JP7433108B2 - フィルム - Google Patents
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Description
本発明は、例えば以下の[1]~[8]に関する。
下記要件(A-a)~(A-d)を満たす4-メチル-1-ペンテン共重合体(A)90~5質量部と、下記要件(B-a)~(B-d)および(B-a1)を満たす4-メチル-1-ペンテン共重合体(B)10~95質量部(ただし共重合体(A)および共重合体(B)の合計を100質量部とする)とを含むフィルム(α)を二軸延伸させて得られる、MD(machine direction)の引張破断強度とTD(transverse direction)の引張破断強度との比(MDの引張破断強度/TDの引張破断強度)が0.5~3.0の範囲であるフィルム(β)。
(A-b)135℃デカリン中で測定した極限粘度[η]Aが1.7~8.0dL/gである。
(A-c)検出部に赤外分光光度計を用いたクロス分別クロマトグラフ(CFC)装置で前記共重合体(A)を測定した場合に、0℃以上100℃未満の範囲に溶出成分量のピークが少なくとも1つ存在する。
(A-d)検出部に赤外分光光度計を用いたクロス分別クロマトグラフ(CFC)装置で前記共重合体(A)を測定した場合に、0℃以上100℃未満の範囲の溶出成分における重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比である分子量分布(Mw/Mn)が、1.0~7.0である。
(B-b)135℃デカリン中で測定した極限粘度[η]Bが0.5~5.0dL/gである。
(B-c)検出部に赤外分光光度計を用いたクロス分別クロマトグラフ(CFC)装置で前記共重合体(B)を測定した場合に、100℃以上140℃未満の範囲に溶出成分量のピークが少なくとも1つ存在する。
(B-d)検出部に赤外分光光度計を用いたクロス分別クロマトグラフ(CFC)装置で前記共重合体(B)を測定した場合に、100℃以上140℃未満の範囲の溶出成分における重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比である分子量分布(Mw/Mn)が、1.0~3.5である。
(B-a1)前記要件(A-a)に記載のU4(モル%)と、前記要件(B-a)に記載のU6(モル%)との比(U4/U6)が、1.0を超えて50.0未満である。
前記フィルム(β)が、前記フィルム(α)を逐次二軸延伸させて得られるフィルムである、[1]に記載のフィルム(β)。
前記共重合体(B)におけるα-オレフィンが、4-メチル-1-ペンテン以外の炭素数5~20のα-オレフィンである、[1]または[2]に記載のフィルム(β)。
前記共重合体(A)および共重合体(B)におけるα-オレフィンが、それぞれ独立に炭素数10~20のα-オレフィンである、[1]~[3]のいずれかに記載のフィルム(β)。
前記二軸延伸における延伸倍率が面積換算で1.1~100倍である、[1]~[4]のいずれかに記載のフィルム(β)。
厚さが1~100μmである、[1]~[5]のいずれかに記載のフィルム(β)。
[7]
コンデンサ用フィルムである、[1]~[6]のいずれかに記載のフィルム(β)。
フィルムコンデンサの誘電体用フィルムである、[1]~[7]のいずれかに記載のフィルム(β)。
本明細書において、数値範囲n1~n2は、n1<n2の場合はn1以上n2以下の数値範囲を意味し、n1>n2の場合はn2以上n1以下の数値範囲を意味する。
なお、以下の説明において各種物性を記載するが、前記各種物性の測定条件の詳細は実施例欄に記載する。
本発明のフィルム(β)は、以下に説明する4-メチル-1-ペンテン共重合体(A)および4-メチル-1-ペンテン共重合体(B)を特定量含むフィルム(α)を二軸延伸させて得られる。
本発明のフィルム(β)の用途としては、特に制限はないが、フィルムコンデンサの誘電体用フィルム等のコンデンサ用フィルムであることが好ましい。フィルム(α)は、4-メチル-1-ペンテン共重合体(A)および4-メチル-1-ペンテン共重合体(B)を含むためフィルム延伸性に優れる。また、本発明のフィルム(β)は高温環境下で使用されても品質を維持できる高い耐熱性を備えている。本発明のフィルム(β)がコンデンサ用フィルムであると、高温環境下で使用されても絶縁破壊電圧の低下が小さく、品質を維持できる高い耐熱性を備え、高温における誘電損失特性が良好であるため、長期寿命の観点から優れた電気特性を有する。
前記4-メチル-1-ペンテン共重合体(A)は、4-メチル-1-ペンテンから導かれる構成単位を有する共重合体であり、下記要件(A-a)~(A-d)を満たす。
