JP7207997B2 - プロピレン系重合体を含む延伸フィルム - Google Patents

プロピレン系重合体を含む延伸フィルム Download PDF

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Description

本発明は、これまでにないレベルの高立体規則性を有するプロピレン系重合体からなる高耐熱性と寸法安定性に優れた延伸フィルムに関する。
従来、ポリオレフィン製造用触媒として、チタン触媒成分と有機アルミニウム化合物とからなるチーグラー・ナッタ触媒が広く用いられている。
特に、ポリプロピレンなどの高立体規則性ポリオレフィンを製造する際には、通常、内部ドナー(内部電子供与体)を含む固体状チタン触媒成分と、有機アルミニウム化合物と、外部ドナー(外部電子供与体)とからなる触媒が用いられている。例えば、内部ドナーとしてカルボン酸エステル類を含む塩化マグネシウム担持型固体状チタン触媒と、有機アルミニウム化合物とともに、外部ドナーとして有機ケイ素化合物とからなるオレフィン重合用触媒が知られている(例えば、特許文献1および2参照)。
しかしながら、上記のような固体状チタン触媒成分を含む触媒を用いてオレフィンを重合させると、いわゆる「剰余チタン化合物」により、高立体規則性ポリオレフィンとともに立体規則性の低いポリオレフィンも生成されるという問題点があった(特許文献3参照)。
一方、プロピレン系重合体は、その優れた透明性、剛性、電気特性、耐薬品性、および耐熱性を有しており、包装用フィルム、シート、二次電池セパレータフィルム、電気部品、日用品、自動車部品など、種々の分野で利用されている。
プロピレン系重合体、または、それを含む樹脂組成物を用いて得られた延伸フィルムにおける高性能化の期待は大きく、これまでにないレベルの高立体規則性を有する、高剛性、高耐熱性、または寸法安定性に優れたプロピレン系重合体が求められている。
特開平08-003215号公報 特開平08-143620号公報 特開昭59-124909号公報
上記のような従来技術に鑑み、本発明は、従来にない極めて高く且つ均質な立体規則性を示すことで、高剛性および高耐熱性を有し、さらに寸法安定性に優れたプロピレン系重合体を含む延伸フィルムを提供することを課題とする。
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、例えば、特定の固体状チタン触媒成分と特定の外部ドナーとを組み合わせてプロピレンを重合することで、極めて長いメソ連鎖(α-メチル炭素が同一方向に向いているプロピレン単位連鎖)と、多くのTREF(昇温溶出分別測定法)高温溶出成分とを有する、これまでにないレベルの高立体規則性のプロピレン系重合体が得られることを見出した。さらに、例えば、特定の固体状チタン触媒成分と特定の外部ドナーとを組み合わせてプロピレンを重合することで、前記高立体規則性プロピレン系重合体を、低立体規則性ポリプロピレン成分が少なく、高活性で安定して得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明に係る一軸または二軸延伸フィルムに含まれるプロピレン系重合体は、下記要件(1)~(4)を満たすことを特徴とし、さらに下記要件(5)~(6)を満たすことが好ましい。
(1)メソ平均連鎖長が800~10万である。
(2)メルトフローレート(MFR)(ASTM D1238、230℃、2.16kg荷重下)が0.5~1000g/10分である。
(3)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が4.2~20である。
(4)昇温溶出分別測定法(TREF)により122℃以上の温度で溶出する成分の割合をA重量%とし、前記要件(2)のメルトフローレートをBg/10分とした場合、下記式(I)を満たす。
100≧A≧20×EXP(-0.01×B)・・・(I)
(5)23℃におけるn-デカン可溶成分量が0.01~2重量%である。
(6)昇温溶出分別測定法(TREF)により122℃以上の温度で溶出する成分の割合が15~50重量%である。
本発明によれば、特に、極めて長いメソ連鎖と、多くのTREF高温溶出成分とを有することにより、従来にない極めて高く且つ均質な立体規則性を示すことで、高剛性および高耐熱性を有し、さらに寸法安定性に優れたプロピレン系重合体を含む延伸フィルムが得られる。
以下、本発明について詳細に説明する。
[プロピレン系重合体]
本発明に係る一軸または二軸延伸フィルム(以下、単に「本発明の延伸フィルム」ともいう。)に含まれるプロピレン系重合体の第1の態様は、下記要件(1)~(4)を満たすことを特徴とし、本発明に係る延伸フィルムに含まれるプロピレン系重合体の第2の態様は、下記要件(1)~(6)を満たすことを特徴とする。以下、第1の態様と第2の態様を総称して「本発明の延伸フィルム用プロピレン系重合体」ともいう。
(1)メソ平均連鎖長が800~10万である。
(2)メルトフローレート(MFR)(ASTM D1238、230℃、2.16kg荷重下)が0.5~1000g/10分である。
(3)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が4.2~20である。
(4)昇温溶出分別測定法(TREF)により122℃以上の温度で溶出する成分の割合をA重量%とし、前記要件(2)のメルトフローレートをBg/10分とした場合、下記式(I)を満たす。
100≧A≧20×EXP(-0.01×B)・・・(I)
(5)23℃におけるn-デカン可溶成分量が0.01~2重量%である。
(6)昇温溶出分別測定法(TREF)により122℃以上の温度で溶出する成分の割合が15~50重量%である。
以下、各要件について説明する。
<要件(1)>
本発明の延伸フィルム用プロピレン系重合体は、メソ平均連鎖長が800~10万、好ましくは900~50,000、より好ましくは1,000~10,000である。メソ平均連鎖長が前記範囲内であると、プロピレン系重合体の立体規則性が充分に高くなり、成形体の耐熱性、および寸法安定性等の性能が向上する。メソ平均連鎖長は、後述する実施例に記載の方法により求めることができる。
<要件(2)>
本発明の延伸フィルム用プロピレン系重合体は、MFR(ASTM D1238、230℃、2.16kg荷重下)が 0.5~1000g/10分、好ましくは0.5~100g/10分、より好ましくは0.7~10g/10分である。MFRが前記範囲内であると、プロピレン系重合体の成形性と機械強度とのバランスが優れる。
<要件(3)>
本発明の延伸フィルム用プロピレン系重合体は、GPCにより測定した重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が4.2~20、好ましくは4.5~15、より好ましくは5~12である。Mw/Mnが前記範囲内であると、プロピレン系重合体の成形性の観点から好ましい。
<要件(4)>
本発明の延伸フィルム用プロピレン系重合体は、TREFにより122℃以上の温度で溶出する成分の割合をA重量%とし、前記要件(2)のメルトフローレートをBg/10分とした場合、下記式(I)を満たす。
100≧A≧20×EXP(-0.01×B)・・・(I)
