JPWO2013099876A1 - 4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物、該組成物からなるフィルムおよび中空成形体 - Google Patents

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Abstract

透明性、耐熱性に優れ、さらに伸びや靭性に優れた4−メチル−1−ペンテン・オレフィン(共)重合体組成物を提供すること、該組成物からなる成形体、さらに、透明性、耐熱性、寸法安定性に優れ、均一に延伸がなされた、該組成物からなるフィルム、透明性、耐熱性、靭性に優れ、さらに寸法安定性に優れた、該組成物からなる中空成形体を提供することにある。本発明の4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物は、特定の4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)および特定の4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体(B)を特定の割合で含んでなる。

Description

本発明は、透明性と耐熱性に優れ、さらに伸び・靭性に優れた成形体を与える4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物、およびこれから得られる成形体、具体的には、均一に延伸されたフィルムや、寸法安定性に優れた中空成形体に関する。
4−メチル−1−ペンテン(共)重合体はポリエチレンやポリプロピレンに比べて、耐熱性、透明性、軽量性、耐スチーム性、離型性、ガス透過性、電気特性など優れた特徴有した樹脂として、食品容器、電子・情報部材用副資材、実験器具、文房具、架橋用工程部材、離型フィルム、電子・情報部材用フィルム、食品包材、合成紙など様々な分野で利用されている。
しかし、該(共)重合体は一般的に、伸びや靭性、延伸性に乏しく、例えば同じポリオレフィンであるポリエチレンやポリプロピレンと比較して適用可能な用途に制約があるのが実状である。また、一般的に延伸性に乏しいため、例えば、延伸フィルムを製造したりブロー成形や真空成形を行なったりすることが、同じポリオレフィンであるポリエチレンやポリプロピレンと比較して困難であり、使用できる範囲が限られていた。
これに対し、4−メチル−1−ペンテン(共)重合体の靭性や伸びを改良する目的で様々な検討を試みられている。
例えば、特許文献1では4−メチル−1−ペンテンと1−ヘキセンとが特定の割合で共重合された重合体からなるラップフィルムを検討している。この場合、フィルムの透明性、伸びは向上するものの、4−メチル−1−ペンテン重合体の特徴である耐熱性が低下する傾向があった。
また、特許文献2では耐熱性、伸びと柔軟性に優れる4−メチル−1−ペンテン系重合体を含む熱可塑性エラストマーからなるホースが開示されている。このホースは、組成物中に架橋ゴムが存在しているため、透明性が損なわれる傾向がある。
また、特許文献3、特許文献4では靭性や伸びに富むポリエステルやポリアミドと4−メチル−1−ペンテン重合体を含む組成物とを積層化することでフィルムの伸びを付与している。無極性のポリオレフィンと、極性樹脂であるポリエステルやポリアミドを多層化しているため、層間剥離が起こることが予想される。それを抑制するために接着樹脂を併用すると、成形方法、成形装置が複雑になり、製造コスト高を招くと考えられ、透明性の低下も懸念される。
上記の従来の技術は、4−メチル−1−ペンテンとオレフィンとの共重合において、オレフィンの種類や4−メチル−1−ペンテンとの比率を調整した共重合体や、種々の改質剤との組成物を得たり、他のシートやフィルムとの積層化で、靭性や伸びを付与したりするものであって、4−メチル−1−ペンテン重合体の特徴である耐熱性、透明性、機械特性のバランスが維持できない場合があった。
また、従来、4−メチル−1−ペンテン(共)重合体の延伸性を改良する目的で様々な検討を試みられている。
例えば、特許文献5では、4−メチル−1−ペンテン系重合体樹脂に、液体の炭化水素化合物を配合している。この場合、製造したシートがブロッキングしたり、加熱した場合に炭化水素化合物のブリードアウトが発生したりすることがある。
特許文献6では高流動性の4−メチル−1−ペンテン系重合体樹脂と、低流動性の4−メチル−1−ペンテン系重合体樹脂を特定の条件で混合している。この場合、低流動性の該重合体樹脂の分散不良や混合物の流動性が低くなるため、成形時にメルトフラクチャーやサージングなどの流動不良が起こる。さらに流動性から使用される成形方法も限られる。
特許文献7では延伸しやすいポリエチレンまたはポリプロピレンを多層化して4−メチル−1−ペンテン(共)重合体フィルムの1軸延伸性を付与している。この場合、延伸後の剥離が必要であり、均一で薄いフィルムを得ることは困難である。
上記従来の技術では、4−メチル−1−ペンテン(共)重合体に延伸性を付与するために、該(共)重合体へ流動性改善を目的とした改質材として低分子量化合物や高流動性樹脂を最大30wt%の範囲で添加したり、多層化などの成形加工方法を工夫したりするというものであって、効果が添加量や成形条件によって制限されることや、樹脂そのものの延伸性を改善しようとするものではなかった。
さらに、樹脂製容器の原材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン及びポリエチレンテレフタレートなどのポリエステルが主に使用されている。
例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンは、液体容器・ボトル、燃料タンクなどに広く使用されており、射出成型やブロー成形で成形されるのが一般的である。しかし、該成形体は透明性に劣ることがあった(特許文献8)。
一方、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステルは、主に飲料水容器として広く使用されており、射出ブロー(以下、インジェクションブローと呼ぶ場合もある)成形で成形されている。この成形方法は、射出成形によりプリフォームと呼ばれる成形体を作製した後、プリフォームを再加熱後ブロー成形して成形体を作製する。しかし、該成形体は透明性に優れるものの、耐熱性に問題があった(特許文献9)。
ここで、ポリエチレンテレフタレートに耐熱性を付与すべく、ポリカーボネート、ポリエーテルスルフィドなどのエンジニアリングプラスチックなどを添加した系での成形体製造の試みも行われているが、残存モノマーによる衛生性やコストの面から一部の用途にのみ使用が留められている。(特許文献10)
近年、ポリエチレンテレフタレートの欠点である耐熱性を克服した成形体を得るために、ポリプロピレンを用いた射出ブロー成形体に関する種々の検討が行われている(特許文献11〜13)。しかし、ポリプロピレンの場合、成形温度幅が狭いため成型時のハンドリングが困難であることが多いことに加えて、ホモポリプロピレンを使用した場合、透明性が発現し難く、また、ランダムポリプロピレンを使用した場合、耐熱性が低い等、使用可能なポリプロピレン(種類、物性等)が少ないという欠点が存在していた。
上記の透明性や耐熱性にかかる問題点を解決するために、4−メチル−1−ペンテン系重合体を用いた成形体に関する検討が行われている。しかしながら、従来知られている通常市販されている4−メチル−1−ペンテン系重合体は、必ずしも成形性がよいとは言えない。例えば、ブロー成形により成形体を得る場合、同じポリオレフィンであるポリエチレンやポリプロピレンと比較して、4−メチル−1−ペンテン系重合体は機械的強度や溶融張力が低いことに起因し困難であるという問題があった。
特開2001−172408号公報 WO2002/081958号公報 特開2002−192673号公報 特許第3779471号 特開昭58−191734号公報 特許第3894822号 特許第4489699号 特開平5−245911号公報 特開平5−031792号公報 特開平5−070659号公報 特開平11−255982号公報 特開2003−268044号公報 特開2009−298139号公報
前記背景技術から鑑みた、本発明が解決しようとする課題は、上記のような点を解決することであって、透明性、耐熱性に優れ、さらに伸びや靭性に優れた4−メチル−1−ペンテン・オレフィン(共)重合体組成物を提供することにある。さらに該組成物からなる成形体、具体的には、透明性、耐熱性、寸法安定性に優れ、均一に延伸がなされた、該組成物からなるフィルム、透明性、耐熱性、靭性に優れ、さらに寸法安定性に優れた、該組成物からなる中空成形体を提供することにある。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定の物性を有する、4−メチル−1−ペンテン(共)重合体および4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体を特定の割合で配合した4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物が、伸びや靭性に優れ、さらに該組成物からなるフィルムが、透明性、耐熱性、電気特性、機械特性、均一延伸性、寸法安定性に優れ、該組成物からなる中空成形体が透明性、耐熱性、電気特性、機械特性、均一延伸性、寸法安定性に優れることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明に係る4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物(X1)は、特定の4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)10〜90重量部と、特定の4−メチル−1−ペンテン共重合体(B1)90〜10重量部(ただし、(A)および(B1)の合計を100重量部とする)を含んでなる。
本発明に係る4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物(X3)は、特定の4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)10〜90重量部と、特定の4−メチル−1−ペンテン共重合体(B1)および特定の4−メチル−1−ペンテン共重合体(B2)の合計として90〜10重量部(ただし、(A)、(B1)および(B2)の合計を100重量部とし、(B1)と(B2)の混合比((B1)/(B2))は、99/1〜1/99である)とを含んでなる。
本発明に係る4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物(X4)は、特定の4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)10〜85重量部、特定の4−メチル−1−ペンテン共重合体(B1)および特定の4−メチル−1−ペンテン共重合体(B2)の合計として85〜10重量部(ただし、(B1)と(B2)の混合比((B1)/(B2))は、99/1〜1/99である)およびα−オレフィン重合体(C)(ただし、(A)、(B1)および(B2)とは異なる)3〜30重量部(ただし、(A)、(B1)、(B2)および(C)の合計を100重量部とする)を含んでなる、
本発明に係る4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物(X5)は、特定の4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)7〜90重量部、特定の4−メチル−1−ペンテン共重合体(B1)90〜7重量部およびα−オレフィン重合体(C)(ただし、(A)、(B1)および(B2)とは異なる)0.9〜30重量部(ただし、(A)、(B1)および(C)の合計を100重量部とする)を含んでなる。
本発明に係る4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物(X6)は、特定の4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)7〜90重量部、特定の4−メチル−1−ペンテン共重合体(B2)90〜7重量部およびα−オレフィン重合体(C)(ただし、(A)、(B1)および(B2)とは異なる)0.9〜30重量部(ただし、(A)、(B2)および(C)の合計を100重量部とする)を含んでなる。
本発明のフィルムは、本発明に係る4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物を含む。該フィルムは、離形フィルムとして好適である。
本発明の中空成形体は、本発明に係る4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物を含む。該成形体は、射出ブロー成形法によって得られることが好ましい。
本発明の4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物は、透明性、耐熱性、電気特性に優れ、さらに従来市販されている4−メチル−1−ペンテン系重合体では困難であった伸びや靭性を有しているという顕著な効果を奏している。そのため、該組成物は各種成形体に好適に用いることができる。
該組成物からなるフィルムは、透明性、耐熱性、電気特性、寸法安定性に優れ、さらに従来市販されている4−メチル−1−ペンテン系重合体からなるフィルムでは困難であった均一な延伸がなされているという顕著な効果を奏している。そのため、該組成物からなるフィルムは、産業材、エレクトロニクスの技術分野において好ましく用いることができる。また、本発明のフィルムは、離型性、耐熱性、低アウトガス、銅箔への低汚染性に優れるため、離型フィルム用途に好ましく用いることができる。さらに、該フィルムは離型性、耐熱性、寸法安定性にも優れるため、表面保護フィルム用途に好ましく用いることができる。
該組成物からなる中空成形体は、透明性、耐熱性、靭性に優れ、さらに寸法安定性に優れるという顕著な効果を奏している。そのため、該組成物からなる中空成形体は、産業材の技術分野において好ましく用いることができる。
本発明にかかる4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物、該組成物を含んでなる成形体、特に、フィルム、中空成形体について詳細に説明する。
尚、本願では共重合のことを重合と言う事があり、共重合体のことを重合体と記載する場合がある。
[4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物]
本発明における4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物は、異なる2種の4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)および(B)を含み、必要に応じて、α−オレフィン重合体(C)を含む。該組成物は、下記(a)の要件を満たすことが好ましく、条件に応じて(b)〜(h)の要件の一つ以上をさらに満たすことがより好ましい。
(a)組成物中に含まれる全(共)重合体に由来する4−メチル−1−ペンテンから導かれる構成単位の総量(UX−1)が99モル%〜65モル%であり、組成物中に含まれる全(共)重合体に由来する炭素原子数2〜20のα−オレフィン(4−メチル−1−ペンテンを除く)から導かれる構成単位の総量(UX−2)が1モル%〜35モル%である(ただし、UX−1とUX−2の合計を100モル%とする)。
(b)厚み2mmの射出角板の内部ヘイズが、通常20.0以下である。
(c)厚み50μmの試験用フィルムの内部ヘイズが、通常1.0以下にある。
(d)厚み2mmの試験片を動的粘弾性測定でトーションモードにより測定した貯蔵弾性率(G’)=1.0×106(Pa)となる温度が、通常160℃〜250℃の範囲にある。
(e)厚み50μmフィルムを動的粘弾性測定で引張モードにより測定した貯蔵弾性率(E’)=1.0×106(Pa)となる温度が、通常160℃〜250℃の範囲にある。
(f)ヤング率(引張弾性率)が、通常200〜2000MPaの範囲にある。
(g)グロスが、通常5〜150の範囲にある。
(h)200%引張延伸時の標線間のびの標準偏差が、通常50%以下である。
以下、(a)〜(h)の各要件について説明する。
<要件(a)>
本発明における、4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物は、UX−1を99モル%〜65モル%含み、UX−2を1モル%〜35モル%で含む。なお、炭素原子数2〜20のα−オレフィンとしては、1種類に限定されることなく、2種以上を選択してもよく、複数選択した場合、その構成単位の総量として、上記範囲を満たせばよい。
ここで、透明性と耐熱性の観点から、UX−1の上限として、好ましくは97モル%であり、より好ましくは95モル%であり、さらにより好ましくは93モル%であり、特に好ましくは91モル%、より特に好ましくは87モル%である。また、UX−1の下限として、好ましくは70モル%であり、より好ましくは72モル%であり、さらにより好ましくは75モル%、特に好ましくは80モル%であり、より特に好ましくは82モル%、最も好ましくは85モル%である。
一方、UX−2の上限として、好ましくは30モル%であり、より好ましくは28モル%であり、さらにより好ましくは25モル%、特に好ましくは20モル%であり、より特に好ましくは18モル%、最も好ましくは15モル%である。また、UX−2の下限として、好ましくは3モル%、より好ましくは5モル%、さらにより好ましくは7モル%であり、特に好ましくは9モル%、より特に好ましくは13モル%である。
ここで、UX−1とUX−2の合計は100モル%である。
該(共)重合体組成物は、4−メチル−1−ペンテンと炭素原子数2〜20のα−オレフィン(4−メチル−1−ペンテンを除く)から導かれる構成単位を含むランダム共重合体を含む組成物であっても、4−メチル−1−ペンテン構造単位連鎖と炭素原子数2〜20のα−オレフィン(4−メチル−1−ペンテンを除く)から導かれる構成単位連鎖を含むブロック共重合体を含む組成物であってもよい。透明性と耐熱性の観点から、好ましくは4−メチル−1−ペンテンと炭素原子数2〜20のα−オレフィンのランダム共重合体を含む組成物である。
4−メチル−1−ペンテン以外の炭素原子数2〜20のα−オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、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、1−オクタデセン、1−エイコセンなどが好適な例として挙げられる。
これらのうち、共重合性の観点から好ましくは、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、1−オクテン、1−デセン、1−ヘキサデセン、1−ヘプタデセン、1−オクタデセン等のα―オレフィンを挙げることができる。さらに好ましくは、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−デセン、1−ヘキサデセン、1−ヘプタデセン、1−オクタデセンである。
これらの炭素原子数2〜20のα−オレフィンは、単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。
また、該(共)重合体組成物は、これらの単位の他に、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単位を含有していてもよい。
このような他の化合物としては、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−イソプロペンル−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などが挙げられる。
このような他の重合性化合物から導かれる単位は、UX−1とUX−2の合計を100モル%とした場合、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%以下の量である。
<要件(b)>
本発明における4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物の厚み2mm射出角板の内部ヘイズが、通常20.0以下であることが好ましい。ここで、内部ヘイズの上限は、19.0、18.0、15.0、12.5、10.0、7.0、5.0、3.0の順番でより好ましい態様となる。また、該(共)重合体組成物は透明性が高いことに優れた効果を見出しているところから、内部ヘイズの下限については、特に規定を要せず、具体的には、0であることが最も望ましい態様であるが、現実的な下限値としては、0.1である。上記内部ヘイズは、混合する組成物の成分より調整することが可能である。内部ヘイズの値が上記範囲にある該(共)重合体組成物は、それぞれの成分がよく相溶しており、透明性に優れる。
<要件(c)>
本発明における4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物から得られる厚み50μmの試験用フィルムの内部ヘイズが、通常1.0以下である。好ましくは0.01〜1.0、より好ましくは0.01〜0.8である。上記内部ヘイズは混合する組成物の成分より調整することが可能である。内部ヘイズの値が上記範囲にある該(共)重合体組成物は、それぞれの成分がよく相溶しており透明性に優れる。
<要件(d)>
本発明における、4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物から得られる厚み2mm試験片を、動的粘弾性測定でトーションモードにより測定したときの貯蔵弾性率(G’)=1.0×106(Pa)となる温度が、通常160℃〜250℃の範囲にあり、好ましくは160℃〜240℃、より好ましくは160℃〜230℃、さらに好ましくは165℃〜225℃である。
上記温度の範囲は組成物の比率や種類により変化する値であり、耐熱性、伸び、靭性のバランスの指標と考えられる。前記温度の値が上記範囲にある該(共)重合体組成物は、耐熱性と伸びや靭性の観点から好ましい。
<要件(e)>
本発明における、4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物から得られる厚み50μm試験用フィルムを、動的粘弾性測定で引張モードにより測定したときの貯蔵弾性率(E’)=1.0×106(Pa)となる温度は、通常160℃〜250℃の範囲にあり、好ましくは160℃〜240℃、より好ましくは160℃〜230℃、さらに好ましくは165℃〜225℃である。上記温度の範囲は組成物の比率や種類により変化する値であり、温度の値が上記範囲にある該(共)重合体組成物からなる成形体は、耐熱性と伸びや靭性の観点から好ましい。
<要件(f)>
本発明における、4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物は、JIS K6781に準拠して、該組成物から得られる厚み50μm試験用フィルムを、引張速度=200mm/minで測定したときのヤング率(引張弾性率)が、通常200〜2000MPa、好ましくは200〜1800MPa、より好ましくは200〜1600MPaである。
上記範囲は組成物の比率や種類により変化する値であり延伸性の尺度となる。ヤング率が上記範囲にある該(共)重合体組成物は、均一延伸性に優れた成形体を得ることができることから好ましい。
<要件(g)>
本発明における、4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物は、JIS K7105に準拠して、該組成物から得られる厚み50μm試験用フィルムで測定されるグロスが、通常5〜150であり、好ましくは60〜150であり、より好ましくは60〜140であり、さらに好ましくは60〜130である。
上記範囲は組成物の比率や種類により変化する値であり、成形体の表面光沢性の尺度となる。その値が上記範囲にある該(共)重合体組成物は、表面光沢の良い意匠性に富んだ成形体を得ることができることから好ましい。
<要件(h)>
本発明における、4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物から得られるスペシメン(ASTM D638−IV型試験片)を引張速度=200mm/minで200%引張延伸時の標線間のびの標準偏差が、通常50%以下であり、好ましくは1〜45%であり、より好ましくは1〜40%であり、さらに好ましくは1〜35%である。上記範囲は組成物の比率や種類により変化する値であり、成形性の尺度となる。その値が上記範囲にある該(共)重合体組成物を用いると寸法安定性に優れた成形体を成形できることから好ましい。
さらに、該(共)重合体組成物を用いて後述する射出条件で作製した、スペシメンASTM D638−IV型試験片を引張速度=30mm/minで引張試験を実施したときの引張破断点伸度(EL)が、好ましくは50%以上、より好ましくは70%以上、さらに好ましくは80%以上である。上記の場合、該(共)重合体組成物は、優れた耐熱性と透明性とを有し、さらに伸びに優れる。これは、異なる2種以上の4−メチル−1−ペンテン重合体が、極めて分散性が良いが完全相溶ではない状態にあることをしていると推測される。
