JP5347213B2 - Porous film and method for producing porous film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、多孔性フィルムおよび多孔性フィルムの製造方法に関する。 The present invention relates to a porous film and a method for producing a porous film.
電池用セパレータには、電池組立時に機械的強度が必要とされる。また、電池に短絡等が原因で異常電流が流れた際に、さらに過大電流が流れることを阻止する機能(シャットダウン)を有することも重要である。このような特性に優れる電池用セパレータとして、高分子量ポリエチレンからなる多孔性フィルムの開発が進められている。近年、電池の高性能化に伴い、小さな電池容積の中に大エネルギーが貯蔵されるようになり、シャットダウン機能の強化、すなわち通常の使用温度を越えた場合に、できるだけ低温で、かつ速やかにイオンの透過性を喪失(電流遮断)させることが強く求められている。 Battery separators require mechanical strength during battery assembly. It is also important to have a function (shutdown) that prevents an excessive current from flowing when an abnormal current flows to the battery due to a short circuit or the like. Development of a porous film made of high molecular weight polyethylene has been promoted as a battery separator having excellent characteristics. In recent years, with the high performance of batteries, a large amount of energy has been stored in a small battery volume, and the shutdown function has been enhanced, that is, when the normal operating temperature is exceeded, the ions can be quickly and as low as possible. There is a strong demand to lose the permeability (cut off current).
シャットダウン機能が強化された多孔性フィルムとして、極限粘度[η]が3.5ないし10.0dl/gであるエチレンと炭素原子数4ないし8のα−オレフィンからなる共重合体であって、そのα−オレフィン含有量が、その共重合体の1000炭素原子当たり1.0ないし7.5個であるエチレン・α−オレフィン共重合体からなる多孔性二軸配向フィルムであって、該フィルムを拘束下で、160℃で溶融処理した後、室温で観察したときに、多孔性構造に基づく構造が残存していることを特徴とするマイクロフィブリルより構成される多孔性二軸配向フィルムが提案されている(特許文献1参照)。
しかしながら特許文献1に記載された多孔性二軸配向フィルムは、使用温度での透過性と、低温でのシャットダウンという両方の性能を満足させるものではなかった。本発明は、電池用セパレータとして用いた場合に、使用温度での透過性に優れ、かつ使用温度を越えた場合には低温で速やかにシャットダウン可能な多孔性フィルムを提供することを目的とする。また本発明は、電池用セパレータとして用いた場合に、使用温度での透過性に優れ、かつ使用温度を越えた場合には低温で速やかにシャットダウン可能な多孔性フィルムの製造方法を提供することを目的とする。 However, the porous biaxially oriented film described in Patent Document 1 does not satisfy both performances of permeability at use temperature and shutdown at low temperature. An object of the present invention is to provide a porous film that is excellent in permeability at a use temperature when used as a battery separator and can be shut down quickly at a low temperature when the use temperature is exceeded. In addition, the present invention provides a method for producing a porous film that, when used as a battery separator, has excellent permeability at the use temperature and can be shut down quickly at a low temperature when the use temperature is exceeded. Objective.
すなわち本発明は、エチレンから誘導される構成単位と、炭素原子数4〜8のα−オ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り、下記(I)〜(IV)を全て満たすエチレン・α−オレフィン共重合体(A)を含む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である。
(I)極限粘度[η]が9.0〜15.0dl/g
(II)融点Tmが115℃以上130℃未満
(III)エチレン・α−オレフィン共重合体(A)中に含まれる冷キシレン可溶部(CXS)が3重量%以下
(IV)Tm≦0.54×[η]+114
また本発明は、下記の工程(1)〜(4)を全て含む多孔性フィルムの製造方法である。
(1)エチレンから誘導される構成単位と、炭素原子数4〜8のα−オ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からなるエチレン・α−オレフィン共重合体であって、極限粘度[η]が9.0〜15.0dl/gであり、融点Tmが115℃以上130℃未満であり、Tm≦0.54×[η]+114を満たし、かつ冷キシレン可溶部(CXS)の含有量が3重量%以下であるエチレン・α−オレフィン共重合体(A)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ィン(B)5〜100重量部と、平均粒子径が0.5μm以下である無機充填剤(C)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
That is, the present invention comprises a structural unit derived from ethylene and a structural unit derived from one or more monomers selected from α-olefins having 4 to 8 carbon atoms, and includes the following (I) to (IV Is a porous film formed from a polyolefin-based resin containing the ethylene / α-olefin copolymer (A).
(I) Intrinsic viscosity [η] is 9.0 to 15.0 dl / g
(II) Melting point Tm is 115 ° C. or more and less than 130 ° C. (III) Cold xylene soluble part (CXS) contained in ethylene / α-olefin copolymer (A) is 3% by weight or less (IV) Tm ≦ 0.54 × [Η] +114
Moreover, this invention is a manufacturing method of the porous film containing all the following process (1)-(4).
(1) An ethylene / α-olefin copolymer comprising a structural unit derived from ethylene and a structural unit derived from one or more monomers selected from α-olefins having 4 to 8 carbon atoms. The intrinsic viscosity [η] is 9.0 to 15.0 dl / g, the melting point Tm is 115 ° C. or higher and lower than 130 ° C., Tm ≦ 0.54 × [η] +114 is satisfied, and the cold xylene soluble part (CXS ) Of ethylene / α-olefin copolymer (A) having a content of 3% by weight or less, 5-100 parts by weight of low molecular weight polyolefin (B) having a weight average molecular weight of 10,000 or less, and an average particle size Step of obtaining a polyolefin resin composition by kneading 100 to 400 parts by weight of an inorganic filler (C) having a particle size of 0.5 μm or less (2) Step of molding a sheet using the polyolefin resin composition (3 ) Process ( Step of removing inorganic filler from the sheet obtained in 2) (4) Step of stretching the sheet obtained in step (3) to make a porous film
本発明の多孔性フィルムは、使用温度での透過性に優れ、かつ使用温度を越えた場合には低温で速やかにシャットダウン可能である。また本発明の多孔性フィルムの製造方法によれば、使用温度での透過性に優れ、かつ使用温度を越えた場合には低温で速やかにシャットダウン可能な多孔性フィルムを得ることができる。
The porous film of the present invention is excellent in permeability at the use temperature, and can be quickly shut down at a low temperature when the use temperature is exceeded. Further, according to the method for producing a porous film of the present invention, a porous film that is excellent in permeability at the use temperature and can be quickly shut down at a low temperature when the use temperature is exceeded can be obtained.
本発明の多孔性フィルムは、エチレンから誘導される構成単位と、炭素原子数4〜8のα−オ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からなり、下記(I)〜(IV)を全て満たすエチレン・α−オレフィン共重合体(A)を含むポリオレフィン系樹脂から形成されてなる。
(I)極限粘度[η]が9.0〜15.0dl/g
(II)融点Tmが115℃以上130℃未満
(III)エチレン・α−オレフィン共重合体(A)中に含まれる冷キシレン可溶部(CXS)が3重量%以下
(IV)Tm≦0.54×[η]+114
エチレン・α−オレフィン共重合体(A)の極限粘度[η]が9.0dl/g未満の場合には、多孔性フィルムを電池用セパレータとして用い、電池内温度が異常に上昇した場合に、該多孔性フィルムが溶融して破膜してしまい、電流を遮断できないことがある。また多孔性フィルムの強度も不十分となる。一方極限粘度[η]が15.0dl/gを越えるエチレン・α−オレフィン共重合体は、多孔性フィルムへの加工が困難である。なお、本発明における極限粘度とは、135℃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。
The porous film of the present invention comprises a structural unit derived from ethylene and a structural unit derived from one or more monomers selected from α-olefins having 4 to 8 carbon atoms. It is formed from a polyolefin resin containing an ethylene / α-olefin copolymer (A) that satisfies all of (IV).
(I) Intrinsic viscosity [η] is 9.0 to 15.0 dl / g
(II) Melting point Tm is 115 ° C. or more and less than 130 ° C. (III) Cold xylene soluble part (CXS) contained in ethylene / α-olefin copolymer (A) is 3% by weight or less (IV) Tm ≦ 0.54 × [Η] +114
When the intrinsic viscosity [η] of the ethylene / α-olefin copolymer (A) is less than 9.0 dl / g, the porous film is used as a battery separator, and the battery internal temperature rises abnormally. The porous film may melt and break, and the current may not be interrupted. Also, the strength of the porous film becomes insufficient. On the other hand, an ethylene / α-olefin copolymer having an intrinsic viscosity [η] exceeding 15.0 dl / g is difficult to process into a porous film. In addition, the intrinsic viscosity in this invention is a value measured in 135 degreeC tetrahydro naphthalene (brand name tetralin).
本発明におけるエチレン・α−オレフィン共重合体(A)は、融点Tmが115℃以上130℃未満であり、好ましくは125℃以下、さらに好ましくは122℃以下である。融点が115℃より低い場合は、電池用セパレータとして本発明の多孔性フィルムを用いた場合、通常の使用温度範囲での電池特性が悪くなる。一方、融点が130℃以上である場合には、イオン透過を遮断する温度、すなわちシャットダウン温度が高くなる。なお本発明におけるエチレン・α−オレフィン共重合体(A)の融点とは、特に断りのない限り、ASTM D3417に従い、示差走査型熱量計(DSC)により測定される融解曲線のピークトップ温度である。融解曲線に複数のピークが存在する場合は、最も融解熱量ΔH(J/g)が大きいピーク温度を融点とする。 The ethylene / α-olefin copolymer (A) in the present invention has a melting point Tm of 115 ° C. or higher and lower than 130 ° C., preferably 125 ° C. or lower, more preferably 122 ° C. or lower. When the melting point is lower than 115 ° C., when the porous film of the present invention is used as a battery separator, battery characteristics in a normal use temperature range are deteriorated. On the other hand, when the melting point is 130 ° C. or higher, the temperature at which ion permeation is blocked, that is, the shutdown temperature becomes high. The melting point of the ethylene / α-olefin copolymer (A) in the present invention is the peak top temperature of the melting curve measured by a differential scanning calorimeter (DSC) according to ASTM D3417 unless otherwise specified. . When there are a plurality of peaks in the melting curve, the melting point is the peak temperature having the largest heat of fusion ΔH (J / g).
また本発明のエチレン・α−オレフィン共重合体(A)中に含まれる冷キシレン可溶部(CXS)は3重量%以下であり、好ましくは2重量%以下、更に好ましくは1.5重量%以下である。一般的にエチレン・α−オレフィン共重合体は、該共重合体におけるα−オレフィンから誘導される構成単位の含有量が多いほど、該共重合体の融点は低くなるが、CXSの割合は多くなる。CXSの含有量が多い共重合体を用いてシートを作製し、該シートを延伸しようとした場合には、延伸しにくいという問題がある。また、CXSの含有量が多い共重合体からなるシートを延伸した場合には、得られるシートは強度が低いものとなる。さらにCXS含有量が多いエチレン・α−オレフィン共重合体を用いて得られる多孔性フィルムは、使用温度でのイオン透過性が悪く、例えば通気性が4000秒/100cc以上となり、特に電池用セパレータとしては不適である。多孔性フィルム中のCXS成分としては5wt%以下が好ましく、さらに好ましくは3wt%である。なお本発明における冷キシレン可溶部とは、エチレン・α−オレフィン共重合体5gを25℃のキシレン1000ミリリットルに添加した際に可溶な成分の重量の、該エチレン・α−オレフィン共重合体の初期重量(すなわち、5g)に対する百分率のことである。 Further, the cold xylene soluble part (CXS) contained in the ethylene / α-olefin copolymer (A) of the present invention is 3% by weight or less, preferably 2% by weight or less, more preferably 1.5% by weight. It is as follows. Generally, the ethylene / α-olefin copolymer has a lower melting point of the copolymer as the content of the structural unit derived from the α-olefin in the copolymer is larger, but the proportion of CXS is larger. Become. When a sheet is prepared using a copolymer having a high CXS content and the sheet is stretched, there is a problem that stretching is difficult. Moreover, when the sheet | seat which consists of a copolymer with much content of CXS is extended | stretched, the sheet | seat obtained becomes a thing with low intensity | strength. Furthermore, a porous film obtained by using an ethylene / α-olefin copolymer having a high CXS content has poor ion permeability at the operating temperature, for example, air permeability is 4000 seconds / 100 cc or more, particularly as a battery separator. Is unsuitable. The CXS component in the porous film is preferably 5 wt% or less, more preferably 3 wt%. In the present invention, the cold xylene soluble part means the ethylene / α-olefin copolymer having a weight of a soluble component when 5 g of ethylene / α-olefin copolymer is added to 1000 ml of xylene at 25 ° C. As a percentage of the initial weight (ie, 5 g).
本発明のエチレン・α−オレフィン共重合体(A)はTm≦0.54×[η]+114なる関係を満たす重合体である。一般的に、フィルムを構成する樹脂の固有粘度[η]が大きい程、フィルムの強度は増加するが、一方で、固有粘度が大きくなるほど、その樹脂の融点(Tm)は高くなることが知られている。また、我々は、樹脂の融点がそのフィルムからなる多孔性フィルムのシャットダウン温度に影響を与えていることを見出している。我々はさらに種々の固有粘度と融点を持つ樹脂からなる多孔性フィルムについて検討した結果、固有粘度[η]と融点(Tm)とが、Tm≦0.54×[η]+114という関係を満たす樹脂で多孔性フィルムを構成すると、突刺強度が300gより高く、且つ、シャットダウン温度が130℃より低い、電池用セパレータとして有用な多孔性フィルムが得られることを見出した。なお前記関係式は、実験結果を一次式で近似した式である。式の算出には、最小自乗法を適用した。 The ethylene / α-olefin copolymer (A) of the present invention is a polymer satisfying the relationship of Tm ≦ 0.54 × [η] +114. In general, the greater the intrinsic viscosity [η] of the resin constituting the film, the greater the strength of the film. On the other hand, the greater the intrinsic viscosity, the higher the melting point (Tm) of the resin is known. ing. We have also found that the melting point of the resin affects the shutdown temperature of the porous film made of the film. As a result of studying porous films made of resins having various intrinsic viscosities and melting points, we have found that porous films are made of resins satisfying the relationship of intrinsic viscosity [η] and melting point (Tm) of Tm ≦ 0.54 × [η] +114. It was found that a porous film useful as a battery separator having a pin puncture strength higher than 300 g and a shutdown temperature lower than 130 ° C. can be obtained by forming a conductive film. The relational expression is an expression obtained by approximating the experimental result with a linear expression. The least square method was applied to calculate the equation.
本発明で用いられるエチレン・α−オレフィン共重合体(A)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80m2/g以下である固体触媒成分(α)と、有機アルミニウム化合物(β)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、エチレンと炭素原子数4〜8のα−オ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4〜8のα−オレフィンとしては、1−ブテン、1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン等が挙げられる。エチレンと炭素原子数が9以上のα−オレフィンとの共重合体は、延伸が難しく、多孔性フィルムの製造が困難となる。エチレンとプロピレンとの共重合体から形成されてなる多孔性フィルムは、無孔化開始温度が高くなる。 The ethylene / α-olefin copolymer (A) 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 / g or less by the BET method. In the presence of a polymerization catalyst obtained by contacting (α) with an organoaluminum compound (β), one or more monomers selected from ethylene and an α-olefin having 4 to 8 carbon atoms Obtained by copolymerization. Examples of the α-olefin having 4 to 8 carbon atoms include 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-octene and the like. A copolymer of ethylene and an α-olefin having 9 or more carbon atoms is difficult to stretch, and it becomes difficult to produce a porous film. A porous film formed from a copolymer of ethylene and propylene has a high non-porous start temperature.
前記固体触媒成分(α)のBET法による比表面積は80m2/g以下であり、好ましくは0.05〜50m2/gであり、より好ましくは0.1〜30m2/g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15〜50重量%である。より好ましくは20〜40重量%であり、更に好ましくは22〜35重量%である。 The BET specific surface area of the solid catalyst component (alpha) is less than 80 m 2 / g, and preferably is 0.05~50m 2 / g, more preferably 0.1~30m 2 / g. The specific surface area can be reduced by adding a sufficient amount of the ester compound to the solid catalyst component (α). The content of the ester compound in the solid catalyst component (α) is preferably 15 to 50% by weight when the total amount of the dried solid catalyst component is 100% by weight. More preferably, it is 20-40 weight%, More preferably, it is 22-35 weight%.
