JP4064048B2 - プロピレン系重合体及びそれからなるフィルム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロピレン系重合体およびそれを用いた延伸フィルムに関するものである。さらに詳しくは、フィルムにした場合、剛性、耐熱性および延伸性に優れた延伸フィルムを与えるプロピレン系重合体、およびそれを用いて得られる延伸フィルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
延伸ポリプロピレンフィルムは、その優れた透明性、光沢性、剛性、耐熱性および水蒸気バリヤー性等を生かして包装材料として広く用いられている。延伸ポリプロピレンフィルムには、フィルムの剛性等の物性を改良するために、高規則性触媒による高結晶性プロピレン単独重合体が用いられていた。しかし、高結晶性プロピレン単独重合体は延伸性が悪く、延伸時にフィルム外観の悪化や膜割れ等が発生しやすいという欠点を持っていた。そこで、高結晶性ポリプロピレン単独重合体の延伸性を改良する方法として、例えば少量のエチレンや１−ブテンを共重合させたプロピレン共重合体を用いることが知られている。
【０００３】
例えば、特開昭５９−１３５２０９号公報には、エチレン含有量が０．１〜２．０ｍｏｌ％およびアイソタクチック値が特定の範囲を満足するプロピレン共重合体、およびそれを用いて得られた延伸性、剛性、透明性、耐衝撃性および耐熱収縮性に優れた延伸ポリプロピレンフィルムが記載されている。
【０００４】
また、特開昭５９−１４９９０９号公報には、１−ブテン含有量が０．１〜２．５ｍｏｌ％、アイソタクチック値が特定の範囲を満足するプロピレン共重合体、およびそれを用いて得られた延伸性、耐衝撃性、耐熱収縮性、透明性および剛性に優れた延伸ポリプロピレンフィルムが記載されている。
【０００５】
しかし、これらの公知の延伸ポリプロピレンフィルムは、コモノマーの含量が少ないため延伸性が不十分であり、仮にコモノマー含量を増加させたとしても、コモノマー含量を増加させただけでは、プロピレン連鎖のアイソタクチック値が顕著に低下し、延伸性と剛性および耐熱性のバランスが不充分となるものであった。このように、従来から公知の方法においても、フィルムに用いた場合に、優れた剛性、耐熱性および延伸性を併せ持つプロピレン系重合体、およびそれを用いて得られる延伸フィルムに関して、さらなる改良が求められていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、フィルムに用いた場合、剛性、耐熱性および延伸性に優れた延伸フィルムを与えるプロピレン系重合体を用いて得られる延伸フィルムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記のような実状に鑑み、鋭意検討した結果、本発明が上記課題を解決できることを見出し、本発明の完成に至った。
すなわち、本発明は、
（ａ）マグネシウム、チタン、ハロゲンおよび電子供与体を必須成分として含有する固体触媒成分、（ｂ）有機アルミニウム化合物、および（ｃ）ｔｅｒｔ−ブチル−ｎ−プロピルジメトキシシランから形成される触媒系を用いて製造され、１−ブテン含有量が２．６〜３．８ｍｏｌ％であるプロピレン−１−ブテンランダム共重合体であって、
メルトフローレイト（ｇ／１０分）が０．１〜２０ｇ／１０分であり、示差走査型熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定した融点Ｔｍ（℃）が１４７〜１５９℃であり、かつ示差走査型熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定した融解ピークの半値幅ＨＷ（℃）が４．６５〜４．８８であり、融解ピークの半値幅ＨＷ（℃）と融点Ｔｍ（℃）が、ＨＷ≦（１８８−Ｔｍ）／５）の関係を満足するプロピレン−１−ブテンランダム共重合体を用いて得られることを特徴とする延伸フィルムに係るものである。
