WO2008044513A1 - Film poreux à couches multiples et séparateur pour accumulateur secondaire à électrolyte non aqueux - Google Patents

Film poreux à couches multiples et séparateur pour accumulateur secondaire à électrolyte non aqueux Download PDF

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Atsuhiro Takata
Ryuma Kuroda
Shin-Ichi Kumamoto
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Sumitomo Chemical Company, Limited
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Definitions

  • the present invention relates to a separator for a laminated porous film and a non-aqueous electrolyte secondary battery.
  • the present invention relates to a laminated porous film and a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery comprising the laminated porous film.
  • Laminated porous films are used as separators in non-aqueous electrolyte secondary batteries such as lithium secondary batteries.
  • non-aqueous electrolyte secondary battery separators when an abnormal current flows in the battery due to a short circuit between the positive and negative electrodes, the current is interrupted to prevent excessive current from flowing (shutdown) to) and this and force? important, in the separator, when it exceeds the normal operating temperature, a temperature as low as possible in shirt Toda ⁇ down to it and, after shutdown, the temperature in the battery up to a certain high temperature rise Even so, there is a need to maintain the shutdown state without breaking the film due to the temperature.
  • the present invention can be used as a battery separator and can be shut down at a low temperature when the normal operating temperature is exceeded.
  • An object of the present invention is to provide a laminated porous film that can maintain a shut-down state even if the temperature in the battery rises to a high temperature, without causing film breakage due to the temperature.
  • the present invention provides the following inventions.
  • Ethylene- ⁇ -olefin is composed of a structural unit derived from ethylene and a structural unit derived from one or more monomers selected from ⁇ -aged olefins having 4 to 10 carbon atoms.
  • a laminated porous film comprising a heat-resistant resin layer laminated on a porous film formed from a polyolefin-based resin containing a polymer, a shutdown temperature of 125 or less and a thermal film breaking temperature of 155 or more.
  • the intrinsic viscosity [ 7 ] of the ethylene / ⁇ -year-old olefin copolymer is 9.1 d 1 ⁇ g or more and 1 5.0 dl Zg or less, and 1 000 carbon atoms in the copolymer Number of short chain branches per unit (SCB) force '4.
  • the polyolefin resin wherein the polyolefin resin includes 100 parts by weight of the ethylene "" -olefin copolymer and 5 to 200 parts by weight of low molecular weight polyolefin having a weight average molecular weight of 10,000 or less.
  • the laminated porous film according to any one of to ⁇ 4>.
  • the heat-resistant resin constituting the heat-resistant resin layer is a group consisting of polypropylene, poly-4-methylpentene-1, a polymer containing a nitrogen atom, and a cyclic olefin-based polymer.
  • a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery comprising the laminated porous film according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6>.
  • a nonaqueous electrolyte secondary battery comprising the separator for nonaqueous electrolyte secondary batteries according to ⁇ 7>.
  • the laminated porous film of the present invention can be used as a battery separator and can be shut down at a low temperature when the normal operating temperature is exceeded. After the shutdown, the temperature in the battery is increased to a certain high temperature. Even if the temperature rises, the shut-down state can be maintained without film breakage due to the temperature. That is, the present invention is extremely useful industrially because it has excellent thermal film breakage characteristics.
  • Fig. 1 is a schematic diagram of an internal resistance measuring device. Explanation of symbols
  • the present invention relates to an ethylene / ⁇ -age refin comprising a constitutional unit derived from ethylene and a constitutional unit derived from one or more monomers selected from ⁇ -agen olefins having 4 to 10 carbon atoms.
  • a laminated porous film in which a heat-resistant resin layer is laminated on a porous film made of a polyolefin resin containing polymer, the shutdown temperature is 1 25 or less, and the thermal film breaking temperature is 1 55 or more Provide a protective film.
  • the shutdown temperature means the temperature at which the impedance at 1 kHz reaches 1 000 ⁇ when the internal resistance of the laminated porous film is measured
  • the thermal film breaking temperature is This means the temperature at which the laminated porous film breaks and the internal resistance begins to decrease in measurement when the temperature is further increased after shutdown.
  • the lower limit of the shutdown temperature is usually 100 ° C.
  • the puncture strength of the laminated porous film is 250 gf or more.
  • the puncture strength of the laminated porous film is 250 gf or more.
  • it is derived from ethylene contained in the polyolefin resin constituting the porous film.
  • the intrinsic viscosity [] of the ethylene′-olefin copolymer comprising a structural unit derived from one or more types of monomers selected from ⁇ -olefins having 4 to 10 carbon atoms.
  • 9. 1 d 1 or more 1 5. 0 d 1 / g or less, and the number of short chain branches per 1 000 carbon atoms in the copolymer (SCB) force s 4. 8 or more 20. 0 that force? good Masui is less than or equal to.
  • the intrinsic viscosity in the present invention is a value measured in tetrahydronaphthalene (trade name: Tetralin) at 13.5. Further, in the present invention, ethylene alpha -. O Les fins copolymer short chain branching number of 1 per 000 carbon atoms in the (SCB) is "high molecular analysis Handbook" (Japan Society for Analytical Chemistry, Polymer Analysis Research Roundtable) ⁇ 590 1
  • SCB infrared spectrophotometer
  • the laminated porous film of the present invention preferably has a shutdown temperature of 120 or less.
  • the ⁇ -year-old olefin copolymer has an intrinsic viscosity [ ⁇ ] strength of 9. ldl Zg or more and 15.0 dl Zg or less, and per 1000 carbon atoms in the copolymer.
  • short chain branching number (SCB) is 4.
  • the ethylene 'beta _ Orefuin copolymer cold xylene-contained in the body soluble portion (CXS) is 1.2 or more 6. Less than 0 force 5 'is preferred.
  • the ethylene. O CXS Les fin copolymer is 1.43 or more 5.60
  • the cold xylene-soluble portion in a more preferable Re 0 It should be noted that the present invention be less, ethylene 'alpha-old Refuin copolymerization When 5 g of the coal is added to 1000 milliliters of xylene at 25 ° C, the weight of the soluble component is expressed as a percentage of the initial weight (ie 5 g) That is.
  • the ethylene ' ⁇ -olefin copolymer used in the present invention contains, for example, a titanium atom, a magnesium atom, a halogen atom, and an ester compound, and has a specific surface area of 80 m 2 Zg or less by BET method (" ) And an organoaluminum compound () in the presence of a polymerization catalyst, copolymerized with ethylene and at least one monomer selected from ⁇ -olefins having 4 to 10 carbon atoms “One olefin with 4 to 10 carbon atoms includes 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-nonene, 1-decene, etc. It can be mentioned.
  • the 1-year-old olefin of the ethylene / polyolefin copolymer is preferably 1-butene or 1-hexene.
  • the specific surface area of the solid catalyst component ( ⁇ ) by the BET method is 80 m 2 Zg or less, preferably 0.05 to 50 m 2 / g, more preferably 0.1 to 30 m 2 Zg.
  • the specific surface area can be reduced by including a sufficient amount of an ester compound in the solid catalyst component ( ⁇ ).
  • the content of the ester le compound in the solid catalyst component (alpha) is the total of the dried solid catalyst component when you is 100% by weight, preferably 1 5 to 50 weight 0/0. More preferably Ri 20-40 weight 0/0 der, more preferably from 22 to 35 wt%.
  • ester compound in the solid catalyst component (ff) examples include mono- or polyvalent carboxylic acid ester power, such as saturated aliphatic carboxylic acid ester, unsaturated aliphatic carboxylic acid ester, alicyclic carboxylic acid ester, aromatic Group carboxylic acid esters. Specific examples include methyl acetate, ethyl acetate, phenyl acetate, methyl propionate, ethyl ethyl propionate, ethyl ethyl butyrate, ethyl ethyl valerate, methyl methacrylate, ethyl ethyl benzoate, butyl benzoate, and toluic acid.
  • mono- or polyvalent carboxylic acid ester power such as saturated aliphatic carboxylic acid ester, unsaturated aliphatic carboxylic acid ester, alicyclic carboxylic acid ester, aromatic Group carboxylic acid esters. Specific examples include methyl acetate,
  • the ester compound is mainly an ester compound used in the process of preparing the solid catalyst component ( ⁇ ) or an ester compound produced by a reaction in the process of preparing the solid catalyst component (").
  • an ester compound is produced in the ester compound or reaction system in the preparation process of the solid catalyst component described in JP-A No. 11-3 2 2 8 3 3. It can be obtained by coexisting a compound that can be obtained.
  • preparation methods (1) to (5) may be mentioned.
  • a method of contacting a solid component, a halogenated compound and an ester compound containing a magnesium atom, a titanium atom and a carbyloxy group having a hydrated mouth A method of contacting a solid component, a halogenated compound and an ester compound containing a magnesium atom, a titanium atom and a carbyloxy group having a hydrated mouth.
  • the method (5) is suitable, and a solid component (a) containing a magnesium atom, a titanium atom and a hydrocarbyloxy group, a halogenated compound (b) and a phthalic acid derivative (c) are contacted.
  • a solid component (a) containing a magnesium atom, a titanium atom and a hydrocarbyloxy group, a halogenated compound (b) and a phthalic acid derivative (c) are contacted.
  • the method of making it preferable is. The details will be described below.
  • the solid component (a) used in the present invention comprises an organic compound (i) having an S i-0 bond and an organic compound (i) represented by the following general formula [1]. It is a solid component obtained by reduction with a magnesium compound (iii). In this case, if the ester compound (iv) is allowed to coexist as an optional component, the polymerization activity may be further improved.
  • a represents a number of 1 to 20
  • R 2 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
  • X 2 represents a halogen atom or a carbon atom number of 1 to 20, respectively. And all X 2 may be the same or different.
  • Examples of the organic silicon compound (i) having a S i 0 bond include compound strengths represented by the following general formula.
  • R 1Q represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms
  • R n , R 12 , R 13 , R 14 and R 15 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
  • Or represents a hydrogen atom.
  • t represents an integer satisfying 0 ⁇ t ⁇ 4, u represents an integer of 1 to 100000, and V represents an integer of 2 to 1000.
  • organocatheter compounds (i) include tetramethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, tetraethoxysilane, triethoxyethylsilane, diethoxyjetylsilane, ethoxytriethylsilane, tetraisopropoxysilane, diisopropoxy-diisoprovirsilane, tetrapropoxysilane.
  • the titanium compound (ii) is a titanium compound represented by the following general formula [I].
  • a represents a number of 1 to 20; R 2 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms; X 2 represents a halogen atom or a carbon atom number 1; Represents a hydrocarbon oxy group having ⁇ 20, and all X 2 may be the same or different.) R 2 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
  • R 2 examples include alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, an amyl group, an isoamyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a decyl group, and a dodecyl group.
  • Phenyl groups such as phenyl groups, cresyl groups, xylyl groups, naphthyl groups, cycloalkyl groups such as cyclohexyl groups, cyclopentyl groups, aryl groups such as propenyl groups, aralkyl groups such as benzyl groups, etc. Is mentioned.
  • hydrocarbon groups an alkyl group having 2 to 18 carbon atoms or an aryl group having 6 to 18 carbon atoms is preferable. More preferably, it is a linear alkyl group having 2 to 18 carbon atoms.
  • X 2 is each a halogen atom or a hydrocarbon oxy group having 1 to 20 carbon atoms.
  • the halogen atom in X 2 include a chlorine atom, a bromine atom, and iodine atomic energy. Particularly preferred is a chlorine atom.
  • the hydrocarbon oxy group having 1 to 20 carbon atoms in X 2 is a hydrocarbon oxy group having a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms in the same manner as R 2 .
  • X 2 is particularly preferably an alkoxy group having a linear alkyl group having 2 to 18 carbon atoms.
  • a is a number from 1 to 20, preferably 1 ⁇ a ⁇ 5.
  • titanium compound (ii) examples include tetramethoxy titanium, tetraethoxy titanium, tetra n-propoxy titanium, tetra is 0-propoxy titan, tetra n-butoxy titanium, tedra is 0-butoxy titan, and n-butoxy.
  • a condensate of tetraalkoxytitanium obtained by reacting tetraalkoxytitanium with a small amount of water can also be mentioned.
  • the titanium compound (ii) is preferably a titanium compound in which a is 1, 2 or 4 in the titanium compound represented by the above general formula [I]. Particularly preferred is tetra n-butoxy titanium, tetra n-butyl titanium dimer or tetra n-butyl titanium tetramer. Titanium compound (ii) may be used alone or in a mixed state.
  • the organomagnesium compound (iii) is any type of organomagnesium compound having a magnesium-carbon bond.
  • a Grignard compound represented by the general formula R 16 MgX 5 (wherein Mg represents a magnesium atom, R 16 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and X 5 represents a halogen atom).
  • dihydrocarbyl represented by the general formula R 17 R 18 Mg (wherein Mg represents a magnesium atom and R 17 and R 18 each represent a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms).
  • Magnesium is preferably used.
  • R 17 and R 18 may be the same or different.
  • R 16 to R 18 for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a sec-fu "nearliest, a tert-butylene, a isoamyl group, a hexyl group, an octyl group,
  • alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms such as 2-ethylhexyl group, phenyl group, and benzyl group, aryl group, aralkyl group, and alkenyl group, particularly Grignard compounds represented by R 16 MgX 5 force s' polymerization activity for use in ether solution, from the viewpoint of stereoregularity.
  • organomagnesium compound (iii) can also be used as a complex with other organometallic compounds solubilized in a hydrocarbon solvent.
  • organometallic compounds examples include compound power of lithium, beryllium, aluminum or zinc
  • ester compound (iv) which is an optional component examples include mono- or polyvalent carboxylic acid esters, and examples thereof include saturated aliphatic carboxylic acid esters, unsaturated aliphatic carboxylic acid esters, and alicyclic carboxylic acid esters. And aromatic carboxylic acid esters. Specific examples include: methyl acetate, ethyl acetate, phenyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, ethyl butyrate, ethyl valerate, ethyl allylate, methyl methacrylate, ethyl benzoate, butyl benzoate, and methyl toluate.
  • ester compounds preferred are unsaturated aliphatic rubonic acid esters such as methacrylic acid esters and maleic acid esters, and aromatic carboxylic acid esters such as phthalic acid esters, and particularly preferred are dialkyl phthalates.
  • the solid component (a) is obtained by combining the titanium compound (ii) with the organic magnesium compound (iii) in the presence of the organic compound (i) or in the presence of the organic compound (i) and the ester compound (iv). It can be obtained by reduction. Specifically, a method is preferred in which the organomagnesium compound (i i i) is added to a mixture of the organosilicon compound (i), the titanium compound (ii) and, if necessary, the ester compound (iv).
  • the titanium compound (ii), the organosilicon compound (i) and the ester compound (iv) are preferably used by dissolving or slurrying them in a suitable solvent.
  • a suitable solvent such solvents and Hexane, heptane, octane, decane and other aliphatic hydrocarbons, toluene, xylene and other aromatic hydrocarbons, cyclohexane, methylcyclohexane, decalin and other alicyclic hydrocarbons, jetyl ether , Ether compounds such as dibutyl ether, diisoamyl ether, and tetrahydrofuran.
  • the temperature range of the reduction reaction temperature is usually from 50 to 70 ° C, preferably from 1 to 30 to 50 ° C, particularly preferably from 1 to 25 to 35.
  • the input time of organomagnesium (iii) is not particularly limited, but is usually about 30 minutes to 1.0 hour.
  • a post reaction may be performed at a temperature of 20 to 120.
  • a porous carrier such as an inorganic oxide or an organic polymer can coexist and the porous carrier can be impregnated with a solid component.
  • the porous carrier used may be a known one. Specific examples, S I_ ⁇ 2, A 1 2 0 3, MgO, T i 0 2, porous inorganic oxides typified by Z r 0 2, etc., or polystyrene, styrene emissions one divinylbenzene copolymer, Styrene monoethylene glycol dimethyl methacrylate copolymer, polymethyl acrylate, polyethyl acrylate, methacrylic acid methyl monodivinylbenzene copolymer, polymethyl methacrylate, methyl methacrylate monodivinylbenzene copolymer, poly And organic porous polymers such as acrylonitrile, acrylonitrile-divinylbenzene copolymer, polyvinyl chloride, polyethylene, and polypropylene.
  • an organic porous polymer is preferably used, and a styrene-divinylbenzene copolymer or an acrylonitrile-divinylbenzene copolymer is particularly preferable.
  • the pore volume at a pore radius of 20 nm to 200 nm of the porous support is preferably 0.3 cm 3 / g or more, more preferably 0.4 from the viewpoint of effectively immobilizing the catalyst component. cm 3 Z g or more, and the pore volume power in the range of pore radius?, pore radius 3. 5 nm to 7500 of pore volume in nm preferably 35% or more, good Ri preferably 40% or more Is a carrier.
  • the catalyst component cannot be effectively immobilized unless it is sufficiently present within the pore radius range of 20 nm to 200 nm. In some cases, it is not preferable.
  • the molar ratio of MgZT i in the solid catalyst component is usually 1 to 51, preferably 2 to 31 and particularly preferably 4 to 26, so that the titanium compound (ii), organic Determine the dosage of the key compound (i) and organomagnesium compound (iii).
  • the solid component obtained by the reduction reaction is usually separated into solid and liquid and washed several times with an inert hydrocarbon solvent such as hexane, heptane, toluene.
  • the solid component (a) thus obtained contains a trivalent titanium atom, a magnesium atom, and a nodose carbyloxy group, and is generally amorphous or extremely weakly crystalline. From the viewpoint of polymerization activity and cubic regularity, an amorphous structural strength is particularly preferable.
  • the halogenated compound is preferably a compound capable of substituting the hydrocarbonoxy group in the solid component (a) with a halogen atom. More preferably, it is a halogen compound of Group 4 element of the periodic table, a halogen compound of Group 13 element, or a halogen compound of Group 14 element, and more preferably, a halogen compound (bl) of Group 4 element or Group 14 element. Elemental halogen compound (b 2).
  • Group 4 element halogen compound (b 1) is preferably represented by the general formula M 1 (OR 9 ) b X 4 4. b (wherein M 1 represents a Group 4 atom and R 9 represents the number of carbon atoms.
  • M 1 to 20 represents a hydrocarbon group
  • X 4 represents a halogen atom
  • b represents a number satisfying 0 ⁇ b ⁇ 4.
  • M 1 include a titanium atom, a zirconium atom, and a hafnium atomic energy s. Among them, a titanium atom is preferable.
  • R 9 for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, amyl group, isoamyl group, tert-amyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group And alkyl groups such as decyl and dodecyl groups, phenyl groups, cresyl groups, xylyl groups, aryl groups such as naphthyl groups, aryl groups such as propenyl groups, and aralkyl groups such as benzyl groups.
  • an alkyl group having 2 to 18 carbon atoms or an aryl group having 6 to 18 carbon atoms is preferable. Particularly preferred is a linear alkyl group having 2 to 18 carbon atoms. It is also possible to use a Group 4 element halogen compound having two or more different OR 9 groups.
  • halogen atom represented by X 4 examples include a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. Of these, a chlorine atom is particularly preferred.
  • b is a number that satisfies 0 ⁇ b ⁇ 4, and preferably 0 ⁇ b ⁇ 2.
  • 1) 0.
  • -Halogen compounds represented by the general formula 1 ⁇ 1 (OR 9 ) b X 4 4 _ b include, for example, titanium tetrachlorides such as titanium tetrachloride, titanium tetrabromide, and titanium tetraiodide, and methoxy.
  • Trihalogenated alkoxy titanium such as titanium trichloride, ethoxy titanium trichloride, butoxy titanium trichloride, phenoxy titanium trichloride, ethoxy titanium tribromide, dimethoxy titan dichloride, diethoxy titanium dichloride
  • Dihalogenated dialkoxytitanium such as dibutoxytitanium dichloride, diphenoxytitanium dichloride, diethoxytitanium dibromide, etc., as well as the corresponding zirconium compounds and hafnium compounds Can be mentioned.
  • thiotetrachloride Is tan
  • the halogen compound of group 1 element of group 13 or the halogen compound of group 14 element (b 2) is preferably represented by the general formula MZ R i ⁇ c XS c (wherein M 2 is group 1 or group 1 Represents a Group 4 atom, R 1 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, X 8 represents a halogen atom, m represents a number corresponding to the valence of M 2 c is It represents a number that satisfies 0 ⁇ c ⁇ m.
  • M 2 is group 1 or group 1 Represents a Group 4 atom
  • R 1 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms
  • X 8 represents a halogen atom
  • m represents a number corresponding to the valence of M 2 c is It represents a number that satisfies 0 ⁇ c ⁇ m.
  • the first group III atoms referred to herein for example, Hoke atom, aluminum atom, a gall
  • boron atom or an aluminum atom is preferably a boron atom or an aluminum atom, more preferably an aluminum atom is there.
  • the Group 14 atom include a carbon atom, a key atom, a germanium atom, a tin atom, and a lead atom, preferably a key atom, a germanium atom, or a tin atom.
  • Preferred is a silicon atom or a tin atom.
  • c is a number satisfying 0 ⁇ c ⁇ m.
  • M 2 is a key atom
  • c is preferably 3 or 4.
  • halogen atom represented by X s examples include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine nuclear power 5 ′, and preferably a chlorine atom.
  • R 1 examples include a methyl group, an ethyl group, a normal propyl group, an isopropyl group, a normal butyl group, an isobutyl group, an amyl group, an isoamyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a decyl group, and a dodecyl group.
  • Alkyl groups such as alkyl groups, phenyl groups, tolyl groups, cresyl groups, xylyl groups, naphthyl groups, etc., cycloalkyl groups such as cyclohexyl groups, cyclopentyl groups, alkenyl groups such as propenyl groups, benzyl groups, etc.
  • Aralkyl group is listed.
  • An alkyl group or an aryl group is preferable, and a methyl group, an ethyl group, a normal propyl group, a phenyl group, or a paratolyl group is particularly preferable.
  • halogen compounds of Group 13 elements include trichloroborane and methyl Borane, Ethyldichloroborane, Phenyldichloroborane, Cyclohexyldichloroborane, Dimethylchloroborane, Methyl acetylchloroborane, Trichloroaluminum, Methyldichloroaluminum Aluminum, Ethyldichloroaluminum Aluminum, Phenyldichloroaluminum Aluminum, Cyclohexyldichloro Mouth Aluminum, Dimethylchloroaluminum, Jetyl Chloro Mouth Aluminum, Methyl Ethyl Chloro Aluminum Nitride, Ethyl Aluminum Sesquik Mouth Ride, Gallium Chloride, Gallium Di Chloride, Trichloro Mouth Gallium, Methyl Dichloro Mouth Gallium, Ethyl Dichlorogallium, Phenyl Dichloro Mouth
  • the halogen compounds of group 14 elements include teraginal lometa, chloromethane, dichloromethane, dichloromethane, monochloromethane, 1 1, 1 _tric OO J-tan, 1, 1-dichloro Ethane, 1,2-dichloroethane, 1,1,2,2-tetrachloroethane, tetrac ⁇ silane, trichloro silane, methyl chloro silane, ethyl trichloro silane, normal propyl chloro ⁇ silane, normal butyl trichloro silane, Phenyltrichlorosilane, benzyltricyl silane, silane, Lathryl trichlorosilane, cyclohexyl chlorosilane, dichlorosilane, methyldichlor
  • halogenated compound (b) from the viewpoint of polymerization activity, titanium tetrachloride, methyl dichroic aluminum, ethyl dichroic aluminum, tetrachlorosilane, phenyltrichlorosilane, methyltrichlorosilane, etyltrichlorosilane, normal propyltrichlorosilane, or tetrachloro O tin
  • the halogenated compound (b) may be used alone from the above compounds, or a plurality of types may be used simultaneously or sequentially.
  • Examples of the phthalic acid derivative (c) include compounds represented by the following general formula.
  • each of R 24 to R 2 7 independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group, or S 6 and S 7 are each independently a halogen atom, or a hydrogen atom, a carbon atom, the SansoHara terminal and a halogen atom It is a substituent formed by arbitrarily combining a plurality of them.
  • R 24 to R 2 7 are preferably a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and any combination of R 24 to R 2 7 is bonded to each other to form a ring structure. May be.
  • S 6 and S 7 are preferably each independently a chlorine atom, a hydroxyl group, or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms.
  • phthalic acid derivative (c) examples include phthalic acid, monoethyl phthalate, dimethyl phthalate, methyl ethyl phthalate, jetyl phthalate, di-propyl phthalate, diisopropyl phthalate, di-normal phthalate, di-phthalate Isobutyl, dipentyl phthalate, di-normal hexyl phthalate, di-normal heptyl phthalate, di-isoheptyl phthalate, di-normal octyl phthalate, di- (2-ethylhexyl) phthalate, di-normal decyl phthalate, Diisodecyl phthalate, dicyclohexyl phthalate, diphenyl phthalate, dichloride phthalate, 3-ethyl phthalate, 4-methyl phthalate, 3-methyl dimethyl phthalate, 3-methyl di-normal butyl, 4-methyl phthalate Acid dinor Dibutyl but
  • the esters contained in the solid catalyst component of the present invention are dialkyl phthalates, they are derived from phthalic acid derivatives, and are compounds in which S 6 and S 7 are alkoxy groups in the above general formula.
  • S 6 and S 7 of the phthalic acid derivative (c) used can be exchanged as they are or with other substituents.
  • the solid catalyst component ( ⁇ ) used in the present invention is composed of an organic key compound having a Si-0 bond (in the presence of 0, a titanium compound (ii) represented by the general formula [I]
  • the solid component (a), the halogenated compound (b), and the phthalic acid derivative (c) obtained by reduction with the shim compound (iii) are contacted with each other. All of these contact treatments are usually performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas or argon gas. As a specific method of the contact treatment to obtain the solid catalyst component (.),
  • the polymerization activity may be improved by repeating the contact treatment with (b 1) several times thereafter.
  • each component such as a slurry method or a mechanical grinding means such as a ball mill is contacted.
  • mechanical grinding is carried out by any known method that can be touched, a large amount of fine powder is generated in the solid catalyst component, and the particle size distribution may be broadened. It is not preferable. Therefore, it is preferable to bring both into contact in the presence of a solvent.