共重合体(A)において、4-メチル-1-ペンテンから導かれる構成単位の量(U3)は20.0~98.0モル%であり、4-メチル-1-ペンテン以外の炭素数5~20のα-オレフィンから導かれる構成単位の量(U4)は80.0~2.0モル%である。U3は、好ましくは20.0~97.0モル%、より好ましくは25.0~97.0モル%である。U4は、好ましくは80.0~3.0モル%、より好ましくは75.0~3.0モル%である。ただし、前記U3および前記U4の合計を100モル%とする。なお、この100モル%とは、前記U3および前記U4の合計を意味するのであって、共重合体(A)を構成する全構成単位100モル%を意味するものではない。
共重合体(A)は、本発明の目的を損なわない範囲で、他の重合性化合物から導かれる構成単位をさらに有することができる。他の重合性化合物としては、例えば、スチレン、ビニルシクロペンテン、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;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;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が挙げられる。
共重合体(A)の、135℃のデカリン中で測定した極限粘度[η]Aは、1.7~8.0dL/gである。前記[η]Aは、好ましくは2.0~7.7dL/g、より好ましくは2.5~7.5dL/g、さらに好ましくは2.7~7.3dL/g、特に好ましくは2.9~7.0dL/gである。
検出部に赤外分光光度計を用いたクロス分別クロマトグラフ(CFC)装置で共重合体(A)を測定した場合に、0℃以上100℃未満の範囲に溶出成分量のピークが少なくとも1つ存在する。前記溶出成分量のピークは、好ましくは0~80℃の範囲に存在する。なお、前記溶出成分量のピークの位置は、ピークトップの位置にて判断する。
要件(A-c)を満たす共重合体(A)は、後述する共重合体(B)と比較して結晶性が低い成分を含み、得られるフィルム(β)は高い柔軟性を示す傾向にある。
検出部に赤外分光光度計を用いたクロス分別クロマトグラフ(CFC)装置で共重合体(A)を測定した場合に、0℃以上100℃未満の範囲の溶出成分における、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比である分子量分布(Mw/Mn)は、1.0~7.0である。前記Mw/Mnは、好ましくは1.0~6.5、より好ましくは1.2~6.0である。前記各平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により測定され、ポリスチレン換算の値である。
Mw/Mnが上記範囲にある共重合体(A)は、例えば、後述するメタロセン触媒を用いて得ることができる。
4-メチル-1-ペンテン共重合体(B)は、4-メチル-1-ペンテンから導かれる構成単位を有する共重合体であり、下記要件(B-a)~(B-d)および(B-a1)を満たす。
共重合体(B)において、4-メチル-1-ペンテンから導かれる構成単位の量(U5)は80.0~99.9モル%であり、4-メチル-1-ペンテン以外の炭素数2~20のα-オレフィンから導かれる構成単位の量(U6)は20.0~0.1モル%である。U5は、好ましくは85.0~99.9モル%、より好ましくは90.0~99.9モル%である。U6は、好ましくは15.0~0.1モル%、より好ましくは10.0~0.1モル%である。ただし、前記U5および前記U6の合計を100モル%とする。なお、この100モル%とは、前記U5および前記U6の合計を意味するのであって、共重合体(B)を構成する全構成単位100モル%を意味するものではない。
共重合体(B)は、本発明の目的を損なわない範囲で、4-メチル-1-ペンテンおよび炭素数2~20のα-オレフィン以外の他の重合性化合物から導かれる構成単位をさらに有することができる。他の重合性化合物の具体例は、共重合体(A)の説明において記載した。
共重合体(B)の、135℃のデカリン中で測定した極限粘度[η]Bは、0.5~5.0dL/gである。前記[η]Bは、好ましくは0.5~4.5dL/g、より好ましくは0.5~4.0dL/gである。
検出部に赤外分光光度計を用いたクロス分別クロマトグラフ(CFC)装置で共重合体(B)を測定した場合に、100℃以上140℃未満の範囲に溶出成分量のピークが少なくとも1つ存在する。前記溶出成分量のピークは、好ましくは100~135℃の範囲に存在する。なお、前記溶出成分量のピークの位置は、ピークトップの位置にて判断する。