本発明の4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物は、下記の特徴と有する4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)1〜99重量部と、4−メチル−1−ペンテン共重合体(B)99〜1重量部とを含むことが好ましい。(ただし、該(共)重合体(A)と該共重合体(B)との合計が100重量部である。)
該(共)重合体組成物における、該(共)重合体(A)の含有量の上限は、好ましくは95重量部であり、より好ましくは90重量部であり、さらに好ましくは85重量部、特に好ましくは80重量部である。また、該(共)重合体(A)の含有量の下限は、好ましくは5重量部であり、より好ましくは10重量部であり、さらに好ましくは15重量部、特に好ましくは20重量部である。また、該共重合体(B)の含有量の上限は、好ましくは95重量部であり、より好ましくは90重量部であり、さらに好ましくは85重量部、特に好ましくは80重量部である。また、該(共)重合体(A)の含有量の下限は、好ましくは5重量部であり、より好ましくは10重量部であり、さらに好ましくは15重量部、特に好ましくは20重量部である。このような割合で該(共)重合体(A)および該共重合体(B)を含む(共)重合体組成物は、耐熱性、成形性、機械特性、透明性と伸びや靭性のバランスに優れる点で好ましい。また、該組成物からなる中空成形体はこのような優れた効果を引き継ぎ、耐熱性や透明性に優れ、かつ寸法安定性に優れるため、好ましい。該組成物からなるフィルムはこのような優れた効果を引き継ぎ、耐熱性や透明性に優れ、かつ均一に延伸成形されるため、好ましい。
<4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)>
本発明において、4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)は、下記要件(A−a)〜(A−e)を満たす。
(A−a)4−メチル−1−ペンテンから導かれる構成単位(U1)が100〜90モル%であり、炭素原子数2〜20のα−オレフィン(4−メチル−1−ペンテンを除く)から導かれる構成単位の総量(U2)が0〜10モル%(4−メチル−1−ペンテンから導かれる構成単位(U1)と炭素原子数2〜20のα−オレフィンから導かれる構成単位(U2)との合計は100モル%である)である。
(A−b)135℃デカリン中で測定した極限粘度[η]が、通常0.5〜5.0dl/gである。
(A−c)DSCで測定した融点(Tm)が、通常200〜250℃の範囲にある。
(A−d)DSCで測定した結晶化温度(Tc)が、通常150〜225℃の範囲にある。
(A−e)密度が、通常820〜850kg/m3である。
以下、(A−a)〜(A−e)の各要件について説明する。
・要件(A−a)
本発明において、4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)の構成は、4−メチル−1−ペンテンから導かれる構成単位(U1)が100〜90モル%であり、炭素原子数2〜20のα−オレフィン(4−メチル−1−ペンテンを除く)から導かれる構成単位の総量(U2)が0〜10モル%である。
ここで、U1の上限は好ましくは99モル%、より好ましくは98モル%であり、下限は好ましくは91モル%、より好ましくは93モル%、さらに好ましくは94モル%である。U2の上限は好ましくは9モル%、より好ましくは7モル%、さらに好ましくは6モル%であり、下限は好ましくは1モル%、より好ましくは2モル%である(ただし、U1とU2の合計を100モル%とする)。ここで、U1が100モル%(U2が0モル%)とは、該(共)重合体(A)が、4−メチル−1−ペンテンの単独重合体であることを示すものである。
各構成単位が上記範囲にあると、該(共)重合体(A)を含む重合体組成物の耐熱性と透明性が優れ、さらに伸びや靭性の観点から好ましい。該組成物から得られる中空成形体も、耐熱性と透明性に優れ、かつ寸法安定性に優れるため好ましい。該組成物から得られるフィルムも、耐熱性と透明性に優れ、かつフィルムの成形性に優れるため好ましい。
該(共)重合体(A)が炭素原子数2〜20のα−オレフィン(4−メチル−1−ペンテンを除く)を包含する場合、炭素原子数2〜20のα−オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、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、1−オクタデセン、1−エイコセンなどが好適な例として挙げられる。
これらのうち、共重合性および得られる共重合体の物性の観点から好ましくは、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、1−オクテン、1−デセン、1−ヘキサデセン、1−ヘプタデセン、1−オクタデセンが挙げられ、より好ましくは、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ヘキサデセン、1−ヘプタデセン、1−オクタデセンであり、さらに好ましくは、1−オクテン、1−デセン、1−ヘキサデセン、1−ヘプタデセン、1−オクタデセンである。
これらの炭素原子数2〜20のα−オレフィンは、単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。
なお、該(共)重合体(A)は、本発明の目的を損なわない範囲で、その他の重合性化合物由来の構造単位を含んでいてもよい。
このような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−イソプロペンル−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などが挙げられる。
該(共)重合体(A)は、このような他の重合性化合物から導かれる単位を、該(共)重合体(A)に含まれる全ての重合性化合物に由来する構造単位100モル%に対して、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%以下の量で含有していてもよい。
・要件(A−b)
本発明における、4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)の135℃デカリン中で測定した極限粘度[η]は、通常0.5〜5.0dl/gであり、好ましくは1.0〜4.0dl/gであり、さらに好ましくは1.2〜3.5dl/gである。
上記、極限粘度[η]の値は、該(共)重合体(A)を製造する際の、重合時の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]の値が上記範囲にある該(共)重合体(A)は、樹脂組成物の混合時や各種成形時において良好な流動性を示し、さらに後述する4−メチル−1−ペンテン共重合体(B)と組み合わせた場合に特に靭性に寄与すると考えられる。また該(共)重合体(A)、該組成物から得られる中空成形体およびフィルムは透明性に優れる。
・要件(A−c)
本発明における、4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)のDSC(示差走査熱量計)で測定した融点(Tm)は、通常200℃〜250℃であり、好ましくは210℃〜240℃であり、さらに好ましくは215℃〜240℃である。
上記、融点(Tm)の値は、重合体の立体規則性ならびに炭素原子数2〜20のα−オレフィン構造単位の含有率に依存する傾向があり、後述するオレフィン重合用立体特異性触媒を用い、さらには炭素原子数2〜20のα−オレフィン構造単位の含有率を制御することにより得ることが出来る。
融点(Tm)の値が上記範囲にある該重合体(A)は、耐熱性と成形性の観点から好ましい。また、中空成形体およびフィルムも耐熱性に優れ、かつ性状も均一で優れたものが得られるため好ましい。
・要件(A−d)
本発明における、4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)のDSCで測定した結晶化温度(Tc)は、通常150〜225℃であり、好ましくは160〜223℃であり、さらに好ましくは170〜221℃である。
上記、結晶化温度(Tc)の値は、重合体の立体規則性ならびに炭素原子数2〜20のα−オレフィン構造単位の含有率に依存する傾向があり、後述するオレフィン重合用触媒を用い、さらには炭素原子数2〜20のα−オレフィン構造単位の含有率を制御することにより得ることができる。
結晶化温度(Tc)の値が上記範囲にある該(共)重合体(A)、中空成形体およびフィルムは、成形性の観点から好ましい。
・要件(A−e)
本発明における、4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)の密度は、通常820〜850kg/m3であり、好ましくは825〜850kg/m3であり、より好ましくは825〜845kg/m3、さらに好ましくは825〜840kg/m3である。
上記、密度の値は、4−メチル−1−ペンテンと共に重合する他のα−オレフィンの種類や含有率を選択することにより、調整することが可能である。
密度の値が上記範囲にある該(共)重合体(A)、中空成形体およびフィルムは、耐熱性の観点から好ましい。
<4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)の製造方法>
本発明における4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)は、従来公知のオレフィン重合用触媒、例えば、バナジウム系触媒、チタン系触媒、マグネシウム担持型チタン触媒、国際公開第01/53369号パンフレット、国際公開第01/27124号パンフレット、特開平3−193796号公報あるいは特開平02−41303号公報中に記載のメタロセン触媒などを用いて、4−メチル−1−ペンテンと、必要に応じて前記炭素原子数2〜20のα−オレフィン(4−メチル−1−ペンテンを除く)や前記その他の重合性化合物を重合することにより得ることができる。
また、該(共)重合体(A)は、一般的な市販の4−メチル−1−ペンテン系の重合体を用いることができ、例示としては、三井化学株式会社製のTPX(登録商標)を用いることができる。
<4−メチル−1−ペンテン共重合体(B)>
本発明において、4−メチル−1−ペンテン共重合体(B)は、下記4−メチル−1−ペンテン共重合体(B1)および4−メチル−1−ペンテン共重合体(B2)から選ばれる少なくとも1種からなることを特徴とする。該共重合体(B)は、該共重合体(B1)および該共重合体(B2)の両方を含むことが好ましい。
該共重合体(B1)および(B2)について説明する。
〔4−メチル−1−ペンテン共重合体(B1)〕
本発明において、4−メチル−1−ペンテン共重合体(B1)は、下記要件(B1−a)〜(B1−e)を満たし、好ましくは、さらに要件(B1−f)を満たす。
(B1−a)4−メチル−1−ペンテンから導かれる構成単位(U3)が99〜80モル%であり、炭素原子数2〜20のα−オレフィンから導かれる構成単位(U4)の総量が1〜20モル%(4−メチル−1−ペンテンから導かれる構成単位(U3)と炭素原子数2〜20のα−オレフィン(4−メチル−1−ペンテンを除く)から導かれる構成単位(U4)との合計は100モル%である)である。
(B1−b)135℃デカリン中で測定した極限粘度[η]が、通常0.5〜5.0dl/gである。
(B1−c)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定する重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比である分子量分布(Mw/Mn)が、通常1.0〜3.5である。
(B1−d)密度が、通常825〜860kg/m3である。
(B1−e)DSCで測定した融点(Tm)が、通常110℃〜200℃未満の範囲にある。
(B1−f)引張り弾性率(YM)が、通常200〜2,000(MPa)である。
以下、(B1−a)〜(B1−f)の各要件について説明する。
・要件(B1−a)
本発明において、4−メチル−1−ペンテン共重合体(B1)の構成は、4−メチル−1−ペンテンから導かれる構成単位(U3)が99〜80モル%、炭素原子数2〜20のα−オレフィン(4−メチル−1−ペンテンを除く)から導かれる構成単位の総量(U4)が1〜20モル%である。
ここで、U3の上限は好ましくは98モル%、より好ましくは97モル%、さらに好ましくは96モル%、さらにより好ましくは95モル%であり、下限は好ましくは82モル%、より好ましくは83モル%である。U4の上限は好ましくは18モル%、より好ましくは17モル%であり、下限は好ましくは2モル%、より好ましくは3モル%、さらに好ましくは4モル%、さらにより好ましくは5モル%である(ただし、U3とU4の合計を100モル%とする)。
各構成単位が上記範囲にあると、該共重合体(B1)を含む重合体組成物は透明性さらに伸びや靭性や耐熱性の観点から好ましい。該組成物から得られる中空成形体およびフィルムは、透明性および成形性に優れるため好ましい。また、各構成単位が、より好ましい範囲にあると、該共重合体(B1)を含む組成物は、より透明性、伸びや靭性に優れ、特に耐熱性に優れるため、好ましい。
該共重合体(B1)に含まれる炭素原子数2〜20のα−オレフィンとしては、上述した該(共)重合体(A)の説明で挙げたものと同様のものが含まれる。これらのうち、炭素原子数2〜4のα−オレフィンが好ましく、具体的には、エチレン、プロピレン、1−ブテンが好適な例として挙げられる。
これらの炭素原子数2〜20のα−オレフィンは、単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。
これらのうち、共重合性の観点から好ましくは、プロピレンが用いられる。
なお、該共重合体(B1)は、本発明の目的を損なわない範囲で、その他の重合性化合物由来の構造単位を含んでいてもよい。このような他の重合性化合物としては、上述した該(共)重合体(A)の説明で挙げたものと同様のものが含まれていてもよく、その構造単位の割合も同様の範囲である。
・要件(B1−b)
本発明における、4−メチル−1−ペンテン共重合体(B1)の135℃デカリン中で測定した極限粘度[η]は、通常0.5〜5.0dL/gであり、好ましくは1.0〜4.0dL/gであり、さらに好ましくは1.2〜3.5dL/gである。
上記極限粘度[η]の値は、該共重合体(B1)を製造する際の、重合時の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]の値が上記範囲にある該共重合体(B1)は、樹脂組成物製造時や各種成形時において良好な流動性を示し、さらに前述の該(共)重合体(A)と組み合わせた場合に得られる重合体組成物は良好な伸びや靭性を示し、透明性に優れた成形品が得られる傾向にある。
・要件(B1−c)
本発明における、4−メチル−1−ペンテン共重合体(B1)のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定する重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比である分子量分布(Mw/Mn)は、通常1.0〜3.5であり、好ましくは1.0〜3.0、さらに好ましくは1.5〜2.5である。
上記、分子量分布(Mw/Mn)の値は、後述するオレフィン重合用触媒の種類によって制御調整することが可能である。
分子量分布(Mw/Mn)の値が上記範囲にある該共重合体(B1)を含む重合体組成物は、相対的に低い分子量成分の含有率が少ない傾向があり、前記低分子量体のブリードアウトによる透明性の低下や、低分子量成分が結晶構造を弱めるような可能性が低下し、機械特性に好ましい影響があると考えられる観点から好ましい。透明性に優れた成形品が得られる傾向にあるため、好ましい。
・要件(B1−d)
本発明における、4−メチル−1−ペンテン共重合体(B1)の密度は、825〜860kg/m3であり、好ましくは830〜855kg/m3であり、より好ましくは830〜850kg/m3、さらに好ましくは830〜845kg/m3である。
上記、密度の値は、4−メチル−1−ペンテンと共に重合する他のα−オレフィンの種類や配合量を選択することにより、調整することが可能である。
密度の値が上記範囲にある該共重合体(B1)を含む重合体組成物、該組成物から得られる中空成形体、フィルムは、透明性と耐熱性が優れるため、好ましい。
・要件(B1−e)
本発明における、4−メチル−1−ペンテン共重合体(B1)のDSCで測定した融点(Tm)は、通常110〜200℃未満であり、好ましくは115〜199℃、より好ましく115〜197℃であり、さらにより好ましくは120〜195℃、特に好ましくは耐熱性と成形性の両立という点から、125〜190℃である。
上記、融点(Tm)の値は、重合体の立体規則性ならびに共に重合するα−オレフィン量に依存して変化する値であり、後述するオレフィン重合用触媒を用いて所望の組成に制御調整することが可能である。
融点(Tm)の値が上記範囲にある該共重合体(B1)を含む重合体組成物は、透明性と成形性、耐熱性の観点から好ましい。中空成形体およびフィルムも耐熱性に優れ、かつ性状も均一で優れたものが得られるため好ましい。
該(共)重合体(A)と該共重合体(B1)の融点の差は、(A)と(B1)の相溶性が向上することにより、成形性、機械強度、衝撃強度の向上効果が得られる点から、好ましくは5℃以上、より好ましくは10℃以上、さらに好ましくは20℃以上、特に好ましくは30℃以上、殊に好ましくは35℃以上である。また、該融点の差の上限は、(共)重合体(A)と共重合体(B1)が所望の融点を満たす限り限定されないが、120℃が好ましく、さらに好ましくは110℃である。この様に融点の異なる4−メチル−1−ペンテン重合体は、プロピレン系の重合体と異なり、適度な相溶性を有する傾向があると考えられる。
・要件(B1−f)
本発明における、4−メチル−1−ペンテン共重合体(B)の引張り弾性率(YM)は、好ましくは、200〜2,000(MPa)を満たし、好ましくは200MPa〜1900MPa、より好ましくは300MPa〜1900MPa、さらに好ましくは300MPa〜1800MPaである。
上記、引張り弾性率(YM)の値は、共に重合するオレフィン量に依存して変化する値であり、後述する重合用触媒を用いて、制御調整することが可能である。
引張り弾性率(YM)の値が上記範囲を満たす該共重合体(B)を含む重合体組成物は、成形性、機械特性の観点から好ましい。また前記の融点の範囲と引張弾性率の範囲とを同時に満たすことは、オレフィンが比較的ランダムに導入された構造である傾向がある事を示唆していると考えられる。
なお、YMの測定方法などは、実施例を参照できる。
〔4−メチル−1−ペンテン共重合体(B2)〕
本発明において、4−メチル−1−ペンテン共重合体(B2)は、下記要件(B2−a)〜(B2−e)を満たす。
(B2−a)4−メチル−1−ペンテンから導かれる構成単位(U5)が80モル%未満〜60モル%であり、炭素原子数2〜4のα−オレフィン(4−メチル−1−ペンテンを除く)から導かれる構成単位(U6)の総量が20モル%を超えて〜40モル%(4−メチル−1−ペンテンから導かれる構成単位(U5)と炭素原子数2〜4のα−オレフィンから導かれる構成単位(U6)との合計は100モル%である)である。
(B2−b)135℃デカリン中で測定した極限粘度[η]が、通常0.5〜5.0dl/gである。
(B2−c)DSCで測定した融点(Tm)が、通常110℃未満または融点が観測されない。
(B2−d)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定する重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比である分子量分布(Mw/Mn)が、通常1.0〜3.5である。
(B2−e)密度が、通常830〜860kg/m3である。
以下、(B2−a)〜(B2−e)の各要件について説明する。
・要件(B2−a)
本発明において、4−メチル−1−ペンテン共重合体(B2)の構成は、4−メチル−1−ペンテンから導かれる構成単位(U5)が80モル%未満〜60モル%であり、炭素原子数2〜4のα−オレフィン(4−メチル−1−ペンテンを除く)から導かれる構成単位の総量(U6)が20モル%を超えて〜40モル%である。
ここで、U5の上限は、好ましくは79モル%、より好ましく78モル%、さらにより好ましくは75モル%であり、下限は、好ましくは65モル%、より好ましくは68モル%である。U6の上限は、好ましくは35モル%、より好ましくは32モル%であり、下限は、好ましくは21モル%、より好ましくは22モル%、さらにより好ましくは25モル%である(ただし、U5とU6の合計を100モル%とする)。
各構成単位が上記範囲にある該共重合体(B2)を含む重合体組成物は、より柔軟性に優れる。該組成物から得られる中空成形体は、柔軟性に優れることから耐衝撃性が上がる傾向にあり、例えば落下時に亀裂や破損が起こりにくい。該組成物から得られるフィルムも、柔軟性により優れるため、好ましい。
該共重合体(B2)に含まれる炭素原子数2〜4のα−オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、1−ブテンが好適な例として挙げられる。
これらのうち、共重合性の観点から好ましくは、プロピレンが用いられる。
これらの炭素原子数2〜4のα−オレフィンは、単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。
なお、該共重合体(B2)は、本発明の目的を損なわない範囲で、その他の重合性化合物由来の構造単位を含んでいてもよい。このような他の重合性化合物としては、上述した該(共)重合体(A)の説明で挙げたものと同様のものが含まれていてもよく、その構造単位の割合も同様の範囲である。
・要件(B2−b)
本発明における、4−メチル−1−ペンテン共重合体(B2)の135℃デカリン中で測定した極限粘度[η]は、通常0.5〜5.0dL/gであり、好ましくは1.0〜4.0dL/gであり、さらに好ましくは1.2〜3.5dL/gである。
上記極限粘度[η]の値は、該共重合体(B2)を製造する際の、重合時の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]の値が上記範囲にある該共重合体(B2)は、樹脂組成物製造時や各種成形時において良好な流動性を示し、さらに前述の該(共)重合体(A)と組み合わせた場合に得られる重合体組成物は、良好な伸びや靭性を示し、透明性に優れる傾向にある。また、中空成形体およびフィルムも透明性に優れ、かつ、成形性にも優れるため、好ましい。
・要件(B2−c)
本発明における、4−メチル−1−ペンテン共重合体(B2)のDSCで測定した融点(Tm)は、通常110℃未満または融点が観測されない。該共重合体(B2)が融点(Tm)を有する場合、その上限は好ましくは100℃、より好ましくは99℃、さらにより好ましくは95℃であるが、特に好ましくは融点が観測されない態様である。なお、下限は特に限定されないが、通常80℃である。
上記、融点(Tm)の値は、重合体の立体規則性ならびに共に重合するα−オレフィン量に依存して変化する値であり、後述するオレフィン重合用触媒を用いて所望の組成に制御調整することが可能である。
融点(Tm)の値が上記範囲にある該共重合体(B2)は、透明性と成形性、柔軟性と耐衝撃性の観点から好ましいため、これを含む重合体組成物から得られる成形体も透明性に優れ、さらに成形性も優れる傾向にある。また、中空成形体に柔軟性を付与できる傾向にある。
前述の該共重合体(B1)と組み合わせた場合、(B1)の耐熱性が高く、また相溶性が良いことから、成形性、機械物性を損ねることなく耐熱性が向上する傾向にあるため、好ましい。
後述のα−オレフィン共重合体(C)と組み合わせた場合、耐熱性を大幅に低下させることなく、成形性、特に延伸性、ブロー成形性が向上し、また電気特性が良化する傾向にあるため、好ましい。
・要件(B2−d)
本発明における、4−メチル−1−ペンテン共重合体(B2)のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定する重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比である分子量分布(Mw/Mn)は、通常1.0〜3.5であり、好ましくは1.0〜3.0、さらに好ましくは1.5〜2.5である。
上記、分子量分布(Mw/Mn)の値は、後述するオレフィン重合用触媒の種類によって制御調整することが可能である。
分子量分布(Mw/Mn)の値が上記範囲にある該共重合体(B2)は、透明性、機械特性の観点から好ましいため、これを含む重合体組成物から得られる成形体もより透明性に優れたものが得られる傾向にある。さらに前述の該(共)重合体(A)と組み合わせた場合、(A)の分子量分布が広いことから、成形性が向上する傾向にあり、生産性の向上にも繋がるため好ましい。
・要件(B2−e)
本発明における、4−メチル−1−ペンテン共重合体(B2)の密度は、通常830〜860kg/m3であり、好ましくは830〜855kg/m3であり、より好ましくは830〜850kg/m3、さらに好ましくは830〜845kg/m3である。
上記、密度の値は、4−メチル−1−ペンテンと共に重合する他のα−オレフィンの種類や配合量を選択することにより、調整することが可能である。
密度の値が上記範囲にある該共重合体(B2)は、透明性と柔軟性の観点から好ましいため、これを含む重合体組成物から得られる成形体もより透明性および柔軟性に優れたものが得られる傾向にある。