該固体触媒成分(α)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が挙げられ、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、酢酸エチル、酢酸フェニル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酪酸エチル、吉草酸エチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸ブチル、トルイル酸メチル、トルイル酸エチル、アニス酸エチル、コハク酸ジエチル、コハク酸ジブチル、マロン酸ジエチル、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、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチル、フタル酸モノエチル、フタル酸ジメチル、フタル酸メチルエチル、フタル酸ジエチル、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−ヘキシル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジn−オクチル、フタル酸ジ(2−エチルヘキシル)、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジシクロヘキシル、フタル酸ジフェニ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(A)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(A)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(α)中のチタン原子の含量は、乾燥された該固体触媒成分(α)を100重量%とするとき、好ましくは0.6〜1.6重量%であり、より好ましくは0.8〜1.4重量%である。
Examples of the ester compound in the solid catalyst component (α) include mono- or polyvalent carboxylic acid esters, such as saturated aliphatic carboxylic acid esters, unsaturated aliphatic carboxylic acid esters, alicyclic carboxylic acid esters, and aromatic compounds. Group carboxylic acid esters can be mentioned. 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, methyl toluate, toluyl Ethyl acetate, ethyl anisate, diethyl succinate, dibutyl succinate, diethyl malonate, dibutyl malonate, dimethyl maleate, dibutyl maleate, diethyl itaconate, dibutyl itaconate, monoethyl phthalate, dimethyl phthalate, methyl phthalate Ethyl, diethyl phthalate, di-n-propyl phthalate, diisopropyl phthalate, di-n-butyl phthalate, diisobutyl phthalate, dipentyl phthalate, di-n-hexyl phthalate, diheptyl phthalate, di-n-octyl phthalate, Diphthalic acid (2 Ethylhexyl), diisodecyl phthalate, dicyclohexyl phthalate, may be mentioned diphenyl phthalate. Among these, from the viewpoint of polymerization activity, dialkyl phthalate is preferable, and dialkyl phthalate having a total of 9 or more carbon atoms of two alkyl groups bonded to each ester bond is more preferable. The ester compound is mainly an ester compound used in the process of preparing the solid catalyst component (A) or an ester compound produced by a reaction in the process of preparing the solid catalyst component (A), as will be described later.
The content of titanium atoms in the solid catalyst component (α) is preferably 0.6 to 1.6% by weight, and more preferably when the dried solid catalyst component (α) is 100% by weight. 0.8 to 1.4% by weight.
該固体触媒成分(α)の製造方法としては、特開平11−322833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。 As a method for producing the solid catalyst component (α), an ester compound or a compound capable of producing an ester compound in the reaction system is allowed to coexist in the preparation process of the solid catalyst component described in JP-A-11-322833. Obtained by.
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ウム化合物のア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ロカルビルオ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イドロカルビルオ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。
For example, the preparation method in any one of (1)-(5) below is mentioned.
(1) A method of contacting a magnesium halide compound, a titanium compound and an ester compound.
(2) A method in which an ester solution is brought into contact with a solid component obtained by bringing an alcohol solution of a magnesium halide compound into contact with a titanium compound.
(3) A method of bringing a halogenated compound and an ester compound into contact with a solid component obtained by bringing a solution of a magnesium halide compound and a titanium compound into contact with a precipitant.
(4) A method of contacting a dialkoxymagnesium compound, a titanium halide compound and an ester compound.
(5) A method of contacting a solid component containing a magnesium atom, a titanium atom and a hydrocarbyloxy group, a halogenated compound and an ester compound.
Among them, the method (5) is preferable, and a method in which 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 brought into contact with each other. preferable. This will be described in more detail below.
(a)固体成分
本発明において使用する固体成分(a)は、Si−O結合を有する有機ケイ素化合物(i)の存在下に、下記一般式[I]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。
(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1〜20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の炭化水素オキシ基を表し、全てのX2は同じであっても異なっていてもよい。)
(A) Solid component The solid component (a) used in the present invention comprises a titanium compound (ii) represented by the following general formula [I] in the presence of an organosilicon compound (i) having a Si-O bond. And a solid component obtained by reduction with an organomagnesium compound (iii). At this time, if the ester compound (iv) is present as an optional component, the polymerization activity may be further improved.
(In the above 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 is a halogen atom or a carbon atom having 1 to 20 carbon atoms, respectively. Represents a hydrocarbon oxy group, and all X 2 may be the same or different.)
Si−O結合を有する有機ケイ素化合物(i)としては、下記の一般式で表される化合物が挙げられる。
Si(OR10)tR11 4-t、
R12(R13 2SiO)uSiR14 3、または、
(R15 2SiO)v
上記一般式において、R10は炭素原子数1〜20の炭化水素基を表し、R11、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1〜1000の整数を表し、vは2〜1000の整数を表す。
Examples of the organosilicon compound (i) having a Si—O bond include compounds represented by the following general formula.
Si (OR 10 ) t R 11 4-t ,
R 12 (R 13 2 SiO) u SiR 14 3 or
(R 15 2 SiO) v
In the above general formula, R 10 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and R 11 , 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 1000, and v represents an integer of 2 to 1000.
かかる有機ケイ素化合物(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、トリエトキシエチルシラン、ジエトキシジエチルシラン、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−ジイソプロピルシラン、テトラプロポキシシラン、ジプロポキシジプロピルシラン、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エチルシラン、ジエトキシジフェニルシラン、シクロヘキシロキシトリメチルシラン、フェノキシトリメチルシラン、テトラフェノキシシラン、トリエトキシフェニルシラン、ヘキサメチルジシロヘキサン、ヘキサエチルジシロヘキサン、ヘキサプロピルジシロキサン、オクタエチルトリシロキサン、ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン、メチルヒドロポリシロキサン、フェニルヒドロポリシロキサン等が挙げられる。これらの有機ケイ素化合物(i)のうち、好ましくは一般式Si(OR10)tR11 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。 Examples of the organosilicon compound (i) include tetramethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, tetraethoxysilane, triethoxyethylsilane, diethoxydiethylsilane, ethoxytriethylsilane, tetraisopropoxysilane, diisopropoxy-diisopropylsilane, tetrapropoxy. Silane, dipropoxydipropylsilane, tetrabutoxysilane, dibutoxydibutylsilane, dicyclopentoxydiethylsilane, diethoxydiphenylsilane, cyclohexyloxytrimethylsilane, phenoxytrimethylsilane, tetraphenoxysilane, triethoxyphenylsilane, hexamethyldi Siloxane, Hexaethyldisilohexane, Hexapropyldisiloxane, Octaethyltrisiloxane, Dimethylpolysiloxane , Diphenylpolysiloxane, methylhydropolysiloxane, phenylhydropolysiloxane, and the like. Of these organosilicon compounds (i), an alkoxysilane compound represented by the general formula Si (OR 10 ) t R 11 4- t is preferable. In this case, t preferably satisfies 1 ≦ t ≦ 4. A tetraalkoxysilane with t = 4, most preferably tetraethoxysilane.
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。
(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1〜20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の炭化水素オキシ基を表し、全てのX2は同じであっても異なっていてもよい。)
The titanium compound (ii) is a titanium compound represented by the following general formula [I].
(In the above 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 is a halogen atom or a carbon atom having 1 to 20 carbon atoms, respectively. Represents a hydrocarbon oxy group, and all X 2 may be the same or different.)
R2は炭素原子数1〜20の炭化水素基である。R2としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、アミル基、イソアミル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基等のアルキル基、フェニル基、クレジル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基等のシクロアルキル基、プロペニル基等のアリル基、ベンジル基等のア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2〜18のアルキル基または炭素原子数6〜18のアリール基である。更に好ましくは炭素原子数2〜18の直鎖状アルキル基である。 R 2 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Examples of R 2 include alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, amyl, isoamyl, hexyl, heptyl, octyl, decyl, and dodecyl. Examples thereof include aryl groups such as phenyl group, cresyl group, xylyl group and naphthyl group, cycloalkyl groups such as cyclohexyl group and cyclopentyl group, allyl groups such as propenyl group, and aralkyl groups such as benzyl group. Among these 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.
X2はそれぞれ、ハロゲン原子または炭素原子数1〜20の炭化水素オキシ基である。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、ヨウ素原子が挙げられる。特に好ましくは塩素原子である。X2における炭素原子数1〜20の炭化水素オキシ基は、R2と同様に炭素原子数1〜20の炭化水素基を有する炭化水素オキシ基である。X2として特に好ましくは、炭素原子数2〜18の直鎖状アルキル基を有するアルコキシ基である。 X 2 is each a halogen atom or a hydrocarbon oxy group having 1 to 20 carbon atoms. Examples of the halogen atom for X 2 include a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. 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.
上記一般式[I]で表されるチタン化合物(ii)におけるaは1〜20の数であり、好ましくは1≦a≦5を満足する数である。 In the titanium compound (ii) represented by the general formula [I], a is a number of 1 to 20, and preferably a number satisfying 1 ≦ a ≦ 5.
かかるチタン化合物(ii)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iso−プロポキシチタン、テトラn−ブトキシチタン、テトラiso−ブトキシチタン、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−ヘキシルポリチタネート(a=2〜10の範囲の混合物)、テトラn−オクチルポリチタネート(a=2〜10の範囲の混合物)が挙げられる。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。 Examples of the titanium compound (ii) include tetramethoxy titanium, tetraethoxy titanium, tetra n-propoxy titanium, tetraiso-propoxy titanium, tetra n-butoxy titanium, tetraiso-butoxy titanium, n-butoxy titanium trichloride, Di-n-butoxytitanium dichloride, tri-n-butoxytitanium chloride, di-n-tetraisopropylpolytitanate (a mixture in the range of a = 2-10), tetra-n-butylpolytitanate (a mixture in the range of a = 2-10) , Tetra n-hexyl polytitanate (a mixture in the range of a = 2 to 10), tetra n-octyl polytitanate (a mixture in the range of a = 2 to 10). Moreover, the condensate of the tetraalkoxy titanium obtained by making a small amount of water react with tetraalkoxy titanium can also be mentioned.
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ーである。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。 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. In addition, titanium compound (ii) may be used independently and can also be used in the state which mixed multiple types.
有機マグネシウム化合物(iii)は、マグネシウム−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はマグネシウム原子を表し、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R17R18Mg(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ウムが好適に使用される。ここでR17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、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、イソアミル基、ヘキシル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、フェニル基、ベンジル基等の炭素原子数1〜20のアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルケニル基が挙げられる。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が重合活性、立体規則性の点から好ましい。 The organomagnesium compound (iii) is any type of organomagnesium compound having a magnesium-carbon bond. In particular, 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), or Dihydrocarbylmagnesium 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) is preferred. Used for. Here, R 17 and R 18 may be the same or different. R 16 to R 18 are, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, isoamyl group, hexyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group, Examples thereof include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as a phenyl group and a benzyl group, an aryl group, an aralkyl group, and an alkenyl group. In particular, the use of a Grignard compound represented by R 16 MgX 5 in an ether solution is preferable from the viewpoint of polymerization activity and stereoregularity.
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が挙げられる。 The organomagnesium compound (iii) can also be used as a complex with another organometallic compound solubilized in a hydrocarbon solvent. Specific examples of the organometallic compound include lithium, beryllium, aluminum or zinc compounds.
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エステルが挙げられ、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、酢酸エチル、酢酸フェニル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酪酸エチル、吉草酸エチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸ブチル、トルイル酸メチル、トルイル酸エチル、アニス酸エチル、コハク酸ジエチル、コハク酸ジブチル、マロン酸ジエチル、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、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチル、フタル酸モノエチル、フタル酸ジメチル、フタル酸メチルエチル、フタル酸ジエチル、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−ヘキシル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジn−オクチル、フタル酸ジ(2−エチルヘキシル)、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジシクロヘキシル、フタル酸ジフェニ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、マレイン酸エステル等の不飽和脂肪族カルボン酸エステル、またはフタル酸エ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。 The ester compound (iv) which is an optional component includes mono- or polyvalent carboxylic acid esters, and examples thereof include saturated aliphatic carboxylic acid esters, unsaturated aliphatic carboxylic acid esters, alicyclic carboxylic acid esters, aromatic Group carboxylic acid esters can be mentioned. 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, methyl toluate, toluyl Ethyl acetate, ethyl anisate, diethyl succinate, dibutyl succinate, diethyl malonate, dibutyl malonate, dimethyl maleate, dibutyl maleate, diethyl itaconate, dibutyl itaconate, monoethyl phthalate, dimethyl phthalate, methyl phthalate Ethyl, diethyl phthalate, di-n-propyl phthalate, diisopropyl phthalate, di-n-butyl phthalate, diisobutyl phthalate, dipentyl phthalate, di-n-hexyl phthalate, diheptyl phthalate, di-n-octyl phthalate, Diphthalic acid (2 Ethylhexyl), diisodecyl phthalate, dicyclohexyl phthalate, may be mentioned diphenyl phthalate. Of these ester compounds, unsaturated aliphatic carboxylic acid esters such as methacrylic acid esters and maleic acid esters, or aromatic carboxylic acid esters such as phthalic acid esters are preferred, and dialkyl phthalates are particularly preferred.
固体成分(a)は、有機ケイ素化合物(i)の存在下、あるいは有機ケイ素化合物(i)およびエステル化合物(iv)の存在下、チタン化合物(ii)を有機マグネシウム化合物(iii)で還元して得られる。具体的には、有機ケイ素化合物(i)、チタン化合物(ii)、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(iii)を投入する方法が好ましい。 Solid component (a) is obtained by reducing titanium compound (ii) with organomagnesium compound (iii) in the presence of organosilicon compound (i) or in the presence of organosilicon compound (i) and ester compound (iv). can get. Specifically, a method of introducing the organomagnesium compound (iii) into a mixture of the organosilicon compound (i), the titanium compound (ii) and, if necessary, the ester compound (iv) is preferable.
チタン化合物(ii)、有機ケイ素化合物(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が好ましい。かかる溶媒としては、ヘキサン、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、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、デカリン等の脂環式炭化水素、ジエチルエーテル、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が挙げられる。 The titanium compound (ii), the organosilicon compound (i) and the ester compound (iv) are preferably used in the form of a solution or slurry in an appropriate solvent. Such solvents include aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, octane and decane, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane, methylcyclohexane and decalin, diethyl ether, dibutyl ether, di- Examples include ether compounds such as isoamyl ether and tetrahydrofuran.
還元反応温度の温度範囲は、通常−50〜70℃であり、好ましくは−30〜50℃であり、特に好ましくは−25〜35℃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〜10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℃の温度で後反応を行ってもよい。
The temperature range of the reduction reaction temperature is usually −50 to 70 ° C., preferably −30 to 50 ° C., and particularly preferably −25 to 35 ° C.
The charging time of organomagnesium (iii) is not particularly limited, but is usually about 30 minutes to 10 hours. The reduction reaction proceeds with the addition of the organomagnesium (iii), but after the addition, a post reaction may be performed at a temperature of 20 to 120 ° C.
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、SiO2、Al2O3、MgO、TiO2、ZrO2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−ジビニルベンゼン共重合体、スチレン−エチレングリコール−ジメタクリル酸メチル共重合体、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、アクリル酸メチル−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−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−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−ジビニルベンゼン共重合体、またはアクリロニトリル−ジビニルベンゼン共重合体である。 In the reduction reaction, a porous carrier such as an inorganic oxide or an organic polymer can be allowed to coexist, and the porous carrier can be impregnated with the solid component. The porous carrier used may be a known one. Specific examples include porous inorganic oxides represented by SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, TiO 2 , ZrO 2, etc., or polystyrene, styrene-divinylbenzene copolymer, styrene-ethylene glycol-dimethacrylic acid. Methyl copolymer, polymethyl acrylate, polyethyl acrylate, methyl acrylate-divinylbenzene copolymer, polymethyl methacrylate, methyl methacrylate-divinylbenzene copolymer, polyacrylonitrile, acrylonitrile-divinylbenzene copolymer And organic porous polymers such as polyvinyl chloride, polyethylene, and polypropylene. Among these, an organic porous polymer is preferably used, and a styrene-divinylbenzene copolymer or an acrylonitrile-divinylbenzene copolymer is particularly preferable.