要件(B-c)を満たす共重合体(B)は、結晶性が高い成分を含み、得られるフィルム(β)は高い耐熱性を示す傾向にある。
検出部に赤外分光光度計を用いたクロス分別クロマトグラフ(CFC)装置で共重合体(B)を測定した場合に、100℃以上140℃未満の範囲の溶出成分における、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比である分子量分布(Mw/Mn)は、1.0~3.5である。前記Mw/Mnは、好ましくは1.0~3.0、より好ましくは1.5~2.8である。前記各平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により測定され、ポリスチレン換算の値である。
Mw/Mnが上記範囲にある共重合体(B)は、例えば、後述するメタロセン触媒を用いて得ることができる。
前記要件(A-a)に記載のU4(モル%)と、前記要件(B-a)に記載のU6(モル%)との比(U4/U6)は、1.0を超えて50.0未満である。前記比(U4/U6)は、好ましくは2.0~40.0、より好ましくは3.0~35.0である。
共重合体(B)は、さらに要件(B-b1)を満たすことが好ましい。
要件(B-b1)前記要件(A-b)に記載の[η]Aと、前記要件(B-b)に記載の[η]Bとの比([η]A/[η]B)は、1.0を超えて6.0以下である。
[η]A/[η]B)は、より好ましくは1.0を超えて5.0以下、さらに好ましくは1.1~4.0である。
フィルム(α)における共重合体(A)の含有量は、90~5質量部、好ましくは90~15質量部、より好ましくは85~20質量部であり;共重合体(B)の含有量は、10~95質量部、好ましくは10~85質量部、より好ましくは15~80質量部である。ただし、共重合体(A)および共重合体(B)の合計を100質量部とする。このような態様であると、フィルム(α)の延伸性が良好となり、その結果、フィルム(β)の耐電圧特性が向上する傾向にある。
フィルム(α)は、1種または2種以上の共重合体(A)を含有することができる。また、フィルム(α)は、1種または2種以上の共重合体(B)を含有することができる。
フィルム(α)の原料としては、前述の共重合体(A)および共重合体(B)以外の成分を用いてもよい。共重合体(A)および共重合体(B)以外の成分としては、例えば、共重合体(A)および共重合体(B)以外の重合体(以下、「その他の重合体」ともいう)を用いることが出来る。その他の重合体としては、例えば後述するα-オレフィン重合体(C)や、これら以外のエラストマーが挙げられる。
共重合体(A)および共重合体(B)の製造方法としては特に限定はない。共重合体(A)および共重合体(B)は、混合物として得ることが好ましい態様の一つである。共重合体(A)および共重合体(B)の製造方法としては、例えば、共重合体(A)および共重合体(B)を別々に製造した後、混合する方法や、共重合体(A)および共重合体(B)を多段重合法により製造する方法が挙げられる。なお、多段重合を行う場合には、共重合体(A)を重合した後に共重合体(B)を重合してもよく、共重合体(B)を重合した後に共重合体(A)を重合してもよいが、後述のように共重合体(B)を先に重合することが好ましい。
メタロセン触媒は、好ましくはメタロセン化合物(a)を含む。
メタロセン化合物(a)は、例えば、一般式(1)または(2)で表される。
R1~R14は、それぞれ独立に水素原子、炭化水素基、置換炭化水素基またはケイ素含有基である。R1からR4までの隣接した置換基は、互いに結合して環を形成してもよい。R5からR12までの隣接した置換基は、互いに結合して環を形成してもよい。
Aは、不飽和結合および/または芳香族環を含んでいてもよい炭素数2~20の2価の炭化水素基である。Aは、Yと共に形成する環を含めて2つ以上の環構造を含んでいてもよい。
Qは、ハロゲン原子、炭素数1~20の炭化水素基、アニオン配位子、または孤立電子対で配位可能な中性配位子である。jが2以上であるときは、各々のQは同一でも異なってもよい。
R1~R14における炭化水素基としては、例えば、炭素数1~20の炭化水素基が挙げられ、具体的には、炭素数1~20のアルキル基、炭素数3~20のシクロアルキル基、炭素数7~20のアリールアルキル基、炭素数6~20のアリール基、炭素数7~20のアルキルアリール基が挙げられる。
一般式(1)の場合、R13およびR14はYと結合し、架橋部として置換メチレン基または置換シリレン基を構成する。置換メチレン基および置換シリレン基の具体例としては、例えば、ジアルキルメチレン、ジシクロアルキルメチレン、アルキルシクロアルキルメチレン、アルキルアリールメチレン、ジアリールメチレン、ジアルキルシリレン、ジシクロアルキルシリレン、アルキルシクロアルキルシリレン、アルキルアリールシリレン、ジアリールシリレン、これらがハロゲン化された基が挙げられる。