<4−メチル−1−ペンテン共重合体(B)の製造方法>
本発明における4−メチル−1−ペンテン共重合体(B)は、上述の該(共)重合体(A)の製造方法の項で記載したものと同様のオレフィン重合用触媒の存在下、4−メチル−1−ペンテンと上述した特定のα−オレフィン、さらに必要に応じて前記その他の重合性化合物を重合することにより得ることができる。
上述のオレフィン重合用触媒のうち、4−メチル−1−ペンテン共重合体(B)を製造するに当たり、好ましい触媒の態様として、メタロセン触媒を挙げることができる。
好ましいメタロセン触媒としては、上記のとおり、国際公開第01/53369号パンフレット、国際公開第01/27124号パンフレット、特開平3−193796号公報、特開平02−41303号公報中あるいは国際公開第06/025540号パンフレット中に記載のメタロセン触媒が挙げられる。
本発明において、4−メチル−1−ペンテン共重合体(B)を、メタロセン触媒の存在下、4−メチル−1−ペンテンと特定のα−オレフィンとを用いて製造すると、分子内に導入されるオレフィンが、比較的ランダムに導入される傾向がある。そのような場合、該共重合体(B)は少量のオレフィンで融点が下がる一方で、4−メチル−1−ペンテン単位の連鎖は長くなるため、該(共)重合体(A)との相溶性がよいと考えられる。さらには該(共)重合体(A)と組み合わせた場合に、良い相溶性に由来すると考えられる透明性に優れることに加えて、剛性と融点とのバランスに優れる。また、前記の相溶性の良さに由来すると考えられる伸びの向上もあり、剛性と伸びとのバランスも良好となる傾向があるので好ましい。この特性は、該(共)重合体(A)と該共重合体(B)とは相溶性に優れてはいるが、完全に相溶はしていないためと推測される。このような相溶状体を有する組成物は、各成分の特性をスポイルすることなく高いレベルで両立できると考えられる。
以下、本発明における4−メチル−1−ペンテン共重合体(B)の製造に好ましく用いられるメタロセン触媒について説明する。
該共重合体(B)の製造には、
(α)下記一般式(1)または(2)で表されるメタロセン化合物と、
(β)(β−1)有機金属化合物
(β−2)有機アルミニウムオキシ化合物、および
(β−3)メタロセン化合物(α)と反応してイオン対を形成する化合物、
から選ばれる少なくとも1種の化合物、
さらに必要に応じて、
(γ)微粒子状担体
から構成されるメタロセン触媒が好適に用いられる。
〔(α)メタロセン化合物〕
本発明において、4−メチル−1−ペンテン共重合体(B)の製造に用いられ得るメタロセン化合物としては、下記一般式(1)または(2)で表される化合物が例示できる。
Figure 2013099876
Figure 2013099876
(上記一般式(1)または(2)中、R1〜R14で表される置換基は水素原子、炭化水素基、ケイ素含有炭化水素基から選ばれ、それぞれ同一でも異なっていてもよく、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く、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く、Aは一部不飽和結合および/または芳香族環を含んでいてもよい炭素原子数2〜20の2価の炭化水素基であり、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く、Mは周期表第4族から選ばれた金属であり、Yは炭素またはケイ素であり、Qはハロゲン、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から同一または異なる組合せで選んでもよく、jは1〜4の整数である。)
上記一般式(1)または(2)のR1〜R14中、炭化水素基としては、好ましくは炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数7〜20のアリールアルキル基、炭素原子数6〜20のアリール基、または炭素原子数7〜20のアルキルアリール基であり、1つ以上の環構造を含んでいてもよい。また、炭化水素基の一部または全部に水酸基、アミノ基、ハロゲン基、フッ素含有炭化水素基などの官能基で置換されていても良い。具体例としては、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、2−メチルプロピル、1,1−ジメチルプロピル、2,2−ジメチルプロピル、1,1−ジエチルプロピル、1−エチル−1−メチルプロピル、1,1,2,2−テトラメチルプロピル、sec−ブチル、tert−ブチル、1,1−ジメチルブチル、1,1,3−トリメチルブチル、ネオペンチル、シクロヘキシルメチル、シクロヘキシル、1−メチル−1−シクロヘキシル、1−アダマンチル、2−アダマンチル、2−メチル−2−アダマンチル、メンチル、ノルボルニル、ベンジル、2−フェニルエチル、1−テトラヒドロナフチル、1−メチル−1−テトラヒドロナフチル、フェニル、ビフェニル、ナフチル、トリル、クロロフェニル、クロロビフェニル、クロロナフチル等が挙げられる。
上記一般式(1)または(2)のR1〜R14中、ケイ素含有炭化水素基としては、好ましくはケイ素原子数1〜4かつ炭素原子数3〜20のアルキルシリル基またはアリールシリル基であり、その具体例としては、トリメチルシリル、tert−ブチルジメチルシリル、トリフェニルシリル等が挙げられる。
フルオレン環上の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。そのような置換フルオレニル基として、ベンゾフルオレニル、ジベンゾフルオレニル、オクタヒドロジベンゾフルオレニル、オクタメチルオクタヒドロジベンゾフルオレニル等を挙げることができる。
また、フルオレン環上のR5からR12の置換基は、合成上の容易さから左右対称、すなわちR5=R12、R6=R11、R7=R10、R8=R9であることが好ましく、無置換フルオレン、3,6−二置換フルオレン、2,7−二置換フルオレンまたは2,3,6,7−四置換フルオレンであることがより好ましい。ここでフルオレン環上の3位、6位、2位、7位はそれぞれR7、R10、R6、R11に対応する。
上記一般式(1)のR13とR14は、水素原子または炭化水素基から選ばれ、それぞれ同一でも異なっていてもよい。好ましい炭化水素基の具体例としては、上記R1〜R14と同様のものを挙げることができる。
Yは炭素原子またはケイ素原子である。一般式(1)の場合は、R13と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。好ましい具体例として、例えば、メチレン、ジメチルメチレン、ジイソプロピルメチレン、メチルtert−ブチルメチレン、ジシクロヘキシルメチレン、メチルシクロヘキシルメチレン、メチルフェニルメチレン、フルオロメチルフェニルメチレン、クロロメチルフェニルメチレン、ジフェニルメチレン、ジクロロフェニルメチレン、ジフルオロフェニルメチレン、メチルナフチルメチレン、ジビフェニルメチレン、ジp−メチルフェニルメチレン、メチル−p−メチルフェニルメチレン、エチル−p−メチルフェニルメチレン、ジナフチルメチレンまたはジメチルシリレン、ジイソプロピルシリレン、メチル−tert−ブチルシリレン、ジシクロヘキシルシリレン、メチルシクロヘキシルシリレン、メチルフェニルシリレン、フルオロメチルフェニルシリレン、クロロメチルフェニルシリレン、ジフェニルシリレン、ジp−メチルフェニルシリレン、メチル−p−メチルフェニルシリレン、エチル−p−メチルフェニルシリレン、メチルナフチルシリレン、ジナフチルシリレン等を挙げることができる。
一般式(2)の場合は、Yは一部不飽和結合および/または芳香族環を含んでいてもよい炭素原子数2〜20の2価の炭化水素基Aと結合し、シクロアルキリデン基またはシクロメチレンシリレン基等を構成する。好ましい具体例として、例えば、シクロプロピリデン、シクロブチリデン、シクロペンチリデン、シクロヘキシリデン、シクロヘプチリデン、ビシクロ[3.3.1]ノニリデン、ノルボルニリデン、アダマンチリデン、テトラヒドロナフチリデン、ジヒドロインダニリデン、シクロジメチレンシリレン、シクロトリメチレンシリレン、シクロテトラメチレンシリレン、シクロペンタメチレンシリレン、シクロヘキサメチレンシリレン、シクロヘプタメチレンシリレン等を挙げることができる。
一般式(1)および(2)のMは、周期表第4族から選ばれる金属であり、Mとしてはチタニウム、ジルコニウム、ハフニウムが挙げられる。
Qはハロゲン、炭素原子数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から同一または異なる組み合わせで選ばれる。ハロゲンの具体例としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素であり、炭化水素基の具体例としては、上記と同様のものを挙げることができる。アニオン配位子の具体例としては、メトキシ、tert−ブトキシ、フェノキシ等のアルコキシ基、アセテート、ベンゾエート等のカルボキシレート基、メシレート、トシレート等のスルホネート基等が挙げられる。孤立電子対で配位可能な中性配位子の具体例としては、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、ジフェニルメチルホスフィンなどの有機リン化合物、またはテトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン等のエーテル類が挙げられる。これらのうち、Qは同一でも異なった組み合わせでもよいが、少なくとも一つはハロゲンまたはアルキル基であるのが好ましい。
本発明における上記メタロセン化合物の具体例として、例えば国際公開第01/27124号パンフレット、国際公開第2006/025540号パンフレットまたは国際公開第2007/308607号パンフレット中に例示される化合物が好適に挙げられるが、特にこれによって本発明の範囲が限定されるものではない。
〔化合物(β)〕
化合物(β)は、有機アルミニウム化合物(β−1)、有機アルミニウムオキシ化合物(β−2)、および前記メタロセン化合物(α)と反応してイオン対を形成する化合物(β−3)から選ばれる少なくとも1種の化合物から構成される。
以下、各成分について具体的に説明する。
・(β−1)有機金属化合物
本発明で必要に応じて用いられる(β−1)有機金属化合物として、具体的には下記のような周期律表第1、2族および第12、13族の有機金属化合物を挙げることができ、例えば以下に説明する(β−1a)、(β−1b)、(β−1c)等が挙げられる。なお、本発明においては、(β−1)有機金属化合物には後述する(β−2)有機アルミニウムオキシ化合物は含まれないものとする。
(β−1a)一般式Ra mAl(ORbnpqで表される有機アルミニウム化合物。
(式中、RaおよびRbは、互いに同一でも異なっていてもよい炭素原子数が1〜15、好ましくは1〜4の炭化水素基を示し、Xはハロゲン原子を示し、mは0<m≦3、nは0≦n<3、pは0≦p<3、qは0≦q<3の数であり、かつm+n+p+q=3である)
(β−1b)一般式M2AlRa 4で表される周期律表第1族金属とアルミニウムとの錯アルキル化物。
(式中、M2はLi、NaまたはKを示し、Raは炭素原子数が1〜15、好ましくは1〜4の炭化水素基を示す)
(β−1c)一般式Rab3で表される周期律表第2族または12族金属のジアルキル化合物。
(式中、RaおよびRbは、互いに同一でも異なっていてもよい炭素原子数が1〜15、好ましくは1〜4の炭化水素基を示し、M3はMg、ZnまたはCdである)
前記の(β−1a)に属する有機アルミニウム化合物としては、次のような化合物を例示できる。
一般式Ra mAl(ORb3-m(式中、RaおよびRbは、互いに同一でも異なっていてもよい炭素原子数が1〜15、好ましくは1〜4の炭化水素基を示し、mは、好ましくは1.5≦m≦3の数である。)で表される有機アルミニウム化合物、一般式Ra mAlX3-m(式中、Raは炭素原子数が1〜15、好ましくは1〜4の炭化水素基を示し、Xはハロゲン原子を示し、mは好ましくは0<m<3である。)で表される有機アルミニウム化合物、一般式Ra mAlH3-m(式中、Raは炭素原子数が1〜15、好ましくは1〜4の炭化水素基を示し、mは好ましくは2≦m<3である)で表される有機アルミニウム化合物、一般式Ra mAl(ORbnq(式中、RaおよびRbは、互いに同一でも異なっていてもよい炭素原子数が1〜15、好ましくは1〜4の炭化水素基を示し、Xはハロゲン原子を示し、mは0<m≦3、nは0≦n<3、qは0≦q<3の数であり、かつm+n+q=3である)で表される有機アルミニウム化合物。
(β−1a)に属する有機アルミニウム化合物として、より具体的には、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリ(n−ブチル)アルミニウム、トリプロピルアルミニウム、トリペンチルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリデシルアルミニウムなどのトリ(n−アルキル)アルミニウム; トリイソプロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリ(sec−ブチル)アルミニウム、トリ(tert−ブチル)アルミニウム、トリ(2−メチルブチル)アルミニウム、トリ(3−メチルブチル)アルミニウム、トリ(2−メチルペンチル)アルミニウム、トリ(3−メチルペンチル)アルミニウム、トリ(4−メチルペンチル)アルミニウム、トリ(2−メチルヘキシル)アルミニウム、トリ(3−メチルヘキシル)アルミニウム、トリ(2−エチルヘキシル)アルミニウムなどのトリ分岐鎖アルキルアルミニウム; トリシクロヘキシルアルミニウム、トリシクロオクチルアルミニウムなどのトリシクロアルキルアルミニウム; トリフェニルアルミニウム、トリトリルアルミニウムなどのトリアリールアルミニウム; ジエチルアルミニウムハイドライド、ジイソブチルアルミニウムハイドライドなどのジアルキルアルミニウムハイドライド; (iC49xAly(C510z(式中、x、y、zは正の数であり、z≧2xである。iC49はイソブチル基を表す。)などで表されるイソプレニルアルミニウムなどのアルケニルアルミニウム; イソブチルアルミニウムメトキシド、イソブチルアルミニウムエトキシド、イソブチルアルミニウムイソプロポキシドなどのアルキルアルミニウムアルコキシド; 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、ジブチルアルミニウムブトキシドなどのジアルキルアルミニウムアルコキシド; エチルアルミニウムセスキエトキシド、ブチルアルミニウムセスキブトキシドなどのアルキルアルミニウムセスキアルコキシド; Ra 2.5Al(ORb0.5(式中、RaおよびRbは、互いに同一でも異なっていてもよい炭素原子数が1〜15、好ましくは1〜4の炭化水素基を示す。)などで表される平均組成を有する部分的にアルコキシ化されたアルキルアルミニウム; ジエチルアルミニウムフェノキシド、ジエチルアルミニウム(2,6−ジ−tert−ブチル4−メチルフェノキシド)、エチルアルミニウムビス(2,6−ジ−tert−ブチル4−メチルフェノキシド)、ジイソブチルアルミニウム(2,6−ジ−tert−ブチル4−メチルフェノキシド)、イソブチルアルミニウムビス(2,6−ジ−tert−ブチル4−メチルフェノキシド)などのジアルキルアルミニウムアリーロキシド; ジメチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムクロリド、ジブチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムブロミド、ジイソブチルアルミニウムクロリドなどのジアルキルアルミニウムハライド;エチルアルミニウムセスキクロリド、ブチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアルミニウムセスキブロミドなどのアルキルアルミニウムセスキハライド;エチルアルミニウムジクロリド、プロピルアルミニウムジクロリド、ブチルアルミニウムジブロミドなどのアルキルアルミニウムジハライドなどの部分的にハロゲン化されたアルキルアルミニウム; ジエチルアルミニウムヒドリド、ジブチルアルミニウムヒドリドなどのジアルキルアルミニウムヒドリド; エチルアルミニウムジヒドリド、プロピルアルミニウムジヒドリドなどのアルキルアルミニウムジヒドリドなどその他の部分的に水素化されたアルキルアルミニウム; エチルアルミニウムエトキシクロリド、ブチルアルミニウムブトキシクロリド、エチル アルミニウムエトキシブロミドなどの部分的にアルコキシ化およびハロゲン化されたアルキルアルミニウムなどが挙げられる。
また(β−1a)に類似する化合物も使用することができ、例えば窒素原子を介して2以上のアルミニウム化合物が結合した有機アルミニウム化合物も挙げられる。このような化合物として、具体的には、(C252AlN(C25)Al(C252などが挙げられる。
前記(β−1b)に属する化合物としては、LiAl(C254、LiAl(C7154などが挙げられる。
また、前記(β−1c)に属する化合物としては、ジメチルマグネシウム、ジエチルマグネシウム、ジブチルマグネシウム、ブチルエチルマグネシウム等が挙げられる。
上記(β−1a)〜(β−1c)以外の(β−1)有機金属化合物としては、メチルリチウム、エチルリチウム、プロピルリチウム、ブチルリチウム、メチルマグネシウムブロミド、メチルマグネシウムクロリド、エチルマグネシウムブロミド、エチルマグネシウムクロリド、プロピルマグネシウムブロミド、プロピルマグネシウムクロリド、ブチルマグネシウムブロミド、ブチルマグネシウムクロリドなどを使用することもできる。
また多量化反応系内で上記有機アルミニウム化合物が形成されるような化合物、例えばハロゲン化アルミニウムとアルキルリチウムとの組合せ、またはハロゲン化アルミニウムとアルキルマグネシウムとの組合せなどを使用することもできる。
(β−1)有機金属化合物のなかでは、有機アルミニウム化合物が好ましい。上記のような(β−1)有機金属化合物は、1種単独でまたは2種以上組み合わせて用いられる。
・(β−2)有機アルミニウムオキシ化合物
本発明で必要に応じて用いられる(β−2)有機アルミニウムオキシ化合物は、従来公知のアルミノキサンであってもよく、また特開平2−78687号公報に例示されているようなベンゼン不溶性の有機アルミニウムオキシ化合物であってもよい。
従来公知のアルミノキサンは、例えば下記のような方法によって製造することができ、通常、炭化水素溶媒の溶液として得られる。(1)吸着水を含有する化合物または結晶水を含有する塩類、例えば塩化マグネシウム水和物、硫酸銅水和物、硫酸アルミニウム水和物、硫酸ニッケル水和物、塩化第1セリウム水和物などの炭化水素媒体懸濁液に、トリアルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物を添加して、吸着水または結晶水と有機アルミニウム化合物とを反応させる方法。(2)ベンゼン、トルエン、エチルエーテル、テトラヒドロフランなどの媒体中で、トリアルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物に直接水、氷または水蒸気を作用させる方法。(3)デカン、ベンゼン、トルエンなどの媒体中でトリアルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物に、ジメチルスズオキシド、ジブチルスズオキシドなどの有機スズ酸化物を反応させる方法。
なお該アルミノキサンは、少量の有機金属成分を含有してもよい。また回収された上記のアルミノキサンの溶液から溶媒または未反応有機アルミニウム化合物を蒸留して除去した後、溶媒に再溶解またはアルミノキサンの貧溶媒に懸濁させてもよい。
アルミノキサンを調製する際に用いられる有機アルミニウム化合物として具体的には、前記(β−1a)に属する有機アルミニウム化合物として例示したものと同様の有機アルミニウム化合物が挙げられる。
これらのうち、トリアルキルアルミニウム、トリシクロアルキルアルミニウムが好ましく、トリメチルアルミニウムが特に好ましい。
上記のような有機アルミニウム化合物は、1種単独でまたは2種以上組み合わせて用いられる。
アルミノキサンの調製に用いられる溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン、シメンなどの芳香族炭化水素、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、ヘキサデカン、オクタデカンなどの脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロオクタン、メチルシクロペンタンなどの脂環族炭化水素、ガソリン、灯油、軽油などの石油留分または上記芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素のハロゲン化物とりわけ、塩素化物、臭素化物などの炭化水素溶媒が挙げられる。さらに、エチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル類を用いることもできる。これらの溶媒のうち特に芳香族炭化水素または脂肪族炭化水素が好ましい。
また本発明で用いられるベンゼン不溶性の有機アルミニウムオキシ化合物は、60℃のベンゼンに溶解するAl成分がAl原子換算で通常10%以下、好ましくは5%以下、特に好ましくは2%以下であるもの、すなわちベンゼンに対して不溶性または難溶性であるものが好ましい。
本発明で用いられる有機アルミニウムオキシ化合物の例としては、下記一般式(i)で表されるボロンを含んだ有機アルミニウムオキシ化合物も挙げられる。
Figure 2013099876
式(i)中、R15は炭素原子数が1〜10の炭化水素基を示す。R16は、互いに同一でも異なっていてもよい水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数が1〜10の炭化水素基を示す。
前記一般式(i)で表されるボロンを含んだ有機アルミニウムオキシ化合物は、下記一般式(ii)で表されるアルキルボロン酸と、有機アルミニウム化合物とを、不活性ガス雰囲気下に不活性溶媒中で、−80℃〜室温の温度で1分〜24時間反応させることにより製造できる。
15−B(OH)2 ・・・(ii)
(式(ii)中、R15は上記式(i)と同じ基から選ばれる。)
前記一般式(ii)で表されるアルキルボロン酸の具体的なものとしては、メチルボロン酸、エチルボロン酸、イソプロピルボロン酸、n−プロピルボロン酸、n−ブチルボロン酸、イソブチルボロン酸、n−ヘキシルボロン酸、シクロヘキシルボロン酸、フェニルボロン酸、3,5−ジフルオロフェニルボロン酸、ペンタフルオロフェニルボロン酸、3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニルボロン酸等が挙げられる。これらの中では、メチルボロン酸、n−ブチルボロン酸、イソブチルボロン酸、3,5−ジフルオロフェニルボロン酸、ペンタフルオロフェニルボロン酸が好ましい。
これらは1種単独でまたは2種以上組み合わせて用いられる。
このようなアルキルボロン酸と反応させる有機アルミニウム化合物として具体的には、前記(β−1a)に属する有機アルミニウム化合物として例示したものと同様の有機アルミニウム化合物が挙げられる。これらのうち、トリアルキルアルミニウム、トリシクロアルキルアルミニウムが好ましく、特にトリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウムが好ましい。これらは1種単独でまたは2種以上組み合わせて用いられる。
上記のような(β−2)有機アルミニウムオキシ化合物は、1種単独でまたは2種以上組み合わせて用いられる。
・(β−3)メタロセン化合物(α)と反応してイオン対を形成する化合物
本発明で必要に応じて用いられる、(β−3)メタロセン化合物(α)と反応してイオン対を形成する化合物は、メタロセン化合物(α)と反応してイオン対を形成する化合物である。従って、少なくともメタロセン化合物(α)と接触させてイオン対を形成するものは、この化合物に含まれる。
このような化合物としては、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、米国特許5321106号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などが挙げられる。さらに、ヘテロポリ化合物およびイソポリ化合物もあげることができる。
具体的には、ルイス酸としては、BR3(Rは、フッ素、メチル基、トリフルオロメチル基などの置換基を有していてもよいフェニル基またはフッ素である)で示される化合物が挙げられ、例えば、トリフルオロボロン、トリフェニルボロン、トリス(4−フルオロフェニル)ボロン、トリス(3,5−ジフルオロフェニル)ボロン、トリス(4−フルオロメチルフェニル)ボロン、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボロン、トリス(p−トリル)ボロン、トリス(o−トリル)ボロン、トリス(3,5−ジメチルフェニル)ボロンなどが挙げられる。
イオン性化合物としては、例えば下記一般式(iii)で表される化合物が挙げられる
Figure 2013099876
式(iii)中、R17+としては、H+、カルボニウムカチオン、オキソニウムカチオン、アンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、シクロヘプチルトリエニルカチオン、遷移金属を有するフェロセニウムカチオンなどが挙げられる。
