JP5159215B2 - ポリプロピレン樹脂からなるキャパシタフィルム用原反シート、キャパシタフィルム及びそれらの製造方法 - Google Patents
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Description
に開示されている。しかし、このような高立体規則性触媒を用いてオレフィンの重合を行なうと生成ポリオレフィンの狭分子量分布化や結晶性が高まる結果、加熱溶融してTダイから押出した後に徐冷してもβ晶は殆ど生成しないのが一般的であった。
号公報(特許文献3)および特開2004−175932号公報(特許文献4)参照)。しかしながらこれらの技術では、原料となるポリプロピレン樹脂を多段重合で製造する必要があり工程が煩雑である問題があった。
.16kg荷重)で測定したメルトフローレート(MFR)が0.5〜10g/10分であり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による測定値から求められるMw/Mn値が6〜30であり、Mz/Mw値が4〜15であるポリプロピレン樹脂を押出し成形して得られることを特徴としている。
本発明のキャパシタフィルム用原反シートでは、前記ポリプロピレン樹脂が、
チタン、マグネシウム、ハロゲンおよび下記式(1)で特定される環状エステル化合物(a)を含む固体状チタン触媒成分(I)と、
有機金属化合物触媒成分(II)と、
必要に応じて電子供与体(III)と
を含むオレフィン重合用触媒の存在下に重合して得られたものであることが好ましい。
R2およびR3はそれぞれ独立にCOOR1またはRであり、R2およびR3のうちの少な
くとも1つはCOOR1である。
。)は、二重結合に置き換えられていてもよい。
複数個あるR1は、それぞれ独立に炭素数1〜20の1価の炭化水素基である。
本発明のキャパシタフィルム用原反シートは、β晶分率が0.20以上であることが好ましい。
本発明のフィルムは、上記本発明のキャパシタフィルム用原反シートを延伸してなることを特徴としている。
本発明のキャパシタフィルム用原反シートの製造方法は、ASTM D−1238(2
30℃、2.16kg荷重)で測定したメルトフローレート(MFR)が0.5〜10g/10分であり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による測定値から求められるMw/Mn値が6〜30であり、Mz/Mw値が4〜15であるポリプロピレン樹脂を、加熱溶融してTダイから押出し、60℃以上の温度に保持された冷却ロールで徐冷することを特徴としている。
重)で測定したメルトフローレート(MFR)が0.5〜10g/10分であり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による測定値から求められるMw/Mn値が6〜30であり、Mz/Mw値が4〜15であるポリプロピレン樹脂を、加熱溶融してTダイから押出し、60℃以上の温度に保持された冷却ロールで徐冷してシート状に成形する工程と、
延伸工程とを有することを特徴としている。
ポリプロピレン樹脂
本発明のキャパシタフィルム用原反シートまたはフィルムは、特定のポリプロピレンを用いて得られる。
g荷重)で測定したメルトフローレート(MFR)が0.5〜10g/10分、好ましくは1〜8g/10分、さらに好ましくは1.5〜5g/10分の範囲にある。MFRがこの範囲にあると、シートまたはフィルムの成形性および外観に優れる。
樹脂であることが望ましい。本発明に係るポリプロピレン樹脂が、1段階の重合により得
られた樹脂である場合には、重合体製造装置をよりシンプルにすることができ、経済的である上、ポリプロピレン樹脂中の高分子量成分が、より微分散した状態となるため好ましい。
オレフィン重合用触媒
本発明に係るポリプロピレン樹脂は、固体状チタン触媒成分(I)と、有機金属化合物触媒成分(II)と、必要に応じて電子供与体(III)とを含むオレフィン重合用触媒の存
在下に重合して得られたものであることが好ましい。
本発明に係る固体状チタン触媒成分(I)は、チタン、マグネシウム、ハロゲンおよび下記式(1)で表される環状エステル化合物(a)を含む。
本発明に係る固体状チタン触媒成分(I)を構成する環状エステル化合物(a)は、下記式(1)で表される化合物である。
R2およびR3はそれぞれ独立にCOOR1またはRであって、R2およびR3のうちの少
なくとも1つはCOOR1であり、好ましくは、R2はCOOR1である。
二重結合に置き換えられていてもよい。
り好ましくは2〜8、さらに好ましくは4〜8、特に好ましくは4〜6の1価の炭化水素基である。この炭化水素基としては、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、ヘキシル基、へプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基
、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、エイコシル基などが挙げられ、中でもn−ブチル基、イソブチル基、ヘキシル基、オクチル基が好ましく、更にはn−ブチル基、イソブチル基が好ましい。
またRは、カルボン酸エステル基、アルコキシ基、シロキシ基、アルデヒド基やアセチル基などのカルボニル構造含有基であってもよく、これらの置換基には、炭化水素基1個以上を含んでいることが好ましい。
シクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸ジエチル、
シクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸ジイソブチル、
シクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸ジオクチル、
シクロペンタン-1,2-ジカルボン酸ジイソブチル、
シクロヘプタン-1,2-ジカルボン酸ジイソブチル、
4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸ジエチル、
4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸ジイソブチル、
4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸ジオクチル、
3-メチルシクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸ジイソブチル、
3-メチルシクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸ジオクチル、
4-メチルシクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸ジエチル、
4-メチルシクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸ジイソブチル、
3,6-ジメチルシクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸ジイソブチル、
3,6-ジメチルシクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸ジオクチル、
3-メチル6-n−プロピルシクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸ジイソブチル、
ノルボルナン-1,2-ジカルボン酸ジイソブチル、
3-メチル4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸ジイソブチル、
3-メチル4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸ジオクチル、
4-メチル4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸ジエチル、
4-メチル4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸ジイソブチル、
4-メチル4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸ジオクチル、
3,6-ジフェニル-4シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸イソブチル
等が挙げられる。
シクロヘキシル1,2-ジアセテート、
シクロヘキシル1,2-ジブタネート、
シクロヘキシル1,2-ジベンゾエート、
シクロヘキシル1,2-ジトルエート、
3,6-ジメチルシクロヘキシル1,2-ジアセテート、
3,6-ジメチルシクロヘキシル1,2-ジブタネート、
3-メチル6-プロピルシクロヘキシル1,2-ジオールアセテート、
3-メチル6-プロピルシクロヘキシル1,2-ジブタネート、
3,6-ジメチルシクロヘキシル1,2-ジベンゾエート、
3,6-ジメチルシクロヘキシル1,2-ジトルエート、
3-メチル6-プロピルシクロヘキシル1,2-ジベンゾエート、
3-メチル6-プロピルシクロヘキシル1,2-ジトルエート、
等を好ましい例として挙げることが出来る。
子と隣接する炭素原子との間の結合が単結合であれば、取りうる立体構造のバリエーションが広がる。その結果、固体状チタン触媒成分(I)を用いてオレフィンの重合を行うと、多様な分子量のオレフィン重合体を一度に製造することができる、即ち分子量分布の広いオレフィン重合体を製造することができる。
本発明で好適に用いられる固体状チタン触媒成分(I)の調製には、上記の環状エステル化合物(a)の他、マグネシウム化合物およびチタン化合物が用いられる。
マグネシウム化合物としては、具体的には、
塩化マグネシウム、臭化マグネシウムなどのハロゲン化マグネシウム;
メトキシ塩化マグネシウム、エトキシ塩化マグネシウム、フェノキシ塩化マグネシウムなどのアルコキシマグネシウムハライド;
エトキシマグネシウム、イソプロポキシマグネシウム、ブトキシマグネシウム、2-エチルヘキソキシマグネシウムなどのアルコキシマグネシウム;
フェノキシマグネシウムなどのアリーロキシマグネシウム;
ステアリン酸マグネシウムなどのマグネシウムのカルボン酸塩
などの公知のマグネシウム化合物を挙げることができる。
チタン化合物としては、たとえば一般式;
Ti(OR)gX4-g
(Rは炭化水素基であり、Xはハロゲン原子であり、gは0≦g≦4である。)
で示される4価のチタン化合物を挙げることができる。より具体的には、
TiCl4、TiBr4などのテトラハロゲン化チタン;
Ti(OCH3)Cl3、Ti(OC2H5)Cl3、Ti(O-n-C4H9)Cl3、Ti(OC2H5)Br3、Ti(O-isoC4H9)Br3などのトリハロゲン化アルコキシチタン;
Ti(OCH3)2Cl2、Ti(OC2H5)2Cl2などのジハロゲン化アルコキシチタン;
Ti(OCH3)3Cl、Ti(O-n-C4H9)3Cl、Ti(OC2H5)3Brなどのモノハロ
ゲン化アルコキシチタン;
Ti(OCH3)4、Ti(OC2H5)4、Ti(OC4H9)4、Ti(O-2-エチルヘキシル)4などのテトラアルコキシチタン
などを挙げることができる。
上記の様なマグネシウム化合物およびチタン化合物としては、たとえば、特開昭57−63310号公報、特開平5−170843号公報などに詳細に記載されている化合物も挙げることができる。
