (2) of applying the composition (X) to at least one surface of a base layer (I) to form a resin layer (II) containing the 4-methyl-1-pentene polymer (A).
The laminate of the present invention may have the resin layer (II) on only one side of the base layer (I), or may have the resin layer (II) on both sides of the base layer (I). Furthermore, the base layer (I) may have another layer such as a primer layer on the surface side on which the resin layer (II) is formed.
In the method for producing the laminate, the base material layer (I) and the base material layer (II), and the 4-methyl-1-pentene polymer (A) contained in the base material layer (II) have the same meanings as the base material layer (I), the base material layer (II), and the 4-methyl-1-pentene polymer (A) in the laminate, and preferred embodiments are also the same.
[組成物(X)を準備する工程(1)]
工程(1)は、4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)と有機溶媒(B)とを含む組成物(X)を準備する工程である。組成物(X)は、4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)を有機溶媒(B)に溶解させたコーティング剤として用いてもよい。
[Step (1) of preparing composition (X)]
Step (1) is a step of preparing a composition (X) containing a 4-methyl-1-pentene polymer (A) and an organic solvent (B). The composition (X) may be used as a coating agent in which the 4-methyl-1-pentene polymer (A) is dissolved in the organic solvent (B).
4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)の含有量は、組成物(X)の全質量に対して、通常、0.01~50質量%であり、好ましくは0.05~30質量%、より好ましくは0.07~25質量%、さらに好ましくは0.1~20質量%、特に好ましくは1.0~20質量%、最も好ましくは3.0~20質量%である。有機溶媒(B)の含有量は、組成物(X)の全質量に対して、通常、50~99.99質量%であり、好ましくは70~99.95質量%、より好ましくは75~99.93質量%、さらに好ましくは80~99.90質量%、特に好ましくは80.0~99.0質量%、最も好ましくは80.0~97.0質量%である。 The content of the 4-methyl-1-pentene polymer (A) is usually 0.01 to 50 mass%, preferably 0.05 to 30 mass%, more preferably 0.07 to 25 mass%, even more preferably 0.1 to 20 mass%, particularly preferably 1.0 to 20 mass%, and most preferably 3.0 to 20 mass%, based on the total mass of the composition (X). The content of the organic solvent (B) is usually 50 to 99.99 mass%, preferably 70 to 99.95 mass%, more preferably 75 to 99.93 mass%, even more preferably 80 to 99.90 mass%, particularly preferably 80.0 to 99.0 mass%, and most preferably 80.0 to 97.0 mass%, based on the total mass of the composition (X).
組成物(X)の全質量に対する4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)および有機溶媒(B)の含有量が前記範囲内であることにより、組成物(X)をコーティング剤等として用いた場合に、ハンドリング性とコーティング剤から樹脂層(II)を形成する際の溶媒の除去のしやすさとのバランスが良好となる。 When the content of the 4-methyl-1-pentene polymer (A) and the organic solvent (B) relative to the total mass of the composition (X) is within the above range, when the composition (X) is used as a coating agent or the like, a good balance is achieved between the handleability and the ease of removing the solvent when forming the resin layer (II) from the coating agent.
〔有機溶媒(B)〕
有機溶媒(B)は、4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)を溶解できれば特に制限はない。有機溶媒(B)としては、例えば、n-ヘキサン、n-ヘプタン、n-オクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等を挙げられる。これらの中でも、有機溶媒(B)としては、トルエン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等を好適に用いることができる。
[Organic solvent (B)]
The organic solvent (B) is not particularly limited as long as it can dissolve the 4-methyl-1-pentene polymer (A). Examples of the organic solvent (B) include aliphatic hydrocarbons such as n-hexane, n-heptane, n-octane, cyclohexane, methylcyclohexane, and ethylcyclohexane; and aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene. Among these, toluene, cyclohexane, and methylcyclohexane can be preferably used as the organic solvent (B).
〔組成物(X)に含まれるその他の成分〕
組成物(X)は、本発明の目的を損なわない範囲で、4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)および有機溶媒(B)以外の成分(以下、「その他の成分」ともいう。)をさらに必要に応じて、含んでいてもよい。その他の成分としては、酸化防止剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、帯電防止剤、スリップ剤、レベリング剤、強化剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、滑剤、染料、顔料、天然油、合成油、ワックス、充填剤等が挙げられる。
なお、組成物(X)を用いて製造された樹脂層(II)にも、組成物(X)に含まれるその他成分が含まれ得る。
その他の成分は、1種単独であってもよいし、2種以上であってもよい。
その他の成分の含有量は、本発明の目的を損なわない任意の量とすることができるが、その他の成分の合計含有量は、組成物(X)100質量部に対して通常0.005~5質量部、好ましくは0.01~3質量部程度である。
[Other components contained in composition (X)]
The composition (X) may further contain, as necessary, components other than the 4-methyl-1-pentene polymer (A) and the organic solvent (B) (hereinafter also referred to as "other components"), provided that the object of the present invention is not impaired. Examples of the other components include antioxidants, heat stabilizers, weather stabilizers, antistatic agents, slip agents, leveling agents, reinforcing agents, antiblocking agents, antifogging agents, lubricants, dyes, pigments, natural oils, synthetic oils, waxes, and fillers.
The resin layer (II) produced using the composition (X) may also contain other components contained in the composition (X).
The other components may be one type alone or two or more types.
The content of the other components may be any amount that does not impair the object of the present invention, but the total content of the other components is usually about 0.005 to 5 parts by mass, and preferably about 0.01 to 3 parts by mass, per 100 parts by mass of the composition (X).
酸化防止剤としては、公知の酸化防止剤が使用可能である。具体的には、ヒンダードフェノール化合物、イオウ系酸化防止剤、ラクトーン系酸化防止剤、有機ホスファイト化合物、有機ホスフォナイト化合物等が挙げられる。酸化防止剤は1種単独であってもよいぢ、あるいはこれらを数種類組み合わせたてもよい。 As the antioxidant, known antioxidants can be used. Specific examples include hindered phenol compounds, sulfur-based antioxidants, lactone-based antioxidants, organic phosphite compounds, and organic phosphonite compounds. The antioxidant may be a single type, or a combination of several types.
滑剤としては、例えばラウリル酸、パルミチン酸、オレイン酸、ステアリン酸等の飽和または不飽和脂肪酸のナトリウム、カルシウム、マグネシウム塩等が挙げられ、これらは単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。またかかる滑剤の含有量は、組成物(X)100質量部に対して通常0.1~3質量部、好ましくは0.1~2質量部程度であることが望ましい。 Examples of lubricants include sodium, calcium, and magnesium salts of saturated or unsaturated fatty acids such as lauric acid, palmitic acid, oleic acid, and stearic acid, which can be used alone or in combination of two or more. The content of such lubricants is usually 0.1 to 3 parts by mass, and preferably 0.1 to 2 parts by mass, per 100 parts by mass of composition (X).
スリップ剤としては、例えば、ラウリル酸、パルミチン酸、オレイン酸、ステアリン酸、エルカ酸、ヘベニン酸等の飽和または不飽和脂肪酸のアミド、あるいはこれらの飽和または不飽和脂肪酸のビスアマイドが挙げられる。これらのうち、スリップ剤としては、エルカ酸アミドおよびエチレンビスステアロアマイドが特に好ましい。スリップ剤の含有量は、4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)100質量部に対して0.01~5質量部の範囲であることが好ましい。 Examples of slip agents include amides of saturated or unsaturated fatty acids such as lauric acid, palmitic acid, oleic acid, stearic acid, erucic acid, and hebenic acid, or bisamides of these saturated or unsaturated fatty acids. Of these, erucic acid amide and ethylene bisstearamide are particularly preferred as slip agents. The content of the slip agent is preferably in the range of 0.01 to 5 parts by mass per 100 parts by mass of the 4-methyl-1-pentene polymer (A).
アンチブロッキング剤としては、例えば、微粉末シリカ、微粉末酸化アルミニウム、微粉末クレー、粉末状、もしくは液状のシリコーン樹脂、テトラフルオロエチレン樹脂、微粉末架橋樹脂、例えば架橋されたアクリル、メタクリル樹脂粉末等が挙げられる。これらのうち、アンチブロッキング剤としては、微粉末シリカおよび架橋されたアクリル、並びに、メタクリル樹脂粉末が好ましい。 Examples of antiblocking agents include finely divided silica, finely divided aluminum oxide, finely divided clay, powdered or liquid silicone resin, tetrafluoroethylene resin, finely divided crosslinked resin, such as crosslinked acrylic or methacrylic resin powder. Of these, finely divided silica and crosslinked acrylic and methacrylic resin powder are preferred as antiblocking agents.