  • the next operation can be performed as it is. 5 In order to remove surplus, it is preferable to perform a washing treatment with a solvent.
  • the solvent is preferably inert to the component to be treated.
  • Specific examples include aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, and octane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene, Alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and cyclopentane, and halogenated hydrocarbons such as 1,2-dichloroethane and monochlorobenzene can be used.
  • the amount of the solvent used in the contact treatment is usually 0.1 m 1 to 100 m per solid component (a) lg per one-step contact treatment. Preferably, it is 1 m 1 to 10 O m 1 per 1 g. In addition, the amount of solvent used in a single washing operation is similar.
  • the number of cleaning operations in the cleaning process is usually 1 to 5 times per one-step contact process.
  • the contact treatment and cleaning treatment temperatures are each generally a force of ⁇ 50 to 1550, preferably 0 to 14 Ot :, and more preferably 60 to 13 ° C.
  • the contact treatment time is not particularly limited, preferably 0.5 to 8 hours, and more preferably 1 to 6 hours.
  • the washing operation time is not particularly limited, but is preferably 1 to 120 minutes, and more preferably 2 to 60 minutes.
  • the amount of the phthalic acid derivative (c) to be used is usually from 0.1 to 100 mmol, preferably from 0.05 to 50 mmol, more preferably from 0 to 1 g per 1 g of the solid component (a). 1 to 20 mmol.
  • the amount of phthalic acid derivative (c) is excessively have large, it forces 5 made wider particle size distribution of the solid catalyst component by the collapse of the particle (shed), Mel o
  • the amount of the phthalic acid derivative (c), the solid catalyst component ( ") that force is? Be arbitrarily adjusted in such a manner that the content of Fuyurusan ester is suitably in the.
  • the solid component (a) is usually 0.1 to 100 mmol per 1 £, preferably 0.3 to 50 mmol, more preferably 0.5 to 20 mmol.
  • the amount of the phthalic acid derivative (c) used per mole of magnesium atom in the solid component (a) is usually from 0 to 1.0 mole, preferably from 0.03 to 0.5 mole.
  • the amount of the halogenated compound (b) to be used is usually 5 to 1,000 mmol, preferably 1 to 200 mmol, more preferably 2 to 100 mmol, per 1 g of the solid component (a).
  • the amount of each compound described above represents the amount of each compound used for each time.
  • the obtained solid catalyst component ( ⁇ ) may be used in the polymerization in a slurry form in combination with an inert solvent, or may be used in the polymerization as a fluid powder obtained by drying.
  • the drying method include a method of removing volatile components under reduced pressure conditions, and a method of removing volatile components under the flow of an inert gas such as nitrogen gas or argon gas.
  • the drying temperature is preferably 0 to 200 ° C, more preferably 50 to 100 ° C.
  • the drying time is preferably from 0 to 1 to 20 hours, and more preferably from 0.5 to 10 hours.
  • the weight average particle diameter of the solid catalyst component ( ⁇ ) is preferably 1 to 100 / m from the industrial viewpoint.
  • a catalyst for polymerization of the ethylene / ⁇ -olefin copolymer used in the present invention can be obtained. If necessary, the electron donating compound (y) can be added and contacted.
  • the organoaluminum compound (/?) In the present invention has at least one aluminum-carbon bond in the molecule.
  • Typical organoaluminum compounds are shown below in general formula.
  • R 20 R 21 A 1 101 A 1 R 22 R 23 (In the general formula, R 1 9 ⁇ R 2 3 represents a hydrocarbon group having a carbon number of 1 ⁇ 2 0, Y represents a halogen atom, a hydrogen atom or an alkoxy group, w is satisfied 2 ⁇ w ⁇ 3 Represents the number to be
  • organoaluminum compound () examples include dialkylaluminum hydrides such as trialkylaluminum, triisobutylaluminum, trialkylaluminum and other trialkylaluminum, jetylaluminum hydride, and diisobutylaluminum hydride.
  • Dialkylaluminum halides such as jetylaluminum chloride, mixtures of trialkylaluminum and dialkylaluminum halides such as mixtures of triethylaluminum and jetylaluminum chloride, tetraethyldialumoxane, tetrabutyldialmolybdate
  • alkylalumoxanes such as xane.
  • organoaluminum compounds trialkylaluminum, a mixture of trialkylaluminum and dialkylaluminum halide, or alkylalumoxane is preferable, and triethylaluminum, triisobutylaluminum, and triethylaluminum are particularly preferable. And tetraethyl dialumoxane.
  • Examples of the electron donating compound (y) used for forming the polyolefin polymerization catalyst include an oxygen-containing compound, a nitrogen-containing compound, a phosphorus-containing compound, and a sulfur-containing compound, and preferably an oxygen-containing compound.
  • Examples of the oxygen-containing compound include alkoxy ketones, ethers, esters, ketones and the like, and preferably alkoxy ketones or ethers.
  • Alkoxy cages are represented by the general formula R 3 r S i (OR 4 ) 4 - r (wherein R 3 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a hydrogen atom or a hetero atom-containing substituent. represents, R 4 represents a hydrocarbon group of from 1 to 2 0 carbon atoms, if r is the R 3 and R 4 represent a number satisfying 0 ⁇ r ⁇ 4 there are a plurality, each of R 3 and R 4 Arukokishikei containing compounds force represented by may be different even in the same.)? used.
  • the hydrocarbon group include a methyl group, Echiru group, propyl group, butyl group, straight-chain, such as pentyl groups;! Dog alkyl group, an isopropyl group, sec - butyl, tert —Branch alkyl group such as butyl group, tert-amyl group, cycloalkyl group such as cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloalkenyl group such as cyclopentenyl group, aryl group such as phenyl group, tolyl group, etc. ?
  • the carbon atom directly bonded to the alkoxy atom of the alkoxycane compound has at least one R 3 which is a secondary or tertiary carbon.
  • R 3 is a heteroatom-containing substituent
  • examples of the hetero atom include an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, and a phosphorus atomic energy.
  • a dimethylamino group a methylethylamino group, a jetylamino group, an ethyl-1-n-propylamino group, a di-n-propylamino group, a pyrrolyl group, a pyridyl group, a pyridyl group, a piperidyl group, a no, and the like.
  • Hydroindolyl group perhydroisoindolyl group, hydroquinolyl group, perhydroisoquinolyl group, perhydrocarbazolyl group, hydroxyacridinyl group, furyl group, villanyl group, perhydrofuryl group, che
  • it is a substituent in which the heteroatom can be directly chemically bonded to the silicon atom of the alkoxycatheter compound.
  • alkoxycarbons examples include diisopropyldimethyoxysilane, diisobutyldimethyoxysilane, di-tert-butyldimethyoxysilane, tert-butylmethyldimethyoxysilane, tert-butylethyldimethyoxysilane, tert_butyl-1-n-propyldimethyoxysilane, 6 1 "1:- Butyl-11-butyldimethoxysilane, tert-amylmethyldimethoxysilane, tert-amylethyldimethyloxysilane, tert-amyl-n-propyldimethoxysilane, tert-amylu-n-butyldimethoxysilane, isobutylisopropyldimethoxysilane, tert-butylisopropyldimethoxysilane, dichloro
  • ethers include cyclic ether compounds.
  • the cyclic ether compound is a heterocyclic compound having at least one C 1 0—C 1 bond in the ring structure.
  • Cyclic ether compounds include, for example, ethylene oxide, propylene oxide, trimethylene oxide, tetrahydrofuran, 2,5-dimethoxy tetrahydrofuran, tetrahydropyran, hexamethylene oxide, 1,3-dioxepane, 1, 3-Dioxane, 1,4-Dioxane, 1,3-Dioxolane, 2-Methyl_1,3-Dioxolane, 2,2-Dimethyl-1,3-Dioxolan, 4-Methyl_1,3-Dioxolane, 2 , 4-dimethyl-1,3-dioxolane, furan, 2,5-dimethylfuran, or s-trioxane.
  • Preferred is a cyclic ether compound having
  • esters mono- or polycarboxylic acid ester force
  • saturated aliphatic carboxylic acid esters unsaturated aliphatic carboxylic acid esters
  • unsaturated aliphatic carboxylic acid esters alicyclic force carboxylic acid esters
  • aromatic carboxylic acid esters Can do.
  • Specific examples include methyl acetate, ethyl acetate, phenyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, ethyl butyrate, ethyl valerate, ethyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl benzoate, butyl benzoate, and tolyl.
  • ketones include acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobuty Ruketone, ethylbutylketone, dihexylketone, acetophenone, diphenylketone, benzophenone, cyclohexanone, etc.
  • nitrogen-containing compounds examples include 2,6-dimethylbiperidine, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine and other 2,6-substituted piperidines, 2,5-substituted piperidines, N , N, N ', N'-Tetramethylmethylenediamine, N, N, N ', ⁇ '-Substituted methylenediamines such as tetraethylmethylenediamine, Substituted imidazolidines such as 1,3-dibenzylimidazolidine Similar powers. Preferred are 2, 6-substituted piperidines.
  • the electron donating compound (7) is particularly preferably cyclohexylmethyldimethoxysilane, cyclohexylethyldimethyloxysilane, diisopropyldimethoxysilane, tert-butylethyldimethyloxysilane, tert-butyl-1-n-propyldimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane.
  • the polymerization catalyst used in the present invention is obtained by contacting the solid catalyst component (ii) and the organic aluminum compound (/?), And if necessary, an electron donating compound.
  • Contact means catalyst components (ii) and (/?) (If necessary (7)), and any means can be used as long as the catalyst force is formed and diluted with a solvent in advance.
  • a method of mixing and contacting each of them without dilution or a method of separately supplying them to the polymerization tank and bringing them into contact in the polymerization tank can be adopted.
  • nitrogen it forces?
  • Each catalyst component may be supplied by contacting any two components in advance.
  • copolymerization of ethylene and ⁇ -olefin in the presence of the above-mentioned catalyst to produce an ethylene / monoolefin copolymer (hereinafter, this polymerization may also be referred to).
  • the pre-polymerization described below may be performed before Yes.
  • the prepolymerization is usually carried out by supplying a small amount of polyolefin in the presence of a solid catalyst component (") and an organoaluminum compound (/?), And is preferably carried out in a slurry state.
  • a solid catalyst component e.g., a nickel-silicon, a nickel-silicon, a nickel-silicon, a nickel-silicon, a nickel-silicon, a nickel, nickel, nickel, nickel, nickel, nickel, nickel, nickel, nickel, nickel, nickel, nickel, nickel, nickel, nickel, and zinc silicates, and zinc silicates, and zinc silicates, and zinc silicates, and zinc silicates, and zinc silicates, zinc silicates, zinc silicates, zinc silicate, zinc-d silicate, boronitride, boronitride, boronitride, boronitride, boronitride, boronitride, magnesium-d magnesium, magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium
  • the amount of the organoaluminum compound used in the prepolymerization can be selected in a wide range such as usually 0.5 to 700 mol per 1 mol of titanium atom in the solid catalyst component, preferably 0.8 to 500 mol. Yes, particularly preferably 1 to 200 mol o
  • the amount of prepolymerized olefin is usually from 0.01 to 1000 g, preferably from 0.05 to 500 g, particularly preferably from 0.1 to 200 g, per 1 g of the solid catalyst component. .
  • the slurry concentration at the time of prepolymerization is preferably 1 to 500 g—solid catalyst component / L monosolvent, particularly preferably 3 to 300 g—solid catalyst component L monosolvent.
  • the prepolymerization temperature is preferably from 20 to 10 Ot :, and particularly preferably from 0 to 80.
  • the partial pressure of Orefin in the gas phase portion in the prepolymerization is preferably 1 k P a ⁇ 2MP a, particularly preferably 10 k P a ⁇ l MP a force? Prepolymerization This does not apply to olefins that are liquid at the pressure and temperature.
  • the prepolymerization time is not particularly limited, but is usually 2 minutes to 15 hours.
  • the solid catalyst component ( ⁇ ), the organoaluminum compound (/?), And the olefin were supplied by contacting the solid catalyst component ( ⁇ ) with the organoaluminum compound (/?).
  • a method for supplying post-olefin, and an organoaluminum compound (/?) Is supplied after contacting the solid catalyst component ( ⁇ ) with olefin. Any method may be used.
  • a method for supplying the olefin any one of a method of sequentially supplying olefins while maintaining a predetermined pressure in the polymerization tank, or a method of supplying all the predetermined amount of olefins first is used. Also good.
  • a chain transfer agent such as hydrogen is added to adjust the molecular weight, but the ethylene .alpha. -old olefin copolymer in the present invention has little chain transfer agent such as hydrogen, or It can be produced by polymerization under nonexistent conditions.
  • the partial pressure of hydrogen relative to the sum of the partial pressures of hydrogen, ethylene, and monoolefin in the gas phase part of the slurry upper surface in the slurry polymerization and in the gas phase part in the gas phase polymerization. Is usually at most 0.1, preferably at most 0.05, particularly preferably at most 0.02.
  • the electron donating compound (y) When prepolymerizing the solid catalyst component ( ⁇ ) with a small amount of polyolefin in the presence of the organoaluminum compound (), the electron donating compound (y) may be present together if necessary.
  • the electron donating compound used is a part or all of the electron donating compound (y).
  • the amount used is usually from 0.01 to 400 mol, preferably from 0.02 to 200 mol, particularly preferably, based on 1 mol of titanium atom contained in the solid catalyst component ( ⁇ ). 0.03 to 100 mol, and usually 0.003 to 5 mol, preferably 0.05 to 3 mol, particularly preferably 0.01 to mol, relative to the organoaluminum compound (). 2 moles.
  • the method for supplying the electron donating compound (a) during the preliminary polymerization is not particularly limited, and it may be supplied separately from the organoaluminum compound (/?) Or may be supplied in contact with the organic aluminum compound (/?).
  • the olefin used in the prepolymerization may be the same or different from the olefin used in the main polymerization. 0 After the prepolymerization as described above, or the prepolymerization In the presence of a polymerization catalyst comprising the above-mentioned solid catalyst component (ii) and an organoaluminum compound (/?), One or more selected from ethylene and monoolefin having 4 to 10 carbon atoms. A monomer can be copolymerized (main polymerization).
  • the amount of the organoaluminum compound used in the main polymerization can usually be selected in a wide range such as 1 to 100 moles per mole of titanium atoms in the solid catalyst component ( ⁇ ). Power?, Particularly preferably in the range of 5 to 600 mol.
  • the amount is usually 0.1 to 2000 mol, preferably 0.3 to 1 mol per 1 mol of titanium atom contained in the solid catalyst component). 1 000 mol, particularly preferably 0.5 to 800 mol, and usually 0.001 to 5 mol, preferably 0.005 to 3 mol, particularly preferably relative to the organoaluminum compound. 0.0 1 to 1 mole.
  • the polymerization can be carried out usually at a temperature of from 30 to 300 ° C., preferably from 20 to 1980, more preferably from 40 to 10 Ot :, still more preferably from 50 to 80 ° C. Further, the resulting ethylene-alpha -.
  • a porous film formed from polyolefin-based resin containing a Orefin copolymer means that less heat-resistant resin layer forces the shirt down temperature of the laminated porous film is laminated comprising at 1 20? In this case, it is necessary to carry out the main polymerization at 65 ° (: to 75 °, and in this way, the amount of cold xylene soluble part (CXS) contained in the ethylene copolymer is 1.2 or more. 6.
  • Ethylene of not more than 0. ⁇ — Olefin copolymer can be obtained Although the polymerization pressure is not particularly limited, it is generally from normal pressure to 10 MPa from the viewpoint of industrial and economical. Yes, preferably a pressure force of about 200 k Pa to 5 MPa is adopted
  • the polymerization can be either batch type or continuous type Multiple polymerization stages or reactors with different polymerization conditions are continuously used. Nikkei It is also possible to give various distributions (molecular weight distribution, comonomer composition distribution, etc.) Inactive hydrocarbons such as propane, butane, isobutane, pentane, hexane, heptane, octane, etc. Slurry polymerization or solution polymerization with a solvent, bulk polymerization or vapor phase polymerization using liquid olefin as a medium at the polymerization temperature o
  • the main polymerization it is preferable not to add a chain transfer agent such as hydrogen in order to increase the molecular weight (intrinsic viscosity) of the polymer . It is preferable to adjust the temperature and time of the main polymerization to obtain the ethylene ⁇ ⁇ -age refine. Adjust the intrinsic viscosity of the copolymer.
  • the ethylene / ⁇ -olefin copolymer in the present invention is used as the solid catalyst described above.
  • a polymerization catalyst comprising the component ( ⁇ ) and the organoaluminum compound ()
  • slurry polymerization is performed using butane or hexane as an inert hydrocarbon solvent. Power is preferable.
  • hexane is used as an inert hydrocarbon solvent.
  • the film thickness of the porous film is 10 m to 30 m, preferably 15 m to 2 ⁇ m, and the film thickness of the laminated porous film is 11 mm to 40 mm. Although it is preferably as thin as 16 to 30 m, it is possible to obtain a laminated porous film having a shutdown temperature of 1 20 or less.
  • a 1-butene copolymer or an ethylene ′ 1-hexene copolymer the above can be preferably applied.
  • the polyolefin-based resin forming the porous film in the present invention comprises 100 parts by weight of the ethylene / ⁇ -olefin copolymer and 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ethylene / one-year-old refin copolymer. It is preferable to contain 5 to 200 parts by weight of low molecular weight polyolefin having an average molecular weight of 10,000 or less, more preferably 10 to 100 parts by weight, and even more preferably 20 to 60 parts by weight. .
  • Polyolefin resin containing ethylene ⁇ -olefin copolymer and low molecular weight polyolefin having a weight average molecular weight of 10,000 or less has good stretchability, and a porous film is produced by the production method of the present invention described later. It is suitable when doing.
  • the weight average molecular weight of low molecular weight polyolefin is measured by GPC (gel permeation chromatography).
  • the content (% by weight) of each component can be obtained by integrating the molecular weight distribution curve obtained by GPC measurement.
  • the solvent used in the GPC measurement is 0-dichlorobenzene, and the measurement temperature is 140.
  • the low molecular weight polyolefin having a weight average molecular weight of 10,000 or less used in the present invention include polyethylene resins such as low density polyethylene, linear polyethylene (ethylene olefin copolymer), high density polyethylene, polypropylene, ethylene one propylene copolymer, polypropylene resin, polymethyl one 4-methyl pentene one 1, poly (butene-one 1) and ethylene monoacetate vinyl copolymer such force? be mentioned up.
  • the laminated porous film of the present invention it is preferable that the low molecular weight polyolefin having a weight average molecular weight of 10,000 or less is 25 and is a solid wax. Such low molecular weight polyolefins are unlikely to adversely affect battery characteristics even if they remain in the porous film.
  • the laminated porous film of the present invention has an air permeability of 50 to 100 seconds from 100 cc from the viewpoint of being able to cut off current quickly at low temperature and ion permeability.
  • Kotka? preferably, 5 0-2 0 0 seconds / 1 0 0 more preferable arbitrary it is cc.
  • the method for producing the porous film in the present invention is not particularly limited.
  • a film is formed by adding a plasticizer to a polyolefin resin. Thereafter, a method of removing the plasticizer with an appropriate solvent, or a film made of a polyolefin-based resin produced by a known method as described in JP-A-7-304011, And a method of forming fine pores by selectively stretching amorphous parts of the film that are weak in structure.
  • Ethylene «_ olefin copolymer 100 parts by weight and weight average molecular weight 10,000
  • a method comprising a step of stretching the sheet obtained in step (3) to form a porous film, or
  • Ethylene 100% by weight of a 1-year-old refin copolymer, 5 to 200 parts by weight of a low molecular weight polyolefin having a weight average molecular weight of 10,000 or less, and 100 to 400 parts by weight of an inorganic filler are kneaded with polyolefin. Step of obtaining a resin composition
  • the shutdown temperature of the laminated porous film obtained by laminating the heat-resistant resin layer on the obtained porous film can be 120 ° C or lower
  • the former method that is, the inorganic filler in the sheet is removed and then stretched.
  • the porous film obtained by removing the inorganic filler, it forces the inorganic filler is remained about 100-2 0000 ppm? Preferred.
  • the porous film in which a small amount of the inorganic filler remains is used as a battery separator, an effect of preventing a short circuit between the electrodes is expected even if the polyolefin resin constituting the porous sheet is melted.
  • a porous film in which a small amount of the inorganic filler remains is more permeable than when the inorganic filler is completely removed. The reason for this is not clear force?, Fillers trace is considered that it is the order to have hardly crushed in the film force thickness direction by remaining in Fi Lum.
  • the inorganic filler used preferably has an average particle diameter (diameter) of 0.5 / m or less, preferably 0.2 / m or less. More preferably it is.
  • the average particle size of the inorganic filler in the present invention is a value determined from an SEM photograph of the inorganic filler. Specifically, it is observed with a scanning electron microscope SEM at a magnification of 300,000, the diameter of 100 particles is measured, and the average is taken as the average particle diameter (m).
  • Inorganic fillers include calcium carbonate, magnesium carbonate, barium carbonate, zinc oxide, calcium oxide, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, hydroxylation capacity, calcium sulfate, oxalic acid, zinc oxide, calcium chloride, sodium chloride, such as magnesium sulfate force? and the like. These inorganic fillers can be removed from the sheet or film by acid or alkali solution. In the present invention, it is preferable to use calcium carbonate because it is easy to obtain one having a fine particle size.
  • the method for producing the polyolefin resin composition is not particularly limited, but a material that constitutes the polyolefin resin composition such as a polyolefin resin or an inorganic filler is mixed, such as a roll, a Banbury mixer, a single screw extruder, two Mix using a screw extruder to obtain a polyolefin resin composition.
  • a material that constitutes the polyolefin resin composition such as a polyolefin resin or an inorganic filler is mixed, such as a roll, a Banbury mixer, a single screw extruder, two Mix using a screw extruder to obtain a polyolefin resin composition.
  • additives such as fatty acid esters, stabilizers, antioxidants, UV absorbers, and flame retardants may be added as necessary.
  • the method for producing a sheet comprising the polyolefin resin composition used in the present invention is not particularly limited, and the sheet is produced by a sheet molding method such as inflation processing, calendering processing, ⁇ ⁇ ⁇ die extrusion processing, or Skyf method. Can do. Since being more MakuAtsusei high degree of Shitoka? Obtained, o is preferably produced by the following method
  • a preferred method for producing a sheet comprising a polyolefin resin composition is a polyolefin-based resin using a pair of rotational molding tools adjusted to a surface temperature higher than the melting point of the polyolefin resin contained in the polyolefin resin composition.
  • a resin composition is formed by rolling.
  • the surface temperature of the rotational molding tools Kotka? Preferably (melting point + 5) ° C or higher.
  • the upper limit of the surface temperature is (melting point + 30) and should be More preferably, (melting point + 20) and the following is more preferable.
  • Examples of a pair of rotational molding tools include rolls and belt forces.
  • peripheral speeds of both rotary forming tools do not necessarily have to be exactly the same, and the difference between them should be within 5% of the soil.
  • the polyolefin resin composition discharged in a strand form from an extruder may be directly introduced between the pair of rotary molding tools.
  • a modified polyolefin resin composition may be used.
  • the draw ratio is preferably 2 to 12 times, more preferably 4 to 10 times.
  • the stretching temperature is usually carried out at a temperature not lower than the softening point and not higher than the melting point of the polyolefin resin, and is preferably performed at 80 to 1 15 C. If the stretching temperature is too low, film breakage tends to occur during stretching, and if it is too high, the air permeability and ion permeability of the resulting film may be lowered. It is preferable to heat set after stretching. The heat set temperature should be less than the melting point of the polyolefin resin.
  • a porous heat-resistant resin layer is laminated on at least one surface of a porous film formed from a polyolefin resin obtained by the method as described above to obtain a laminated porous film.
  • the heat resistant resin layer may be provided on one side of the porous film, or may be provided on both sides.
  • the laminated porous film of the present invention has a thermal membrane breaking temperature of 15 5 or more.
  • the laminated porous film of the present invention which is laminated with a heat resistant resin layer on a porous film, has excellent film thickness uniformity, heat resistance, strength, and air permeability (ion permeability). It can be suitably used as a separator for an electrolyte secondary battery, particularly as a separator for a lithium secondary battery.
  • the thermal membrane breaking temperature of the laminated porous film of the present invention is 1 55 or more
  • the upper limit thereof that is, the highest temperature at which the shut-down state can be maintained depends on the type of resin constituting the heat-resistant resin layer.
  • the heat-resistant resin constituting the heat-resistant resin layer is preferably a resin selected from the group consisting of polypropylene, poly-4-methylpentene-1, a polymer containing a nitrogen atom, and a ring-type olefin-based polymer.
  • the upper limit of the thermal breakage temperature of the laminated porous film is about 180, and when poly-4-methylpentene is used, the upper limit is 25.
  • the upper limit is approximately 400 G.
  • the upper limit is approximately 300 ° C. It is.
  • a polymer containing a nitrogen atom or a cyclic olefin-based polymer molecule, or a polymer containing a nitrogen atom is more preferable.
  • the polymer containing a nitrogen atom is preferably a nitrogen-containing aromatic polymer.
  • the nitrogen-containing aromatic polymer include an aromatic polyamide (hereinafter sometimes referred to as “alamide”), an aromatic polyimide, and an aromatic polyamide.
  • the polyamide include meta-oriented aromatic polyamide and para-oriented aromatic polyamide (hereinafter sometimes referred to as “paraamide”), and is a porous heat-resistant resin having a uniform film thickness and excellent air permeability. Paradamide is preferred because it is easy to form a layer.
  • a paraamide is obtained by condensation polymerization of a para-oriented aromatic diamine and a para-oriented aromatic dicarboxylic acid halide, and the amide bond is in the para-position of the aromatic ring or an oriented position corresponding thereto (for example, , 4, 4, 1 biphenylene, 1, 5-naphthalene, 2, 6-naphthalene, etc., which are substantially composed of repeating units bonded in the opposite direction. is there.
  • cyclic Orefin polymer examples include cyclic O Les a fin monomer derived polymer structural units comprising 30 mole 0/0 or more, specifically, ethylene, Orefin of propylene Ren and carbon number 4 to 12
  • the cyclic olefin monomer is a compound represented by the following formula [II].