以下、本発明について具体的に説明する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のプロピレン系重合体とは、プロピレン単独重合体およびプロピレン系ランダム共重合体から選ばれる。プロピレン系重合体として、好ましくはプロピレン系ランダム共重合体である。
【０００９】
本発明のプロピレン単独重合体とは、モノマーとしてプロピレンのみを重合して得られる重合体である。
【００１０】
本発明のプロピレン系ランダム共重合体とは、プロピレンと、エチレンまたは炭素数４〜２０個からなるα−オレフィンから選択された少なくとも１種以上のコモノマーを共重合して得られるランダム共重合体である。
【００１１】
α−オレフィンとしては、炭素数４〜２０個からなるα−オレフィンが挙げられる。具体的に例示すると、１−ブテン、２−メチル−１−プロペン、１−ペンテン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、１−ヘキセン、２−エチル−１−ブテン、２，３−ジメチル−１−ブテン、２−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、３，３−ジメチル−１−ブテン、１−ヘプテン、メチル−１−ヘキセン、ジメチル−１−ペンテン、エチル−１−ペンテン、トリメチル−１−ブテン、メチルエチル−１−ブテン、１−オクテン、メチル−１−ペンテン、エチル−１−ヘキセン、ジメチル−１−ヘキセン、プロピル−１−ヘプテン、メチルエチル−１−ヘプテン、トリメチル−１−ペンテン、、プロピル−１−ペンテン、ジエチル−１−ブテン、１−ノネン、１−デセン、１−ウンデセン、１−ドデセン等が挙げられる。好ましくは、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテンを用いることができ、さらに好ましくは、１−ブテン、１−ヘキセンを用いることができる。
【００１２】
本発明のプロピレン系ランダム共重合体としては、例えば、プロピレン−エチレンランダム共重合体、プロピレン−１−ブテンランダム共重合体、プロピレン−１−ヘキセンランダム共重合体、プロピレン−エチレン−１−ブテンランダム共重合体、プロピレン−エチレン−１−ヘキセンランダム共重合体等が挙げられ、好ましくは、プロピレン−１−ブテンランダム共重合体である。
【００１３】
本発明のプロピレン系重合体のメルトフローレイト（ｇ／１０分）は、０．１〜２０ｇ／１０分であり、好ましくは１．０〜１０ｇ／１０分である。メルトフローレイトが０．１ｇ／１０分未満の場合、押出加工時の流動性が不充分であることがあり、２０ｇ／１０分を超えた場合、延伸性が不充分であることがある。
【００１４】
本発明のプロピレン系重合体の示差走査型熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定した融点Ｔｍ（℃）は１４７〜１５９℃である。好ましくは１５０〜１５８℃であり、より好ましくは１５２〜１５７℃である。融点Ｔｍ（℃）が１４７℃未満の場合、延伸フィルムの剛性が不充分であることがあり、１５９℃を超えた場合、フィルムの延伸性が悪化することがある。
【００１５】
本発明のプロピレン系重合体の示差走査型熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定した融解ピークの半値幅ＨＷ（℃）と融点Ｔｍ（℃）は、ＨＷ≦（１８８−Ｔｍ）／５を満足するものであり、好ましくはＨＷ≦（１８４−Ｔｍ）／５であり、より好ましくはＨＷ≦（１８２−Ｔｍ）／５である。半値幅ＨＷ（℃）と融点Ｔｍ（℃）の関係が、ＨＷ＞（１８８−Ｔｍ）／５である場合、延伸フィルムが、優れた延伸性と剛性を併せ持つことができないことがある。
【００１６】
本発明のプロピレン系ランダム共重合体が、プロピレン−エチレンランダム共重合体である場合、エチレン含有量は、剛性および耐熱性と延伸性とのバランスから、２．１〜４．０ｍｏｌ％であり、より好ましくは２．２〜３．０ｍｏｌ％である。
【００１７】