また後述するように組成物(X)をコーティング剤として用いる場合には、組成物(X)にレベリング剤を添加するのも好ましい態様である。組成物(X)より形成した樹脂層(II)の表面粗さを小さくするためのレベリング剤としては、フッ素系ノニオン界面活性剤、特殊アクリル樹脂系レベリング剤、シリコーン系レベリング剤等が挙げられる。レベリング剤としては、、上記有機溶媒(B)と相溶性が良いものが好ましく、レベリング剤の含有量は、好ましくは組成物(X)中の4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)に対して1~50,000ppmの範囲である。 As described below, when the composition (X) is used as a coating agent, it is also a preferred embodiment to add a leveling agent to the composition (X). Examples of leveling agents for reducing the surface roughness of the resin layer (II) formed from the composition (X) include fluorine-based nonionic surfactants, special acrylic resin-based leveling agents, silicone-based leveling agents, etc. As the leveling agent, one that has good compatibility with the organic solvent (B) is preferred, and the content of the leveling agent is preferably in the range of 1 to 50,000 ppm relative to the 4-methyl-1-pentene polymer (A) in the composition (X).
強化剤としては、例えば、ケイ素、チタン、アルミニウム、ジルコニウム等の金属の酸化物、多官能アルコキシ化合物あるいはそのオリゴマー、粘土鉱物等が挙げられる。強化剤の含有量としては、組成物(X)中の4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)100質量部に対して、好ましくは5~50質量部である。
強化剤の含有量の含有量が上記範囲にあると、コーティング剤として用いた組成物(X)より形成された樹脂層(II)の硬度や弾性率を高めることができる。
Examples of the reinforcing agent include oxides of metals such as silicon, titanium, aluminum and zirconium, polyfunctional alkoxy compounds or oligomers thereof, clay minerals, etc. The content of the reinforcing agent is preferably 5 to 50 parts by mass per 100 parts by mass of the 4-methyl-1-pentene polymer (A) in the composition (X).
When the content of the reinforcing agent is within the above range, the hardness and elastic modulus of the resin layer (II) formed from the composition (X) used as a coating agent can be increased.
〔組成物(X)の製造方法〕
工程(1)は、組成物(X)の製造する工程を含んでいてもよい。組成物(X)の製造方法は特に限定されず、通常用いられる方法で製造することができる。例えば、有機溶媒(B)に4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)を添加し、有機溶媒(B)の沸点以下の温度で、所定の時間撹拌することで製造することができる。また、別途準備した4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)を熱処理して、4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)を調整した後、得られた4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)を有機溶媒(B)に添加し、有機溶媒(B)の沸点以下の温度で、所定の時間撹拌することでも、組成物(X)を製造することができる。
[Method for producing composition (X)]
Step (1) may include a step of producing the composition (X). The method of producing the composition (X) is not particularly limited, and the composition (X) may be produced by a commonly used method. For example, the composition (X) may be produced by adding the 4-methyl-1-pentene polymer (A) to the organic solvent (B) and stirring the mixture for a predetermined time at a temperature equal to or lower than the boiling point of the organic solvent (B). The composition (X) may also be produced by heat-treating a separately prepared 4-methyl-1-pentene polymer (A) to prepare the 4-methyl-1-pentene polymer (A), adding the obtained 4-methyl-1-pentene polymer (A) to the organic solvent (B), and stirring the mixture for a predetermined time at a temperature equal to or lower than the boiling point of the organic solvent (B).
[樹脂層(II)を形成する工程(2)]
樹脂層(II)を形成する工程(工程(2))は、基材層(I)の少なくとも一方の面に前記組成物(X)を塗布し、前記4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)を含む樹脂層(II)を形成する工程である。
以下、工程(2)で行われる処理の例を説明する。
工程(2)では、具体的には、上記工程(1)で調製された組成物(X)を、基材層(I)の一方の面に塗布し、組成物(X)中の有機溶媒(B)の沸点に近い温度に加熱することで組成物(X)中の有機溶媒(B)をある程度、除去することが好ましい。
基材層(I)の表面に組成物(X)を塗布する方法は、特に限定されないが、はけやブラシを用いた塗布、スプレーによる吹き付け、スクリーン印刷法、フローコーティング、スピンコート、ディッピングによる方法や、バーコーター、Tダイ、バー付きTダイ、ドクターナイフ、ロールコート、ダイコート等を用いてロールや平板に塗布する方法等が挙げられる。
[Step (2) of forming resin layer (II)]
The step of forming the resin layer (II) (step (2)) is a step of applying the composition (X) to at least one surface of the base layer (I) to form a resin layer (II) containing the 4-methyl-1-pentene polymer (A).
An example of the process carried out in step (2) will now be described.
Specifically, in the step (2), it is preferable to apply the composition (X) prepared in the above step (1) to one surface of the base layer (I) and heat the composition (X) to a temperature close to the boiling point of the organic solvent (B) in the composition (X) to remove the organic solvent (B) in the composition (X) to a certain extent.
The method for applying the composition (X) to the surface of the base layer (I) is not particularly limited, and examples thereof include application using a brush or paintbrush, spraying, screen printing, flow coating, spin coating, dipping, and application to a roll or a flat plate using a bar coater, a T-die, a T-die with a bar, a doctor knife, a roll coater, a die coater, etc.
工程(2)が組成物(X)中の有機溶媒(B)を除去する工程を含む場合、組成物(X)中から有機溶媒(B)が完全に除去されることが好ましいが、組成物(X)中に含まれている4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)を樹脂層(II)として形成し得る程度に溶媒(B)が除去されれば特に制限はされない。具体的には、組成物(X)を用いて形成された樹脂層(II)の質量100%に対して、有機溶媒(B)が0.001~0.5質量%程度になるまで、有機溶媒(B)が除去されることが好ましい。
有機溶媒(B)を除去する方法は、特に限定されず、自然乾燥であってもよいが、一般的には30~220℃で加熱し乾燥することで除去される。
また4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)の熱劣化や熱分解を防ぎ、かつ、生産性の向上、および、発泡や劣化等を抑制するために、4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)の融点(Tm)以下の温度で有機溶媒(B)を除去するのが好ましい。発泡を防ぎながら短時間で乾燥させるために、2段階以上もしくは連続的に温度を上昇させながら乾燥してもよい。また、乾燥工程の後に水、メタノール、エタノール、アセトン、塩化メチレン等の4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)が溶解しにくい溶媒に浸漬する工程、あるいはその溶媒の蒸気雰囲気下に曝す工程を経ることによって樹脂層(II)に残留する溶媒を低減することもできる。
乾燥後の樹脂層(II)中に残留する有機溶媒(B)の含有量は、0.5質量%以下、好ましくは0.05質量%以下さらに好ましくは0.01質量%以下である。
When the step (2) includes a step of removing the organic solvent (B) from the composition (X), it is preferable that the organic solvent (B) is completely removed from the composition (X), but there is no particular limitation as long as the solvent (B) is removed to an extent that the 4-methyl-1-pentene polymer (A) contained in the composition (X) can be formed as the resin layer (II). Specifically, it is preferable that the organic solvent (B) is removed until the organic solvent (B) is about 0.001 to 0.5 mass % relative to 100% mass of the resin layer (II) formed using the composition (X).
The method for removing the organic solvent (B) is not particularly limited, and although natural drying may be used, it is generally removed by drying under heating at 30 to 220°C.
In order to prevent thermal deterioration or thermal decomposition of the 4-methyl-1-pentene polymer (A), improve productivity, and suppress foaming or deterioration, it is preferable to remove the organic solvent (B) at a temperature equal to or lower than the melting point (Tm) of the 4-methyl-1-pentene polymer (A). In order to dry in a short time while preventing foaming, the temperature may be increased in two or more stages or continuously during drying. In addition, the amount of solvent remaining in the resin layer (II) can be reduced by carrying out a step of immersing the resin layer (II) in a solvent in which the 4-methyl-1-pentene polymer (A) is difficult to dissolve, such as water, methanol, ethanol, acetone, or methylene chloride, or a step of exposing the resin layer (II) to a vapor atmosphere of the solvent, after the drying step.