18〜R21は、互いに同一でも異なっていてもよい有機基、好ましくはアリール基または置換アリール基である。
前記カルボニウムカチオンとして具体的には、トリフェニルカルボニウムカチオン、トリ(メチルフェニル)カルボニウムカチオン、トリ(ジメチルフェニル)カルボニウムカチオンなどの三置換カルボニウムカチオンなどが挙げられる。
前記アンモニウムカチオンとして具体的には、トリメチルアンモニウムカチオン、トリエチルアンモニウムカチオン、トリ(n−プロピル)アンモニウムカチオン、トリ(n−ブチル)アンモニウムカチオンなどのトリアルキルアンモニウムカチオン; N,N−ジメチルアニリニウムカチオン、N,N−ジエチルアニリニウムカチオン、N,N,2,4,6−ペンタメチルアニリニウムカチオンなどのN,N−ジアルキルアニリニウムカチオン; ジ(イソプロピル)アンモニウムカチオン、ジシクロヘキシルアンモニウムカチオンなどのジアルキルアンモニウムカチオンなどが挙げられる。
前記ホスホニウムカチオンとして具体的には、トリフェニルホスホニウムカチオン、トリ(メチルフェニル)ホスホニウムカチオン、トリ(ジメチルフェニル)ホスホニウムカチオンなどのトリアリールホスホニウムカチオンなどが挙げられる。
17+としては、カルボニウムカチオン、アンモニウムカチオンなどが好ましく、特にトリフェニルカルボニウムカチオン、N,N−ジメチルアニリニウムカチオン、N,N−ジエチルアニリニウムカチオンが好ましい。
またイオン性化合物として、トリアルキル置換アンモニウム塩、N,N−ジアルキルアニリニウム塩、ジアルキルアンモニウム塩、トリアリールホスフォニウム塩なども挙げられる。
トリアルキル置換アンモニウム塩として具体的には、例えばトリエチルアンモニウムテトラフェニルボレート、トリ(n−プロピル)アンモニウムテトラフェニルボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラフェニルボレート、トリメチルアンモニウムテトラ(p−トリル)ボレート、トリメチルアンモニウムテトラ(o−トリル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ(n−プロピル)アンモニウムテトラ(o,p−ジメチルフェニル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラ(m,m−ジメチルフェニル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラ(p−トリフルオロメチルフェニル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラ(3,5−ジトリフルオロメチルフェニル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラ(o−トリル)ボレートなどが挙げられる。
N,N−ジアルキルアニリニウム塩として具体的には、例えばN,N−ジメチルアニリニウムテトラフェニルボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラフェニルボレート、N,N,2,4,6−ペンタメチルアニリニウムテトラフェニルボレートなどが挙げられる。
ジアルキルアンモニウム塩として具体的には、例えばジ(n−プロピル)アンモニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ジシクロヘキシルアンモニウムテトラフェニルボレートなどが挙げられる。
さらにイオン性化合物として、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、フェロセニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムペンタフェニルシクロペンタジエニル錯体、N,N−ジエチルアニリニウムペンタフェニルシクロペンタジエニル錯体、下記式(iv)または(v)で表されるホウ素化合物なども挙げられる。
Figure 2013099876
(式(iv)中、Etはエチル基を示す。)
Figure 2013099876
ボラン化合物として具体的には、例えばデカボラン(14); ビス〔トリ(n−ブチル)アンモニウム〕ノナボレート、ビス〔トリ(n−ブチル)アンモニウム〕デカボレート、ビス〔トリ(n−ブチル)アンモニウム〕ウンデカボレート、ビス〔トリ(n−ブチル)アンモニウム〕ドデカボレート、ビス〔トリ(n−ブチル)アンモニウム〕デカクロロデカボレート、ビス〔トリ(n−ブチル)アンモニウム〕ドデカクロロドデカボレートなどのアニオンの塩; トリ(n−ブチル)アンモニウムビス(ドデカハイドライドドデカボレート)コバルト酸塩(III)、ビス〔トリ(n−ブチル)アンモニウム〕ビス(ドデカハイドライドドデカボレート)ニッケル酸塩(III)などの金属ボランアニオンの塩などが挙げられる。
カルボラン化合物として具体的には、例えば、4−カルバノナボラン(14)、1,3−ジカルバノナボラン(13)、6,9−ジカルバデカボラン(14)、ドデカハイドライド−1−フェニル−1,3−ジカルバノナボラン、ドデカハイドライド−1−メチル−1,3−ジカルバノナボラン、ウンデカハイドライド−1,3−ジメチル−1,3−ジカルバノナボラン、7,8−ジカルバウンデカボラン(13)、2,7−ジカルバウンデカボラン(13)、ウンデカハイドライド−7,8−ジメチル−7,8−ジカルバウンデカボラン、ドデカハイドライド−11−メチル−2,7−ジカルバウンデカボラン、トリ(n−ブチル)アンモニウム1カルバデカボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウム1−カルバウンデカボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウム1−カルバドデカボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウム1−トリメチルシリル−1−カルバデカボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムブロモ−1−カルバドデカボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウム6−カルバデカボレート(14)、トリ(n−ブチル)アンモニウム6−カルバデカボレート(12)、トリ(n−ブチル)アンモニウム7カルバウンデカボレート(13)、トリ(n−ブチル)アンモニウム7,8−ジカルバウンデカボレート(12)、トリ(n−ブチル)アンモニウム2,9−ジカルバウンデカボレート(12)、トリ(n−ブチル)アンモニウムドデカハイドライド−8−メチル−7,9−ジカルバウンデカボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムウンデカハイドライド−8−エチル−7,9−ジカルバウンデカボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムウンデカハイドライド−8−ブチル−7,9−ジカルバウンデカボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムウンデカハイドライド−8−アリル−7,9−ジカルバウンデカボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムウンデカハイドライド−9−トリメチルシリル−7,8−ジカルバウンデカボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムウンデカハイドライド−4,6−ジブロモ−7−カルバウンデカボレートなどのアニオンの塩; トリ(n−ブチル)アンモニウムビス(ノナハイドライド−1,3−ジカルバノナボレート)コバルト酸塩(III)、トリ(n−ブチル)アンモニウムビス(ウンデカハイドライド−7,8−ジカルバウンデカボレート)鉄酸塩(III)、トリ(n−ブチル)アンモニウムビス(ウンデカハイドライド−7,8−ジカルバウンデカボレート)コバルト酸塩(III)、トリ(n−ブチル)アンモニウムビス(ウンデカハイドライド−7,8−ジカルバウンデカボレート)ニッケル酸塩(III)、トリ(n−ブチル)アンモニウムビス(ウンデカハイドライド−7,8−ジカルバウンデカボレート)銅酸塩(III)、トリ(n−ブチル)アンモニウムビス(ウンデカハイドライド−7,8−ジカルバウンデカボレート)金酸塩(III)、トリ(n−ブチル)アンモニウムビス(ノナハイドライド−7,8−ジメチル−7,8−ジカルバウンデカボレート)鉄酸塩(III)、トリ(n−ブチル)アンモニウムビス(ノナハイドライド−7,8−ジメチル−7,8−ジカルバウンデカボレート)クロム酸塩(III)、トリ(n−ブチル)アンモニウムビス(トリブロモオクタハイドライド−7,8−ジカルバウンデカボレート)コバルト酸塩(III)、トリス〔トリ(n−ブチル)アンモニウム〕ビス(ウンデカハイドライド−7−カルバウンデカボレート)クロム酸塩(III)、ビス〔トリ(n−ブチル)アンモニウム〕ビス(ウンデカハイドライド−7−カルバウンデカボレート)マンガン酸塩(IV)、ビス〔トリ(n−ブチル)アンモニウム〕ビス(ウンデカハイドライド−7−カルバウンデカボレート)コバルト酸塩(III)、ビス〔トリ(n−ブチル)アンモニウム〕ビス(ウンデカハイドライド−7−カルバウンデカボレート)ニッケル酸塩(IV)などの金属カルボランアニオンの塩などが挙げられる。
ヘテロポリ化合物は、ケイ素、リン、チタン、ゲルマニウム、ヒ素もしくは錫からなる原子と、バナジウム、ニオブ、モリブデンおよびタングステンから選ばれる1種または2種以上の原子からなっている。具体的には、リンバナジン酸、ゲルマノバナジン酸、ヒ素バナジン酸、リンニオブ酸、ゲルマノニオブ酸、シリコノモリブデン酸、リンモリブデン酸、チタンモリブデン酸、ゲルマノモリブデン酸、ヒ素モリブデン酸、錫モリブデン酸、リンタングステン酸、ゲルマノタングステン酸、錫タングステン酸、リンモリブドバナジン酸、リンタングストバナジンン酸、ゲルマノタングストバナジンン酸、リンモリブドタングストバナジン酸、ゲルマノモリブドタングストバナジン酸、リンモリブドタングステン酸、リンモリブドニオブ酸、これらの酸の塩、例えば周期律表第1族または2族の金属、具体的には、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等との塩、およびトリフェニルエチル塩等の有機塩、およびイソポリ化合物を使用できるが、この限りではない。
ヘテロポリ化合物およびイソポリ化合物としては、上記の化合物の中の1種に限らず、2種以上用いることができる。
上記のような(β−3)メタロセン化合物(α)と反応してイオン対を形成する化合物は、1種単独でまたは2種以上組み合わせて用いられる。
〔(γ)微粒子状担体〕
本発明において4−メチル−1−ペンテン共重合体(B)の製造に好ましく用いられるメタロセン触媒は、必要に応じて(γ)微粒子状担体を含んでいてもよい。
該共重合体(B)の製造方法においては、上記したオレフィン重合触媒を、(γ)微粒子状担体に担持させて用いてもよい。特に、後述する担持触媒を用いた塊状重合においては、(γ)微粒子状担体に担持させた形態が好んで利用される。
(γ)微粒子状担体は、無機又は有機の化合物であって顆粒状ないしは微粒子状の固体である。
このうち無機化合物としては、多孔質酸化物、無機ハロゲン化物、粘土、粘土鉱物またはイオン交換性層状化合物が好ましい。多孔質酸化物として、具体的にはSiO2、Al23、MgO、ZrO、TiO2、B23、CaO、ZnO、BaO、ThO2等、又はこれらを含む複合物または混合物、例えば天然または合成ゼオライト、SiO2−MgO、SiO2−Al23、SiO2−TiO2、SiO2−V25、SiO2−Cr23、SiO2−TiO2−MgO等を使用することができる。これらのうち、SiO2および/またはAl23を主成分とするものが好ましい。
なお、上記無機酸化物は、少量のNa2CO3、K2CO3、CaCO3、MgCO3、Na2SO4、Al2(SO43、BaSO4、KNO3、Mg(NO32、Al(NO33、Na2O、K2O、Li2Oなどの炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、酸化物成分を含有していても指し支えない。
無機ハロゲン化物としては、MgCl2、MgBr2、MnCl2、MnBr2等が用いられる。無機ハロゲン化物は、そのまま用いてもよいし、ボールミル、振動ミルにより粉砕した後に用いてもよい。また、アルコールなどの溶媒に無機ハロゲン化物を溶解させた後、析出剤によってを微粒子状に析出させたものを用いることもできる。
粘土は、通常粘土鉱物を主成分として構成される。また、イオン交換性層状化合物は、イオン結合などによって構成される面が互いに弱い結合力で平行に積み重なった結晶構造を有する化合物であり、含有するイオンが交換可能なものである。大部分の粘土鉱物はイオン交換性層状化合物である。また、これらの粘土、粘土鉱物、イオン交換性層状化合物としては、天然産のものに限らず、人工合成物を使用することもできる。
また、粘土、粘土鉱物またはイオン交換性層状化合物として、粘土、粘土鉱物、また、六方細密パッキング型、アンチモン型、CdCl2型、CdI2型などの層状の結晶構造を有するイオン結晶性化合物などを例示することができる。
このような粘土、粘土鉱物としては、カオリン、ベントナイト、木節粘土、ガイロメ粘土、アロフェン、ヒシンゲル石、パイロフィライト、ウンモ群、モンモリロナイト群、バーミキュライト、リョクデイ石群、パリゴルスカイト、カオリナイト、ナクライト、ディッカイト、ハロイサイトなどが挙げられ、イオン交換性層状化合物としては、α−Zr(HAsO42・H2O、α−Zr(HPO42、α−Zr(KPO42・3H2O、α−Ti(HPO42、α−Ti(HAsO42・H2O、α−Sn(HPO42・H2O、γ−Zr(HPO42、γ−Ti(HPO42、γ−Ti(NH4PO42・H2Oなどの多価金属の結晶性酸性塩などが挙げられる。
このような粘土、粘土鉱物またはイオン交換性層状化合物は、水銀圧入法で測定した半径20Å以上の細孔容積が0.1cc/g以上のものが好ましく、0.3〜5cc/gのものが特に好ましい。ここで、細孔容積は、水銀ポロシメーターを用いた水銀圧入法により、細孔半径20〜3×104Åの範囲について測定される。
半径20Å以上の細孔容積が0.1cc/gより小さいものを担体として用いた場合には、高い重合活性が得られにくい傾向がある。
粘土、粘土鉱物には、化学処理を施すことも好ましい。
化学処理としては、表面に付着している不純物を除去する表面処理、粘土の結晶構造に影響を与える処理など、何れも使用できる。化学処理として具体的には、酸処理、アルカリ処理、塩類処理、有機物処理などが挙げられる。酸処理は、表面の不純物を取り除くほか、結晶構造中のAl、Fe、Mgなどの陽イオンを溶出させることによって表面積を増大させる。アルカリ処理では粘土の結晶構造が破壊され、粘土の構造の変化をもたらす。
また、塩類処理、有機物処理では、イオン複合体、分子複合体、有機誘導体などを形成し、表面積や層間距離を変えることができる。
イオン交換性層状化合物は、イオン交換性を利用し、層間の交換性イオンを別の大きな嵩高いイオンと交換することにより、層間が拡大した状態の層状化合物であってもよい。
このような嵩高いイオンは、層状構造を支える支柱的な役割を担っており、通常ピラーと呼ばれる。また、このように層状化合物の層間に別の物質を導入することをインターカレーションという。インターカレーションするゲスト化合物としては、TiCl4、ZrCl4などの陽イオン性無機化合物、Ti(OR)4、Zr(OR)4、PO(OR)3、B(OR)3などの金属アルコキシド(Rは炭化水素基など)、[Al134(OH)247+、[Zr4(OH)142+、[Fe3O(OCOCH36+などの金属水酸化物イオンなどが挙げられる。これらの化合物は単独でまたは2種以上組み合わせて用いられる。また、これらの化合物をインターカレーションする際に、Si(OR)4、Al(OR)3、Ge(OR)4などの金属アルコキシド(Rは炭化水素基など)などを加水分解して得た重合物、SiO2などのコロイド状無機化合物などを共存させることもできる。また、ピラ−としては、上記金属水酸化物イオンを層間にインターカレーションした後に加熱脱水することにより生成する酸化物などが挙げられる。
粘土、粘土鉱物、イオン交換性層状化合物は、そのまま用いてもよく、またボールミル、ふるい分けなどの処理を行った後に用いてもよい。また、新たに水を添加吸着させ、あるいは加熱脱水処理した後に用いてもよい。さらに、単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
イオン交換性層状珪酸塩を用いた場合は、担体として機能に加えて、そのイオン交換性の性質及び層状構造を利用することにより、アルキルアルミノキサンのような有機アルミニウムオキシ化合物の使用量を減らすことも可能である。イオン交換性層状珪酸塩は、天然には主に粘土鉱物の主成分として産出されるが、特に天然産のものに限らず、人口合成物であってもよい。粘土、粘土鉱物、イオン交換性層状珪酸塩の具体例としては、カオリナイト、モンモリロナイト、ヘクトライト、ベントナイト、スメクタイト、バーミキュライト、テニオライト、合成雲母、合成ヘクトライト等を挙げることができる。
有機化合物としては、粒径が5〜300μmの範囲にある顆粒状ないしは微粒子状固体を挙げることができる。具体的には、エチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテンなどの炭素原子数が2〜14のα−オレフィンを主成分として生成される(共)重合体またはビニルシクロヘキサン、スチレンを主成分として生成される(共)重合体、もしくは共重合体、またはこれら重合体にアクリル酸、アクリル酸エステル、無水マレイン酸等の極性モノマーを共重合またはグラフト重合させて得られる極性官能基を有する重合体または変成体を例示することができる。これらの粒子状担体は、単独でまたは2種以上組み合わせて用いることができる。
〔重合条件〕
本発明では、該共重合体(B)を得るための4−メチル−1−ペンテンと特定のα−オレフィンとの重合は溶解重合、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できる。液相重合法においては、不活性炭化水素溶媒を用いてもよく、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;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン、メチルシクロヘキサンなどの脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素;エチレンクロリド、クロロベンゼン、ジクロロメタン、リクロロメタン、テトラクロロメタンなどのハロゲン化炭化水素またはこれらの混合物などを挙げることができる。また4−メチル−1−ペンテンを含んだオレフィン類自身を溶媒とする塊状重合を実施することもできる。
また、重合条件を段階的に変えて製造する所謂多段重合を行うこともできる。例えば、水素使用量、または4−メチル−1−ペンテンとオレフィンとの比率の異なる2種の条件で段階的に重合を実施することにより所望の広い分子量分布、または広い組成分布の該共重合体(B)を得ることも可能である。また、4−メチル−1−ペンテンの単独重合と4−メチル−1−ペンテンと他のオレフィンとの共重合を段階的に行うことにより、組成分布が制御された該共重合体(B)を得ることも可能である。
重合を行うに際して、成分(α)は、反応容積1リットル当り、周期律表第4族金属原子換算で通常10-8〜10-2モル、好ましくは10-7〜10-3モルとなるような量で用いられる。
また、成分(β)を用いる場合、成分(β−1)は、成分(β−1)と、成分(α)中の遷移金属原子(M)とのモル比〔(β−1)/M〕が、通常0.01〜100000、好ましくは0.05〜50000となるような量で用いられる。
(β−2)は、(β−2)中のアルミニウム原子と、(α)中の遷移金属原子(M)とのモル比〔(β−2)/M〕が、通常10〜500000、好ましくは20〜100000となるような量で用いられる。
(β−3)は、(β−3)と、(α)中の遷移金属原子(M)とのモル比〔(β−3)/M〕が、通常1〜10、好ましくは1〜5となるような量で用いられる。
重合温度は、通常−50〜200℃、好ましくは0〜100℃、より好ましくは20〜100℃の範囲である。重合温度が低すぎると単位触媒あたりの重合活性や熱回収効率などの面で、工業的には不利な傾向がある。
重合圧力は、通常常圧〜10MPaゲージ圧、好ましくは常圧〜5MPaゲージ圧の条件下であり、重合反応は、回分式、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の異なる2段以上に分けて行うことも可能である。
重合に際して生成ポリマーの分子量や重合活性を制御する目的で水素を添加することができ、その量はオレフィン1kgあたり0.001〜100NL程度が適当である。
<4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物の製造方法>
本発明の4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物の製造方法について説明する。
該(共)重合体組成物は、上述の(A)、(B)の各成分を特定の量で配合し、さらに必要に応じて、後述する添加剤、α−オレフィン重合体(C)を配合・混合することにより得ることができる。
各成分の混合方法については、種々公知の方法、例えば、多段重合法、プラストミル、ヘンシェルミキサー、V−ブレンダー、リボンブレンダー、タンブラー、ブレンダー、ニーダールーダー等で混合する方法、あるいは混合後、一軸押出機、二軸押出機、ニーダー、バンバリーミキサー等で溶融混練後、造粒あるいは粉砕する方法を採用することができる。該方法により、各成分および添加剤が均一に分散混合された高品質の該(共)重合体組成物を得ることができる。
〔添加剤〕
本発明における該(共)重合体組成物には、その成形性をさらに改善させる、すなわち結晶化温度を高め結晶化速度を速めるために、特定の任意成分である核剤が配合されていてもよい。この場合、例えば核剤はジベンジリデンソルビトール系核剤、リン酸エステル塩系核剤、ロジン系核剤、安息香酸金属塩系核剤、フッ素化ポリエチレン、2,2−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)リン酸ナトリウム、ピメリン酸やその塩、2,6−ナフタレン酸ジカルボン酸ジシクロヘキシルアミド等であり、配合量は特に制限されないが、該(共)重合体組成物100重量部に対して0.1〜1重量部程度があることが好ましい。配合タイミングに特に制限は無く、重合中、重合後、あるいは成形加工時での添加が可能である。
該(共)重合体組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、さらに必要に応じて、二次抗酸化剤、耐熱安定剤、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、滑剤、染料、顔料、天然油、合成油、ワックス、充填剤、塩酸吸収剤や、他のオレフィン重合体などを配合することができる。配合量は特に制限されないが、該(共)重合体組成物100重量部に対して、通常0〜50重量部、好ましくは0〜30重量部、さらに好ましくは0〜10重量部、特に好ましくは0〜1重量部である。
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、あるいはこれらを数種類組み合わせたものが使用できる。
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、ステアリン酸などの飽和または不飽和脂肪酸のナトリウム、カルシウム、マグネシウム塩などがあげられ、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。またかかる滑剤の配合量は、該(共)重合体組成物100重量部に対して通常0.1〜3重量部、好ましくは0.1〜2重量部程度であることが望ましい。
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、あるいはこれらの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好ましい。これらのうちでは、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。これらの脂肪酸アミドは本発明の該重合体組成物100重量部に対して、通常0.01〜5重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、テトラフロロエチレン樹脂、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をあげることができる。これらのうちでは、微粉末シリカおよび架橋されたアクリル、メタクリル樹脂粉末が好ましい。