  • R 7 to R 18 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, an amino group, a phosphino group, or an organic group having 1 to 20 carbon atoms, and R 16 and R 17 may form a ring. by Les 0 m represents an integer of 0 or more.
  • organic group having 1 to 20 carbon atoms include alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, hexyl group, octyl group, and dodecyl group; phenyl group, tolyl group, naphthyl group, etc.
  • An alkoxycarbonyl group such as an aryl group, an arylcarbonyl group or an alkyloxycarbonyl group; an acyloxy group such as an acetyloxy group; an alkoxysulfonyl group such as a methoxysulfonyl group or an ethoxysulfonyl group; an aryloxysulfonyl group Or a aralkyloxysulfonyl group; a substituted silyl group such as a trimethylsilyl group; a dialkylamino group such as a dimethylamino group or a jetylamino group; a carb
  • Examples thereof include a group whose part is substituted with a hydroxyl group, an amino group, an acyl group, a carboxyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an acyloxy group, a substituted silyl group, an alkylamino group or a cyano group.
  • R 7 to R 18 are preferably each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, An acyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 20 carbon atoms, an acyloxy group having 1 to 20 carbon atoms, or a 2-substituted silyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • . m is an integer greater than or equal to 0, preferably an integer in the range of 0 ⁇ m ⁇ 3.
  • Preferred examples of the cyclic olefin monomer represented by the general formula [II] include norbornene, 5-methylnorbornene, 5-ethylnorbornene, 5-butylnorbornene, 5-phenylnorbornene, and 5-benzylnorbornene.
  • Tetracyclododecene tricyclodecene, tricycloundecene, pentacyclopentene decene, pentacyclohexadecene, 8-methyltetracyclododecene, 8-ethyltetracyclododecene, 5-acetylnorbornene, 5-acetyloxynobornene , 5-Methoxycarbonylnorbornene, 5-Ethoxycarbonylnorbornene, 5_Methyl-1-5-Methoxycarbonylnorbornene, 5-Cyanolbornene, 8-Methoxycarbonyltetracyclododecene, 8_Methyl-1-8-tetracyclo Dodecene, It is possible to enumerate a preliminary 8-Xia Roh tetracyclododecene.
  • the polymer [A] includes at least one monomer selected from the group consisting of ethylene, propylene, and ⁇ -olefin having 4 to 12 carbon atoms, and at least one cyclic olefin monomer represented by the formula [II].
  • a monoolefin having 4 to 12 carbon atoms 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1_nonene, 1-decene Etc.
  • one or more monomers selected from the group consisting of ethylene, propylene, and ⁇ -year-old olefins having 4 to 12 carbon atoms are ethylene, propylene, or 1-butene. Power? And changing the ratio of one or more monomers selected from the group consisting of ethylene, propylene and “one-olefin having 4 to 12 carbon atoms” to one or more cyclic olefin monomers represented by the formula [II] Thus, the thermal membrane breaking temperature of the laminated porous film of the present invention can be controlled.
  • the polymer [ ⁇ ] is a polymer obtained by ring-opening polymerization of one or more cyclic polyolefin monomers represented by the formula [I I].
  • the polymer [C] is a polymer obtained by hydrogenating the polymer [ ⁇ ].
  • the cyclic olefin-based polymer used in the present invention can be polymerized by a known method.
  • the polymer [ ⁇ ] is produced by a homogeneous catalyst comprising a vanadium compound and an organoaluminum compound part as disclosed in, for example, Japanese Patent No. 2693596.
  • the polymer [ ⁇ ] is a combination of a tungsten compound as disclosed in, for example, Japanese Patent No. 2940014 and a compound such as a group IA, IIA, or IIB in the Deming Periodic Table having the element-carbon bond. It can be produced using a metathesis polymerization catalyst.
  • the polymer “C” is usually obtained by reacting the polymer [B] with hydrogen gas at a reaction temperature of 20 to 150 ° C. under 3 to 150 atm.
  • the cyclic olefin-based polymer having an unsaturated bond is easily deteriorated during film formation, and the resulting film has a foreign substance force . Therefore, in the present invention, the polymer [A] or the polymer [C] is used. It is awesome to use.
  • the heat-resistant resin When laminating a heat-resistant resin layer, it is usually necessary to dissolve the heat-resistant resin in a solvent Use.
  • the heat-resistant resin is paraamide, a polar amide solvent or a polar urea solvent can be used as the solvent.
  • a polar amide solvent or a polar urea solvent can be used as the solvent.
  • N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetate can be used.
  • the intrinsic viscosity 1. 0 d lZg ⁇ 2. 8d l, / it mosquito?
  • resistant heat resin g more intrinsic viscosity 1. 7d lZg ⁇ 2. 5 d 1 / g is preferred. If the intrinsic viscosity is less than 1.0 dlZg, the strength of the formed heat-resistant resin layer may be insufficient. If the intrinsic viscosity exceeds 2.8 dlZg, it may be difficult to obtain a stable heat-resistant resin-containing coating solution.
  • the intrinsic viscosity here is a value measured by dissolving a heat-resistant resin once precipitated and making it into a heat-resistant resin sulfuric acid solution, and is a so-called molecular weight index. From the viewpoint of coating properties, it mosquito?
  • heat-resistant resin concentration in the coating liquid is 0.5 to 10 wt%.
  • an alkali metal or alkaline earth metal chloride during Paraarami de polymerization.
  • Specific examples include, but are not limited to, the power of lithium chloride or chloride chloride.
  • the amount of the chloride added to the polymerization system is preferably in the range of 0.5 to 6.0 mol per 1.0 mol of the amide group produced by the condensation polymerization, preferably in the range of 1.0 to 4.0 mol. Further preferred. If the chloride content is less than 0.5 mol, the solubility of the resulting paraamide may be insufficient.
  • the amount of chloride dissolved in the solvent will be substantially exceeded, which is not preferable. There is. Generally, if the alkali metal or alkaline earth metal chloride is less than 2% by weight, the solubility of the paraamide may be insufficient, and if it exceeds 10% by weight, the alkali metal or alkaline earth metal chloride may be insufficient. It may not dissolve in polar organic solvents such as physical polar amide solvents or polar urea solvents.
  • the aromatic polyimide is preferably a wholly aromatic polyimide produced by condensation polymerization of an aromatic dianhydride and a diamine.
  • the dianhydride include Lomelic acid dianhydride, 3, 3,, 4, 4, monodiphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, 3, 3, 4, 4, monobenzophenone tetracarboxylic dianhydride, 2 2'-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane, 3, 3, 4, 4, 1-biphenyltetracarboxylic dianhydride.
  • the diamine examples include oxydianiline, parafene dilendiamine, benzophenone diamine, 3, 3, monomethylene dianiline, 3, 3, monodiaminobenzophenone, 3, 3, diaminodiphenylsulfone. , 1, 5, one naphthalene Njiamin and the like force s, the present invention is not limited thereto.
  • it can be suitably used as a polyimide soluble in a solvent.
  • examples of such a polyimide include a polycondensation product of 3, 3, 4, 4, 4, 1 diphenylsulfonetetrahydrorubonic acid dianhydride and an aromatic diamine.
  • the polar organic solvent for dissolving the polyimide in addition to those exemplified as the solvent for dissolving the polyamide, dimethyl sulfoxide, cresol, and 0_chlorophenol can be suitably used.
  • the heat-resistant resin layer preferably further contains an organic powder and Z or inorganic powder.
  • the porosity of the resulting heat-resistant resin layer can be controlled by changing the amount of organic powder and Z or inorganic powder added.
  • the organic powder and / or inorganic powder preferably has an average primary particle diameter of 1.0 m or less. From the viewpoint of operability, it is preferable that the distance is 0.0 1 m or more.
  • the addition amount of the organic powder and / or inorganic powder is preferably 20% by weight or more and 95% by weight or less with respect to the total weight of the heat resistant resin layer from the viewpoint of maintaining the strength characteristics of the laminated porous film. More preferably, it is 30 to 91% by weight.
  • Examples of the shape of the organic powder and / or inorganic powder include a ball of 4 balls, a rod, and the like; It is preferable to be a dog.
  • Examples of the above organic powder include styrene, vinyl ketone, alitrononitrile, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, glycidyl methacrylate, Single or two or more types of copolymers such as risidyl acrylate, methyl acrylate, polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-1, hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoride, ethylene-ethylene copolymer Fluorine resins such as polyvinylidene fluoride; melamine resin; urea resin; polyolefins; powders made of organic substances such as polymethacrylate.
  • the organic powder may be used alone or in combination of two or more. Among these organic powders, polytetrafluoroethylene is preferable from the viewpoint of chemical stability.
  • the inorganic powder examples include powders made of inorganic materials such as metal oxides, metal nitrides, metal carbides, metal hydroxides, carbonates, sulfates, and specific examples include alumina, silica, and the like. And powders composed of titanium dioxide, calcium carbonate or the like.
  • the inorganic powder may be used alone or in combination of two or more. Among these inorganic powders, alumina power is preferable from the viewpoint of chemical stability.
  • the average? L diameter measured by the mercury intrusion method of the heat-resistant resin layer is 3 m or less, more preferably 1 m or less.
  • the porosity of the heat resistant resin layer is preferably 30 to 80% by volume, more preferably 40 to 70% by volume.
  • the thickness of the heat resistant resin layer is preferably 1 to 15 m, more preferably 1 to 10 m. When the thickness is less than lm, the effect on heat resistance may be insufficient. When the thickness exceeds 15 / m, a laminated porous film having a heat-resistant resin layer is used as a separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery. In such a case, the thickness may be too thick and it may be difficult to achieve a high electrical capacity.
  • Laminated heat-resistant resin layer on porous film made of polyolefin resin As a method for this, a method for separately producing a heat-resistant resin layer and then laminating it with a porous film, a coating containing the above organic powder and / or inorganic powder and a heat-resistant resin on at least one surface of the porous film
  • the latter method is preferable from the viewpoint of productivity and productivity including a method of forming a heat-resistant resin layer by applying a liquid.
  • a method for forming a heat resistant resin layer by applying a coating liquid containing organic powder and Z or inorganic powder and a heat resistant resin on at least one surface of the porous film a method including the following steps specifically: Is mentioned.
  • the heat-resistant resin is deposited from the coating film by means of humidification, solvent removal, or immersion in a solvent that does not dissolve the heat-resistant resin, and then dried as necessary.
  • the coating solution is applied continuously by the coating apparatus described in JP-A No. 2 00 1- 3 1 600 0 6 and the method described in JP-A No. 2 0 1-2 3 60 2. It is preferable to work.
  • the laminated porous film of the present invention is used as a battery separator and can be shut down at a low temperature when the normal operating temperature is exceeded, and also has excellent thermal film breaking characteristics even after shutdown. It is suitable as a separator for a water electrolyte secondary battery.
  • non-aqueous electrolyte secondary battery having a separator according to the present invention will be described using a lithium secondary battery as an example of the battery.
  • a known technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 20 0202 — 0 5 4 3 94 can be used. That is, a positive electrode sheet obtained by applying a positive electrode electrode mixture to a positive electrode current collector, a negative electrode sheet obtained by applying a negative electrode electrode mixture to a negative electrode current collector, and the separator according to the present invention are laminated and wound. After the electrode group obtained in this way is stored in the battery can, the nonaqueous organic solvent containing the electrolyte It can be manufactured by impregnating an electrolyte solution.
  • Examples of the shape of the electrode group include a shape in which a cross section when the electrode group is cut in a direction perpendicular to the winding axis is a circle, an ellipse, a rectangle, a rectangle with a rounded corner, or the like. Can be mentioned.
  • shape of the battery for example, paper type, coin type, cylindrical type, square type, etc .; You can raise a dog.
  • the positive electrode sheet a material obtained by applying a positive electrode mixture containing a positive electrode active material, a conductive material and a binder to a positive electrode current collector is usually used.
  • the electrode mixture for positive electrode preferably includes a material capable of doping and dedoping lithium ions as the positive electrode active material, a carbonaceous material as the conductive material, and a thermoplastic resin as the binder.
  • the positive electrode active material includes at least one transition metal element selected from V, Mn, Fe, Co, Ni, Cr and Ti, Li, Na, etc.
  • metal composite oxides force containing and Al force Li metal element 'like, preferably "_ N a F e 0 2 type structure mentioned ⁇ composite oxide force as a matrix, in that the average discharge potential is high
  • More preferable examples include composite oxides in which a part of nickel in lithium conoleate, lithium nickelate, or lithium nickelate is replaced with other elements such as Mn and C0.
  • composite oxides based on a spinel structure such as lithium manganese spinel can also be mentioned.
  • binder examples include thermoplastic resins. Specifically, polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride copolymer, polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene monohexahexan. Fluoropropylene copolymer, Tetrafluoroethylene monoperfluoroalkyl vinyl ether copolymer, Ethylene
  • Examples of the conductive agent include carbonaceous materials, and specific examples include natural graphite, artificial graphite, coke, carbon black, and the like. You may mix and use a seed
  • Examples of the positive electrode current collector include Al and stainless steel, and A 1 force is preferable from the viewpoint of light weight, low cost, and ease of processing.
  • a method for applying the positive electrode mixture to the positive electrode current collector a method by pressure molding, pasting the positive electrode mixture using a solvent, etc., applying the mixture onto the positive electrode collector, and drying Examples of the method include pressing and pressure bonding.
  • a negative electrode mixture containing a material capable of doping and dedoping lithium ions is applied to a current collector, or lithium metal, lithium alloy, or the like can be used.
  • materials that can be doped and removed include natural graphite, artificial graphite, coke, carbon black, thermally decomposed carbons, carbon fibers, and burned organic polymer compounds. It is also possible to use chalcogen compounds such as oxides and sulfides that can be doped / undoped with lithium ions at a potential lower than the positive electrode.
  • the carbonaceous material a carbonaceous material family mainly composed of graphite such as natural graphite or artificial graphite is preferable because of high potential flatness and low average discharge potential.
  • the shape of the carbonaceous material may be, for example, a flake shape such as natural graphite, a spherical shape such as mesocarbon microbeads, a fibrous shape such as graphitized carbon fiber, or an aggregate of fine powder. .
  • the electrolyte solution does not contain ethylene carbonate, which will be described later, it is preferable to use a negative electrode mixture containing polyethylene carbonate because the cycle characteristics and large current discharge characteristics of the resulting battery may be improved.
  • the negative electrode mixture may contain a binder as necessary.
  • the binder include thermoplastic resins. Specifically, polyvinylidene fluoride, a copolymer of polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene, and terafluoroloro Mention may be made of ethylene copolymers, thermoplastic polyimides, carboxymethylcellulose, polyethylene, polypropylene and the like.
  • Lithium ions contained in the electrode mixture for the negative electrode can be doped and removed.
  • chalcogen compounds such as oxides and sulfides used are crystalline or amorphous oxides mainly composed of elements of Groups 13, 14, and 15 in the periodic table, and force rucogen compounds such as sulfides. Specific examples include amorphous compounds mainly composed of tin oxide. Also in these cases, a carbonaceous material as a conductive material and a thermoplastic resin as a binder can be added as necessary.
  • Examples of the negative electrode current collector used for the negative electrode sheet include Cu, Ni, and stainless steel.
  • Cu power is preferable because it is difficult to form an alloy with lithium and it is easy to process into a thin film.
  • the method for applying the electrode mixture for the negative electrode to the negative electrode current collector is the same as that for the positive electrode.
  • the method is a method of pressure molding, pasted using a solvent, applied onto the current collector, dried and pressed. Examples of the method include pressure bonding.
  • an electrolytic solution in which a lithium salt is dissolved in an organic solvent can be used.
  • the lithium salt L i C 10 4, L i PF 6, L i A s F 6, L i S b F 6, LI BF 4, L i CF 3 S0 3, L i N (S0 2 CF 3) L i C (S0 2 CF 3 ) 3 , L i 2 B 1 () C 1 i.
  • Lower aliphatic carboxylic acid lithium salt, Li AlC and the like, and a mixture of two or more of these may be used.
  • lithium salt among these, fluorine containing Li Li PF 6 , Li As F 6 , Li S b F 6 , Li B BF Li CF 3 S 0 3 , Li N (S 0 2 CF 3 ) It is preferable to use at least one selected from the group consisting of 2 and L i C (S0 2 CF 3 ) 3 .
  • the organic solvent used in the electrolytic solution include propylene carbonate, ethylene carbonate, vinylene carbonate, dimethyl carbonate, jetyl carbonate, ethyl methyl carbonate, 4-trifluoromethyl-1,3-dioxolane-1,2-one.
  • Carbonates such as 1,2-di (methoxycarbonyloxy) ethane; 1,2-dimethoxetane, 1,3-dimethoxypropane, pentafluoropropyl methyl ether, 2, 2, 3, 3— Ethers such as tetrafluoropropyldifluoromethyl ether, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran; esters such as methyl formate, methyl acetate, 7 -butyrolacton; nitriles such as acetonitrile, butyronitrile; N, N—Jime Amides such as Tylformamide, N, N-dimethylacetamide; Carbamates such as 3_methyl-2-oxazolidone; Sulfur-containing compounds such as sulfolane, dimethylsulfoxide, 1,3-propane sultone Alternatively, a compound obtained by introducing a fluorine substituent into the above organic solvent can be given, and two or
  • a mixed solvent containing carbonates is preferable, and a mixed solvent of cyclic carbonate and acyclic carbonate, or a mixed solvent of cyclic force monoborate and ethers is more preferable.
  • a mixed solvent of cyclic carbonate and acyclic carbonate it has a wide operating temperature range, excellent load characteristics, and is doped with lithium ions contained in the electrode mixture for negative electrode.
  • a graphite material such as graphite
  • a mixed solvent containing ethylene carbonate, dimethyl carbonate and tilmethyl carbonate is preferred in that it is hardly decomposable.
  • Examples of cyclic carbonates include ethylene carbonate strength, and examples of non-cyclic dog carbonates include dimethyl carbonate and ethyl methyl carbonate. '
  • Titanium atom content was obtained by decomposing about 20 milligrams of solid sample with 47 mol of 0.5 mol ZL sulfuric acid and adding 3 ml of 3% by weight of 3% hydrogen peroxide solution in excess. Liquid ⁇ !
  • the characteristic absorption at 4 10 nm of a dog sample was measured using a Hitachi double-beam spectrophotometer U-200 model, and obtained by a separately prepared calibration curve.
  • the alkoxy group content is determined by decomposing about 2 grams of a solid sample with 100 ml of water, and then determining the amount of alcohol corresponding to the alkoxy group in the obtained liquid sample using gas chromatography one internal standard method. Converted to alkoxy group content.
  • the content of phthalate ester compound was determined by dissolving approximately 30 milligrams of a solid sample in 100 ml of N, N-dimethylacetamide, and then determining the amount of phthalate ester compound in the solution using the gas chromatography internal standard method. Asked. (2) BET specific surface area
  • the specific surface area of the solid catalyst component was determined by the BET method based on the nitrogen adsorption / desorption amount using a flow soap I I 2 300 manufactured by Micromeritics.
  • the polymer was dissolved in a 135 ° C. tetralin solvent and measured at 135 using an Ubbelohde viscometer.
  • the Gurley value (second Z100 cc) of the film was measured with a B-type densometer (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) according to JISP8117.
  • the average pore diameter d ( ⁇ m) of the porous film was measured by Perm-Porometer (manufactured by PM I) by the bubble point method.
  • the porous film was fixed with a 12 mm washer, and the maximum stress (g f) when the pin was pierced at 200 mm / min was defined as the piercing strength of the film.
  • the shirt down temperature was measured in a shirt down measurement cell as shown in Fig. 1 (hereinafter referred to as the cell).
  • the electrode (13) with the spring (12) is attached to the spring. I placed it on a separate (8) so that it would be on top.
  • Another SUS plate electrode (10) is placed on the spacer (11) arranged on the electrode (10), and the separator (8) is interposed via the spring (12) and the electrode (13).
  • the cells were assembled by tightening both electrodes (10) and (10) so that a surface pressure of 1 kgf Zcm 2 acts on the surface.
  • Electrolyte (9) has an ethylene strength of 30 V 0 1%: dimethyl carbonate
  • the terminals of the impedance analyzer (7) were connected to the electrodes (10) and (10) of the assembled cell, and the resistance value at 1 kHz was measured.
  • a thermocouple (14) was installed directly under the separator so that the temperature could be measured at the same time, and the impedance and temperature were measured while the temperature was raised at the rate of the heating rate.
  • the temperature when the impedance at l kH z reached 1000 ⁇ was defined as the shutdown temperature (SD temperature).
  • SD temperature shutdown temperature
  • the temperature was further raised, the laminated porous film strength was broken, and the temperature at which the internal resistance began to decrease was measured as the thermal film breaking temperature.
  • a 200-L reactor equipped with a nitrogen-replaced stirrer and baffle plate was added to 80 hexane. 20.6 kg of traethoxysilane and 2.2 kg of tetrabutoxy titanium were added and stirred.
  • a dibutyl ether solution of butyl magnesium chloride (concentration: 2.1 mol Z-litre) 50 1 was added dropwise to the stirred mixture over 4 hours while maintaining the reactor temperature at 5 ° C. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at 5 for 1 hour and further at 20 ° C for 1 hour and then filtered. The obtained solid was washed with toluene 70 1 three times, and toluene 63 1 was added to make 11 a slurry. . A part of the slurry was collected, the solvent was removed, and drying was performed to obtain a solid catalyst component precursor.
  • the solid catalyst component precursor contained Ti: 1.86 wt%, 0 Et (ethoxy group): 3 6. l wt%, OBu (butoxy group): 3.00 wt%.
  • the solid catalyst component precursor slurry synthesized in (1) above was charged into the reactor, and tetrachlorosilane 14.4 kg, phthalate 9.5 kg of di (2-ethylhexyl) acid was added and stirred at 105 ° C for 2 hours.
  • tetrachlorosilane 14.4 kg, phthalate 9.5 kg of di (2-ethylhexyl) acid was added and stirred at 105 ° C for 2 hours.
  • solid-liquid separation was performed, and the obtained solid was washed with toluene 90 1 three times at 95 ° C., and then 63 1 of toluene was added.
  • TiCl 4 13.0 kg was added, and the mixture was stirred at 105 for 2 hours.
  • the solid catalyst component contained T i: 0.93 wt% and di (2-ethylhexyl) phthalate: 26.8 wt%.
  • the specific surface area by B ET method is 8.5m 2 / g and 7 pieces.
  • PTA poly (paraphenylene terephthalamide)
  • TPC terephthalic acid dichloride
  • the autoclave with an internal volume of 200 liters equipped with a stirrer was sufficiently dried and then vacuumed, charged with 70 L of hexane and 20 kg of 1-butene, and the temperature was raised to 70.
  • ethylene was added to a partial pressure of 1.1 MPa.
  • Polymerization was started by injecting triethylaluminum 3 15 mmo 1 and 1.9 g of the solid catalyst component obtained in Production Example 1 (2) with argon. Thereafter, polymerization was carried out at 70 for 2.5 hours while continuously supplying ethylene and keeping the total pressure at 1.5 MPa.
  • the reaction product was brought into contact with 3 L of isobutanol, and then the ethylene '1-butene copolymer and the residual solvent were subjected to solid-liquid separation to obtain 13.2 kg of ethylene' 1-butene copolymer. .
  • the bulk specific gravity of the polymer powder was 0.44 gZm 1.
  • the intrinsic viscosity of the ethylene. 1-butene copolymer [] is 10.0 (d / g), 5 to 8 is 10.0 (1000 carbon atoms), and 5 is 1.43 (wt %), The melting point was 1 1 7. 8 (at).
  • Low molecular weight polyethylene (B) weight average molecular weight 1000, made by Mitsui Chemicals, high wax 1 10 P) 42.8 parts by weight, average particle size 0 lm calcium carbonate (C) 100 parts by weight of the mixture mixed at a ratio of 234 parts by weight, and 100 parts by weight of the above-mentioned components (A), (B), (C), phenolic antioxidant (Ciba Specialty Chemicals) Co., Ltd .: IRG AN OX 1010) 0.3 parts by weight, Phosphorus antioxidant (Ciba Specialty-Chemicals Co., Ltd .: I RG AFO S 168) (200 tons: 3 minutes, rotation speed: 100 rpm) to obtain a polyolef
  • the polyolefin resin composition was rolled using a press (2 10) to produce a 100 m sheet.
  • the sheet is immersed in an acid aqueous solution (with a surfactant) to extract calcium carbonate, washed with water, dried at 40, and 5.8 under the condition of 95 using an autograph.
  • the film was stretched twice to obtain a porous film (1).
  • a porous film adhered to nylon cloth was sandwiched further Arami earthen felt. Place the aluminum film on top of the porous film that has adhered to the film, sandwiched between the nylon cloth and the felt made of aluminum, and put the nylon film on it.
  • the nylon film and the aluminum plate were sealed with gum and a conduit for decompression was attached. The whole was dried under reduced pressure at 6 0 ° C placed in a hot oven, Arami cathodic? Obtain laminated laminated porous film (1) as a heat-resistant resin.
  • Table 1 shows the physical properties (film thickness, shirt down temperature, thermal membrane breaking temperature, puncture strength) of the obtained laminated porous film (1).
  • the reaction product was brought into contact with 3 L of isobutanol, and then the ethylene 1-butene copolymer and the residual solvent were subjected to solid-liquid separation to obtain 18.0 kg of ethylene, 1-butene copolymer. It was.
  • the bulk specific gravity of the polymer powder was 0.44 gZml.
  • the intrinsic viscosity of the ethylene 1-butene copolymer [] is 10.7 (dlZg), SCB is 6.9 (10 carbon atoms), and CXS is 2.05 ( wt%), and the melting point was 1 19.2 (V).
  • the polyolefin resin composition was rolled using a press (210 ° C.) to prepare a 100 m sheet.
  • the sheet is immersed in an acid aqueous solution (containing a surfactant) to extract calcium carbonate, washed with water, dried at 40, and autographed at 95 ° C.
  • the film was stretched 5.8 times to obtain a porous film (2).
  • a laminated porous film (2) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the porous film (2) and the liquid P obtained in Production Example 2 were used.