式[A2]において2つの置換基が互いに結合して形成された環(スピロ環、付加的な環)としては、例えば、脂環、芳香環が挙げられる。具体的には、シクロヘキサン環、ベンゼン環、水素化ベンゼン環、シクロペンテン環が挙げられ、好ましくはシクロヘキサン環、ベンゼン環および水素化ベンゼン環である。また、このような環構造は、環上にアルキル基等の置換基をさらに有していてもよい。
R2b、R3b、R6bおよびR7bは、好ましくは炭素数1~20の炭化水素基である。また、R2bとR3bが互いに結合して環を形成し、かつR6bとR7bが互いに結合して環を形成していてもよい。このような置換フルオレニル基としては、例えば、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、オクタヒドロジベンゾフルオレニル基、1,1,4,4,7,7,10,10-オクタメチル-2,3,4,7,8,9,10,12-オクタヒドロ-1H-ジベンゾ[b,h]フルオレニル基、1,1,3,3,6,6,8,8-オクタメチル-2,3,6,7,8,10-ヘキサヒドロ-1H-ジシクロペンタ[b,h]フルオレニル基、1',1',3',6',8',8'-ヘキサメチル-1'H,8'H-ジシクロペンタ[b,h]フルオレニル基が挙げられる。
Mは周期表第4族遷移金属であり、例えばTi、ZrまたはHfであり、好ましくはZrまたはHfであり、特に好ましくはZrである。
jは1~4の整数であり、好ましくは2である。
メタロセン触媒は、有機金属化合物(b-1)、有機アルミニウムオキシ化合物(b-2)、およびメタロセン化合物(a)と反応してイオン対を形成する化合物(b-3)から選ばれる少なくとも1種の化合物(助触媒(b))をさらに含むことが好ましい。
式(2)中、R1は炭素数2~20の炭化水素基、好ましくは炭素数2~15の炭化水素基、より好ましくは炭素数2~10の炭化水素基である。炭化水素基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基が挙げられる。
固体状アルミノキサンは、通常は粒子状であり、体積統計値でのD50が好ましくは1~500μm、より好ましくは2~200μm、さらに好ましくは5~50μmである。体積統計値でのD50は、例えば、Microtrac社製のMT3300EX IIを利用し、レーザー回折・散乱法により求めることができる。
メタロセン化合物(a)と反応してイオン対を形成する化合物(b-3)としては、例えば、特開平1-501950号公報、特開平1-502036号公報、特開平3-179005号公報、特開平3-179006号公報、特開平3-207703号公報、特開平3-207704号公報、US5321106号公報などに記載された、ルイス酸、イオン性化合物、ボラン化合物およびカルボラン化合物が挙げられる。さらに、ヘテロポリ化合物およびイソポリ化合物も挙げることができる。例えば、トリアルキルアンモニウムテトラアリールボレート、トリアルキルアンモニウムテトラ(ハロゲン化アリール)ボレート、ジオクタデシルメチルアンモニウムテトラアリールボレート、ジオクタデシルメチルアンモニウムテトラ(ハロゲン化アリール)ボレート、N,N-ジアルキルアニリニウムテトラアリールボレート、N,N-ジアルキルアニリニウムテトラ(ハロゲン化アリール)ボレートなどの有機ホウ素化合物が挙げられる。
メタロセン触媒は、担体(c)をさらに含むことが好ましい。
担体(c)は、好ましくは粒子状であり、例えばその表面および/または内部にメタロセン化合物(a)を固定化させることで、前記メタロセン触媒が形成される。
メタロセン触媒は、さらに必要に応じて、有機化合物成分(d)を含有することもできる。有機化合物成分(d)は、必要に応じて、重合性能および生成ポリマーの物性を向上させる目的で使用される。有機化合物成分(d)としては、例えば、アルコール類、フェノール性化合物、カルボン酸、リン化合物、アミド、ポリエーテルおよびスルホン酸塩が挙げられる。
共重合体(A)および共重合体(B)を得るための4-メチル-1-ペンテンとα-オレフィンとの重合は、溶解重合、懸濁重合等の液相重合法または気相重合法のいずれにおいても実施できる。
(i)成分(a)~(c)を任意の順序で重合器に添加する方法。
(ii)成分(a)~(b)を成分(c)に担持した触媒成分を重合器に添加する方法。