The content of the organic solvent (B) remaining in the resin layer (II) after drying is 0.5% by mass or less, preferably 0.05% by mass or less, and more preferably 0.01% by mass or less.
<<積層体の用途>>
本発明の積層体は、基材層(I)が紙にラミネートされた例えば融点200℃以下のポリオレフィンである場合離型紙等の各種工程紙、印画紙、テープセパレーターとして好適に用いられる。例えば、合成皮革用離型紙、ゴム製造用工程紙、ウレタン硬化用離型紙、エポキシ硬化用離型紙、太陽電池製造用工程紙、半導体製造用工程紙、燃料電池製造用工程紙、電気電子部品製造用工程紙、半導体製品製造用工程紙、回路基板製造用工程紙、フレキシブルプリント基板用離型紙、リジット基板用離型紙、リジットフレキシブル基板用離型紙、先端複合材料製造用工程紙、炭素繊維複合材硬化用離型紙、ガラス繊維複合材硬化用離型紙、アラミド繊維複合材硬化用離型紙、ナノ複合材硬化用離型紙、フィラー充填材硬化用離型紙、耐熱耐水印画紙、OA紙、粘着テープセパレーター、シリコンテープセパレーター、接着剤セパレーター等の用途がある。
<<Applications of the laminate>>
The laminate of the present invention is preferably used as various process papers such as release paper, photographic paper, tape separator, etc., when the base layer (I) is, for example, a polyolefin having a melting point of 200° C. or less laminated on paper. For example, there are applications such as release paper for synthetic leather, release paper for rubber manufacturing, release paper for urethane curing, release paper for epoxy curing, release paper for solar cell manufacturing, release paper for semiconductor manufacturing, release paper for fuel cell manufacturing, release paper for electric and electronic parts manufacturing, release paper for semiconductor product manufacturing, release paper for circuit board manufacturing, release paper for flexible printed circuit boards, release paper for rigid boards, release paper for rigid flexible boards, release paper for advanced composite material manufacturing, release paper for carbon fiber composite curing, release paper for glass fiber composite curing, release paper for aramid fiber composite curing, release paper for nanocomposite curing, release paper for filler filler curing, heat-resistant and water-resistant photographic paper, OA paper, adhesive tape separator, silicon tape separator, adhesive separator, etc.
本発明の積層体は、前述のように撥水性に優れるため、基材層(I)として基材フィルム(好ましくは融点が200℃以下のポリオレフィン)を用いた場合、各種表示デバイス、半導体デバイス、光学部材、プリント回路基板、キャパシタ等の保護用フィルム、日用雑貨包装材、食品包材、食品容器、レトルト容器、保護フィルム、化粧フィルムおよびシート、シュリンクフィルム、輸液バッグ、熱融着フィルム、医療容器、離型フィルムまたは離型フィルムの離型層などとしても好適に用いられる。
また、本発明の積層体は、他にもボトルなど撥水性を高める用途に好適に活用できる。
Since the laminate of the present invention has excellent water repellency as described above, when a base film (preferably a polyolefin having a melting point of 200° C. or less) is used as the base layer (I), it can also be suitably used as a protective film for various display devices, semiconductor devices, optical members, printed circuit boards, capacitors, etc., daily necessities packaging materials, food packaging materials, food containers, retort containers, protective films, decorative films and sheets, shrink films, infusion bags, heat-sealing films, medical containers, release films or release layers of release films, etc.
The laminate of the present invention can also be suitably used for other purposes such as bottles, for example, to enhance water repellency.
以下、本発明を実施例に基づき更に詳細に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
<重合体の物性の測定方法>
[組成]
4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)中の4-メチル-1-ペンテンから導かれる構成単位(構成単位(i))の量(U1)、および、エチレンまたは炭素数3~20のα-オレフィン(ただし、4-メチル-1-ペンテンを除く)から導かれる構成単位(構成単位(ii)の量(U2))は、以下の装置および条件により、13C-NMRスペクトルより算出した。
<Method of measuring physical properties of polymer>
[composition]
The amount (U1) of the structural unit (i) derived from 4-methyl-1-pentene in the 4-methyl-1-pentene polymer (A) and the amount (U2) of the structural unit (ii) derived from ethylene or an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms (excluding 4-methyl-1-pentene) were calculated from a 13C -NMR spectrum using the following apparatus and conditions.
日本電子(株)製のECP500型核磁気共鳴装置を用い、溶媒としてo-ジクロロベンゼン/重ベンゼン(80/20容量%)混合溶媒、試料濃度55mg/0.6mL、測定温度120℃、観測核は13C(125MHz)、シーケンスはシングルパルスプロトンデカップリング、パルス幅は4.7μ秒(45°パルス)、繰り返し時間は5.5秒、積算回数は1万回以上、27.50ppmをケミカルシフトの基準値として測定した。得られた13C-NMRスペクトルにより、4-メチル-1-ペンテン、および、α-オレフィンの組成を定量化した。
なお、後述する比較例で使用している4-メチル-1-ペンテン系重合体についても同様の方法で、構成単位(i)および構成単位(ii)の量を求めた。
The measurements were performed using an ECP500 nuclear magnetic resonance apparatus manufactured by JEOL Ltd., with a mixed solvent of o-dichlorobenzene/heavy benzene (80/20% by volume) as the solvent, a sample concentration of 55 mg/0.6 mL, a measurement temperature of 120°C, an observation nucleus of 13 C (125 MHz), a sequence of single pulse proton decoupling, a pulse width of 4.7 μsec (45° pulse), a repetition time of 5.5 sec, an accumulation count of 10,000 or more, and a chemical shift reference value of 27.50 ppm. The compositions of 4-methyl-1-pentene and α-olefins were quantified from the obtained 13 C-NMR spectrum.
The amounts of the structural units (i) and (ii) were determined in the same manner for the 4-methyl-1-pentene polymer used in the comparative example described below.
[極限粘度[η]]
極限粘度[η]は、デカリン溶媒を用いて、135℃で測定した。すなわち、試料である4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)を約20mg計り取り、デカリン15mLに溶解し、135℃のオイルバス中で比粘度ηspを測定した。このデカリン溶液にデカリン溶媒を5mL追加して希釈後、同様にして比粘度ηspを測定した。この希釈操作をさらに2回繰り返し、濃度(C)を0に外挿したときのηsp/Cの値を極限粘度として求めた(下式参照)。
[η]=lim(ηsp/C) (C→0)
なお、後述する比較例で使用している4-メチル-1-ペンテン系重合体についても同様の方法で極限粘度[η]を求めた。
[Intrinsic viscosity [η]]
The intrinsic viscosity [η] was measured at 135°C using decalin solvent. That is, about 20 mg of the sample 4-methyl-1-pentene polymer (A) was weighed out and dissolved in 15 mL of decalin, and the specific viscosity η sp was measured in an oil bath at 135°C. After diluting the decalin solution by adding 5 mL of decalin solvent, the specific viscosity η sp was measured in the same manner. This dilution operation was repeated two more times, and the value of η sp /C when the concentration (C) was extrapolated to 0 was calculated as the intrinsic viscosity (see the formula below).
[η] = lim (η sp / C) (C → 0)
The intrinsic viscosity [η] of the 4-methyl-1-pentene polymer used in the comparative examples described later was also determined in the same manner.
[融点(Tm)、吸熱終了温度(TmE)、発熱開始温度(TcS)、および、結晶化温度(Tc)]
セイコーインスツル(株)製の示差走査熱量計(DSC)測定装置(型番:DSC220C)を用い、ASTM D3418に準拠して発熱・吸熱曲線を求め、以下のように融点(Tm)と結晶化温度(Tc)を求めた。
[Melting point (Tm), endothermic end temperature (TmE), exothermic start temperature (TcS), and crystallization temperature (Tc)]
Using a differential scanning calorimeter (DSC) measuring device (model: DSC220C) manufactured by Seiko Instruments Inc., an exothermic/endothermic curve was obtained in accordance with ASTM D3418, and the melting point (Tm) and crystallization temperature (Tc) were determined as follows.