  • Table 1 shows the physical properties (film thickness, shutdown temperature, thermal film breaking temperature, puncture strength) of the obtained laminated porous film (2).
  • Example 1 the film thickness, shirt down temperature, thermal film breaking temperature, and puncture strength of the porous film (1) used in producing the laminated porous film (1) were measured. The results are shown in Table 1.
  • Example 2 the film thickness, shirt down temperature, thermal film breaking temperature, and puncture strength of the porous film (2) used in producing the laminated porous film (2) were measured. The results are shown in Table 1. Table 1 Film properties

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Description

明細書 積層多孔性フイルムおよび非水電解質二次電池用セパレ一タ 技術分野
本発明は、 積層多孔性フィルムおよび該積層多孔性フィルムからなる非水電解 質二次電池用セパレータに関する。 背景技術
積層多孔性フィルムは、 セパレータとして、 リチウム二次電池などの非水電解 質二次電池に用いられている。 非水電解質二次電池用セパレータにおいては、 正 極一負極間の短絡等が原因で電池内に異常電流が流れた際に、 電流を遮断して、 過大電流が流れることを阻止する (シャッ トダウンする) こと力 ?重要であり、 該 セパレータには、 通常の使用温度を越えた場合に、 できるだけ低温でシャツ トダ ゥンすること、 そしてシャッ トダウンした後、 ある程度の高温まで電池内の温度 が上昇しても、 その温度により破膜することなく、 シャッ トダウンした状態を維 持することが求められている。
このようなセパレータとして用いられる積層多孔性フィルムとして、 ポリプロ ピレンとポリエチレンとが交互に積層された三層以上の積層フィルムを延伸して 多孔化した積層多孔性フィルムが提案されている (特開平 7— 3 0 7 1 4 6号公 報参照) 。 発明の開示
しかしながら、 従来の積層多孔性フィルムは、 低温でのシャツ トダウンという 点では不十分であり、 さらに低温でシャッ トダゥン可能な多孔性フィルムが求め られている。 本発明は、 電池用セパレ ^タとして用い、 通常の使用温度を越えた 場合に、 低温でシャッ トダウン可能であり、 さらにシャッ トダウンした後、 ある 程度の高温まで電池内の温度が上昇しても、 その温度により破膜することなく、 シャッ トダウンした状態を維持することのできる積層多孔性フィルムを提供する ことを目的とする。
本発明者らは、 種々検討した結果、 本発明に至った。 すなわち本発明は、 下記 の発明を提供する。
< 1〉エチレンから誘導される構成単位と、 炭素原子数 4〜 1 0の α—才レフィ ンから選択される 1種以上のモノマーから誘導される構成単位とからなるェチレ ン - α—ォレフィン共重合体を含むポリオレフィン系樹脂から形成される多孔性 フィルムに耐熱樹脂層が積層されてなり、 シャッ トダウン温度が 1 25で以下で あり、 熱破膜温度が 1 55 以上である積層多孔性フィルム。
< 2 >前記ェチレン · α—才レフィン共重合体の極限粘度 [ 7 ] が 9. 1 d 1 Ζ g以上 1 5. 0 d l Zg以下であり、 かつ前記共重合体中の炭素原子 1 000個 あたりの短鎖分岐数 ( S C B ) 力' 4. 8個以上 20. 0個以下である前記 < 1 > 記載の多孔性フィルム。
< 3 >シャッ トダウン温度が 1 20 °C以下である前記 < 1 >記載の積層多?し性フ ィルム o
< 4〉前記エチレン . α—ォレフィン共重合体の極限粘度 [ ] 力?9. 1 d 1 / g以上 1 5. 0 d l Zg以下であり、 前記共重合体中の炭素原子 1 000個あた りの短鎖分岐数 (SCB) が 4. 8個以上 20. 0個以下であって、 かつ該ェチ レン . α—ォレフィン共重合体中に含まれる冷キシレン可溶部 (CXS) 力?1. 2以上 6. 0以下である前記 < 3 >記載の積層多孔性フィルム。
< 5〉前記ポリオレフィン系樹脂が、 前記ェチレン ' "—ォレフィン共重合体 1 00重量部と、 重量平均分子量 1万以下の低分子量ポリオレフインを 5〜 200 重量部含むポリオレフィン系樹脂である前記 < 1 >〜< 4〉のいずれかに記載の 積層多孔性フィルム。
< 6 >耐熱樹脂層を構成する耐熱樹脂が、 ポリプロピレン、 ポリ— 4—メチルぺ ンテン— 1、 窒素原子を含む重合体および環状ォレフィン系重合体からなる群か ら選ばれる樹脂である前記 < 1〉〜< 5 >のいずれかに記載の積層多孔性フィル ム0
< 7 >前記< 1 >〜< 6〉のいずれかに記載の積層多孔性フィルムからなる非水 電解質二次電池用セパレータ。
< 8〉前記< 7 >記載の非水電解質二次電池用セパレータを有する非水電解質二 次電池。 本発明の積層多孔性フィルムは、 電池用セパレータとして用い、 通常の使用温 度を越えた場合に、 低温でシャッ トダウン可能であり、 さらにシャッ トダウンし た後、 ある程度の高温まで電池内の温度が上昇しても、 その温度により破膜する ことなく、 シャッ トダウンした状態を維持することができる、 すなわち熱破膜特 性に優れることから、 本発明は工業的に極めて有用である。 図面の簡単な説明
図 1は、 内部抵抗測定装置の概略図である。 符号の説明
7…インピーダンスアナライザー、 8…セパレータ、 9…電解液、
1 0— S U S板、 1 1…テフロン (登録商標) 製スぺーサ、
1 2…スプリング、 1 3…電極、 1 4…熱電対、 1 5…データ処理装置。 発明を実施するための最良の形態
本発明は、 エチレンから誘導される構成単位と、 炭素原子数 4〜 1 0の α—才 レフィンから選択される 1種以上のモノマーから誘導される構成単位とからなる エチレン . α—才レフイン共重合体を含むポリオレフイン系樹脂から形成される 多孔性フィルムに耐熱樹脂層が積層されてなり、 シャッ トダウン温度が 1 2 5で 以下であり、 熱破膜温度が 1 5 5で以上である積層多孔性フィルムを提供する。 本発明において、 シャッ トダウン温度は、 積層多孔性フィルムの内部抵抗測定を 行った場合に 1 kH zでのインピーダンスが 1 000 Ωに到達するときの温度を 意味し、 また、 熱破膜温度は、 シャッ トダウン後において、 さらに温度を上昇さ せた場合に、 積層多孔性フィルムが破れ、 測定上、 内部抵抗が低下し始めるとき の温度を意味する。 また、 本発明の積層多孔性フィルムにおいて、 シャッ トダウ ン温度の下限は通常 1 00°Cである。
本発明の積層多孔性フィルムを電池用セパレータとして、 好適に用いるために は、 積層多孔性フィルムの突刺強度は 2 50 g f 以上であること力好ましい。 シャッ トダウン温度が 1 2 5で以下であり、 かつ突刺強度が 2 50 g f 以上で ある積層多孔性フィルムとするためには、 該多孔性フィルムを構成するポリオレ フィン系樹脂に含まれる、 エチレンから誘導される構成単位と、 炭素原子数 4〜 1 0の《—ォレフィンから選択される 1種以上のモノマーから誘導される構成単 位とからなるエチレン ' ひ一ォレフィン共重合体の極限粘度 [ ] が 9. 1 d 1 以上 1 5. 0 d 1 /g以下であり、 かつ前記共重合体中の炭素原子 1 000 個あたりの短鎖分岐数 (SCB) 力 s 4. 8個以上 20. 0個以下であること力 ?好 ましい。
本発明における極限粘度とは、 1 3 5でテトラヒドロナフタレン (商品名テト ラリン) 中で測定される値である。 また、 本発明において、 エチレン . α—ォレ フィン共重合体中の炭素原子 1 000個あたりの短鎖分岐数 (SCB) は、 「高 分子分析ハンドブック」 (日本分析化学会、 高分子分析研究懇談会編) Ρ 590 一 594に記載の方法に従い、 赤外線分光光度計を用い、 エチレンと α—ォレフ ィンの特性吸収より検量線を用いて求め、 炭素原子 1 000個あたりの短鎖分岐 数 (SCB) として表した値である。
本発明の積層多孔性フィルムは、 シャッ トダウン温度が 1 20で以下であるこ と力好ましい。 このような積層多孔性フィルムにおける多孔性フィルムを構成す るポリオレフイン系樹脂に含まれる、 エチレンから誘導される構成単位と、 炭素 原子数 4〜 1 0の α—ォレフィンから選択される 1種以上のモノマーから誘導さ れる構成単位とからなるエチレン . α—才レフイ ン共重合体は、 極限粘度 [ヮ] 力 9. l d l Zg以上 1 5. 0 d l Zg以下であり、 前記共重合体中の炭素原子 1000個あたりの短鎖分岐数 (SCB) が 4. 8個以上 20. 0個以下であつ て、 かつ該エチレン ' β _ォレフイン共重合体中に含まれる冷キシレン可溶部 ( CXS) が 1. 2以上 6. 0以下であること力5'好ましい。 該エチレン . ォレ フィン共重合体の CXSは、 1. 43以上 5. 60以下であることがより好まし レ 0 なお本発明における冷キシレン可溶部とは、 エチレン ' α—才レフイン共重 合体 5 gを 25 °Cのキシレン 1000ミ リリ ツ トルに添加した際に可溶な成分の 重量の、 該エチレン ' α—才レフイン共重合体の初期重量 (すなわち、 5 g) に 対する百分率のことである。
本発明で用いられるエチレン ' α—ォレフィン共重合体は、 例えばチタン原子 、 マグネシウム原子、 ハロゲン原子およびエステル化合物を含有し、 BET法に よる比表面積が 8 0m2Zg以下である固体触媒成分(") と、有機アルミニウム 化合物 ( ) とを接触させることにより得られる重合用触媒の存在下に、 ェチレ ンと炭素原子数 4〜 10の《—ォレフィンから選択される 1種以上のモノマーと を共重合させることにより得られる。 炭素原子数 4〜 10の "一ォレフインとし ては、 1ーブテン、 1一ペンテン、 4ーメチルー 1—ペンテン、 1一へキセン、 1—ォクテン、 1一ノネン、 1—デセン等力挙げられる。 本発明におけるェチレ ン ' ひ 一ォレフィ ン共重合体のひ一才レフィンは、 1ーブテンまたは 1—へキセ ン力好ましい。
前記固体触媒成分 (α) の BET法による比表面積は 80m2Zg以下であり、 好ましくは 0. 05〜50m2/gであり、 より好ましくは 0. l〜30m2Zg である。 該比表面積は、 該固体触媒成分 (α) に十分な量のエステル化合物を含 有させることによって小さくすることができる。 固体触媒成分 (α) 中のエステ ル化合物の含有量は、 乾燥された該固体触媒成分の全体を 100重量%とすると き、 好ましくは 1 5〜50重量0 /0である。 より好ましくは 20〜40重量0 /0であ り、 更に好ましくは 22〜35重量%である。 該固体触媒成分 (ff ) 中のエステル化合物としては、 モノまたは多価カルボン 酸エステル力挙げられ、 例えば、 飽和脂肪族カルボン酸エステル、 不飽和脂肪族 カルボン酸エステル、 脂環式カルボン酸エステル、 芳香族カルボン酸エステルを 挙げることができる。 具体例としては、 酢酸メチル、 酢酸ェチル、 酢酸フヱニル 、 プロピオン酸メチル、 プロピオン酸ェチル、 酪酸ェチル、 吉草酸ェチル、 ァク リル酸ェチル、 メタクリル酸メチル、 安息香酸ェチル、 安息香酸ブチル、 トルイ ル酸メチル、 トルィル酸ェチル、 ァニス酸ェチル、 コハク酸ジェチル、 コハク酸 ジブチル、 マロン酸ジェチル、 マロン酸ジブチル、 マレイン酸ジメチル、 マレイ ン酸ジブチル、 ィタコン酸ジェチル、 ィタコン酸ジブチル、 フタル酸モノェチル 、 フタル酸ジメチル、 フタル酸メチルェチル、 フタル酸ジェチル、 フタル酸ジ n —プロピル、 フタル酸ジイソプロピル、 フタル酸ジ n—ブチル、 フタル酸ジイソ ブチル、 フタル酸ジペンチル、 フタル酸ジ n—へキシル、 フタル酸ジヘプチル、 フタル酸ジ n—ォクチル、 フタル酸ジ (2—ェチルへキシル) 、 フタル酸ジイソ デシル、 フタル酸ジシクロへキシル、 フタル酸ジフエ二ル等を挙げることができ る。 なかでも重合活性の観点から、 好ましくはフタル酸ジアルキルであり、 より 好ましくは、 それぞれのエステル結合に結合した二つのアルキル基の炭素原子数 の合計が 9以上のフタル酸ジアルキルである。 上記エステル化合物は主として、 後述するように、 該固体触媒成分 (《) の調製過程において用いられるエステル 化合物もしくは固体触媒成分 (") の調製過程において反応により生成したエス テル化合物である。
該固体触媒成分 ( ひ ) 中のチタン原子の含量は、 乾燥された該固体触媒成分 ( ひ ) を 1 0 0重量%とするとき、 好ましくは 0 . 6〜 1 . 6重量0 /0であり、 より 好ましくは 0 . 8〜 1 . 4重量0 /0である。
該固体触媒成分 (α ) の製造方法としては、 特開平 1 1— 3 2 2 8 3 3号公報 に記載された固体触媒成分の調製過程において、 エステル化合物もしくは反応系 中でエステル化合物を生成しうる化合物を共存させることによって得られる。 例えば、 以下 (1 ) 〜 (5 ) いずれかの調製方法が挙げられる。 (1) ハロゲン化マグネシウム化合物、 チタン化合物およびエステル化合物を接 触させる方法。
(2) ハロゲン化マグネシゥム化合物のァルコール溶液をチタン化合物と接触さ せることで得られた固体成分とエステル化合物を接触させる方法。
(3) ハロゲン化マグネシウム化合物とチタン化合物の溶液を析出剤と接触させ ることで得られた固体成分と、 ハロゲン化化合物およびエステル化合物を接触さ せる方法。
(4) ジアルコキシマグネシウム化合物、 ハロゲン化チタン化合物およびエステ ル化合物を接触させる方法。
(5) マグネシウム原子、 チタン原子およびハイ ド口カルビルォキシ基を含有す る固体成分、 ハロゲン化化合物およびエステル化合物を接触させる方法。
なかでも (5) の方法が好適であり、 マグネシウム原子、 チタン原子およびハ ィ ドロカルビルォキシ基を含有する固体成分 (a) 、 ハロゲン化化合物 (b) お よびフタル酸誘導体 (c) を接触させる方法が好ましい。 以下、 更に詳細に説明 する。
(a) 固体成分
本発明において使用する固体成分 (a) は、 S i—0結合を有する有機ケィ素 化合物 (i) の存在下に、 下記一般式 [1〗 で表されるチタン化合物 (ii) を、 有 機マグネシウム化合物 (iii) で還元して得られる固体成分である。 このとき任意 成分としてエステル化合物 (iv) を共存させると、 重合活性がさらに向上する場 合がある。
Figure imgf000008_0001
(上記一般式 [I] において、 aは 1〜20の数を表し、 R2は炭素原子数 1〜2 0の炭化水素基を表す。 X2はそれぞれ、ハロゲン原子または炭素原子数 1〜20 の炭化水素ォキシ基を表し、 全ての X2は同じであっても異なっていてもよい。 ) S i 0結合を有する有機ケィ素化合物 (i) としては、 下記の一般式で表され る化合物力挙げられる。
S i (OR10) tRu 4-t
R12(R13 2 S i 0) u S i R14 3、 または、
(R15 2 S i 0) v ,
上記一般式において、 R1Qは炭素原子数 1〜20の炭化水素基を表し、 Rn、 R12、 R13、 R14および R15はそれぞれ独立に、 炭素原子数 1〜 20の炭化水素 基または水素原子を表す。 tは 0< t≤4を満足する整数を表し、 uは 1〜 10 00の整数を表し、 Vは 2〜 1000の整数を表す。
かかる有機ケィ素化合物 (i) としては、 テトラメ トキシシラン、 ジメチルジメ トキシシラン、 テトラエトキシシラン、 トリエトキシェチルシラン、 ジエトキシ ジェチルシラン、 エトキシトリエチルシラン、 テトライソプロポキシシラン、 ジ イソプロポキシ一ジイソプロビルシラン、 テトラプロボキシシラン、 ジプロポキ シジプロビルシラン、 テトラブトキシシラン、 ジブトキシジブチルシラン、 ジシ クロペントキシジェチルシラン、 ジエトキシジフエニルシラン、 シクロへキシロ キシトリメチルシラン、 フエノキシトリメチルシラン、 テトラフエノキシシラン 、 トリエトキシフエニルシラン、 へキサメチルジシ口へキサン、 へキサェチルジ シ口へキサン、 へキサプロピルジシロキサン、 ォクタェチルトリシロキサン、 ジ メチルポリシロキサン、 ジフエ二ルポリシロキサン、 メチルヒ ドロポリシロキサ ン、 フエニルヒドロポリシロキサン等力挙げられる。 これらの有機ケィ素化合物 ( i ) のうち、 好ましくは一般式 S i (OR10) t Ru 4-tで表わされるアルコキ シシラン化合物であり、 その場合、 tとして好ましくは 1≤ t≤4を満足する数 であり、 特に好ましくは t =4のテトラアルコキシシランであり、 最も好ましく はテトラエトキシシランである。
チタン化合物 (ii) は下記一般式 [I] で表されるチタン化合物である。
Figure imgf000010_0001
(上記一般式 [ I ] において、 aは 1〜 2 0の数を表し、 R2は炭素原子数 1 〜 2 0の炭化水素基を表す。 X2はそれぞれ.、 ハロゲン原子または炭素原子数 1〜 2 0 の炭化水素ォキシ基を表し、 全ての X2は同じであっても異なっていてもよい。 ) R2は炭素原子数 1 〜 2 0の炭化水素基である。 R2としては、 例えば、 メチル 基、 ェチル基、 プロピル基、 イソプロピル基、 ブチル基、 イソブチル基、 ァミル 基、 イソアミル基、 へキシル基、 ヘプチル基、 ォクチル基、 デシル基、 ドデシル 基等のアルキル基、 フヱニル基、 クレジル基、 キシリル基、 ナフチル基等のァリ ール基、 シクロへキシル基、 シクロペンチル基等のシクロアルキル基、 プロぺニ ル基等のァリル基、 ベンジル基等のァラルキル基等が挙げられる。 これらの炭化 水素基のうち、 好ましくは炭素原子数 2〜 1 8のアルキル基または炭素原子数 6 〜 1 8のァリール基である。 更に好ましくは炭素原子数 2〜 1 8の直鎖状アルキ ル基である。
X2はそれぞれ、ハロゲン原子または炭素原子数 1 〜 2 0の炭化水素ォキシ基で ある。 X2におけるハロゲン原子としては、 例えば、 塩素原子、 臭素原子、 ヨウ素 原子力 s挙げられる。特に好ましくは塩素原子である。 X2における炭素原子数 1〜 2 0の炭化水素ォキシ基は、 R2と同様に炭素原子数 1〜 2 0の炭化水素基を有す る炭化水素ォキシ基である。 X2として特に好ましくは、炭素原子数 2〜 1 8の直 鎖状アルキル基を有するアルコキシ基である。
上記一般式 [ I ] で表されるチタン化合物 (i i) における aは 1〜 2 0の数で あり、 好ましくは 1≤ a≤ 5を満足する数である。
かかるチタン化合物 (i i) としては、 例えば、 テトラメ トキシチタン、 テトラ エトキシチタン、 テトラ n—プロポキシチタン、 テトラ i s 0—プロポキシチタ ン、 テトラ n—ブトキシチタン、 テドラ i s 0—ブトキシチ夕ン、 n—ブトキシ チタントリクロライ ド、 ジ n—ブトキシチタンジクロライ ド、 トリ n _ブトキシ チタンクロライ ド、 ジ n—テトライソプロピルポリチタネート ( a = 2〜 10の 範囲の混合物) 、 テトラ n _ブチルポリチタネート ( a = 2〜 10の範囲の混合 物) 、 テトラ n—へキシルポリチタネート (a = 2〜 10の範囲の混合物) 、 テ トラ n—才クチルポリチタネート (a = 2〜 10の範囲の混合物) 力挙げられる o また、 テトラアルコキシチタンに少量の水を反応して得られるテトラアルコキ シチタンの縮合物を挙げることもできる。
チタン化合物 (ii) として好ましくは、 上記一般式 [I] で表されるチタン化 合物における aが 1、 2または 4であるチタン化合物である。 特に好ましくは、 テトラ n—ブトキシチタン、 テトラ n—ブチルチタニウムダイマーまたはテトラ n—ブチルチタニウムテトラマ一である。 なお、 チタン化合物 (ii) は単独で用 いてもよいし、 複数種を混合した状態で用いることも可能である。
有機マグネシウム化合物 (iii) は、 マグネシウム一炭素の結合を有する任意の 型の有機マグネシウム化合物である。特に一般式 R16MgX5 (式中、 Mgはマグ ネシゥム原子を表し、 R16は炭素原子数 1〜 20の炭化水素基を表し、 X5はハロ ゲン原子を表わす。 ) で表わされるグリニャール化合物、 または一般式 R17R18 Mg (式中、 Mgはマグネシウム原子を表し、 R17および R18はそれぞれ炭素原 子数 1〜20の炭化水素基を表わす。 ) で表されるジハイ ドロカルビルマグネシ ゥムが好適に使用'される。 ここで R 17および R18は同じであっても異なっていて もよい。 R16〜R18としてはそれぞれ、 例えば、 メチル基、 ェチル基、 プロピル 基、 イソプロヒル基、 ブチル基、 s e c—フ"ナリレ 、 t e r t—フチ レ¾、 ィソ アミル基、 へキシル基、 ォクチル基、 2—ェチルへキシル基、 フエニル基、 ベン ジル基等の炭素原子数 1〜 20のアルキル基、 ァリール基、 ァラルキル基、 アル ケニル基力挙げられる。特に R16MgX5で表されるグリニャール化合物をエーテ ル溶液で使用すること力 s'重合活性、 立体規則性の点から好ましい。
上記の有機マグネシウム化合物 (iii) は、炭化水素溶媒に可溶化するために他 の有機金属化合物との錯体として使用することもできる。 有機金属化合物の具体 例としては、 リチウム、 ベリ リウム、 アルミニウムまたは亜鉛の化合物力挙げら れる
任意成分であるエステル化合物 (iv) としては、 モノまたは多価カルボン酸ェ ステルが挙げられ、 それらの例として飽和脂肪族カルボン酸エステル、 不飽和脂 肪族カルボン酸エステル、 脂環式カルボン酸エステル、 芳香族カルボン酸エステ ルを挙げることができる。 具体例としては、 酢酸メチル、 酢酸ェチル、 酢酸フエ ニル、 プロピオン酸メチル、 プロピオン酸ェチル、 酪酸ェチル、 吉草酸ェチル、 アタリル酸ェチル、 メタクリル酸メチル、 安息香酸ェチル、 安息香酸プチル、 ト ルイル酸メチル、 トルィル酸ェチル、 ァニス酸ェチル、 コハク酸ジェチル、 コハ ク酸ジブチル、 マロン酸ジェチル、 マロン酸ジブチル、 マレイン酸ジメチル、 マ レイン酸ジブチル、 ィタコン酸ジェチル、 ィタコン酸ジブチル、 フタル酸モノエ チル、 フタル酸ジメチル、 フタル酸メチルェチル、 フタル酸ジェチル、 フタル酸 ジ n—プロピル、 フタル酸ジイソプロピル、 フタル酸ジ n -ブチル、 フタル酸ジ イソブチル、 フタル酸ジペンチル、 フタル酸ジ n—へキシル、 フタル酸ジぺプチ ル、 フタル酸ジ n—ォクチル、 フタル酸ジ (2—ェチルへキシル) 、 フタル酸ジ イソデシル、 フタル酸ジシクロへキシル、 フタル酸ジフエ二ル等を挙げることが できる。 これらのエステル化合物のうち、 メタクリル酸エステル、 マレイン酸ェ ステル等の不飽和脂肪族力ルボン酸エステル、 またはフタル酸ェステル等の芳香 族カルボン酸エステルが好ましく、 特にフタル酸ジアルキルが好ましく用いられ る。
固体成分 (a ) は、 有機ケィ素化合物 (i) の存在下、 あるいは有機ケィ素化合 物 (i) およびエステル化合物 (iv) の存在下、 チタン化合物 (i i) を有機マグネ シゥム化合物 (i i i) で還元して得られる。 具体的には、 有機ケィ素化合物 (i ) 、 チタン化合物 (i i) 、 必要に応じてエステル化合物 (iv) の混合物中に、 有機 マグネシウム化合物 (i i i) を投入する方法が好ましい。