上記式(I)を満たすプロピレン系重合体は、MFRが一定以上であっても一定の耐熱性および高剛性を示す立体規則性を有する点で好ましい。
<要件(5)>
本発明の延伸フィルム用プロピレン系重合体は、23℃におけるn-デカン可溶成分量が0.01~2重量%、好ましくは0.1~1.8重量%、より好ましくは0.1~1.2重量%である。デカン可溶成分量が前記範囲内であると、高結晶性成分が充分に確保され、低立体規則性成分の生成が抑制される。
<要件(6)>
本発明の延伸フィルム用プロピレン系重合体は、TREFにより122℃以上の温度で溶出する成分の割合が15~50重量%、好ましくは18~50重量%、より好ましくは30~45重量%である。前記溶出成分の割合が前記範囲内であると、プロピレン系重合体の立体規則性が充分に高くなり、フィルムの耐熱性および寸法安定性等の性能が向上する。
上述した本発明の延伸フィルム用プロピレン系重合体は、後述するオレフィン重合用触媒の存在下でプロピレンを重合させることにより得ることができる。
[オレフィン重合用触媒]
オレフィン重合用触媒は、上述した本発明の延伸フィルムに用いたプロピレン系重合体を得ることができれば特に限定されないが、例えば、
(i)マグネシウム、チタン、ハロゲンおよび電子供与体を含み、かつ、下記要件(k1)~(k4)を満たす固体状チタン触媒成分と、
(ii)下記式(II)で表わされる有機ケイ素化合物成分と、
(iii)周期律表の1族、2族または13族に属する元素を含む有機金属化合物成分と
を含む触媒〔A〕、または、
前記触媒〔A〕にプロピレンが予備重合された予備重合触媒(p)と、前記有機ケイ素化合物成分(ii)と、前記有機金属化合物成分(iii)とを含む触媒〔B〕
が挙げられる。
(k1)チタン含有量が2.5重量%以下である。
(k2)電子供与体の含有量が8~30重量%である。
(k3)電子供与体/チタン(重量比)が7以上である。
(k4)室温でのヘキサン洗浄によってチタンが実質的に脱離されることがない。
1Si(OR22(NR34) ・・・(II)
式(II)中、R1は2級または3級の炭素数1~20の炭化水素基を示し、R2は炭素数1~4の炭化水素基を示し、R3は炭素数1~12の炭化水素基または水素原子を示し、R4は炭素数1~12の炭化水素基を示す。
以下、前記オレフィン重合用触媒を構成する各成分について説明する。
<固体状チタン触媒成分(i)>
前記固体状チタン触媒成分(i)は、
(a)マグネシウム、チタン、ハロゲンおよび電子供与体を含み、かつ室温でのヘキサン洗浄によってチタンが脱離することがない固体状チタン、
(b)芳香族炭化水素、
(c)液状チタン、および
(d)電子供与体
を接触させる工程を含む方法により調製することができる。
≪(a)固体状チタン≫
前記固体状チタン(a)は、マグネシウム化合物、チタン化合物および電子供与体(内部ドナー)などを種々の方法により接触させることにより、公知の固体状チタン触媒成分の調製法(例えば特開平4-096911号公報、特開昭58-83006号公報、特開平8-143580号公報等参照)により製造することができる。
前記マグネシウム化合物は固体状態で用いられることが好ましい。この固体状態のマグネシウム化合物は、マグネシウム化合物自体が固体状態であるものであってもよく、または電子供与体との付加物であってもよい。前記マグネシウム化合物としては、特開2004-2742号公報に記載のマグネシウム化合物、具体的には、塩化マグネシウム、エトキシ塩化マグネシウム、ブトキシマグネシウムなどが挙げられる。また、前記電子供与体としては、特開2004-2742号公報に記載のマグネシム化合物可溶化能を有する化合物、具体的には、アルコール、アルデヒド、アミン、カルボン酸及びこれらの混合物などが挙げられる。マグネシウム化合物及び電子供与体の使用量は、その種類、その接触条件等によっても異なるが、マグネシウム化合物を該液状の電子供与体に対して0.1~20モル/リットル、好ましくは0.5~5モル/リットルとなる量で用いることができる。
前記チタン化合物は液状状態で用いられることが好ましい。このようなチタン化合物としては、例えば、下記式(III)で示される4価のチタン化合物が挙げられる。
Ti(OR5)g4-g ・・・(III)
式(III)中、R5は炭化水素基であり、Xはハロゲン原子であり、0≦g≦4である。
前記チタン化合物としては、特に四塩化チタンが好ましい。また、前記チタン化合物は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
前記電子供与体(内部ドナー)としては、例えば、下記式(IV)で表わされる化合物(以下「化合物(IV)」ともいう。)が挙げられる。
Figure 0007207997000001
式(IV)中、Rは、炭素原子数1~10、好ましくは2~8、より好ましくは3~6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を示し、R'は炭素数1~10の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を示し、nは0~4の整数を示す。本発明では、nが0の化合物が好ましい。
RおよびR'のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、iso-プロピル基、n-ブチル基、iso-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基などが挙げられる。
前記化合物(IV)の具体例としては、フタル酸ジメチル、フタル酸メチルエチル、フタル酸ジエチル、フタル酸n-プロピル、フタル酸ジイソプロピル、フタル酸ジn-ブチル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジn-ペンチル、フタル酸ジネオペンチル、フタル酸ジn-ヘキシル、フタル酸ジn-ヘプチル、フタル酸ジ(メチルヘキシル)、フタル酸ジ(ジメチルペンチル)、フタル酸ジ(エチルペンチル)、フタル酸ジ(2,2,3-トリメチルブチル)、フタル酸ジn-オクチル、フタル酸ジ-2-エチルヘキシルなどが挙げられる。これらの中では、フタル酸ジイソブチルが特に好ましい。
前記電子供与体(内部ドナー)として、前記化合物(IV)以外の別の電子供与体を用いてもよい。別の電子供与体としては、例えば、複数の原子を介して存在する2個以上のエーテル結合を有する化合物(以下「ポリエーテル化合物」ともいう。)が挙げられる。
前記ポリエーテル化合物としては、エーテル結合間に存在する原子が、炭素、ケイ素、酸素、窒素、イオウ、リン、ホウ素、またはこれらから選択される2種以上の原子である化合物などを挙げることができる。これらのうちエーテル結合間の原子に比較的嵩高い置換基が結合しており、2個以上のエーテル結合間に存在する原子に複数の炭素原子が含まれる化合物が好ましい。例えば、下記式(3)で表されるポリエーテル化合物が好ましい。
Figure 0007207997000002