多孔質担体の細孔半径20nm〜200nm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0.3cm3/g以上であり、より好ましくは0.4cm3/g以上であり、かつ該細孔半径の範囲における細孔容量が、細孔半径3.5nm〜7500nm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。20nm〜200nm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。 The pore volume at a pore radius of 20 nm to 200 nm of the porous carrier is preferably 0.3 cm 3 / g or more, more preferably 0.4 cm 3 / g or more, from the viewpoint of effectively immobilizing the catalyst component. And a carrier having a pore volume in the pore radius range of preferably 35% or more, more preferably 40% or more of the pore volume at a pore radius of 3.5 nm to 7500 nm. The catalyst component may not be effectively immobilized unless it is sufficiently present in the pore radius range of 20 nm to 200 nm, which is not preferable.
有機ケイ素化合物(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イ素原子の原子数の比で、通常Si/Ti=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、チタン原子とケイ素原子の和とマグネシウム原子の原子数の比で通常(Ti+Si)/Mg=0.1〜10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。
また、固体触媒成分におけるMg/Ti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)、有機ケイ素化合物(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/Ti=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。
The amount of the organosilicon compound (i) used is the ratio of the number of silicon atoms to the total titanium atoms in the titanium compound (ii), usually Si / Ti = 1 to 500, preferably 1.5 to 300, particularly preferably Is in the range of 3-100.
The amount of the organomagnesium compound (iii) used is usually (Ti + Si) /Mg=0.1 to 10, preferably 0.2 to 5. in terms of the ratio of the sum of titanium atoms and silicon atoms to the number of magnesium atoms. 0, particularly preferably in the range of 0.5 to 2.0.
Further, the value of the molar ratio of Mg / Ti 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) and the organic The usage-amount of a silicon compound (i) and an organomagnesium compound (iii) is determined.
Moreover, the usage-amount of the ester compound (iv) of an arbitrary component is a molar ratio of the ester compound with respect to the titanium atom of a titanium compound (ii), and is usually ester compound / Ti = 0.05-100, Preferably it is 0.8. It is 1-60, Most preferably, it is the range of 0.2-30.
還元反応で得られた固体成分は通常、固液分離し、ヘキサン、ヘプタン、トルエ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ハイドロカルビルオキシ基を含有し、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、特に非晶性の構造が好ましい。 The solid component obtained by the reduction reaction is usually subjected to solid-liquid separation and washed several times with an inert hydrocarbon solvent such as hexane, heptane, and toluene. The solid component (a) thus obtained contains a trivalent titanium atom, a magnesium atom and a hydrocarbyloxy group, and generally exhibits amorphous or extremely weak crystallinity. From the viewpoint of polymerization activity and stereoregularity, an amorphous structure is particularly preferable.
(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)中の炭化水素オ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(b1)または第14族元素のハロゲン化合物(b2)である。
(B) Halogenated compound The halogenated compound is preferably a compound that can replace the hydrocarbon oxy group in the solid component (a) with a halogen atom. More preferably, it is a halogen compound of Group 4 element, a halogen compound of
第4族元素のハロゲン化合物(b1)として好ましくは、一般式M1(OR9)bX4 4-b(式中、M1は第4族の原子を表し、R9は炭素原子数1〜20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、ジルコニウム原子、ハフニウム原子が挙げられ、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、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、アミル基、イソアミル基、tert−アミル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基等のアルキル基、フェニル基、クレジル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基、プロペニル基等のアリル基、ベンジル基等のア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2〜18のアルキル基または炭素原子数6〜18のアリール基である。特に好ましくは、炭素原子数2〜18の直鎖状アルキル基である。また、2種以上の異なるOR9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。 The halogen compound (b1) of the Group 4 element 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 has 1 carbon atom) Represents a hydrocarbon group of ˜20, X 4 represents a halogen atom, and b represents a number satisfying 0 ≦ b <4. Examples of M 1 include a titanium atom, a zirconium atom, and a hafnium atom. Among these, a titanium atom is preferable. As 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, Examples thereof include alkyl groups such as decyl group and dodecyl group, aryl groups such as phenyl group, cresyl group, xylyl group and naphthyl group, allyl groups such as propenyl group, and aralkyl groups such as benzyl group. Among these, 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 halogen compounds of Group 4 elements having two or more different OR 9 groups.
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。 Examples of the halogen atom represented by X 4 include a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. Among these, a chlorine atom is particularly preferable.
一般式M1(OR9)bX4 4-b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、b=0である。一般式M1(OR9)bX4 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、フェ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、ジフェ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ウム化合物、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 In the halogen compounds of Group 4 elements represented by the general formula M 1 (OR 9 ) b X 4 4-b , b is a number that satisfies 0 ≦ b <4, and preferably satisfies 0 ≦ b ≦ 2. Particularly preferably, b = 0. Examples of the halogen compound represented by the general formula M 1 (OR 9 ) b X 4 4-b include titanium tetrachloride such as titanium tetrachloride, titanium tetrabromide, and titanium tetraiodide, methoxy titanium trichloride, Trihalogenated alkoxy titanium such as ethoxy titanium trichloride, butoxy titanium trichloride, phenoxy titanium trichloride, ethoxy titanium tribromide, dimethoxy titanium dichloride, diethoxy titanium dichloride, dibutoxy titanium dichloride, diphenoxy titanium dichloride, diethoxy titanium dichloride Examples thereof include dihalogenated dialkoxytitanium such as bromide, and similarly include a zirconium compound and a hafnium compound corresponding to each. Most preferred is titanium tetrachloride
周期表第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(b2)として好ましくは、一般式M2R1 m-cX8 c(式中、M2は第13族または第14族の原子を表し、R1は炭素原子数が1〜20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13族の原子としては、例えば、ホウ素原子、アルミニウム原子、ガリウム原子、インジウム原子、タリウム原子が挙げられ、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14族の原子としては、例えば、炭素原子、ケイ素原子、ゲルマニウム原子、錫原子、鉛原子が挙げられ、好ましくはケイ素原子、ゲルマニウム原子または錫原子であり、より好ましくはケイ素原子または錫原子である。
The halogen compound of
mはM2の原子価に相当する数であり、例えばM2がケイ素原子のときm=4である。
cは0<c≦mを満足する数であり、M2がケイ素原子のときcは好ましくは3または4である。
X8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、ヨウ素原子が挙げられ、好ましくは塩素原子である。
m is a number corresponding to the valence of M 2, for example, M 2 is an m = 4 when the silicon atoms.
c is a number satisfying 0 <c ≦ m. When M 2 is a silicon atom, c is preferably 3 or 4.
Examples of the halogen atom represented by X 8 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a chlorine atom is preferable.
R1としては、例えば、メチル基、エチル基、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、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基等のアルキル基、フェニル基、トリル基、クレジル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基等のシクロアルキル基、プロペニル基等のアルケニル基、ベンジル基等のアラルキル基等が挙げられる。好ましくはアルキル基またはアリール基であり、特に好ましくはメチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、フェニル基またはパラトリル基である。 Examples of R 1 include alkyl such as methyl, ethyl, normal propyl, isopropyl, normal butyl, isobutyl, amyl, isoamyl, hexyl, heptyl, octyl, decyl, and dodecyl. Group, phenyl group, tolyl group, cresyl group, xylyl group, aryl group such as naphthyl group, cycloalkyl group such as cyclohexyl group and cyclopentyl group, alkenyl group such as propenyl group, and aralkyl group such as benzyl group. 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.
第13族元素のハロゲン化合物としては、トリクロロボラン、メチルジクロロボラン、エチルジクロロボラン、フェニルジクロロボラン、シクロヘキシルジクロロボラン、ジメチルクロロボラン、メチルエチルクロロボラン、トリクロロアルミニウム、メチルジクロロアルミニウム、エチルジクロロアルミニウム、フェニルジクロロアルミニウム、シクロヘキシルジクロロアルミニウム、ジメチルクロロアルミニウム、ジエチルクロロアルミニウム、メチルエチルクロロアルミニウム、エチルアルミニウムセスキクロライド、ガリウムクロライド、ガリウムジクロライド、トリクロロガリウム、メチルジクロロガリウム、エチルジクロロガリウム、フェニルジクロロガリウム、シクロヘキシルジクロロガリウム、ジメチルクロロガリウム、メチルエチルクロロガリウム、インジウムクロライド、インジウムトリクロライド、メチルインジウムジクロライド、フェニルインジウムジクロライド、ジメチルインジウムクロライド、タリウムクロライド、タリウムトリクロライド、メチルタリウムジクロライド、フェ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が挙げられ、これら化合物名の「クロロ」を、「フルオロ」、「ブロモ」または「ヨード」に置き換えた化合物も挙げられる。
第14族元素のハロゲン化合物(b2)としては、テトラクロロメタン、トリクロロメタン、ジクロロメタン、モノクロロメタン、1,1,1−トリクロロエタン、1,1−ジクロロエタン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2,2−テトラクロロエタン、テトラクロロシラン、トリクロロシラン、メチルトリクロロシラン、エ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、ノルマルブチルトリクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ベンジルトリクロロシラン、パラトリルトリクロロシラン、シクロヘキシルトリクロロシラン、ジクロロシラン、メチルジクロロシラン、エチルジクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、メチルエチルジクロロシラン、モノクロロシラン、トリメチルクロロシラン、トリフェニルクロロシラン、テトラクロロゲルマン、トリクロロゲルマン、メチルトリクロロゲルマン、エチルトリクロロゲルマン、フェニルトリクロロゲルマン、ジクロロゲルマン、ジメチルジクロロゲルマン、ジエチルジクロロゲルマン、ジフェニルジクロロゲルマン、モノクロロゲルマン、トリメチルクロロゲルマン、トリエチルクロロゲルマン、トリノルマルブチルクロロゲルマン、テトラクロロ錫、メチルトリクロロ錫、ノルマルブチルトリクロロ錫、ジメチルジクロロ錫、ジノルマルブチルジクロロ錫、ジイソブチルジクロロ錫、ジフェニルジクロロ錫、ジビニルジクロロ錫、メチルトリクロロ錫、フェニルトリクロロ錫、ジクロロ鉛、メチルクロロ鉛、フェニルクロロ鉛等が挙げられ、これら化合物名の「クロロ」を、「フルオロ」、「ブロモ」または「ヨード」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、メチルジクロロアルミニウム、エチルジクロロアルミニウム、テトラクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、メチルトリクロロシラン、エ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ロ錫である。
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。
Particularly preferable as the halogenated compound (b), from the viewpoint of polymerization activity, titanium tetrachloride, methyldichloroaluminum, ethyldichloroaluminum, tetrachlorosilane, phenyltrichlorosilane, methyltrichlorosilane, ethyltrichlorosilane, normal propyltrichlorosilane or tetra Chlorotin.
The halogenated compound (b) may be used alone from among the above compounds, or a plurality of types may be used simultaneously or sequentially.
(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。
(ただし、R24〜R27はそれぞれ独立に水素原子または炭化水素基、S6およびS7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〜R27として好ましくは、水素原子、または炭素原子数1〜10の炭化水素基であり、R24〜R27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。S6およびS7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1〜20のアルコキシ基である。
(C) Phthalic acid derivative Examples of the phthalic acid derivative (c) include compounds represented by the following general formula.
(Wherein R 24 to R 27 are each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group, S 6 and S 7 are each independently a halogen atom, or a hydrogen atom, a carbon atom, an oxygen atom and a halogen atom) It is a substituent formed by arbitrarily combining a plurality.)
R 24 to R 27 are preferably a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and any combination of R 24 to R 27 may be bonded to each other to form a ring structure. 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.
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、フタル酸メチルエチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジノルマルプロピル、フタル酸ジイソプロピル、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ヘキシル、フタル酸ジノルマルヘプチル、フタル酸ジイソヘプチル、フタル酸ジノルマルオクチル、フタル酸ジ(2−エチルヘキシル)、フタル酸ジノルマルデシル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジシクロヘキシル、フタル酸ジフェニル、フタル酸ジクロリド、3−メチルフタル酸ジエチル、4−メチルフタル酸ジエチル、3,4−ジメチルフタル酸ジエチル、3−メチルフタル酸ジノルマルブチル、4−メチルフタル酸ジノルマルブチル、3,4−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−エチルヘキシル)、4−メチルフタル酸ジ(2−エチルヘキシル)、3,4−ジメチルフタル酸ジ(2−エチルヘキシル)、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−エチルフタル酸ジ(2−エチルヘキシル)、4−エチルフタル酸ジ(2−エチルヘキシル)、3,4−ジエチルフタル酸ジ(2−エチルヘキシル)が挙げられ、中でもフタル酸ジエチル、フタル酸ジノルマルブチル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジイソヘプチル、フタル酸ジ(2−エチルヘキシル)、フタル酸ジイソデシルが好ましい。
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S6、S7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S6,S7はそのまま、あるいは他の置換基と交換しうる。
Specific examples of the phthalic acid derivative (c) include phthalic acid, monoethyl phthalate, dimethyl phthalate, methyl ethyl phthalate, diethyl phthalate, di-normal phthalate, diisopropyl phthalate, di-normal butyl phthalate, phthalic acid Diisobutyl, dipentyl phthalate, di-hexyl phthalate, di-normal heptyl phthalate, di-isoheptyl phthalate, di-normal octyl phthalate, di (2-ethylhexyl) phthalate, di-nordecyl phthalate, diisodecyl phthalate, dicyclohexyl phthalate , Diphenyl phthalate, dichloride phthalate, diethyl 3-methylphthalate, diethyl 4-methylphthalate,
When 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. In the preparation of the solid catalyst component, S 6 and S 7 of the phthalic acid derivative (c) used can be exchanged as they are or with other substituents.
本発明で用いる固体触媒成分(α)は、Si−O結合を有する有機ケイ素化合物(i)の存在下に、一般式[I]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(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。 The solid catalyst component (α) used in the present invention is prepared by replacing the titanium compound (ii) represented by the general formula [I] with the organomagnesium compound (iii) in the presence of the organosilicon compound (i) having a Si—O bond. ), The solid component (a), the halogenated compound (b) and the phthalic acid derivative (c) obtained by reduction with each other. All of these contact treatments are usually performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas or argon gas.
固体触媒成分(α)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、(b2)および(c)(投入順序任意)を投入し、接触処理した後に(b1)を投入し、接触処理する方法
・(a)に、(b2)および(c)(投入順序任意)を投入し、接触処理した後に(b1)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(b1)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。
As a specific method of the contact treatment for obtaining the solid catalyst component (α),
A method for charging (a) with (b) and (c) (arbitrary order) and performing contact processing. (B) for (a) and (c) (arbitrary order) with contact processing. Method (c): (a) and (b) (input order is arbitrary) and contact processing method (a) (b) is input, after contact processing, (c) is input After (c) is added to (a) and contact processing is performed, after (b) is input and after (c) is input to (a) and (c) is subjected to contact processing. , (B) and (c) (arrangement order is arbitrary) and contact treatment method (c) is introduced into (a) and after contact treatment, the mixture of (b) and (c) is introduced. , Contact processing method ・ (b) and (c) (arbitrary order) are input to (a), and after contact processing, (b) is input and contact processing is performed. The method · (a), (b) and the (c) (on sequence Optional) were charged, and after the contact treatment (b) was charged a mixture of (c), and a method of contacting treatment. Among them, (b) and (c) (arbitrary order) are charged into (a), contact processing is performed and then (b1) is charged and contact processing is performed. (A) includes (b2) and ( It is more preferable to add the mixture of (b1) and (c) after the c) (addition order is arbitrary) and the contact treatment, and the contact treatment. Further, the polymerization activity may be improved by repeating the contact treatment with (b1) a plurality of times thereafter.
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が、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が好ましい。接触処理後は、そのまま次の操作を行うことができるが、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。 The contact treatment can be performed by any known method capable of bringing each component into contact, such as a slurry method or a mechanical pulverizing means such as a ball mill. However, mechanical pulverization generates a large amount of fine powder in the solid catalyst component. In some cases, the particle size distribution may be widened, which is not preferable for stably performing continuous polymerization. Therefore, it is preferable to contact both in the presence of a solvent. After the contact treatment, the next operation can be carried out as it is, but it is preferable to carry out a washing treatment with a solvent in order to remove surplus.
溶媒としては、処理対象成分に対して不活性であることが好ましく、具体例としてペンタン、ヘキサン、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、シクロヘキサン、シクロペンタン等の脂環式炭化水素、1,2−ジクロロエタン、モノクロロ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)1gあたり通常0.1ml〜1000mlである。好ましくは1gあたり1ml〜100ml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つき通常1〜5回である。 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, cyclohexane, cyclohexane, and the like. Alicyclic hydrocarbons such as pentane 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 ml to 1000 ml per 1 g of the solid component (a) per one stage of contact treatment. Preferably, the amount is 1 ml to 100 ml per 1 g. In addition, the amount of solvent used in one washing operation is similar. The number of washing operations in the washing treatment is usually 1 to 5 times per one-step contact treatment.