チタン化合物 (i i) 、 有機ケィ素化合物 (i) およびエステル化合物 (iv) は適 当な溶媒に溶解もしくはスラリー状にして使用するの力好ましい。 かかる溶媒と しては、 へキサン、 ヘプタン、 オクタン、 デカン等の脂肪族炭化水素、 トルエン 、 キシレン等の芳香族炭化水素、 シクロへキサン、 メチルシクロへキサン、 デカ リン等の脂環式炭化水素、 ジェチルエーテル、 ジブチルエーテル、 ジイソアミル エーテル、 テトラヒドロフラン等のエーテル化合物力挙げられる。
還元反応温度の温度範囲は、 通常一 50〜 70 °Cであり、 好ましくは一 30〜 50°Cであり、 特に好ましくは一 25〜35でである。
有機マグネシウム (iii) の投入時間は特に限定されないが、通常 30分〜 1.0 時間程度である。有機マグネシウムの (iii) の投入に伴い還元反応が進行するが 、 投入後、 さらに 20〜 120での温度で後反応を行つてもよい。
また還元反応の際に、 無機酸化物、 有機ポリマー等の多孔質担体を共存させ、 固体成分を多孔質担体に含浸させることも可能である。 用いられる多孔質担体と しては、 公知のものでよい。 具体例としては、 S i〇2、 A 1203、 MgO、 T i 02、 Z r 02等に代表される多孔質無機酸化物、 あるいはポリスチレン、 スチレ ン一ジビニルベンゼン共重合体、 スチレン一エチレングリコール一ジメタクリル 酸メチル共重合体、 ポリアクリル酸メチル、 ポリアクリル酸ェチル、 アタリル酸 メチル一ジビニルベンゼン共重合体、 ポリメタクリル酸メチル、 メタクリル酸メ チル一ジビニルベンゼン共重合体、 ポリアクリロニトリル、 アクリロニトリル一 ジビニルベンゼン共重合体、 ポリ塩化ビニル、 ポリエチレン、 ポリプロピレン等 の有機多孔質ポリマー等を挙げることができる。 これらのうち、 好ましくは有機 多孔質ポリマーが用いられ、 なかでも特に好ましくは、 スチレン一ジビニルペン ゼン共重合体、 またはァクリロニトリル一ジビニルベンゼン共重合体である。 多孔質担体の細孔半径 20 nm〜 200 nmにおける細孔容量は、 触媒成分を 有効に固定化する観点から、好ましくは 0. 3 cm3/g以上であり、 より好まし くは 0. 4 c m3Z g以上であり、 かつ該細孔半径の範囲における細孔容量力 ?、細 孔半径 3. 5 nm〜 7500 nmにおける細孔容量の好ましくは 35%以上、 よ り好ましくは 40 %以上である担体である。 20 n m〜 200 n mの細孔半径の 範囲に十分存在するものでなければ触媒成分を有効に固定化することができない 場合があり、 好ましくない。
有機ケィ素化合物 (i) の使用量は、 チタン化合物 (ii) 中の総チタン原子に対 するケィ素原子の原子数の比で、 通常 S i ZT i = 1〜500、 好ましくは 1. 5〜300、 特に好ましくは 3〜 100の範囲である。
有機マグネシウム化合物 (iii)の使用量は、 チタン原子とケィ素原子の和とマ グネシゥム原子の原子数の比で通常 (T i + S i ) ZM g = 0. ;!〜 10であり 、 好ましくは 0. 2〜5. 0であり、 特に好ましくは 0. 5〜2. 0の範囲であ る o
また、 固体触媒成分における MgZT iのモル比の値は、 通常 1〜51であり 、 好ましくは 2〜31であり、 特に好ましくは 4〜 26の範囲となるようにチタ ン化合物 (ii) 、 有機ケィ素化合物 (i) 、 有機マグネシウム化合物 (iii) の使 用量を決定する。
また、 任意成分のエステル化合物 (iv) の使用量は、 チタン化合物 (ii) のチ タン原子に対するエステル化合物のモル比で、 通常、 エステル化合物 ZT i =0 . 05〜; 100であり、 好ましくは 0. 1〜60であり、 特に好ましくは 0. 2 〜30の範囲である。
還元反応で得られた固体成分は通常、 固液分離し、 へキサン、 ヘプタン、 トル ェン等の不活性炭化水素溶媒で数回洗浄を行う。 このようにして得られた固体成 分 (a) は 3価のチタン原子、 マグネシウム原子およびノヽイ ド口カルビルォキシ 基を含有し、 一般に非晶性もしくは極めて弱い結晶性を示す。 重合活性および立 体規則性の点から、 特に非晶性の構造力好ましい。
(b) ハロゲン化化合物
ハロゲン化化合物として好ましくは、 固体成分 (a) 中の炭化水素ォキシ基を ハロゲン原子に置換し得る化合物である。 より好ましくは、 周期表第 4族元素の ハロゲン化合物、 第 13族元素のハロゲン化合物または第 14族元素のハロゲン 化合物であり、 更に好ましくは、 第 4族元素のハロゲン化合物 (b l) または第 14族元素のハロゲン化合物 (b 2) である。 第 4族元素のハロゲン化合物 (b 1 ) として好ましくは、 一般式 M1 ( O R9 ) b X4 4.b (式中、 M1は第 4族の原子を表し、 R9は炭素原子数 1〜 2 0の炭化水素 基を表し、 X4はハロゲン原子を表し、 bは 0≤b < 4を満足する数を表す。 ) で 表されるハロゲン化合物である。 M1としては、 例えば、 チタン原子、 ジルコニゥ ム原子、 ハフニウム原子力 s挙げられ、 なかでも好ましくはチタン原子である。 R9 としては、 例えば、 メチル基、 ェチル基、 プロピル基、 イソプロピル基、 ブチル 基、 イソブチル基、 t e r t—ブチル基、 アミル基、 イソアミル基、 t e r t— アミル基、 へキシル基、 ヘプチル基、 ォクチル基、 デシル基、 ドデシル基等のァ ルキル基、 フエニル基、 クレジル基、 キシリル基、 ナフチル基等のァリール基、 プロぺニル基等のァリル基、 ベンジル基等のァラルキル基等が挙げられる。 これ らの中で好ましくは、 炭素原子数 2〜 1 8のアルキル基または炭素原子数 6〜 1 8のァリール基である。 特に好ましくは、 炭素原子数 2〜 1 8の直鎖状アルキル 基である。また、 2種以上の異なる O R9基を有する第 4族元素のハロゲン化合物 を用いることも可能である。
X4で表されるハロゲン原子としては、例えば、塩素原子、 臭素原子、 ヨウ素原 子が挙げられる。 この中で、 特に好ましくは塩素原子である。
一般式 M1 (O R9 ) b X4 4 で表される第 4族元素のハロゲン化合物の bは、 0 ≤b < 4を満足する数であり、 好ましくは 0≤ b≤ 2を満足する数であり、 特に 好ましくは、 1) = 0でぁる。 ー般式1^1 ( O R9 ) b X4 4 _bで表されるハロゲン化合 物としては、 例えば、 四塩化チタン、 四臭化チタン、 四ヨウ化チタン等のテトラ ハロゲン化チタン、 メ トキシチタントリクロライ ド、 エトキシチタントリクロラ イド、 ブトキシチタントリクロライ ド、 フエノキシチタントリクロライ ド、 エト キシチタントリブロマイ ド等のトリハロゲン化アルコキシチタン、 ジメ トキシチ タンジクロライ ド、 ジエトキシチタンジクロライ ド、 ジブトキシチタンジクロラ イ ド、 ジフエノキシチタンジクロライ ド、 ジエトキシチタンジブロマイ ド等のジ ハロゲン化ジアルコキシチタンが挙げられ、 同様にそれぞれに対応したジルコニ ゥム化合物、 ハフニウム化合物を挙げることができる。 最も好ましくは四塩化チ タンである
周期表第 1 3族元素のハロゲン化合物または第 1 4族元素のハロゲン化合物 ( b 2 ) として好ましくは、 一般式 MZ R i ^ c XS c (式中、 M2は第 1 3族または第 1 4族の原子を表し、 R 1は炭素原子数が 1 〜 2 0の炭化水素基を表し、 X8はハ ロゲン原子を表し、 mは M2の原子価に相当する数を表す。 cは 0 < c≤mを満足 する数を表す。 ) で表される化合物である。 ここでいう第 1 3族の原子としては 、 例えば、 ホケ素原子、 アルミニウム原子、 ガリウム原子、 インジウム原子、 タ リウム原子力 ?挙げられ、 好ましくはホウ素原子またはアルミニウム原子であり、 より好ましくはアルミニウム原子である。 また、 第 1 4族の原子としては、 例え ば、 炭素原子、 ケィ素原子、 ゲルマニウム原子、 錫原子、 鉛原子が挙げられ、 好 ましくはケィ素原子、 ゲルマニウム原子または錫原子であり、 より好ましくはケ ィ素原子または錫原子である。
mは M2の原子価に相当する数であり、 例えば M2がケィ素原子のとき m = 4で あ <o〇
cは 0 < c≤mを満足する数であり、 M2がケィ素原子のとき cは好ましくは 3 または 4である。
Xsで表されるハロゲン原子としては、例えば、 フッ素原子、 塩素原子、 臭素原 子、 ヨウ素原子力5'挙げられ、 好ましくは塩素原子である。
R 1としては、 例えば、 メチル基、 ェチル基、 ノルマルプロピル基、 イソプロピ ル基、 ノルマルブチル基、 イソブチル基、 アミル基、 イソアミル基、 へキシル基 、 ヘプチル基、 ォクチル基、 デシル基、 ドデシル基等のアルキル基、 フエニル基 、 トリル基、 クレジル基、 キシリル基、 ナフチル基等のァリール基、 シクロへキ シル基、 シクロペンチル基等のシクロアルキル基、 プロぺニル基等のアルケニル 基、 ベンジル基等のァラルキル基等力挙げられる。 好ましくはアルキル基または ァリール基であり、 特に好ましくはメチル基、 ェチル基、 ノルマルプロピル基、 フエニル基またはパラトリル基である。
第 1 3族元素のハロゲン化合物としては、 トリクロロボラン、 メチルジクロ口 ボラン、 ェチルジクロロボラン、 フエニルジクロロボラン、 シクロへキシルジク ロロボラン、 ジメチルクロロボラン、 メチル工チルクロロボラン、 トリクロロア ルミ二ゥム、 メチルジクロ口アルミニウム、 ェチルジクロ口アルミニウム、 フエ ニルジクロ口アルミニウム、 シクロへキシルジクロ口アルミニウム、 ジメチルク ロロアルミニウム、 ジェチルクロ口アルミニウム、 メチルェチルクロロアルミ二 ゥム、 ェチルアルミニウムセスキク口ライ ド、 ガリウムクロライ ド、 ガリウムジ クロライ ド、 トリクロ口ガリウム、 メチルジクロ口ガリウム、 ェチルジクロロガ リウム、 フエニルジクロ口ガリウム、 シクロへキシルジクロ口ガリウム、 ジメチ ルクロロガリウム、 メチルェチルクロ口ガリウム、 インジウムクロライ ド、 イン ジゥム トリクロライ ド、 メチルインジゥムジクロライ ド、 フエ二ルインジゥムジ クロライ ド、 ジメチルインジウムクロライ ド、 タリウムクロライ ド、 タリウム ト リク口ライ ド、 メチルタリウムジクロライ ド、 フエニルタリウムジクロライ ド、 ジメチルタリウムクロライ ド等力 ?挙げられ、 これら化合物名の 「クロ口」 を、 「 フルォロ」 、 「プロモ」 または 「ョード」 に置き換えた化合物も挙げられる。 第 1 4族元素のハロゲン化合物 ( b 2 ) としては、 テ卜ラグ口ロメタ 、 卜ヮ クロ πメタン、 ジクロロメ夕ン、 モノクロロメタン、 1 1, 1 _トリク O O J- タン、 1, 1ージクロ口エタン、 1, 2 —ジクロロエタン 、 1, 1, 2 , 2ーテ トラクロロェタン、 テトラク Π Πシラン、 トリクロロシラン、 メチルト クロ Π シラン、 ェチルトリクロロシラン 、 ノルマルプロピルト クロ πシラン 、 ノルマ ルブチルトリクロロシラン、 フエニルトリクロロシラン 、 ベンジルトリク Π Πシ ラン、 ノ、。ラ トリルトリクロ口シラン、 シクロへキシルト クロロシラン 、 ジクロ ロシラン、 メチルジクロロシラン 、 ェチルジクロロシラン 、 シメチ レンクロロシ ラン、 ジフエニルジクロロシラン 、 メチルェチルジクロ πシラン、 モノクロロシ ラン、 トリメチルクロロシラン、 トリフエニルクロロシラン、 テトラク π口ゲル マン、 トリクロ口ゲルマン、 メチルトリクロ口ゲルマン 、 ェチルトリク π口ゲル マン、 フエニルトリクロロゲルマン、 ジクロロゲルマン 、 シメチ レシク Π口ゲル マン、 ジェチルジクロ口ゲルマン 、 ジフエニルジクロ口ゲルマン、 モノクロロゲ ルマン、 トリメチルクロ口ゲルマン、 トリェチルクロ口ゲルマン、 トリノルマル ブチルクロ口ゲルマン、 テトラクロ口錫、 メチルトリクロ口錫、 ノルマルブチル トリクロ口錫、 ジメチルジク口口錫、 ジノルマルブチルジク口口錫、 ジィソブチ ルジクロ口錫、 ジフエニルジクロ口錫、 ジビニルジクロ口錫、 メチルトリクロ口 錫、 フヱニルトリクロ口錫、 ジクロロ鉛、 メチルクロ口鉛、 フヱニルクロ口鉛等 力?挙げられ、 これら化合物名の 「クロ口」 を、 「フルォロ」 、 「プロモ」 または 「ョ一ド」 に置き換えた化合物も挙げられる。
ハロゲン化化合物 (b ) として特に好ましくは、 重合活性の観点から、 四塩化 チタン、 メチルジクロ口アルミニウム、 ェチルジクロ口アルミニウム、 テトラク ロロシラン、 フエニルトリクロロシラン、 メチルトリクロロシラン、 ェチルトリ クロロシラン、 ノルマルプロピルトリクロロシランまたはテトラクロ口錫である o
ハロゲン化化合物 (b ) は、 上記化合物の中から単独で用いてもよいし、 複数 種を同時にあるいは逐次的に用いてもよい。
( c ) フタル酸誘導体
フタル酸誘導体 (c ) としては、 次の一般式で表される化合物が挙げられる。
Figure imgf000018_0001
(ただし、 R 24〜R 2 7はそれぞれ独立に水素原子または炭化水素基、 S 6および S 7はそれぞれ独立にハロゲン原子であるか、 または、 水素原子、 炭素原子、 酸素原 子およびハロゲン原子のうちの複数を任意に組み合わせて形成される置換基であ る。 )
R24〜R 2 7として好ましくは、 水素原子、 または炭素原子数 1〜 1 0の炭化水 素基であり、 R24〜R 2 7の任意の組み合わせは互いに結合して環構造を形成して いてもよい。 S 6および S 7として好ましくは、 それぞれ独立に塩素原子、 水酸基 、 または炭素原子数 1〜 2 0のアルコキシ基である。
フタル酸誘導体 (c ) として具体例には、 フタル酸、 フタル酸モノエチル、 フ タル酸ジメチル、 フタル酸メチルェチル、 フタル酸ジェチル、 フタル酸ジノルマ ルプロピル、 フタル酸ジィソプロピル、 フタル酸ジノルマルブチル、 フタル酸ジ イソブチル、 フタル酸ジペンチル、 フタル酸ジノルマルへキシル、 フタル酸ジノ ルマルへプチル、 フタル酸ジイソへプチル、 フタル酸ジノルマルォクチル、 フタ ル酸ジ (2—ェチルへキシル) 、 フタル酸ジノルマルデシル、 フタル酸ジイソデ シル、 フタル酸ジシクロへキシル、 フタル酸ジフエニル、 フタル酸ジクロリ ド、 3—メチルフタル酸ジェチル、 4—メチルフタル酸ジェチル、 3, 4ージメチル フタル酸ジェチル、 3—メチルフタル酸ジノルマルブチル、 4ーメチルフタル酸 ジノルマルブチル、 3, 4ージメチルフタル酸ジノルマルブチル、 3—メチルフ タル酸ジイソブチル、 4—メチルフタル酸ジイソブチル、 3 , 4—ジメチルフタ ル酸ジイソブチル、 3 _メチルフタル酸ジ (2—ェチルへキシル) 、 4—メチル フタル酸ジ (2—ェチルへキシル) 、 3, 4—ジメチルフタル酸ジ (2—ェチル へキシル) 、 3—メチルフタル酸ジクロリ ド、 4 _メチルフタル酸ジクロリ ド、 3, 4 —ジメチルフタル酸ジクロリ ド、 3 _ェチルフタル酸ジ (2—ェチルへキ シル) 、 4—ェチルフタル酸ジ (2—ェチルへキシル) 、 3, 4—ジェチルフタ ル酸ジ (2—ェチルへキシル) 力挙げられ、 中でもフタル酸ジェチル、 フタル酸 ジノルマルブチル、 フタル酸ジイソブチル、 フタル酸ジイソへプチル、 フタル酸 ジ (2—ェチルへキシル) 、 フタル酸ジイソデシルカ 子ましい。
本発明の固体触媒成分中に含有されるエステルがフタル酸ジアルキルの場合、 それらはフタル酸誘導体に由来するものであり、 上記一般式において S 6、 S 7が アルコキシ基となった化合物である。 固体触媒成分の調製の際に、 用いたフタル 酸誘導体 (c ) の S 6, S 7はそのまま、 あるいは他の置換基と交換しうる。 本発明で用いる固体触媒成分 (α ) は、 S i— 0結合を有する有機ケィ素化合 物 (0 の存在下に、 一般式 [ I ] で表されるチタン化合物 (i i ) を、 有機マグネ シゥム化合物 (iii) で還元して得られる固体成分 (a) 、 ハロゲン化化合物 (b ) およびフタル酸誘導体 (c) を互いに接触処理させて得られる。 これらの接触 処理は通常、 全て窒素ガス、 アルゴンガス等の不活性気体雰囲気下で行われる。 固体触媒成分 (。) を得る接触処理の具体的な方法としては、
· (a) に、 (b) および (c) (投入順序任意) を投入し、 接触処理する方法 - (b) に、 (a) および (c) (投入順序任意) を投入し、 接触処理する方法 - (c) に、 (a) および (b) (投入順序任意) を投入し、 接触処理する方法 - (a) に (b) を投入し、 接触処理した後に、 (c) を投入し、 接触処理する 方法
· (a) に (c) を投入し、 接触処理した後に、 (b) を投入し、 接触処理する 方法
- (a) に (c) を投入し、 接触処理した後に、 (b) および (c) (投入順序 任意) を投入し、 接触処理する方法
• (a) に (c) を投入し、 接触処理した後に、 (b) および (c) の混合物を 投入し、 接触処理する方法
- (a) に、 (b) および (c) (投入順序任意) を投入し、 接触処理した後に (b) を投入し、 接触処理する方法
- (a) に、 (b) および (c) (投入順序任意) を投入し、 接触処理した後に (b) および (c) の混合物を投入し、 接触処理する方法
等が挙げられる。 なかでも
• (a) に、 (b 2) および (c) (投入順序任意) を投入し、 接触処理した後 に (b 1) を投入し、 接触処理する方法
- (a) に、 (b 2) および (c) (投入順序任意) を投入し、 接触処理した後 に (b 1) および (c) の混合物を投入し、 接触処理する方法
がより好ましい。 また、 その後さらに (b l) との接触処理を複数回繰り返すこ とで重合活性が改良される場合がある。
接触処理は、 スラリー法やボールミル等による機械的粉砕手段等、 各成分を接 触させうる公知のいかなる方法によっても行なうことができるカ^ 機械的粉砕を 行なうと固体触媒成分に微粉が多量に発生し、 粒度分布が広くなる場合があり、 連続重合を安定的に実施する上で好ましくない。 よって、 溶媒の存在下で両者を 接触させるの力好ましい。 接触処理後は、 そのまま次の操作を行うことができる 力5、 余剰物を除去するため、 溶媒によって洗浄処理を行うのが好ましい。
溶媒としては、 処理対象成分に対して不活性であること力好ましく、 具体例と してペンタン、 へキサン、 ヘプタン、 オクタン等の脂肪族炭化水素、 ベンゼン、 トルエン、 キシレン等の芳香族炭化水素、 シクロへキサン、 シクロペンタン等の 脂環式炭化水素、 1, 2 —ジクロロェタン、 モノクロ口ベンゼン等のハロゲン化 炭化水素が使用できる。 接触処理における溶媒の使用量は、 一段階の接触処理に つき、 固体成分 (a ) l gあたり通常 0 . 1 m 1〜; 1 0 0 0 m 1である。 好まし くは 1 gあたり 1 m 1〜 1 0 O m 1である。 また、 一回の洗浄操作における溶媒 の使用量も同程度である。 洗浄処理における洗浄操作の回数は、 一段階の接触処 理にっき通常 1〜 5回である。
接触処理および洗浄処理温度は、 それぞれ通常— 5 0〜 1 5 0でである力^ 好 ましくは 0〜 1 4 O t:であり、 更に好ましくは 6 0〜 1 3 5 °Cである。 接触処理 時間は特に限定されない力'、 好ましくは 0 . 5〜8時間であり、 さらに好ましく は 1〜 6時間である。 洗浄操作時間は特に限定されないが、 好ましくは 1〜 1 2 0分であり、 さらに好ましくは 2〜 6 0分である。
フタル酸誘導体 (c ) の使用量は、 固体成分 (a ) 1 gに対し、 通常 0 1 〜 1 0 0ミリモルであり、 好ましくは 0 . 0 5〜 5 0ミリモルであり、 更に好ま しくは 0 . 1〜 2 0ミリモルである。 フタル酸誘導体 (c ) の使用量が過度に多 い場合には、 粒子の崩壊によって固体触媒成分 (ひ) の粒度分布が広くなること 力5、める o
特にフタル酸誘導体 (c ) の使用量としては、 固体触媒成分 (《) 中における フ夕ル酸エステルの含有量が適切となるように任意に調節すること力 ?可能である 。 固体成分 (a ) 1 £に対し、 通常0 . 1〜 1 0 0ミリモルであり、 好ましくは 0. 3〜50ミリモルであり、 さらに好ましくは 0. 5〜20ミリモルである。 また、 固体成分 (a) 中のマグネシウム原子 1モルあたりのフタル酸誘導体 (c ) の使用量は、 通常 0 1〜 1. 0モルであり、 好ましくは 0. 03〜0. 5 モルである。
ハロゲン化化合物 (b) の使用量は、 固体成分 (a) 1 gに対し、 通常 5 〜 1 000ミリモル、 好ましくは 1〜 200ミリモル、 更に好ましくは 2〜 1 0 0ミリモルである。
なお、 それぞれの化合物を複数の回数にわたって使用して接触処理をする場合 には、 以上に述べた各化合物の使用量はそれぞれ一回ごとかつ一種類の化合物ご との使用量を表す。
得られた固体触媒成分 (《) は、 不活性な溶媒と組合せてスラリー状で重合に 使用してもよいし、 乾燥して得られる流動性の粉末として重合に使用してもよい 。 乾燥方法としては、 例えば、 減圧条件下揮発成分を除去する方法、 窒素ガス、 ァルゴンガス等の不活性気体の流通下で揮発成分を除去する方法が挙げられる。 乾燥時の温度として好ましくは 0〜200°Cであり、 より好ましくは 50〜 1 0 0°Cである。 乾燥時間として好ましくは 0. 0 1〜20時間であり、 より好まし くは 0. 5〜 1 0時間である。 固体触媒成分 (《) の重量平均粒子径は、 工業的 な観点から好ましくは 1〜: 1 00/ mである。
前記固体触媒成分 (ひ) と、 有機アルミニウム化合物 (/?) とを接触させるこ とにより、 本発明で用いるェチレン . α—ォレフィン共重合体の重合用触媒が得 られる。 また、 必要に応じて電子供与性化合物 (y) を添加接触させることが可 能である。
本発明における有機アルミニウム化合物 (/?) は、 少なくとも分子内に一個の アルミニウム一炭素結合を有するものである。 代表的な有機アルミニウム化合物 を一般式で下記に示す。
R19 WA 1 Y3w
R20R21 A 1一〇一 A 1 R22R23 (上記一般式において、 R 1 9〜R2 3は炭素原子数 1 〜 2 0の炭化水素基を表し、 Yはハロゲン原子、 水素原子またはアルコキシ基を表し、 wは 2≤w≤3を満足 する数を表す。 ) 、
かかる有機アルミニウム化合物 ( ) としては、 例えば、 トリェチルアルミ二 ゥム、 トリイソブチルアルミニウム、 トリへキシルアルミニウム等のトリアルキ ルアルミニウム、 ジェチルアルミニウムハイ ドライ ド、 ジイソブチルアルミニゥ ムハイ ドライ ド等のジアルキルアルミニウムハイ ドライ ド、 ジェチルアルミニゥ ムクロライ ド等のジアルキルアルミニウムハライ ド、 トリエチルアルミニウムと ジェチルアルミニウムクロライ ドとの混合物のようなトリアルキルアルミニウム とジアルキルアルミニウムハライ ドとの混合物、 テトラエチルジアルモキサン、 テトラブチルジアルモキサン等のアルキルアルモキサンが挙げられる。
これらの有機アルミニウム化合物のうち好ましくは、 トリアルキルアルミニゥ ム、 トリアルキルアルミニウムとジアルキルアルミニウムハライ ドとの混合物、 または、 アルキルアルモキサンであり、 特に好ましくはトリェチルアルミニウム 、 トリイソブチルアルミニウム、 トリェチルアルミニウムとジェチルアルミニゥ ムクロライ ドとの混合物またはテトラェチルジアルモキサンである。
ォレフィ ン重合用触媒を形成するために使用する電子供与性化合物 (y ) とし ては、 例えば、 酸素含有化合物、 窒素含有化合物、 リン含有化合物、 硫黄含有化 合物が挙げられ、 好ましくは酸素含有化合物または窒素含有化合物である。 酸素 含有化合物としては、 例えば、 アルコキシケィ素類、 エーテル類、 エステル類、 ケトン類等が挙げられ、 好ましくはアルコキシケィ素類またはエーテル類である