他のオレフィン重合体としては、本発明にかかる(共)重合体(A)、共重合体(B)およびα−オレフィン重合体(C)とは異なる、公知のエチレン系重合体、プロピレン系重合体、プテン系重合体、環状オレフィン共重合体が挙げられる。エチレン系重合体とは、エチレン/プロピレン共重合体、エチレン/ブテン共重合体、エチレン/ヘキセン共重合体、エチレン/オクテン共重合体等の共重合体が、プロピレン系重合体としては、プロピレン/エチレン共重合体、プロピレン/ブテン共重合体、プロピレン/ブテン/エチレン共重合体などの共重合体が、ブテン系重合体とは、プテン/プロピレン共重合体、ブテン・エチレン共重合体などの共重合体が含まれる。
[4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物の好ましい態様]
4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物の好ましい態様としては、以下に記載する4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物(X)、より好ましい態様としては、4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物(X1)〜(X6)が挙げられる。
以下、それぞれの組成物について、その特徴を詳説する。なお、各々の組成物は、上述した4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物の製造方法に準じて得ることができる。
・4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物(X)
本発明において4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物(X)は、異なる2種以上の4−メチル−1−ペンテン(共)重合体を含み、より詳細には、4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)1〜99重量部、好ましくは5〜90重量部、より好ましくは10〜90重量部、さらにより好ましくは20〜80重量部と、4−メチル−1−ペンテン共重合体(B)99〜1重量部、好ましくは95〜10重量部、より好ましくは90〜10重量部、さらにより好ましくは80〜20重量部(ただし、(A)と(B)との合計を100重量部とする)とを含んでなる。
該組成物(X)は、UX−1が、好ましくは99モル%〜65モル%、より好ましくは95〜70モル%であり、UX−2が、好ましくは1モル%〜35モル%、より好ましくは5〜30モル%である。
また、該(共)重合体組成物(X)には、4−メチル−1−ペンテン共重合体(B1)および/または4−メチル−1−ペンテン共重合体(B2)が含まれることが好ましく、B1とB2の混合比((B1)/(B2))は100/0〜0/100であり、該混合比は所望の該(共)重合体組成物(X)の物性を得るために任意に変化させることができる。このような範囲で各成分が含まれる組成物は、耐熱性、成形性、機械特性、透明性と伸びや靭性のバランスに優れるため、該組成物からなる成形体は、このような優れた効果を引き継ぎ、耐熱性や透明性に優れ、かつ均一に延伸成形されたものが得られる傾向にある点で好ましい。
ここで、透明性と耐熱性、さらに延伸性の観点から、該UX−1は、好ましくは95〜72モル%、より好ましくは93〜75モル%であり、UX−2は、好ましくは5〜28モル%、より好ましくは7〜25モル%である(ただし、UX−1とUX−2の合計を100モル%とする)。
・4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物(X1)
本発明において、4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物(X1)は、
4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)10〜90重量部、好ましくは15〜85重量部、より好ましくは20〜80重量部と、4−メチル−1−ペンテン共重合体(B)として4−メチル−1−ペンテン共重合体(B1)90〜10重量部、好ましくは85〜15重量部、より好ましくは80〜20重量部(ただし、(A)と(B1)との合計を100重量部とする)とを含んでなる。
該組成物(X1)は、組成物中に含まれる全(共)重合体に由来する4−メチル−1−ペンテンから導かれる構成単位の総量(UX1−1)が95〜70モル%、組成物中に含まれる全(共)重合体に由来する炭素原子数2〜20のα−オレフィン(4−メチル−1−ペンテンを除く)から導かれる構成単位の総量(UX1−2)が5〜30モル%(ただし、UX1−1およびUX1−2の合計を100モル%とする)であることが好ましい。
さらに、要件(B1−a)として、U3が99〜83モル%、U4が1〜17モル%(ただし、U3とU4の合計を100モル%とする)を満たす該共重合体(B1)を含む組成物は、より透明性、伸びや靭性に優れ、特に耐熱性に優れるため、好ましい。
該組成物(X1)は、特に透明性、耐熱性に優れるため、該組成物からなる成形体はこのような優れた効果を引き継ぎ、耐熱性に優れ、透明で均一延伸性に優れたものが得られる傾向にある点で好ましい。
ここで、透明性と耐熱性の観点から、UX1−1は、好ましくは95〜80モル%、より好ましくは95〜82モル%、さらにより好ましくは95〜85モル%であり、UX1−2は、好ましくは5〜20モル%、より好ましくは5〜18モル%、さらにより好ましくは5〜15モル%である(ただし、UX1−1およびUX1−2の合計を100モル%とする)。
・4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物(X2)
4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物(X2)は、4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)10〜90重量部、好ましくは50〜90重量部、より好ましくは60〜85重量部と、4−メチル−1−ペンテン共重合体(B)として4−メチル−1−ペンテン共重合体(B2)90〜10重量部、好ましくは50〜10重量部、より好ましくは40〜15重量部(ただし(A)と(B2)との合計を100重量部とする)とを含んでなる。
該組成物(X2)は、組成物中に含まれる全(共)重合体に由来する4−メチル−1−ペンテンから導かれる構成単位の総量(UX2−1)が95〜70モル%、好ましくは95〜75モル%、より好ましくは93〜75モル%であり、組成物中に含まれる全(共)重合体に由来する炭素原子数2〜20のα−オレフィン(4−メチル−1−ペンテンを除く)から導かれる構成単位の総量(UX1−2)が5〜30モル%、好ましくは5〜25モル%、より好ましくは7〜25モル%(ただし、UX2−1およびUX2−2の合計を100モル%とする)であることが好ましい。
該組成物(X2)は、特に柔軟な(B2)が、(A)中に透明性を損なうことなく分散するため、伸び、柔軟性および耐衝撃性に優れるため、該組成物からなる成形体はこのような優れた効果を引き継ぎ、柔軟性に優れ、耐衝撃性に優れたたものが得られる傾向にある点で好ましい。
・4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物(X3)
本発明において、4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物(X3)は、4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)10〜90重量部と、4−メチル−1−ペンテン共重合体(B)として4−メチル−1−ペンテン共重合体(B1)および4−メチル−1−ペンテン共重合体(B2)の合計として90〜10重量部(ただし、(A)と(B)の合計を100重量部とし、(B1)と(B2)の混合比((B1)/(B2))は、99/1〜1/99である)を含んでなる。
該組成物(X3)は、組成物中に含まれる全(共)重合体に由来する4−メチル−1−ペンテンから導かれる構成単位の総量(UX3−1)は好ましくは95〜70モル%、組成物中に含まれる全(共)重合体に由来する炭素原子数2〜20のα−オレフィン(4−メチル−1−ペンテンを除く)から導かれる構成単位の総量(UX3−2)が30〜5モル%(ただし、UX3−1およびUX3−2の合計を100モル%とする)である。
これらのうち、該(共)重合体(A)は、好ましくは15〜90重量部、より好ましくは20〜90重量部、さらにより好ましくは30〜85重量部であり、該共重合体(B)は、好ましくは85〜10重量部、より好ましくは80〜10重量部、さらにより好ましくは70〜15重量部である(ただし(A)と(B)の合計を100重量部とする)。
該組成物(X3)の好ましい態様の一つは、該(共)重合体(A)が、50〜90重量部、好ましくは55〜85重量部であり、該共重合体(B)は50〜10重量部、好ましくは45〜15重量部である(ただし、(A)と(B)の合計を100重量部とする)。
該共重合体(B1)と該共重合体(B2)の混合比((B1)/(B2))が、好ましくは90/10〜10/90、より好ましくは70/30〜15/85、さらに好ましくは60/40〜15/85、特に好ましくは50/50〜15/85であると、延伸性やブロー成形性に優れた成形体が得られる傾向にあるため、好ましい。
また、該共重合体(B1)と該共重合体(B2)の混合比((B1)/(B2))が、好ましくは90/10〜10/90、より好ましくは85/15〜30/70、さらに好ましくは85/15〜40/60、特に好ましくは85/15〜50/50であると、耐熱性に優れた成形体が得られる傾向にあるため、好ましい。
また、UX3−1は、好ましくは95〜75モル%、より好ましくは93〜75モル%であり、UX3−2は、好ましくは5〜25モル%、より好ましくは7〜25モル%である(ただし、UX3−1およびUX3−2の合計を100モル%とする)。
該組成物(X3)は、(B1)の特性である透明性、耐熱性を付与され、さらに(B2)の特性である柔軟性、伸び、耐衝撃性が付与されるため、好ましい。該組成物からなる中空成形体は、このような優れた効果を引き継ぎ、耐熱性に優れ、透明性が高く寸法安定性に優れたものが得られるため、好ましい。また、フィルムは、このような優れた効果を引き継ぎ、耐熱性に優れ、透明性が高く、成形性に優れたものが得られるため、好ましい。
・4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物(X4)〜(X6)
本発明において、4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物(X4)〜(X6)は、4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)、4−メチル−1−ペンテン共重合体(B)と、後述するα−オレフィン重合体(C)を含んでなる。
なお、該共重合体(B)としては、上記4−メチル−1−ペンテン共重合体(B)の説明の箇所で示した通り、該共重合体(B1)および該共重合体(B2)から選ばれる少なくとも1種からなり、その混合比は任意に変化させることができる。
(組成物(X4))
4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物(X4)の好ましい態様は、該(共)重合体(A)を10〜85重量部、好ましくは15〜80重量部、該共重合体(B)を85〜10重量部、好ましくは80〜15重量部、α−オレフィン重合体(C)を3〜30重量部、好ましくは3〜25重量部(ただし(A)、(B)および(C)の合計を100重量部とする)含んでなる。該組成物(X4)は、該共重合体(B)として、該共重合体(B1)と該共重合体(B2)の両方を含み、該共重合体(B)は(B1)と(B2)の合計量であり、かつ、それらの混合比((B1)/(B2))は、前記組成物(X3)の記載を参照できる。
該共重合体(X4)は、該共重合体(B1)および(B2)を含み、さらにα−オレフィン重合体(C)を含むため、(C)のもつ柔軟性、延展性を組成物に付与できるという理由から、良好な延伸性、強靭性を得られるため、好ましい。
該組成物(X4)は、該組成物(X3)にα−オレフィン重合体(C)を含む態様であり、該組成物(X3)の効果も含まれる。
該重合体組成物(X4)は、組成物中に含まれる全(共)重合体に由来する4−メチル−1−ペンテンから導かれる構成単位の総量(UX4−1)が95〜65モル%、組成物中に含まれる全(共)重合体に由来する炭素原子数2〜20のα−オレフィン(4−メチル−1−ペンテンを除く)から導かれる構成単位の総量(UX4−2)が5〜35モル%である(ただし、UX4−1およびUX4−2の合計を100モル%とする)。
(組成物(X5))
4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物(X5)の好ましい態様は、該(共)重合体(A)を7〜90重量部、好ましくは10〜85重量部、該共重合体(B)を90〜7重量部、好ましくは85〜10重量部、α−オレフィン重合体(C)を0.9〜30重量部、好ましくは1〜25重量部(ただし(A)、(B)および(C)の合計を100重量部とする)含んでなる。該組成物(X5)は、該共重合体(B)として該共重合体(B1)を含む。
該共重合体(X5)は、α−オレフィン重合体(C)を含むことから、該共重合体(B2)を含まなくても、(C)のもつ柔軟性、延展性を組成物に付与できるという理由から、良好な延伸性、強靭性を得られるため、好ましい。
該組成物(X5)は、該組成物(X1)にα−オレフィン重合体(C)を含む態様であり、該組成物(X1)の効果も含まれる。
また、該組成物(X5)は、組成物中に含まれる全(共)重合体に由来する4−メチル−1−ペンテンから導かれる構成単位の総量(UX5−1)は好ましくは95〜65モル%、組成物中に含まれる全(共)重合体に由来する炭素原子数2〜20のα−オレフィン(4−メチル−1−ペンテンを除く)から導かれる構成単位の総量(UX5−2)が35〜5モル%(ただし、UX5−1およびUX5−2の合計を100モル%とする)である。
4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物(X4)または(X5)の好ましい他の態様としては、該組成物(X1)もしくは該組成物(X3)100重量部に対して、α−オレフィン重合体(C)1〜40重量部を含むものが挙げられる。該組成物(X1)にα−オレフィン重合体(C)が含有された態様とは、該(共)重合体(A)、該共重合体(B1)とα−オレフィン重合体(C)を含むものであり、該組成物(X3)にα−オレフィン重合体(C)が含有された態様とは、該(共)重合体(A)、該共重合体(B1)、該共重合体(B2)とα−オレフィン重合体(C)を含むものに相当する。なお、該態様においても、上述した4−メチル−1−ペンテンから導かれる構成単位の総量と炭素原子数2〜20のα−オレフィン(4−メチル−1−ペンテンを除く)から導かれる構成単位の総量の範囲を満たす。
(組成物(X6))
4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物(X6)の好ましい態様は、該(共)重合体(A)を7〜90重量部、好ましくは10〜85重量部、該共重合体(B)を90〜7重量部、好ましくは85〜10重量部、α−オレフィン重合体(C)を0.9〜30重量部、好ましくは5〜25重量部、より好ましくは10〜25重量部(ただし(A)、(B)および(C)の合計を100重量部とする)含んでなる。該組成物(X5)は、該共重合体(B)として該共重合体(B2)を含む。
該共重合体(X6)は、α−オレフィン重合体(C)を含むことから、該共重合体(B1)を含まなくても、(C)のもつ柔軟性、延展性を組成物に付与できるという理由から、良好な延伸性、強靭性を得られるため、好ましい。
該組成物(X6)は、該組成物(X2)にα−オレフィン重合体(C)を含む態様であり、好ましくは後述する特定の融点を有するα−オレフィン重合体(C)を含む態様であり、該組成物(X2)の効果も含まれる。
また、該組成物(X6)は、組成物中に含まれる全(共)重合体に由来する4−メチル−1−ペンテンから導かれる構成単位の総量(UX6−1)は好ましくは95〜65モル%、組成物中に含まれる全(共)重合体に由来する炭素原子数2〜20のα−オレフィン(4−メチル−1−ペンテンを除く)から導かれる構成単位の総量(UX6−2)が5〜35モル%(ただし、UX6−1およびUX6−2の合計を100モル%とする)である。
また、該重合体組成物(X4)〜(X6)中の、組成物中に含まれる全(共)重合体に由来する4−メチル−1−ペンテンから導かれる構成単位の総量(UX4−1、UX5−1またはUX6−1)が好ましくは90〜68モル%、より好ましくは88〜70モル%であり、組成物中に含まれる全(共)重合体に由来する炭素原子数2〜20のα−オレフィン(4−メチル−1−ペンテンを除く)から導かれる構成単位の総量(UX4−2、UX5−2またはUX6−2)が好ましくは10〜32モル%、より好ましくは12〜30モル%である(ただし、UX4−1およびUX4−2の合計を100モル%とする。または、UX5−1およびUX5−2の合計を100モル%とする。UX6−1およびUX6−2の合計を100モル%とする)。
本発明において、4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物の他の態様は、4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)5〜90重量部重量部、4−メチル−1−ペンテン共重合体(B)90〜10重量部と、後述するα−オレフィン重合体(C)1〜40重量部(ただし(A)、(B)および(C)の合計を100重量部とする)とを含んでなる。
(α−オレフィン重合体(C))
α−オレフィン重合体(C)としては、本発明に係る(共)重合体(A)、共重合体(B1)および(B2)とは異なり、炭素原子数2〜20のα−オレフィンから選ばれる1種類または2種類以上のオレフィンの重合体であり、例えばオレフィンの単独重合体や、二元以上の共重合体が挙げられる。例えば、二元共重合体の場合、各オレフィンの構成単位は、一方が50〜99重量%、もう一方が1〜50重量%(構成単位の全量を100重量%とする)であればよいが特に制限はない。また、三元以上の共重合体の場合には、各々のオレフィンの構成比率は任意に決定される。
炭素原子数2〜20の直鎖状のα−オレフィンとしては、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−オクタデセン、1−エイコセンなどのα−オレフィンが挙げられ、好ましくは炭素原子数2〜15、より好ましくは2〜10の直鎖状のα−オレフィンが挙げられる。特に好ましいものとしては、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテンである。
また、炭素原子数4〜20の分岐状のα−オレフィンとしては、イソブテン、3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、3−エチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、4,4−ジメチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ヘキセン、4−エチル−1−ヘキセン、3−エチル−1−ヘキセンなどのα−オレフィンが挙げられ、好ましくは炭素原子数4〜15、より好ましくは4〜10の分岐状のα−オレフィンが挙げられる。
該重合体組成物(X4)で用いられるα−オレフィン重合体(C)を構成するオレフィンとして、好ましくは、エチレン、プロピレンおよび1−ブテンから選ばれる少なくとも1種類の構成単位50〜100重量%、より好ましくは55〜100重量%と、エチレンおよび炭素原子数3〜20のα−オレフィンから選ばれる構成単位(ただし、前記オレフィンと同様のオレフィンを除く)0〜50重量%、より好ましくは0〜45重量%(構成単位の全量を100モル%とする)で含有する。ここで、構成単位100重量%とは、単独重合体を意味する。
α−オレフィン重合体(C)は、好ましくはJIS K−6721に準拠して、190℃または230℃で2.16kgの荷重にて測定したMFRが0.01〜100g/10分の範囲にあり、密度が830〜930kg/m3の範囲である。
α−オレフィン重合体(C)は、135℃デカリン中で測定した極限粘度[η]が通常0.1〜10dL/g、より好ましくは0.5〜5dL/gである。
α−オレフィン重合体(C)の融点は、特に限定されないが、耐熱性、強度の理由から、100℃以上が好ましく、110〜170℃がより好ましい。特に、該融点を有するα−オレフィン重合体(C)が、該組成物(X6)に含まれると、より耐熱性、強度が向上するため、好ましい。
α−オレフィン重合体(C)は、上述した構成単位の他に、本発明の目的を損なわない範囲で、他の重合性モノマーから導かれる単位を含有していてもよい。
このような他の重合性モノマーとしては、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ビニル化合物類; 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−イソプロペンル−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などが挙げられる。
α−オレフィン重合体(C)は、このような他の重合性モノマーから導かれる単位を、重合体(C)を構成する全構成単位100モル%に対して、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%以下の量で含有していてもよい。
α−オレフィン重合体(C)としては、具体的には、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン・プロピレンランダム共重合体、エチレン・1−ブテンランダム共重合体、エチレン・プロピレン・1−ブテンランダム共重合体、エチレン・1−ヘキセンランダム共重合体、エチレン・1−オクテンランダム共重合体、エチレン・プロピレン・エチリデンノルボルネンランダム共重合体、エチレン・プロピレン・ビニリデンノルボルネンランダム共重合体、エチレン・1−ブテン・エチリデンノルボルネンランダム共重合体、エチレン・1−ブテン・1−オクテンランダム共重合体、プロピレン・1−ブテンランダム共重合体、プロピレン・1−ヘキセンランダム共重合体、プロピレン・1−オクテンランダム共重合体、ブテン・1−ヘキセンランダム共重合体、ブテン・1−オクテンランダム共重合体、4−メチル−1−ペンテン・ヘキセン共重合体などが挙げられる。これらのうちでも、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン・プロピレンランダム共重合体、エチレン・1−ブテンランダム共重合体、エチレン・プロピレン・1−ブテンランダム共重合体、エチレン・1−ブテン・1−オクテンランダム共重合体、エチレン・1−ヘキセンランダム共重合体、エチレン・1−オクテンランダム共重合体、プロピレン・1−ブテンランダム共重合体、プロピレン・1−オクテンランダム共重合体、4−メチル−1−ペンテン・ヘキセン共重合体などが特に好ましく用いられる。これらの共重合体は1種類のみではなく、2種以上併用してもよい。
α−オレフィン重合体(C)を用いることで、特に耐衝撃性と耐寒性とのバランスが向上する。
該α−オレフィン重合体(C)は、バナジウム系触媒、チタン系触媒またはメタロセン系触媒などを用いる従来公知の方法により製造することができる。α−オレフィン重合体(C)として、例えば市販品を用いてもよく、三井化学社製の商品名:「タフマーTM」などを用いてもよい。
〔4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物の変性体〕
本発明の4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物を極性樹脂と混合、積層する場合や金属と積層、接着する場合は、好ましくは上述の該(共)重合体(A)、該共重合体(B)または該(共)重合体組成物中に含まれる(共)重合体などの成分の少なくとも一部が極性化合物によりグラフト変性されていることが好ましい。この際、該(共)重合体組成物の変性体とは、該(共)重合体組成物が直接変性されたもののほか、該(共)重合体(A)や該共重合体(B)がグラフト変性されたものを該重合体組成物の構成要素として有するものも包含する概念である。また、以下においては、該(共)重合体組成物には、変性体も包含されるものとする。
グラフト変性に用いる極性化合物としては、水酸基含有エチレン性不飽和化合物、アミノ基含有エチレン性不飽和化合物、エポキシ基含有エチレン性不飽和化合物、芳香族ビニル化合物、不飽和カルボン酸またはその誘導体、ビニルエステル化合物、塩化ビニル、ビニル基含有有機ケイ素化合物、カルボジイミド化合物などが挙げられる。これらのうち、不飽和カルボン酸またはその誘導体およびビニル基含有有機ケイ素化合物が特に好ましい。
