JPWO2016017752A1 - コンデンサフィルム用プロピレン単独重合体組成物およびその製造方法、並びにコンデンサフィルム - Google Patents
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Abstract
Description
(i)メルトフローレート(MFR)が1.0〜10.0g/10分であり、
(ii)塩素含有量が2質量ppm以下であることを特徴とするコンデンサフィルム用プロピレン単独重合体組成物。
(A−i)13C−NMRで測定したメソペンタッド分率(mmmm)が0.930以上である、
(A−ii)昇温溶離分別法(TREF)で測定した溶出ピークの半値幅が4.0℃未満である、
(A−iii)GPCにより測定した分子量分布Mw/Mnが3.0未満である、
(B−i)13C−NMRで測定したメソペンタッド分率(mmmm)が0.950以上である、
(B−ii)GPCにより測定した分子量分布Mw/Mnが3.0以上である。
(i)メルトフローレート(MFR)が1.0〜10.0g/10分であり、
(ii)塩素含有量が2質量ppm以下であることを特徴とするコンデンサフィルム用プロピレン単独重合体組成物。
(A−i)13C−NMRで測定したメソペンタッド分率(mmmm)が0.930以上である、
(A−ii)昇温溶離分別法(TREF)で測定した溶出ピークの半値幅が4.0℃未満である、
(B−i)13C−NMRで測定したメソペンタッド分率(mmmm)が0.950以上である、
(B−ii)GPCにより測定した分子量分布Mw/Mnが3.0以上である、
(B−iii)昇温溶離分別法(TREF)で測定した溶出ピークの半値幅が4.0℃以上である。
チーグラ・ナッタ触媒を用いて、以下の(B−i)〜(B−ii)の特性を有するプロピレン単独重合体(B1)を製造する工程と、
前記プロピレン単独重合体(A1)50〜99質量%と、前記プロピレン単独重合体(B1)1〜50質量%と(前記プロピレン単独重合体(A1)と前記プロピレン単独重合体(B1)との合計は100質量%)を混合する工程と、
を含むコンデンサフィルム用プロピレン単独重合体組成物の製造方法であって、
(i)前記コンデンサフィルム用プロピレン単独重合体組成物のメルトフローレート(MFR)が1.0〜10.0g/10分であり、
(ii)前記コンデンサフィルム用プロピレン単独重合体組成物の塩素含有量が2質量ppm以下であることを特徴とするコンデンサフィルム用プロピレン単独重合体組成物の製造方法。
(A−i)13C−NMRで測定したメソペンタッド分率(mmmm)が0.930以上である、
(A−ii)昇温溶離分別法(TREF)で測定した溶出ピークの半値幅が4.0℃未満である、
(A−iii)GPCにより測定した分子量分布Mw/Mnが3.0未満である、
(B−i)13C−NMRで測定したメソペンタッド分率(mmmm)が0.950以上である、
(B−ii)GPCにより測定した分子量分布Mw/Mnが3.0以上である。
チーグラ・ナッタ触媒を用いて、以下の(B−i)〜(B−iii)の特性を有するプロピレン単独重合体(B2)を製造する工程と、
前記プロピレン単独重合体(A2)50〜99質量%と、前記プロピレン単独重合体(B2)1〜50質量%と(前記プロピレン単独重合体(A2)と前記プロピレン単独重合体(B2)との合計は100質量%)を混合する工程と、
を含むコンデンサフィルム用プロピレン単独重合体組成物の製造方法であって、
(i)前記コンデンサフィルム用プロピレン単独重合体組成物のメルトフローレート(MFR)が1.0〜10.0g/10分であり、
(ii)前記コンデンサフィルム用プロピレン単独重合体組成物の塩素含有量が2質量ppm以下であることを特徴とするコンデンサフィルム用プロピレン単独重合体組成物の製造方法。
(A−i)13C−NMRで測定したメソペンタッド分率(mmmm)が0.930以上である、
(A−ii)昇温溶離分別法(TREF)で測定した溶出ピークの半値幅が4.0℃未満である、
(B−i)13C−NMRで測定したメソペンタッド分率(mmmm)が0.950以上である、
(B−ii)GPCにより測定した分子量分布Mw/Mnが3.0以上である、
(B−iii)昇温溶離分別法(TREF)で測定した溶出ピークの半値幅が4.0℃以上である。
本発明に係るプロピレン単独重合体組成物は、前記プロピレン単独重合体(A)と前記プロピレン単独重合体(B)との合計を100質量%とするとき、前記プロピレン単独重合体(A)を50〜99質量%、前記プロピレン単独重合体(B)を1〜50質量%含む。本発明に係るプロピレン単独重合体組成物は、前記プロピレン単独重合体(A)を60〜99質量%、前記プロピレン単独重合体(B)を1〜40質量%含むことが好ましく、前記プロピレン単独重合体(A)を70〜95質量%、前記プロピレン単独重合体(B)を5〜30質量%含むことがより好ましく、前記プロピレン単独重合体(A)を75〜90質量%、前記プロピレン単独重合体(B)を10〜25質量%含むことがさらに好ましい。
本発明に係るプロピレン単独重合体組成物は、メルトフローレート(MFR、ASTM D1238、230℃、2.16kg荷重)が1.0〜10.0g/10分であり、好ましくは1.5〜8.0g/10分であり、より好ましくは2.0〜6.0g/10分であり、さらに好ましくは2.5〜5.0g/10分である。