アルコキシケィ素類としては、 一般式 R3 r S i ( O R4 ) 4 - r (式中、 R3は炭素 原子数 1 〜 2 0の炭化水素基、水素原子またはへテロ原子含有置換基を表し、 R4 は炭素原子数 1〜 2 0の炭化水素基を表し、 rは 0≤ r < 4を満足する数を表す R3および R4が複数存在する場合、 それぞれの R3および R4は同じであっても 異なっていてもよい。 ) で表されるアルコキシケィ素化合物力 ?用いられる。 R3?炭化水素基の場合、 炭化水素基としては、 例えば、 メチル基、 ェチル基、 プロ ピル基、 ブチル基、 ペンチル基等の直鎖;!犬アルキル基、 イソプロピル基、 s e c —ブチル基、 t e r t —ブチル基、 t e r t—ァミル基、 等の分岐鎖状アルキル 基、 シクロペンンチル基、 シクロへキシル基等のシクロアルキル基、 シクロペン テニル基等のシクロアルケニル基、 フヱニル基、 トリル基等のァリール基等力?挙 げられる。' なかでもアルコキシケィ素化合物のケィ素原子と直接結合した炭素原 子が 2級、 もしくは 3級炭素である R 3を少なく とも 1つ有することが好ましレ、。 R 3がへテロ原子含有置換基の場合、 ヘテロ原子としては、 例えば、 酸素原子、 窒 素原子、 硫黄原子、 リン原子力'挙げられる。 具体的にはジメチルァミノ基、 メチ ルェチルァミノ基、 ジェチルァミノ基、 ェチル一 n—プロピルアミノ基、 ジー n —プロピルアミノ基、 ピロリル基、 ピリジル基、 ピ口リジ二ル基、 ピぺリジル基 、 ノ、。—ヒ ドロインドリル基、 パーヒ ドロイソインドリル基、 ノ ーヒ ドロキノリル 基、 パーヒドロイソキノリル基、 パーヒ ドロカルバゾリル基、 パ一ヒ ドロアクリ ジニル基、 フリル基、 ビラ二ル基、 パーヒドロフリル基、 チェ二ル基等力?挙げら れ、 好ましくは、 ヘテロ原子がアルコキシケィ素化合物のケィ素原子と直接化学 結合できる置換基である。
アルコキシケィ素類としては、 例えば、 ジイソプロピルジメ トキシシラン、 ジ イソブチルジメ トキシシラン、 ジー t e r tーブチルジメ トキシシラン、 t e r t—ブチルメチルジメ トキシシラン、 t e r t—ブチルェチルジメ トキシシラン 、 t e r t _ブチル一 n—プロピルジメ トキシシラン、 6 1" 1:—ブチル一 11ー ブチルジメ トキシシラン、 t e r t —アミルメチルジメ トキシシラン、 t e r t —アミルェチルジメ トキシシラン、 t e r t —アミル一 n—プロピルジメ トキシ シラン、 t e r t —アミルー n—ブチルジメ トキシシラン、 イソブチルイソプロ ピルジメ トキシシラン、 t e r t —ブチルイソプロピルジメ トキシシラン、 ジシ クロブチルジメ トキシシラン、 シクロブチルイソプロピルジメ トキシシラン、 シ クロブチルイソブチルジメ トキシシラン、 シクロブチル一 t e r t—ブチルジメ トキシシラン、 ジシクロペンチルジメ トキシシラン、 シクロペンチルイソプロピ ルジメ トキシシラン、 シクロペンチルイソブチルジメ トキシシラン、 シクロペン チル一 t e r tーブチルジメ トキシシラン、 ジシクロへキシルジメ トキシシラン 、 シクロへキシルメチルジメ トキシシラン、 シクロへキシルェチルジメ トキシシ ラン、 シクロへキシルイソプロピルジメ トキシシラン、 シクロへキシルイソブチ ルジメ トキシシラン、 シクロへキシル _ t e r t—ブチルジメ トキシシラン、 シ クロへキシルシクロペンチルジメ トキシシラン、 シクロへキシルフェニルジメ ト キシシラン、 ジフエ二ルジメ トキシシラン、 フエ二ルメチルジメ トキシシラン、 フエニルイソプロピルジメ トキシシラン、 フエ二ルイソブチルジメ トキシシラン 、 フエニル一 t e r t —ブチルジメ トキシシラン、 フエニルシクロペンチルジメ トキシシラン、 ジィソプロピルジェトキシシラン、 ジイソブチルジェトキシシラ ン、 ジ一 t e r t —ブチルジェトキシシラン、 t e r t _ブチルメチルジェトキ シシラン、 t e r t—ブチルェチルジェトキシシラン、 t e r t—ブチル _ n _ プロピルジエトキシシラン、 t e r t—プチルー n—ブチルジェトキシシラン、 t e r t —アミルメチルジェトキシシラン、 t e r t —アミルェチルジェトキシ シラン、 t e r t —ァミル一 n—プロピルジェトキシシラン、 t e r t—ァミル 一 n—ブチルジェトキシシラン、 ジシクロペンチルジェトキシシラン、 ジシクロ へキシルジェトキシシラン、 シクロへキシルメチルジェトキシシラン、 シクロへ キシルェチルジェトキシシラン、 ジフエ二ルジェトキシシラン、 フエニルメチル ジエトキシシラン、 2—ノルボルナンメチルジメ トキシシラン、 ビス (パ一ヒ ド 口キノリノ) ジメ トキシシラン、 ビス (パーヒ ドロイソキノリノ) ジメ トキシシ ラン、 (パーヒ ドロキノリノ) (パーヒ ドロイソキノリノ) ジメ トキシシラン、 (パーヒ ドロキノリノ) メチルジメ トキシシラン、 (パ一ヒ ドロイソキノリノ) メチルジメ トキシシラン、 (パーヒドロキノリノ) ェチルジメ トキシシラン、 ( パーヒ ドロイソキノリノ) ェチルジメ トキシシラン、 (パーヒ ドロキノリノ) ( n—プロピル) ジメ トキシシラン、 (パ一ヒ ドロイソキノリノ) (n—プロピル ) ジメ トキシシラン、 (パーヒ ドロキノリノ) ( t e r t —ブチル) ジメ トキシ シラン、 (パ一ヒドロイソキノリノ) ( t e r t —ブチル) ジメ トキシシランが 挙げられる。
エーテル類としては、 環状エーテル化合物力挙げられる。 環状エーテル化合物 とは、 環構造内に少なくとも一つの一 C一 0— C一結合を有する複素環式化合物 である。 環状エーテル化合物としては、 例えば、 エチレンォキシド、 プロピレン ォキシド、 トリメチレンォキシド、 テトラヒ ドロフラン、 2, 5—ジメ トキシテ トラヒ ドロフラン、 テトラヒ ドロピラン、 へキサメチレンォキシド、 1, 3—ジ ォキセパン、 1, 3—ジォキサン、 1, 4—ジォキサン、 1, 3—ジォキソラン 、 2—メチル _ 1, 3—ジォキソラン、 2, 2—ジメチル一 1, 3—ジォキソラ ン、 4—メチル _ 1, 3—ジォキソラン、 2, 4—ジメチルー 1, 3—ジォキソ ラン、 フラン、 2, 5 _ジメチルフラン、 または s—トリオキサン力挙げられる 。 好ましくは環構造内に少なくとも一つの一 C— 0— C— O— C—結合を有する 環状エーテル化合物である。
エステル類としては、 モノまたは多価カルボン酸エステル力 ?挙げられ、 例えば 、 飽和脂肪族カルボン酸エステル、 不飽和脂肪族カルボン酸エステル、 脂環式力 ルボン酸エステル、 芳香族カルボン酸エステルを挙げることができる。 具体例と しては、 酢酸メチル、 酢酸ェチル、 酢酸フエニル、 プロピオン酸メチル、 プロピ オン酸ェチル、 酪酸ェチル、 吉草酸ェチル、 アクリル酸ェチル、 メタクリル酸メ チル、 安息香酸ェチル、 安息香酸プチル、 トルィル酸メチル、 トルィル酸ェチル 、 ァニス酸ェチル、 コハク酸ジェチル、 コハク酸ジブチル、 マロン酸ジェチル、 マロン酸ジブチル、 マレイン酸ジメチル、 マレイン酸ジブチル、 ィタコン酸ジェ チル、 ィタコン酸ジブチル、 フタル酸モノエチル、 フタル酸ジメチル、 フタル酸 メチルェチル、 フタル酸ジェチル、 フタル酸ジ n—プロピル、 フタル酸ジイソプ 口ピル、 フタル酸ジ n—ブチル、 フタル酸ジイソブチル、 フタル酸ジペンチル、 フタル酸ジ n—へキシル、 フタル酸ジヘプチル、 フタル酸ジ n—ォクチル、 フタ ル酸ジ (2—ェチルへキシル) 、 フタル酸ジイソ.デシル、 フタル酸ジシクロへキ シル、 フタル酸ジフヱニル等を挙げることができる。
ケトン類としては、 例えば、 アセトン、 メチルェチルケトン、 メチルイソブチ ルケトン、 ェチルブチルケトン、 ジへキシルケトン、 ァセトフエノン、 ジフエ二 ルケトン、 ベンゾフエノン、 シクロへキサノン等力'挙げられる。
窒素含有化合物としては、 例えば、 2, 6—ジメチルビペリジン、 2, 2 , 6 , 6 —テトラメチルピペリジン等の 2 , 6—置換ピぺリジン類、 2, 5 —置換ピ ペリジン類、 N, N, N ', N ' ―テトラメチルメチレンジァミン、 N, N, N ' , Ν ' ―テトラエチルメチレンジァミン等の置換メチレンジアミン類、 1, 3 ージベンジルイミダゾリジン等の置換ィミダゾリジン類等力挙げられる。 好まし くは 2, 6 —置換ピぺリジン類である。
電子供与性化合物 (7 ) として特に好ましくは、 シクロへキシルメチルジメ ト キシシラン、 シクロへキシルェチルジメ トキシシラン、 ジイソプロピルジメ トキ シシラン、 t e r t—ブチルェチルジメ トキシシラン、 t e r t—ブチル一 n— プロピルジメ トキシシラン、 フエニルトリメ トキシシラン、 ジフエ二ルジメ トキ シシラン、 ジシクロブチルジメ トキシシラン、 ジシクロペンチルジメ トキシシラ ン、 1, 3—ジォキソラン、 1, 3—ジォキサン、 2, 6—ジメチルビペリジン 、 2, 2, 6, 6 —テトラメチルピペリジンである。
本発明で用いられる重合用触媒は、 前記の固体触媒成分 ( ひ ) および有機アル ミニゥム化合物 (/? ) を、 また必要に応じて電子供与性化合物 ) を接触させ て得られる。 ここでいう接触とは、 触媒成分 ( ひ ) および (/? ) (必要に応じて ( 7 ) ) 力接触し、 触媒力形成されるならどのような手段によってもよく、 あら かじめ溶媒で希釈してもしくは希釈せずにそれぞれを混合して接触させる方法や 、 別々に重合槽に供給して重合槽の中で接触させる方法等を採用できる。 各触媒 成分を重合槽に供給する方法としては、 窒素、 アルゴン等の不活性ガス中で水分 のない状態で供給すること力 ?好ましい。 各触媒成分は、 任意の二成分を予め接触 させて供給してもよい。
前記の触媒存在下にエチレンおよび α —ォレフィンの共重合を行い、 エチレン • ひ 一ォレフィ ン共重合体を製造すること力可能である力、 該共重合 (以下、 本 重合ということがある。 ) の実施前に以下に述べる予備重合を行ってもかまわな い。
予備重合は通常、 固体触媒成分 (") および有機アルミニウム化合物 (/?) の 存在下、 少量のォレフィ ンを供給して実施され、 スラリー状態で行うのカ?好まし レ、。 スラリー化するのに用いる溶媒としては、 プロパン、 ブタン、 イソブタン、 ペンタン、 イソペンタン、 へキサン、 ヘプタン、 オクタン、 シクロへキサン、 ベ ンゼン、 トルエン等の不活性炭化水素を挙げることができる。 また、 スラリー化 するに際し、 不活性炭化水素溶媒の一部または全部に変えて液状のォレフィンを 用いることができる。
予備重合時の有機アルミニウム化合物の使用量は、 固体触媒成分中のチタン原 子 1モルあたり、 通常 0. 5〜700モルのごとく広範囲に選ぶことができるが 、 好ましくは 0. 8〜500モルであり、 特に好ましくは 1〜200モルである o
また、 予備重合されるォレフインの量は、 固体触媒成分 1 gあたり通常 0. 0 1〜 1000 gであり、 好ましくは 0. 05〜 500 gであり、 特に好ましくは 0. l〜 200 gである。
予備重合を行う際のスラリー濃度としては、 好ましくは 1〜500 g—固体触 媒成分/ L一溶媒であり、 特に好ましくは 3〜 300 g—固体触媒成分 L一溶 媒である。 予備重合温度としては、 好ましくは一 20〜 10 Ot:であり、 特に好 ましくは 0〜80でである。 また、 予備重合中の気相部でのォレフィンの分圧と しては、 好ましくは 1 k P a〜2MP aであり、 特に好ましくは 10 k P a〜 l MP aである力 ?、 予備重合の圧力、 温度において液状であるォレフィンについて は、 この限りではない。 予備重合時間は特に限定されないが、 通常 2分間から 1 5時間である。
予備重合を実施する際、 固体触媒成分 (《) 、 有機アルミニウム化合物 (/?) 、 ォレフィンを供給する方法としては、 固体触媒成分 (α ) と有機アルミニウム 化合物 (/?) を接触させておいた後ォレフインを供給する方法、 固体触媒成分 ( α ) とォレフインを接触させておいた後有機アルミニウム化合物 (/?) を供給す る方法等のいずれの方法を用いてもよい。 また、 ォレフィンの供給方法としては 、 重合槽内カ所定の圧力になるように保持しながら順次ォレフィンを供給する方 法、 あるいは所定のォレフィン量を最初にすべて供給する方法のいずれの方法を 用いてもよい。 また、 一般的には分子量調整のため水素等の連鎖移動剤が添加さ れているが、 本発明におけるエチレン . α—才レフイン共重合体は、 例えば水素 等の連鎖移動剤が少ないか、 または存在しない条件下で重合を行うことにより製 造可能である。 具体的には、 スラリー重合においてはそのスラリー上面気相部に おいて、 また気相重合においてはその気相部において、 水素とエチレンと ひ一ォ レフインとの分圧の総和に対する水素の分圧は、 通常 0 . 1 0以下であり、 好ま しくは 0 . 0 5以下であり、 特に好ましくは 0 . 0 2以下である。
有機アルミニウム化合物 ( ) の存在下、 固体触媒成分 (《) を少量のォレフ インで予備重合するに際し、 必要に応じて電子供与性化合物 (y ) を共存させて もよい。 使用される電子供与性化合物は、 上記の電子供与性化合物 (y ) の一部 または、 全部である。 その使用量は、 固体触媒成分 (α ) 中に含まれるチタン原 子 1モルに対し、 通常 0 . 0 1〜4 0 0モル、 好ましくは 0 . 0 2〜2 0 0モル 、 特に好ましくは、 0 . 0 3〜 1 0 0モルであり、 有機アルミニウム化合物 ( ) に対し、 通常 0 . 0 0 3〜 5モル、 好ましくは 0 . 0 0 5〜3モル、 特に好ま しくは 0 . 0 1〜2モルである。 予備重合の際の電子供与性化合物 (ァ) の供給 方法は特に限定されず、 有機アルミニウム化合物 (/? ) と別々に供給してもよい し、 予め接触させて供給してもよい。 また、 予備重合で使用されるォレフインは 、 本重合で使用されるォレフィンと同じであっても異なっていてもょレ、0 上記のように予備重合を行った後、 あるいは、 予備重合を行うことなく、 前述 の固体触媒成分 (ひ) 、 有機アルミニウム化合物 (/? ) からなる重合用触媒の存 在下に、 エチレンと、 炭素原子数 4〜 1 0のひ一ォレフィンから選択される 1種 以上のモノマーとを共重合 (本重合) することができる。
本重合時の有機アルミニウム化合物の使用量は通常、 固体触媒成分 (α ) 中の チタン原子 1モルあたり、 1〜 1 0 0 0モルのごとく広範囲に選ぶことができる 力 ?、 特に好ましくは 5〜 600モルの範囲である。
また、 本重合時に電子供与性化合物 (7) を使用する場合、 固体触媒成分 ) 中に含まれるチタン原子 1モルに対し、 通常 0. 1〜2000モルであり、 好 ましくは 0. 3〜 1 000モルであり、 特に好ましくは 0. 5〜800モルであ り、 有機アルミニウム化合物に対し、 通常 0. 00 1〜5モルであり、 好ましく は 0. 005〜3モルであり、 特に好ましくは 0. 0 1〜 1モルである。
本重合は、 通常一 30〜300°Cまでにわたって実施することができる力 好 ましくは 20〜; 1 80でであり、 より好ましくは 40〜 1 0 Ot:であり、 さらに より好ましくは 50〜80°Cである。 また、 得られるエチレン . α—ォレフィン 共重合体を含むポリオレフイン系樹脂から形成される多孔性フィルムに耐熱樹脂 層力 ?積層されてなる積層多孔性フィルムのシャツ トダウン温度を 1 20で以下と する意味では、 本重合を 6 5° (:〜 75 で行うこと力必要となり、 このようにし て、 エチレン . "一ォレフィ ン共重合体中に含まれる冷キシレン可溶部 (CXS ) が 1. 2以上 6. 0以下のエチレン . 《—ォレフィン共重合体を得ることがで きる。 重合圧力に関しては特に限定されないが、 工業的かつ経済的であるという 観点から、 一般に、 常圧〜 1 0 MP aであり、 好ましくは 200 k P a〜5MP a程度の圧力力採用される。 重合形式としては、 バッチ式、 連続式いずれでも可 能である。 重合条件の異なる複数の重合段階あるいは反応器を連続的に経ること で種々の分布 (分子量分布、 コモノマー組成分布等) を付与することも可能であ る。 また、 プロパン、 ブタン、 イソブタン、 ペンタン、 へキサン、 ヘプタン、 ォ ク夕ン等の不活性炭化水素溶媒によるスラリ一重合もしくは溶液重合、 重合温度 において液状のォレフィンを媒体としたバルク重合または気相重合も可能である o
本重合時には重合体の分子量 (極限粘度) を高くするために水素等の連鎖移動 剤は添加しないこと力 ?好ましく、 本重合の温度や時間を調整することにより、 得 られるエチレン · α—才レフィン共重合体の極限粘度を調整する。
また、 本発明におけるエチレン · α—ォレフィ ン共重合体を、 前述の固体触媒 成分 (《) 、 有機アルミニウム化合物 ( ) からなる重合用触媒の存在下におけ る本重合により、 製造する場合には、 不活性炭化水素溶媒として、 ブタンまたは へキサンを用いて、 スラリー重合すること力好ましい。 また、 エチレン ' α—ォ レフィン共重合体を用いて得られる積層多孔性フィルムのシャツ トダウン温度を 1 2 0 °C以下とする意味では、 不活性炭化水素溶媒としてへキサンを用い、 本重 合後、 得られるエチレン · "一才レフイ ン共重合体と残存溶媒を固液分離して、 エチレン · ォレフィン共重合体を製造すること力 ?好ましい。 不活性炭化水素 溶媒としてへキサンを用いる場合には、 本重合時の重合温度を 6 0で以下で行う と、 積層多孔性フィルムのシャツ トダウン温度が 1 2 5 °Cを超える場合があるの で、 エチレン使用量に対する ォレフィンの使用量等に注意を要する。 また、 不活性炭化水素溶媒としてへキサンを用いて、 6 5〜 7 5 °Cで本重合を行って得 られるエチレン . α—ォレフィン共重合体を用いて、 多孔性フィルムを製造した 場合には、 多孔性フィルムの膜厚が 1 0 m〜 3 0 m、 好ましくは 1 5 m〜 2 μ mであり、 積層多孔性フィルムの膜厚が 1 1〃 m〜 4 0〃 m、 好ましくは 1 6 〜 3 0 mと薄いにもかかわらず、 シャッ トダウン温度が 1 2 0 以下の 積層多孔性フィルムを得ることができる。 特に、 該エチレン · α—才レフイン共 重合体が、 エチレン ' 1—ブテン共重合体またはエチレン ' 1 —へキセン共重合 体である場合に、 前記は好ましく適応できる。
本発明における多孔性フィルムを形成するポリオレフィン系樹脂は、 前記ェチ レン · α—ォレフィン共重合体 1 0 0重量部と、 該エチレン · ひ一才レフイン共 重合体 1 0 0重量部に対し重量平均分子量 1万以下の低分子量ポリオレフインを 5〜 2 0 0重量部含むことが好ましく、 1 0〜 1 0 0重量部含むことがより好ま しく、 2 0〜 6 0重量部含むことがさらにより好ましい。 エチレン · α—ォレフ ィン共重合体および重量平均分子量 1万以下の低分子量ポリオレフインを含むポ リオレフィン系樹脂は、 延伸性が良好であり、 後述する本発明の製造方法により 多孔性フィルムを製造する場合に好適である。 低分子量ポリオレフィンの重量平 均分子量は、 G P C (ゲルパ一ミエ一シヨンクロマトグラフィー) により測定し 、 各成分の含有量 (重量%) は G P C測定により得られる分子量分布曲線の積分 により求めることができる。 多くの場合、 G P C測定において使用する溶媒は 0 ージクロ口ベンゼンであり、 測定温度は 1 4 0 である。
本発明で用いられる重量平均分子量 1万以下の低分子量ポリォレフィンの具体 例としては、 低密度ポリエチレン、 線状ポリエチレン (エチレン ' ォレフィ ン共重合体) 、 高密度ポリエチレン等のポリエチレン系樹脂、 ポリプロピレン、 エチレン一プロピレン共重合体等のポリプロピレン系樹脂、 ポリ一 4—メチルぺ ンテン一 1、 ポリ (ブテン一 1 ) およびエチレン一酢酸ビニル共重合体など力 ?挙 げられる。 本発明の積層多孔性フィルムを電池用セパレータとして用いる場合に は、 重量平均分子量 1万以下の低分子量ポリオレフイ ンは 2 5でで固体状のヮッ クスであることカ 子ましい。 このような低分子量ポリオレフインは、 多孔性フィ ルム中に残存していても電池特性に悪影響を及ぼし難い。
本発明の積層多孔性フィルムは、 低温でかつ速やかに電流を遮断することがで きることと、 イオン透過性との観点から、 通気度が 5 0〜 1 0 0 0秒 1 0 0 c cであることカ?好ましく、 5 0〜2 0 0秒/ 1 0 0 c cであることがさらに好ま しい。
本発明における多孔性フィルムの製造方法は特に限定されるものではなく、 例 えば特開平 7— 2 9 5 6 3号公報に記載されたように、 ポリオレフィン系樹脂に 可塑剤を加えてフィルム成形した後、 該可塑剤を適当な溶媒で除去する方法や、 特開平 7— 3 0 4 1 1 0号公報に記載されたように、 公知の方法により製造した ポリオレフィン系樹脂からなるフィルムを用い、 該フィルムの構造的に弱い非晶 部分を選択的に延伸して微細孔を形成する方法力'挙げられる。 本発明における多 孔性フィルム力、 エチレン . α —ォレフィン共重合体および重量平均分子量 1万 以下の低分子量ポリオレフィンを含むポリオレフィン系樹脂から形成されてなる 場合には、 製造コストの観点から、 以下に示すような方法により製造することが 好ましい。 すなわち、
( 1 ) エチレン · « _ォレフィン共重合体 1 0 0重量部と、 重量平均分子量 1万 以下の低分子量ポリオレフイン 5〜 200重量部と、 無機充填剤 100〜 400 重量部とを混練してポリオレフィン系樹脂組成物を得る工程
(2) 前記ポリオレフィン系樹脂組成物を用いてシートを成形する工程
(3) 工程 (2) で得られたシート中から無機充填剤を除去する工程
(4) 工程 (3) で得られたシートを延伸して多孔性フィルムとする工程 を含む方法、 または
(1) エチレン . ひ一才レフイン共重合体 100重量部と、 重量平均分子量 1万 以下の低分子量ポリオレフイン 5〜 200重量部と、 無機充填剤 100〜 400 重量部とを混練してポリオレフイ ン系樹脂組成物を得る工程
(2) 前記ポリオレフイン系樹脂組成物を用いてシートを成形する工程
(3) 工程 (2) で得られたシートを延伸する工程
(4) 工程 (3) で得られた延伸シート中から、 無機充填剤 (C) を除去して多 孔性フィルムとする工程
を含む方法である。 得られる多孔性フィルムに耐熱樹脂層を積層した積層多孔性 フィルムのシャッ トダウン温度を 120°C以下とすることができることから、 前 者の方法、 すなわちシート中の無機充填剤を除去した後延伸する方法が好ましい o
無機充填剤を除去して得られる多孔性フィルムには、 無機充填剤が 100〜2 0000 p p m程度残存していること力 ?好ましい。 無機充填剤が少量残存した多 孔性フィルムは、 電池用セパレータとして用いた場合に、 該多孔性シートの構成 するポリオレフィン系樹脂が溶融しても電極間の短絡を防ぐ効果が期待される。 また無機充填剤が少量残存した多孔性フィルムは、 無機充填剤を完全に除去した 場合よりも透過性に優れる。 この理由は明らかではない力 ?、 微量の充填剤がフィ ルム中に残存することによりフィルム力膜厚方向に押し潰され難くなっているた めではないかと考えられる。
多孔性フィルムの強度およびイオン透過性の観点から、 用いる無機充填剤は、 平均粒子径 (直径) が 0. 5 / m以下であること力好ましく、 0. 2/ m以下で あることがさらに好ましい。 なお、 本発明における無機充填剤の平均粒子径とは 、 該無機充填剤の S E M写真により求められる値である。 具体的には、 走査電子 顕微鏡 S E Mにより 3 0 0 0 0倍で観測し、 粒子 1 0 0個の直径を測定し、 その 平均を平均粒子径 ( m) とする。
無機充填剤としては、 炭酸カルシウム、 炭酸マグネシウム、 炭酸バリウム、 酸 化亜鉛、 酸化カルシウム、 水酸化アルミニウム、 水酸化マグネシウム、 水酸化力 ルシゥム、 硫酸カルシウム、 诖酸、 酸化亜鉛、 塩化カルシウム、 塩化ナトリウム 、 硫酸マグネシウムなど力 ?挙げられる。 これらの無機充填剤は酸、 あるいはアル カリ溶液によりシートまたはフィルム中から除去することができる。 ί效細な粒子 径のものが入手しやすいことから、 本発明では炭酸カルシウムを用いることカ好 ましい。