試料約5mgを測定用アルミパンにつめ、10℃/分の加熱速度で20℃から280℃に昇温し、280℃で5分間保持した後、10℃/分の冷却速度で20℃まで降温し、20℃で5分間保持した後、再度10℃/分の加熱速度で20℃から280℃に昇温した。1回目の降温時に発現した結晶化ピークを、結晶化温度(Tc)とした。結晶化ピークが複数検出された場合は、温度が最大のものを結晶化温度(Tc)とした。2回目の昇温時に発現した融解ピークを、融点(Tm)とした。融解ピークが複数検出された場合は、温度が最大のものを融点(Tm)とした。 Approximately 5 mg of the sample was placed in a measurement aluminum pan, heated from 20°C to 280°C at a heating rate of 10°C/min, held at 280°C for 5 minutes, cooled to 20°C at a cooling rate of 10°C/min, held at 20°C for 5 minutes, and then heated again from 20°C to 280°C at a heating rate of 10°C/min. The crystallization peak that appeared during the first cooling was taken as the crystallization temperature (Tc). If multiple crystallization peaks were detected, the one with the highest temperature was taken as the crystallization temperature (Tc). The melting peak that appeared during the second heating was taken as the melting point (Tm). If multiple melting peaks were detected, the one with the highest temperature was taken as the melting point (Tm).
上記融解(吸熱)曲線の、吸熱が終了したときの温度を吸熱終了温度(TmE)とした。また、上記結晶化(発熱)曲線の、発熱が開始されたときの温度を発熱開始温度(TcS)とした。 The temperature at which the endotherm of the melting (endotherm) curve ended was taken as the endotherm temperature (TmE). Also, the temperature at which the heat generation began of the crystallization (exotherm) curve was taken as the heat generation start temperature (TcS).
上記開始および終了点は、吸熱または発熱の、開始または終了時に熱量が一定になるベースラインに対し、ベースラインから曲線が乖離して熱量に差が出始めたことが確認できる点である。 The above start and end points are the points where it can be confirmed that the curve deviates from the baseline and a difference in the amount of heat begins to appear, as opposed to the baseline where the amount of heat is constant at the start or end of the endothermic or exothermic reaction.
<調製例1:(8-オクタメチルフルオレン-12’-イル-(2-(アダマンタン-1-イル)-8-メチル-3,3b,4,5,6,7,7a,8-オクタヒドロシクロペンタ[a]インデン))ジルコニウムジクロライドの調製>
国際公開第2014/123212号の予備実験5(段落[0346]~[0348])に記載の方法を用いて、(8-オクタメチルフルオレン-12’-イル-(2-(アダマンタン-1-イル)-8-メチル-3,3b,4,5,6,7,7a,8-オクタヒドロシクロペンタ[a]インデン))ジルコニウムジクロライドを合成した。
<Preparation Example 1: Preparation of (8-octamethylfluoren-12′-yl-(2-(adamantan-1-yl)-8-methyl-3,3b,4,5,6,7,7a,8-octahydrocyclopenta[a]indene))zirconium dichloride>
Using the method described in Preliminary Experiment 5 (paragraphs [0346] to [0348]) of WO 2014/123212, (8-octamethylfluoren-12′-yl-(2-(adamantan-1-yl)-8-methyl-3,3b,4,5,6,7,7a,8-octahydrocyclopenta[a]indene))zirconium dichloride was synthesized.
<製造例1:重合体1の製造>
充分に窒素置換した容量1.5Lの撹拌翼付SUS製オートクレーブに、23℃で4-メチル-1-ペンテン500mLとヘプタン220mLを装入した。このオートクレーブに、1-デセン30mLと、トリイソブチルアルミニウム(TIBAL)の1.0mmol/mLトルエン溶液0.3mLとを続けて装入し、撹拌を開始した。次に、オートクレーブに水素を140mL装入し、オートクレーブを内温60℃まで加熱した。
その後、液体状のメチルアルミノキサンをアルミニウム原子換算で0.039mmol含み、さらに、上記調製例1で得られた(8-オクタメチルフルオレン-12’-イル-(2-(アダマンタン-1-イル)-8-メチル-3,3b,4,5,6,7,7a,8-オクタヒドロシクロペンタ[a]インデン))ジルコニウムジクロライドを0.00013mmol含むトルエン溶液2mLを、窒素でオートクレーブに圧入し、重合を開始した。
重合反応中、オートクレーブ内温が60℃になるように温度調整した。重合開始10分後、オートクレーブにメタノール5mLを窒素で圧入して重合を停止し、オートクレーブを大気圧まで脱圧した。アセトンに反応溶液を撹拌しながら注ぎ、重合体1を析出させた。得られた重合体1を130℃、減圧下で10時間乾燥した。重合体1の各種物性を表1に示す。
<Production Example 1: Production of Polymer 1>
500 mL of 4-methyl-1-pentene and 220 mL of heptane were charged at 23°C into a 1.5 L capacity SUS autoclave equipped with an agitator and thoroughly purged with nitrogen. 30 mL of 1-decene and 0.3 mL of a 1.0 mmol/mL toluene solution of triisobutylaluminum (TIBAL) were successively charged into the autoclave, and stirring was started. Next, 140 mL of hydrogen was charged into the autoclave, and the autoclave was heated to an internal temperature of 60°C.
Thereafter, 2 mL of a toluene solution containing liquid methylaluminoxane in terms of aluminum atom at 0.039 mmol and further containing the (8-octamethylfluoren-12′-yl-(2-(adamantan-1-yl)-8-methyl-3,3b,4,5,6,7,7a,8-octahydrocyclopenta[a]indene))zirconium dichloride obtained in Preparation Example 1 above at 0.00013 mmol was injected into the autoclave with nitrogen to initiate polymerization.
During the polymerization reaction, the temperature inside the autoclave was adjusted to 60° C. Ten minutes after the start of polymerization, 5 mL of methanol was injected into the autoclave with nitrogen to terminate the polymerization, and the autoclave was depressurized to atmospheric pressure. The reaction solution was poured into acetone with stirring to precipitate Polymer 1. The obtained Polymer 1 was dried at 130° C. under reduced pressure for 10 hours. Various physical properties of Polymer 1 are shown in Table 1.
<製造例2:重合体2の製造>
[合成例2-1:オレフィン重合用触媒の製造]
30℃下、充分に窒素置換した200mLの撹拌機を付けた三つ口フラスコ中に、窒素気流下で精製デカン30mLおよび粒子状でありD50が28μm、アルミニウム原子含有量が43質量%である固体状ポリメチルアルミノキサン(国際公開第2014/123212号に記載の方法を用いて合成)をアルミニウム原子換算で14.65mmol装入し、懸濁液とした。その懸濁液に、上記調製例1で得られた(8-オクタメチルフルオレン-12’-イル-(2-(アダマンタン-1-イル)-8-メチル-3,3b,4,5,6,7,7a,8-オクタヒドロシクロペンタ[a]インデン))ジルコニウムジクロライド50.0mg(0.0586mmol)を4.58mmol/Lのトルエン溶液として撹拌しながら加えた。1時間後、撹拌を止め、得られた混合物をデカンテーション法によりデカン100mLで洗浄した後、デカンを加え50mLのスラリー液とした(ジルコニウム原子担持率98%)。
<Production Example 2: Production of Polymer 2>
[Synthesis Example 2-1: Production of olefin polymerization catalyst]
At 30°C, in a 200 mL three-necked flask equipped with a stirrer and thoroughly purged with nitrogen, 30 mL of purified decane and 14.65 mmol of particulate solid polymethylaluminoxane having a D50 of 28 μm and an aluminum atom content of 43 mass% (synthesized using the method described in WO 2014/123212) were charged under a nitrogen stream to prepare a suspension. 50.0 mg (0.0586 mmol) of (8-octamethylfluoren-12'-yl-(2-(adamantan-1-yl)-8-methyl-3,3b,4,5,6,7,7a,8-octahydrocyclopenta[a]indene))zirconium dichloride obtained in Preparation Example 1 above was added to the suspension as a 4.58 mmol/L toluene solution while stirring. After 1 hour, the stirring was stopped, and the resulting mixture was washed with 100 mL of decane by decantation, and then decane was added to make 50 mL of a slurry liquid (zirconium atom carrying rate: 98%).