本発明に係るプロピレン単独重合体組成物は、塩素含有量が2質量ppm以下(0〜2質量ppm)であり、好ましくは1.5質量ppm以下であり、より好ましくは1質量ppm以下である。塩素含有量が2質量ppmを超えると、得られるフィルムの耐電圧性が低下するだけでなく、長期的なコンデンサ特性も低下する。コンデンサ使用時においてフィルム内部の塩素イオン近傍の電界が局所的に増大し、そこから絶縁破壊が生じやすくなるために耐電圧が低下すると解される。塩素含有量は、後述するメタロセン触媒で得られるプロピレン単独重合体(A)の配合量を増加させたり、プロピレン単独重合体(B)を後処理したりすることにより、上記範囲内に制御することができる。
[要件(A−i)]
前記プロピレン単独重合体(A1)は、13C−NMR(核磁気共鳴)で測定したメソペンタッド分率(mmmm)が、0.930以上であり、好ましくは0.935以上0.995以下であり、より好ましくは0.940以上0.995以下であり、さらに好ましくは0.945以上0.990以下である。該mmmmが0.930未満では所望の耐電圧性を有するフィルムが得られない。なお、該mmmmが0.995を超えると、延伸時の応力が高くなり、コンデンサ用途に必要な薄さのフィルムが得られない場合や、均一な膜厚分布を有するフィルムが得られない場合がある。
前記プロピレン単独重合体(A1)は、o−ジクロロベンゼンを用いた昇温溶離分別法(TREF)により測定した溶出温度に対する溶出成分量を示す曲線(TREF溶出曲線)において、溶出ピークの半値幅が4.0℃未満であり、好ましくは2.0℃以上3.8以下であり、より好ましくは2.5℃以上3.6℃以下であり、さらに好ましくは3.0℃以上3.5℃以下である。該溶出ピークの半値幅が4.0℃以上の場合、フィルムの高温耐電圧性が低下し、特にフィルムが薄くなると大幅に高温耐電圧性が低下する。半値幅、すなわち立体規則性分布が広くなると、フィルムの融点分布が広くなり低融点成分が増加するため、結果的に高温下の結晶化度が低下すると推察される。
前記プロピレン単独重合体(A1)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定した分子量分布(Mw/Mn、重量平均分子量Mwを数平均分子量Mnで除した値)が3.0未満であり、好ましくは2.0以上3.0未満であり、より好ましくは2.3以上3.0未満であり、更に好ましくは2.5以上2.8以下である。
[要件(A−i)及び要件(A−ii)]
要件(A−i)及び要件(A−ii)については、前記プロピレン単独重合体(A1)と同様である。
前記プロピレン単独重合体(A)のメルトフローレート(MFR)は特に限定されないが、好ましくは1〜100g/10分であり、より好ましくは1〜50g/10分であり、更に好ましくは2〜30g/10分であり、特に好ましくは3〜10g/10分である。該MFRが1g/10分未満の場合には、フィルム内部にゲルが発生する場合がある。また、該MFRが100g/10分を超える場合には、延伸時にフィルム破断が発生する等、フィルムの生産性が低下する場合がある。
[要件(B−i)]
前記プロピレン単独重合体(B1)は、13C−NMR(核磁気共鳴)で測定したメソペンタッド分率(mmmm)が、0.950以上であり、好ましくは0.950以上0.995以下であり、より好ましくは0.955以上0.995以下であり、更に好ましくは0.960以上0.990以下である。該mmmmが0.950未満では所望の耐電圧性を有するフィルムが得られない。なお、該mmmmが0.995を超えると、延伸時の応力が高くなり、コンデンサ用途に必要な薄さのフィルムが得られない場合や、均一な膜厚分布を有するフィルムが得られない場合がある。
前記プロピレン単独重合体(B1)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定した分子量分布(Mw/Mn、重量平均分子量Mwを数平均分子量Mnで除した値)が3.0以上であり、好ましくは3.0以上12.0以下であり、より好ましくは3.5以上12.0以下であり、更に好ましくは6.0以上12.0以下であり、特に好ましくは8.0以上12.0以下である。該分子量分布が3.0未満の場合、薄膜フィルムの延伸性の向上が認められない。
[要件(B−i)及び要件(B−ii)]
要件(B−i)及び要件(B−ii)については、前記プロピレン単独重合体(B1)と同様である。
前記プロピレン単独重合体(B2)は、o−ジクロロベンゼンを用いた昇温溶離分別法(TREF)により測定した溶出温度に対する溶出成分量を示す曲線(TREF溶出曲線)において、溶出ピークの半値幅が4.0℃以上であり、好ましくは4.0℃以上5.0℃以下であり、より好ましくは4.0℃以上4.8℃以下であり、さらに好ましくは4.0℃以上4.5℃以下である。該溶出ピークの半値幅が4.0℃未満である場合、延伸性が低下することがある。なお、該溶出ピークの半値幅が5.0℃を超えると、フィルムの高温耐電圧性が低下する場合がある。
前記プロピレン単独重合体(B)のメルトフローレート(MFR)に特に限定されないが、好ましくは0.5〜10g/10分であり、より好ましくは1〜7g/10分であり、更に好ましくは2〜5g/10分である。該MFRが0.5未満の場合には、フィルムにゲルが発生する場合がある。一方、該MFRが10g/10分を超える場合、フィルムの生産性が低下する場合がある。また、延伸時にフィルム内部の結晶サイズが小さくならず、フィルム延伸による高温耐電圧性の向上効果が小さくなる場合がある。
前記プロピレン単独重合体(A)の製造方法は特に限定されないが、高温耐電圧の観点から前記プロピレン単独重合体(A)を、メタロセン触媒を用いて製造することが好ましい。該メタロセン触媒としては、シクロペンタジエニル骨格を分子内に有するメタロセン化合物を含む重合触媒が好ましく用いられる。