また、成分(c)に成分(a)が担持された固体触媒成分においては、4-メチル-1-ペンテン、3-メチル-1-ペンテン等のオレフィンが予備重合されていてもよく、予備重合された固体触媒成分上に、さらに触媒成分が担持されていてもよい。
メタロセン触媒を用いてオレフィンの重合を行うに際して、メタロセン触媒を構成しうる各成分の使用量は以下のとおりである。以下、メタロセン化合物(a)、助触媒(b)欄で例示した(b-1)~(b-3)を、それぞれ成分(a)、成分(b-1)~(b-3)ともいう。
成分(b-1)は、成分(b-1)と、成分(a)中の遷移金属原子(M;周期表第4族遷移金属)とのモル比[(b-1)/M]が、通常は10~10000、好ましくは30~2000、より好ましくは50~1000となるような量で用いることができる。
フィルム(α)の原料としては、前述のようにその他の重合体をさらに用いることができる。その他の重合体としては、例えば、α-オレフィン重合体(C)や、これら以外のエラストマーが挙げられる。
α-オレフィン重合体(C)において、他の重合性化合物から導かれる構成単位の含有割合は、前記(C)を構成する全構成単位100モル%中、通常は10モル%以下、好ましくは5モル%以下、より好ましくは3モル%以下である。
フィルム(α)の原料としては、1種または2種以上のα-オレフィン重合体(C)を用いてもよい。
原料(α)としては、共重合体(A)および共重合体(B)以外の成分としては、各種添加剤を用いることができる。各種添加剤としては、従来公知の添加剤を始め、特に制限なく様々な添加剤を用いることが出来る。
添加剤の量は、共重合体(A)および共重合体(B)合計100質量部に対して、通常は0~50質量部、好ましくは0~10質量部である。原料(α)として、添加剤は1種または2種以上用いることができる。
原料(α)は、例えば、上述の共重合体(A)および共重合体(B)と、必要に応じて、共重合体(A)および共重合体(B)以外の成分(例えば、その他の重合体、各種添加剤)とを混合することにより得ることができる。
工程(1)では、4-メチル-1-ペンテン共重合体(B)を好ましくはスラリー重合により製造する。工程(1)において、4-メチル-1-ペンテンおよび炭素数2~20のα-オレフィンの供給量比は、それぞれから導かれる構成単位の量が上述した範囲にあるように設定される。
工程(2)では、工程(1)で得られた共重合体(B)の存在下で、4-メチル-1-ペンテン共重合体(A)を好ましくはスラリー重合により製造する。工程(2)において、4-メチル-1-ペンテンおよび炭素数5~20のα-オレフィンの供給量比は、それぞれから導かれる構成単位の量が上述した範囲にあるように設定される。
工程(2)で得られた、共重合体(A)および共重合体(B)を含有する4-メチル-1-ペンテン系重合体粒子を含むスラリーを、固液分離する、例えば濾過することにより、前記粒子を分離回収することができる。
上記多段重合法で得られた4-メチル-1-ペンテン系重合体粒子、例えば上記固液分離工程で得られた粒子に対しては、上記方法で製造した後に、必要に応じて公知の触媒失活処理工程、触媒残渣除去工程、乾燥工程等の後処理工程を行ってよい。
以上のようにして、共重合体(A)および共重合体(B)の混合物を得ることができる。
本発明のフィルム(β)は、高温環境下で使用されても品質を維持できる高い耐熱性を備え、かつ、フィルム裂けが生じ難い。このため、高温での使用が想定される用途や、フィルムが加工工程を経た後に使用される用途において、フィルム(β)は好適に用いられる。
フィルム(β)の厚さは、好ましくは1~100μm、より好ましくは1~50μm、さらに好ましくは1~20μmである。
本発明のコンデンサ用フィルムは、寸法安定性の観点から、150℃で30分加熱したときのMD(machine direction)の熱収縮率が3%以下であることが好ましい。
以上の特性の測定条件の詳細は実施例欄に記載する。
本発明のフィルム(β)は、フィルム(α)を二軸延伸させて得られるフィルムである。
また、二軸延伸後、フィルムMDまたはフィルムTDに再延伸してもよい。また、二軸延伸後、アニール処理を行ってもよい。アニール温度は、通常は100~230℃、好ましくは130~220℃である。
<4-メチル-1-ペンテン共重合体中の構成単位含量>
4-メチル-1-ペンテンから導かれる構成単位の量(4-メチル-1-ペンテン含量)および4-メチル-1-ペンテン以外のα-オレフィンから導かれる構成単位の量(α-オレフィン含量)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。