接触処理および洗浄処理温度は、それぞれ通常−50〜150℃であるが、好ましくは0〜140℃であり、更に好ましくは60〜135℃である。接触処理時間は特に限定されないが、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1〜120分であり、さらに好ましくは2〜60分である。 The contact treatment and washing treatment temperatures are usually -50 to 150 ° C, preferably 0 to 140 ° C, more preferably 60 to 135 ° C. The contact treatment time is not particularly limited, but is 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.
フタル酸誘導体(c)の使用量は、固体成分(a)1gに対し、通常0.01〜100ミリモルであり、好ましくは0.05〜50ミリモルであり、更に好ましくは0.1〜20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(α)の粒度分布が広くなることがある。 The amount of the phthalic acid derivative (c) used is usually 0.01 to 100 mmol, preferably 0.05 to 50 mmol, more preferably 0.1 to 20 mmol with respect to 1 g of the solid component (a). It is. When the amount of the phthalic acid derivative (c) used is excessively large, the particle size distribution of the solid catalyst component (α) may be broadened due to particle collapse.
特にフタル酸誘導体(c)の使用量としては、固体触媒成分(α)中におけるフタ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が可能である。固体成分(a)1gに対し、通常0.1〜100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0.01〜1.0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)1gに対し、通常0.5〜1000ミリモル、好ましくは1〜200ミリモル、更に好ましくは2〜100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。
In particular, the amount of the phthalic acid derivative (c) used can be arbitrarily adjusted so that the content of the phthalic acid ester in the solid catalyst component (α) is appropriate. It is 0.1-100 mmol normally with respect to 1g of solid components (a), Preferably it is 0.3-50 mmol, More preferably, it is 0.5-20 mmol. Moreover, the usage-amount of the phthalic acid derivative (c) per 1 mol of magnesium atoms in a solid component (a) is 0.01-1.0 mol normally, Preferably it is 0.03-0.5 mol. .
The usage-amount of a halogenated compound (b) is 0.5-1000 mmol normally with respect to 1 g of solid components (a), Preferably it is 1-200 mmol, More preferably, it is 2-100 mmol.
When the contact treatment is performed using each compound a plurality of times, the amount of each compound described above represents the amount of each compound used once and for each kind of compound.
得られた固体触媒成分(α)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、ア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℃であり、より好ましくは50〜100℃である。乾燥時間として好ましくは0.01〜20時間であり、より好ましくは0.5〜10時間である。固体触媒成分(α)の重量平均粒子径は、工業的な観点から好ましくは1〜100μmである。 The obtained solid catalyst component (α) may be used in polymerization in a slurry form in combination with an inert solvent, or may be used in polymerization as a fluid powder obtained by drying. Examples of the drying method include a method of removing volatile components under reduced pressure conditions and a method of removing volatile components under a flow of an inert gas such as nitrogen gas or argon gas. Preferably it is 0-200 degreeC as temperature at the time of drying, More preferably, it is 50-100 degreeC. The drying time is preferably 0.01 to 20 hours, more preferably 0.5 to 10 hours. The weight average particle diameter of the solid catalyst component (α) is preferably 1 to 100 μm from an industrial viewpoint.
前記固体触媒成分(α)と、有機アルミニウム化合物(β)とを接触させることにより、本発明で用いるエチレン・α−オレフィン共重合体(A)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(γ)を添加接触させることが可能である。 By contacting the solid catalyst component (α) with the organoaluminum compound (β), a catalyst for polymerization of the ethylene / α-olefin copolymer (A) used in the present invention is obtained. Further, if necessary, an electron donating compound (γ) can be added and brought into contact.
本発明における有機アルミニウム化合物(β)は、少なくとも分子内に一個のアルミニウム−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 wAlY3-w
R20R21Al−O−AlR22R23
(上記一般式において、R19〜R23は炭素原子数1〜20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(β)としては、例えば、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウム等のトリアルキルアルミニウム、ジエチルアルミニウムハイドライド、ジイソブチルアルミニウムハイドライド等のジアルキルアルミニウムハイドライド、ジエチルアルミニウ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エ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。
The organoaluminum compound (β) in the present invention has at least one aluminum-carbon bond in the molecule. A typical organoaluminum compound is represented by the following general formula.
R 19 w AlY 3-w
R 20 R 21 Al—O—AlR 22 R 23
(In the above general formula, R 19 to R 23 represent a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, Y represents a halogen atom, a hydrogen atom or an alkoxy group, and w represents a number satisfying 2 ≦ w ≦ 3. Represents.)
Examples of the organoaluminum compound (β) include trialkylaluminum such as triethylaluminum, triisobutylaluminum and trihexylaluminum, dialkylaluminum hydride such as diethylaluminum hydride and diisobutylaluminum hydride, dialkylaluminum halide such as diethylaluminum chloride, Examples include a mixture of a trialkylaluminum and a dialkylaluminum halide such as a mixture of triethylaluminum and diethylaluminum chloride, and an alkylalumoxane such as tetraethyldialumoxane and tetrabutyldialumoxane.
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ウム、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エチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリエチルアルミニウムとジエチルアルミニウムクロライドとの混合物またはテトラエチルジアルモキサンである。 Among these organoaluminum compounds, trialkylaluminum, a mixture of trialkylaluminum and dialkylaluminum halide, or alkylalumoxane is preferable, and triethylaluminum, triisobutylaluminum, triethylaluminum and diethylaluminum chloride are particularly preferable. Or tetraethyldialumoxane.
オ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(γ)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、アルコキシケイ素類、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イ素類またはエーテル類である。 Examples of the electron donating compound (γ) used for forming the olefin polymerization catalyst include an oxygen-containing compound, a nitrogen-containing compound, a phosphorus-containing compound, and a sulfur-containing compound, preferably an oxygen-containing compound or a nitrogen-containing compound. A compound. Examples of the oxygen-containing compound include alkoxy silicons, ethers, esters, ketones, and the like, preferably alkoxy silicons or ethers.
アルコキシケイ素類としては、一般式R3 rSi(OR4)4-r(式中、R3は炭素原子数1〜20の炭化水素基、水素原子またはヘテロ原子含有置換基を表し、R4は炭素原子数1〜20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イ素化合物が用いられる。R3が炭化水素基の場合、炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基等の直鎖状アルキル基、イソプロピル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、tert−アミル基、等の分岐鎖状アルキル基、シクロペンンチル基、シクロヘ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、フェニル基、トリル基等のアリール基等が挙げられる。なかでもアルコキシケイ素化合物のケイ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R3を少なくとも1つ有することが好ましい。R3がヘ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、リン原子が挙げられる。具体的にはジメチルアミノ基、メチルエチルアミノ基、ジエチルアミノ基、エチル−n−プロピルアミノ基、ジ−n−プロピルアミノ基、ピロリル基、ピリジル基、ピロリジニル基、ピペリジル基、パーヒドロインドリル基、パーヒドロイソインドリル基、パ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、パーヒドロアクリジニル基、フリル基、ピラニル基、パーヒドロフリル基、チエニル基等が挙げられ、好ましくは、ヘテロ原子がアルコキシケイ素化合物のケイ素原子と直接化学結合できる置換基である。 The alkoxysilicons Motorui general formula R 3 r Si (OR 4) in 4-r (wherein, R 3 represents a hydrocarbon group, a hydrogen atom or a hetero atom-containing substituent group having a carbon number 1 to 20, R 4 Represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and r represents a number satisfying 0 ≦ r <4. When a plurality of R 3 and R 4 are present, each R 3 and R 4 is the same. Or an alkoxysilicon compound represented by the following formula: When R 3 is a hydrocarbon group, examples of the hydrocarbon group include linear alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and a pentyl group, an isopropyl group, a sec-butyl group, and a tert-butyl group. Group, branched alkyl group such as tert-amyl group, cycloalkyl group such as cyclopentyl group and cyclohexyl group, cycloalkenyl group such as cyclopentenyl group, aryl group such as phenyl group and tolyl group. Among these, it is preferable that the carbon atom directly bonded to the silicon atom of the alkoxysilicon compound has at least one R 3 which is a secondary or tertiary carbon. When R 3 is a heteroatom-containing substituent, examples of the heteroatom include an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, and a phosphorus atom. Specifically, dimethylamino group, methylethylamino group, diethylamino group, ethyl-n-propylamino group, di-n-propylamino group, pyrrolyl group, pyridyl group, pyrrolidinyl group, piperidyl group, perhydroindolyl group, Examples include perhydroisoindolyl, perhydroquinolyl, perhydroisoquinolyl, perhydrocarbazolyl, perhydroacridinyl, furyl, pyranyl, perhydrofuryl, and thienyl groups. Preferably, the hetero atom is a substituent that can be directly chemically bonded to the silicon atom of the alkoxysilicon compound.
アルコキシケイ素類としては、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−tert−ブチルジメトキシシラン、tert−ブチルメチルジメトキシシラン、tert−ブチルエチルジメトキシシラン、tert−ブチル−n−プロピルジメトキシシラン、tert−ブチル−n−ブチルジメトキシシラン、tert−アミルメチルジメトキシシラン、tert−アミルエチルジメトキシシラン、tert−アミル−n−プロピルジメトキシシラン、tert−アミル−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、tert−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−tert−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−tert−ブチルジメトキシシラン、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、シクロヘキシルエチルジメトキシシラン、シクロヘキシルイソプロピルジメトキシシラン、シクロヘキシルイソブチルジメトキシシラン、シクロヘキシル−tert−ブチルジメトキシシラン、シクロヘキシルシクロペンチルジメトキシシラン、シクロヘキシルフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、フェニルイソプロピルジメトキシシラン、フェニルイソブチルジメトキシシラン、フェニル−tert−ブチルジメトキシシラン、フェニルシクロペンチルジメトキシシラン、ジイソプロピルジエトキシシラン、ジイソブチルジエトキシシラン、ジ−tert−ブチルジエトキシシラン、tert−ブチルメチルジエトキシシラン、tert−ブチルエチルジエトキシシラン、tert−ブチル−n−プロピルジエトキシシラン、tert−ブチル−n−ブチルジエトキシシラン、tert−アミルメチルジエトキシシラン、tert−アミルエチルジエトキシシラン、tert−アミル−n−プロピルジエトキシシラン、tert−アミル−n−ブチルジエトキシシラン、ジシクロペンチルジエトキシシラン、ジシクロヘキシルジエトキシシラン、シクロヘキシルメチルジエトキシシラン、シクロヘキシルエチルジエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、フェ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(パーヒドロキノリノ)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、(パー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)エチルジメトキシシラン、(パーヒドロイソキノリノ)エ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、(パー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)(tert−ブチル)ジメトキシシラン、(パーヒドロイソキノリノ)(tert−ブチル)ジメトキシシランが挙げられる。 Examples of the alkoxysilicones include diisopropyldimethoxysilane, diisobutyldimethoxysilane, di-tert-butyldimethoxysilane, tert-butylmethyldimethoxysilane, tert-butylethyldimethoxysilane, tert-butyl-n-propyldimethoxysilane, tert- Butyl-n-butyldimethoxysilane, tert-amylmethyldimethoxysilane, tert-amylethyldimethoxysilane, tert-amyl-n-propyldimethoxysilane, tert-amyl-n-butyldimethoxysilane, isobutylisopropyldimethoxysilane, tert-butyl Isopropyldimethoxysilane, dicyclobutyldimethoxysilane, cyclobutylisopropyldimethoxysilane, cyclobutylisobutyl Methoxysilane, cyclobutyl-tert-butyldimethoxysilane, dicyclopentyldimethoxysilane, cyclopentylisopropyldimethoxysilane, cyclopentylisobutyldimethoxysilane, cyclopentyl-tert-butyldimethoxysilane, dicyclohexyldimethoxysilane, cyclohexylmethyldimethoxysilane, cyclohexylethyldimethoxysilane, cyclohexylisopropyl Dimethoxysilane, cyclohexylisobutyldimethoxysilane, cyclohexyl-tert-butyldimethoxysilane, cyclohexylcyclopentyldimethoxysilane, cyclohexylphenyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, phenylmethyldimethoxysilane, phenylisopropyldimethoxysilane, Phenyl isobutyldimethoxysilane, phenyl-tert-butyldimethoxysilane, phenylcyclopentyldimethoxysilane, diisopropyldiethoxysilane, diisobutyldiethoxysilane, di-tert-butyldiethoxysilane, tert-butylmethyldiethoxysilane, tert-butylethyldi Ethoxysilane, tert-butyl-n-propyldiethoxysilane, tert-butyl-n-butyldiethoxysilane, tert-amylmethyldiethoxysilane, tert-amylethyldiethoxysilane, tert-amyl-n-propyldiethoxy Silane, tert-amyl-n-butyldiethoxysilane, dicyclopentyldiethoxysilane, dicyclohexyldiethoxysilane, cyclohexylmethyldiethoxysilane Orchid, cyclohexylethyldiethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, phenylmethyldiethoxysilane, 2-norbornanemethyldimethoxysilane, bis (perhydroquinolino) dimethoxysilane, bis (perhydroisoquinolino) dimethoxysilane, (perhydroquinolino ) (Perhydroisoquinolino) dimethoxysilane, (perhydroquinolino) methyldimethoxysilane, (perhydroisoquinolino) methyldimethoxysilane, (perhydroquinolino) ethyldimethoxysilane, (perhydroisoquinolino) ethyldimethoxysilane , (Perhydroquinolino) (n-propyl) dimethoxysilane, (perhydroisoquinolino) (n-propyl) dimethoxysilane, (perhydroquinolino) (tert-butyl) dimethoxysila , And (perhydroisoquinolino) (tert-butyl) dimethoxysilane.
エーテル類としては、環状エーテル化合物が挙げられる。環状エーテル化合物とは、環構造内に少なくとも一つの−C−O−C−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、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、トリメチレンオキシド、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、ヘキサメチレンオキシド、1,3−ジオキセパン、1,3−ジオキサン、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、2−メチル−1,3−ジオキソラン、2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラン、4−メチル−1,3−ジオキソラン、2,4−ジメチル−1,3−ジオキソラン、フラン、2,5−ジメチルフラン、またはs−トリオキサンが挙げられる。好ましくは環構造内に少なくとも一つの−C−O−C−O−C−結合を有する環状エーテル化合物である。 Examples of ethers include cyclic ether compounds. The cyclic ether compound is a heterocyclic compound having at least one —C—O—C— bond in the ring structure. Examples of the cyclic ether compound include ethylene oxide, propylene oxide, trimethylene oxide, tetrahydrofuran, 2,5-dimethoxytetrahydrofuran, 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-dioxolane, 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 at least one —C—O—C—O—C— bond in the ring structure.
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が挙げられ、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、酢酸エチル、酢酸フェニル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酪酸エチル、吉草酸エチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸ブチル、トルイル酸メチル、トルイル酸エチル、アニス酸エチル、コハク酸ジエチル、コハク酸ジブチル、マロン酸ジエチル、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、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチル、フタル酸モノエチル、フタル酸ジメチル、フタル酸メチルエチル、フタル酸ジエチル、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−ヘキシル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジn−オクチル、フタル酸ジ(2−エチルヘキシル)、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジシクロヘキシル、フタル酸ジフェニル等を挙げることができる。 Examples of the esters include mono- or polyvalent carboxylic acid esters, and examples thereof include saturated aliphatic carboxylic acid esters, unsaturated aliphatic carboxylic acid esters, 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 acrylate, methyl methacrylate, ethyl benzoate, butyl benzoate, methyl toluate, toluyl Ethyl acetate, ethyl anisate, diethyl succinate, dibutyl succinate, diethyl malonate, dibutyl malonate, dimethyl maleate, dibutyl maleate, diethyl itaconate, dibutyl itaconate, monoethyl phthalate, dimethyl phthalate, methyl phthalate Ethyl, diethyl phthalate, di-n-propyl phthalate, diisopropyl phthalate, di-n-butyl phthalate, diisobutyl phthalate, dipentyl phthalate, di-n-hexyl phthalate, diheptyl phthalate, di-n-octyl phthalate, Diphthalic acid (2 Ethylhexyl), diisodecyl phthalate, dicyclohexyl phthalate, may be mentioned diphenyl phthalate.