前記プロピレン単独重合体(B)の製造方法は特に限定されないが、延伸性の観点から前記プロピレン単独重合体(B)を、チーグラ・ナッタ触媒を用いて製造することが好ましい。特に、前記プロピレン単独重合体(B)は、固体状チタン触媒成分(I)と、周期律表の第1族、第2族および第13族からなる群から選択される金属原子を含む有機金属化合物(II)と、必要に応じて電子供与体(III)とを含むオレフィン重合用触媒の存在下に重合して得られたものであることが好ましい。以下、該オレフィン重合用触媒の各成分について詳細に説明する。
前記固体状チタン触媒成分(I)は、チタン化合物と、マグネシウム化合物と、ハロゲンと、電子供与体(I)である、環状エステル化合物(a)および環状エステル化合物(b)と、任意で電子供与体(I)である触媒成分(c)とを含むことが好ましい。これらの化合物は、例えば国際公開第2006/077945号、国際公開第2006/077946号、国際公開第2008/010459号、国際公開第2009/069483号、特開平7−109314号公報等に記載の化合物を例示することが出来る。
前記チタン化合物としては、例えば下記式
Ti(OR)gX4−g
で示される4価のチタン化合物を挙げることができる。
前記マグネシウム化合物としては、具体的には、塩化マグネシウム、臭化マグネシウムなどのハロゲン化マグネシウム;メトキシ塩化マグネシウム、エトキシ塩化マグネシウム、フェノキシ塩化マグネシウムなどのアルコキシマグネシウムハライド;エトキシマグネシウム、イソプロポキシマグネシウム、ブトキシマグネシウム、2−エチルヘキソキシマグネシウムなどのアルコキシマグネシウム;フェノキシマグネシウムなどのアリーロキシマグネシウム;ステアリン酸マグネシウムなどのマグネシウムのカルボン酸塩などが挙げられる。これらのマグネシウム化合物は単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。またこれらのマグネシウム化合物は、他の金属との錯化合物、複化合物または他の金属化合物との混合物であってもよい。
前記ハロゲンは、前記チタン化合物の一例であるTi(OR)gX4−gのX、前記マグネシウム化合物の一例であるハロゲン化マグネシウムのハロゲン等が挙げられる。これらのハロゲンは一種を用いてもよく、二種以上を併用してもよい。
前記電子供与体(I)としては、環状エステル化合物(a)および環状エステル化合物(b)と、任意で触媒成分(c)とを用いることができる。
環状エステル化合物(a)は、例えば、国際公開第2006/077945号や国際公開第2009/069483号などに記載されている化合物を例示することが出来る。
環状エステル化合物(b)は、例えば、国際公開第2006/077946号、国際公開第2009/069483号に記載の化合物を例示することが出来る。
前記触媒成分(c)としては、例えば特開平7−109314号公報等に記載のエーテル化合物や、多価カルボン酸エステル等を例示することが出来る。
前記固体状チタン触媒成分(I)を調製する方法としては、前記固体状チタン触媒成分(I)が前記チタン化合物と、前記マグネシウム化合物と、ハロゲンと、前記電子供与体(I)とを含めばその方法は特に限定されない。例えば下記(P−1)〜(P−4)の方法により、前記固体状チタン触媒成分(I)を好ましく調製することができる。
(P−1)マグネシウム化合物および可溶化成分を含む固体状付加物と、電子供与体(I)と、液状状態のチタン化合物とを、不活性炭化水素溶媒共存下、懸濁状態で接触させる方法、
(P−2)マグネシウム化合物および可溶化成分を含む固体状付加物と、電子供与体(I)と、液状状態のチタン化合物とを、複数回に分けて接触させる方法、
(P−3)マグネシウム化合物および可溶化成分を含む固体状付加物と、電子供与体(I)と、液状状態のチタン化合物とを、不活性炭化水素溶媒共存下、懸濁状態で接触させ、且つ複数回に分けて接触させる方法、
(P−4)マグネシウム化合物および可溶化成分を含む液状状態のマグネシウム化合物と、液状状態のチタン化合物と、電子供与体(I)とを接触させる方法。
前記可溶化成分としては、室温〜300℃程度の温度範囲で前記マグネシウム化合物を可溶化できる化合物が好ましい。該化合物としては、例えばアルコール、アルデヒド、アミン、カルボン酸およびこれらの混合物などが好ましい。
有機金属化合物(II)は、周期表の第1族、第2族および第13族からなる群から選択される金属原子を含む有機金属化合物である。有機金属化合物(II)としては、具体的には、第13族金属を含む化合物、例えば、有機アルミニウム化合物、第1族金属とアルミニウムとの錯アルキル化物、第2族金属の有機金属化合物などを用いることができる。これらの中でも、有機金属化合物(II)としては、有機アルミニウム化合物が好ましい。
前記オレフィン重合用触媒は、必要に応じて電子供与体(III)を含んでもよい。該電子供与体(III)としては、有機ケイ素化合物が好ましい。該有機ケイ素化合物としては、例えば下記式(5)で表される化合物が挙げられる。
前記式(5)において、RおよびR’は炭化水素基であり、nは0<n<4の整数である。
前記式(6)において、Raは炭素数1〜6の炭化水素基であり、好ましくは炭素数1〜6の不飽和または飽和脂肪族炭化水素基であり、より好ましくは炭素数2〜6の飽和脂肪族炭化水素基である。Raとしては、具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、sec−ブチル基、n−ペンチル基、iso−ペンチル基、シクロペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。これらの中でも、Raとしてはエチル基が好ましい。