前記式(3)において、mは1~10の整数、好ましくは3~10の整数、より好ましくは3~5の整数である。R11、R12、R31~R36は、それぞれ独立に、水素原子、または炭素、水素、酸素、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、窒素、硫黄、リン、ホウ素およびケイ素から選択される少なくとも1種の元素を有する置換基である。R11およびR12は、それぞれ独立に、好ましくは炭素原子数1~10の炭化水素基であり、より好ましくは炭素原子数2~6の炭化水素基である。R31~R36は、それぞれ独立に、好ましくは水素原子または炭素原子数1~6の炭化水素基である。
11およびR12の具体例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、へプチル基、オクチル基、2-エチルヘキシル基、デシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基が挙げられる。これらの中では、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基が好ましい。R31~R36の具体例としては、水素原子、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基が挙げられる。これらの中では、水素原子、メチル基が好ましい。任意のR11、R12、R31~R36(好ましくはR11、R12)は、共同してベンゼン環以外の環を形成していてもよく、主鎖中に炭素以外の原子が含まれていてもよい。
前記ポリエーテル化合物の具体例としては、2,2-ジシクロヘキシル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジエチル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジプロピル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジブチル-1,3-ジメトキシプロパン、2-メチル-2-プロピル-1,3-ジメトキシプロパン、2-メチル-2-エチル-1,3-ジメトキシプロパン、2-メチル-2-イソプロピル-1,3-ジメトキシプロパン、2-メチル-2-シクロヘキシル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ビス(2-シクロヘキシルエチル)-1,3-ジメトキシプロパン、2-メチル-2-イソブチル-1,3-ジメトキシプロパン、2-メチル-2-(2-エチルヘキシル)-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジイソブチル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ビス(シクロヘキシルメチル)-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジイソブチル-1,3-ジエトキシプロパン、2,2-ジイソブチル-1,3-ジブトキシプロパン、2-イソブチル-2-イソプロピル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジ-s-ブチル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジ-t-ブチル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジネオペンチル-1,3-ジメトキシプロパン、2-イソプロピル-2-イソペンチル-1,3-ジメトキシプロパン、2-シクロヘキシル-2-シクロヘキシルメチル-1,3-ジメトキシプロパン、2,3-ジシクロヘキシル-1,4-ジエトキシブタン、2,3-ジイソプロピル-1,4-ジエトキシブタン、2,4-ジイソプロピル-1,5-ジメトキシペンタン、2,4-ジイソブチル-1,5-ジメトキシペンタン、2,4-ジイソアミル-1,5-ジメトキシペンタン、3-メトキシメチルテトラヒドロフラン、3-メトキシメチルジオキサン、1,2-ジイソブトキシプロパン、1,2-ジイソブトキシエタン、1,3-ジイソアミロキシエタン、1,3-ジイソアミロキシプロパン、1,3-ジイソネオペンチロキシエタン、1,3-ジネオペンチロキシプロパン、2,2-テトラメチレン-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ペンタメチレン-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ヘキサメチレン-1,3-ジメトキシプロパン、1,2-ビス(メトキシメチル)シクロヘキサン、2-シクロヘキシル-2-エトキシメチル-1,3-ジエトキシプロパン、2-シクロヘキシル-2-メトキシメチル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジイソブチル-1,3-ジメトキシシクロヘキサン、2-イソプロピル-2-イソアミル-1,3-ジメトキシシクロヘキサン、2-シクロヘキシル-2-メトキシメチル-1,3-ジメトキシシクロヘキサン、2-イソプロピル-2-メトキシメチル-1,3-ジメトキシシクロヘキサン、2-イソブチル-2-メトキシメチル-1,3-ジメトキシシクロヘキサン、2-シクロヘキシル-2-エトキシメチル-1,3-ジエトキシシクロヘキサン、2-シクロヘキシル-2-エトキシメチル-1,3-ジメトキシシクロヘキサン、2-イソプロピル-2-エトキシメチル-1,3-ジエトキシシクロヘキサン、2-イソプロピル-2-エトキシメチル-1,3-ジメトキシシクロヘキサン、2-イソブチル-2-エトキシメチル-1,3-ジエトキシシクロヘキサン、2-イソブチル-2-エトキシメチル-1,3-ジメトキシシクロヘキサン等を例示することができる。
これらの中では、1,3-ジエーテル類が好ましく、2-イソプロピル-2-イソブチル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジイソブチル-1,3-ジメトキシプロパン、2-イソプロピル-2-イソペンチル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジシクロヘキシル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ビス(シクロヘキシルメチル)1,3-ジメトキシプロパンがより好ましい。これらの化合物は一種を用いてもよく、二種以上を併用してもよい。
≪固体状チタン(a)の調製≫
前記固体状チタン(a)は、前記マグネシウム化合物と、前記チタン化合物と、前記電子供与体との接触により調製することができる。この際、固体状態のマグネシウム化合物を炭化水素溶媒に懸濁して用いることが好ましい。また、これら各成分を接触させる際に、液状形態のチタン化合物を1回用いて固形物(1)を生成させてもよく、得られた固形物(1)にさらに液状形態のチタン化合物を接触させて固形物(2)を生成させてもよい。さらに、この固形物(1)または(2)を必要に応じて炭化水素溶媒で洗浄してから固体状チタン(a)を調製することが好ましい。
上記のような各成分の接触は、通常-70℃~+200℃、好ましくは-50℃~+150℃、より好ましくは-30℃~+130℃の温度で行われる。固体状チタン(a)を調製する際に用いられる各成分の量は、調製方法によって異なり一概に規定できないが、例えばマグネシウム化合物1モル当り、電子供与体は0.01~10モル、好ましくは0.1~5モルの量で、チタン化合物は0.01~1000モル、好ましくは0.1~200モルの量で用いることができる。