[合成例2-2:予備重合触媒成分の調製]
合成例2-1で調製したスラリー液に、25℃、窒素気流下でトリイソブチルアルミニウム(TIBAL)のデカン溶液(アルミニウム原子換算で0.5mmol/mL)を1.0mL装入した。15℃に冷却した後、4-メチル-1-ペンテン10mLを60分かけて反応器内に装入した。4-メチル-1-ペンテンの装入開始時点を予備重合開始とした。予備重合開始から2.0時間後に撹拌を止め、得られた混合物をデカンテーション法によりデカン100mLで3回洗浄した。予備重合触媒成分はデカンスラリー(9.5g/L、ジルコニウム原子換算で0.56mmol/L)とした。
[Synthesis Example 2-2: Preparation of prepolymerized catalyst component]
To the slurry liquid prepared in Synthesis Example 2-1, 1.0 mL of a decane solution of triisobutylaluminum (TIBAL) (0.5 mmol/mL in terms of aluminum atom) was charged under a nitrogen gas flow at 25°C. After cooling to 15°C, 10 mL of 4-methyl-1-pentene was charged into the reactor over 60 minutes. The start of the charging of 4-methyl-1-pentene was regarded as the start of prepolymerization. Stirring was stopped 2.0 hours after the start of prepolymerization, and the resulting mixture was washed three times with 100 mL of decane by decantation. The prepolymerization catalyst component was a decane slurry (9.5 g/L, 0.56 mmol/L in terms of zirconium atom).
[重合体2aの製造]
室温、窒素気流下で、内容積1Lの撹拌機を付けたSUS製重合器に、精製デカンを425mL挿入し40℃まで昇温した。40℃到達後、トリイソブチルアルミニウム(TIBAL)のデカン溶液(アルミニウム原子換算で0.5mmol/mL)を0.8mL(アルミニウム原子換算で0.4mmol)装入し、次いで上記合成例2-2の予備重合触媒成分のデカンスラリーをジルコニウム原子換算で0.00175mmol装入した。水素を23.75NmL装入し、次いで、4-メチル-1-ペンテン230mLと製品名:リニアレン168(出光興産(株)製、1-ヘキサデセンと1-オクタデセンの混合物)22.4mLとの混合液を2時間かけて重合器内へ連続的に一定の速度で装入した。上記混合液の装入開始時点を重合開始とし、45℃で4.5時間保持した。重合開始から1時間後および2時間後にそれぞれ水素を23.75NmL装入した。重合開始から4.5時間経過後、室温まで降温し、脱圧した後、ただちに白色固体を含む重合液を濾過して固体状物質を得た。この固体状物質を減圧下、80℃で8時間乾燥し、重合体2aを得た。収量は142gであった。重合体2a中に含まれる構成単位の含量を求めたところ、4-メチル-1-ペンテン含量(U1)は96.5mol%、α-オレフィン含量(U2)は3.5mol%であった。重合体2aの融点(Tm)は201℃であり、極限粘度[η](135℃デカリン中)は4.2dl/gであった。
[Production of Polymer 2a]
At room temperature and under a nitrogen stream, 425 mL of purified decane was charged into a 1 L SUS polymerization vessel equipped with a stirrer, and the temperature was raised to 40°C. After reaching 40°C, 0.8 mL (0.4 mmol in terms of aluminum atoms) of a decane solution of triisobutylaluminum (TIBAL) (0.5 mmol/mL in terms of aluminum atoms) was charged, and then 0.00175 mmol in terms of zirconium atoms of the decane slurry of the prepolymerized catalyst component of Synthesis Example 2-2 was charged. 23.75 NmL of hydrogen was charged, and then a mixture of 230 mL of 4-methyl-1-pentene and 22.4 mL of Linearene 168 (product name: mixture of 1-hexadecene and 1-octadecene, manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) was continuously charged into the polymerization vessel at a constant rate over 2 hours. The start of charging the above mixture was regarded as the start of polymerization, and the temperature was maintained at 45°C for 4.5 hours. One hour and two hours after the start of polymerization, 23.75 NmL of hydrogen was charged. 4.5 hours after the start of polymerization, the temperature was lowered to room temperature, the pressure was released, and the polymerization liquid containing a white solid was immediately filtered to obtain a solid substance. This solid substance was dried at 80°C under reduced pressure for 8 hours to obtain polymer 2a. The yield was 142 g. The contents of the structural units contained in polymer 2a were determined to be 4-methyl-1-pentene content (U1) of 96.5 mol% and α-olefin content (U2) of 3.5 mol%. The melting point (Tm) of polymer 2a was 201°C, and the intrinsic viscosity [η] (in decalin at 135°C) was 4.2 dl/g.
[重合体2の製造]
重合体2aに、耐熱安定剤としてフェノール系安定剤Irganox1010 0.02phr(チバBASF製)を配合し、東洋精機製作所社製ラボプラストミルのミキサーを使用して、樹脂温度280℃、スクリュー回転数150rpmで混錬することにより、重合体2を得た。得られた重合体2の各種物性を表1に示す。なお、重合体2の4-メチル-1-ペンテン含量(U1)およびα-オレフィン含量(U2)は、重合体2aと同じであるとした。
[Production of Polymer 2]
Polymer 2a was blended with 0.02 phr of a phenolic stabilizer Irganox 1010 (manufactured by BASF Chiba) as a heat stabilizer, and the mixture was kneaded using a Labo Plastomill mixer manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. at a resin temperature of 280° C. and a screw rotation speed of 150 rpm to obtain Polymer 2. Various physical properties of the obtained Polymer 2 are shown in Table 1. The 4-methyl-1-pentene content (U1) and the α-olefin content (U2) of Polymer 2 were the same as those of Polymer 2a.
<製造例3:重合体3の製造>
充分窒素置換した容量1.5Lの撹拌翼付SUS製オートクレーブに、23℃で4-メチル-1-ペンテン500mLとヘプタン230mLを装入した。このオートクレーブに、リニアレン168(出光興産(株)製、1-ヘキサデセンと1-オクタデセンの混合物)20mLと、トリイソブチルアルミニウム(TIBAL)の1.0mmol/mLトルエン溶液0.3mLとを続けて装入し、撹拌を開始した。次に水素を140mL装入し、オートクレーブを内温60℃まで加熱した。
その後、液体状のメチルアルミノキサンをアルミニウム原子換算で0.033mmol含み、さらに、上記調製例1で得られた(8-オクタメチルフルオレン-12’-イル-(2-(アダマンタン-1-イル)-8-メチル-3,3b,4,5,6,7,7a,8-オクタヒドロシクロペンタ[a]インデン))ジルコニウムジクロライドを0.00011mmol含むトルエン溶液2mLを、窒素でオートクレーブに圧入し、重合を開始した。
重合反応中、オートクレーブ内温が60℃になるように温度調整した。重合開始13分後、オートクレーブにメタノール5mLを窒素で圧入して重合を停止し、オートクレーブを大気圧まで脱圧した。アセトンに反応溶液を撹拌しながら注ぎ、重合体3を析出させた。得られた重合体3を130℃、減圧下で10時間乾燥した。重合体3の各種物性を表1に示す。
<Production Example 3: Production of Polymer 3>
500 mL of 4-methyl-1-pentene and 230 mL of heptane were charged at 23° C. into a 1.5 L capacity SUS autoclave equipped with an agitator and thoroughly purged with nitrogen. 20 mL of Linearene 168 (Idemitsu Kosan Co., Ltd., a mixture of 1-hexadecene and 1-octadecene) and 0.3 mL of a 1.0 mmol/mL toluene solution of triisobutylaluminum (TIBAL) were successively charged into the autoclave, and stirring was started. Next, 140 mL of hydrogen was charged, and the autoclave was heated to an internal temperature of 60° C.
Thereafter, 2 mL of a toluene solution containing liquid methylaluminoxane in an amount of 0.033 mmol calculated as aluminum atom and further containing 0.00011 mmol of (8-octamethylfluoren-12′-yl-(2-(adamantan-1-yl)-8-methyl-3,3b,4,5,6,7,7a,8-octahydrocyclopenta[a]indene))zirconium dichloride obtained in Preparation Example 1 above was pressurized into the autoclave with nitrogen to initiate polymerization.