本発明のプロピレン系ランダム共重合体が、プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体である場合、α−オレフィン含有量は、剛性、耐熱性および延伸性とのバランスから、２．６〜３．８ｍｏｌ％であり、より好ましくは３．０〜３．８ｍｏｌ％である。
【００１８】
本発明のプロピレン系ランダム共重合体がプロピレン−エチレン−α−オレフィン共重合体である場合、エチレンとα−オレフィンの含有量の合計は、剛性、耐熱性および延伸性とのバランスから、２．６〜１０ｍｏｌ％であり、より好ましくは３．０〜８．０ｍｏｌ％である。
【００１９】
本発明のプロピレン系重合体の製造方法は、（ａ）マグネシウム、チタン、ハロゲンおよび電子供与体を必須成分として含有する固体触媒成分、（ｂ）有機アルミニウム化合物、および（ｃ）ｔｅｒｔ−ブチル−ｎ−プロピルジメトキシシランから形成される触媒系を用い、公知の重合方法を用いる製造方法が挙げられる。その代表的な例を以下に示す。
【００２０】
（１）触媒系
（ａ）固体触媒成分
（ａ−１）チタン化合物
固体触媒成分（ａ）の合成に用いられるチタン化合物としては、例えば、一般式Ｔｉ（ＯＲ1）aＸ4-a（Ｒ1は炭素数が１〜２０の炭化水素基を、Ｘはハロゲン原子を、ａは０≦ａ≦４の数を表す。）で表されるチタン化合物が挙げられる。具体的には、四塩化チタン等のテトラハロゲン化チタン化合物、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等のトリハロゲン化アルコキシチタン化合物、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等のジハロゲン化ジアルコキシチタン化合物、トリエトキシチタンクロライド、トリブトキシチタンクロライド等のモノハロゲン化トリアルコキシチタン化合物、テトラエトキシチタン、テトラブトキシチタン等のテトラアルコキシチタン化合物を挙げることができる。これらチタン化合物は、単独で用いても良いし、二種類以上を組み合わせて用いても良い。
【００２１】
（ａ−２）Ｓｉ−Ｏ結合を有する有機ケイ素化合物
固体触媒成分（ａ）の合成に用いられる有機ケイ素化合物としては、例えば、一般式Ｒ2 nＳｉ（ＯＲ3）4-n（Ｒ2は炭素数１〜２０の炭化水素基または水素原子を表し、Ｒ3は炭素数１〜２０の炭化水素基を表す。また、ｎは０≦ｎ＜４の数を表す。）で表されるケイ素化合物が挙げられる。具体的には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシラン等のテトラアルコキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ｔ−ブチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、ｔ−ブチルトリエトキシシラン等のアルキルトリアルコキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジブチルジメトキシシラン、ジイソブチルジメトキシシラン、ジ−ｔ−ブチルジメトキシシラン、ブチルメチルジメトキシシラン、ブチルエチルジメトキシシラン、ｔ−ブチルメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジブチルジエトキシシラン、ジイソブチルジエトキシシラン、ジ−ｔ−ブチルジエトキシシラン、ブチルメチルジエトキシシラン、ブチルエチルジエトキシシラン、ｔ−ブチルメチルジエトキシシラン等のジアルキルジアルコキシシラン等が挙げられる。
【００２２】
（ａ−３）エステル化合物
固体触媒成分（ａ）の合成に用いられるエステル化合物としては、例えば、モノおよび多価のカルボン酸エステルが用いられ、それらの例として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が挙げられる。具体例としては、酢酸メチル、酢酸エチル、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、アクリル酸メチル、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、フタル酸ジエチル、フタル酸ジ−ｎ−ブチル、フタル酸ジイソブチル等が挙げられる。好ましくはメタクリル酸エステル等の不飽和脂肪族カルボン酸エステルおよびマレイン酸エステル等のフタル酸エステルであり、さらに好ましくはフタル酸ジエステルである。