ケトン類としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エチルブチルケトン、ジヘキシルケトン、アセトフエノン、ジフエニルケトン、ベンゾフェノン、シクロヘキサノン等が挙げられる。
窒素含有化合物としては、例えば、2,6−ジメチルピペリジン、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン等の2,6−置換ピペリジン類、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アミン、N,N,N’,N’−テトラエチルメチレンジアミン等の置換メチレンジアミン類、1,3−ジベンジルイミダゾリジン等の置換イミダゾリジン類等が挙げられる。好ましくは2,6−置換ピペリジン類である。
Examples of ketones include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethyl butyl ketone, dihexyl ketone, acetophenone, diphenyl ketone, benzophenone, and cyclohexanone.
Examples of the nitrogen-containing compound include 2,6-substituted piperidines such as 2,6-dimethylpiperidine, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 2,5-substituted piperidines, N, N, N ′. , N′-tetramethylmethylenediamine, substituted methylenediamines such as N, N, N ′, N′-tetraethylmethylenediamine, and substituted imidazolidines such as 1,3-dibenzylimidazolidine. Preferred are 2,6-substituted piperidines.
電子供与性化合物(γ)として特に好ましくは、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、シクロヘキシルエ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、tert−ブチルエチルジメトキシシラン、tert−ブチル−n−プロピルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニ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−ジオキソラン、1,3−ジオキサン、2,6−ジメチルピペリジン、2,2,6,6−テトラメチルピペリジンである。 The electron donating compound (γ) is particularly preferably cyclohexylmethyldimethoxysilane, cyclohexylethyldimethoxysilane, diisopropyldimethoxysilane, tert-butylethyldimethoxysilane, tert-butyl-n-propyldimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, diphenyldimethoxy. Silane, dicyclobutyldimethoxysilane, dicyclopentyldimethoxysilane, 1,3-dioxolane, 1,3-dioxane, 2,6-dimethylpiperidine, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine.
本発明で用いられる重合用触媒は、前記の固体触媒成分(α)および有機アルミニウム化合物(β)を、また必要に応じて電子供与性化合物(γ)を接触させて得られる。ここでいう接触とは、触媒成分(α)および(β)(必要に応じて(γ))が接触し、触媒が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が好ましい。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。 The polymerization catalyst used in the present invention is obtained by bringing the solid catalyst component (α) and the organoaluminum compound (β) into contact with the electron donating compound (γ) as necessary. The term “contact” as used herein may be by any means as long as the catalyst components (α) and (β) (if necessary (γ)) are in contact with each other and a catalyst is formed. A method of mixing and contacting each of them without dilution, a method of separately supplying them to the polymerization tank and bringing them into contact with each other in the polymerization tank can be employed. As a method of supplying each catalyst component to the polymerization tank, it is preferable to supply the catalyst components in an inert gas such as nitrogen or argon in the absence of moisture. Each catalyst component may be supplied in contact with any two components in advance.
前記の触媒存在下にエチレン・α−オレフィン共重合体(A)の重合を行うことが可能であるが、このような重合(本重合)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。 The ethylene / α-olefin copolymer (A) can be polymerized in the presence of the catalyst, but the prepolymerization described below may be performed before such polymerization (main polymerization). Absent.
予備重合は通常、固体触媒成分(α)および有機アルミニウム化合物(β)の存在下、少量のオレフィンを供給して実施され、スラリー状態で行うのが好ましい。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、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、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オレフィンを用いることができる。 The prepolymerization is usually carried out by supplying a small amount of olefin in the presence of the solid catalyst component (α) and the organoaluminum compound (β), and is preferably carried out in a slurry state. Examples of the solvent used for the slurry include inert hydrocarbons such as propane, butane, isobutane, pentane, isopentane, hexane, heptane, octane, cyclohexane, benzene, and toluene. Further, when slurrying, a liquid olefin can be used instead of a part or all of the inert hydrocarbon solvent.
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。
また、予備重合されるオレフィンの量は、固体触媒成分1gあたり通常0.01〜1000gであり、好ましくは0.05〜500gであり、特に好ましくは0.1〜200gである。
The amount of the organoaluminum compound used in the prepolymerization can be selected in a wide range such as 0.5 to 700 mol per mol of titanium atom in the solid catalyst component, but preferably 0.8 to 500 mol. Particularly preferred is 1 to 200 mol.
The amount of olefin to be prepolymerized is usually 0.01 to 1000 g, preferably 0.05 to 500 g, particularly preferably 0.1 to 200 g, per 1 g of the solid catalyst component.
予備重合を行う際のスラリー濃度としては、好ましくは1〜500g−固体触媒成分/L−溶媒であり、特に好ましくは3〜300g−固体触媒成分/L−溶媒である。予備重合温度としては、好ましくは−20〜100℃であり、特に好ましくは0〜80℃である。また、予備重合中の気相部でのオレフィンの分圧としては、好ましくは1kPa〜2MPaであり、特に好ましくは10kPa〜1MPaであるが、予備重合の圧力、温度において液状であるオ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15時間である。 The slurry concentration at the time of prepolymerization is preferably 1 to 500 g-solid catalyst component / L-solvent, particularly preferably 3 to 300 g-solid catalyst component / L-solvent. The prepolymerization temperature is preferably -20 to 100 ° C, particularly preferably 0 to 80 ° C. Further, the partial pressure of the olefin in the gas phase during the prepolymerization is preferably 1 kPa to 2 MPa, and particularly preferably 10 kPa to 1 MPa, but for the olefin that is liquid at the prepolymerization pressure and temperature, This is not the case. The prepolymerization time is not particularly limited, but is usually 2 minutes to 15 hours.
予備重合を実施する際、固体触媒成分(α)、有機アルミニウム化合物(β)、オ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(β)を接触させておいた後オレフィンを供給する方法、固体触媒成分(α)とオレフィンを接触させておいた後有機アルミニウム化合物(β)を供給する方法等のいずれの方法を用いてもよい。また、オレフィンの供給方法としては、重合槽内が所定の圧力になるように保持しながら順次オレフィンを供給する方法、あるいは所定のオ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−オレフィン共重合体は、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α−オレフィンとの分圧の総和に対する水素の分圧は、通常0.10以下であり、好ましくは0.05以下であり、特に好ましくは0.02以下である。 As a method of supplying the solid catalyst component (α), the organoaluminum compound (β), and the olefin during the prepolymerization, the solid catalyst component (α) and the organoaluminum compound (β) are contacted and then the olefin. Any method may be used, such as a method of supplying the organic aluminum compound (β) after the solid catalyst component (α) and the olefin are brought into contact with each other. In addition, as a method for supplying olefin, either a method of sequentially supplying olefin while maintaining the inside of the polymerization tank at a predetermined pressure, or a method of supplying all of the predetermined amount of olefin first is used. Good. In general, a chain transfer agent such as hydrogen is added to adjust the molecular weight, but the ethylene-α-olefin copolymer in the present invention has little or no chain transfer agent such as hydrogen. It can be produced by polymerization under conditions. Specifically, the partial pressure of hydrogen relative to the sum of the partial pressures of hydrogen, ethylene, and α-olefin is usually in the gas phase part of the slurry upper surface in slurry polymerization and in the gas phase part in gas phase polymerization. It is 0.10 or less, preferably 0.05 or less, particularly preferably 0.02 or less.
有機アルミニウム化合物(β)の存在下、固体触媒成分(α)を少量のオレフィ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(γ)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(γ)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0.01〜400モル、好ましくは0.02〜200モル、特に好ましくは、0.03〜100モルであり、有機アルミニウム化合物(β)に対し、通常0.003〜5モル、好ましくは0.005〜3モル、特に好ましくは0.01〜2モルである。予備重合の際の電子供与性化合物(γ)の供給方法は特に限定されず、有機アルミニウム化合物(β)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オレフィンは、本重合で使用されるオレフィンと同じであっても異なっていてもよい。 When the solid catalyst component (α) is prepolymerized with a small amount of olefin in the presence of the organoaluminum compound (β), an electron donating compound (γ) may coexist if necessary. The electron donating compound used is a part or all of the electron donating compound (γ). The amount used is usually 0.01 to 400 mol, preferably 0.02 to 200 mol, particularly preferably 0.03 to 100 mol, per 1 mol of titanium atom contained in the solid catalyst component (α). Yes, with respect to the organoaluminum compound (β), it is usually 0.003 to 5 mol, preferably 0.005 to 3 mol, particularly preferably 0.01 to 2 mol. The method for supplying the electron donating compound (γ) during the preliminary polymerization is not particularly limited, and may be supplied separately from the organoaluminum compound (β) or may be supplied in contact with the organic aluminum compound (β). Further, the olefin used in the prepolymerization may be the same as or different from the olefin used in the main polymerization.
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(α)、有機アルミニウム化合物(β)からなる重合用触媒の存在下に、エチレンと、炭素原子数4〜8のα−オ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することができる。 After performing prepolymerization as described above, or without performing prepolymerization, in the presence of the polymerization catalyst comprising the above-described solid catalyst component (α) and organoaluminum compound (β), ethylene and carbon atoms One or more monomers selected from α-olefins of several 4 to 8 can be copolymerized.
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、1〜1000モルのごとく広範囲に選ぶことができるが、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(γ)を使用する場合、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0.1〜2000モルであり、好ましくは0.3〜1000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0.001〜5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0.01〜1モルである。
The amount of the organoaluminum compound used in the main polymerization can usually be selected in a wide range such as 1 to 1000 mol per 1 mol of the titanium atom in the solid catalyst component (α), particularly preferably in the range of 5 to 600 mol. It is.
Moreover, when using an electron-donating compound ((gamma)) at the time of this superposition | polymerization, it is 0.1-2000 mol normally with respect to 1 mol of titanium atoms contained in a solid catalyst component ((alpha)), Preferably 0.3- 1000 mol, particularly preferably 0.5 to 800 mol, and usually 0.001 to 5 mol, preferably 0.005 to 3 mol, particularly preferably 0.01 to mol of the organoaluminum compound. ~ 1 mole.
本重合は、通常−30〜300℃までにわたって実施することができるが、好ましくは20〜180℃であり、より好ましくは40〜100℃である。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〜10MPaであり、好ましくは200kPa〜5MPa程度の圧力が採用される。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、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の不活性炭化水素溶媒によるスラリー重合もしくは溶液重合、重合温度において液状のオ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。
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が好ましく、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−オレフィン共重合体の極限粘度を調整する。
Although this superposition | polymerization can be implemented over -30-300 degreeC normally, Preferably it is 20-180 degreeC, More preferably, it is 40-100 degreeC. Although it does not specifically limit regarding a polymerization pressure, From a viewpoint of being industrial and economical, generally it is a normal pressure-10MPa, Preferably the pressure of about 200kPa-5MPa is employ | adopted. As the polymerization method, either batch type or continuous type is possible. Various distributions (molecular weight distribution, comonomer composition distribution, etc.) can be imparted by continuously passing through a plurality of polymerization stages or reactors having different polymerization conditions. In addition, slurry polymerization or solution polymerization using an inert hydrocarbon solvent such as propane, butane, isobutane, pentane, hexane, heptane, and octane, bulk polymerization using a liquid olefin as a medium at the polymerization temperature, or gas phase polymerization is also possible.
In 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, and the ethylene / α-olefin copolymer obtained by adjusting the temperature and time of the main polymerization is preferable. Adjust the intrinsic viscosity of the coalescence.
本発明の多孔性フィルムを形成するポリオレフィン系樹脂は、前記エチレン・α−オレフィン共重合体(A)100重量部と、該エチレン・α−オレフィン共重合体(A)100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ィン(B)を5〜100重量部含むことが好ましく、10〜70重量部含むことがさらに好ましい。エチレン・α−オレフィン共重合体(A)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(B)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(B)の重量平均分子量は、GPC(ゲルパーミエーショ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GPC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、GPC測定において使用する溶媒はo−ジクロロベンゼンであり、測定温度は140℃である。 The polyolefin-based resin forming the porous film of the present invention has a weight average of 100 parts by weight of the ethylene / α-olefin copolymer (A) and 100 parts by weight of the ethylene / α-olefin copolymer (A). It is preferable that 5-100 weight part of low molecular weight polyolefin (B) with a molecular weight of 10,000 or less is included, and it is further more preferable that 10-70 weight part is included. A polyolefin resin containing an ethylene / α-olefin copolymer (A) and a low molecular weight polyolefin (B) having a weight average molecular weight of 10,000 or less has good stretchability, and a porous film formed by the production method of the present invention described later. It is suitable when manufacturing. The weight average molecular weight of the low molecular weight polyolefin (B) is measured by GPC (gel permeation chromatography), and the content (% by weight) of each component can be obtained by integration of a molecular weight distribution curve obtained by GPC measurement. In many cases, the solvent used in the GPC measurement is o-dichlorobenzene, and the measurement temperature is 140 ° C.
本発明で用いられる低分子量ポリオレフィン(B)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・α−オレフィン共重合体)、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−プロピレン共重合体等のポリプロピレン系樹脂、ポリ(4 −メチルペンテン−1)、ポリ(ブテン−1)およびエチレン−酢酸ビニル共重合体のワックスなどが挙げられる。本発明の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、低分子量ポリオレフィン(B)は25℃で固体状のワックスであることが好ましい。このような低分子量ポリオレフィン(B)は、多孔性フィルム中に残存しても電池特性に悪影響を及ぼし難い。 Specific examples of the low molecular weight polyolefin (B) used in the present invention include polyethylene resins such as low density polyethylene, linear polyethylene (ethylene / α-olefin copolymer) and high density polyethylene, polypropylene, and ethylene-propylene copolymer. Examples thereof include polypropylene resins such as polymers, waxes of poly (4-methylpentene-1), poly (butene-1), and ethylene-vinyl acetate copolymers. When the porous film of the present invention is used as a battery separator, the low molecular weight polyolefin (B) is preferably a wax that is solid at 25 ° C. Even if such low molecular weight polyolefin (B) remains in the porous film, it is difficult to adversely affect the battery characteristics.
本発明における多孔性フィルムの無孔化開始温度は、該多孔性フィルムを用いて内部抵抗測定を行った場合に、100Ωに到達するときの温度か、最高抵抗値の1/100の抵抗値となるときの温度のいずれか低い温度とする。またシャットダウン温度とは、内部抵抗測定を行った場合に1000Ωに到達するときの温度とする。本発明の多孔性フィルムは、無孔化開始温度が110℃以上であり、かつシャットダウン温度が130℃以下であることが好ましい。このような本発明の多孔性フィルムは、使用温度ではイオンの透過性を確保でき、使用温度を超えて温度が上昇した場合には、低温でかつ速やかに電流を遮断することができるため、電池用セパレータ、とりわけ非水系電池用セパレータとして好適に用いることができる。 The non-porous start temperature of the porous film in the present invention is the temperature at which it reaches 100Ω when the internal resistance is measured using the porous film, or a resistance value that is 1/100 of the maximum resistance value. The lower temperature of the temperature at which Further, the shutdown temperature is a temperature at which 1000Ω is reached when the internal resistance is measured. The porous film of the present invention preferably has a non-porous start temperature of 110 ° C. or higher and a shutdown temperature of 130 ° C. or lower. Such a porous film of the present invention can ensure ion permeability at the use temperature, and when the temperature rises beyond the use temperature, the current can be cut off at a low temperature and quickly. It can be suitably used as a separator for a battery, particularly as a separator for a non-aqueous battery.
本発明の多孔性フィルムは、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50〜1000秒/100ccであることが好ましく、50〜200秒/100ccであることがさらに好ましい。 The porous film of the present invention preferably has an air permeability of 50 to 1000 seconds / 100 cc from the viewpoint of being able to quickly interrupt current at low temperature and ion permeability, and is preferably 50 to 200 seconds / More preferably, it is 100 cc.
数々の多孔性フィルムの孔構造とシャットダウン温度の関係について鋭意検討した結果、多孔性フィルムの孔径と膜厚、および樹脂の融点がシャットダウン温度に深く影響を与えていることを見出した。例えば、孔径が小さく、膜厚が厚く、樹脂の融点が低い程シャットダウン温度が低くなる。
本発明では、これらの実験事実から統計的手法を用いて、シャットダウン温度を130℃より低くするための孔径、膜厚、融点との関係式を見出した。
即ち、本発明の多孔性フィルムの膜厚y(μm)、バブルポイント法で測定される孔径d(μm)および該多孔性フィルムを形成するポリオレフィン系樹脂に含まれるエチレン・α−オレフィン共重合体(A)の融点Tm(℃)は、下記式を満たすことが好ましい。
Tm+(850×d÷y)<130
上記式を満たす多孔性フィルムは電流遮断機能に優れ、該フィルムをセパレータとして用いた電池が使用温度を越えた場合に、直ちにシャットダウン可能なフィルムとなる。
As a result of intensive studies on the relationship between the pore structure and the shutdown temperature of a number of porous films, it was found that the pore diameter and film thickness of the porous film and the melting point of the resin have a profound effect on the shutdown temperature. For example, the smaller the hole diameter, the larger the film thickness, and the lower the melting point of the resin, the lower the shutdown temperature.