このようにして得られた固形物(1)または(2)をそのまま固体状チタン(i)として用いることができるが、この固形物を0~150℃の炭化水素溶媒で洗浄することが好ましい。
この炭化水素溶媒としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、セタンなどの脂肪族炭化水素溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼンなどの非ハロゲン系芳香族炭化水素溶媒、または、ハロゲン含有芳香族炭化水素溶媒などが用いられる。これらのうち、脂肪族炭化水素溶媒またはハロゲンを含まない芳香族炭化水素溶媒が好ましく用いられる。
固形物の洗浄に際しては、炭化水素溶媒は、固形物1gに対して通常10~500ml好ましくは20~100mlの量で用いられる。このようにして得られる固体状チタン(a)は、マグネシウム、チタン、ハロゲンおよび電子供与体を含有している。この固体状チタン(a)では、電子供与体/チタン(重量比)が6以下であることが好ましい。
このようにして得られた固体状チタン(a)は、室温でのヘキサン洗浄によってチタンが脱離することがない。
≪(b)芳香族炭化水素≫
前記固体状チタン(a)との接触に用いられる芳香族炭化水素(b)としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、これらのハロゲン含有炭化水素などが挙げられる。これらの中では、キシレン(特にパラキシレン)が好ましい。前記固体状チタン(a)を、このような芳香族炭化水素(b)と接触させることにより、低立体規則性成分を副生する、いわゆる「剰余チタン化合物」を低減することができる。
≪(c)液状チタン≫
前記固体状チタン(a)との接触に用いられる液状チタン(c)としては、該固体状チタン(a)を調製する際に用いたチタン化合物と同様のものを挙げることができる。それらの中でも、テトラハロゲン化チタンが好ましく、特に四塩化チタンが好ましい。
≪(d)電子供与体≫
前記固体状チタン(a)との接触に用いられる電子供与体(d)の例としては、上述した電子供与体(内部ドナー)で例示したものと同じものを挙げることができる。それらの中でも、前記固体状チタン(a)の調製に使用した電子供与体と同じものを用いることが好ましい。
≪固体状チタン触媒成分(i)の調製方法≫
固体状チタン(a)、芳香族炭化水素(b)、液状チタン(c)および電子供与体(d)の接触は、通常110~160℃、好ましくは115℃~150℃の温度で、1分間~10時間、好ましくは10分間~5時間行われる。
この接触では、芳香族炭化水素(b)は、固体状チタン(a)1gに対して通常1~10000ml、好ましくは5~5000mlより好ましくは10~1000mlの量で用いられる。液状チタン(c)は、芳香族炭化水素(b)100mlに対して通常0.1~50ml、好ましくは0.2~20ml、特に好ましくは0.3~10mlの範囲で用いられる。電子供与体(d)は、芳香族炭化水素(b)100mlに対して通常0.01~10ml、好ましくは0.02~5ml、特に好ましくは0.03~3mlの量で用いられる。
固体状チタン(a)、芳香族炭化水素(b)、液状チタン(c)および電子供与体(d)の接触順序は、特に限定されることなく、同時または逐次に接触させることができる。
固体状チタン(a)、芳香族炭化水素(b)、液状チタン(c)および電子供与体(d)は、不活性ガス雰囲気下、攪拌下に接触させることが好ましい。例えば、充分に窒素置換された攪拌機付きガラス製フラスコ中で、固体状チタン(a)、芳香族炭化水素(b)、液状チタン(c)および電子供与体(d)のスラリーを、上記温度で、攪拌機を100~1000rpm、好ましくは200~800rpmの回転数で、上記の時間、攪拌して、固体状チタン(a)、芳香族炭化水素(b)、液状チタン(c)および電子供与体(d)を接触させることが望ましい。
接触後の固体状チタン(a)と芳香族炭化水素(b)とは、濾過により分離することができる。
このような固体状チタン(a)と芳香族炭化水素(b)との接触により、固体状チタン(a)よりもチタン含有量が減少された固体状チタン触媒成分(i)が得られる。具体的には、チタン含有量が固体状チタン(a)よりも25重量%以上、好ましくは30~95重量%より好ましくは40~90重量%少ない固体状チタン触媒成分(i)が得られる。
上記のようにして得られる固体状チタン触媒成分(i)は、マグネシウム、チタン、ハロゲンおよび電子供与体を含み、かつ、下記要件(k1)~(k4)を満たし、好ましくは下記要件(k5)をさらに満たしている。
(k1)固体状チタン触媒成分(i)のチタン含有量は2.5重量%以下、好ましくは2.2~0.1重量%、より好ましくは2.0~0.2重量%、特に好ましくは1.8~0.3重量%、最も好ましくは1.5~0.4重量%である。
(k2)電子供与体の含有量は8~30重量%、好ましくは9~25重量%、より好ましくは10~20重量%である。
(k3)電子供与体/チタン(重量比)は7以上、好ましくは7.5~35、より好ましくは8~30、特に好ましくは8.5~25である。
(k4)固体状チタン触媒成分(i)は、室温でのヘキサン洗浄によってチタンが実質的に脱離されることがない。なお、固体状チタン触媒成分(i)のヘキサン洗浄とは、固体状チタン触媒成分(i)1gに対して、通常10~500ml、好ましくは20~100mlの量のヘキサンで5分間洗浄することをいう。室温とは15~25℃である。また、チタンが実質的に脱離されることがないとは、ヘキサン洗浄液中のチタン濃度が0.1g/リットル以下であることを意味する。
(k5)固体状チタン触媒成分(i)は、平均粒径が5~70μmであり、好ましくは7~65μmであり、より好ましくは8~60μmであり、特に好ましくは10~55μmである。
ここで、マグネシウム、ハロゲン、チタンおよび電子供与体の量は、それぞれ固体状チタン触媒成分(i)の単位重量あたりの重量%であり、マグネシウム、ハロゲンおよびチタンはプラズマ発光分光分析(ICP法)により、電子供与体はガスクロマトグラフィーにより定量される。また、触媒の平均粒径は、デカリン溶媒を用いた遠心沈降法により測定される。
上記のような固体状チタン触媒成分(i)は、オレフィン重合用触媒成分として用いると、プロピレンを高活性で重合させることができるとともに、立体規則性の低いポリプロピレンの生成量が少なく、高立体規則性のポリプロピレンを安定に製造することができる。
<有機ケイ素化合物成分(ii)>
前記オレフィン重合用触媒を構成する有機ケイ素化合物成分(ii)は、下記式(II)で表わされる。
1Si(OR22(NR34) ・・・(II)
式(II)中、R1は2級または3級の炭素数1~20の炭化水素基を示し、R2は炭素数1~4の炭化水素基を示し、R3は炭素数1~12の炭化水素基または水素原子を示し、R4は炭素数1~12の炭化水素基を示す。
1としては、脂環式炭化水素基、例えば、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロペンテニル基、シクロペンタジエニル基、シクロヘキシル基、シクロヘキシニル基、置換基を有するこれらの基などが挙げられる。