ポリオレフィン系樹脂組成物の製造方法は特に限定されないが、 ポリオレフィ ン系樹脂や無機充填剤等のポリォレフィン系樹脂組成物を構成する材料を混合装 置、 例えばロール、 バンバリ一ミキサー、 一軸押出機、 二軸押出機などを用いて 混合し、 ポリオレフイン系樹脂組成物を得る。 材料を混合する際に、 必要に応じ て脂肪酸エステルや安定化剤、 酸化防止剤、 紫外線吸収剤、 難燃剤等の添加剤を 添加してもよレ、。
本発明で用いるポリォレフィン系樹脂組成物からなるシ一トの製造方法は特に 限定されるものではなく、 インフレーション加工、 カレンダ一加工、 Τダイ押出 加工、 スカイフ法等のシート成形方法により製造するこどができる。 より膜厚精 度の高いシートカ ?得られることから、 下記の方法により製造することが好ましい ο
ポリオレフィン系樹脂組成物からなるシートの好ましい製造方法とは、 ポリオ レフィン系樹脂組成物に含有されるポリオレフィン系樹脂の融点より高い表面温 度に調整された一対の回転成形工具を用いて、 ポリオレフイン系樹脂組成物を圧 延成形する方法である。 回転成形工具の表面温度は、 (融点 + 5 ) °C以上である ことカ?好ましい。 また表面温度の上限は、 (融点 + 3 0 ) で以下であること力好 ましく、 (融点 + 2 0 ) で以下であることがさらに好ましい。 一対の回転成形ェ 具としては、 ロールやベルト力挙げられる。 両回転成形工具の周速度は必ずしも 厳密に同一周速度である必要はなく、 それらの差異が土 5 %以内程度であればよ レ、。 このような方法により得られるフィルムを用いて多孔性フィルムを製造する ことにより、 強度やイオン透過、 通気性などに優れる多孔性フィルムを得ること ができる。 また、 前記したような方法により得られる単層のシート同士を積層し たものを、 多孔性フィルムの製造に使用してもよい。
ポリオレフィン系樹脂組成物を一対の回転成形工具により圧延成形する際には 、 押出機よりストランド状に吐出したポリオレフィン系樹脂組成物を直接一対の 回転成形工具間に導入してもよく、 一旦ペレツ ト化したポリオレフイン系樹脂組 成物を用いてもよい。
ポリオレフィン系樹脂組成物からなるシ一トまたは該シートから無機充填剤を 除去したシートを延伸する際には、 テンター、 ロールあるいはオートグラフ等を 用いることができる。 通気性の面から延伸倍率は 2〜 1 2倍が好ましく、 より好 ましくは 4〜 1 0倍である。 延伸温度は通常、 ポリオレフィン系樹脂の軟化点以 上融点以下の温度で行われ、 8 0〜 1 1 5 Cで行うこと力'好ましい。 延伸温度が 低すぎると延伸時に破膜しやすくなり、 高すぎると得られるフィルムの通気性や ィォン透過性が低くなることがある。 また延伸後はヒートセッ トを行うことが好 ましい。 ヒートセッ ト温度はポリオレフイン系樹脂の融点未満の温度であること 力 子ましい。
本発明においては、 前記したような方法で得られるポリオレフイン系樹脂から 形成されてなる多孔性フィルムの少なくとも片面に、 多孔性の耐熱樹脂層を積層 して、 積層多孔性フィルムを得る。 耐熱樹脂層は多孔性フィルムの片面に設けら れていてもよく、 両面に設けられていてもよい。 上記のように耐熱樹脂層を積層 することで、 本発明の積層多孔性フィルムは、 熱破膜温度が 1 5 5で以上となる 。 多孔性フィルムに耐熱樹脂層力積層されてなる本発明の積層多孔性フィルムは 、 膜厚の均一性や、 耐熱性、 強度、 通気性 (イオン透過性) に優れるため、 非水 電解質二次電池用セパレータ、 特にリチウム二次電池用セパレータとして好適に 使用することができる。
本発明の積層多孔性フィルムの熱破膜温度は 1 5 5 以上であるが、 その上限 、 すなわちシャッ トダウンした状態を維持できる最も高い温度は、 前記耐熱樹脂 層を構成する樹脂の種類に依存する。 前記耐熱樹脂層を構成する耐熱樹脂として は、 ポリプロピレン、 ポリ一 4—メチルペンテン一 1、 窒素原子を含む重合体お よび環!犬ォレフィン系重合体からなる群から選ばれる樹脂であること力好ましい 。 耐熱樹脂として、 ポリプロピレンを用いる場合には、 積層多孔性フィルムの熱 破膜温度の上限は 1 8 0で程度であり、 ポリ— 4 —メチルペンテン一 1を用いる 場合には、 その上限は 2 5 0 °C程度であり、 窒素原子を含む重合体を用いる場合 には、 その上限は 4 0 0 G程度であり、 環状ォレフィン系重合体を用いる場合に は、 その上限は 3 0 0 °C程度である。 前記の耐熱樹脂層を構成する耐熱樹脂の中 でも、 窒素原子を含む重合体または環^ォレフィン系重合体カ 子ましく、 窒素原 子を含む重合体がより好ましい。
前記の窒素原子を含む重合体としては、 含窒素芳香族重合体が好ましい。 含窒 素芳香族重合体としては、 芳香族ポリアミ ド (以下、 「ァラミ ド」 ということが ある) 、 芳香族ポリイミ ド、 芳香族ポリアミ ドイミ ドを挙げることができる。 ァ ラミ ドとしては、 例えばメタ配向芳香族ポリァミ ドとパラ配向芳香族ポリアミ ド (以下、 「パラァラミ ド」 ということがある) があげられ、 膜厚が均一で通気性 に優れる多孔性の耐熱樹脂層を形成しやすいことからパラァラミ ドカ好ましい。 パラァラミ ドとは、 パラ配向芳香族ジァミンとパラ配向芳香族ジカルボン酸ハ ライ ドの縮合重合により得られるものであり、 アミ ド結合が芳香族環のパラ位ま たはそれに準じた配向位 (例えば、 4、 4, 一ビフエ二レン、 1、 5—ナフタレ ン、 2、 6—ナフタレン等のような反対方向に同軸または平行に延びる配向位) で結合される繰り返し単位から実質的になるものである。 具体的には、 ポリ (パ ラフェニレンテレフタルアミ ド) 、 ポリ (パラべンズアミ ド、 ポリ (4、 4, - ベンズァニリ ドテレフタルアミ ド) 、 ポリ (パラフエ二レン一 4、 4, 一ビフエ 二レンジカルボン酸アミ ド) 、 ポリ (パラフエ二レン一 2、 6—ナフタレンジ力 ルボン酸アミ ド) 、 ポリ (2—クロ口一パラフエ二レンテレフタルアミ ド) 、 パ ラフェニレンテレフタルアミ ドノ 2、 6—ジクロロパラフエ二レンテレフタルァ ミ ド共重合体等のパラ配向型またはパラ配向型に準じた構造を有するパラァラミ ドが例示される。
前記の環状ォレフィン系重合体としては、 環状ォレフィンモノマー由来の構成 単位を 30モル0 /0以上含んでなる重合体であり、 具体的には、 エチレン、 プロピ レンおよび炭素数 4〜 12の ォレフィンからなる群より選択されるモノマー と後述する環状ォレフィンモノマーとの共重合体 (重合体 [Α] ) 、 環状ォレフ インモノマーの開環単独重合体または 2種以上の共重合体 (重合体 [Β] ) 、 あ るいは重合体 [Β] の水素添加物 (重合体 [C] ) である。 前記環状ォレフィン モノマーとは、 下記式 [I I] で表される化合物である。
Figure imgf000037_0001
(式中、 R7〜R18はそれぞれ独立に、 水素原子、 水酸基、 アミノ基、 ホスフイノ 基、 または炭素原子数 1〜 20の有機基であり、 R16と R17は環を形成してもよ レ 0 mは 0以上の整数を示す。 )
炭素原子数 1〜 20の有機基の具体例としてはメチル基、 ェチル基、 プロピル 基、 ブチル基、 へキシル基、 ォクチル基、 ドデシル基等のアルキル基; フエニル 基、 トリル基、 ナフチル基等のァリール基;ベンジル基、 フエネチル基等のァラ ルキル基; メ トキシ基、 エトキシ基等のアルコキシ基; フエノキシ基等のァリー ルォキシ基; ァセチル基等のァシル基; メ トキシカルボニル基、 エトキシカルボ ニル基等のアルコキシカルボニル基、 ァリールォキシカルボ^ル基もしくはァラ ルキルォキシカルボニル基;ァセチルォキシ基等のァシルォキシ基;メ トキシス ルホニル基、 エトキシスルホニル基等のアルコキシスルホニル基、 ァリールォキ シスルホニル基もしくはァラルキルォキシスルホニル基; トリメチルシリル基等 の置換シリル基;ジメチルァミノ基、 ジェチルァミノ基等のジアルキルアミノ基 ;カルボキシル基; シァノ基;並びに上記アルキル基、 ァリール基およびァラル キル基の水素原子の一部が水酸基、 アミノ基、 ァシル基、 カルボキシル基、 アル コキシ基、 アルコキシカルボニル基、 ァシルォキシ基、 置換シリル基、 アルキル アミノ基もしくはシァノ基で置換された基を挙げることができる。
R 7〜 R 1 8として好ましくは、 それぞれ独立に水素原子、炭素原子数 1 〜 2 0の アルキル基、 炭素原子数 6〜 2 0のァリール基、 炭素原子数 7〜 2 0のァラルキ ル基、 炭素原子数 1 〜 2 0のァシル基、 炭素原子数 2 〜 2 0のアルコキシカルボ ニル基、 炭素原子数 1 〜 2 0のァシルォキシ基または炭素原子数 1 〜 2 0の 2置 換シリル基である。 mは 0以上の整数であり、 好ましくは 0≤m≤3の範囲にあ る整数である。
一般式 [ I I ] で表される環状ォレフィンモノマーの好ましい例としては、 ノ ルボルネン、 5—メチルノルボルネン、 5—ェチルノルボルネン、 5—ブチルノ ルボルネン、 5—フエニルノルボルネン、 5—べンジルノルボルネン、 テトラシ クロドデセン、 トリシクロデセン、 トリシクロウンデセン、 ペンタシクロペン夕 デセン、 ペンタシクロへキサデセン、 8—メチルテトラシクロドデセン、 8—ェ チルテトラシクロドデセン、 5—ァセチルノルボルネン、 5—ァセチルォキシノ ルボルネン、 5—メ トキシカルボニルノルボルネン、 5—エトキシカルボニルノ ルボルネン、 5 _メチル一 5—メ トキシカルボニルノルボルネン、 5—シァノノ ルボルネン、 8—メ トキシカルボ二ルテトラシクロドデセン、 8 _メチル一 8— テトラシクロドデセン、 および 8—シァノテトラシクロドデセンを列挙すること ができる。 本発明においては、 式 [ I I ]で表される環状ォレフィ ンモノマ一のう ち 1種類のみを用いてもよく、 2種類以上を用いてもよい。 前記重合体 [A] は、 エチレン、 プロピレンおよび炭素原子数 4〜 12の α— ォレフィンからなる群より選択される一種以上のモノマーと式 [I I] で表され る一種以上の環状ォレフィンモノマーとの共重合体であって、 炭素原子数 4〜 1 2のひ一ォレフィンとしては、 1—ブテン、 1—ペンテン、 1—へキセン、 1— ヘプテン、 1—ォクテン、 1 _ノネン、 1—デセン等が挙げられる。 得られるフ イルムの耐熱性の観点から、 エチレン、 プロピレンおよび炭素原子数 4〜 12の α—才レフインからなる群より選択される一種以上のモノマーは、 エチレン、 プ ロピレンまたは 1—ブテンであること力?好ましい。 また、 エチレン、 プロピレン および炭素原子数 4〜 12の "一ォレフィンからなる群より選択される一種以上 のモノマーと式 [I I] で表される一種以上の環状ォレフィンモノマーとの比率 を変化させることによって、 本発明の積層多孔性フィルムの熱破膜温度を制御す ることができる。
前記重合体 [Β] は、 式 [I I] で表される環状ォレフィ ンモノマーを 1種ま たは 2種以上用レ、て開環重合して得られる重合体である。
前記重合体 [C] とは、 重合体 [Β] に水素添加して得られる重合体である。 本発明で用いられる環状ォレフィン系重合体は、 公知の方法で重合することが できる。 重合体 [Α]は、 例えば特許第 2693596号公報に開示されるような バナジウム化合物と有機アルミニウム化合部からなる均一系触媒により製造され る。 重合体 [Β]は、 例えば特許第 2940014号公報などで開示されているよ うなタングステン化合物とデミングの周期律表の I A、 I I A、 I I B族などの 化合物で当該元素一炭素結合を有するものの組合せたメタセシス重合触媒を用い て製造することができる。 重合体 「C」 は、 重合体 [B] を 3〜 1 50気圧下で 20〜 1 50°Cの反応温度で水素ガスと反応させることにより通常得られる。 不飽和結合を有する環状ォレフィン系重合体はフィルム成形の際に劣化しやす く、 得られるフィルムに異物力 ?生じゃすいため、 本発明においては重合体 [A]、 または重合体 [C]を用いることカ 子ましい。
耐熱樹脂層を積層する際には、 通常、 耐熱樹脂を溶媒に溶かして塗工液として 用いる。 耐熱樹脂がパラァラミ ドである場合、 前記溶媒としては、 極性アミ ド系 溶媒または極性尿素系溶媒を用いることができ、 具体的には、 N, N—ジメチル ホルムアミ ド、 N, N—ジメチルァセトアミ ド、 N—メチルー 2—ピロリ ドン ( NMP) 、 テトラメチルゥレア等があげられる力 s、 これらに限定されるものでは ない。
塗工性の観点から耐熱樹脂は、 固有粘度 1. 0 d lZg〜2. 8d l,/gの耐 熱樹脂であることカ?好ましく、 さらには固有粘度 1. 7d lZg〜2. 5 d 1/ gであることが好ましい。 固有粘度が 1. 0 d lZg未満では、 形成される耐熱 樹脂層の強度が不十分となることがある。 固有粘度が 2. 8 d lZgを越えると 安定な耐熱樹脂含有塗工液を得ることが困難であることがある。 ここでいう固有 粘度は、 一度析出させた耐熱樹脂を溶解し、 耐熱樹脂硫酸溶液にして測定された 値であり、 いわゆる分子量の指標となる値である。 塗工性の観点から、 塗工液中 の耐熱樹脂濃度は 0. 5〜 10重量%であることカ?好ましい。
耐熱樹脂としてパラァラミ ドを用いる場合、 パラァラミ ドの溶媒への溶解性を 改善する目的で、 パラァラミ ド重合時にアルカリ金属またはアルカリ土類金属の 塩化物を添加すること力 ?好ましい。 具体例としては、 塩化リチウムまたは塩化力 ルシゥムがあげられる力 これらに限定されるものではない。 上記塩化物の重合 系への添加量は、 縮合重合で生成するァミ ド基 1. 0モル当たり 0. 5〜 6. 0 モルの範囲力好ましく、 1. 0〜 4. 0モルの範囲がさらに好ましい。 塩化物が 0. 5モル未満では、 生成するパラァラミ ドの溶解性が不十分となる場合があり 、 6. 0モルを越えると実質的に塩化物の溶媒への溶解量を越えるので好ましく ない場合がある。 一般には、 アルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩化物が 2 重量%未満では、 パラァラミ ドの溶解性が不十分となる場合があり、 10重量% を越えてはアルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩化物力極性ァミ ド系溶媒ま たは極性尿素系溶媒等の極性有機溶媒に溶解しない場合がある。
前記の芳香族ポリィミ ドとしては、 芳香族の二酸無水物とジアミンの縮重合で 製造される全芳香族ポリィミ ドが好ましい。 該ニ酸無水物の具体例としては、 ピ ロメリッ ト酸二無水物、 3、 3, 、 4、 4, 一ジフエニルスルホンテトラカルボ ン酸ニ無水物、 3、 3, 、 4、 4, 一ベンゾフヱノンテトラカルボン酸二無水物 、 2、 2 ' —ビス (3、 4ージカルボキシフエニル) へキサフルォロプロパン、 3、 3, 、 4、 4, 一ビフヱニルテトラカルボン酸二無水物などがあげられる。 該ジァミンの具体例としては、 ォキシジァニリン、 パラフエ二レンジァミン、 ベ ンゾフエノンジァミン、 3、 3, 一メチレンヂァニリン、 3、 3, 一ジァミノべ ンソフエノン、 3、 3, ージアミノジフエニルスルフォン、 1、 5, 一ナフタレ ンジァミンなどがあげられる力 s、 本発明は、 これらに限定されるものではない。 本発明においては、 溶媒に可溶なポリイミ ド力好適に使用できる。 このようなポ リイミ ドとしては、 例えば、 3、 3, 、 4、 4, 一ジフエニルスルホンテトラ力 ルボン酸二無水物と、 芳香族ジアミンとの重縮合物のポリィミ ドがあげられる。 ポリイミ ドを溶解させる極性有機溶媒としては、 ァラミ ドを溶解させる溶媒とし て例示したもののほか、 ジメチルスルホキサイ ド、 クレゾ一ル、 および 0 _クロ ロフヱノ一ル等カ好適に使用できる。
本発明において、 耐熱樹脂層は、 さらに有機粉末および Zまたは無機粉末を含 有することカ好ましい。 この場合、 有機粉末および Zまたは無機粉末の添加量を 変化させることにより、 得られる耐熱樹脂層の空隙率を制御することができる。 該有機粉末および/または無機粉末の粒径は、 積層多孔性フィルムの強度特性お よび平滑性を維持する観点から、 一次粒子の平均粒径で 1 . 0 ; m以下であるこ と力 ましく、 操作性の観点から、 0 . 0 1 m以上であること ましい。 該 有機粉末および/または無機粉末の添加量は積層多孔性フィルムの強度特性を維 持する観点から、 耐熱樹脂層総重量に対して、 2 0重量%以上 9 5重量%以下で あることが好ましく、 さらに好ましくは 3 0重量%以上 9 1重量%以下である。 該有機粉末および/または無機粉末の形状としては、 例えば球 4犬、 棒状等が挙げ られる力 球;!犬であること力好ましい。
上記の有機粉末としては、 例えば、 スチレン、 ビニルケトン、 アタリロニトリ ル、 メタクリル酸メチル、 メタクリル酸ェチル、 グリシジルメタクリレート、 グ リシジルァクリレート、 アクリル酸メチル等の単独あるいは 2種類以上の共重合 体、 ポリテトラフルォロエチレン、 4フッ化工チレン一 6フッ化プロピレン共重 合体、 4フッ化工チレン一ェチレン共重合体、 ポリビニリデンフルォラィ ド等の フッ素系樹脂;メラミン榭脂;尿素樹脂;ポリオレフイン ;ポリメタクリレート 等の有機物からなる粉末が挙げられる。 該有機粉末は、 単独で用いてもよいし、 2種以上を混合して用いることもできる。 これらの有機粉末の中でも、 化学的安 定性の点で、 ポリテトラフルォロエチレン力好ましい。
上記の無機粉末としては、 例えば、 金属酸化物、 金属窒化物、 金属炭化物、 金 属水酸化物、 炭酸塩、 硫酸塩等の無機物からなる粉末が挙げられ、 具体的に例示 すると、 アルミナ、 シリカ、 二酸化チタン、 または炭酸カルシウム等からなる粉 末が挙げられる。 該無機粉末は、 単独で用いてもよいし、 2種以上を混合して用 いることもできる。 これらの無機粉末の中でも、 化学的安定性の点で、 アルミナ 力'好ましい。
耐熱樹脂層の水銀圧入法で測定した平均? L径は、 3 m以下カ 子ましく、 1 m以下がさらに好ましい。 平均孔径が 3 mを超える場合には、 耐熱樹脂層を有 する積層多孔性フィルムを電池用セパレータとして用いた場合、 正極や負極の主 成分である炭素粉やその小片が脱落したときに、 短絡しやすいなどの問題が生じ る可能性がある。 該耐熱樹脂層の空隙率は、 3 0〜 8 0体積%カ好ましく、 さら に好ましくは 4 0〜 7 0体積%である。 空隙率が 3 0体積%未満では、 積層多孔 性フィルムを電池用セパレータとして用いた場合、 電解液の保持量が少なくなる 場合があり、 8 0体積%を超えると該耐熱樹脂層の強度が不十分となる場合があ る。 該耐熱樹脂層の厚みは、 1〜 1 5 mが好ましく、 さらに好ましくは 1〜 1 0 mである。 該厚みが l m未満では、 耐熱性についての効果力 ^不十分である 場合があり、 1 5 / mを超えると、 耐熱樹脂層を有する積層多孔性フィルムを非 水電解質二次電池用セパレータとして用いた場合には、 厚みが厚すぎ、 高電気容 量化が達成しにくい場合がある。
ポリオレフィン系樹脂から形成されてなる多孔性フィルムに耐熱樹脂層を積層 する方法としては、 耐熱樹脂層を別に製造して後に多孔性フィルムと積層する方 法、 多孔性フィルムの少なくとも片面に、 上記の有機粉末および/または無機粉 末と耐熱樹脂とを含有する塗工液を塗布して耐熱樹脂層を形成する方法等が挙げ られる力、 生産性の面から後者の手法が好ましい。 多孔性フィルムの少なくとも 片面に、 有機粉末および Zまたは無機粉末と耐熱樹脂とを含有する塗工液を塗布 して耐熱樹脂層を形成する方法としては、 具体的に以下のような工程を含む方法 が挙げられる。
( a ) 耐熱樹脂 1 0 0重量部を含む極性有機溶媒溶液に、 該耐熱樹脂 1 0 0重量 部に対し有機粉末および Zまたは無機粉末を 1〜 1 5 0 0重量部分散したスラリ —状塗工液を調製する。
( b ) 該塗工液を多孔性フィルムの少なくとも片面に塗工し、 塗工膜を形成する
( c ) 加湿、 溶媒除去あるいは耐熱樹脂を溶解しない溶媒への浸漬等の手段で、 前記塗工膜から耐熱樹脂を析出させた後、 必要に応じて乾燥する。
塗工液は、 特開 2 0 0 1— 3 1 6 0 0 6号公報に記載の塗工装置および特開 2 0 0 1 - 2 3 6 0 2号公報に記載の方法により連続的に塗工すること力好ましい。 本発明の積層多孔性フィルムは、 電池用セパレ一タとして用い、 通常の使用温 度を越えた場合に、 低温でシャッ トダウン可能であり、 さらにシャッ トダウン後 においても熱破膜特性に優れ、 非水電解質二次電池用セパレータとして好適であ る。
次に、 本発明におけるセパレータを有する非水電解質二次電池について、 該電 池の例としてリチウム二次電池を挙げて説明する。
リチウム二次電池としては、 例えば、 特開 2 0 0 2 _ 0 5 4 3 9 4号公報に開 示されているような公知の技術を使用できる。 すなわち、 正極集電体に正極用電 極合剤が塗布されてなる正極シート、 負極集電体に負極用電極合剤が塗布されて なる負極シートおよび本発明におけるセパレータを積層して巻回することにより 得られる電極群を、 電池缶内に収納した後、 電解質を含有する非水系有機溶剤か らなる電解液を含浸させて製造することができる。
前記の電極群の形状としては、 例えば、 該電極群を巻回の軸と垂直方向に切断 したときの断面が、 円、 楕円、 長方形、 角がとれたような長方形等となるような 形状を挙げることができる。 また、 電池の形状としては、 例えば、 ペーパー型、 コイン型、 円筒型、 角型などの形;!犬を挙げることができる。
前記の正極シートとしては、 通常、 正極活物質、 導電材および結着剤を含む正 極用電極合剤を正極集電体に塗布したものを用いる。 正極用電極合材としては、 正極活物質としてリチウムイオンをド一プ ·脱ドープ可能な材料を含み、 導電材 として炭素質材料を含み、 結着剤として熱可塑性樹脂を含むものが好ましい。 前記正極活物質としては、 具体的には V、 M n、 F e、 C o、 N i、 C rおよ び T iから選ばれる少なくとも 1種の遷移金属元素と、 L i、 N aなどのアル力 リ金属元素とを含有する金属複合酸化物力'挙げられ、好ましくは《 _ N a F e 02 型構造を母体とする複合酸化物力 Ϋ挙げられ、 平均放電電位が高いという点で、 よ り好ましくはコノ レト酸リチウム、 ニッケル酸リチウム、 ニッケル酸リチウムの ニッケルの一部を M n、 C 0等の他元素と置換されてなる複合酸化物を挙げるこ とができる。 また、 リチウムマンガンスピネルなどのスピネル型構造を母体とす る複合酸化物を挙げることもできる。
前記結着剤としては、 熱可塑性樹脂を挙げることができ、 具体的には、 ポリビ 二リデンフロライ ド、 ビニリデンフロライ ドの共重合体、 ポリテトラフルォロェ チレン、 テトラフルォロエチレン一へキサフロロプロピレンの共重合体、 テトラ フルォロエチレン一パーフルォロアルキルビニルエーテルの共重合体、 エチレン
—テトラフルォロエチレンの共重合体、 ビニリデンフロラィ ド一へキサフルォロ プロピレン一テトラフルォロエチレン共重合体、 熱可塑性ポリイミ ド、 カルボキ シメチルセルロース、 ポリエチレン、 ポリプロピレンなどを挙げることができる 。
前記導電剤としては、 炭素質材料を挙げることができ、 具体的には天然黒鉛、 人造黒鉛、 コークス類、 カーボンブラックなどを挙げることができ、 これらの 2 種以上を混合して用いてもよい。
前記正極集電体としては、 A l、 ステンレスなどを挙げることができ、 軽量、 安価、 加工の容易性の観点で A 1力好ましい。
正極集電体に前記の正極用電極合剤を塗布する方法としては、 加圧成型による 方法、 溶媒などを用いて正極用電極合剤をペース ト化し正極集電体上に塗布、 乾 燥後プレスし圧着する方法等が挙げられる。
前記の負極シートとしては、 リチウムイオンをドープ ·脱ドーブ可能な材料を 含む負極用電極合剤を集電体に塗布したもの、 またはリチウム金属、 リチウム合 金などを用いることができ、 リチウムイオンをド一プ ·脱ド一ブ可能な材料とし ては、 具体的には、 天然黒鉛、 人造黒鉛、 コークス類、 カーボンブラック、 熱分 解炭素類、 炭素繊維、 有機高分子化合物焼成体などの炭素質材料が挙げられ、 正 極よりも低い電位でリチウムイオンのドープ ·脱ドープを行うことができる酸化 物、 硫化物等のカルコゲン化合物を用いることもできる。 炭素質材料としては、 電位平坦性が高い点、 平均放電電位が低い点などから、 天然黒鉛、 人造黒鉛等の 黒鉛を主成分とする炭素質材科が好ましい。 炭素質材料の形状としては、 例えば 天然黒鉛のような薄片状、 メソカーボンマイクロビーズのような球状、 黒鉛化炭 素繊維のような繊維状、 または微粉末の凝集体などのいずれでもよレ、。