前記式(7)において、RNは環状アミノ基である。該環状アミノ基としては、例えば、パーヒドロキノリノ基、パーヒドロイソキノリノ基、1,2,3,4−テトラヒドロキノリノ基、1,2,3,4−テトラヒドロイソキノリノ基、オクタメチレンイミノ基等が挙げられる。Raは、前記式(6)と同義である。
前記プロピレン単独重合体(B)は、前記オレフィン重合用触媒の存在下にプロピレンを予備重合させて得られる予備重合触媒の存在下、本重合を行うことで製造されることが好ましい。該予備重合は、オレフィン重合用触媒1g当り好ましくは0.1〜1000g、より好ましくは0.3〜500g、さらに好ましくは1〜200gの量でプロピレンを予備重合させることにより行われる。
本発明に係るプロピレン単独重合体組成物の調製方法としては、パウダー状またはペレット状の前記プロピレン単独重合体(A)、前記プロピレン単独重合体(B)、および必要に応じてその他の添加剤を、ドライブレンド、ヘンシェルミキサー等で混合する方法が挙げられる。また、予め単軸または二軸混練機、ニーダ等によってこれらの原料を溶融混練してもよい。該その他の添加剤としては、酸化防止剤、塩素吸収剤等の安定剤、滑剤、可塑剤、難燃化剤、帯電防止剤などが挙げられる。これらの添加剤は、本発明の効果を損なわない範囲で添加することができる。
本発明に係るコンデンサフィルムは、本発明に係るプロピレン単独重合体組成物からなる。本発明に係るコンデンサフィルムの厚さは1〜50μmであり、好ましくは1.5〜30μmであり、より好ましくは1.5〜20μmであり、更に好ましくは2〜15μmであり、特に好ましくは2〜4μmである。厚さが1μm未満では、フィルム破断が起きやすく、フィルムの生産性が低下する。一方、厚さが50μmを超えると、コンデンサが小型化できず、また電気容量も小さい。特に、本発明に係るコンデンサフィルムは高温耐電圧の厚み依存性が小さいために厚さが4μm以下の薄膜フィルムの場合には、高温耐電圧に顕著な効果が得られる。
本発明に係るコンデンサフィルムは、例えば原反シートを製造した後、これを延伸することによって得られる。
メルトフローレート(MFR)は、ASTM D1238に準拠して、230℃、2.16kg荷重の条件下で測定した。
プロピレン単独重合体のメソペンタッド分率(mmmm)は、A.ZambelliらのMacromolecules,8,687(1975)に示された帰属により定められた値であり、13C−NMRにより、下記条件で測定した。なお、メソペンタッド分率は以下の式で表される値である。
<測定条件>
装置 JNM−Lambada400(商品名、日本電子(株)製)
分解能 400MHz
測定温度 125℃
溶媒 1,2,4−トリクロロベンゼン/重水素化ベンゼン=7/4(質量比)
パルス幅 7.8μsec
パルス間隔 5sec
積算回数 2000回
シフト基準 TMS=0ppm
モード シングルパルスブロードバンドデカップリング。
試料を160℃でo−ジクロロベンゼン(300ppm BHT含有)に60分間撹拌して溶解し、その後、95℃で45分間静置した。これを95℃のTREFカラムに導入した後、0.5℃/分の降温速度で−20℃まで冷却し、その後140℃まで1.0℃/分の昇温速度で140℃まで昇温し、溶出曲線を得た。得られた溶出曲線から得られた溶出ピークの高さの半分に位置する温度幅を算出し、その値を溶出ピークの半値幅とした。測定条件は以下の通りである。
装置 昇温溶出分別装置 TREF200+型(商品名、Polymer ChAR 社製)
溶離液 o−ジクロロベンゼン(300ppm BHT含有)
試料濃度 0.40%(w/v)
注入量 0.3mL。
以下の条件で測定し、得られたクロマトグラムを解析することによってプロピレン単独重合体のMw/Mnを算出した。分子量の算出はユニバーサルキャリブレーション法により行い、ポリスチレン換算の値を算出した。GPCクロマトグラムのベースラインは、溶出曲線の立ち上がる保持時間を起点とし、分子量1000に相当する保持時間を終点とした。
液体クロマトグラフ:ALC/GPC 150−C Plus型(商品名、示差屈折計検出器一体型、Waters製)
カラム:GMH6−HT(商品名、東ソー(株)製)×2本及びGMH6−HTL(商品名、東ソー(株)製)×2本を直列接続
移動相媒体:o−ジクロロベンゼン
流速:1.0mL/分
測定温度:140℃
サンプル濃度:0.10%(W/W)
サンプル溶液量:500μL。
試料0.8gを、三菱化成社製燃焼装置を用いてアルゴン/酸素気流下で、400〜900℃で燃焼した。その後、燃焼ガスを超純水で捕捉し、濃縮後の試料液を、DIONEX−DX300型イオンクロマト装置(商品名、日本ダイオネック(株)製)および陰イオンカラムAS4A−SC(商品名、ダイオネック社製)を用いて測定して塩素含有量を求めた。
13C−NMRを用いて、特開平7−145212号公報に記載された方法に従って、全プロピレン構成単位中のプロピレンモノマーの2,1−挿入の割合、1,3−挿入の割合を測定した。
・実施例1〜10および比較例1〜10
得られたフィルムのBDVをJIS−C2330に準拠して測定した。測定温度は120℃に設定した。厚み120μm、150μm、170μmの3水準の原反フィルムを縦方向(機械方向)5倍×横方向9倍の逐次二軸延伸(延伸面倍率:45倍)で延伸し、厚み2.5〜4.0μmの範囲で3水準のフィルムを作製し、各フィルムの耐電圧を測定した。各耐電圧とフィルムの厚みから最小二乗法により厚み3μmのときの絶縁破壊電圧[kV]と絶縁破壊電圧の厚み依存性(dBDV/dL[kV/μm])を算出した。