In the present invention, from these experimental facts, a statistical method was used to find a relational expression between the pore diameter, the film thickness, and the melting point for making the shutdown temperature lower than 130 ° C.
That is, the film thickness y (μm) of the porous film of the present invention, the pore diameter d (μm) measured by the bubble point method, and the ethylene / α-olefin copolymer contained in the polyolefin resin forming the porous film The melting point Tm (° C.) of (A) preferably satisfies the following formula.
Tm + (850 × d ÷ y) <130
A porous film satisfying the above formula has an excellent current blocking function, and can be immediately shut down when a battery using the film as a separator exceeds the operating temperature.
本発明の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7-29563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7-304110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が挙げられる。本発明の多孔性フィルムが、エチレン・α−オレフィン共重合体(A)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(B)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)エチレンから誘導される構成単位と、炭素原子数4〜8のα−オ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からなるエチレン・α−オレフィン共重合体であって、極限粘度[η]が9.0〜15.0dl/gであり、融点Tmが115℃以上130℃未満であり、Tm≦0.54×[η]+114を満たし、かつ冷キシレン可溶部(CXS)の含有量が3重量%以下であるエチレン・α−オレフィン共重合体(A)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ィン(B)5〜100重量部と、平均粒子径が0.5μm以下である無機充填剤(C)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)エチレンから誘導される構成単位と、炭素原子数4〜8のα−オ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からなるエチレン・α−オレフィン共重合体であって、極限粘度[η]が9.0〜15.0dl/gであり、融点Tmが115℃以上130℃未満であり、Tm≦0.54×[η]+114を満たし、かつ冷キシレン可溶部(CXS)の含有量が3重量%以下であるエチレン・α−オレフィン共重合体(A)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ィン(B)5〜100重量部と、平均粒子径が0.5μm以下である無機充填剤(C)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の膜厚の均一性の観点から、前者の方法、すなわちシート中の無機充填剤(C)を除去した後延伸する方法により多孔性フィルムを製造することが好ましい。
The method for producing the porous film of the present invention is not particularly limited. For example, as described in JP-A-7-29563, a plasticizer is added to a polyolefin resin to form a film, and then the plasticizer Using a film made of a polyolefin resin produced by a known method as described in JP-A-7-304110, and a structurally weak amorphous part of the film is removed. A method of selectively stretching to form micropores can be mentioned. When the porous film of the present invention is formed from a polyolefin-based resin containing an ethylene / α-olefin copolymer (A) and a low molecular weight polyolefin (B) having a weight average molecular weight of 10,000 or less, the production cost is low. From a viewpoint, it is preferable to manufacture by the method as shown below. That is,
(1) An ethylene / α-olefin copolymer comprising a structural unit derived from ethylene and a structural unit derived from one or more monomers selected from α-olefins having 4 to 8 carbon atoms. The intrinsic viscosity [η] is 9.0 to 15.0 dl / g, the melting point Tm is 115 ° C. or higher and lower than 130 ° C., Tm ≦ 0.54 × [η] +114 is satisfied, and the cold xylene soluble part (CXS ) Of ethylene / α-olefin copolymer (A) having a content of 3% by weight or less, 5-100 parts by weight of low molecular weight polyolefin (B) having a weight average molecular weight of 10,000 or less, and an average particle size Step of obtaining a polyolefin resin composition by kneading 100 to 400 parts by weight of an inorganic filler (C) having a particle size of 0.5 μm or less (2) Step of molding a sheet using the polyolefin resin composition (3 ) Process ( 2) a step of removing the inorganic filler from the sheet obtained in (2), (4) a method comprising a step of stretching the sheet obtained in step (3) to form a porous film, or (1) derived from ethylene And an ethylene / α-olefin copolymer comprising a structural unit derived from one or more monomers selected from α-olefins having 4 to 8 carbon atoms, wherein the intrinsic viscosity [η] is 9.0 to 15.0 dl / g, melting point Tm is 115 ° C. or higher and lower than 130 ° C., Tm ≦ 0.54 × [η] +114 is satisfied, and content of cold xylene soluble part (CXS) is 3 wt. % Ethylene / α-olefin copolymer (A) 100 parts by weight, low molecular weight polyolefin (B) 5 to 100 parts by weight with a weight average molecular weight of 10,000 or less, and an average particle size of 0.5 μm or less. Inorganic filler (C) 100-4 Step of obtaining a polyolefin resin composition by kneading 00 parts by weight (2) Step of molding a sheet using the polyolefin resin composition (3) Step of stretching the sheet obtained in step (2) ( 4) A method including a step of removing the inorganic filler (C) from the stretched sheet obtained in the step (3) to obtain a porous film. From the viewpoint of uniformity of the film thickness of the obtained porous film, it is preferable to produce the porous film by the former method, that is, the method of stretching after removing the inorganic filler (C) in the sheet.
無機充填剤(C)を除去して得られる多孔性フィルムには、無機充填剤(C)が100〜20000ppm程度残存していることが好ましい。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が、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が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。 It is preferable that about 100 to 20000 ppm of the inorganic filler (C) remains in the porous film obtained by removing the inorganic filler (C). When 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 when the polyolefin resin constituting the porous sheet is melted. Moreover, the 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, but it is thought that the film is hardly crushed in the film thickness direction due to the trace amount of filler remaining in the film.
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(C)は、平均粒子径(直径)が0.5μm以下であることが好ましく、0.2μm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(C)の平均粒子径とは、該無機充填剤(C)のSEM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SEM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(μm)とする。 From the viewpoint of the strength and ion permeability of the porous film, the inorganic filler (C) used preferably has an average particle diameter (diameter) of 0.5 μm or less, and more preferably 0.2 μm or less. In addition, the average particle diameter of the inorganic filler (C) in this invention is a value calculated | required by the SEM photograph of this inorganic filler (C). Specifically, it is observed with a scanning electron microscope SEM at 30000 times, the diameter of 100 particles is measured, and the average is taken as the average particle diameter (μm).
無機充填剤(C)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、水酸化カルシウム、硫酸カルシウム、珪酸、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が挙げられる。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。微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が好ましい。 As the inorganic filler (C), calcium carbonate, magnesium carbonate, barium carbonate, zinc oxide, calcium oxide, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, calcium sulfate, silicic acid, zinc oxide, calcium chloride, sodium chloride, Examples thereof include magnesium sulfate. These inorganic fillers can be removed from the sheet or film with an acid or alkaline solution. In the present invention, it is preferable to use calcium carbonate because it is easy to obtain a fine particle size.
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オ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、バンバリーミキサー、一軸押出機、二軸押出機などを用いて混合し、ポリオレフィ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い。 The method for producing the polyolefin resin composition is not particularly limited, but a material for constituting the polyolefin resin composition such as a polyolefin resin or an inorganic filler is mixed with an apparatus such as a roll, a Banbury mixer, a single screw extruder, a twin screw extruder. Etc. are mixed to obtain a polyolefin resin composition. When mixing the materials, additives such as fatty acid esters, stabilizers, antioxidants, ultraviolet absorbers and flame retardants may be added as necessary.
本発明で用いるポリオレフィン系樹脂組成物からなるシー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、カレンダー加工、T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とができる。より膜厚精度の高いシートが得られることから、下記の方法により製造することが好ましい。 The manufacturing method of the sheet | seat which consists of polyolefin resin composition used by this invention is not specifically limited, It can manufacture by sheet forming methods, such as an inflation process, a calendar process, T-die extrusion process, and a Skyf method. Since a sheet with higher film thickness accuracy can be obtained, it is preferable to produce the sheet by the following method.
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、ポリオレフィ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)℃以上であることが好ましい。また表面温度の上限は、(融点+30)℃以下であることが好ましく、(融点+20)℃以下であることがさらに好ましい。一対の回転成形工具としては、ロールやベルトが挙げられる。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±5%以内程度であればよい。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。 A preferred method for producing a sheet comprising a polyolefin resin composition is a polyolefin resin composition 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. This is a method of rolling a product. The surface temperature of the rotary forming tool is preferably (melting point + 5) ° C. or higher. The upper limit of the surface temperature is preferably (melting point + 30) ° C. or less, and more preferably (melting point + 20) ° C. or less. Examples of the pair of rotary forming tools include a roll and a belt. The peripheral speeds of the two rotary forming tools do not necessarily have to be exactly the same peripheral speed, and the difference between them may be about ± 5% or less. By producing a porous film using a film obtained by such a method, a porous film excellent in strength, ion permeation, air permeability and the like can be obtained. Moreover, you may use what laminated | stacked the sheet | seat of the single layer obtained by the above methods for manufacture of a porous film.
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、一旦ペレット化したポリオレフィン系樹脂組成物を用いてもよい。 When a polyolefin resin composition is rolled with a pair of rotary molding tools, the polyolefin resin composition discharged in a strand form from an extruder may be directly introduced between the pair of rotary molding tools, and once pelletized. The polyolefin resin composition may be used.
ポリオレフィン系樹脂組成物からなるシー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2〜12倍が好ましく、より好ましくは4〜10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、80〜115℃で行うことが好ましい。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イオ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ィン系樹脂の融点未満の温度であることが好ましい。 When stretching a sheet made of a polyolefin resin composition or a sheet from which the inorganic filler has been removed, a tenter, a roll, an autograph or the like can be used. In view of air permeability, 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 115 ° 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. Moreover, it is preferable to heat set after extending | stretching. The heat set temperature is preferably a temperature below the melting point of the polyolefin resin.
本発明では、前記したような方法で得られ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の少なくとも片面に、耐熱樹脂層を積層した多孔性フィルムとすることができる。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。このような耐熱樹脂層を有する多孔性フィルムは、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、非水電解液電池用セパレータ、特にリチウムイオン2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。 In this invention, it can be set as the porous film which laminated | stacked the heat resistant resin layer on the at least single side | surface of the porous film formed from the polyolefin-type resin obtained by an above described method. The heat resistant resin layer may be provided on one side of the porous film, or may be provided on both sides. A porous film having such a heat-resistant resin layer is excellent in film thickness uniformity, heat resistance, strength, and air permeability (ion permeability). Therefore, a separator for a non-aqueous electrolyte battery, particularly a lithium ion secondary battery. It can be suitably used as a separator for a printer.
前記耐熱樹脂層を構成する耐熱樹脂としては、主鎖に窒素原子を含む重合体が好ましく、特に芳香族環を含むものが耐熱性の観点から好ましい。例えば、芳香族ポリアミド(以下、「アラミド」ということがある)、芳香族ポリイミド(以下、「ポリイミド」ということがある)、芳香族ポリアミドイミドなどがあげられる。アラミドとしては、例えばメタ配向芳香族ポリアミドとパラ配向芳香族ポリアミド(以下、「パラアラミド」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アラミドが好ましい。 The heat-resistant resin constituting the heat-resistant resin layer is preferably a polymer containing a nitrogen atom in the main chain, and particularly preferably contains an aromatic ring from the viewpoint of heat resistance. For example, aromatic polyamide (hereinafter sometimes referred to as “aramid”), aromatic polyimide (hereinafter sometimes referred to as “polyimide”), aromatic polyamideimide and the like can be mentioned. Examples of the aramid include meta-oriented aromatic polyamide and para-oriented aromatic polyamide (hereinafter sometimes referred to as “para-aramid”), and it is easy to form a porous heat-resistant resin layer having a uniform film thickness and excellent air permeability. Therefore, para-aramid is preferable.
パラアラミドとは、パラ配向芳香族ジア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’−ビフェニレン、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(パラベンズアミド、ポリ(4、4’−ベンズアニリドテレフタルアミド)、ポリ(パラフェニレン−4、4’−ビフェニレンジカルボン酸アミド)、ポリ(パラフェニレン−2、6−ナフタレンジカルボン酸アミド)、ポリ(2−クロロ−パラフェニ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/2、6−ジクロロパラフェニレンテレフタルア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アラミドが例示される。 Para-aramid 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 equivalent thereto (for example, 4, 4′- Biphenylene, 1,5-naphthalene, 2,6-naphthalene and the like, which are substantially composed of repeating units bonded in the opposite direction (orientation positions extending coaxially or in parallel). Specifically, poly (paraphenylene terephthalamide), poly (parabenzamide, poly (4,4′-benzanilide terephthalamide), poly (paraphenylene-4,4′-biphenylenedicarboxylic amide), poly (para Para-oriented or para-oriented, such as phenylene-2,6-naphthalenedicarboxylic acid amide), poly (2-chloro-paraphenylene terephthalamide), paraphenylene terephthalamide / 2,6-dichloroparaphenylene terephthalamide copolymer The para-aramid which has a structure according to is illustrated.
耐熱樹脂層を設ける際には、通常耐熱樹脂を溶媒に溶かして塗工液として用いる。耐熱樹脂がパラアラミドである場合、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−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、テトラメチルウレア等があげられるが、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1.0dl/g〜2.8dl/gの耐熱樹脂であることが好ましく、さらには固有粘度1.7dl/g〜2.5dl/gであることが好ましい。固有粘度が1.0dl/g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2.8dl/g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%であることが好ましい。
When providing the heat resistant resin layer, the heat resistant resin is usually dissolved in a solvent and used as a coating solution. When the heat-resistant resin is para-aramid, a polar amide solvent or a polar urea solvent can be used as the solvent. Specifically, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl Examples include, but are not limited to, 2-pyrrolidone and tetramethylurea.
From the viewpoint of coatability, the heat resistant resin is preferably a heat resistant resin having an intrinsic viscosity of 1.0 dl / g to 2.8 dl / g, and more preferably an intrinsic viscosity of 1.7 dl / g to 2.5 dl / g. Is preferred. If the intrinsic viscosity is less than 1.0 dl / g, the strength of the formed heat-resistant resin layer may be insufficient. If the intrinsic viscosity exceeds 2.8 dl / g, it may be difficult to obtain a stable heat-resistant resin-containing coating solution. The intrinsic viscosity as used herein 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 value serving as a so-called molecular weight index. From the viewpoint of coating properties, the heat-resistant resin concentration in the coating solution is preferably 0.5 to 10% by weight.
耐熱樹脂としてパラアラミドを用いる場合、パラアラミドの溶媒への溶解性を改善する目的で、パラア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が好ましい。具体例としては、塩化リチウムまたは塩化カルシウムがあげられるが、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アミド基1.0モル当たり0.5〜6.0モルの範囲が好ましく、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、生成するパラア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、パラア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が極性ア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。 When para-aramid is used as the heat-resistant resin, it is preferable to add an alkali metal or alkaline earth metal chloride during para-aramid polymerization for the purpose of improving the solubility of para-aramid in a solvent. Specific examples include lithium chloride or calcium chloride, but are not limited thereto. The amount of the chloride added to the polymerization system is preferably in the range of 0.5 to 6.0 mol, more preferably in the range of 1.0 to 4.0 mol, per 1.0 mol of the amide group produced by condensation polymerization. . If the chloride is less than 0.5 mol, the solubility of the resulting para-aramid may be insufficient, and if it exceeds 6.0 mol, the amount of chloride dissolved in the solvent may be substantially exceeded, which may not be preferable. is there. In general, if the alkali metal or alkaline earth metal chloride is less than 2% by weight, the solubility of para-aramid may be insufficient. If it exceeds 10% by weight, the alkali metal or alkaline earth metal chloride may be insufficient. May not dissolve in polar organic solvents such as polar amide solvents or polar urea solvents.