不飽和カルボン酸またはその誘導体としては、カルボン酸基を1以上有する不飽和化合物、カルボン酸基を有する化合物とアルキルアルコールとのエステル、無水カルボン酸基を1以上有する不飽和化合物等を挙げることができ、不飽和基としては、ビニル基、ビニレン基、不飽和環状炭化水素基などを挙げることができる。これらの化合物は従来公知のものが使用でき、特に制限はないが具体的な化合物としては、例えばアクリル酸、マレイン酸、フマル酸、テトラヒドロフタル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、ナジック酸〔商標〕(エンドシス−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボン酸)等の不飽和カルボン酸;またはその誘導体、例えば酸ハライド、アミド、イミド、無水物、エステル等が挙げられる。かかる誘導体の具体例としては、例えば塩化マレニル、マレイミド、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジメチル、グリシジルマレエート等が挙げられる。これらの不飽和カルボン酸および/またはその誘導体は、1種単独で使用することもできるし、2種以上を組み合せて使用することもできる。これらの中では、不飽和ジカルボン酸またはその酸無水物が好適であり、特にマレイン酸、ナジック酸〔商標〕またはこれらの酸無水物が好ましく用いられる。
ビニル基含有有機ケイ素化合物としては、従来公知のものが使用でき、特に制限はないが具体的には、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシーエトキシシラン)、γ−グリシドキシプロピルートリピルトリーメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルエトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、3−メタクロキシプロピルメチルジメメトキシシラン、3−メタクロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクロキシプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチル−ブチリデン)プロピルアミン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシランなどが使用できる。好ましくは、γ−グリシドキシプロピルトリピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、3−アクロキシプロピルトリメトキシシラン、さらに好ましくは、立体障害が小さくグラフト変性効率の高いビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、3−アクロキシプロピルトリメトキシシランが挙げられる。
本発明で4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物の変性体は、前記該(共)重合体(A)、該共重合体(B)または該(共)重合体組成物100重量部に対して、極性化合物を通常1〜100重量部、好ましくは5〜80重量部の量でグラフト反応させることにより得ることができる。このグラフト反応は、通常ラジカル開始剤の存在下に行なわれる。
グラフト重合に用いられるラジカル開始剤としては、有機過酸化物あるいはアゾ化合物などが挙げられる。ラジカル開始剤は、該(共)重合体(A)、該共重合体(B)または該(共)重合体組成物、および極性化合物にそのまま混合して使用することもできるが、少量の有機溶媒に溶解してから使用することもできる。この有機溶媒としては、ラジカル開始剤を溶解し得る有機溶媒であれば特に限定することなく用いることができる。
また、該(共)重合体(A)、該共重合体(B)または該(共)重合体組成物に極性化合物をグラフト反応させる際には、還元性物質を用いてもよい。還元性物質を用いると、極性化合物のグラフト量を向上させることができる場合がある。
該(共)重合体(A)、該共重合体(B)または該(共)重合体組成物の極性化合物によるグラフト変性反応は、従来公知の方法で行うことができる。例えば該(共)重合体(A)、該共重合体(B)または該(共)重合体組成物を有機溶媒に溶解し、次いで極性化合物およびラジカル開始剤などを溶液に加え、通常70〜200℃、好ましくは80〜190℃の温度で、通常0.5〜15時間、好ましくは1〜10時間反応させる方法を挙げることができる。
また、押出機などを用いて、無溶媒で、該(共)重合体(A)、該共重合体(B)または該(共)重合体組成物と極性化合物とを反応させることもできる。この反応は、通常4−メチル−1−ペンテン重合体の融点以上、具体的には160〜290℃の温度で、通常0.5〜10分間行なわれることが望ましい。
このようにして得られる該(共)重合体組成物の変性体の変性量(極性化合物のグラフト量)は、通常0.1〜50重量%、好ましくは0.2〜30重量%、さらに好ましくは0.2〜10重量%である。
[4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物を含む成形体]
本発明にかかる4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物を含む成形体またはこれらのいずれかを用いて得られる変性体を含む成形体は、例えば押出成形、射出成形、インフレーション成形、ブロー成形、押出ブロー成形、射出ブロー成形、プレス成形、スタンピング成形、真空成形、カレンダー成形、フィラメント成形、発泡成形、パウダースラッシュ成形などの公知の熱成形方法により得られる。また、本発明の成形体は、本発明に係る(共)重合体、共重合体組成物および変性体を適宜組み合せても製造できる。
本発明の該(共)重合体組成物は、2種以上の4−メチル−1−ペンテン(共)重合体が良好に相溶しているので、溶融物性の制御も容易で、成形性にも優れた性質を示す。例えば、主として前記の該(共)重合体(A)に由来する結晶化速度の制御の自由度が増し、広幅のフィルムや大型のブロー成形体、延伸フィルムなどをえるにも有利である。
本発明の成形体は、押出成形、射出成形、溶液流延等の一次成形で得た成形品を、さらにブロー成形、延伸などの方法で加工した成形品であることも好ましい。例えば、成形品がフィルム状またはシート状である場合には、Tダイ押出成形法などによりシート状に成形して得た成形品を、さらに一軸延伸あるいは二軸延伸して得たものであることも好ましい。このような延伸フィルムの具体的な用途としては、キャパシター用フィルムを挙げることが出来る。4−メチル−1−ペンテン(共)重合体は、従来、結晶化速度が速い事が知られ、成形の自由度が狭い傾向が有ることが知られていたが、これの制御幅が広がることで、成形温度などの延伸条件と延伸倍率などを制御することで、結晶化速度も制御し、表面を粗面化させたりする事も可能になると考えられる。
また、例えば、成形品が押出成形体である場合には、耐熱性、電気特性といった従来市販されている4−メチル−1−ペンテン系(共)重合体のもつ特徴に加えて、靭性、柔軟性、成形性にも優れることから、チューブ状の成形体として、医療用チューブ、冷却水配管、温水配管、化粧品チューブ、電線被覆材、ミリ波信号ケーブル被覆、高周波信号ケーブル被覆、エコ電線被覆、薬液用チューブ、化粧品チューブ、車載用ケーブル被覆材、信号ケーブル被覆材、など、産業材、工業部材、建材、医療部品、電気部品において好ましく用いることができる。
以下、本発明の4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物の用途として特に好ましく用いられ得る、フィルムおよび中空成形体について詳説する。
[4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物からなるフィルム]
本発明のフィルムは、上述した4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物を、通常180〜300℃の範囲で溶融押出して得ることができる。本発明のフィルムは、従来公知である4−メチル−ペンテン(共)重合体フィルムと同等の臨界表面張力を有するため離型性に優れ、また、絶縁破壊電圧等の電気特性に優れている。
このようなフィルムの具体的な用途としては、離型フィルム、包装用フィルムを挙げることができる。
また、本発明のフィルムは、Tダイ押出成形法などによりフィルム、シート状に成形して得た成形品を、さらに一軸延伸あるいは二軸延伸して得たものであることも好ましい。このような延伸フィルムの具体的な用途としては、キャパシター用フィルムを挙げることができる。従来、4−メチル−1−ペンテン重合体は結晶化速度が速い事が知られ、成形の自由度が狭い傾向が有ることが知られていたが、本発明における該(共)重合体組成物では、成形温度などの延伸条件と延伸倍率などを制御することで、結晶化速度も制御し、表面を粗面化させたりする事も可能になり、延伸フィルムについても絶縁破壊電圧等の物性にも優れていると考えられる。
該(共)重合体組成物は、2種以上の4−メチル−1−ペンテン(共)重合体が良好に相溶しているので、溶融物性の制御も容易で、フィルムの成形性、延伸性、表面光沢、ヒートシール性改質において優れた性質を示す。
このような優れた性質を示す要因としては、以下に示すとおり、該(共)重合体(A)の物性を、該共重合体(B)の存在により改質していることに伴うと考えられる。
例えば、結晶化速度が速いために成形時に結晶化の調整が難しく、成形体製造の安定性に劣っていた該(共)重合体(A)に対して、該共重合体(B)を相溶させることによって、形成する結晶の面間隔などの構造が変化することで結晶化速度を遅くすることができ、結晶化速度の制御の自由度を増すことが可能となる。
また、ガラス転移温度(Tg)以上の温度領域での貯蔵弾性率が高いため柔軟性および伸びなどの機械物性の点で劣っていた該(共)重合体(A)に、柔軟な特徴を有する該共重合体(B)を相溶させることによって、ガラス転移温度(Tg)以上の温度領域での貯蔵弾性率が、該(共)重合体(A)単独と比べて低くすることが可能となる。
また、結晶性が高く結晶成分が偏在していた該(共)重合体(A)に、結晶性の低いもしくは非晶性の該共重合体(B)を相溶させることによって、結晶成分が組成物中全体にわたって分散し、均一な組成物を得ることが可能となる。
さらに、融点(Tm)が高い該(共)重合体(A)に、(共)重合体(A)に比べて低融点もしくは融点を持たない該共重合体(B)を相溶させることによって、組成物中の融点に分布ができるため、延伸時の予熱温度での溶融物性を制御することが可能となる。
上記の理由等に基づき、本発明にかかる該(共)重合体組成物を用いてフィルム成形を行うと、延伸時に均一に延伸することが可能となる。そのため本発明のフィルムは延伸フィルムなどを得るに当たって、特に有利である。
さらに、本発明のフィルムは、寸法安定性、特に加熱時の収縮率において優れた性質を示す。
このような優れた性質を示す要因としては、以下に示すとおり、該(共)重合体(A)の物性を、該共重合体(B)の存在により改質していることによると考えられる。
一般的に押出成形法で得られるポリマーフィルムは流れ方向(Machine Direction:MD)に流動配向した状態で固化するため、得られたフィルムをポリマーのガラス転移温度(Tg)以上に加熱すると流れ方向MDに収縮することが知られている。従来市販されている4−メチル−1−ペンテン系重合体(4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)に相当)からなるフィルムも流れ方向MDに収縮するため寸法安定性に問題があった。
これに対して該共重合体(B)からなる押出フィルムは、ガラス転移温度(Tg)以上に加熱すると一般的なポリマーフィルムとは逆に、膨張する挙動を示すことが明らかとなった。これは該共重合体(B)の応力吸収性の高さに起因していると考えられる。該共重合体(B)は、流れ方向MDに流動配向しても、その配向にかかるポリマー分子の変形によって生じる熱エネルギーを吸収するため、配向した状態で熱的に安定化してしまう。したがってガラス転移温度(Tg)以上に加熱しても、配向を緩和する必要がないので収縮は生じない。あたかも無配向状態のポリマーをガラス転移温度(Tg)以上の温度に加熱したときと同じように、単純に分子運動が活発化してフィルムが膨張することになる。
これより、該(共)重合体(A)に該共重合体(B)を添加することで、該(共)重合体(A)に適度な熱膨張性を付与することができ、収縮性と膨張性が相殺する結果として、本発明における該(共)重合体組成物から得られるフィルムは熱収縮率が小さくなるものと考えられる。
また、本発明のフィルムは、上述した該(共)重合体組成物から得られる単層フィルムのほか、いずれか一層に該(共)重合体組成物が含まれている積層フィルムであることも好ましい態様である。このような積層フィルムを得る方法については特に制限は無いが、あらかじめT−ダイ成形またはインフレーション成形にて得られた表面層フィルム上に、押出ラミネーション、押出コーティング等の公知の積層法により積層する方法や、複数のフィルムを独立して成形した後、各々のフィルムをドライラミネーションにより積層する方法等が挙げられるが、生産性の点から、複数の成分を多層の押出機に供して成形する共押出成形が好ましい。
上記好ましい形態としてフィルム表面層に本発明のフィルムを含む多層型の表面保護フィルム、多層型の離型フィルムに対して好適に利用できる。
[4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物からなるフィルムの用途]
本発明の4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物からなるフィルムは、耐熱性、機械物性、電気特性、離型性といった従来からある4−メチル−1−ペンテン共重合体の特性に加え、柔軟性、光沢性、均一延伸性などに優れることから、例えば、以下のような用途に好適に用いられる。
包装用フィルム;例えば、食品包装用フィルム、ストレッチフィルム、ラップフィルム、通気性フィルム、シュリンクフィルム、イージーピールフィルム、
セパレーター;例えば、バッテリーセパレーター、リチウムイオン電池用セパレーター、燃料電池用電解質膜、粘着・接着材セパレーター、
延伸フィルム;例えば、フィルムコンデンサ用フィルム、キャパシターフィルム、燃料電池用キャパシターフィルム、
半導体工程フィルム;例えば、ダイシングテープ・バックグラインドテープ・ダイボンディングフィルム、偏光板用フィルム、
表面保護フィルム;例えば、偏光板用保護フィルム、液晶パネル用保護フィルム、光学部品用保護フィルム、レンズ用保護フィルム、電気部品・電化製品用保護フィルム、携帯電話用保護フィルム、パソコン用保護フィルム、マスキングフィルム、タッチパネル用保護フィルム
電子部材用フィルム;例えば、拡散フィルム、反射フィルム、耐放射線フィルム、耐γ線フィルム、多孔フィルム、
建材フィルム;例えば、建材用ウインドウフィルム、合わせガラス用フィルム、防弾材、防弾ガラス用フィルム、遮熱シート、遮熱フィルム、などが挙げられる。
本発明の該(共)重合体組成物からなるフィルムは、離型性、耐熱性、低アウトガス、銅箔への低汚染性に優れるため、従来より問題となっているプリント配線基板、特にフレキシブルプリント配線基板製造時の低分子量体移行による配線基板および銅箔への汚染が少ない。したがって、下記に挙げる離型フィルム用途に特に好適に用いられる。
離型フィルムの用途としては、例えば、フレキシブルプリント基板用離型フィルム、ACM基板用離型フィルム、リジットフレキシブル基板用離型フィルム、先端複合材料用離型フィルム、炭素繊維複合材硬化用離型フィルム、ガラス繊維複合材硬化用離型フィルム、アラミド繊維複合材硬化用離型フィルム、ナノ複合材硬化用離型フィルム、フィラー充填材硬化用離型フィルム、半導体封止用離型フィルム、偏光板用離型フィルム、拡散シート用離型フィルム、プリズムシート用離型フィルム、反射シート用離型フィルム、離型フィルム用クッションフィルム、燃料電池用離型フィルム、各種ゴムシート用離型フィルム、ウレタン硬化用離型フィルム、エポキシ硬化用離型フィルム(金属バットやゴルフクラブなどの製造工程部材など)、などが挙げられる。
[4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物からなる中空成形体]
本発明の中空成形体は、上述した4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物を、通常180〜300℃の範囲で溶融押出して得ることができる。
該(共)重合体組成物は、2種以上の4−メチル−1−ペンテン(共)重合体が良好に相溶しているので、溶融物性の制御も容易で、中空成形体の成形性にも優れた性質を示す。例えば、主として前記の該(共)重合体(A)に由来する結晶化速度の制御の自由度が増し、中空成形体などを得るにも有利である。
具体的には、該(共)重合体組成物からなるブロー成形体は、該(共)重合体組成物を単層、もしくは該(共)重合体組成物を少なくとも1層以上含む多層の構造を備えていても良い。これらのうち、本発明にかかるブロー成形体としては、該(共)重合体組成物を少なくとも1層以上含む多層の構造を備えているものが好ましい。
ここで、該(共)重合体組成物からなるブロー成形体が多層構成の場合の具体的な構成としては、例えば、以下のような構成を挙げることができる。
・4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物/機能付与樹脂/4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物、の順で積層された多層成形体
・4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物/接着層/機能付与樹脂/接着層/4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物、の順で積層された多層成形体
前記機能付与樹脂としては、例えば、従来公知のポリオレフィン樹脂(本発明にかかる重合体を除く。以下同じ。)が挙げられる。
<ブロー成形体の製造方法>
本発明において、4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物からなるブロー成形体は、一般的な公知のブロー成形方法によって製造することができる。該成形方法の例示としては、溶融した樹脂からパリソンを成形し、そのパリソンを金型で挟んだ後、パリソン内部に加圧気体をブローして容器を成形するダイレクトブロー成形法や、一旦射出成形または押出成形でプリフォームを成形し、そのプリフォームをブロー成形する射出ブロー成形法等がある。
さらに、射出ブロー成形法には射出成形機とブロー成形機が一体化した1ステージであるホットパリソン法、射出成形したプリフォームを完全に冷却した後、さらに再加熱してブロー成形を行なうコールドパリソン法がある。
具体的には該(共)重合体組成物を溶融して、金型内にこの樹脂を射出成形することによりプリフォームを成形する。続いて、このプリフォームを溶融状態あるいは軟化状態で、または冷却固化した状態で赤外線ヒーター等を用いて所定の温度まで再加熱して、加熱後に特定の金型内で気体を圧入して2軸延伸して所望の形態に成形する。
該(共)重合体組成物の溶融、射出温度は、通常180〜320℃の範囲で行われる。ブロー延伸温度は100〜250℃、縦・横延伸倍率は、1.5〜4.0倍で通常行われる。
本発明において、該(共)重合体組成物からなるブロー成形体は、形成された成形体を構成する成分のうち少なくとも1層にあれば良い。具体的には、例えばプリフォームを射出成形時に2色成形した後にブロー成形することで、少なくとも1層が該(共)重合体組成物であるブロー成形体を得ることができる。上記のような成形機は一般的な公知の装置を使うことができる。
[4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物からなる中空成形体の用途]
本発明の4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物からなる中空成形体は、耐熱性、機械物性など従来からある4−メチル−1−ペンテン共重合体の特性に加え、柔軟性、ブロー成形性などに優れることから、中空容器、ボトル、カップなどに好適に用いられる。
具体的には以下の用途で好適に用いられるが、下記に限定されるわけではない。
中空容器;食品容器、調味料容器、レトルト容器、冷凍保存容器、電子レンジ耐熱容器、医療用容器、トナー容器、粉末容器、ガソリンタンク用容器、灯油用容器、フラスコなど実験器具、
ボトル;化粧品ボトル、整髪剤、飲料水用ボトル、炭酸飲料ボトル、アルコール類用、ボトル、洗剤用ボトル、柔軟剤用ボトル、漂白剤用ボトル、シャンプー用ボトル、リンス用ボトル、薬剤ボトル、接着剤用ボトル、農薬用ボトル、医療用ボトル、輸液ボトル、哺乳瓶、医療バック、輸液バック、血液保存バック、
カップ;食品用カップ、包装用カップ、
等が挙げられる。
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、実施例において各物性は以下のように測定した。
<4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)、4−メチル−1−ペンテン共重合体(B)およびα−オレフィン重合体(C)、並びに各樹脂組成物>
[極限粘度[η]]
デカリン溶媒を用いて、135℃で測定した値である。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に外挿した時の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)
[MFR]
4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)、4−メチル−1−ペンテン共重合体(B)のMFRは、JIS K7210に準拠して、260℃で5kgの荷重、または230℃、2.16kgの荷重にて測定した。α−オレフィン重合体(C)のMFRは、230℃、2.16kg荷重の条件で測定した。
[数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)]
数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)は、Waters社製ゲル浸透クロマトグラフAlliance GPC−2000型を用い、以下のようにして測定した。分離カラムは、TSKgel GNH6−HTを2本およびTSKgel GNH6−HTLを2本であり、カラムサイズはいずれも直径7.5mm、長さ300mmであり、カラム温度は140℃とし、移動相にはo−ジクロロベンゼン(和光純薬工業)および酸化防止剤としてBHT(武田薬品)0.025重量%を用い、1.0ml/分で移動させ、試料濃度は15mg/10mLとし、試料注入量は500マイクロリットルとし、検出器として示差屈折計を用いた。標準ポリスチレンは、分子量がMw<1000およびMw>4×106については東ソー社製を用い、1000≦Mw≦4×106についてはプレッシャーケミカル社製を用いた。
[ポリマー中の4−メチル−1−ペンテン、α−オレフィン含量]
ポリマー中の4−メチル−1−ペンテンおよびα−オレフィン含量の定量化は、以下の装置および条件により13C−NMRにより測定した結果から行った。なお、本測定結果では、α−オレフィン含量には、4−メチル−1−ペンテンの含量は含まないものとする。
日本電子(株)製ECP500型核磁気共鳴装置を用い、溶媒としてオルトジクロロベンゼン/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、α−オレフィンの組成を定量化した。
[融点(Tm)、ガラス転移温度(Tg)、結晶化温度(Tc)]
セイコーインスツルメンツ社製DSC測定装置(DSC220C)を用い、測定用アルミパンに約5mgの試料をつめて、100℃/minで290℃まで昇温し、290℃で5分間保持した後、10℃/minで−100℃まで降温させた時の結晶化ピークのピーク頂点から結晶化温度(Tc)、ついで−100℃から10℃/minで290℃まで昇温させた時の熱量曲線から変曲点からガラス転移温度(Tg)さらに結晶溶融ピークのピーク頂点から融点(Tm)を算出した。
<4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)、4−メチル−1−ペンテン共重合体(B)およびα−オレフィン重合体(C)、並びに実施例1〜7、比較例1,2の組成物>
[各種測定用プレスシートの作製法]
[ペレット化]
4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)、4−メチル−1−ペンテン共重合体(B)およびα−オレフィン重合体(C)を所定の配合量で混合して得られた該組成物100重量部に対して、二次抗酸化剤としてトリ(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスフェートを0.1重量部、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0.1重量部、塩酸吸収剤としてステアリン酸カルシウムを0.1重量部配合した。然る後に、(株)プラスチック工学研究所社製2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の条件で造粒し各種測定用ペレットを得た。
[プレス成形]
上記方法で得られたペレットを、230〜290℃に設定した神藤金属工業社製油圧式熱プレス機(NS−50)を用い、ゲージ圧10MPaでシート成形した。厚み1〜2mmのシート(ペーサー形状;240×240×2mm厚の板に200×200×1〜2mm)の場合、余熱を5〜7分程度し、ゲージ圧10MPaで1〜2分間加圧した後、20℃に設定した別の神藤金属工業社製油圧式熱プレス機を用い、ゲージ圧10MPaで圧縮し、5分程度冷却して測定用試料を作成した。熱板として5mm厚の真鍮板を用いた。上記方法により作製したサンプルを用いて各種物性評価試料に供した。