極限粘度[η]は、デカリン溶媒を用いて、135℃で測定した。すなわち重合パウダー、ペレットまたは樹脂塊約20mgをデカリン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)
CFC分析および分子量測定は以下の条件で行った。
検出器(内蔵):IR4型赤外分光光度計(Polymer Char)
検出波長:3.42μm(2,920cm-1);固定
試料濃度:30mg/30mL(o-ジクロロベンゼン(ODCB)で希釈)
注入量 :0.5mL
温度条件:40℃/minで145℃まで昇温して30分間保持し、1℃/minで0℃まで冷却して60分間保持した後に、下記溶出区分ごとの溶出量を評価した。区分間の温度変化は40℃/minとした。
溶出区分: 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 50, 70, 90, 95, 100, 102, 104, 106℃で、また108℃から135℃までは1℃刻みで、140,145℃での溶出量を評価。
GPCカラム :Shodex HT-806M×3本(昭和電工製)
GPCカラム温度:145℃
GPCカラム較正:単分散ポリスチレン(東ソー)
分子量較正法 :標品較正法(ポリスチレン換算)
移動相 :o-ジクロロベンゼン(ODCB)、BHT添加
流量 :1.0mL/min
国際公開第2014/050817号の合成例4に従い、(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(メタロセン化合物(a1))を合成した。
特開2018-162408号公報の製造例1([0182]~[0185]段落)において、リニアレン168(出光興産製)(1-ヘキサデセン、1-オクタデセン混合物)の量を変更し、得られる共重合体中の4-メチル-1-ペンテン含量およびα‐オレフィン(1-ヘキサデセン、1-オクタデセン)含量が表1の値になるように4-メチル-1-ペンテンおよびリニアレン168の使用割合を変更したこと、[η]の値が表1の値となるようにしたこと以外は当該製造例に準拠して、4-メチル-1-ペンテン共重合体(A-1)を得た。
特開2018-162408号公報の製造例1([0182]~[0185])において、リニアレン168を1-デセンに変更し、得られる共重合体中の4-メチル-1-ペンテン含量およびα‐オレフィン(1-デセン)含量が表1の値になるように4-メチル-1-ペンテンおよび1-デセンの使用割合を変更したこと、[η]の値が表1の値となるようにしたこと以外は当該製造例に準拠して、4-メチル-1-ペンテン共重合体(A-2)を得た。
30℃下、充分に窒素置換した100mLの攪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32mLおよび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14.65mmol装入し、懸濁液とした。
前記トルエン溶液12.75mLを、前記懸濁液に撹拌しながら加えた。1.5時間後攪拌を止め、得られた触媒成分をデカンテーション法によりデカン50mLで3回洗浄し、デカンに懸濁させてスラリー液(B)50mLを得た。この触媒成分においてZr担持率は100%であった。
上記スラリー液(B)に、窒素気流下、トリエチルアルミニウムのデカン溶液(アルミニウム原子換算で0.2mmol/mL)を0.4mL、さらに3-メチル-1-ペンテンを7.5mL(5.0g)装入した。1.5時間後攪拌を止め、得られた予備重合触媒成分をデカンテーション法によりデカン50mLで3回洗浄した。この予備重合触媒成分をデカンに懸濁させて、デカンスラリー(C)50mLを得た。デカンスラリー(C)における予備重合触媒成分の濃度は20g/L、1.05mmol-Zr/Lであり、Zr回収率は90%であった。
室温、窒素気流下で、内容積1Lの攪拌機付きのSUS製重合器に、精製デカンを425mL、トリエチルアルミニウムのデカン溶液(アルミニウム原子換算で1.0mmol/mL)を0.4mL(0.4mmol)、先に調製した予備重合触媒成分のデカンスラリー(C)をジルコニウム原子換算で0.0005mmol加え、水素を40NmL装入した(1回目の水素装入)。次いで、4-メチル-1-ペンテン106mLとリニアレン168を5.9mLとの混合溶液を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。この装入開始時点を重合開始とし、重合開始から30分かけて45℃へ昇温し、その後45℃で4時間保持し、重合開始から3時間後に水素を90NmL装入した(2回目の水素装入)。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、4-メチル-1-ペンテン共重合体(B-1)を得た。