本発明に用いられるポリイミドとしては、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イミドが好ましい。該二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’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、3、3’、4、4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2、2’−ビス(3、4―ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、3、3’、4、4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物などがあげられる。該ジアミンの具体例としては、オキシジアニリン、パラフェニレンジアミン、ベンゾフェノンジアミン、3、3’−メチレンヂアニリン、3、3’−ジアミノベンソフェノン、3、3’−ジアミノジフェニルスルフォン、1、5’−ナフタレンジアミンなどがあげられるが、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が好適に使用できる。このようなポリイミドとしては、例えば、3、3’、4、4’−ジフェニルスルホンテトラカ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イミドがあげられる。ポリイミドを溶解させる極性有機溶媒としては、ア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、クレゾール、およびo−クロロフェノール等が好適に使用できる。 The polyimide used in the present invention is preferably a wholly aromatic polyimide produced by condensation polymerization of an aromatic dianhydride and a diamine. Specific examples of the dianhydride include pyromellitic dianhydride, 3, 3 ′, 4, 4′-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, 3, 3 ′, 4, 4′-benzophenone tetracarboxylic acid. And acid dianhydrides, 2,2′-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, and the like. Specific examples of the diamine include oxydianiline, paraphenylenediamine, benzophenone diamine, 3,3′-methylenedianiline, 3,3′-diaminobenzophenone, 3,3′-diaminodiphenylsulfone, 1,5 '-Naphthalenediamine and the like can be mentioned, but the present invention is not limited to these. In the present invention, a polyimide soluble in a solvent can be suitably used. An example of such a polyimide is a polycondensate polyimide of 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride and an aromatic diamine. As a polar organic solvent for dissolving polyimide, dimethyl sulfoxide, cresol, o-chlorophenol, and the like can be suitably used in addition to those exemplified as a solvent for dissolving aramid.
本発明において耐熱樹脂層を形成するために用いる塗工液は、セラミックス粉末を含有することが特に好ましい。任意の耐熱樹脂濃度の溶液にセラミックス粉末が添加された塗工液を用いて耐熱樹脂層を形成することにより、膜厚が均一で、かつ微細な多孔質である耐熱樹脂層を形成することができる。またセラミックス粉末の添加量によって、透気度を制御することができる。本発明におけるセラミックス粉末は、多孔性フィルムの強度や耐熱樹脂層表面の平滑性の点より、一次粒子の平均粒子径が1.0μm以下であることが好ましく、0.5μm以下であることがより好ましく、0.1μm以下であることがさらに好ましい。該一次粒子の平均粒子径は、電子顕微鏡により得た写真を、粒子径計測器で解析する方法により測定される。セラミックス粉末の含有量は、多孔性フィルム中1重量%以上95重量%以下であることが好ましく、5重量%以上50重量%以下であることがより好ましい。多孔性フィルム中のセラミックス粉末含有量が少なすぎると、得られる多孔性フィルムを電池用セパレータとして用いる場合、イオン透過性が十分でない場合があり、多すぎるとフィルムが脆くなり、取り扱いが難しくなる場合がある。使用するセラミックス粉末の形状は、特に限定はなく、球状でもランダムな形状でも使用できる。 In the present invention, the coating liquid used for forming the heat-resistant resin layer particularly preferably contains ceramic powder. By forming a heat-resistant resin layer using a coating solution in which ceramic powder is added to a solution having an arbitrary heat-resistant resin concentration, it is possible to form a heat-resistant resin layer having a uniform and fine porous film thickness. it can. The air permeability can be controlled by the amount of ceramic powder added. In the ceramic powder according to the present invention, the average particle diameter of the primary particles is preferably 1.0 μm or less, more preferably 0.5 μm or less, from the viewpoint of the strength of the porous film and the smoothness of the heat resistant resin layer surface. Preferably, it is 0.1 μm or less. The average particle diameter of the primary particles is measured by a method of analyzing a photograph obtained by an electron microscope with a particle diameter measuring instrument. The content of the ceramic powder is preferably 1% by weight or more and 95% by weight or less in the porous film, and more preferably 5% by weight or more and 50% by weight or less. If the ceramic powder content in the porous film is too low, the resulting porous film may be insufficient in ion permeability when used as a battery separator, and if too high, the film becomes brittle and difficult to handle. There is. The shape of the ceramic powder to be used is not particularly limited, and can be spherical or random.
本発明におけるセラミックス粉末としては、電気絶縁性の金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物等からなるセラミックス粉末があげられ、例えばアルミナ、シリカ、二酸化チタンまたは酸化ジルコニウム等の粉末が好ましく用いられる。上記セラミックス粉末は、単独で用いてもよいし、2種以上を混合したり、粒径の異なる同種あるいは異種のセラミックス粉末を任意に混合して用いることもできる。 Examples of the ceramic powder in the present invention include ceramic powders made of electrically insulating metal oxides, metal nitrides, metal carbides, and the like. For example, powders of alumina, silica, titanium dioxide, zirconium oxide or the like are preferably used. The ceramic powders may be used alone, or two or more kinds may be mixed, or the same kind or different kinds of ceramic powders having different particle diameters may be arbitrarily mixed and used.
耐熱樹脂層の水銀圧入法で測定した平均孔径は、3μm以下が好ましく、1μm以下がさらに好ましい。平均孔径が3μmを超える場合には、耐熱樹脂層を有する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、30〜80体積%が好ましく、さらに好ましくは40〜70体積%である。空隙率が30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、80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、1〜15μmが好ましく、さらに好ましくは1〜10μmである。該厚みが1μm未満では、耐熱性についての効果が不十分である場合があり、15μmを超えると、耐熱樹脂層を有する多孔性フィルムを非水系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。 The average pore diameter measured by the mercury intrusion method of the heat resistant resin layer is preferably 3 μm or less, and more preferably 1 μm or less. When the average pore diameter exceeds 3 μm, when a porous film having a heat-resistant resin layer is used as a battery separator, a short circuit is likely to occur when carbon powder, which is the main component of the positive electrode or the negative electrode, or a small piece thereof drops off. May cause problems. The porosity of the heat resistant resin layer is preferably 30 to 80% by volume, more preferably 40 to 70% by volume. When the porosity is less than 30% by volume, when the laminated porous film is used as a battery separator, the amount of electrolyte retained may be reduced. When the porosity exceeds 80% by volume, the strength of the heat-resistant resin layer is insufficient. There is a case. The heat-resistant resin layer has a thickness of preferably 1 to 15 μm, more preferably 1 to 10 μm. When the thickness is less than 1 μm, the effect on heat resistance may be insufficient. When the thickness exceeds 15 μm, the thickness is large when a porous film having a heat-resistant resin layer is used as a separator for nonaqueous batteries. In some cases, it is difficult to achieve a high electric capacity.
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、セラミックス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が、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、セラミックス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100重量部を含む極性有機溶媒溶液に、該耐熱樹脂100重量部に対しセラミックス粉末を1〜1500重量部分散したスラリー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2001−316006号公報に記載の塗工装置および特開2001−23602号公報に記載の方法により連続的に塗工することが好ましい。
As a method of laminating a heat-resistant resin layer on a porous film formed from a polyolefin-based resin, a method of separately producing a heat-resistant resin layer and then laminating it with a porous film, ceramic powder and at least one surface of the porous film Although the method etc. which apply | coat the coating liquid containing a heat resistant resin and form a heat resistant resin layer are mentioned, the latter method is preferable from the surface of productivity. Specific examples of a method for forming a heat resistant resin layer by applying a coating liquid containing ceramic powder and a heat resistant resin on at least one surface of the porous film include the following steps.
(A) A slurry-like coating liquid is prepared by dispersing 1 to 1500 parts by weight of ceramic powder in 100 parts by weight of a heat-resistant resin in a polar organic solvent solution containing 100 parts by weight of a heat-resistant resin.
(B) The coating solution is applied to at least one surface of the porous film to form a coating film.
(C) 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 liquid is preferably applied continuously by a coating apparatus described in JP-A-2001-316006 and a method described in JP-A-2001-23602.
本発明の多孔性フィルムは、使用温度での透過性に優れ、かつ使用温度を越えた場合には低温で速やかにシャットダウン可能であり、非水系電池用セパレータとして好適である。また本発明の多孔性フィルムが耐熱樹脂層を有する場合は、耐熱性、強度、通気性(イオン透過性)にも優れ、非水系電池用セパレータ、特にリチウムイオン2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。 The porous film of the present invention is excellent in permeability at the use temperature and can be quickly shut down at a low temperature when the use temperature is exceeded, and is suitable as a separator for non-aqueous batteries. Further, when the porous film of the present invention has a heat-resistant resin layer, it is excellent in heat resistance, strength and air permeability (ion permeability), and is preferably used as a separator for non-aqueous batteries, particularly a lithium ion secondary battery separator. can do.
(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20ミリグラムを0.5モル/Lの硫酸47mlで分解し、これに過剰となる3重量%過酸化水素水3mlを加え、得られた液状サンプルの410nmの特性吸収を日立製ダブルビーム分光光度計U−2001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100ml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ー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30ミリグラムをN,N−ジメチルアセトアミド100ml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、マイクロメリティクス社製フローソーブII 2300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−オレフィン共重合体中のα−オレフィン含有量
「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)P590−594に記載の方法に従い、赤外線分光光度計(パーキンエルマー社製1600シリーズ)を用い、エチレンとα−オレフィンの特性吸収より検量線を用いて求め、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
JIS K−6721(1966)に従って測定した。
(5)エチレン・α−オレフィン共重合体の極限粘度[η]
135℃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135℃にて測定した。
(6)エチレン・α−オレフィン共重合体中のCXS量
5gの重合体を1000ミリリットルの沸騰キシレンに溶解させたのち、空冷し、25℃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(アドバンテック社製 No50)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5g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 D3417に従い、示差走査型熱量計(パーキンエルマー社製DiamondDSC)を用いて測定した。測定パン中の試験片を150℃で5分間保持し、5℃/分で150℃から20℃に冷却、20℃で2分間保持し、5℃/分で20℃から150℃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とした。融解曲線に複数のピークが存在する場合は、最も融解熱量ΔH(J /g)が大きいピーク温度を融点とした。
(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(μm)とした。
(9)ガーレー値
フィルムのガーレー値(秒/100cc)は、JIS P8117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 F316−86に準拠し、バブルポイント法により、Perm−Porometer(PMI社製)にて多孔質フィルムの平均細孔直径d(μm)を測定した。
(11)膜厚
JISK7130に準拠して測定した。
(12)突刺強度
多孔性フィルムを12mmΦのワッシャで固定し、ピンを200mm/minで突き刺したときの最大応力(gf)を該フィルムの突刺強度とした。ピンは、ピン径1mmΦ、先端0.5Rのものを使用した。
(13)内部抵抗測定
図2に示すようなシャットダウン測定用セル(以降セルと呼称)にてシャットダウン温度および無孔化開始温度を測定した。
6cm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ータ(8)にのせた。前記電極(10)上に配置されたスペーサ(11)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1kgf/cm2が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、エチレンカーボネイト30vol%:ジメチルカーボネイト35vol%:エチルメチルカーボネイト35vol%の混合溶液に、1mol/LのLiPF6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、1kHzでの抵抗値を測定した。また、セパレータ直下に熱電対(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2℃/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。1kHzでのインピーダンスが1000Ωに到達した時の温度をシャットダウン温度とした。また、100Ωに到達した時の温度か、最高抵抗値の1/100の抵抗値となったときの温度のいずれか低い温度を無孔化開始温度とした。
(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Alliance GPC2000型を使用した。その他の条件を以下に示す。
カラム :東ソー社製TSKgel GMHHR−H(S)HT 30cm×2、TSKgel GMH6 −HTL 30cm×2
移動相 :o−ジクロロベンゼン
検出器 :示差屈折計
流 速 :1.0mL/分
カラム温度:140℃
注入量 :500μL
試料30mgをo−ジクロロベンゼン20mLに145℃で完全に溶解した後、その溶液を孔径が0.45μmの焼結フィルターでろ過し、そのろ液を供給液とした。
(1) Composition analysis of solid sample such as solid catalyst component Titanium atom content is about 3 mg% hydrogen peroxide solution which decomposes about 20 milligrams of solid sample with 47 ml of 0.5 mol / L sulfuric acid and becomes excessive. 3 ml was added, and the characteristic absorption at 410 nm of the obtained liquid sample was measured using a Hitachi double beam spectrophotometer model U-2001, and was determined by a separately prepared calibration curve. The alkoxy group content is obtained 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 a gas chromatography internal standard method. Converted. The phthalate compound content was determined by dissolving about 30 milligrams of a solid sample in 100 ml of N, N-dimethylacetamide and then determining the amount of phthalate compound in the solution by an internal standard method of gas chromatography.
(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 Flowsorb II 2300 manufactured by Micromeritics.
(3) α-olefin content in ethylene / α-olefin copolymer Infrared spectrophotometry according to the method described in “Polymer Analysis Handbook” (edited by the Analytical Society of Japan, Polymer Analysis Research Conference) P590-594 Using a calibration curve from the characteristic absorption of ethylene and α-olefin using a total (Perkin Elmer 1600 series), it was expressed as the number of short chain branches (SCB) per 1000 carbon atoms.
(4) Bulk specific gravity of polymerization powder It measured according to JIS K-6721 (1966).
(5) Intrinsic viscosity [η] of ethylene / α-olefin copolymer
The polymer was dissolved in a tetralin solvent at 135 ° C. and measured at 135 ° C. using an Ubbelohde viscometer.
(6) A polymer having a CXS amount of 5 g in an ethylene / α-olefin copolymer was dissolved in 1000 ml of boiling xylene, then air-cooled, left in a constant temperature bath at 25 ° C. for 20 hours, and then at the same temperature. The precipitated polymer was filtered off using filter paper (No. 50 manufactured by Advantech).
Xylene in the filtrate was distilled off under reduced pressure, the weight of the remaining polymer was measured, and the weight percentage of the polymer in an initial weight of 5 g was determined to be CXS (unit =%).
(7) Melting point Measured according to ASTM D3417 using a differential scanning calorimeter (Diamond DSC manufactured by PerkinElmer). The test piece in the measurement pan is held at 150 ° C. for 5 minutes, cooled from 150 ° C. to 20 ° C. at 5 ° C./minute, held at 20 ° C. for 2 minutes, and heated from 20 ° C. to 150 ° C. at 5 ° C./minute, The peak top temperature of the melting curve obtained at this time was taken as the melting point. In the case where a plurality of peaks exist in the melting curve, the peak temperature with the largest heat of fusion ΔH (J / g) was taken as the melting point.
(8) Average particle size of inorganic filler The particle size of 100 particles was measured with a scanning electron microscope SEM (S-4200 manufactured by Hitachi) at a magnification of 30000, and the average was taken as the average particle size (μm).
(9) The Gurley value (second / 100 cc) of the Gurley value film was measured with a B-type densometer (manufactured by Toyo Seiki) in accordance with JIS P8117.
(10) Average pore diameter Based on ASTM F316-86, the average pore diameter d (μm) of the porous film was measured by Perm-Porometer (manufactured by PMI) by the bubble point method.
(11) Film thickness Measured according to JISK7130.
(12) Puncture strength The maximum stress (gf) when the porous film was fixed with a 12 mmφ washer and the pin was punctured at 200 mm / min was defined as the puncture strength of the film. A pin with a pin diameter of 1 mmΦ and a tip of 0.5R was used.
(13) Internal Resistance Measurement The shutdown temperature and non-porous start temperature were measured with a shutdown measurement cell (hereinafter referred to as a cell) as shown in FIG.
After a 6 cm square separator (8) is placed on one SUS plate electrode (10) and the electrolyte (9) is vacuum impregnated, an electrode (13) with a spring (12) is placed on the upper side of the spring (12). It put on the separator (8) so that it might become. Another SUS plate electrode (10) is placed on the spacer (11) disposed on the electrode (10), and a surface pressure of 1 kgf is applied to the separator (8) through the spring (12) and the electrode (13). Both electrodes (10) and (10) were fastened so that / cm 2 acted, and the cell was assembled. As the electrolytic solution (9), a solution obtained by dissolving 1 mol / L of LiPF 6 in a mixed solution of ethylene carbonate 30 vol%: dimethyl carbonate 35 vol%: ethylmethyl carbonate 35 vol% was used.
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. In addition, a thermocouple (14) was installed directly under the separator so that the temperature could be measured at the same time, and impedance and temperature were measured while the temperature was raised at 2 ° C./min. The temperature when the impedance at 1 kHz reached 1000Ω was defined as the shutdown temperature. Further, the lower temperature of the temperature at which the resistance value reached 100Ω or the temperature at which the resistance value was 1/100 of the maximum resistance value was defined as the non-porous start temperature.
(14) Water chromatograph Alliance GPC2000 type was used as a weight average molecular weight measuring apparatus. Other conditions are shown below.
Column: TSKgel GMHHR-H (S) HT 30 cm × 2 manufactured by Tosoh Corporation, TSKgel GMH 6 -HTL 30 cm × 2
Mobile phase: o-dichlorobenzene detector: Differential refractometer flow rate: 1.0 mL / min Column temperature: 140 ° C.