得られた延伸フィルムのBDVをJIS−C2330に準拠して測定した。測定温度は120℃に設定した。厚み150μm、175μm、200μmの原反フィルムを縦方向(機械方向)5倍×横方向7倍の逐次二軸延伸(延伸面倍率:35倍)で延伸し、厚み4.0μmを超えて6.0μm以下の範囲で3水準のフィルムを作製し、各フィルムの耐電圧を測定した。各耐電圧とフィルム厚みから最小二乗法により厚み5.0μmのときの絶縁破壊電圧[kV]を算出した。
[製造例1](プロピレン単独重合体(PP1)の製造)
(1)固体触媒担体の製造
1L枝付フラスコにSiO2(商品名:サンスフェアH121、AGCエスアイテック製)300gをサンプリングし、トルエン800mLを入れ、スラリー化した。次に5L4つ口フラスコへ移液し、トルエン260mLを加えた。メチルアルミノキサン(以下、MAO)−トルエン溶液(10質量%溶液)を2830mL導入した。室温のままで、30分間攪拌した。1時間で110℃に昇温し、4時間反応を行った。反応終了後、室温まで冷却した。冷却後、上澄みトルエンを抜き出し、新たなトルエンで置換率が95%になるまで置換を行った。
グローブボックス内にて、5L4つ口フラスコに[3−(1’,1’,4’,4’,7’,7’,10’,10’−オクタメチルオクタヒドロジベンゾ[b,h]フルオレニル)(1,1,3−トリメチル−5−tert−ブチル−1,2,3,3a−テトラヒドロペンタレン)]ジルコニウムジクロライドを1.0g秤取った。フラスコを外へ出し、トルエン0.5Lおよび前記(1)で調製したMAO/SiO2/トルエンスラリー2.0L(固体成分として100g)を窒素下で加え、30分間攪拌し担持を行った。得られた[3−(1’,1’,4’,4’,7’,7’,10’,10’−オクタメチルオクタヒドロジベンゾ[b,h]フルオレニル)(1,1,3−トリメチル−5−tert−ブチル−1,2,3,3a−テトラヒドロペンタレン)]ジルコニウムジクロライド/MAO/SiO2/トルエンスラリーに対し、n−ヘプタンにて99%置換を行い、最終的なスラリー量を4.5リットルとした。この操作は、室温で行った。
前記(2)で調製した固体触媒成分101g、トリエチルアルミニウム111mL、ヘプタン80Lを内容量200Lの攪拌機付きオートクレーブに挿入し、内温を15〜20℃に保ち、エチレンを303g挿入し、180分間攪拌しながら反応させた。
内容量58Lのジャケット付循環式管状重合器にプロピレンを30kg/時間、水素を5NL/時間、前記(3)で製造した前重合触媒スラリーを固体触媒成分として3.2g/時間、トリエチルアルミニウムを1.0ml/時間連続的に供給し、気相の存在しない満液の状態にて重合した。管状重合器の温度は30℃であり、圧力は3.1MPa/Gであった。
(1)固体触媒担体の製造
充分に窒素置換した内容積70Lの攪拌機付き耐圧容器に窒素雰囲気下、常温にて脱水処理したトルエン31.6Lを挿入し、さらにSiO2(商品名:サンスフェアH122、AGCエスアイテック製)1500gをトルエン8.0Lに希釈した混合液を挿入した。撹拌回転数100rpmで撹拌しながら内温を47℃に昇温し、15質量%トリイソブチルアルミニウム/トルエン希釈溶液(日本アルキルアルミ社製)を1.1L挿入し、更にトルエン2.0Lを加えた。次に、内温を50℃に昇温し、20質量%メチルアルミノキサン(以下、MAO)/トルエン希釈液(アルベマーレ社製)5.2Lを4分割して挿入し、更にトルエン2.0Lを加えた。その後、内温を50℃に保持しながら撹拌回転数100rpmで撹拌しながら30分間混合した。
充分に窒素置換した内容積20Lの攪拌機付き耐圧容器に窒素雰囲気下、常温にて前記(1)で調製したMAO/SiO2/トルエンスラリー9.8L(固体成分として864g)を加え、更にn−ヘプタンを2.2L加えた。その後、撹拌回転数130rpmで撹拌しながら内温を35℃に昇温し、界面活性剤(商品名:アデカプルロニックL−71、ADEKA製)17.5gをn−ヘプタン1.0Lに希釈した溶液を挿入し、45分間撹拌混合した。その後、214分間静置し上澄み液を9.7L抜出し、新たにn−ヘプタン8.0Lを加え、撹拌回転数100rpmで撹拌しながら内温を35℃に保持し、続いて177分間静置した。その後、n−ヘプタン7.0Lを加え、予めトルエン3.0Lに希釈しておいた下記式[VIII]で示される異性体混合物13.5gを挿入し、撹拌回転数130rpmで撹拌しながら内温35℃で60分間、錯体担持反応を行った。続いて、トリイソブチルアルミニウム/トルエン溶液を0.94L加え、内温35℃で60分間撹拌した。
充分に窒素置換した内容積270Lの攪拌機付き耐圧容器に窒素雰囲気下、n−ヘプタンを43.4L挿入し、前記(2)で調製した固体触媒スラリーを11.8L(固体触媒成分で841g)加え、更にn−ヘプタンを28.0L加えた。その後、撹拌回転数を150rpmとして内温35℃まで昇温した。続いて、トリイソブチルアルミニウム/トルエン溶液を0.90L挿入し30分間撹拌混合した。
内容量70Lの攪拌機付きベッセル重合器にプロピレンを116.9kg/時間、水素を気相部の水素濃度が0.61mol%になるように供給した。前記(3)で製造した前重合触媒スラリーを固体触媒成分として1.2g/時間、トリエチルアルミニウムを8.7ml/時間、界面活性剤(商品名:アデカプルロニックL−72、ADEKA製)を0.4g/時間連続的に供給した。重合温度は70.0℃、圧力は2.94MPa/Gであった。得られたスラリーを内容量1000Lの攪拌機付きベッセル重合器へ送り、更に重合を行った。重合器へは、プロピレンを15.9kg/時間、水素を気相部の水素濃度が0.47mol%になるように供給した。重合温度68.9℃、圧力2.86MPa/Gで重合を行った。得られたスラリーを内容量500Lの攪拌機付きベッセル重合器へ送り、更に重合を行った。重合器へは、プロピレンを7.6kg/時間、水素を気相部の水素濃度が0.61mol%になるように供給した。重合温度67.4℃、圧力2.78MPa/Gで重合を行った。得られたスラリーを内容量500Lの攪拌機付きベッセル重合器へ送り、更に重合を行った。重合器へは、プロピレンを22.1kg/時間、水素を気相部の水素濃度が0.60mol%になるように供給した。重合温度65.4℃、圧力2.72MPa/Gで重合を行った。