前記固体状チタン触媒成分(I)の調製には、環状エステル化合物(a)を使用する他は、公知の方法を制限無く使用することができる。具体的な好ましい方法としては、たとえば下記(P-1)〜(P-4)の方法を挙げることができる。
(P-3) マグネシウム化合物および触媒成分(b)からなる固体状付加物と、環状エステル化合物(a)と、液状状態のチタン化合物とを、不活性炭化水素溶媒共存下、懸濁状態で接触させ、且つ複数回に分けて接触させる方法。
固体状チタン触媒成分(I)の調製の際の好ましい反応温度は、−30℃〜150℃、より好ましくは−25℃〜130℃、更に好ましくは−25〜120℃の範囲である。
上記の固体状付加物や液状状態のマグネシウム化合物の形成に用いられる触媒成分(b)としては、室温〜300℃程度の温度範囲で上記のマグネシウム化合物を可溶化できる公知の化合物が好ましく、たとえばアルコール、アルデヒド、アミン、カルボン酸およびこれらの混合物などが好ましい。これらの化合物としては、たとえば特開昭57-633
10号公報、特開平5-170843号公報などに詳細に記載されている化合物を挙げる
ことができる。
メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソブタノール、エチレングリコール、2-メチルペンタノール、2-エチルブタノール、n-ヘプタノール、n-オクタノール、2-エチルヘキサノール、デカノール、ドデカノールのような脂肪族アルコール;
シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノールのような脂環族アルコール;
ベンジルアルコール、メチルベンジルアルコールなどの芳香族アルコール;
n-ブチルセルソルブなどのアルコキシ基を有する脂肪族アルコール
などを挙げることができる。
上記の触媒成分(b)としては、上記のアルコール類が好ましく、特にエタノール、プロパノール、ブタノール、イソブタノール、ヘキサノール、2-エチルヘキサノール、デ
カノールなどが好ましい。
前記固体状チタン触媒成分(I)は、さらに、芳香族カルボン酸エステルおよび/または複数の炭素原子を介して2個以上のエーテル結合を有する化合物(以下「触媒成分(c)」ともいう。)を含んでいてもよい。前記固体状チタン触媒成分(I)が触媒成分(c)を含んでいると活性や立体規則性を高めたり、分子量分布をより広げることができる場合がある。
号公報や特開2001-354714号公報などに記載された化合物を制限無く用いるこ
とができる。
等のフタル酸アルキルエステルが好ましく、フタル酸ジイソブチルが特に好ましい。
フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、窒素、硫黄、リン、ホウ素およびケイ素から選択される少なくとも1種の元素を有する置換基である。
2-イソプロピル-1,3-ジメトキシプロパン、
2-s-ブチル-1,3-ジメトキシプロパン、
2-クミル-1,3-ジメトキシプロパン
等の1置換ジアルコキシプロパン類、
2-イソプロピル-2-イソブチル-1,3-ジメトキシプロパン、
2,2-ジシクロヘキシル-1,3-ジメトキシプロパン、
2-メチル-2-イソプロピル-1,3-ジメトキシプロパン、
2-メチル-2-シクロヘキシル-1,3-ジメトキシプロパン、
2-メチル-2-イソブチル-1,3-ジメトキシプロパン、
2,2-ジイソブチル-1,3-ジメトキシプロパン、
2,2-ビス(シクロヘキシルメチル)-1,3-ジメトキシプロパン、
2,2-ジイソブチル-1,3-ジエトキシプロパン、
2,2-ジイソブチル-1,3-ジブトキシプロパン、
2,2-ジ-s-ブチル-1,3-ジメトキシプロパン、
2,2-ジネオペンチル-1,3-ジメトキシプロパン、
2-イソプロピル-2-イソペンチル-1,3-ジメトキシプロパン、
2-シクロヘキシル-2-シクロヘキシルメチル-1,3-ジメトキシプロパン
等の2置換ジアルコキシプロパン類
2,3-ジシクロヘキシル-1,4-ジエトキシブタン、
2,3-ジシクロヘキシル-1,4-ジエトキシブタン、
2,3-ジイソプロピル-1,4-ジエトキシブタン
2,4-ジフェニル-1,5-ジメトキシペンタン、
2,5-ジフェニル-1,5-ジメトキシヘキサン、
2,4-ジイソプロピル-1,5-ジメトキシペンタン、
2,4-ジイソブチル-1,5-ジメトキシペンタン、
2,4-ジイソアミル-1,5-ジメトキシペンタン
等のジアルコキシアルカン類、
2-メチル-2-メトキシメチル-1,3-ジメトキシプロパン、
2-シクロヘキシル-2-エトキシメチル-1,3-ジエトキシプロパン、
2-シクロヘキシル-2-メトキシメチル-1,3-ジメトキシプロパン
等のトリアルコキシアルカン類、
2,2-ジイソブチル-1,3-ジメトキシ4-シクロヘキセン、
2-イソプロピル-2-イソアミル-1,3-ジメトキシ4-シクロヘキセン、
2-シクロヘキシル-2-メトキシメチル-1,3-ジメトキシ4-シクロヘキセン、
2-イソプロピル-2-メトキシメチル-1,3-ジメトキシ4-シクロヘキセン、
2-イソブチル-2-メトキシメチル-1,3-ジメトキシ4-シクロヘキセン、
2-シクロヘキシル-2-エトキシメチル-1,3-ジメトキシ4-シクロヘキセン、
2-イソプロピル-2-エトキシメチル-1,3-ジメトキシ4-シクロヘキセン、
2-イソブチル-2-エトキシメチル-1,3-ジメトキシ4-シクロヘキセン
等のジアルコキシシクロアルカン
等を例示することができる。
上記の様な環状エステル化合物(a)、触媒成分(b)、触媒成分(c)は、当該業者では電子供与体と呼ばれる成分に属すると考えても差し支えない。上記の電子供与体成分は、触媒の高い活性を維持したまま、得られる重合体の立体規則性を高める効果や、得られる共重合体の組成分布を制御する効果や、触媒粒子の粒形や粒径を制御する凝集剤効果などを示すことが知られている。