また、R1として、Siに隣接する炭素が2級炭素である炭化水素基としては、i-プロピル基、s-ブチル基、s-アミル基、α-メチルベンジル基などが挙げられ、Siに隣接する炭素が3級炭素である炭化水素基としては、tert-ブチル基、tert-アミル基、α,α'-ジメチルベンジル基、アドマンチル基などが挙げられる。
これらの中では、シクロペンチル基およびシクロブチル基が好ましく、特にシクロペンチル基が好ましい。
2としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、iso-プロピル基、n-ブチル基、iso-ブチル基、ter-ブチル基、sec-ブチル基、n-ペンチル基、iso-ペンチル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。これらの中ではメチル基およびエチル基が特に好ましい。
3としては、例えば、水素、メチル基、エチル基、n-プロピル基、iso-プロピル基、n-ブチル基、iso-ブチル基、ter-ブチル基、sec-ブチル基、n-ペンチル基、iso-ペンチル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基などが挙げられる。これらの中では、エチル基が特に好ましい。
4としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、iso-プロピル基、n-ブチル基、iso-ブチル基、ter-ブチル基、sec-ブチル基、n-ペンチル基、iso-ペンチル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基などが挙げられる。これらの中では、エチル基が特に好ましい。
前記式(II)で表わされる有機ケイ素化合物の具体例としては、シクロペンチルジエチルアミノジメトキシシラン、シクロペンテニルジエチルアミノジメトキシシラン、シクロペンタジエニルジエチルアミノジメトキシシラン、シクロヘキシルジエチルアミノジメトキシシラン、イソプロピルジエチルアミノジメトキシシラン、tert-ブチルジエチルアミノジメトキシシランなどが挙げられる。
前記式(II)で表わされる有機ケイ素化合物の中では、高立体規則性、特に、長いメソ連鎖長及びTREF高温溶出量割合を高める観点から、シクロペンチルジエチルアミノジメトキシシランが好ましい。
上述した有機ケイ素化合物成分(ii)は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
前記固体状チタン触媒成分(i)と前記有機ケイ素化合物成分(ii)とを組み合わせて用いることにより、これまでにないレベルの高立体規則性を有するプロピレン系重合体を得ることができる。
<有機金属化合物成分(iii)>
前記オレフィン重合用触媒を構成する有機金属化合物成分(iii)は、周期律表の1族、2族または13族に属する金属を含む有機金属化合物であり、例えば、有機アルミニウム化合物、第1族金属とアルミニウムとの錯アルキル化合物、第2族金属の有機金属化合物などが挙げられる。なお、有機金属化合物成分(iii)は、2種以上を併用してもよい。
≪有機アルミニウム化合物≫
前記有機アルミニウム化合物は、例えば下記式で示される。
a nAlX3-n
式中、Raは炭素原子数1~12の炭化水素基であり、Xはハロゲンまたは水素であり、nは1~3である。
aは、炭素原子数1~12の炭化水素基、例えばアルキル基、シクロアルキル基またはアリール基であるが、具体的には、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、イソブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、シクロペンチル基、シクロヘキシル、フェニル、トリルなどである。
また、前記有機アルミニウム化合物として、下記式で示される化合物を挙げることも出来る。
a nAlY3-n
式中、Raは上記と同様であり、Yは-ORb基、-OSiRc 3基、-OAlRd 2基、-NRe 2基、-SiRf 3基または-N(Rg)AlRh 2基であり、nは1~2であり、Rb、Rc、RdおよびRhはメチル基、エチル基、イソプロピル基、イソブチル基、シクロヘキシル基、フェニル基などであり、Reは水素、メチル基、エチル基、イソプロピル基、フェニル基、トリメチルシリル基などであり、RfおよびRgはメチル基、エチル基などである。
このような有機アルミニウム化合物としては、具体的には、以下のような化合物が挙げられる。
・ Ra nAl(ORb)3-n で表される化合物、例えばジメチルアルミニウムメトキシド、ジエチルアルミニウムエトキシド、ジイソブチルアルミニウムメトキシドなど。
・Ra nAl(OSiRc)3-n で表される化合物、例えばEt2Al(OSiMe3)、(iso-Bu)2Al(OSiMe3)、(iso-Bu) 2Al(OSiEt3)など。
・Ra nAl(OAlRd 2)3-nEt2AlOAlEt2、(iso-Bu) 2AlOAl(iso-Bu) 2 など。
上記のような有機アルミニウム化合物のうちでも、Ra 3Alで表される有機アルミニウム化合物が好ましく用いられる。
[オレフィン重合用触媒の製造方法]
前記オレフィン重合用触媒は、前記固体状チタン触媒成分(i)と、前記有機ケイ素化合物成分(ii)と、前記有機金属化合物成分(iii)とを接触させる工程を含む方法により製造することができる。
これら各成分(i)、(ii)、(iii)からオレフィン重合用触媒を形成する際に、必要に応じて他の成分を用いることもできる。上記のような各成分から予備重合触媒(p)が形成されていてもよい。予備重合触媒(p)は、上述した各成分(i)、(ii)、(iii)および必要に応じて用いられる他の成分の存在下に、プロピレンを予備重合させることにより形成される。このような予備重合触媒(p)は、通常、有機ケイ素化合物(ii)および有機金属化合物(iii)とともにオレフィン重合用触媒を形成するが、予備重合触媒(p)のみをオレフィン重合用触媒として用いることができる場合もある。
[プロピレン系重合体の製造方法]
本発明の延伸フィルム用プロピレン系重合体の製造方法では、上述したオレフィン重合用触媒の存在下でプロピレンを重合させる。
なお、プロピレンの重合を行う際に、プロピレンに加えて、少量のプロピレン以外の他のオレフィンまたは少量のジエン化合物を重合系内に共存させてランダム共重合体を製造することもできる。このようなプロピレン以外の他のオレフィンとしては、エチレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、3-メチル-1-ペンテン、1-オクテン、3-メチル-1-ブテンなどの炭素数2~8のオレフィンが挙げられる。これらの中ではエチレンが好ましい。ランダム共重合体の場合、プロピレン以外の他のコモノマーの含有量は、好ましくは6モル%以下、より好ましくは3モル%以下である。
前記重合は溶液重合、懸濁重合などの液相重合法または気相重合法いずれにおいても実施することができる。重合がスラリー重合の反応形態を採る場合、反応溶媒として、不活性有機溶媒を用いることもできるし、反応温度において液状のオレフィンを用いることもできる。