(1)固体触媒担体の製造
1L枝付フラスコにSiO2(商品名:サンスフェアH121、AGCエスアイテック製)300gをサンプリングし、トルエン800mLを入れ、スラリー化した。次に5L4つ口フラスコへ移液し、トルエン260mLを加えた。メチルアルミノキサン(以下、MAO)−トルエン溶液(10質量%溶液)を2830mL導入した。室温のままで、30分間攪拌した。1時間で110℃に昇温し、4時間反応を行った。反応終了後、室温まで冷却した。冷却後、上澄みトルエンを抜き出し、新たなトルエンで置換率が95%になるまで置換を行った。
グローブボックス内にて、5L4つ口フラスコにジフェニルメチレン(3−t−ブチル−5−メチルシクロペンタジエニル)(2,7−t−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリドを1.0g秤取った。フラスコを外へ出し、トルエン0.5Lおよび前記(1)で調製したMAO/SiO2/トルエンスラリー2.0L(固体成分として100g)を窒素下で加え、30分間攪拌し担持を行った。得られたジフェニルメチレン(3−t−ブチル−5−メチルシクロペンタジエニル)(2,7−t−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド/MAO/SiO2/トルエンスラリーに対し、n−ヘプタンにて99%置換を行い、最終的なスラリー量を4.5リットルとした。この操作は、室温で行った。
前記(2)で調製した固体触媒成分101g、トリエチルアルミニウム111mL、ヘプタン80Lを内容量200Lの攪拌機付きオートクレーブに挿入し、内温を15〜20℃に保ち、エチレンを303g挿入し、180分間攪拌しながら反応させた。重合終了後、固体成分を沈降させ、上澄み液の除去およびヘプタンによる洗浄を2回行った。得られた前重合触媒を精製ヘプタンに再懸濁して、固体触媒成分濃度が1g/Lとなるように、ヘプタンにより調整を行った。この前重合触媒は固体触媒成分1g当りポリエチレンを3g含んでいた。
内容量58Lのジャケット付循環式管状重合器にプロピレンを30kg/時間、水素を5NL/時間、前記(3)で製造した前重合触媒スラリーを固体触媒成分として4.4g/時間、トリエチルアルミニウムを1.0ml/時間連続的に供給し、気相の存在しない満液の状態にて重合した。管状重合器の温度は30℃であり、圧力は3.1MPa/Gであった。
(1)固体触媒の製造
内容積2リットルの高速撹拌装置(商品名:TKホモミクサーM型、特殊機化工業製)を充分窒素置換した後、この装置に精製デカン700ml、市販塩化マグネシウム10g、エタノール24.2gおよびレオドールSP−S20(商品名、花王(株)製、ソルビタンジステアレート)3gを入れた。この懸濁液を撹拌しながら反応系を昇温し、懸濁液を120℃にて800rpmで30分撹拌した。次いで、この懸濁液を、沈殿物が生じないように高速撹拌しながら、内径5mmのテフロン(登録商標)製チューブを用いて、予め−10℃に冷却された精製デカン1リットルを張り込んである2リットルのガラスフラスコ(攪拌機付)に移した。移液により生成した固体を濾過し、精製n−ヘプタンで充分洗浄することにより、塩化マグネシウム1モルに対してエタノールが2.8モル配位した固体状付加物を得た。
前記(1)で調製した固体触媒成分150g、トリエチルアルミニウム74.4mL、ヘプタン75Lを内容量200Lの攪拌機付きオートクレーブに挿入し、内温を10〜18℃に保ち、プロピレンを900g挿入し、60分間攪拌しながら反応させた。この前重合触媒は遷移金属触媒成分1g当りポリプロピレンを6g含んでいた。
内容量1000Lの攪拌器付きベッセル重合器に、プロピレンを132kg/時間、上記前重合触媒スラリーを遷移金属触媒成分として1.4g/時間、トリエチルアルミニウムを8.4mL/時間、ジシクロペンチルジメトキシシランを16.2mL/時間連続的に供給し、水素を気相部の水素濃度が2.9mol%になるように供給した。重合温度74℃、圧力3.2MPa/Gで重合を行った。
(1)固体状チタン触媒成分の調製
無水塩化マグネシウム952g、デカン4420mLおよび2−エチルヘキシルアルコール3906gを、130℃で2時間加熱して均一溶液とした。この溶液中に無水フタル酸213gを添加し、130℃でさらに1時間攪拌混合を行って無水フタル酸を溶解させた。得られた均一溶液を23℃まで冷却した後、この均一溶液750mLを、−20℃に保持された四塩化チタン2000mL中に1時間かけて滴下した。滴下後、得られた混合液の温度を4時間かけて110℃に昇温し、110℃に達したところでフタル酸ジイソブチル(DIBP)52.2gを加え、同温度で2時間加熱した。次いで、熱時濾過にて固体部を採取し、この固体部を2750mLの四塩化チタンに再懸濁させた後、再び110℃で2時間加熱した。加熱終了後、再び熱時濾過にて固体部を採取し、110℃のデカンおよびヘキサンを用いて、洗浄液中にチタン化合物が検出されなくなるまで洗浄した。このようにして調製された固体状チタン触媒成分を、ヘキサンスラリーとして保存した。このヘキサンスラリーの一部を乾燥して触媒組成を調べたところ、固体状チタン触媒成分は、チタンを2質量%、塩素を57質量%、マグネシウムを21質量%およびDIBPを20質量%含有していた。