[射出成形]
上記で得られたペレットを、東芝機械株式会社製射出成形機IS−55にて、シリンダ温度=250〜290℃、射出速度=30〜40%、スクリュー回転数60rpm、金型温度40〜60℃にて厚み2mm射出角板ならびにスペシメンを作製した。
[ヤング率(引張弾性率)(YM)、引張破断伸び(EL)、引張破断点応力(TS)]
引張特性であるヤング率(YM)、引張破断点伸度(EL)および引張破断点応力(TS)の評価は、上記射出成形の条件で作製したスペシメン(ASTM D638−IV型試験片)を評価用試料として、インストロン社製万能引張試験機3380を用いて、引張速度=30mm/minで実施した。
[内部ヘイズ(%)〕
厚み2mmの射出角板を試験片として用いて、ベンジルアルコール中で日本電色工業(株)製のデジタル濁度計(NDH−20D)にて測定した。
[密度]
密度測定は、上記の方法で得られた厚み1mmプレスシートを30mm角に切り取り、JIS K6268に準拠して、電子比重計を用いて水中置換方法で測定した。
[動的粘弾性測定]
上記プレス成形にて成形した厚み2mmシートを任意のサイズに切り出し、Anton Paar社製レオメーターPhysicaMCR−301を用いて、−40℃から250℃の温度まで昇温速度=2℃/minで、周波数=10rad/s、歪み量=0.1をトーションモード負荷して動的粘弾性の温度依存性を測定し、貯蔵弾性率G’が1.0×106Paとなる際の温度を測定した。
<実施例8〜24、比較例3〜10、参考例1〜3の組成物およびフィルム>
[ペレット化]
4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)、4−メチル−1−ペンテン共重合体(B)およびα−オレフィン重合体(C)を所定の配合量で混合して得られた該組成物100重量部に対して、二次抗酸化剤としてトリ(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスフェートを0.1重量部、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0.1重量部、塩酸吸収剤としてステアリン酸カルシウムを0.1重量部配合した。然る後に、(株)プラスチック工学研究所社製2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の条件で造粒して評価用ペレットを得た。
[フィルム成形]
上記にて得られたペレットを、株式会社田中鉄工所社製単軸シート成形機を用い、溶融キャスト成形して、下記厚みのフィルムを得た。
厚み200μm(延伸テスト用):シリンダ温度250℃、ダイス温度250℃、ロール温度80℃、引取速度1m/min(表5のフィルム)
厚み100μm(収縮率測定用):シリンダ温度、ダイス温度、ロール温度、引取速度はそれぞれ、表7に示す条件
厚み50μm(各種物性測定用):シリンダ温度250℃、ダイス温度250℃、ロール温度80℃、引取速度1m/min、フィルム成形温度:250℃または270℃(表5、6のフィルム)
[ヤング率(引張弾性率)(YM)、引張破断伸び(EL)、引張破断点応力(TS)]
引張特性であるヤング率(YM)、引張破断点伸度(EL)および引張破断点応力(TS)の評価は、JIS K6781に準拠して上記フィルム成形法で得られた厚み50μmのフィルムを試験片として、インストロン社製万能引張試験機3380を用いて、引張速度=200mm/minで実施した。
[内部ヘイズ(%)〕
内部ヘイズは、上記フィルム成形法で得られた厚み50μmのフィルムを試験片として用いて、ベンジルアルコール中で日本電色工業株式会社製のデジタル濁度計(NDH−20D)にて測定した。
[グロス]
グロスは、JIS K7105に準拠して上記フィルム成形法で得られた厚み50μmのフィルムを試験片として用いて、グロスメーターを用いて室温にてグロス角度20°で測定した。
[絶縁破壊電圧(BDV)]
絶縁破壊電圧(kV)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た。上記のフィルム成形法で得られた厚み50μmのフィルムを昇圧速度500V/secにて電圧を印加して破壊耐電圧を測定し、耐電圧特性を求めた。
[フィルム延伸性]
上記フィルム成形法で得られた厚み200μmのフィルムを60mm×60mmにカットし、株式会社井元製作所社製バッチ式二軸延伸機を利用し、50〜200℃にて1分間予熱後、延伸速度50mm/minにて同時二軸延伸し、二軸延伸フィルムを得た。延伸倍率は、2.9×2.9倍(流れ方向(Machine Direction:MD):3倍、垂直方向(Transverse Direction:TD):3倍)にて実施した。延伸後のフィルム状態から、以下のように延伸性の評価を行った。
○:均一延伸、△:不均一延伸、×:フィルム破断
[フィルムアウトガス分析]
フィルムアウトガス発生量は、特開2011−88352号公報、特開2007−224311号公報等の試験方法を参考にして実施した。上記フィルム成形法で得られた厚み50μmのフィルムを、20×2mmの短冊状にカットし、約10mg分を精秤後、ヘリウム気流下にて180℃で30分加熱した際に発生するガス成分を動的ヘッドスペース法で捕集し、熱脱着GC/MSスペクトル分析装置(アジレントテクノロジー社製HP6890/HP5975)にて測定した。MSスペクトル結果からデカンを標準試料とした換算定量値をアウトガス量として規定した。
[銅箔への移行物量]
銅箔への移行物量(1/μm3)は特開2008−94909号公報記載の試験方法を参考にした。上記フィルム成形法で得られた厚み50μmのフィルムを、同じ大きさの銅箔で挟んで熱プレスした後、銅箔をクロロホルムで洗浄した。こうして得られたクロロホルム溶液を加熱してクロロホルムを留去して濃縮残渣を得た。この基板上の濃縮残査を、OLYMPUS社製共焦点レーザー顕微鏡(OLS4000)を用いて測定し、3次元データを解析することにより計測した。
[収縮率]
上記フィルム成形法で得られた厚み100μmのフィルムを、流れ方向MD、垂直方向TDにそれぞれ幅2cm、長さ12cmの短冊状に切り出し、このフィルム面上に2つの標点を記した。この標点間の距離をデジタルノギスで測定しL0(cm)とした。この短冊状フィルムを160℃に設定したオーブン中に吊り下げて30分加熱した。加熱後、フィルムを取り出し室温で30分冷却した後、標点間距離を測定しこれをL(cm)とした。収縮率を下式で算出した。
(収縮率)={(L0−L)/L0}x100(%)
[フィルムの外観]
フィルムの外観は以下の評価に基づく。
○・・・加熱によるシワ、ソリ、黄変などが見られない
×・・・加熱によりシワ、ソリ、黄変などの変化が見られる
[動的粘弾性測定]
上記フィルム成形法で得られた厚み50μmのフィルムを50mm×5mmに切り取り、ティー・エイ・インスツルメント社製レオメーターRSA3を用いて、−40℃から250℃の温度まで昇温速度=4℃/minで、周波数=1Hz、歪み量=0.1%の条件で、引張モードで貯蔵弾性率E’の温度依存性を測定した。貯蔵弾性率E’が1.0×106Paとなる際の温度を測定した。
<実施例25〜36、比較例11〜13、参考例4の組成物および中空成形体>
[ヤング率(引張弾性率)(YM)、引張破断伸び(EL)、引張破断点応力(TS)、標線間の標準偏差]
引張特性であるヤング率(YM)、引張破断点伸度(EL)および引張破断点応力(TS)の評価は、上記4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)、4−メチル−1−ペンテン共重合体(B)およびα−オレフィン重合体(C)、並びに実施例1〜7、比較例1,2の組成物の測定において記載した射出成形の条件で作製したスペシメン(ASTM D638−IV型試験片)を評価用試料として、インストロン社製万能引張試験機3380を用いて、引張速度=200mm/minで実施した。また、上記の引張り試験にて測定した結果より標線間の引張破断伸び(EL)の標準偏差を求めた。
[貯蔵弾性率]
貯蔵弾性率は、上記4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)、4−メチル−1−ペンテン共重合体(B)およびα−オレフィン重合体(C)、並びに実施例1〜7、比較例1,2の組成物の測定において記載したプレスシート作成法にて得られた厚み2mmプレスシートを45mm×10mm×2mmに切り取り、Anton Paar社製レオメーターPhysicaMCR−301を用いて、−40℃から250℃の温度まで昇温速度=2℃/minで、周波数=10rad/s、歪み量=0.1をトーションモード負荷して動的粘弾性の温度依存性を測定し、貯蔵弾性率G’が1.0×106Paとなる際の温度を測定した。また、100℃における貯蔵弾性率G’(MPa)も併せて測定した。
[ブロー成形性]
4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)、4−メチル−1−ペンテン共重合体(B)およびα−オレフィン重合体(C)を所定の配合量で混合して得られた該組成物100重量部に対して、二次抗酸化剤としてトリ(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスフェートを0.1重量部、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0.1重量部、塩酸吸収剤としてステアリン酸カルシウムを0.1重量部配合した。然る後に、(株)プラスチック工学研究所社製2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の条件で造粒し各種測定用ペレットを得た。得られたペレットを、日精エー・エス・ビー機械株式会社製ワンステップストレッチブロー成形機ASB−12N/10を用い、射出樹脂温度;240〜290℃の範囲、金型冷却温度18〜60℃の条件で外径30mm、高さ45mm、重量約30gの試験管形状のプリフォームを射出成形し、得られたプリフォームを加熱ポットに入れて所定の温度に加熱した後に約240ccの中空容器になるようにブロー1次圧力0.4MPa、2次圧力0.9MPaでブロー成形した。
射出ブロー成形性は以下の観点で評価した。
射出ブロー成形品に破れなく成形できた場合:○
射出ブロー成形品がブロー時に延伸できずに破れた場合:×
[ボトル透明性]
ボトルの透明性は、上記で得られたブローボトルを試験片として用いて、日本電色工業株式会社製のデジタル濁度計(NDH−20D)にて測定した全ヘイズ値で示した。
[合成例1]4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)の製造
国際公開2006/054613号パンフレットの比較例7や比較例9の方法に準じ、4−メチル−1−ペンテン、1−デセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、水素の割合を変更することによって、表1に示す物性を有する4−メチル−1−ペンテン重合体(A−1)〜(A−3)を得た。
[合成例2]4−メチル−1−ペンテン共重合体(B1)の製造
[合成例2−1]4−メチル−1−ペンテン共重合体(B1−1)の製造
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4−メチル−1−ペンテンを750ml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。
次に、オートクレーブを内温60℃まで加熱し、全圧が0.15MPa(ゲージ圧)となるようにプロピレンで加圧した。続いて、予め調製しておいた、メチルアルミノキサンをAl換算で1mmol、ジフェニルメチレン(1−エチル−3−t−ブチル−シクロペンタジエニル)(2,7−ジ−t−ブチル−フルオレニル)ジルコニウムジクロリドを0.005mmolを含むトルエン溶液0.34ml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60分後、オートクレーブにメタノール5mlを窒素で圧入し重合を停止し、オートクレーブを大気圧まで脱圧した。反応溶液にアセトンを攪拌しながら注いだ。
得られた溶媒を含むパウダー状の重合体を130℃、減圧下で12時間乾燥した。得られたポリマーは45.9gで、ポリマー中の4−メチル−1−ペンテン含量は、92mol%、プロピレン含量は、8mol%であった。ポリマーの融点(Tm)は180℃であり、極限粘度[η]は1.7dl/gであった。各種物性について測定した結果を表1に示す。
[合成例2−2]4−メチル−1−ペンテン共重合体(B1−2)の製造
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。
次に、オートクレーブを内温60℃まで加熱し、全圧が0.19MPa(ゲージ圧)となるようにプロピレンで加圧した。続いて、予め調製しておいた、メチルアルミノキサンをAl換算で1mmol、ジフェニルメチレン(1−エチル−3−t−ブチル−シクロペンタジエニル)(2,7−ジ−t−ブチル−フルオレニル)ジルコニウムジクロリドを0.01mmolを含むトルエン溶液0.34ml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60分後、オートクレーブにメタノール5mlを窒素で圧入し重合を停止し、オートクレーブを大気圧まで脱圧した。反応溶液にアセトンを攪拌しながら注いだ。
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時間乾燥した。得られたポリマーは44.0gで、ポリマー中の4−メチル−1−ペンテン含量は、84mol%、プロピレン含量は、16mol%であった。ポリマーの融点(Tm)は131℃であり、極限粘度[η]は1.4dl/gであった。各種物性について測定した結果を表1に示す。
[合成例3]4−メチル−1−ペンテン共重合体(B2)の製造
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。
次に、オートクレーブを内温60℃まで加熱し、全圧が0.40MPa(ゲージ圧)となるようにプロピレンで加圧した。続いて、予め調製しておいた、メチルアルミノキサンをAl換算で1mmol、ジフェニルメチレン(1−エチル−3−t−ブチル−シクロペンタジエニル)(2,7−ジ−t−ブチル−フルオレニル)ジルコニウムジクロリドを0.01mmolを含むトルエン溶液0.34ml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60分後、オートクレーブにメタノール5mlを窒素で圧入し重合を停止し、オートクレーブを大気圧まで脱圧した。反応溶液にアセトンを攪拌しながら注いだ。
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時間乾燥した。得られたポリマーは36.9gで、ポリマー中の4−メチル−1−ペンテン含量は74mol%、プロピレン含量は26mol%であった。極限粘度[η]は1.6dl/gであり、融点は示さなかった。各種物性について測定した結果を表1に示す。
[合成例4]α−オレフィン重合体(C)の製造、準備
[合成例4−1]α−オレフィン共重合体(C−1)の製造
特開2008−144155号パンフレットの実施例8の方法に準じ、表2に示すα−オレフィン共重合体(C−1)を得た。
[合成例4−2]α−オレフィン共重合体(C−2)の製造
国際公開WO2002/002659号パンフレットの比較例1に記載の方法に準じ、表2に示すα−オレフィン共重合体(C−2)を得た。
[合成例4−3]α−オレフィン共重合体(C−3)の準備
α−オレフィン共重合体(C−3)として、ホモポリプロピレン(株式会社プライムポリマー製 品番:F123P、MFR=3g/10分(230℃、2.16kg荷重))を使用した。各種物性について測定した結果を表2に示す。
[合成例4−4]α−オレフィン共重合体(C−4)の準備
α−オレフィン共重合体(C−4)として、ホモポリプロピレン(株式会社プライムポリマー製 品番:F107、MFR=7g/10分(230℃、2.16kg荷重))を使用した。各種物性について測定した結果を表2に示す。
Figure 2013099876
Figure 2013099876
[実施例1]
該共重合体(A−3)20重量部と合成例2−2にて得られた該共重合体(B1−2)80重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、二次抗酸化剤としてのトリ(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスフェートを0.1重量部、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)プロピネートを0.1重量部、塩酸吸収剤としてのステアリン酸カルシウムを0.1重量部配合した。然る後に、(株)プラスチック工学研究所社製2軸押出機BT−30(スクリュー系30mmφ、L/D=46)を用い、設定温度280℃、樹脂押出量60g/minおよび200rpmの条件で造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で射出成形またはプレス成形して得た各種物性を表3に示した。透明性と耐熱性、さらに伸びに優れることがわかる。
[実施例2]
該共重合体(A−2)70重量部と合成例2−2にて得られた該共重合体(B1−2)30重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、実施例1と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で射出成形またはプレス成形して得た各種物性を表3に示した。透明性と耐熱性、さらに伸びに優れることがわかる。
[実施例3]
該共重合体(A−1)40重量部と合成例2−1にて得られた該共重合体(B1−1)60重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、実施例1と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で射出成形またはプレス成形して得た各種物性を表3に示した。透明性と耐熱性、さらに伸びに優れることがわかる。
[実施例4]
該共重合体(A−2)85重量部と合成例2−1にて得られた該共重合体(B1−1)15重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、実施例1と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で射出成形またはプレス成形して得た各種物性を表3に示した。透明性と耐熱性、さらに伸びに優れることがわかる。
[実施例5]
該共重合体(A−1)60重量部と、合成例2−1にて得られた該共重合体(B1−1)10重量部と、合成例3にて重合した該共重合体(B2)30重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、実施例1と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で射出成形またはプレス成形して得た各種物性を表3に示した。透明性と耐熱性、さらに伸びに優れることがわかる。
[実施例6]
該共重合体(A−2)60重量部と、合成例2−1にて得られた該共重合体(B1−1)10重量部と、合成例3にて得られた該共重合体(B2)30重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、実施例1と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で射出成形またはプレス成形して得た各種物性を表3に示した。透明性と耐熱性、さらに伸びに優れることがわかる。
[実施例7]
該共重合体(A−2)70重量部と、合成例2−1にて得られた該共重合体(B1−1)15重量部と、α−オレフィン重合体(C−2)15重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、実施例1と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で射出成形またはプレス成形して得た各種物性を表3に示した。耐熱性と伸びに優れることがわかる。
[比較例1]
α−オレフィン重合体(C−4)を用いて、該ペレットを上記条件で射出成形またはプレス成形して得た各種物性を表3に示した。前記実施例の結果に比して、透明性と耐熱性に劣る結果であることがわかる。
[比較例2]
該共重合体(A−3)を用いて、該ペレットを上記条件で射出成形またはプレス成形して得た各種物性を表3に示した。前記実施例の結果に比して、伸びに劣る結果であることがわかる。
Figure 2013099876
[実施例8]
該共重合体(A−2)80重量部と合成例2−1にて得られた該共重合体(B1−1)20重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、二次抗酸化剤としてのトリ(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスフェートを0.1重量部、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)プロピネートを0.1重量部、塩酸吸収剤としてのステアリン酸カルシウムを0.1重量部配合した。然る後に、株式会社プラスチック工学研究所社製2軸押出機BT−30(スクリュー系30mmφ、L/D=46)を用い、設定温度280℃、樹脂押出量60g/minおよび200rpmの条件で造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で成形して得たフィルムの各種物性測定結果を表4に示した。透明性と耐熱性に優れることがわかる。
[実施例9]
該共重合体(A−2)40重量部と合成例2−1にて得られた該共重合体(B1−1)60重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、実施例8と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で成形して得たフィルムの各種物性測定結果を表4に示した。透明性と耐熱性に優れることがわかる。
[実施例10]
該共重合体(A−2)80重量部と合成例2−2にて得られた該共重合体(B1−2)20重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、実施例8と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で成形して得たフィルムの各種物性測定結果を表4に示した。透明性と耐熱性に優れることがわかる。
[実施例11]
該共重合体(A−1)80重量部と合成例2−1にて得られた該共重合体(B1−1)20重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、実施例8と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で成形して得たフィルムの各種物性測定結果を表4に示した。透明性と耐熱性に優れることがわかる。
[実施例12]
該共重合体(A−1)40重量部と合成例2−1にて得られた該共重合体(B1−1)60重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、実施例8と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で成形して得たフィルムの各種物性測定結果を表4に示した。透明性と耐熱性に優れることがわかる。
[実施例13]
該共重合体(A−1)60重量部と合成例2−1にて得られた該共重合体(B1−1)10重量部と合成例3にて得られた該共重合体(B2)30重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、実施例8と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で成形して得たフィルムの各種物性測定結果を表4に示した。耐熱性と延伸性に優れることがわかる。
[実施例14]
該共重合体(A−2)60重量部と合成例2−1にて得られた該共重合体(B1−1)10重量部と合成例3にて得られた該共重合体(B2)30重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、実施例8と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で成形して得たフィルムの各種物性測定結果を表4に示した。耐熱性と延伸性に優れることがわかる。
[実施例15]
該共重合体(A−2)70重量部と合成例2−1にて得られた該共重合体(B1−1)15重量部とα−オレフィン重合体(C−2)15重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、実施例8と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で成形して得たフィルムの各種物性測定結果を表4に示した。耐熱性と延伸性に優れることがわかる。