不活性有機溶媒としては、具体的には、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、灯油などの脂肪族炭化水素;脂環族炭化水素;芳香族炭化水素;ハロゲン化炭化水素、あるいはこれらの接触物などを挙げることができる。これらの中では、特に脂肪族炭化水素を用いることが好ましい。
重合に際しては、固体状チタン触媒成分(i)または予備重合触媒(p)は、重合容積1リットル当りチタン原子に換算して、通常は約1×10-5~1ミリモル、好ましくは約1×10-4~0.1ミリモルの量で用いられる。
有機ケイ素化合物(ii)は、有機金属化合物(iii)の金属原子1モルに対し、通常約0.001モル~10モル、好ましくは0.01モル~5モルの量で用いられる。
有機金属化合物(iii)は、該化合物(iii)中の金属原子が重合系中のチタン原子1モルに対し、通常約1~2000モル、好ましくは約2~500モルとなるような量で用いられる。
なお、この重合時に予備重合触媒(p)を用いると、有機ケイ素化合物(ii)および/または有機金属化合物(iii)を添加しなくてもよい場合がある。予備重合触媒(p)、成分(ii)および成分(iii)からオレフィン重合用触媒が形成されるときには、これら各成分(ii)および(iii)は上記のような量で用いることができる。
重合時に水素を用いれば、得られるプロピレン重合体の分子量を調節することができ、目的とするMFRの重合体が得られる。
前記重合は、通常、約20~150℃、好ましくは約50~100℃の温度で、また常圧~100kg/cm2、好ましくは約2~50kg/cm2の圧力下で行われる。
前記重合を、バッチ式、半連続式、連続式のいずれの方法においても行うことができる。さらに重合を、反応条件を変えて2段以上に分けて行うこともできる。また、本発明では、プロピレンの単独重合体を製造してもよく、またプロピレン以外のオレフィンからランダム共重合体またはブロック共重合体などを製造してもよい。
[プロピレン系樹脂組成物]
本発明の延伸フィルムは、上述した本発明の延伸フィルム用プロピレン系重合体を必須構成成分として、特に限定されるものではないが用途に応じて公知の成分を配合したプロピレン系樹脂組成物を用いて製造してもよい。
このようなプロピレン系樹脂組成物(以下「本発明の延伸フィルム用プロピレン系樹脂組成物」ともいう。)としては、例えば、前記プロピレン系重合体100質量部、および核剤0.001~1質量部を含むプロピレン系樹脂組成物などが挙げられる。
前記核剤としては、例えば、ソルビトール系核剤、フォスフェート系核剤(有機リン酸金属塩)、芳香族カルボン酸の金属塩、脂肪族カルボン酸の金属塩、ロジン系化合物等の有機系の核剤;無機化合物等の無機系の核剤などが挙げられる。これらは1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
前記核剤の市販品としては、フォスフェート系核剤である「アデカスタブNA-11」((株)ADEKA製)、ロジン系核剤である「パインクリスタルKM1610」(荒川化学(株)製)、脂肪族カルボン酸の金属塩からなる核剤「ハイパーフォームHPN-20E」(ミリケン社製)、ソルビトール系核剤「ミラッドNX8000」(ミリケン社製)などが挙げられる。
<他の成分>
本発明の延伸フィルム用プロピレン系樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、樹脂、ゴム、充填剤、酸化防止剤、耐候安定剤、帯電防止剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、顔料、染料、可塑剤、塩酸吸収剤、天然油、合成油、ワックス、などの他の成分を配合することができる。前記他の成分の配合量は、本発明の目的を損なわない範囲であれば、特に限定されるものではない。
酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系、イオウ系、ラクトーン系、有機ホスファイト系、有機ホスフォナイト系の酸化防止剤、あるいはこれらを数種類組み合わせた酸化防止剤等を使用することができる。
スリップ剤としては、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、ヘベニン酸などの飽和または不飽和脂肪酸のアミド、あるいはこれら飽和または不飽和脂肪酸のビスアマイドを用いることができる。これらの内でも、エルカ酸アミドおよびエチレンビスステアリン酸アミドが好ましい。スリップ剤は、本発明の延伸フィルム用プロピレン系樹脂組成物100質量部に対して、0.01~5質量部の範囲で配合することが好ましい。
アンチブロッキング剤としては、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ン樹脂、ポリテトラフロロエチレン樹脂、架橋されたアクリル樹脂やメタクリル樹脂粉末のような微粉末状架橋樹脂を挙げることができる。これらの内では、微粉末シリカおよび微粉末状架橋樹脂が好ましい。
[延伸フィルム]
本発明の延伸フィルムは、上述した本発明の延伸フィルム用プロピレン系重合体または本発明の延伸フィルム用プロピレン系樹脂組成物を用いて成形される。前記プロピレン系重合体は、従来にない極めて高く且つ均質な立体規則性を示すことから、本発明の延伸フィルムは、高剛性および高耐熱性を有する、または寸法安定性に優れている。
本発明の延伸フィルムの成形法としては、特に限定されず公知の様々な方法を採用することができる。成形技術としては、例えば、Tダイフィルム成形、延伸フィルム成形、インフレーションフィルム成形、シート成形、カレンダ成形、圧空成形、真空成形、パイプ成形、異型押出成形、中空成形、ラミネート成形、圧縮成形等が挙げられる。
本発明の延伸フィルムは、上述した本発明の延伸フィルム用プロピレン系重合体または本発明の延伸フィルム用プロピレン系樹脂組成物を用いて原反シートに加工し、さらに、一軸または二軸延伸して得ることができる。原反シートは熱プレス成形、またはTダイ成形であってもよい。
延伸フィルムの製造方法は、一般に次の工程がとられている。まずプロピレン系重合体またはプロピレン系樹脂組成物を押出機で溶融した後、Tダイよりシート状に押出し、冷却ロールで冷却固化する。押出シートは単層でもよく、用途によって多層構成でもよい。更にヒートシールが可能な多層構成でもよい。
次いで得られたシートを多数の加熱ロールに通して縦方向に延伸することで一軸延伸フィルムが得られる。続いて予熱部、延伸部、および熱処理部から構成された加熱炉に通して横方向に延伸することで二軸延伸フィルムが得られる。その後、必要に応じてコロナ放電処理等を施してから巻き取る。ポリプロピレンの溶融温度は分子量によって異なるが、押出機中の樹脂温度は、通常200℃~290℃の範囲に調整される。縦延伸は、通常30~170℃で調整され、また横延伸は、通常100~170℃で施される。縦延伸及び横延伸における延伸倍率は、使用するプロピレン系重合体またはプロピレン系樹脂組成物の性状に併せて適宜設定すればよいが、縦横それぞれ1.1倍~20倍に設定できる。
得られるフィルムの厚みは、用途によって異なるが好ましくは20~80μm、さらに好ましくは20~50μm、最も好ましくは20~30μmである。