充分窒素置換した容量1.5リットルの攪拌翼付SUS製オートクレーブに、23℃でノルマルヘキサンを300ml(乾燥窒素雰囲気、活性アルミナ上で乾燥したもの)、4-メチル-1-ペンテンを450ml装入した。このオートクレーブに、トリイソブチルアルミニウム(TIBAL)の1.0mmol/mlトルエン溶液を0.75ml装入し攪拌機を回した。
得られた溶媒を含むパウダー状の重合体を100℃、減圧下で12時間乾燥して、4-メチル-1-ペンテン共重合体(B-2)を得た。
リニアレン168の代わりに1-デセンを用いて、得られる共重合体中の4-メチル-1-ペンテン含量およびα‐オレフィン(1-デセン)含量および[η]の値が表1の値になるように各使用割合を変更したこと以外は製造例3に準拠して、4-メチル-1-ペンテン共重合体(B-3)を得た。
実施例1において、リニアレン168をプロピレンに変更し、得られる共重合体中の4-メチル-1-ペンテン含量およびα‐オレフィン(プロピレン)含量が表1の値になるように4-メチル-1-ペンテンおよびプロピレンの使用割合を変更したこと、[η]の値が表1の値となるようにしたこと以外は製造例1に準拠して、4-メチル-1-ペンテン共重合体(C-1)を得た。
α-オレフィン重合体として、ホモポリプロピレン(C-2)(株式会社プライムポリマー製、品番:F123P)を使用した。
4-メチル-1-ペンテン、1-ヘキサデセンと1-オクタデセンとの等質量の混合物、水素の割合を変更する以外は、国際公開第2006/054613号の比較例9に記載の重合方法に準じて、4-メチル-1-ペンテン共重合体(C-3)を得た。すなわち、前記共重合体(C-3)は、無水塩化マグネシウム、2-エチルヘキシルアルコール、2-イソブチル-2-イソプロピル-1,3-ジメトキシプロパンおよび四塩化チタンを反応させて得られる固体状チタン触媒を重合用触媒として用いて得られたことになる。
4-メチル-1-ペンテン共重合体(A-1)31.5部と(B-1)68.5部との混合物に対して、耐熱安定剤として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)プロピネートを0.5部配合した。次いで、得られた配合物を、(株)プラスチック工学研究所社製二軸押出機BT-30(スクリュー系30mmφ、L/D=46)を用い、設定温度270℃、樹脂押出量60g/minおよび200rpmの条件で造粒し、ペレットを得た。
マイクロメーターを用いて、二軸延伸フィルムまたは未延伸フィルムの厚さを幅方向に10点および長さ方向に10点測定し、その平均値を二軸延伸フィルムまたは未延伸フィルムの厚さとした。
延伸後のフィルムを、MD150mmの長さかつ、15mm幅で短冊状に切り出してMDの引張破断強度を評価するための試験片とした。
インストロン社製の万能引張試験機3380を用いて、JIS K678に準拠して引張速度200mm/min、掴み間100mmとして引張応力を測定した。引張特性である引張破断強度は、フィルムが破断した時点での応力を評価した。
レザー刃を用いたレザーカットの工程で、30分以上破断せず、連続的にレザーカットが可能な場合をAAとした。連続的なレザーカットを行う際に、30分未満でフィルムが裂けた場合をBBとした。
絶縁破壊強さ(V/μm)測定は、ASTM-D149に準じ、ヤマヨ試験器有限会社製絶縁破壊試験機を用いて測定した。上記二軸延伸フィルムまたは未延伸フィルムについて、120℃において昇圧速度500V/secにて電圧を印加して破壊耐電圧を測定した。120℃における絶縁破壊強さが300V/μm以上の場合をAA、250V/μm以上300V/μm未満をBB、250V/μm未満をCCとした。
フィルムをMD(長手方向)に縦260mm、横10mmにサンプリングし、両端から30mmのところにそれぞれマークを入れて、そのマーク間の長さをL0(200mm)とした。それぞれのサンプルの下端に3gの荷重をかけ、130℃のオーブン中に吊るし、30分間熱処理した。その後サンプルを取り出し、マーク間の長さL1を測定し、熱収縮率(%)=[(L0-L1)/L0]×100として算出した。熱収縮率が3%未満の場合をAA、3%以上の場合をBBとした。
上記方法から延伸倍率を変更した以外は同様に行い、未延伸フィルムを延伸する倍率を段階的に上げて、どの倍率で破断をするかを検証した。より高い倍率まで破断せずに延伸が可能であった水準を延伸性に優れる水準とした。延伸の倍率はMDとTDを等倍延伸とし、2.5、3.0、3.5、4.0となるように順次延伸し、破断した倍率に応じて下記の通り分類した。