前記固体状チタン触媒成分(I)において、ハロゲン/チタン(原子比)(すなわち、ハロゲン原子のモル数/チタン原子のモル数)は、2〜100、好ましくは4〜90であることが望ましく、
環状エステル化合物(a)/チタン(モル比)(すなわち、環状エステル化合物(a)のモル数/チタン原子のモル数)は、0.01〜100、好ましくは0.2〜10であることが望ましく、
触媒成分(b)や触媒成分(c)は、触媒成分(b)/チタン原子(モル比)は0〜100、好ましくは0〜10であることが望ましく、触媒成分(c)/チタン原子(モル比)は0〜100、好ましくは0〜10であることが望ましい。
また、前述した環状エステル化合物(a)以外に含まれても良い成分、たとえば触媒成分(b)、触媒成分(c)の含有量は、好ましくは環状エステル化合物(a)100重量%に対して20重量%以下であり、より好ましくは10重量%以下である。
特許文献2等に記載の条件を好ましく用いることができる。
有機金属化合物触媒成分(II)としては、第13族金属を含む化合物、たとえば、有機アルミニウム化合物、第1族金属とアルミニウムとの錯アルキル化物、第2族金属の有機金属化合物などを用いることができる。これらの中でも有機アルミニウム化合物が好ましい。
・電子供与体(III)
本発明において好適に用いられるオレフィン重合用触媒は、前記有機金属化合物触媒成分(II)と共に、必要に応じて電子供与体(III)を含んでいてもよい。電子供与体(III)として好ましくは、有機ケイ素化合物が挙げられる。この有機ケイ素化合物としては、たとえば下記一般式(4)で表される化合物を例示できる。
(式中、RおよびR’は炭化水素基であり、nは0<n<4の整数である。)
上記のような一般式(4)で示される有機ケイ素化合物としては、具体的には、ジイソプロピルジメトキシシラン、t-ブチルメチルジメトキシシラン、t-ブチルメチルジエトキシシラン、t-アミルメチルジエトキシシラン、ジシクロヘキシルジメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、t-ブチルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、シクロペンチルトリメトキシシラン、2-メチルシクロペンチルトリメトキシシラン、シクロペンチルトリエトキシシラン、ジシクロペンチルジメトキシシラン、ジシクロペンチルジエトキシシラン、トリシクロペンチルメトキシシラン、ジシクロペンチルメチルメトキシシラン、ジシクロペンチルエチルメトキシシラン、シクロペンチルジメチルエトキシシランなどが用いられる。
Si(ORa)3(NRbRc) …(5)
式(5)中、Raは、炭素数1〜6の炭化水素基であり、Raとしては、炭素数1〜6の不飽和あるいは飽和脂肪族炭化水素基などが挙げられ、特に好ましくは炭素数2〜6の炭化水素基が挙げられる。具体例としてはメチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、sec−ブチル基、n−ペンチル基、iso−ペンチル基、シクロペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基等が挙げられ、これらの中でもエチル基が特に好ましい。
ジメチルアミノトリエトキシシラン、
ジエチルアミノトリエトキシシラン、
ジエチルアミノトリメトキシシラン、
ジエチルアミノトリエトキシシラン、
ジエチルアミノトリn−プロポキシシラン、
ジn−プロピルアミノトリエトキシシラン、
メチルn−プロピルアミノトリエトキシシラン、
t-ブチルアミノトリエトキシシラン、
エチルn−プロピルアミノトリエトキシシラン、
エチルiso−プロピルアミノトリエトキシシラン、
メチルエチルアミノトリエトキシシラン
が挙げられる。
RNSi(ORa)3 …(6)
式(6)中、RNは、環状アミノ基であり、この環状アミノ基として、例えば、パーヒドロキノリノ基、パーヒドロイソキノリノ基、1,2,3,4−テトラヒドロキノリノ基、1,2,3,4−テトラヒドロイソキノリノ基、オクタメチレンイミノ基等が挙げられる。上記式(6)で表される化合物として具体的には、
(パーヒドロキノリノ)トリエトキシシラン、
(パーヒドロイソキノリノ)トリエトキシシラン、
(1,2,3,4−テトラヒドロキノリノ)トリエトキシシラン、
(1,2,3,4−テトラヒドロイソキノリノ)トリエトキシシラン、
オクタメチレンイミノトリエトキシシラン
等が挙げられる。
また、触媒成分(III)として他に有用な化合物としては、前記芳香族カルボン酸エス
テルおよび/または複数の炭素原子を介して2個以上のエーテル結合を有する化合物(前記触媒成分(c))の例として記載したポリエーテル化合物も好ましい例として挙げられる。
パン、2-イソプロピル-2-イソペンチル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジシクロヘキシル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ビス(シクロヘキシルメチル)1,3-ジメトキシプロパンが
好ましい。
なお、前記オレフィン重合用触媒は、上記のような各成分以外にも必要に応じてオレフィン重合に有用な他の成分を含んでいてもよい。この他の成分としては、たとえば、シリカなどの無機酸化物担体、帯電防止剤等、粒子凝集剤、保存安定剤などが挙げられる。但し、上記オレフィン重合用触媒から得られる樹脂をキャパシタフィルム材料として用いる場合には、シリカなどの無機酸化物は出来る限り使用しないことが好ましい。
本発明で用いる前記ポリプロピレン樹脂は、前記オレフィン重合用触媒の存在下に、ポリプロピレンを単独で重合するか、または、プロピレンと少量のエチレンもしくは炭素数が4〜20のα−オレフィンと共重合するかによって好適に製造することができる。なお、本発明において、「重合」には、ホモ重合の他、ランダム共重合、ブロック共重合などの共重合の意味が含まれることがある。