During the polymerization reaction, the temperature inside the autoclave was adjusted to 60° C. 13 minutes after the start of polymerization, 5 mL of methanol was injected into the autoclave with nitrogen to terminate the polymerization, and the autoclave was depressurized to atmospheric pressure. The reaction solution was poured into acetone with stirring to precipitate polymer 3. The obtained polymer 3 was dried at 130° C. under reduced pressure for 10 hours. Various physical properties of polymer 3 are shown in Table 1.
<製造例4:重合体4の製造>
充分に窒素置換した容量1.5Lの撹拌翼付SUS製オートクレーブに、23℃で4-メチル-1-ペンテン500mLとヘプタン230mLを装入した。このオートクレーブに、1-デセン15mLと、トリイソブチルアルミニウム(TIBAL)の1.0mmol/mLトルエン溶液0.3mLとを続けて装入し、撹拌を開始した。次に水素を140mL装入し、オートクレーブを内温60℃まで加熱した。
その後、予め調製しておいた液体状のメチルアルミノキサンをアルミニウム原子換算で0.06mmol含み、さらに、上記調製例1で得られた(8-オクタメチルフルオレン-12’-イル-(2-(アダマンタン-1-イル)-8-メチル-3,3b,4,5,6,7,7a,8-オクタヒドロシクロペンタ[a]インデン))ジルコニウムジクロライドを0.0002mmol含むトルエン溶液2mLを、窒素でオートクレーブに圧入し、重合を開始した。
重合反応中、オートクレーブ内温が60℃になるように温度調整した。重合開始30分後、オートクレーブにメタノール5mLを窒素で圧入して重合を停止し、オートクレーブを大気圧まで脱圧した。アセトンに反応溶液を撹拌しながら注ぎ、重合体4を析出させた。得られた重合体4を130℃、減圧下で10時間乾燥した。得られた重合体4の各種物性を表1に示す。
<Production Example 4: Production of Polymer 4>
500 mL of 4-methyl-1-pentene and 230 mL of heptane were charged at 23°C into a 1.5 L capacity SUS autoclave equipped with an agitator and thoroughly purged with nitrogen. 15 mL of 1-decene and 0.3 mL of a 1.0 mmol/mL toluene solution of triisobutylaluminum (TIBAL) were successively charged into the autoclave, and stirring was started. Next, 140 mL of hydrogen was charged, and the autoclave was heated to an internal temperature of 60°C.
Thereafter, 2 mL of a toluene solution containing 0.06 mmol of previously prepared liquid methylaluminoxane in terms of aluminum atom and 0.0002 mmol of the (8-octamethylfluoren-12′-yl-(2-(adamantan-1-yl)-8-methyl-3,3b,4,5,6,7,7a,8-octahydrocyclopenta[a]indene))zirconium dichloride obtained in Preparation Example 1 above was pressurized into the autoclave with nitrogen to initiate polymerization.
During the polymerization reaction, the temperature inside the autoclave was adjusted to 60° C. Thirty minutes after the start of polymerization, 5 mL of methanol was injected into the autoclave with nitrogen to terminate the polymerization, and the autoclave was depressurized to atmospheric pressure. The reaction solution was poured into acetone with stirring to precipitate Polymer 4. The obtained Polymer 4 was dried at 130° C. under reduced pressure for 10 hours. Various physical properties of the obtained Polymer 4 are shown in Table 1.
<製造例5:重合体5の製造>
[合成例5-1:オレフィン重合用触媒の製造]
30℃下、充分に窒素置換した100mLの撹拌機を付けた三つ口フラスコ中に、窒素気流下で精製デカン29.9mLおよび粒子状でありD50が8μm、アルミニウム原子含有量が42質量%である固体状ポリメチルアルミノキサン(東ソーファインケム社製)をアルミニウム原子換算で14.3mmol装入し、懸濁液とした。その懸濁液に、上記調製例1で得られた(8-オクタメチルフルオレン-12’-イル-(2-(アダマンタン-1-イル)-8-メチル-3,3b,4,5,6,7,7a,8-オクタヒドロシクロペンタ[a]インデン))ジルコニウムジクロライド50.0mg(0.0586mmol)を4.59mmol/Lのトルエン溶液として撹拌しながら加えた。1.5時間後に撹拌を止め、得られた混合物をデカンテーション法によりデカン100mLで洗浄した後、デカンを加え50mLのスラリー液とした(ジルコニウム原子担持率96%)。
<Production Example 5: Production of Polymer 5>
[Synthesis Example 5-1: Production of olefin polymerization catalyst]
At 30°C, 29.9 mL of purified decane and 14.3 mmol of particulate solid polymethylaluminoxane (manufactured by Toso FineChem Co., Ltd.) having a D50 of 8 μm and an aluminum atom content of 42 mass% were charged under a nitrogen gas flow into a 100 mL three-necked flask equipped with a stirrer and thoroughly purged with nitrogen to prepare a suspension. 50.0 mg (0.0586 mmol) of (8-octamethylfluoren-12'-yl-(2-(adamantan-1-yl)-8-methyl-3,3b,4,5,6,7,7a,8-octahydrocyclopenta[a]indene))zirconium dichloride obtained in Preparation Example 1 above was added to the suspension as a 4.59 mmol/L toluene solution while stirring. Stirring was stopped after 1.5 hours, and the resulting mixture was washed with 100 mL of decane by decantation, after which decane was added to make 50 mL of a slurry (zirconium atom carrying rate: 96%).
[合成例5-2:予備重合触媒成分の調製]
合成例5-1で調製したスラリー液に、窒素気流下でジイソブチルアルミニウムハイドライド(DIBAL-H)のデカン溶液(アルミニウム原子換算で1.0mmol/mL)を4.0mL装入し、さらに3-メチル-1-ペンテンを15mL(10.0g)装入した。3-メチル-1-ペンテンの装入開始時点を予備重合開始とした。重合開始から1.5時間後撹拌を止め、得られた混合物をデカンテーション法により洗浄効率95%となるように洗浄した。予備重合触媒成分はデカンスラリー100mLとした(ジルコニウム原子回収率93%、ジルコニウム原子換算で0.548mmol/L)。
[Synthesis Example 5-2: Preparation of prepolymerized catalyst component]
To the slurry liquid prepared in Synthesis Example 5-1, 4.0 mL of a decane solution of diisobutylaluminum hydride (DIBAL-H) (1.0 mmol/mL in terms of aluminum atom) was charged under a nitrogen gas flow, and 15 mL (10.0 g) of 3-methyl-1-pentene was further charged. The start of the charging of 3-methyl-1-pentene was regarded as the start of prepolymerization. 1.5 hours after the start of polymerization, stirring was stopped, and the resulting mixture was washed by a decantation method to a washing efficiency of 95%. The prepolymerization catalyst component was 100 mL of decane slurry (zirconium atom recovery rate 93%, 0.548 mmol/L in terms of zirconium atom).
[重合体5の製造]
室温(25℃)、窒素気流下で、内容積1Lの撹拌機を付けたSUS製オートクレーブに、精製デカン425mLと、トリエチルアルミニウム溶液(アルミニウム原子換算で1.0mmol/mL)0.4mL(アルミニウム原子換算で0.4mmol)とを装入した。次いで、合成例5-2により先に調製した予備重合触媒成分のデカンスラリーをジルコニウム原子換算で0.0014mmol加え、40℃まで昇温した。
40℃到達後、水素を30NmL装入し、次いで、4-メチル-1-ペンテン106mLを30分かけてオートクレーブ内へ連続的に一定の速度で装入した。4-メチル-1-ペンテンの装入開始時点を重合開始時点とし、45℃で3時間保持した。重合開始時点から3時間経過後、45℃にて系内を脱圧、残存水素を系外に排出するため、窒素(0.6MPa)による加圧および脱圧を3回行った。
その後、45℃、窒素気流下で、水素を30NmL装入し、次いで、4-メチル-1-ペンテン79.4mLと1-デセン7.4mLとの混合液を30分かけてオートクレーブ内へ連続的に一定の速度で装入した。4-メチル-1-ペンテンと1-デセンとの混合液の装入開始時点を2回目の重合開始時点とし、45℃で3時間保持した。2回目の重合開始時点から3時間経過後、室温まで降温し、脱圧した後、ただちに白色固体を含む重合液(スラリー)を濾過して固体状物質(重合体5)を得た。この固体状物質を減圧下、80℃で8時間乾燥した。得られた重合体5の各種物性を表1に示す。
[Production of Polymer 5]
At room temperature (25°C) and under a nitrogen stream, 425 mL of purified decane and 0.4 mL (0.4 mmol in terms of aluminum atoms) of a triethylaluminum solution (1.0 mmol/mL in terms of aluminum atoms) were charged into a SUS autoclave equipped with a stirrer and having an internal volume of 1 L. Next, 0.0014 mmol in terms of zirconium atoms of the decane slurry of the prepolymerized catalyst component previously prepared in Synthesis Example 5-2 was added, and the temperature was raised to 40°C.