BB:3.5倍×3.5倍延伸まで可能
CC:3.0倍×3.0倍延伸まで可能
DD:2.5倍×2.5倍延伸まで可能、または延伸不可能
前述の4-メチル-1-ペンテン共重合体(A)[(A-1)および(A-2)]、4-メチル-1-ペンテン共重合体(B)[(B-1)、(B-2)および(B-3)]並びに、重合体(C-1)、(C-2)および(C-3)を、表2に記載した種類および量で配合して100部とし、表2に示す製膜条件で実施したこと以外は実施例1と同様にして、二軸延伸フィルムを得た。
また、比較例8は、二軸延伸を試みた際に、縦延伸倍率が2倍以上となるとフィルムが破断することや、フィルムの厚みムラが大きくなることがあり、均一な延伸ができなかった。
Claims (8)
- 下記要件(A-a)~(A-d)を満たす4-メチル-1-ペンテン共重合体(A)90~5質量部と、下記要件(B-a)~(B-d)および(B-a1)を満たす4-メチル-1-ペンテン共重合体(B)10~95質量部(ただし共重合体(A)および共重合体(B)の合計を100質量部とする)とを含むフィルム(α)を二軸延伸させて得られる、MD(machine direction)の引張破断強度とTD(transverse direction)の引張破断強度との比(MDの引張破断強度/TDの引張破断強度)が0.5~3.0の範囲であるフィルム(β)。
(A-a)4-メチル-1-ペンテンから導かれる構成単位の量(U3)が20.0~98.0モル%であり、4-メチル-1-ペンテン以外の炭素数5~20のα-オレフィンから導かれる構成単位の量(U4)が80.0~2.0モル%である。(ただし、前記U3および前記U4の合計を100モル%とする)。
(A-b)135℃デカリン中で測定した極限粘度[η]Aが1.7~8.0dL/gである。
(A-c)検出部に赤外分光光度計を用いたクロス分別クロマトグラフ(CFC)装置で前記共重合体(A)を測定した場合に、0℃以上100℃未満の範囲に溶出成分量のピークが少なくとも1つ存在する。
(A-d)検出部に赤外分光光度計を用いたクロス分別クロマトグラフ(CFC)装置で前記共重合体(A)を測定した場合に、0℃以上100℃未満の範囲の溶出成分における重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比である分子量分布(Mw/Mn)が、1.0~7.0である。
(B-a)4-メチル-1-ペンテンから導かれる構成単位の量(U5)が80.0~99.9モル%であり、4-メチル-1-ペンテン以外の炭素数2~20のα-オレフィンから導かれる構成単位の量(U6)が20.0~0.1モル%である。(ただし、前記U5および前記U6の合計を100モル%とする)。
(B-b)135℃デカリン中で測定した極限粘度[η]Bが0.5~5.0dL/gである。
(B-c)検出部に赤外分光光度計を用いたクロス分別クロマトグラフ(CFC)装置で前記共重合体(B)を測定した場合に、100℃以上140℃未満の範囲に溶出成分量のピークが少なくとも1つ存在する。
(B-d)検出部に赤外分光光度計を用いたクロス分別クロマトグラフ(CFC)装置で前記共重合体(B)を測定した場合に、100℃以上140℃未満の範囲の溶出成分における重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比である分子量分布(Mw/Mn)が、1.0~3.5である。
(B-a1)前記要件(A-a)に記載のU4(モル%)と、前記要件(B-a)に記載のU6(モル%)との比(U4/U6)が、1.0を超えて50.0未満である。 - 前記フィルム(β)が、前記フィルム(α)を逐次二軸延伸させて得られるフィルムである、請求項1に記載のフィルム(β)。
- 前記共重合体(B)におけるα-オレフィンが、4-メチル-1-ペンテン以外の炭素数5~20のα-オレフィンである、請求項1または2に記載のフィルム(β)。
- 前記共重合体(A)および共重合体(B)におけるα-オレフィンが、それぞれ独立に炭素数10~20のα-オレフィンである、請求項1~3のいずれか一項に記載のフィルム(β)。
- 前記二軸延伸における延伸倍率が面積換算で1.1~100倍である、請求項1~4のいずれか1項に記載のフィルム(β)。
- 厚さが1~100μmである、請求項1~5のいずれか1項に記載のフィルム(β)。
- コンデンサ用フィルムである、請求項1~6のいずれか1項に記載のフィルム(β)。
- フィルムコンデンサの誘電体用フィルムである、請求項1~7のいずれか1項に記載のフィルム(β)。
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