前記の電解液が後述のエチレンカーボネートを含有しない場合において、 ポリ エチレンカーボネートを含有した負極用電極合剤を用いると、 得られる電池のサ ィクル特性と大電流放電特性が向上することがあり好ましい。
上記の負極用電極合剤は、 必要に応じて、 結着剤を含有してもよい。 結着剤と しては、 熱可塑性樹脂を挙げることができ、 具体的には、 ポリビニリデンフロラ ィ ド、 ポリビニリデンフロラィ ドの共重合体、 ビニリデンフロライ ド一へキサフ ロロプロピレン一テロラフロロエチレンの共重合体、 熱可塑性ポリイミ ド、 カル ボキシメチルセルロース、 ポリエチレン、 ポリプロピレンなどを挙げることがで きる。
負極用電極合剤に含有されるリチウムイオンをド一プ '脱ド一ブ可能な材料と して用いられる酸化物、 硫化物等のカルコゲン化合物としては、 周期率表の 13 、 14、 15族の元素を主体とした結晶質または非晶質の酸化物、 硫化物等の力 ルコゲン化合物が挙げられ、 具体的には、 スズ酸化物を主体とした非晶質化合物 等が挙げられる。 これらについても必要に応じて導電材としての炭素質 料、 結 着剤としての熱可塑性樹脂を添加することができる。
前記負極シートに用いる負極集電体としては、 Cu、 N i、 ステンレスなどを 挙げることができ、 リチウムと合金を作り難い点、 薄膜に加工しやすいという点 で、 Cu力 s好ましい。 該負極集電体に負極用電極合剤を塗布する方法としては、 正極の場合と同様であり、 加圧成型による方法、 溶媒などを用いてペースト化し 集電体上に塗布、 乾燥後プレスし圧着する方法等が挙げられる。
前記の電解液としては、 例えばリチウム塩を有機溶媒に溶解させた電解液を用 いることができる。 リチウム塩としては、 L i C 104、 L i P F6、 L i A s F6 、 L i S b F6、 L I BF4、 L i CF3 S03、 L i N (S02CF3) い L i C ( S〇2CF3) 3、 L i2B1()C 1 i。、 低級脂肪族カルボン酸リチウム塩、 L i A l C など力'挙げられ、 これらの 2種以上の混合物を使用してもよい。 リチウム塩 として、 これらの中でもフッ素を含む L i P F6、 L i A s F6、 L i S b F6、 L i BFい L i CF3S03、 L i N ( S 02 C F3) 2および L i C (S02CF3) 3 からなる群から選ばれた少なくとも 1種を含むものを用いることカ好ましい。 前記電解液に用いる有機溶媒としては、 例えば、 プロピレンカーボネート、 ェ チレンカーボネート、 ビニレンカーボネート、 ジメチルカ一ボネート、 ジェチル カーボネート、 ェチルメチルカーボネート、 4—トリフルォロメチル一 1, 3— ジォキソラン一 2—オン、 1, 2—ジ (メ トキシカルボニルォキシ) ェタンなど のカーボネート類; 1, 2—ジメ トキシェタン、 1, 3—ジメ トキシプロパン、 ペンタフルォロプロピルメチルエーテル、 2, 2 , 3, 3—テトラフルォロプロ ピルジフルォロメチルエーテル、 テトラヒ ドロフラン、 2—メチルテトラヒ ドロ フランなどのエーテル類; ギ酸メチル、 酢酸メチル、 7—ブチロラク トンなどの エステル類; ァセトニトリル、 ブチロニトリルなどの二トリル類; N, N—ジメ チルホルムアミ ド、 N, N—ジメチルァセトアミ ドなどのアミ ド類; 3 _メチル 一 2—ォキサゾリ ドンなどのカーバメート類;スルホラン、 ジメチルスルホキシ ド、 1, 3—プロパンサルトンなどの含硫黄化合物、 または上記の有機溶媒にフ ッ素置換基を導入した化合物を挙げることができ、 これらのうちの 2種以上を混 合して用いてもよい。 これらの中でもカーボネート類を含む混合溶媒が好ましく 、 環状カーボネートおよび非環状カーボネートの混合溶媒、 または、 環状力一ボ ネートおよびエーテル類の混合溶媒がさらに好ましい。 環状カーボネートおよび 非環状カーボネートの混合溶媒としては、 動作温度範囲が広い点、 負荷特性に優 れる点、 負極用電極合剤に含有されるリチウムイオンをドープ '脱ドーブ可能な 材料として天然黒鉛、 人造黒鉛等の黒鉛材料を用いた場合、 難分解性であるとい う点で、 エチレンカーボネート、 ジメチルカーボネートおよび チルメチルカ一 ボネ一トを含む混合溶媒が好ましい。 環状力一ボネ一トとしてはエチレンカーボ ネート力?挙げられ、 非環!犬カーボネートとしては、 ジメチルカ一ボネート、 ェチ ルメチルカーボネートが挙げられる。 '
実施例
( 1 ) 固体触媒成分等の固体サンプルの組成分析
チタン原子含有量は、 固体サンプル約 2 0 ミ リグラムを 0 . 5モル Z Lの硫酸 4 7 m lで分解し、 これに過剰となる 3重量%過酸化水素水 3 m 1を加え、 得ら れた液^!犬サンプルの 4 1 0 n mの特性吸収を日立製ダブルビーム分光光度計 U - 2 0 0 1型を用いて測定し、 別途作成しておいた検量線によって求めた。 アルコ キシ基含有量は、 固体サンプル約 2グラムを水 1 0 0 m 1で分解後、 得られた液 状サンプル中のアルコキシ基に対応するアルコール量を、 ガスクロマトグラフィ 一内部標準法を用いて求め、 アルコキシ基含有量に換算した。 フタル酸エステル 化合物含有量は、 固体サンプル約 3 0ミリグラムを N, N—ジメチルァセトアミ ド 1 0 0 m 1に溶解後、 溶液中のフタル酸エステル化合物量をガスクロマトグラ フィー内部標準法で求めた。 (2) BET比表面積
固体触媒成分の比表面積は、 マイクロメリテイクス社製フローソープ I I 2 300を用いて窒素吸脱着量による BET法で求めた。
(3) エチレン . α—才レフイン共重合体中の炭素原子 1000個あたりの短鎖 分岐数 (SCB)
「高分子分析ハンドブック」 (日本分析化学会、 高分子分析研究懇談会編) Ρ5 90— 594に記載の方法に従レ、、赤外線分光光度計(パーキンエルマ—社製 1 600 シリーズ) を用い、 エチレンとひーォレフィ ンの特性吸収より検量線を用いて求 め、 エチレン ' α—ォレフィン共重合体中の炭素原子 1000個あたりの短鎖分 岐数 (SCB) として表した。
(4) 重合パウダーの嵩比重
J I S K- 672 1 (1966) に従って測定した。
(5) エチレン ' α—ォレフィン共重合体の極限粘度 [ ]
135 °Cのテトラリン溶媒に重合体を溶解し、 ウベローデ型粘度計を用いて 1 35でにて測定した。
(6) エチレン . 《 —ォレフィン共重合体中の CX Si
5 gの重合体を 1000ミリリツ トルの沸騰キシレンに溶解させたのち、 空冷 し、 25 °Cの恒温槽で 20時間放置した後、 同温にて析出した重合体をろ紙 (ァ ドバンテック社製 No 50) を用いて濾別した。
濾液中のキシレンを減圧留去し、 残存した重合体の重量を測定し、 初期重量 5 g中の該重合体の重量百分率を求め、 CXS (単位 =%) とした。
(7) 融点
ASTM D 34 1 7に従い、 示差走査型熱量計 (パーキンエルマ—社製 D i amo n dDSC) を用いて測定した。 測定パン中の試験片を 150 °Cで 5分間 保持し、 5 分で 150でから 20°Cに冷却、 20 で 2分間保持し、 5 °CZ 分で 20でから 1 50°Cに昇温、 この際得られる融解曲線のピーク トップ温度を 融点 (Tm ( ) ) とした。 融解曲線に複数のピーク力 s存在する場合は、 最も融 解熱量 ΔΗ (J/g) 力 ?大きいピ ク温度を融点 (Tm (°C) ) とした。
(8) 無機充填剤の平均粒子径
走査電子顕微鏡 SEM (日立製 S-4200) により 30000倍で観測し 、 粒子 100個の直径を測定し、 その平均を平均粒子径 ( m) とした。
(9) ガーレー値
フィルムのガーレ一値 (秒 Z100 c c) は、 J I S P 81 1 7に準じて、 B型デンソメーター (東洋精機製) にて測定した。
(10) 平均細孔直径
ASTM F 3 16— 86に準拠し、 バブルポイント法により、 P e rm—P o r ome t e r (PM I社製) にて多孔性フィルムの平均細孔直径 d (^m) を測定した。
( 1 1 ) 膜厚
J I S K 7130に準拠して測定した。
(12) 突刺強度
多孔性フィルムを 12 mm のヮッシャで固定し、 ピンを 200mm/m i n で突き刺したときの最大応力 (g f) を該フィルムの突刺強度とした。 ピンは、 ピン径 1 mm 、 先端 0. 5 Rのものを使用した。
(13) 内部抵抗測定
図 1に示すようなシャツ トダウン測定用セル(以降セルと呼称)にてシャツ トダ ゥン温度を測定した。
6 cm角の正方形のセパレータ (8) を一方の SUS板電極 (10) 上に配置 し、 電解液 (9) を真空含浸した後、 スプリング (12) 付きの電極 (13) を 、 該スプリングが上になるようにセパレ一タ (8) にのせた。 前記電極 (10) 上に配置されたスぺ一サ (1 1) 上に、 もう一つの SUS板電極 (10) を置き 、 前記スプリング (12) および電極 (13) を介してセパレータ (8) に面圧 1 k g f Zc m2力作用するように両電極 (10) 、 (10) を締めて、 セルを組 み立てた。 電解液 (9) には、 エチレン力一ボネィ ト 30 V 0 1 %: ジメチルカ 一ボネィ ト 35 v o 1 %:ェチルメチルカーボネィ ト 35 V 0 1 %の混合溶液に 、 1 mo 1 ZLの L i P F6を溶解させたものを用いた。
組み立てたセルの両極 (10) 、 (10) に、 インピーダンスアナライザー ( 7) の端子を接続し、 1 kH zでの抵抗値を測定した。 また、 セパレ一タ直下に 熱電対 (14) を設置して温度も同時に測定できるようにし、 昇温速度の 分の条件で昇温しながら、 インピーダンスおよび温度の測定を実施した。 l kH zでのインピーダンスが 1000 Ωに到達した時の温度をシャッ トダウン温度 ( SD温度) とした。 また、 シャッ トダウン後、 さらに温度を上昇させ、 積層多孔 性フィルム力破れ、 測定上、 内部抵抗力'低下し始めるときの温度を熱破膜温度と した。
(14) 重量平均分子量
測定装置としてウォーターズ社製ゲルクロマトグラフ A 1 1 i a n c e G P C 2000型を使用した。 その他の条件を以下に示す。
カラム :東ソ一社製 T S K g e 1 GMHHR-H (S) HT 30 cmX2、 TSKg e l GMH6— HTL 30 c mX 2
移動相: o—ジクロ口ベンゼン
検出器:示差屈折計
流速: 1. OmL/分
カラム温度: 140で
注入量: 500 L
試料 3 Omgを 0 —ジクロロベンゼン 20mL^:l 45でで完全に溶解した後
、 その溶液を孔径が 0. 45 mの焼結フィルターでろ過し、 そのろ液を供給液 とした。 [製造例 1 ]
(1) 固体触媒成分前駆体の合成
窒素置換した撹拌機、 邪魔板を備えた 200 L反応器に、 へキサン 80 し テ トラエトキシシラン 20. 6 k g及びテトラブトキシチタン 2. 2 k gを投入し 、 撹拌した。 次に、 前記攪拌混合物に、 ブチルマグネシウムクロリ ドのジブチル エーテル溶液 (濃度 2. 1モル Zリッ トル) 50 1を反応器の温度を 5 °Cに保ち ながら 4時間かけて滴下した。 滴下終了後、 5でで 1時間、 更に 20°Cで 1時間 撹拌したあと濾過し、 得られた固体をトルエン 70 1での洗浄を 3回繰り返し、 トルエン 63 1を力 11え、 スラリー化した。 スラリーの一部を採取し、 溶媒を除去 、 乾燥を行い、 固体触媒成分前駆体を得た。
該固体触媒成分前駆体は、 T i : 1. 86 w t %、 0 E t (ェトキシ基) : 3 6. l w t%、 OB u (ブトキシ基) : 3. 00 w t %を含有していた。
(2) 固体触媒成分の合成
撹拌機を備えた内容積 2 10 1の反応器を窒素で置換した後、 前記 (1) にお いて合成した固体触媒成分前駆体スラリーを該反応器に仕込み、 テトラクロロシ ラン 14. 4 k g、 フタル酸ジ (2—ェチルへキシル) 9. 5 k gを投入し、 1 05°Cで 2時間攪拌した。 次いで、 固液分離し、 得られた固体について 95°Cに てトルエン 90 1での洗浄を 3回繰り返した後、 トルエンを 63 1加えた。 70 でに昇温後、 T i C l4 13. 0 k gを投入し、 105でで 2時間攪拌した。 次 いで、 固液分離し、 得られた固体について 95でにてトルエン 90 1での洗浄を 6回繰り返した後、 さらに室温にてへキサン 90 1での洗浄を 2回繰り返し、 洗 浄後の固体を乾燥して、 固体触媒成分 1 5. 2 k gを得た。
該固体触媒成分は、 T i : 0. 93w t%、 フタル酸ジ (2—ェチルへキシル ) : 26. 8 w t %を含有していた。 B ET法による比表面積は 8. 5m2/gで あつ 7こ。
[製造例 2 ]
( 1 ) パラァラミ ド溶液の合成
撹拌翼、 温度計、 窒素流入管及び粉体添加口を有する 5リ ッ トル ( 1 ) のセパ ラブルフラスコを使用してポリ (パラフエ二レンテレフタルアミ ド) (以下、 P PTAと略す) の合成を行った。 フラスコを十分乾燥し, 4200 gのNMPを 仕込み、 200°Cで 2時間乾燥した塩化カルシウム 272. 65 gを添加して 1 00でに昇温した。 塩化カルシウム力 s完全に溶解した後室温に戻して、 パラフエ 二レンジァミン (以下、 PPDと略す) 132. 9 1 gを添加し完全に溶解させ た。 この溶液を 20 ±2でに保ったまま、 テレフタル酸ジクロライド (以下、 T P Cと略す) 243. 32 gを 10分割して約 5分おきに添加した。 その後溶液 を 20 ±2でに保ったまま 1時間熟成し、 気泡を抜くため減圧下 30分撹拌した 。 得られた重合液は光学的異方性を示した。 一部をサンプリングして水で再沈し てポリマーとして取り出し、 得られた P PT Aの固有粘度を測定したところ 1. 97 d lZgであった。 次に、 この重合液 100 gを、 攪拌翼、 温度計、 窒素流 入管および液体添加口を有する 500m lのセパラブルフラスコに枰取し、 NM P溶液を徐々に添加した。 最終的に、 PPTA濃度が 2. 0重量%の PPTA溶 液を調製し、 これを P液とした。 [実施例 1 ]
(1) エチレン ブテンスラリー重合
内容積 200リツ トルの撹拌機付ぎオートクレープを十分乾燥した後これを真 空にし、 へキサン 70 Lおよび 1—ブテン 20 k gを仕込み、 70 に昇温した 。 次に、 エチレンを分圧で 1. 1 MP aとなるように加えた。 トリェチルアルミ ニゥム 3 1 5mmo 1、 製造例 1 ( 2 ) で得られた固体触媒成分 1. 9 gをアル ゴンにより圧入して重合を開始した。 その後エチレンを連続して供給しつつ全圧 を 1. 5 MP aに保ちながら 70 で 2. 5時間重合を行った。
重合反応終了後、 反応物とイソブタノール 3 Lとを接触させた後、 エチレン ' 1ーブテン共重合体および残存溶媒を固液分離し、 エチレン ' 1—ブテン共重合 体 13. 2 k gを得た。 重合パウダーの嵩比重は 0. 44 gZm 1であった。 得 られたエチレン . 1—ブテン共重合体の極限粘度 [ ]は 10. 0 (d \ /g) 、 5じ8は10. 0 (個 炭素原子 1000個) 、 じ 5は1. 43 (w t %) 、 融点は 1 1 7. 8 (で) であった。
(2) 多孔性フィルムの製造
前記した方法で得られたエチレン ' 1—ブテン共重合体 (A) ( [ ] = 10 . 0、 融点 1 1 7. 8で、 CX S 1. 43w t%、 SCB 10. 0個 Z炭素原子 1000個) 100重量部に対し、 低分子量ポリエチレン (B) (重量平均分子 量 1000、 三井化学製、 ハイワックス 1 10 P) 42. 8重量部、 平均粒子径 0. l mの炭酸カルシウム (C) 234重量部の割合で混合した混合物 100 重量部に、 前記成分 (A) 、 (B) 、 (C) の合計 100重量部に対し、 フエノ ール系酸化防止剤 (チバ ·スぺシャリティ 'ケミカルズ株式会社製: I R G AN OX 1010) 0. 35重量部、 リン系酸化防止剤 (チバ · スぺシャリテイ - ケミカルズ株式会社: I RG AFO S 168) 0. 1重量部を配合したものをラ ボプラストミル (東洋精機製) にて混練し (200t:、 3分間、 回転数 100 r pm) 、 ポリオレフィン系樹脂組成物を得た。 次いで該ポリオレフィン系樹脂組 成物をプレス (2 10 ) を用いて圧延し、 100 mのシートを作製した。 該 シートを、 酸水溶液 (界面活性剤入り) に浸潰して炭酸カルシウムを抽出した後 、 水で洗浄し、 40でにて乾燥を行い、 オートグラフを用いて 95での条件下で 5. 8倍に延伸して、 多孔性フィルム (1) を得た。
(3) 積層多孔性フィルムの製造 - 前記多孔性フィルム (1) および製造例 2で得られた P液を用いて、 テスター 産業株式会社製バーコ一ター (間隙 200 //m) により、 ガラス板上に置いた該 多孔性フィルムの上に P液を塗布して、 実験室内のドラフト内に約 20分間保持 したところ、 ??丁八カ 斤出し、 多孔性フィルム上に白濁した膜状物が得られた 。 該膜状物力 寸着した多孔性フィルムをイオン交換水に浸潰し、 5分後にガラス 板から剥離し、 イオン交換水を流しながら充分に水洗した後、 遊離水をふき取つ た。 この膜状物力 ?付着した多孔性フィルムをナイロン布に挟み、 さらにァラミ ド 製フェルトに挟んだ。 膜状物力付着した多孔性フィルムをナイロン布およびァラ ミ ド製フェルトで挟んだ状態で、 アルミ板を乗せ、 その上にナイロンフィルムを 被せ、 ナイロンフィルムとアルミ板とをガムでシールして、 減圧のための導管を つけた。 全体を熱オーブンに入れ 6 0°Cで減圧しながら乾燥して、 耐熱樹脂とし てァラミ ドカ ?積層された積層多孔性フィルム ( 1 ) を得た。 得られた積層多孔性 フィルム ( 1 ) の物性 (膜厚、 シャツ トダウン温度、 熱破膜温度、 突刺強度) を 表 1に示した。
[実施例 2]
( 1 ) エチレン ブテンスラリー重合
内容積 2 0 0リツ トルの撹拌機付きオートクレープを十分乾燥した後これを真 空にし、 へキサン 8 5 Lおよび 1—ブテン 1 5 k gを仕込み、 7 0 に昇温した 。 次に、 エチレンを分圧で 1. 2MP aとなるように加えた。 トリェチルアルミ ニゥム 3 1 5 mm 0 し 製造例 1 (2) で得られた固体触媒成分 2. 1 gをアル ゴンにより圧入して重合を開始した。 その後エチレンを連続して供給しつつ全圧 を 1. 5 MP aに保ちながら 7 0 で 3. 0時間重合を行った。
重合反応終了後、 反応物とイソブタノール 3 Lとを接触させた後、 エチレン ' 1ーブテン共重合体および残存溶媒を固液分離し、 エチレン , 1—ブテン共重合 体 1 8. 0 k gを得た。 重合パウダーの嵩比重は 0. 4 4 gZm lであった。 得 られたエチレン . 1—ブテン共重合体の極限粘度 [ ]は 1 0. 7 (d lZg) 、 S C Bは 6. 9 (個ノ炭素原子 1 0 0 0個) 、 C X Sは 2. 0 5 (w t %) 、 融 点は 1 1 9. 2 (V) であった。
(2) 多孔性フィルムの製造
前記した方法で得られたエチレン . 1—ブテン共重合体 (A) ( [7] = 1 0 . 7、 融点 1 1 9. 2 :、 CXS 2. 0 5 w t %、 S CB 6. 9個 Z炭素原子 1 0 0 0個) 1 0 0重量部に対し、 低分子量ポリエチレン (B) (重量平均分子量 1 0 0 0、 三井化学製、 ハイワックス 1 1 0 P) 4 2. 8重量部、 平均粒子径 0 . 1 μ mの炭酸カルシウム (C) 2 3 4重量部の割合で混合した混合物 1 0 0重 量部に、 前記成分 (A) 、 (B) 、 (C) の合計 1 0 0重量部に対し、 フエノー ル系酸化防止剤 (チバ 'スぺシャリティ ·ケミカルズ株式会社製: I R G A N 0 X 1010) 0. 35重量部、 リン系酸化防止剤 (チバ ·スぺシャリティ -ケ ミカルズ株式会社: I RGAFOS 1 68) 0. 1重量部を配合したものをラボ プラストミル (東洋精機製) にて混練し (200t:、 3分間、 回転数 100 r p m) 、 ポリオレフイン系樹脂組成物を得た。 次いで該ポリオレフイン系樹脂組成 物をプレス (2 10°C) を用いて圧延し、 100 mのシー を作製した。 該シ ートを、 酸水溶液 (界面活性剤入り) に浸漬して炭酸カルシウムを抽出した後、 水で洗浄し、 40でにて乾燥を行い、 オートグラフを用いて 95°Cの条件下で 5 . 8倍に延伸して、 多孔性フィルム (2) を得た。
(3) 積層多孔性フィルムの製造
前記多孔性フィルム (2) および製造例 2で得られた P液を用いた以外は、 実 施例 1と同様にして、 積層多孔性フィルム (2) を得た。 得られた積層多孔性フ イルム (2) の物性 (膜厚、 シャッ トダウン温度、 熱破膜温度、 突刺強度) を表 1に示した。
[比較例 1 ]
実施例 1において積層多孔性フィルム (1) を製造する際に用いた多孔性フィ ルム (1) の膜厚、 シャツ トダウン温度、 熱破膜温度、 突刺強度を測定した。 結 果を表 1に示した。
[比較例 2 ]
実施例 2において積層多孔性フィルム (2) を製造する際に用いた多孔性フィ ルム (2) の膜厚、 シャツ トダウン温度、 熱破膜温度、 突刺強度を測定した。 結 果を表 1に示した。 表 1 フィルム物性
膜厚 S0温度 熱破膜温度 突刺強度 rn 。c °c gf 実施例 1 21 116 172°Cでも破膜しなかった。 274 実施例 2 26 115 169°Cでも破膜しなかった。 323 比較例 1 20 106 150 308 比較例 2 22 119 147 348

Claims

請求の範囲
1. エチレンから誘導される構成単位と、 炭素原子数 4〜 10の α—才レフィ ンから選択される 1種以上のモノマ一から誘導される構成単位とからなるェチレ ン · 《—ォレフィン共重合体を含むポリオレフィン系樹脂から形成される多孔性 フィルムに耐熱樹脂層力積層されてなり、 シャッ トダウン温度が 125 t:以下で あり、 熱破膜温度が 1 55で以上である積層多孔性フィルム。
2. 前記エチレン · 《—ォレフィン共重合体の極限粘度 [ヮ] 力 9. 1 d 1 / g以上 1 5. 0 d 1 以下であり、 かつ前記共重合体中の炭素原子 1000個 あたりの短鎖分岐数 ( S C B ) が 4. 8個以上 20. 0個以下である請求項 1記 載の多孔性フィルム。
3. シャッ トダウン温度が 120で以下である請求項 1記載の積層多孔性フィ ルム。
4. 前記エチレン · α—ォレフィン共重合体の極限粘度 [ ] が 9. 1 d 1 / g以上 1 5. O d lZg以下であり、 前記共重合体中の炭素原子 1000個あた りの短鎖分岐数 (SCB) が 4. 8個以上 20. 0個以下であって、 かつ該ェチ レン . 《—ォレフィン共重合体中に含まれる冷キシレン可溶部 (CXS) が 1. 2以上 6. 0以下である請求項 3記載の積層多孔性フィルム。
5. 前記ポリオレフィン系樹脂が、 前記ェチレン . α _ォレフィン共重合体 1 00重量部と、 重量平均分子量 1万以下の低分子量ポリオレフインを 5〜 200 重量部含むポリォレフィン系樹脂である請求項 1〜 4のいずれかに記載の積層多 孔性フィルム。
6 . 耐熱樹脂層を構成する耐熱樹脂が、 ポリプロピレン、 ポリ— 4ーメチルぺ ンテン— 1、 窒素原子を含む重合体および環状ォレフィン系重合体からなる群か ら選ばれる樹脂である請求項 1〜 5のいずれかに記載の積層多孔性フィルム。
7 . 請求項 1 〜 6のいずれかに記載の積層多孔性フィルムからなる非水電解質 二次電池用セパレ一タ。
8 . 請求項 7記載の非水電解質二次電池用セパレータを有する非水電解質二次 電池。
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