り0.1〜1000g好ましくは0.3〜500g、特に好ましくは1〜200gの量でα-オレフィンを予備重合させることにより行われる。
予備重合における前記固体状チタン触媒成分(I)の濃度は、液状媒体1リットル当り、チタン原子換算で、通常約0.001〜200ミリモル、好ましくは約0.01〜50ミリモル、特に好ましくは0.1〜20ミリモルの範囲とすることが望ましい。
この場合、用いられる不活性炭化水素媒体としては、具体的には、
プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、灯油などの脂肪族炭化水素;
シクロヘプタン、シクロヘプタン、メチルシクロヘプタン、4-シクロヘプタン、4-シクロヘプタン、メチル4-シクロヘプタンなどの脂環族炭化水素;
ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素;
エチレンクロリド、クロルベンゼンなどのハロゲン化炭化水素、
あるいはこれらの混合物などを挙げることができる。
予備重合の際の温度は、通常約−20〜+100℃、好ましくは約−20〜+80℃、さらに好ましくは0〜+40℃の範囲であることが望ましい。
本重合(polymerization)においては、プロピレンを単独で、または、プロピレンをエチレンもしくは炭素数が4〜20のα−オレフィンとともに重合あるいは共重合することができる。上記炭素数が4〜20のα−オレフィンとしては、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、1−エイコセンなどが挙げられる。これらの中ではエチレンまたは炭素数が4〜10のα−オレフィンが好ましい。また、スチレン、アリルベンゼン等の芳香族ビニル化合物;ビニルシクロヘキサン、ビニル
シクロヘプタン等の脂環族ビニル化合物を用いることもできる。更に、シクロペンテン、シクロヘプテン、ノルボルネン、テトラシクロドデセン、イソプレン、ブタジエンなどのジエン類などの共役ジエンや非共役ジエンのような多不飽和結合を有する化合物をエチレン、α-オレフィンとともに重合原料の一部として用いることもできる。これらの化合物
は1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。単量体中において、プロピレン以外の共重合成分は、10モル%以下、好ましくは5モル%以下、より好ましくは2モル%以下であるのが望ましい。
本重合がスラリー重合の反応形態を採る場合、反応溶媒としては、上述の予備重合時に用いられる不活性炭化水素を用いることもできるし、反応温度において液体であるオレフィンを用いることもできる。
〜0.1ミリモルの量で用いられる。また、前記有機金属化合物触媒成分(II)は、重合
系中の予備重合触媒成分中のチタン原子1モルに対し、該触媒成分(II)中の金属原子に換算して通常約1〜2000モル、好ましくは約5〜500モルとなるような量で用いられる。前記触媒成分(III)は、使用される場合であれば、前記有機金属化合物触媒成
分(II)中の金属原子1モルに対して、0.001〜50モル、好ましくは0.01〜30モル、特に好ましくは0.05〜20モルの量で用いられる。
前記本重合において、重合温度は、通常、約20〜200℃、好ましくは約30〜100℃、より好ましくは50〜90℃である。圧力は、通常、常圧〜100kgf/cm2(9.8MPa)、好ましくは約2〜50kgf/cm2(0.20〜4.9MPa)に設定される。ポリプロピレン樹脂の製造方法においては、重合を、回分式、半連続式、連続式の何れの方法においても行うことができる。さらに重合を、反応条件を変えて二段以上に分けて行うこともできる。このような多段重合を行えば、ポリプロピレン樹脂の分子量分布を更に広げることが可能、即ちMw/Mn値、Mz/Mw値、Mz/Mn値をより高めることが出来る。
上記のようなオレフィン重合用触媒を用いてポリプロピレン樹脂の製造を行うと、デカン不溶成分含有率が70%以上、好ましくは85%以上、特に好ましくは90%以上である立体規則性の高いポリプロピレン樹脂が得られる。
を用いて得られるポリプロピレンは、たとえばMFRが1〜10g/10分の領域では、GPC測定で求められる分子量分布の指標であるMw/Mn値が5以下、Mz/Mw値は4未満となることが一般的であったが、前記ポリプロピレン樹脂の製造方法を用いると、上記の同様の重合条件でMw/Mn値が6〜30、好ましくは7〜20、より好ましくは8〜18のポリプロピレン樹脂を得ることができる。また好ましくはMz/Mw値が4〜15、より好ましくは4.5〜15、更に好ましくは5〜10のポリプロピレン樹脂を得ることができる。また本発明に用いられるオレフィン重合体のMz/Mn値は、好ましくは25以上、より好ましくは30以上、特に好ましくは40以上である。Mz/Mn値の上限は、好ましくは300、より好ましくは250、特に好ましくは200である。特に、前記ポリプロピレン樹脂の製造方法では、Mz/Mw値、Mz/Mn値の高い重合体が得られることが多い。
、本発明の目的を損なわない範囲であればよいが、通常ポリプロピレン樹脂100重量部に対して約5重量部以下であることが好ましい。
本発明のキャパシタフィルム用原反シートは、上述のポリプロピレン樹脂を押出成形して得られる。本発明のキャパシタフィルム用原反シートの押出成形は、前記ポリピプロピレン樹脂を加熱混練してTダイから押し出すことにより好適に行うことができ、加熱溶融してTダイから押出し、60℃以上の温度に保持された冷却ロールで徐冷することにより、さらに好適に行うことができる。
ジーになり、フィルム表面の凹凸が十分でアンチブロッキング性に優れ、またキャパシタフィルムとしての表面凹凸も十分満足できるものが得られる。