After the temperature reached 40°C, 30 NmL of hydrogen was charged, and then 106 mL of 4-methyl-1-pentene was continuously charged into the autoclave at a constant rate over 30 minutes. The start of charging 4-methyl-1-pentene was regarded as the start of polymerization, and the temperature was maintained at 45°C for 3 hours. After 3 hours had elapsed from the start of polymerization, the system was depressurized at 45°C, and pressurization and depressurization with nitrogen (0.6 MPa) were performed three times in order to discharge the remaining hydrogen out of the system.
Thereafter, 30 NmL of hydrogen was charged under a nitrogen stream at 45°C, and then a mixed solution of 79.4 mL of 4-methyl-1-pentene and 7.4 mL of 1-decene was continuously charged into the autoclave at a constant rate over 30 minutes. The start of charging the mixed solution of 4-methyl-1-pentene and 1-decene was set as the start of the second polymerization, and the temperature was maintained at 45°C for 3 hours. After 3 hours had elapsed from the start of the second polymerization, the temperature was lowered to room temperature, the pressure was released, and the polymerization solution (slurry) containing a white solid was immediately filtered to obtain a solid substance (polymer 5). This solid substance was dried under reduced pressure at 80°C for 8 hours. Various physical properties of the obtained polymer 5 are shown in Table 1.
[基材層(I)(基材フィルム)の作製]
ポリプロピレン((株)プライムポリマー製、銘柄:F113G)を、Tダイ付きキャストフィルム成形機を用い、シリンダー温度230℃でフィルム成形することで、厚さ100μmのキャストフィルム(基材フィルムI-1)を得た。得られたキャストフィルムを基材層(I)として用いた。
また、ポリプロピレンを低密度ポリエチレン((株)プライムポリマー製、銘柄:SP0540)に変更し、シリンダー温度200℃でフィルム成形した以外は基材フィルムI-1と同様にして厚さ100μmのキャストフィルム(基材フィルムI-2)を得た。得られたキャストフィルムを基材層(I)として用いた。
[Preparation of substrate layer (I) (substrate film)]
A cast film (substrate film I-1) having a thickness of 100 μm was obtained by forming polypropylene (Prime Polymer Co., Ltd., brand: F113G) into a film using a cast film forming machine with a T die at a cylinder temperature of 230° C. The obtained cast film was used as the substrate layer (I).
A cast film (substrate film I-2) having a thickness of 100 μm was obtained in the same manner as for the substrate film I-1, except that the polypropylene was changed to low-density polyethylene (manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., brand: SP0540) and the film was molded at a cylinder temperature of 200° C. The obtained cast film was used as the substrate layer (I).
<実施例1>
[組成物(X1)の調製]
10gの重合体1に対して、酸化防止剤としてのトリ(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)フォスフェートを0.1質量%、耐熱安定剤としてのn-オクタデシル-3-(4’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-t-ブチルフェニル)プロオピオネートを0.1質量%添加し、固形分濃度が5質量%になるようにメチルシクロヘキサン(富士フイルム和光純薬(株)製)を添加して、90℃、1時間、200rpmで撹拌して重合体1を含む組成物(X1)を調製した。
Example 1
[Preparation of composition (X1)]
To 10 g of polymer 1, 0.1 mass % of tri(2,4-di-t-butylphenyl)phosphate as an antioxidant and 0.1 mass % of n-octadecyl-3-(4'-hydroxy-3',5'-di-t-butylphenyl)propionate as a heat stabilizer were added, and methylcyclohexane (manufactured by FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added so that the solid content concentration became 5 mass %, and the mixture was stirred at 90°C for 1 hour at 200 rpm to prepare a composition (X1) containing polymer 1.
[積層体の作製]
上記で調製した組成物(X1)より形成される樹脂層(II)の乾燥後の厚さが0.3μmとなるようにアプリケーターの設定を調整し、組成物(X1)を25℃で上記で作製した基材フィルムI-1に塗布して、アプリケーターで均一に伸ばした後、100℃で20秒乾燥し、基材フィルムI-1および樹脂層(II)を備える積層体を得た。
[Preparation of Laminate]
The settings of an applicator were adjusted so that the resin layer (II) formed from the composition (X1) prepared above had a thickness of 0.3 μm after drying. The composition (X1) was applied to the base film I-1 prepared above at 25° C., uniformly spread with an applicator, and then dried at 100° C. for 20 seconds to obtain a laminate including the base film I-1 and the resin layer (II).
[保存安定性]
10gの重合体1に対して、固形分濃度が5質量%になるようにメチルシクロヘキサン(富士フイルム和光純薬(株)製)を添加して、撹拌機付き容器に入れ、90℃、1時間、200rpmで撹拌して重合体1を含む組成物を得た後に、24時間、室温(23℃)で保管した。その後、組成物を可視光線下にて目視で観察し、下記評価基準に従い保存安定性を評価した。AAおよびBBの評価である場合、保存安定性に優れる。
〔評価基準〕
AA:組成物が透明であった。
BB:組成物が白濁して見えたが、組成物に流動性が見られた。
CC:組成物が白濁して見え、かつ組成物に流動性が見られなかった。
[Storage stability]
Methylcyclohexane (manufactured by FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to 10 g of polymer 1 so that the solid content concentration was 5% by mass, and the mixture was placed in a container equipped with a stirrer and stirred at 90° C. for 1 hour at 200 rpm to obtain a composition containing polymer 1, which was then stored at room temperature (23° C.) for 24 hours. Thereafter, the composition was visually observed under visible light, and the storage stability was evaluated according to the following evaluation criteria. Evaluations of AA and BB indicate excellent storage stability.
〔Evaluation criteria〕
AA: The composition was transparent.
BB: The composition appeared cloudy, but had fluidity.
CC: The composition appeared cloudy and had no fluidity.
[表面自由エネルギー]
表面張力の異なる液体として蒸留水、ジヨードメタン、および、ブロモナフタレンを選択し、これらの液体を用いて表面自由エネルギーを求めた。上記で作製した積層体の樹脂層(II)の表面に選択したこれらの液体をに滴下し、各種液体による積層体の濡れの状態をDropMaster500画像処理式・固液界面解析システム(協和界面科学(株)製)を用いて解析することにより、樹脂層(II)の表面自由エネルギー(mN/m)を求めた。
[Surface free energy]
Distilled water, diiodomethane, and bromonaphthalene were selected as liquids with different surface tensions, and the surface free energy was determined using these liquids. These selected liquids were dropped onto the surface of the resin layer (II) of the laminate prepared above, and the wetting state of the laminate by each liquid was analyzed using a DropMaster 500 image processing type solid-liquid interface analysis system (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.), to determine the surface free energy (mN/m) of the resin layer (II).
[水の接触角の測定]
DropMaster500画像処理式・固液界面解析システム(協和界面科学(株)製)を用いて、実施例および比較例で得られた積層体(フィルム)の樹脂層(II)側に水滴を落としたときの接触角値を測定した。
接触角値が大きいほど、疎水性度が高く、極性が高い材料に対する離型性が高く、撥水性に優れるといえることを意味する。
[Measurement of water contact angle]
Using a DropMaster 500 image processing type solid-liquid interface analysis system (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.), the contact angle value when a water droplet was dropped on the resin layer (II) side of the laminate (film) obtained in the examples and comparative examples was measured.
A larger contact angle value means a higher hydrophobicity, a higher releasability for highly polar materials, and superior water repellency.