このようにして製造された本発明の延伸フィルムは、優れた寸法安定性、耐熱性、機械的強度、剛性、光学特性、ガスバリア性、電気特性等を示し、外観も良好である。従って、本発明の延伸フィルムは、ガスバリアフィルム、食品包装、充填包装、繊維包装など汎用包装資材、またはプロテクトフィルム、光学フィルムなどの産業用途資材、または二次電池セパレータなどの電気用途部材として好適に使用できる。
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。なお、実施例に記載された各種物性の測定方法は以下のとおりである。
<メソペンタッド分率(mmmm(ノイズ除去法))>
1.測定条件
装置:ブルカー・バイオスピン製AVANCE III cryo-500型核磁気共鳴装置
測定核:13C(125MHz)
測定モード:シングルパルスプロトンブロードバンドデカップリング
パルス幅:45°(5.00マイクロ秒)
繰り返し時間:5.5秒
積算回数:256回
測定溶媒:o-ジクロロベンゼン/重ベンゼン(80/20体積%)混合溶媒
試料濃度:50mg/0.6mL
測定温度:120℃
ケミカルシフト基準:21.59ppm(メソpentad methyl peak shifts)
2.算出法
重合体の立体規則性の指標の1つであり、そのミクロタクティシティーを調べたメソペンタッド分率(mmmm, %)は、上記1の測定条件により得られた13C-NMRスペクトルのピーク強度比より算出した。
ここで、本発明における測定対象のような、これまでにないレベルの高い立体規則性を有するポリプロピレンの場合、rmmr、mmrm、rmrr、rmrm、mrrr領域を積分値に含めると、「ノイズ」の積分値への影響度が大きくなり、一般的な算出方法におけるS2を過大評価、即ちmmmm(%)を過少評価してしまうという問題があると考える。Prog. Polym. Sci. 26(2001), 443-533においても、95%以上の立体規則性を有するポリプロピレンの場合、一定要件を満たせば、rmmr、mmrm、rmrr、rmrm、mrrr領域の積分値は、理論上、合計0.1%以下となることが報告されており、一般的な算出方法におけるS2の過大評価に繋がることを示唆している。
そこで、本発明では、下記(式1)に従い算出した。rmmr, mmrm, rmrr, rmrm, mrrr領域については、Prog. Polym. Sci. 26(2001), 443-533の示唆に従い計算から除いた。以下、本明細書での算出法を「ノイズ除去法」と称する。
mmmm(ノイズ除去法)(%)= S1/S2 * 100 ・・・(式1)
S1 = (mmmm, mmmrを含むピーク)-(n-プロピル末端)-(n-ブチル末端)- mrrm * 2
S2 = S1 + mmmr + mmrr + mrrm + rrrr
= S1 + 5 * mrrm + rrrr
上記(式1)で算出するにあたり、例として、下記の如く帰属した。なお、mmmmのピークには、mmmrと(n-プロピル末端)及び(n-ブチル末端)の各ピークが重複している。
mmmm, mmmrを含むピーク:21.2~22.0ppmのピーク面積
mmmr = mrrm * 2
mmrr = mrrm * 2
mrrm:19.5~19.7ppmのピーク面積
rrrr:20.0~20.2ppmのピーク面積
n-プロピル末端:(A1 + A3)/2
A1:14.2ppmのピーク面積
A3:39.4ppmのピーク面積
n-ブチル末端:36.7ppmのピーク面積
<メソ平均連鎖長>
メソ平均連鎖長Ln(m)は下記式に基づいて算出した。
Ln(m)=3+5X/(1-X)
X=mmmm(ノイズ除去法)(%)/100
<昇温溶出分別測定(TREF)>
立体規則性の指標の1つと考えられるTREF高温溶出成分量は、下記条件における昇温分別測定によって得られる122℃以上で溶出したポリマー濃度から算出した。
装置:Polymer Char製CFC2型クロス分別クロマトグラフ
検出器:Polymer Char製IR4型赤外分光光度計(内蔵)
移動相:o-ジクロロベンゼン、BHT添加
流速:1.0mL/min
試料濃度:90mg/30mL
注入量:0.5mL
溶解条件:145℃、30min
安定化条件:135℃、30min
降温速度:1.0mL/min
溶出区分:-20℃~0℃ 10℃刻み、0℃~80℃ 5℃刻み、
80℃~104℃ 3℃刻み、104~126℃ 2℃刻み
溶出時間:3min
<分子量分布>
分子量分布の指標であるMw/Mn値は、下記条件で測定したクロマトグラムを公知の方法によって解析することによって得た。
装置:Waters製ゲル浸透クロマトグラフAllianceGPC2000型
カラム:東ソー製TSKgel GMH6-HT x2 + TSKgel GMH6-HTL x2
移動相:o-ジクロロベンゼン(0.025%BHT含有)
流速:1.0ml/min
温度:140℃
カラム校正:東ソー製単分散ポリスチレン
試料濃度:0.15%(w/v)
注入量:0.4ミリリットル
<MFR(メルトフローレート)>
ASTM D1238Eに準拠し、測定温度は230℃とした。
<デカン可溶成分量>
ガラス製の測定容器にプロピレン系重合体約6グラム(この重量を、下式においてb(グラム)と表した)、デカン500ml、およびデカンに可溶な耐熱安定剤を少量装入し、窒素雰囲気下、スターラーで攪拌しながら2時間で150℃に昇温してプロピレン重合体を溶解させ、150℃で2時間保持した後、8時間掛けて23℃まで徐冷した。得られたプロピレン重合体の析出物を含む液を、磐田ガラス社製25G-4規格のグラスフィルターにて減圧濾過した。濾液の100mlを採取し、これを減圧乾燥してデカン可溶成分の一部を得た。この重量を、下式においてa(グラム)と表した。この操作の後、デカン可溶成分量を下記式によって決定した。
デカン可溶成分含有率(重量%)=100×(500×a)/(100×b)
<ヤング率>
ISO 178に準拠して、以下の条件でヤング率(MPa)を測定した。
雰囲気温度:23℃
試験片:JISK-6781
引張速度:50mm/分
チャック間:80mm
<熱収縮>
熱風式オーブンに仕込み、120℃雰囲気下で15分間加熱した。熱収縮率は、加熱前の寸法に対して収縮した分の長さの割合とした。また、縦延伸方向をMD、横延伸方向をTDとした。
[実施例1]
<固体状チタン(a-1)の調製>
内容積2リットルの高速撹拌装置(特殊機化工業製)を充分窒素置換した後、該装置に精製灯油700ml、塩化マグネシウム10g、エタノール24.2gおよびソルビタンジステアレート(花王アトラス(株)製「エマゾール320」)3gを装入した。この系を撹拌下で昇温し、120℃および800rpmの条件で30分間撹拌した。高速撹拌下、内径5mmのテフロン(登録商標)製チューブを用いて、予め-10℃に冷却された精製灯油1リットルを張り込んである2リットルのガラスフラスコ(攪拌機付)に移液した。得られた固体を濾過し、精製n-ヘキサンで充分洗浄することにより、塩化マグネシウム1モルに対してエタノールが2.8モル配位した固体状付加物を得た。
次いで、前記固体状付加物(マグネシウム原子に換算して45ミリモル)をデカン20mlに懸濁させた後、-20℃に保持した四塩化チタン195ml中に、攪拌下で全量導入した。この混合液を5時間かけて80℃に昇温し、ジイソブチルフタレート1.8ml(6.2ミリモル)を添加した。引き続き110℃まで昇温して1.5時間攪拌した。