ol. Chem., 75, 134(1964)に記載されている方法に従って算出さ
れる値であり、K値と称される場合もある。すなわち、シートについてX線回折を行い、得られた回折強度に基づいて、下記数式から求められる値である。
高さ(強度)、Hα1はα晶(110)の結晶部の散乱に対応するピークの高さ(強度)
、Hα2はα晶(040)の結晶部の散乱に対応するピークの高さ(強度)、Hα3はα晶(130)の結晶部の散乱に対応するピークの高さ(強度)である。ただし、いずれの値も非晶部の散乱を差し引いた後のピーク高さである。)
ここで、X線回折の条件は次のとおりである。
Cuターゲット、ポイントフォーカス、透過法、試料回転法
散乱スリット:1deg
受光スリット:0.3mm
走査モード:連続
スキャンスピード:2°/min
走査幅:2θ
本発明のキャパシタフィルム用原反シート、あるいは、本発明のキャパシタフィルムは、灰分含有量が50ppm以下、好ましくは30ppm以下であるのが望ましい。灰分含有量が50ppm以下の場合、電気絶縁性が優れており、このためキャパシタフィルム用原反シートあるいはキャパシタフィルムとしての性能に優れる。このような灰分含有量が少ないポリプロピレン樹脂は高活性の触媒を用いるか、重合したポリプロピレン樹脂中の触媒を分解および/または除去することにより製造することができる。本発明のキャパシタフィルム用原反シート、あるいは、本発明のキャパシタフィルムは、これらを構成するポリプロピレン樹脂の灰分含有量が前記濃度になっており、且つ塩素含有量が10ppm以下、好ましくは5ppm以下になっていると、コンデンサー部品の特性に与える影響を極小化できるので好ましい。
ことが出来る。具体的には液体プロピレンでポリプロピレン樹脂を洗浄する方法が挙げられる。また、イソブチルアルコールなどのアルコール類やアセチルアセトンなどのカルボニル化合物などを用いてポリプロピレン樹脂を洗浄する方法も挙げられる。これらの方法は、プロピレンの重合によりプロピレン重合体粒子を生成させた後、外気に曝露することなくプロピレンガス雰囲気や、窒素などの不活性ガス雰囲気にて実施することが好ましい。
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(1)嵩比重:
JIS K-6721に従って測定した。
ASTM D1238Eに準拠し、2.16kg荷重で測定した。測定温度は、プロピ
レン重合体の場合230℃、4−メチル1−ペンテン重合体の場合260℃とした。
重合体粒子をデカリンに溶解させ、温度135℃のデカリン中で常法に従い測定した。
(4)デカン可溶(不溶)成分量:
ガラス製の測定容器にプロピレン重合体約3グラム(10-4グラムの単位まで測定した。また、この重量を、下式においてb(グラム)と表した。)、デカン500ml、およびデカンに可溶な耐熱安定剤を少量装入し、窒素雰囲気下、スターラーで攪拌しながら2時間で150℃に昇温してプロピレン重合体を溶解させ、150℃で2時間保持した後、8時間掛けて23℃まで徐冷した。得られたプロピレン重合体の析出物を含む液を、磐田ガラス社製25G-4規格のグラスフィルターにて減圧濾過した。濾液の100mlを採
取し、これを減圧乾燥してデカン可溶成分の一部を得、この重量を10-4グラムの単位まで測定した(この重量を、下式においてa(グラム)と表した。)。この操作の後、デカン可溶成分量を下記式によって決定した。
デカン不溶成分含有率=100 − 100 × (500 × a) / (100 × b)
(5)分子量分布:
液体クロマトグラフ : Waters製 ALC/GPC 150-C plus型(示唆屈折計検出器一体型)
カラム : 東ソー株式会社製 GMH6-HT×2本およびGMH6-HTL×2本を直列接続した。
流速 : 1.0ml/分
測定温度 : 140℃
検量線の作成方法 : 標準ポリスチレンサンプルを使用した
サンプル濃度 : 0.10%(W/W)
サンプル溶液量 : 500μl
の条件で測定し、得られたクロマトグラムを公知の方法によって解析することでMw/Mn値およびMz/Mw値を算出した。1サンプル当たりの測定時間は60分であった。
A. Turner Jones et al, Macromol. Chem., 75
, 134(1964)に記載されている方法に従って算出した。すなわち、サンプルシ
ートとしてはポリプロピレン樹脂を200℃で加熱溶融してTダイから押出し、95℃の温度に保持された1個の冷却ロールにより、引張り速度1.0m/分、冷却ロールによる冷却時間0.94分の条件で徐冷し、冷却ロールを通したシートの厚さが0.5mmのシートを用いた。このシートについて前記条件でX線回折を行い前記数式1から算出した。
ペレットをるつぼに入れ完全に燃焼させて、そのるつぼを電気炉内で800℃で2時間、灰化させた。るつぼに残った灰を計測し灰分(ppm)を求めた。
ポリプロピレン樹脂を0.8gを三菱化成社製燃焼装置でアルゴン/酸素気流下で、400〜900℃で燃焼した後、燃焼ガスを超純水で捕集し濃縮後の試料液を、日本ダイオネック(株)DIONEX−DX300型イオンクロマト測定装置を用いて、陰イオンカラムAS4A−SC(ダイオネッス社製)を用いて測定した。
JISK7105に準じて求めた。
(10)フィッシュアイ分析:
25mmΦのTダイ成形機で50μmのフィルムを製膜し、目視によりフィッシュアイ
を観察した。フィッシュアイの直径が200μm以上のものを目視でカウントし、単位面積当たりの個数として算出した。
(固体状チタン触媒成分(α1)の調製)
内容積2リットルの高速撹拌装置(特殊機化工業製)を充分窒素置換した後、この装置に精製デカン700ml、市販塩化マグネシウム10g、エタノール24.2gおよび商品名レオドールSP-S20(花王(株)製ソルビタンジステアレート)3gを入れ、こ