前記(1)で調製した固体状チタン触媒成分120g、トリエチルアルミニウム20.5mLおよびヘプタン120Lを内容量200Lの攪拌機付きオートクレーブに入れ、内温5℃に保ちながら、プロピレンを720g加え、60分間攪拌して反応させた。重合終了後、固体成分を沈降させ、上澄み液の除去およびヘプタンによる洗浄を2回行った。
内容量100Lの攪拌器付きベッセル重合器に、プロピレンを110kg/時間、前記(2)で調製した前重合触媒のスラリーを9.8g/時間、トリエチルアルミニウムを5.8mL/時間およびジシクロペンチルジメトキシシランを2.6mL/時間、連続的に供給し、水素を、気相部の水素濃度が0.9mol%になるように供給した。重合温度73℃および圧力3.2MPa/Gで重合を行った。
(1)固体触媒担体の製造
1L枝付フラスコにSiO2(商品名:サンスフェアH121、AGCエスアイテック製)300gをサンプリングし、トルエン800mLを入れ、スラリー化した。次に5L4つ口フラスコへ移液し、トルエン260mLを加えた。メチルアルミノキサン(以下、MAO)−トルエン溶液(10質量%溶液)を2830mL導入した。室温のままで、30分間攪拌した。1時間で110℃に昇温し、4時間反応を行った。反応終了後、室温まで冷却した。冷却後、上澄みトルエンを抜き出し、新たなトルエンで置換率が95%になるまで置換を行った。
グローブボックス内にて、5L4つ口フラスコに(フェニル)(メチル)メチレン(3−t−ブチル−5−メチルシクロペンタジエニル)(1,1,3,6,8,8−ヘキサメチル−1H,8H−ジシクロペンタ[b,h]フルオレニル)ジルコニウムジクロリドを1.0g秤取った。フラスコを外へ出し、トルエン0.5Lおよび前記(1)で調製したMAO/SiO2/トルエンスラリー2.0L(固体成分として100g)を窒素下で加え、30分間攪拌し担持を行った。
前記(2)で調製した固体触媒成分101g、トリエチルアルミニウム111mL、ヘプタン80Lを内容量200Lの攪拌機付きオートクレーブに挿入し、内温を15〜20℃に保ち、エチレンを303g挿入し、180分間攪拌しながら反応させた。重合終了後、固体成分を沈降させ、上澄み液の除去およびヘプタンによる洗浄を2回行った。
内容量58Lのジャケット付循環式管状重合器にプロピレンを30kg/時間、水素を5NL/時間、前記(3)で製造した触媒スラリーを固体触媒成分として2.6g/時間、トリエチルアルミニウムを1.0ml/時間連続的に供給し、気相の存在しない満液の状態にて重合した。管状重合器の温度は30℃であり、圧力は2.6MPa/Gであった。
〔プロピレン単独重合体組成物の調製〕
表2に示す割合で、各プロピレン単独重合体を配合した。さらに、プロピレン単独重合体100質量部に対して、酸化防止剤として3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシトルエンを0.2質量部、酸化防止剤としてテトラキス[メチレン−3(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタンを0.2質量部、中和剤としてステアリン酸カルシウムを0.01質量部配合してドライブレンドした。その後、単軸押出機を用いて、樹脂温度230℃で溶融混練してプロピレン単独重合体組成物のペレット化を行った。造粒機にはGMZ50−32(商品名、(株)ジーエムエンジニアリング製、L/D=32、50mmφ単軸)を使用した。
得られたプロピレン単独重合体組成物のペレットを25mmφのTダイシート成形機((株)プラスチック工学研究所製)で230℃に溶融後、押し出し、80℃に保持された1個の冷却ロールにより、引張り速度1.0m/分で冷却し、厚み120、150、170μmの原反シートを得た。
得られた原反シートを85mm×85mmにカットし、下記の条件で二軸延伸し、厚さ2.5〜4.0μmのフィルムを得た。
延伸装置:KAROIV(商品名、ブルックナー社製)
予熱温度:145〜160℃
予熱時間:60秒
延伸倍率:縦方向(機械方向)5倍×横方向9倍の逐次二軸延伸(延伸面倍率:45倍)
延伸速度:6m/分
フィルムの厚みは予熱温度によって調節した。
プロピレン単独重合体組成物の構成を表3に示すように変更した以外は、実施例1と同様にしてフィルムを得た。得られたフィルムの耐電圧等を上記方法により測定した。結果を表3に示す。
プロピレン単独重合体組成物の構成を表4に示すように変更した以外は、実施例1と同様にしてプロピレン単独重合体組成物のペレットを得た。
得られたプロピレン単独重合体組成物のペレットを25mmφのTダイシート成形機((株)プラスチック工学研究所製)で230℃に溶融後、押し出し、80℃に保持された1個の冷却ロールにより、引張り速度1.0m/分で冷却し、厚み150、175、200μmの原反シートを得た。
得られた原反シートを85mm×85mmにカットし、下記の条件で二軸延伸し、厚さが4.0μmを超えて6.0μm以下のフィルムを得た。
延伸装置:KAROIV(商品名、ブルックナー社製)
予熱温度:145〜160℃
予熱時間:60秒
延伸倍率:縦方向(機械方向)5倍×横方向7倍の逐次二軸延伸(延伸面倍率:35倍)
延伸速度:6m/分。
Claims (10)
- 以下の(A−i)〜(A−iii)の特性を有するプロピレン単独重合体(A1)50〜99質量%と、以下の(B−i)〜(B−ii)の特性を有するプロピレン単独重合体(B1)1〜50質量%とを含み(前記プロピレン単独重合体(A1)と前記プロピレン単独重合体(B1)との合計は100質量%)、