1.5時間の反応終了後、熱濾過にて固体部を採取し、100℃のデカンおよび室温のヘキサンによって、ろ液中にチタンが検出されなくなるまで洗浄した。このようにして、チタン3.8重量%、マグネシウム16重量%、ジイソブチルフタレ-ト18.2重量%、エタノ-ル残基1.1重量%を含有する固体状チタン(a-1)を得た。
<固体状チタン触媒成分(i-1)の調製>
充分に窒素置換された200mlのガラス製反応器に、得られた固体状チタン(a-1)6.8g、パラキシレン113ml、デカン11ml、四塩化チタン2.5ml(23ミリモル)及びジイソブチルフタレ-ト0.34ml(1.2ミリモル)を入れた。反応器内の温度を130℃に昇温し、その温度で1時間攪拌して接触処理した後、熱ろ過により固体部を採取した。この固体部を101mlのパラキシレンに再懸濁させ、さらに四塩化チタン1.7ml(15ミリモル)及びジイソブチルフタレート0.22ml(0.8ミリモル)を添加した。
次いで、130℃に昇温し、該温度を保持しながら1時間攪拌して反応させた。反応終了後、再び熱ろ過にて固液分離を行い、得られた固体部を100℃のデカン及び室温のヘキサンによって触媒中のパラキシレンが1重量%以下となるまで洗浄した。このようにして、チタン1.3重量%、マグネシウム20重量%、ジイソブチルフタレート13.8重量%を含有する固体状チタン触媒成分(i-1)を得た。
<予備重合触媒(p-1)の調製>
窒素置換された200mlのガラス製反応器に、ヘキサン50ml、トリエチルアルミニウム2.5ミリモル、シクロペンチルジエチルアミノジメトキシシラン0.5ミリモル、および得られた固体状チタン触媒成分(i-1)をチタン原子換算で0.25ミリモル装入した後、系内の温度を20℃に保ちながら、1.47リットル/時間の量でプロピレンを1時間供給した。この操作により、固体状チタン触媒成分(i-1)1g当り3gのプロピレンが予備重合された予備重合触媒(p-1)を得た。
<本重合>
内容積2リットルのオートクレーブに、プロピレン500gと水素3.0リットルとを装入し、系内の温度を60℃に昇温した。その後、トリエチルアルミニウムを0.7ミリモル、シクロペンチルジエチルアミノジメトキシシランを0.14ミリモルおよび上記で得られた予備重合触媒(p-1)をチタン原子換算で0.0028ミリモル添加することにより重合を開始した。系内の温度を70℃に保ちながら1時間重合を行った。次いで、エタノールを添加することにより重合を停止し、未反応のプロピレンをパージしてポリプロピレン303gを得た。得られたポリプロピレンの評価結果を表1に示す。
<押出成形>
得られたポリプロピレン(A-1)に、酸化防止剤としてのテトラキス[メチレン-3-(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタンを500ppm、リン系酸化防止剤[トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト]を500ppm、ステアリン酸カルシウム1000ppmを混合した。その後、20mmφ単軸造粒機に投入して造粒温度230℃、およびスクリュー回転数80rpmで混練しペレットを得た。
前記ペレットをTダイ製膜機にて、ダイス温度230℃、厚み0.8mmで押出シートを成形した。得られたシートを用いて、二軸延伸機(Bruckner製KAROIV)にて、下記の条件で22μmの延伸フィルムを作成した。
・予熱温度:159℃
・予熱時間:60秒
・延伸速度:143%/s MD/TDは逐次延伸
・延伸倍率:MD/TD = 5倍/7倍
得られた延伸フィルムの評価結果を表2に示す。
[比較例1]
ヘプタン7mlを入れた30mlガラス容器に、トリエチルアルミニウムを0.25ミリモル、ジシクロペンチルジメトキシシランを0.05ミリモル、および得られた固体状チタン触媒成分(i-1)をチタン原子換算で0.002ミリモル装入し、20℃で10分間接触させてオレフィン重合用触媒を調製した。次いで、プロピレン500gを装入した内容積2リットルのオートクレーブ内に、前記オレフィン重合用触媒を装入して20℃で10分間重合を行った後、さらに水素2.5リットルを装入し、系内の温度を70℃に昇温して1時間重合を行った。次いで、エタノールを添加することにより重合を停止し、未反応のプロピレンをパージしてポリプロピレン258gを得た。得られたポリプロピレンの評価結果を表1に示す。
また、得られたポリプロピレンを用いたこと以外は、実施例1と同様にして延伸フィルムを作成した。得られた延伸フィルムの評価結果を表2に示す。
Figure 0007207997000003
Figure 0007207997000004

Claims (5)

  1. 下記要件(1)~(4)を満たすプロピレン系重合体を含む、一軸または二軸延伸フィルム:
    (1)メソ平均連鎖長が1,66510,000である;
    (2)メルトフローレート(MFR)(ASTM D1238、230℃、2.16kg荷重下)が0.5~1000g/10分である;
    (3)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が4.2~20である;
    (4)昇温溶出分別測定法(TREF)により122℃以上の温度で溶出する成分の割合をA重量%とし、前記要件(2)のメルトフローレートをBg/10分とした場合、下記式(I)を満たす。
    100≧A≧20×EXP(-0.01×B)・・・(I)
  2. 下記要件(1)~(6)を満たすプロピレン系重合体を含む、一軸または二軸延伸フィルム:
    (1)メソ平均連鎖長が1,66510,000である;
    (2)メルトフローレート(MFR)(ASTM D1238、230℃、2.16kg荷重下)が0.5~1000g/10分である;
    (3)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した重量平均
    分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が4.2~20である;
    (4)昇温溶出分別測定法(TREF)により122℃以上の温度で溶出する成分の割合をA重量%とし、前記要件(2)のメルトフローレートをBg/10分とした場合、下記式(I)を満たす;
    100≧A≧20×EXP(-0.01×B)・・・(I)
    (5)23℃におけるn-デカン可溶成分量が0.01~2重量%である;
    (6)昇温溶出分別測定法(TREF)により122℃以上の温度で溶出する成分の割合が15~50重量%である。
  3. 請求項1または2に記載の一軸または二軸延伸フィルムを用いることを特徴とするガスバリアフィルム。
  4. 請求項1または2に記載の一軸または二軸延伸フィルムを用いることを特徴とするプロテクトフィルム。
  5. 請求項1または2に記載の一軸または二軸延伸フィルムを用いることを特徴とする二次電池を含む蓄電池用セパレータフィルム。
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