Injection volume: 500 μL
After completely dissolving 30 mg of the sample in 20 mL of o-dichlorobenzene at 145 ° C., the solution was filtered through a sintered filter having a pore size of 0.45 μm, and the filtrate was used as a feed solution.
[実施例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200L反応器に、ヘキサン80l、テトラエトキシシラン20.6kg及びテトラブトキシチタン2.2kg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/リットル)50lを反応器の温度を5℃に保ちながら4時間かけて滴下した。滴下終了後、5℃で1時間、更に20℃で1時間撹拌したあと濾過し、得られた固体をトルエン70lでの洗浄を3回繰り返し、トルエン63lを加え、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、 Ti:1.86wt%、OEt(エトキシ基):36.1wt%、OBu(ブトキシ基):3.00wt%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210l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14.4kg、フタル酸ジ(2−エチルヘキシル)9.5kgを投入し、105℃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℃にてトルエン90lでの洗浄を3回繰り返した後、トルエンを63l加えた。70℃に昇温後、TiCl4 13.0kgを投入し、105℃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℃にてトルエン90lでの洗浄を6回繰り返した後、さらに室温にてヘキサン90l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15.2kgを得た。
該固体触媒成分は、Ti:0.93wt%、フタル酸ジ(2−エチルヘキシル):26.8wt%を含有していた。BET法による比表面積は8.5m2/gであった。
(3)エチレン/ブテンスラリー重合
内容積3リットルの撹拌機付きオートクレーブを十分乾燥した後これを真空にし、ブタン500gおよび1−ブテン250gを仕込み、70℃に昇温した。次に、エチレンを分圧で1.0MPaとなるように加えた。トリエチルアルミニウム5.7mmol、前記(2)で得られた固体触媒成分10.7mg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一定に保ちながら70℃で180分重合を行った。
重合反応終了後、未反応モノマーをパージし、パウダー性状の良好な重合体204gを得た。オートクレーブの内壁および撹拌機には、重合体はほとんど付着していなかった。
触媒単位量当たりの重合体の生成量(重合活性)は19100g重合体/g固体触媒成分であり、重合パウダーの嵩比重:0.38g/mlであった。
(4)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)([η]=9.1、融点119℃、CXS1.02wt%)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110P)37.5重量部、平均粒子径0.1μmの炭酸カルシウム(C)175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、フェノール系酸化防止剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製:IRGANOX 1010)0.2重量部、リン系酸化防止剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社:IRGAFOS168)0.2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(210℃、3分間、回転数150rpm)、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(210℃)を用いて圧延し、110μmのシートを作製した。該シートを、オートグラフを用いて90℃の条件下で5倍に延伸した後、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。その後、フィルムを水で洗浄し、40℃にて乾燥を行い、多孔性フィルムを得た。得られた多孔性フィルムのシャットダウン測定の結果を図1に示した。また、多孔性フィルムの孔径、ガーレー、膜厚、突刺強度などの物性データを表1に示した。
[Example 1]
(1) Synthesis of solid catalyst component precursor A 200-liter reactor equipped with a nitrogen-substituted stirrer and baffle plate was charged with 80 l of hexane, 20.6 kg of tetraethoxysilane, and 2.2 kg of tetrabutoxy titanium. Next, 50 l of a dibutyl ether solution of butyl magnesium chloride (concentration 2.1 mol / liter) was added dropwise to the stirred mixture over 4 hours while maintaining the temperature of the reactor at 5 ° C. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at 5 ° C. for 1 hour and further at 20 ° C. for 1 hour and then filtered. The obtained solid was washed with 70 l of toluene three times, and 63 l of toluene was added to form 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%, OEt (ethoxy group): 36.1 wt%, and OBu (butoxy group): 3.00 wt%.
(2) Solid catalyst component synthesis After replacing the reactor having an internal volume of 210 l equipped with a stirrer with nitrogen, the solid catalyst component precursor slurry synthesized in (1) above was charged into the reactor, and
The solid catalyst component contained Ti: 0.93 wt% and di (2-ethylhexyl) phthalate: 26.8 wt%. The specific surface area by the BET method was 8.5 m 2 / g.
(3) Ethylene / butene slurry polymerization An autoclave with a stirrer with an internal volume of 3 liters was sufficiently dried and then evacuated, charged with 500 g of butane and 250 g of 1-butene and heated to 70 ° C. Next, ethylene was added so that the partial pressure was 1.0 MPa. Polymerization was initiated by injecting 5.7 mmol of triethylaluminum and 10.7 mg of the solid catalyst component obtained in (2) above with argon. Thereafter, polymerization was carried out at 70 ° C. for 180 minutes while keeping the total pressure constant while continuously supplying ethylene.
After the completion of the polymerization reaction, the unreacted monomer was purged to obtain 204 g of a polymer having good powder properties. The polymer hardly adhered to the inner wall of the autoclave and the stirrer.
The amount of polymer produced per unit amount of catalyst (polymerization activity) was 19100 g polymer / g solid catalyst component, and the bulk specific gravity of the polymer powder was 0.38 g / ml.
(4) Production of porous film For 100 parts by weight of ethylene / 1-butene copolymer (A) ([η] = 9.1, melting point 119 ° C., CXS 1.02 wt%) obtained by the above-described method, Low molecular weight polyethylene (B) (weight average
[実施例2]
(1)エチレン/ブテンスラリー重合
実施例1(2)で得られた固体触媒成分19.3mgを用い、重合温度を60℃とした以外は実施例1(3)と同様に重合を実施し、パウダー性状の良好な重合体121gを得た。
触媒単位量当たりの重合体の生成量(重合活性)は6270g重合体/g固体触媒成分であり、重合パウダーの嵩比重:0.39g/ml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)([η]=13.1、融点121℃、ブテン短鎖分岐度4.76、CXS成分0.28wt%)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110P)37.5重量部、平均粒子径0.1μmの炭酸カルシウム(C)175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、フェノール系酸化防止剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製:IRGANOX 1010)0.2重量部、リン系酸化防止剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社:IRGAFOS168)0.2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(210℃、3分間、回転数150rpm)、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(210℃)を用いて圧延し、112μmのシートを作製した。該シートを、オートグラフを用いて90℃の条件下で5倍に延伸した後、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。その後、フィルムを水で洗浄し、40℃にて乾燥を行い、多孔性フィルムを得た。得られた多孔性フィルムのシャットダウン測定の結果を図1に示した。また、多孔性フィルムの孔径、ガーレー、膜厚、突刺強度などの物性データを表1に示した。
[Example 2]
(1) Ethylene / butene slurry polymerization Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 (3) except that 19.3 mg of the solid catalyst component obtained in Example 1 (2) was used and the polymerization temperature was set to 60 ° C. 121 g of a polymer with good powder properties was obtained.
The amount of polymer produced per unit amount of catalyst (polymerization activity) was 6270 g polymer / g solid catalyst component, and the bulk specific gravity of the polymer powder was 0.39 g / ml.
(2) Production of porous film Ethylene / 1-butene copolymer (A) obtained by the above-described method ([η] = 13.1, melting point 121 ° C., butene short chain branching degree 4.76, CXS component) 0.25 wt%) 100 parts by weight of low molecular weight polyethylene (B) (weight average
[実施例3]
(1)エチレン/ブテンスラリー重合
実施例1(2)で得られた固体触媒成分27.5mgを用い、固体触媒成分投入前に1,3−ジオキソラン0.57mmolを投入した以外は実施例1(3)と同様に重合を実施し、パウダー性状の良好な重合体275gを得た。
触媒単位量当たりの重合体の生成量(重合活性)は10000g重合体/g固体触媒成分であり、重合パウダーの嵩比重:0.42g/mlであった。
(2)多孔性フィルムの製造
前記した方法得られたエチレン・1−ブテン共重合体(A)([η]=10.1、融点119℃、ブテン短鎖分岐度8.45、CXS成分0.78wt%)100重量部、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110P)37.5重量部、平均粒子径0.1μmの炭酸カルシウム(C)175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、フェノール系酸化防止剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製:IRGANOX 1010)0.2重量部、リン系酸化防止剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社:IRGAFOS168)0.2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(210℃、3分間、回転数150rpm)、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(210℃)を用いて圧延し、150μmのシートを作製した。該シートを、オートグラフを用いて90℃の条件下で5倍に延伸した後、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。その後、フィルムを水で洗浄し、40℃にて乾燥を行い、多孔性フィルムを得た。得られた多孔性フィルムのシャットダウン測定の結果を図1に示した。また、多孔性フィルムの孔径、ガーレー、膜厚、突刺強度などの物性データを表1に示した。
[Example 3]
(1) Ethylene / butene slurry polymerization Example 1 (except that 0.57 mmol of 1,3-dioxolane was added before 27.5 mg of the solid catalyst component obtained in Example 1 (2) and before the solid catalyst component was charged. Polymerization was carried out in the same manner as in 3) to obtain 275 g of a polymer having good powder properties.
The amount of polymer produced per unit amount of catalyst (polymerization activity) was 10,000 g polymer / g solid catalyst component, and the bulk specific gravity of the polymer powder was 0.42 g / ml.
(2) Production of porous film Ethylene-1-butene copolymer (A) obtained by the above-described method ([η] = 10.1, melting point 119 ° C., butene short chain branching degree 8.45, CXS component 0.78) wt%) 100 parts by weight, low molecular weight polyethylene (B) (weight average
[比較例1]
市販の高分子量ポリエチレン(A)([η]=14、融点136℃、三井化学製、ハイゼックスミリオン340M)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110P)37.5重量部、平均粒子径0.1μmの炭酸カルシウム(C)175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、フェノール系酸化防止剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製:IRGANOX 1010)0.2重量部、リン系酸化防止剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社:IRGAFOS168)0.2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(210℃、3分間、回転数150rpm)、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(210℃)を用いて圧延し、110μmのシートを作製した。該シートを、オートグラフを用いて90℃の条件下で5倍に延伸した後、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。その後、フィルムを水で洗浄し、40℃にて乾燥を行い、多孔性フィルムを得た。得られた多孔性フィルムのシャットダウン測定の結果を図1に示した。また、多孔性フィルムの孔径、ガーレー、膜厚、突刺強度などの物性データを表1に示した。
[Comparative Example 1]
Low molecular weight polyethylene (B) (weight average
[比較例2]
市販の高分子量ポリエチレン(A)([η]=14、融点136℃、三井化学製、ハイゼックスミリオン340M)100重量部、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110P)37.5重量部、平均粒子径0.1μmの炭酸カルシウム(C)175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、フェノール系酸化防止剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製:IRGANOX 1010)0.2重量部、リン系酸化防止剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社:IRGAFOS168)0.2重量部を配合したものを、強混練できるようセグメント設計した2軸混練機(プラスチック工学研究所製)を用いて混練しポリオレフィン系樹脂組成物を得た。該ポリオレフィン系樹脂組成物をロール圧延(ロール温度150℃)することにより、厚さ約60μmのシートを作製した。
得られたシートをテンター延伸機により延伸温度110℃で約5倍に延伸した後、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。その後、フィルムを水で洗浄し、40℃にて乾燥を行い、多孔性フィルムを得た。得られた多孔性フィルムのシャットダウン測定の結果を図1に示した。また、多孔性フィルムの孔径、ガーレー、膜厚、突刺強度などの物性データを表1に示した。
[比較例3]
市販の高分子量ポリエチレン(A)([η]=14、融点136℃、三井化学製、ハイゼックスミリオン340M)100重量部に対し、平均粒子径0.1μmの炭酸カルシウム(C)190重量部、線状低密度ポリエチレン(住友化学製:FV201、融点120℃)10重量部、低分子量ポリエチレン(重量平均分子量1000、三井化学製、ハイワックス110P)41重量部の割合で混合した混合物100重量部と、該混合物100重量部に対し、フェノール系酸化防止剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製:IRGANOX 1010)0.2重量部、リン系酸化防止剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社:IRGAFOS168)0.2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(210℃、3分間、回転数150rpm)、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(210℃)を用いて圧延し、145μmのシートを作製した。該シートをオートグラフを用いて90℃の条件下で5倍に延伸した後、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。その後、フィルムを水で洗浄し、40℃にて乾燥を行い、多孔性フィルムを得た。得られた多孔性フィルムのシャットダウン測定の結果を図1に示した。また、多孔性フィルムの孔径、ガーレー、膜厚、突刺強度などの物性データを表1に示した。
[Comparative Example 2]
Commercially available high molecular weight polyethylene (A) ([η] = 14, melting point 136 ° C., Mitsui Chemicals, Hi-Zex Million 340M) 100 parts by weight, low molecular weight polyethylene (B) (weight average
The obtained sheet was stretched about 5 times by a tenter stretching machine at a stretching temperature of 110 ° C., and then immersed in an aqueous acid solution (containing a surfactant) to extract calcium carbonate. Thereafter, the film was washed with water and dried at 40 ° C. to obtain a porous film. The result of the shutdown measurement of the obtained porous film is shown in FIG. Further, physical property data such as the pore diameter, Gurley, film thickness, and puncture strength of the porous film are shown in Table 1.
[Comparative Example 3]
190 parts by weight of calcium carbonate (C) having an average particle size of 0.1 μm, 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of commercially available high molecular weight polyethylene (A) ([η] = 14, melting point 136 ° C., Mitsui Chemicals, Hi-Zex Million 340M) 100 parts by weight of a mixture of 10 parts by weight of low density polyethylene (Sumitomo Chemical: FV201,
1:実施例1
2:実施例2
3:実施例3
4:比較例1
5:比較例2
6:比較例3
7:インピーダンスアナライザー
8:セパレータ
9:電解液
10:SUS板
11:テフロン(登録商標)製スペーサ
12:スプリング
13:電極
14:熱電対
15:データ処理装置
1: Example 1
2: Example 2
3: Example 3
4: Comparative Example 1
5: Comparative example 2
6: Comparative Example 3
7: Impedance analyzer 8: Separator 9: Electrolytic solution 10: SUS plate 11: Teflon (registered trademark) spacer 12: Spring 13: Electrode 14: Thermocouple 15: Data processing device
Claims (7)
(I)極限粘度[η]が9.0〜15.0dl/g
(II)融点Tmが115℃以上130℃未満
(III)エチレン・α−オレフィン共重合体(A)中に含まれる冷キシレン可溶部(CXS)が3重量%以下
(IV)Tm≦0.54×[η]+114 Ethylene consisting of a structural unit derived from ethylene and a structural unit derived from one or more monomers selected from α-olefins having 4 to 8 carbon atoms, and satisfying all of the following (I) to (IV) A porous film formed from a polyolefin resin containing an α-olefin copolymer (A).
(I) Intrinsic viscosity [η] is 9.0 to 15.0 dl / g
(II) Melting point Tm is 115 ° C. or more and less than 130 ° C. (III) Cold xylene soluble part (CXS) contained in ethylene / α-olefin copolymer (A) is 3% by weight or less (IV) Tm ≦ 0.54 × [Η] +114
(1)エチレンから誘導される構成単位と、炭素原子数4〜8のα−オ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からなるエチレン・α−オレフィン共重合体であって、極限粘度[η]が9.0〜15.0dl/gであり、融点Tmが115℃以上130℃未満であり、Tm≦0.54×[η]+114を満たし、かつ冷キシレン可溶部(CXS)の含有量が3重量%以下であるエチレン・α−オレフィン共重合体(A)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ィン(B)5〜100重量部と、平均粒子径が0.5μm以下である無機充填剤(C)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 The manufacturing method of the porous film including all the following processes (1)-(4).
(1) An ethylene / α-olefin copolymer comprising a structural unit derived from ethylene and a structural unit derived from one or more monomers selected from α-olefins having 4 to 8 carbon atoms. The intrinsic viscosity [η] is 9.0 to 15.0 dl / g, the melting point Tm is 115 ° C. or higher and lower than 130 ° C., Tm ≦ 0.54 × [η] +114 is satisfied, and the cold xylene soluble part (CXS ) Of ethylene / α-olefin copolymer (A) having a content of 3% by weight or less, 5-100 parts by weight of low molecular weight polyolefin (B) having a weight average molecular weight of 10,000 or less, and an average particle size Step of obtaining a polyolefin resin composition by kneading 100 to 400 parts by weight of an inorganic filler (C) having a particle size of 0.5 μm or less (2) Step of molding a sheet using the polyolefin resin composition (3 ) Process ( Step of removing inorganic filler from the sheet obtained in 2) (4) Step of stretching the sheet obtained in step (3) to make a porous film
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