(i)メルトフローレート(MFR)が1.0〜10.0g/10分であり、
(ii)塩素含有量が2質量ppm以下であることを特徴とするコンデンサフィルム用プロピレン単独重合体組成物。
(A−i)13C−NMRで測定したメソペンタッド分率(mmmm)が0.930以上である、
(A−ii)昇温溶離分別法(TREF)で測定した溶出ピークの半値幅が4.0℃未満である、
(A−iii)GPCにより測定した分子量分布Mw/Mnが3.0未満である、
(B−i)13C−NMRで測定したメソペンタッド分率(mmmm)が0.950以上である、
(B−ii)GPCにより測定した分子量分布Mw/Mnが3.0以上である。 - 以下の(A−i)〜(A−ii)の特性を有するプロピレン単独重合体(A2)50〜99質量%と、以下の(B−i)〜(B−iii)の特性を有するプロピレン単独重合体(B2)1〜50質量%とを含み(前記プロピレン単独重合体(A2)と前記プロピレン単独重合体(B2)との合計は100質量%)、
(i)メルトフローレート(MFR)が1.0〜10.0g/10分であり、
(ii)塩素含有量が2質量ppm以下であることを特徴とするコンデンサフィルム用プロピレン単独重合体組成物。
(A−i)13C−NMRで測定したメソペンタッド分率(mmmm)が0.930以上である、
(A−ii)昇温溶離分別法(TREF)で測定した溶出ピークの半値幅が4.0℃未満である、
(B−i)13C−NMRで測定したメソペンタッド分率(mmmm)が0.950以上である、
(B−ii)GPCにより測定した分子量分布Mw/Mnが3.0以上である、
(B−iii)昇温溶離分別法(TREF)で測定した溶出ピークの半値幅が4.0℃以上である。 - 前記プロピレン単独重合体(A1)または前記プロピレン単独重合体(A2)がメタロセン触媒を用いて製造される請求項1または2に記載のコンデンサフィルム用プロピレン単独重合体組成物。
- 前記プロピレン単独重合体(B1)または前記プロピレン単独重合体(B2)がチーグラ・ナッタ触媒を用いて製造される請求項1〜3のいずれかに記載のコンデンサフィルム用プロピレン単独重合体組成物。
- 請求項1〜4のいずれかに記載のコンデンサフィルム用プロピレン単独重合体組成物からなる、厚みが1〜50μmであるコンデンサフィルム。
- 厚みが1〜4μmである請求項5に記載のコンデンサフィルム。
- 請求項1〜4のいずれかに記載のコンデンサフィルム用プロピレン単独重合体組成物を延伸面倍率(縦×横の面倍率)30〜80倍で延伸して得られるコンデンサフィルム。
- コンデンサセパレータフィルムである請求項5〜7のいずれかに記載のコンデンサフィルム。
- メタロセン触媒を用いて、以下の(A−i)〜(A−iii)の特性を有するプロピレン単独重合体(A1)を製造する工程と、
チーグラ・ナッタ触媒を用いて、以下の(B−i)〜(B−ii)の特性を有するプロピレン単独重合体(B1)を製造する工程と、
前記プロピレン単独重合体(A1)50〜99質量%と、前記プロピレン単独重合体(B1)1〜50質量%と(前記プロピレン単独重合体(A1)と前記プロピレン単独重合体(B1)との合計は100質量%)を混合する工程と、
を含むコンデンサフィルム用プロピレン単独重合体組成物の製造方法であって、
(i)前記コンデンサフィルム用プロピレン単独重合体組成物のメルトフローレート(MFR)が1.0〜10.0g/10分であり、
(ii)前記コンデンサフィルム用プロピレン単独重合体組成物の塩素含有量が2質量ppm以下であることを特徴とするコンデンサフィルム用プロピレン単独重合体組成物の製造方法。
(A−i)13C−NMRで測定したメソペンタッド分率(mmmm)が0.930以上である、
(A−ii)昇温溶離分別法(TREF)で測定した溶出ピークの半値幅が4.0℃未満である、
(A−iii)GPCにより測定した分子量分布Mw/Mnが3.0未満である、
(B−i)13C−NMRで測定したメソペンタッド分率(mmmm)が0.950以上である、
(B−ii)GPCにより測定した分子量分布Mw/Mnが3.0以上である。 - メタロセン触媒を用いて、以下の(A−i)〜(A−ii)の特性を有するプロピレン単独重合体(A2)を製造する工程と、
チーグラ・ナッタ触媒を用いて、以下の(B−i)〜(B−iii)の特性を有するプロピレン単独重合体(B2)を製造する工程と、
前記プロピレン単独重合体(A2)50〜99質量%と、前記プロピレン単独重合体(B2)1〜50質量%と(前記プロピレン単独重合体(A2)と前記プロピレン単独重合体(B2)との合計は100質量%)を混合する工程と、
を含むコンデンサフィルム用プロピレン単独重合体組成物の製造方法であって、
(i)前記コンデンサフィルム用プロピレン単独重合体組成物のメルトフローレート(MFR)が1.0〜10.0g/10分であり、
(ii)前記コンデンサフィルム用プロピレン単独重合体組成物の塩素含有量が2質量ppm以下であることを特徴とするコンデンサフィルム用プロピレン単独重合体組成物の製造方法。
(A−i)13C−NMRで測定したメソペンタッド分率(mmmm)が0.930以上である、
(A−ii)昇温溶離分別法(TREF)で測定した溶出ピークの半値幅が4.0℃未満である、
(B−i)13C−NMRで測定したメソペンタッド分率(mmmm)が0.950以上である、
(B−ii)GPCにより測定した分子量分布Mw/Mnが3.0以上である、
(B−iii)昇温溶離分別法(TREF)で測定した溶出ピークの半値幅が4.0℃以上である。
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