[実施例16]
該共重合体(A−1)60重量部と合成例2−1にて得られた該共重合体(B1−1)10重量部とα−オレフィン重合体(C−3)30重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、実施例8と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で成形して得たフィルムの各種物性測定結果を表4に示した。電気特性と延伸性に優れることがわかる。
[比較例3]
α−オレフィン重合体(C−4)を用いて、該ペレットを上記条件で成形して得たフィルムの各種物性測定結果を表5に示した。前記実施例の結果に比して、透明性、耐熱性に劣る結果であることがわかる。
[比較例4]
該重合体(A−1)を用いて、該ペレットを上記条件で成形して得たフィルムの各種物性測定結果を表5に示した。前記実施例の結果に比して、フィルム延伸性に劣る結果であることがわかる。
[比較例5]
該重合体(A−2)を用いて、該ペレットを上記条件で成形して得たフィルムの各種物性測定結果を表5に示した。前記実施例の結果に比して、フィルム延伸性に劣る結果であることがわかる。
[参考例1]
該共重合体(A−2)80重量部と合成例3にて得られた該重合体(B2)20重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、実施例8と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で成形して得たフィルムの各種物性測定結果を表5に示した。
[参考例2]
該共重合体(A−2)60重量部と合成例3にて得られた該重合体(B2)40重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、実施例8と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で成形して得たフィルムの各種物性測定結果を表5に示した。
Figure 2013099876
Figure 2013099876
[実施例17]
該共重合体(A−3)70重量部と合成例2−1にて得られた該共重合体(B1−1)30重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、実施例8と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で成形して得たフィルムの各種物性測定結果を表6に示した。成形温度を低くでき、銅箔への移行物量が少ないことが分かる。
[実施例18]
該共重合体(A−3)50重量部と合成例2−1にて得られた該共重合体(B1−1)50重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、実施例8と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で成形して得たフィルムの各種物性測定結果を表6に示した。成形温度を低くでき、銅箔への移行物量が少ないことが分かる。
[実施例19]
該共重合体(A−3)30重量部と合成例2−1にて得られた該共重合体(B1−1)70重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、実施例8と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で成形して得たフィルムの各種物性測定結果を表6に示した。成形温度を低くでき、銅箔への移行物量が少ないことが分かる。
[比較例6]
該共重合体(A−3)100重量部に対して、実施例8と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で成形して得たフィルムの各種物性測定結果を表6に示した。フィルムアウトガス量、銅箔への移行物量が多いことが分かる。
[比較例7]
特殊ポリエステルからなる厚み50μmの離型フィルム(積水化学工業株式会社製RP−50)を用いて銅箔への移行物量を測定した。銅箔への移行物の濃縮溶媒はクロロホルム/1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール混合溶媒を用いて同様に測定した。該材料からなるフィルムの銅箔への移行物量の測定結果は、690×104(1/μm3)となっており、本発明にかかるフィルムの実施例17〜19と対比して大幅に多いことが分かる。
Figure 2013099876
[実施例20]
該共重合体(A−1)90重量部と合成例2−1にて得られた該共重合体(B1−1)10重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、実施例8と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記フィルム成形法によって成形して得たフィルムの各種物性測定結果を表7に示した。
[実施例21]
該共重合体(A−1)70重量部と合成例2−1にて得られた該共重合体(B1−1)30重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、実施例8と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記フィルム成形法によって成形して得たフィルムの各種物性測定結果を表7に示した。
[実施例22、23]
フィルム成形条件を表7に記載の条件に変えたこと以外は実施例21と同様にして得たフィルムの各種物性測定結果を表7に示した。
[実施例24]
該共重合体(A−1)50重量部と合成例2−1にて得られた該共重合体(B1−1)50重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、実施例8と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記フィルム成形法によって成形して得たフィルムの各種物性測定結果を表7に示した。
[比較例8]
三井化学東セロ株式会社製TPX(登録商標)フィルム「オピュランX44B」(フィルム厚み100μm)の各種物性測定結果を表7に示した。収縮率が実施例20〜24に示した本発明のフィルムに比べて大きいことが分かる。
[比較例9]
三井化学東セロ株式会社製TPX(登録商標)フィルム「オピュランX44B」を180℃のオーブン中で1時間加熱した後の各種物性測定結果を表7に示した。比較例8に比べて収縮率が低下している点で優れているが、加熱処理によりシワやソリが発生し外観が著しく悪化した。
[比較例10]
東レ株式会社製ポリエチレンテレフタレートフィルム「ルミラー」(フィルム厚み100μm)を用いて収縮率の測定および加熱後のフィルム外観を観察した。実施例20〜24に示した本発明のフィルムと比べて収縮率が大きいことが分かる。
[参考例3]
該共重合体(A−1)70重量部と合成例3にて得られた該共重合体(B2)30重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、実施例8と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記フィルム成形法によって成形して得たフィルムの各種物性測定結果を表7に示した。
Figure 2013099876
[実施例25]
該共重合体(A−2)70重量部と合成例2−2にて得られた該共重合体(B1−2)30重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、二次抗酸化剤としてのトリ(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスフェートを0.1重量部、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)プロピネートを0.1重量部、塩酸吸収剤としてのステアリン酸カルシウムを0.1重量部配合した。然る後に、株式会社プラスチック工学研究所社製2軸押出機BT−30(スクリュー系30mmφ、L/D=46)を用い、設定温度280℃、樹脂押出量60g/minおよび200rpmの条件で造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で射出成形、プレス成形、射出ブロー成形して得た各種物性を表8に示した。ブロー成形性、透明性、耐熱性に優れることがわかる。
[実施例26]
該共重合体(A−1)40重量部と合成例2−1にて得られた該共重合体(B1−1)60重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、実施例25と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で射出成形、プレス成形、射出ブロー成形して得た各種物性を表8に示した。ブロー成形性、透明性、耐熱性に優れることがわかる。
[実施例27]
該共重合体(A−2)85重量部と合成例2−1にて得られた該共重合体(B1−1)15重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、実施例25と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で射出成形、プレス成形、射出ブロー成形して得た各種物性を表8に示した。ブロー成形性、透明性、耐熱性に優れることがわかる。
[実施例28]
該共重合体(A−2)30重量部と合成例2−1にて得られた該共重合体(B1−1)70重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、実施例25と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で射出成形、プレス成形、射出ブロー成形して得た各種物性を表8に示した。ブロー成形性、透明性、耐熱性に優れることがわかる。
[実施例29]
該共重合体(A−2)70重量部と合成例2−1にて得られた該共重合体(B1−1)15重量部と、合成例3にて得られた該共重合体(B2)15重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、実施例25と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で射出成形、プレス成形、射出ブロー成形して得た各種物性を表8に示した。ブロー成形性、透明性、耐熱性に優れることがわかる。
[実施例30]
該共重合体(A−2)18重量部と合成例2−1にて得られた該共重合体(B1−1)42重量部と、合成例3にて得られた該共重合体(B2)40重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、実施例25と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で射出成形、プレス成形、射出ブロー成形して得た各種物性を表8に示した。ブロー成形性、透明性、耐熱性に優れることがわかる。
[実施例31]
該共重合体(A−2)56重量部と合成例2−1にて得られた該共重合体(B1−1)24重量部と、合成例3にて重合した該共重合体(B2)20重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、実施例25と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で射出成形、プレス成形、射出ブロー成形して得た各種物性を表8に示した。ブロー成形性、透明性、耐熱性に優れることがわかる。
[実施例32]
該共重合体(A−2)42重量部と合成例2−1にて得られた該共重合体(B1−1)18重量部と、合成例3にて得られた該共重合体(B2)40重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、実施例25と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で射出成形、プレス成形、射出ブロー成形して得た各種物性を表8に示した。ブロー成形性、透明性、耐熱性に優れることがわかる。
[実施例33]
該共重合体(A−2)24重量部と合成例2−1にて得られた該共重合体(B1−1)56重量部と、α−オレフィン共重合体(C−1)20重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、実施例25と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で射出成形、プレス成形、射出ブロー成形して得た各種物性を表9に示した。ブロー成形性、透明性、耐熱性に優れることがわかる。
[実施例34]
該共重合体(A−2)24重量部と合成例2−2にて得られた該共重合体(B1−2)57重量部と合成例3にて得られた該共重合体(B2)14重量部とα−オレフィン重合体(C−2)5重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、実施例25と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で射出成形、プレス成形、射出ブロー成形して得た各種物性を表9に示した。ブロー成形性、耐熱性に優れることがわかる。
[実施例35]
該共重合体(A−2)60重量部と合成例2−1にて得られた該共重合体(B1−1)10重量部と合成例3にて得られた該共重合体(B2)30重量部とを混合して、該組成物100重量部に対して、実施例25と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で射出成形、プレス成形、射出ブロー成形して得た各種物性を表9に示した。ブロー成形性、透明性、耐熱性に優れることがわかる。
[実施例36]
該共重合体(A−3)15重量部と該共重合体(A−2)45重量部と合成例2−1にて得られた該共重合体(B1−1)10重量部と合成例3にて得られた該共重合体(B2)30重量部とを混合して、該組成物100重量部に対して、実施例25と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で射出成形、プレス成形、射出ブロー成形して得た各種物性を表9に示した。ブロー成形性、透明性、耐熱性に優れることがわかる。
[比較例11]
α−オレフィン重合体(C−4)を用いて、該ペレットを上記条件で射出成形、プレス成形、射出ブロー成形して得た各種物性を表9に示した。前記実施例の結果に比して、透明性、耐熱性に劣る結果であることがわかる。
[比較例12]
該共重合体(A−3)を用いて、該ペレットを上記条件で射出成形、プレス成形、射出ブロー成形して得た各種物性を表9に示した。前記実施例の結果に比して、ブロー成形性に劣る結果であることがわかる。
[比較例13]
合成例2−1で得られた該共重合体(B1−1)を用いて、該ペレットを上記条件で射出成形、プレス成形、射出ブロー成形して得た各種物性を表9に示した。前記実施例の結果に比して、ブロー成形性に劣る結果であることがわかる。
[参考例4]
該共重合体(A−2)60重量部と合成例3にて得られた該共重合体(B2)40重量部を混合して、該組成物100重量部に対して、実施例25と同量の二次抗酸化剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤を配合して、同条件にて押出造粒して評価用ペレットを得た。該ペレットを上記条件で射出成形、プレス成形、射出ブロー成形して得た各種物性を表9に示した。
Figure 2013099876
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Claims (11)

  1. (X1)下記要件(A−a)〜(A−e)を満たす4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)10〜90重量部と、下記要件(B1−a)〜(B1−e)を満たす4−メチル−1−ペンテン共重合体(B1)90〜10重量部(ただし、(A)および(B1)の合計を100重量部とする)を含んでなる組成物か、または
    (X3)該4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)10〜90重量部と、該4−メチル−1−ペンテン共重合体(B1)および下記要件(B2−a)〜(B2−e)を満たす4−メチル−1−ペンテン共重合体(B2)の合計として90〜10重量部(ただし、(A)、(B1)および(B2)の合計を100重量部とし、(B1)と(B2)の混合比((B1)/(B2))は、99/1〜1/99である)とを含んでなる組成物である、
    4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物。
    ・4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)
    (A−a)4−メチル−1−ペンテンから導かれる構成単位(U1)が100〜90モル%であり、炭素原子数2〜20のα−オレフィン(4−メチル−1−ペンテンを除く)から導かれる構成単位の総量(U2)が0〜10モル%(ただし、U1とU2との合計は100モル%である)である、
    (A−b)135℃デカリン中で測定した極限粘度[η]が0.5〜5.0dl/gである、
    (A−c)DSCで測定した融点(Tm)が200〜250℃の範囲にある、
    (A−d)DSCで測定した結晶化温度(Tc)が150〜225℃の範囲にある、
    (A−e)密度が820〜850kg/m3である。
    ・4−メチル−1−ペンテン共重合体(B1)
    (B1−a)4−メチル−1−ペンテンから導かれる構成単位(U3)が99〜80モル%であり、炭素原子数2〜20のα−オレフィン(4−メチル−1−ペンテンを除く)から導かれる構成単位の総量(U4)が1〜20モル%(U3とU4との合計は100モル%である)である、
    (B1−b)135℃デカリン中で測定した極限粘度[η]が0.5〜5.0dl/gである、
    (B1−c)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定する重量平均分子量(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、
    (B1−d)密度が825〜860kg/m3である、
    (B1−e)DSCで測定した融点(Tm)が110℃〜200℃未満の範囲にある、
    ・4−メチル−1−ペンテン共重合体(B2)
    (B2−a)4−メチル−1−ペンテンから導かれる構成単位(U5)が80モル%未満〜60モル%であり、炭素原子数2〜4のα−オレフィン(4−メチル−1−ペンテンを除く)から導かれる構成単位の総量(U6)が20モル%を超えて〜40モル%(U5とU6との合計は100モル%である)である、
    (B2−b)135℃デカリン中で測定した極限粘度[η]が0.5〜5.0dl/gである、
    (B2−c)DSCで測定した融点(Tm)110℃未満または融点が観測されない、
    (B2−d)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定する重量平均分子量(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、
    (B2−e)密度が830〜860kg/m3である。
  2. 前記(X1)に記載の4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物において、
    前記(B1−a)U3が99〜83モル%であり、U4が1〜17モル%(U3とU4との合計は100モル%である)である、請求項1に記載の4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物。
  3. 前記(共)重合体(A)10〜85重量部、前記共重合体(B1)および前記共重合体(B2)を合計として85〜10重量部(ただし、(B1)と(B2)の混合比((B1)/(B2))は、99/1〜1/99である)およびα−オレフィン重合体(C)(ただし、(共)重合体(A)、共重合体(B1)および(B2)とは異なる)3〜30重量部(ただし、(A)、(B1)、(B2)および(C)の合計を100重量部とする)を含んでなる、請求項1または2に記載の4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物(X4)。
  4. 前記(共)重合体(A)7〜90重量部、前記共重合体(B1)90〜7重量部およびα−オレフィン重合体(C)(ただし、(共)重合体(A)、共重合体(B1)および(B2)とは異なる)0.9〜30重量部(ただし、(A)、(B1)および(C)の合計を100重量部とする)を含んでなる、請求項1または2に記載の4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物(X5)。
  5. 前記(B1−e)DSCで測定した融点(Tm)が125〜190℃の範囲にある、請求項1〜4のいずれか1項に記載の4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物。
  6. 下記要件(A−a)〜(A−e)を満たす4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)7〜90重量部と、下記要件(B2−a)〜(B2−e)を満たす4−メチル−1−ペンテン共重合体(B2)90〜7重量部と、α−オレフィン重合体(C)(ただし、該(共)重合体(A)、下記要件(B1−a)〜(B1−e)を満たす4−メチル−1−ペンテン共重合体(B1)および該共重合体(B2)とは異なる)0.9〜30重量部(ただし、(A)、(B2)および(C)の合計を100重量部とする)を含んでなる、4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物(X6)。
    ・4−メチル−1−ペンテン(共)重合体(A)
    (A−a)4−メチル−1−ペンテンから導かれる構成単位(U1)が100〜90モル%であり、炭素原子数2〜20のα−オレフィン(4−メチル−1−ペンテンを除く)から導かれる構成単位の総量(U2)が0〜10モル%(ただし、U1とU2との合計は100モル%である)である、
    (A−b)135℃デカリン中で測定した極限粘度[η]が0.5〜5.0dl/gである、
    (A−c)DSCで測定した融点(Tm)が200〜250℃の範囲にある、
    (A−d)DSCで測定した結晶化温度(Tc)が150〜225℃の範囲にある、
    (A−e)密度が820〜850kg/m3である。
    ・4−メチル−1−ペンテン共重合体(B1)
    (B1−a)4−メチル−1−ペンテンから導かれる構成単位(U3)が99〜80モル%であり、炭素原子数2〜20のα−オレフィン(4−メチル−1−ペンテンを除く)から導かれる構成単位の総量(U4)が1〜20モル%(U3とU4との合計は100モル%である)である、
    (B1−b)135℃デカリン中で測定した極限粘度[η]が0.5〜5.0dl/gである、
    (B1−c)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定する重量平均分子量(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、
    (B1−d)密度が825〜860kg/m3である、
    (B1−e)DSCで測定した融点(Tm)が110℃〜200℃未満の範囲にある、
    ・4−メチル−1−ペンテン共重合体(B2)
    (B2−a)4−メチル−1−ペンテンから導かれる構成単位(U5)が80モル%未満〜60モル%であり、炭素原子数2〜4のα−オレフィン(4−メチル−1−ペンテンを除く)から導かれる構成単位の総量(U6)が20モル%を超えて〜40モル%(U5とU6との合計は100モル%である)である、
    (B2−b)135℃デカリン中で測定した極限粘度[η]が0.5〜5.0dl/gである、
    (B2−c)DSCで測定した融点(Tm)110℃未満または融点が観測されない、
    (B2−d)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定する重量平均分子量(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、
    (B2−e)密度が830〜860kg/m3である。
  7. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物からなる、フィルム。
  8. 請求項7に記載のフィルムからなる、離形フィルム。
  9. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物からなる、中空成形体。
  10. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の4−メチル−1−ペンテン(共)重合体組成物を少なくとも1層として含んでなる、中空成形体。
  11. 射出ブロー成形法によって得られる、請求項9または10に記載の中空成形体。
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