の懸濁液を撹拌しながら系を昇温し、懸濁液を120℃にて800rpmで30分撹拌した。次いでこの懸濁液を、沈殿物が生じないように高速撹拌しながら、内径5mmのテフロン(登録商標)製チューブを用いて、予め-10℃に冷却された精製デカン1リットル
を張り込んである2リットルのガラスフラスコ(攪拌機付)に移した。移液により生成した固体を濾過し、精製n-ヘプタンで充分洗浄することにより、塩化マグネシウム1モル
に対してエタノールが2.8モル配位した固体状付加物を得た。
クロヘキサン1,2-ジカルボン酸ジイソブチル(トランス体)を、固体状付加物のマグネシウム原子1モルに対して0.15モルの割合の量で添加し、40分間で120℃まで昇温した。温度を120℃で90分間攪拌しながら保持した。
(本重合)
内容積600リットルの重合器に、室温で200リットルのプロピレンおよび水素550NLを加えた後、トリエチルアルミニウム100ミリモル、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン20ミリモル、および固体状チタン触媒成分(α1)をチタン原子換算で0.8ミリモルを加え、速やかに重合器内を70℃まで昇温した。70℃で1時間重合した後、少量のエタノールにて反応停止し、プロピレンをパージした。その後、窒素気流下にて1%のイソブチルアルコールを含むヘプタン300リットルに、得られた粒子を窒素気流下で投入し、攪拌洗浄を行った。次いで固液分離を行い、得られた重合体粒子を80℃で一晩、減圧乾燥した。(収量:約40kg)
得られた重合体粒子はMFRが3.2g/10分、デカン不溶成分量が98.5%、嵩比重が440kg/m3、分子量分布の指標であるMw/Mn値は15.7、Mz/Mn値は189であった。
(シートの成形)
上記の重合体粒子100重量部、3,5−ジ-t-ブチル−4−ヒドロキシトルエンを0.3重量部、テトラキス[メチレン−3(3,5−ジ-t−ブチル−4−ヒドロキシフェ
ニル)プロピオネート]メタンを0.6重量部、ステアリン酸カルシウム0.02重量部を配合した後、230℃で溶融し、(株)ジーエムエンジニアリング製GMZ50−32
(L/D=32)単軸押出機でペレット化した。
0mmφ)で600mm巾のTダイから押出し95℃に保持された冷却ロールより引取速度1
.0m/分、冷却ロール(450mmφ)による冷却時間0.94分、エアギャップが60mmの条件で徐冷し、厚さ0.5mmのシートを得た。この冷却ロールを通したシートをカットし、X線回折装置を用いて、β晶分率を求めた。
(2軸延伸フィルムの成形)
上記のシートを85mm平方にカットし、次の条件で二軸延伸した。
予熱温度:150℃
予熱時間:60秒
延伸倍率:MD方向5倍、TD方向7倍の逐次延伸
延伸速度:6m/分
シート成形で得られた原反シートのβ晶分率、灰分は、塩素等、各種測定項目と結果は表1に示した。
(固体状チタン触媒成分(β1)の調製)
3,6-ジメチルシクロヘキサン1,2-ジカルボン酸ジイソブチル(トランス体)の代わりにフタル酸ジイソブチルを用いた以外は、実施例1と同様にして固体状チタン触媒成分(β1)を得た。
(本重合)
内容積600リットルの重合器に、室温で200リットルのプロピレンおよび10リットルの水素を加えた後、トリエチルアルミニウム100ミリモル、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン20ミリモル、および固体状チタン触媒成分(β1)をチタン原子換算で0.8ミリモルを加え、速やかに重合器内を70℃まで昇温した。70℃で5分間重合した(第1段重合)。尚、当該条件で得られるPPの極限比粘度は6.2dl/gであることを予め確かめた。
少量のエタノールにて反応を停止し、プロピレンをパージした。その後、窒素気流下にて1%のイソブチルアルコールを含むヘプタン300リットルに、得られた粒子を窒素気流下で投入し、攪拌洗浄を行った。次いで固液分離を行い、得られた重合体粒子を80℃で一晩、減圧乾燥した。 (収量:約50kg)
第2段重合完了後の重合体粒子は、MFRが3.0g/10分、デカン不溶成分量が98.1%、嵩比重が440kg/m3であった。その他の結果は表1に示した。
(シート、フィルムの成形)
上記の重合体を用いた以外は、実施例1と同様にしてシート、二軸延伸フィルムの成形を行った。
[比較例2]
(本重合)
内容積600リットルの重合器に、室温で200リットルのプロピレンを加えた後、トリエチルアルミニウム100ミリモル、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン20ミリモル、および固体状チタン触媒成分(β1)をチタン原子換算で0.8ミリモルを加え、
速やかに重合器内を70℃まで昇温した。70℃で1時間重合した後、室温に冷却してプロピレンをパージした。(第1段重合)
分析目的で、生成した粒子を窒素気流下で約10g採取した。
少量のエタノールにて反応を停止し、プロピレンをパージした。更に得られた重合体粒子を80℃で一晩、減圧乾燥した。(収量:約64kg)
得られた粒子の触媒残渣の定量から、第1段重合で得られた重合体粒子の割合は20%と判明した。また第1段重合で得られた重合体粒子の[η]は、8.3dl/gであった。
(シート、フィルムの成形)
上記の重合体を用いた以外は、実施例1と同様にしてシート、二軸延伸フィルムの成形を行った。
Claims (8)
- ASTM D−1238(230℃、2.16kg荷重)で測定したメルトフローレート(MFR)が0.5〜10g/10分であり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による測定値から求められるMw/Mn値が6〜30であり、Mz/Mw値が4〜15であるポリプロピレン樹脂を押出し成形して得られるキャパシタフィルム用原反シートであって、