[ヘキサデカンの接触角測定]
DropMaster500画像処理式・固液界面解析システム(協和界面科学(株)製)を用いて、実施例および比較例で得られた積層体(フィルム)の樹脂層(II)にヘキサデカン(富士フイルム和光純薬(株)製)を落とし、滴下10秒後の接触角値を測定した。接触角値が大きいほど、撥油性が高いことを意味する。
なお、試験液滴下直後にぬれ拡がり測定結果が5°未満となったの場合は、表中に「<5」と記載した。
[Contact angle measurement of hexadecane]
Using a DropMaster 500 image processing type solid-liquid interface analysis system (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.), hexadecane (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was dropped onto the resin layer (II) of the laminate (film) obtained in the examples and comparative examples, and the contact angle value was measured 10 seconds after the drop. A larger contact angle value means higher oil repellency.
In addition, when the wet spread measurement result immediately after dropping the test liquid was less than 5°, it was recorded as "<5" in the table.
<実施例2>
重合体1の代わりに重合体2を用いた以外は、実施例1と同様にして組成物(X2)を調製し積層体の作製、および、物性の評価を行った。得られた結果を表2に示す。
Example 2
A composition (X2) was prepared, a laminate was produced, and the physical properties were evaluated in the same manner as in Example 1, except that polymer 2 was used instead of polymer 1. The obtained results are shown in Table 2.
<実施例3>
重合体1の代わりに重合体3を用いた以外は、実施例1と同様に、組成物(X3)の調製、積層体の作製、および、物性の評価を行った。得られた結果を表2に示す。
Example 3
The composition (X3) was prepared, a laminate was produced, and the physical properties were evaluated in the same manner as in Example 1, except that the polymer 3 was used instead of the polymer 1. The obtained results are shown in Table 2.
<実施例4>
重合体1の代わりに重合体4を用いた以外は、実施例1と同様に、組成物(X4)の調製、積層体の作製、および、物性の評価を行った。得られた結果を表2に示す。
Example 4
Preparation of composition (X4), production of a laminate, and evaluation of physical properties were performed in the same manner as in Example 1, except that polymer 4 was used instead of polymer 1. The obtained results are shown in Table 2.
<実施例5>
乾燥後に得られる樹脂層(II)の厚さが5.0μmとなるようにアプリケーターの設定を調整した以外は実施例2と同様に、積層体の作製、および、物性の評価を行った。得られた結果を表2に示す。
Example 5
Except for adjusting the applicator settings so that the thickness of the resin layer (II) obtained after drying was 5.0 μm, the laminate was produced and its physical properties were evaluated in the same manner as in Example 2. The obtained results are shown in Table 2.
<実施例6>
乾燥後に得られる樹脂層(II)の厚さが0.1μmとなるようにアプリケーターの設定を調整した以外は実施例2と同様に、積層体の作製、および、物性の評価を行った。得られた結果を表2に示す。
Example 6
Except for adjusting the applicator settings so that the thickness of the resin layer (II) obtained after drying was 0.1 μm, the laminate was produced and its physical properties were evaluated in the same manner as in Example 2. The obtained results are shown in Table 2.
<実施例7~12>
基材層の種類を基材フィルムI-2に変更した以外は実施例1と同様にして実施例7~12にかかる積層体の作製、および、物性の評価を行った。得られた結果を表3に示す。
<Examples 7 to 12>
Except for changing the type of the substrate layer to substrate film I-2, the laminates of Examples 7 to 12 were produced and their physical properties were evaluated in the same manner as in Example 1. The obtained results are shown in Table 3.
<比較例1>
基材フィルムI-1をそのまま用いて、水接触角および表面自由エネルギーの測定を行った。得られた結果を表4に示す。
<Comparative Example 1>
The substrate film I-1 was used as it was to measure the water contact angle and the surface free energy. The results are shown in Table 4.
<比較例2>
基材フィルムI-2をそのまま用いて、水接触角および表面自由エネルギーの測定を行った。得られた結果を表4に示す。
<Comparative Example 2>
The water contact angle and surface free energy of the substrate film I-2 were measured as they were, and the results are shown in Table 4.
<比較例3>
重合体1の代わりに重合体5を用い、実施例1と同様にして90℃、1時間、200rpmで撹拌したが、重合体5のほとんどが溶解せず溶け残った。このように、塗膜作製できる程度に十分な濃度で重合体5が溶解している組成物を得られず、比較例3の組成物では、積層体を作製することができなかった。そのため、表4中の評価結果の欄には「N/D」と記載した。
<Comparative Example 3>
Polymer 5 was used instead of polymer 1, and the mixture was stirred at 90° C. for 1 hour at 200 rpm in the same manner as in Example 1, but most of polymer 5 did not dissolve and remained undissolved. Thus, a composition in which polymer 5 was dissolved at a concentration sufficient to produce a coating film could not be obtained, and a laminate could not be produced with the composition of Comparative Example 3. Therefore, the evaluation results column in Table 4 is shown as "N/D."
表2~4に示されるとおり、実施例1~12の本発明に係る積層体は、比較例1および2の積層体に比べて、撥水性に優れることがわかる。実施例1~12の本発明に係る積層体の樹脂層に含まれる4-メチル-1-ペンテン系重合体は、比較例3の積層体の樹脂層に含まれる4-メチル-1-ペンテン系重合体と比べて、保存安定性に優れることがわかる。また、実施例1~12の本発明に係る積層体は、比較例1~3の積層体に比べて、撥油性にも優れることがわかる。 As shown in Tables 2 to 4, it can be seen that the laminates according to the present invention in Examples 1 to 12 have superior water repellency compared to the laminates in Comparative Examples 1 and 2. It can be seen that the 4-methyl-1-pentene polymer contained in the resin layer of the laminates according to the present invention in Examples 1 to 12 has superior storage stability compared to the 4-methyl-1-pentene polymer contained in the resin layer of the laminate in Comparative Example 3. It can also be seen that the laminates according to the present invention in Examples 1 to 12 have superior oil repellency compared to the laminates in Comparative Examples 1 to 3.
Claims (12)
下記要件(a)~(c)を満たす4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)を含む樹脂層(II)と、
を備える積層体;
(a)示差走査熱量計(DSC)で測定した融点(Tm)が180℃を超え220℃以下である;
(b)示差走査熱量計(DSC)で測定した融解(吸熱)曲線における吸熱終了温度(TmE)が230℃以下である;
(c)示差走査熱量計(DSC)で測定した結晶化(発熱)曲線における発熱開始温度(TcS)が210℃以下である。 A substrate layer (I);
a resin layer (II) containing a 4-methyl-1-pentene polymer (A) satisfying the following requirements (a) to (c);
A laminate comprising:
(a) a melting point (Tm) measured by differential scanning calorimetry (DSC) of more than 180°C and not more than 220°C;
(b) the endothermic end temperature (TmE) in the melting (endothermic) curve measured by differential scanning calorimetry (DSC) is 230° C. or lower;
(c) The heat generation onset temperature (TcS) in the crystallization (heat generation) curve measured by a differential scanning calorimeter (DSC) is 210° C. or lower.
エチレンまたは炭素数3~20のα-オレフィン(ただし、4-メチル-1-ペンテンを除く)から導かれる構成単位の量(U2)が0~16モル%(ただし、前記U1および前記U2の合計を100モル%とする)である、請求項1または2に記載の積層体。 In the 4-methyl-1-pentene polymer (A), the amount of structural units (U1) derived from 4-methyl-1-pentene is 84 to 100 mol %,
3. The laminate according to claim 1, wherein the amount (U2) of structural units derived from ethylene or an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms (excluding 4-methyl-1-pentene) is 0 to 16 mol % (wherein the sum of U1 and U2 is 100 mol %).
前記4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)および有機溶媒(B)を含む組成物(X)を準備する工程(1)と、
前記基材層(I)の少なくとも一方の面に前記組成物(X)を塗布し、前記4-メチル-1-ペンテン系重合体(A)を含む樹脂層(II)を形成する工程(2)と、
を含む、積層体の製造方法。 A method for producing the laminate according to claim 1 or 2, comprising the steps of:
A step (1) of preparing a composition (X) containing the 4-methyl-1-pentene polymer (A) and an organic solvent (B);
(2) applying the composition (X) to at least one surface of the base layer (I) to form a resin layer (II) containing the 4-methyl-1-pentene polymer (A);
A method for producing a laminate, comprising:
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