前記ポリプロピレン樹脂が、GPCによる測定値から求められるMz/Mn値が40以上、300以下であり、
チタン、マグネシウム、ハロゲンおよび下記式(1)で特定される環状エステル化合物(a)を含む固体状チタン触媒成分(I)と、
有機金属化合物触媒成分(II)と、
必要に応じて電子供与体(III)と
を含むオレフィン重合用触媒の存在下に重合して得られたものであることを特徴とするキャパシタフィルム用原反シート。
〔式(1)中、nは5〜10の整数である。
R2およびR3はそれぞれ独立にCOOR1またはRであり、R2およびR3のうちの少なくとも1つはCOOR1である。
環状骨格中の単結合(Ca−Ca結合、およびR3がRである場合のCa−Cb結合を除く。)は、二重結合に置き換えられていてもよい。
複数個あるR1は、それぞれ独立に炭素数1〜20の1価の炭化水素基である。
複数個あるRは、それぞれ独立に水素原子、炭素数1〜20の炭化水素基、ハロゲン原子、窒素含有基、酸素含有基、リン含有基、ハロゲン含有基およびケイ素含有基から選ばれる原子または基であり、互いに結合して環を形成していてもよい。
Rが互いに結合して形成される環の骨格中には二重結合が含まれていてもよく、該環の骨格中に、COOR1が結合したCaを2つ以上含む場合は、該環の骨格をなす炭素原子の数は5〜10である。〕 - 前記式(1)中のRのうち、少なくとも1つが水素原子でない、請求項1に記載のキャパシタフィルム用原反シート。
- 前記ポリプロピレン樹脂を、加熱溶融してTダイから押出し、60℃以上の温度に保持された冷却ロールで徐冷して得られることを特徴とする請求項1または2に記載のキャパシタフィルム用原反シート。
- 前記ポリプロピレン樹脂が、1段階の重合により得られた樹脂であることを特徴とする請求項1または2に記載のキャパシタフィルム用原反シート。
- β晶分率が0.20以上であることを特徴とする請求項1または2に記載のキャパシタフィルム用原反シート。
- 請求項1または2に記載のキャパシタフィルム用原反シートを延伸してなることを特徴とするキャパシタフィルム。
- チタン、マグネシウム、ハロゲンおよび下記式(1)で特定される環状エステル化合物(a)を含む固体状チタン触媒成分(I)と、
有機金属化合物触媒成分(II)と、
必要に応じて電子供与体(III)と
を含むオレフィン重合用触媒の存在下に重合して得られ、
ASTM D−1238(230℃、2.16kg荷重)で測定したメルトフローレート(MFR)が0.5〜10g/10分であり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による測定値から求められるMw/Mn値が6〜30であり、Mz/Mw値が4〜15であり、Mz/Mn値が40以上、300以下であるポリプロピレン樹脂を、
加熱溶融してTダイから押出し、60℃以上の温度に保持された冷却ロールで徐冷することを特徴とするキャパシタフィルム用原反シートの製造方法。
〔式(1)中、nは5〜10の整数である。
R2およびR3はそれぞれ独立にCOOR1またはRであり、R2およびR3のうちの少なくとも1つはCOOR1である。
環状骨格中の単結合(Ca−Ca結合、およびR3がRである場合のCa−Cb結合を除く。)は、二重結合に置き換えられていてもよい。
複数個あるR1は、それぞれ独立に炭素数1〜20の1価の炭化水素基である。
複数個あるRは、それぞれ独立に水素原子、炭素数1〜20の炭化水素基、ハロゲン原子、窒素含有基、酸素含有基、リン含有基、ハロゲン含有基およびケイ素含有基から選ばれる原子または基であり、互いに結合して環を形成していてもよい。
Rが互いに結合して形成される環の骨格中には二重結合が含まれていてもよく、該環の骨格中に、COOR1が結合したCaを2つ以上含む場合は、該環の骨格をなす炭素原子の数は5〜10である。〕 - チタン、マグネシウム、ハロゲンおよび下記式(1)で特定される環状エステル化合物(a)を含む固体状チタン触媒成分(I)と、
有機金属化合物触媒成分(II)と、
必要に応じて電子供与体(III)と
を含むオレフィン重合用触媒の存在下に重合して得られ、
ASTM D−1238(230℃、2.16kg荷重)で測定したメルトフローレート(MFR)が0.5〜10g/10分であり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による測定値から求められるMw/Mn値が6〜30であり、Mz/Mw値が4〜15であり、Mz/Mn値が40以上、300以下であるポリプロピレン樹脂を、加熱溶融してTダイから押出し、60℃以上の温度に保持された冷却ロールで徐冷してシート状に成形する工程と、
延伸工程とを有することを特徴とするキャパシタフィルムの製造方法。
〔式(1)中、nは5〜10の整数である。
R2およびR3はそれぞれ独立にCOOR1またはRであり、R2およびR3のうちの少なくとも1つはCOOR1である。
環状骨格中の単結合(Ca−Ca結合、およびR3がRである場合のCa−Cb結合を除く。)は、二重結合に置き換えられていてもよい。
複数個あるR1は、それぞれ独立に炭素数1〜20の1価の炭化水素基である。
複数個あるRは、それぞれ独立に水素原子、炭素数1〜20の炭化水素基、ハロゲン原子、窒素含有基、酸素含有基、リン含有基、ハロゲン含有基およびケイ素含有基から選ばれる原子または基であり、互いに結合して環を形成していてもよい。
Rが互いに結合して形成される環の骨格中には二重結合が含まれていてもよく、該環の骨格中に、COOR1が結合したCaを2つ以上含む場合は、該環の骨格をなす炭素原子の数は5〜10である。〕
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