【００２３】
（ａ−４）有機マグネシウム化合物
固体触媒成分（ａ）の合成に用いられるマグネシウム化合物としては、例えば、マグネシウム−炭素結合やマグネシウム−水素結合を持ち還元能を有するマグネシウム化合物、あるいは、還元能を有さないマグネシウム化合物等が挙げられる。還元能を有するマグネシウム化合物の具体例としては、ジメチルマグネシウム、ジエチルマグネシウム、ジブチルマグネシウム、ブチルエチルマグネシウム等のジアルキルマグネシウム化合物、ブチルマグネシウムクロライド等のアルキルマグネシウムハライド化合物、ブチルエトキシマグネシム等のアルキルアルコキシマグネシウム化合物、ブチルマグネシウムハイドライド等のアルキルマグネシウムハイドライド等が挙げられる。これらの還元能を有するマグネシウム化合物は、有機アルミニウム化合物との錯化合物の形態で用いてもよい。
一方、還元能を有さないマグネシウム化合物の具体例としては、マグネシウムジクロライド等のジハロゲン化マグネシウム化合物、メトキシマグネシウムクロライド、エトキシマグネシウムクロライド、ブトキシマグネシウムクロライド等のアルコキシマグネシウムハライド化合物、ジエトキシマグネシウム、ジブトキシマグネシウム等のジアルコキシマグネシウム化合物、ラウリル酸マグネシウム、ステアリン酸マグネシウム等のマグネシウムのカルボン酸塩等が挙げられる。これらの還元能を有さないマグネシウム化合物は、予め或いは固体触媒成分（ａ）の調製時に、還元能を有するマグネシウム化合物から公知の方法で合成したものであってもよい。
【００２４】
（ａ−５）エーテル化合物
固体触媒成分（ａ）の合成に用いられるエーテル化合物としては、例えば、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジイソブチルエーテル、ジアミルエーテル、ジイソアミルエーテル、メチルブチルエーテル、メチルイソアミルエーテル、エチルイソブチルエーテル等のジアルキルエーテルが挙げられる。好ましくはジブチルエーテルと、ジイソアミルエーテルである。
【００２５】
（ａ−６）有機酸ハライド化合物
固体触媒成分（ａ）の合成に用いられる有機酸ハライド化合物としては、モノおよび多価のカルボン酸ハライド等が挙げられ、例えば、脂肪族カルボン酸ハライド、脂環式カルボン酸ハライド、芳香族カルボン酸ハライド等が挙げられる。具体例としては、アセチルクロライド、プロピオン酸クロライド、酪酸クロライド、吉草酸クロライド、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライド、塩化ベンゾイル、トルイル酸クロライド、アニス酸クロライド、コハク酸クロライド、マロン酸クロライド、マレイン酸クロライド、イタコン酸クロライド、フタル酸クロライド等を挙げることができる。好ましくは塩化ベンゾイル、トルイル酸クロライド、フタル酸クロライド等の芳香族カルボン酸クロライドであり、さらに好ましくはフタル酸クロライドである。
【００２６】
固体触媒成分の合成
固体触媒成分（ａ）を製造する方法としては、例えば、下記の方法が挙げられる。
（１）液状のマグネシウム化合物、あるいはマグネシウム化合物および電子供与体からなる錯化合物を析出化剤と反応させたのち、チタン化合物、あるいはチタン化合物および電子供与体で処理する方法。
（２）固体のマグネシウム化合物、あるいは固体のマグネシウム化合物および電子供与体からなる錯化合物をチタン化合物、あるいはチタン化合物および電子供与体で処理する方法。
（３）液状のマグネシウム化合物と、液状チタン化合物とを、電子供与体の存在下で反応させて固体状のチタン複合体を析出させる方法。
（４）（１）、（２）あるいは（３）で得られた反応生成物をチタン化合物、あるいは電子供与体およびチタン化合物でさらに処理する方法。
（５）Ｓｉ−Ｏ結合を有する有機ケイ素化合物の共存下アルコキシチタン化合物をグリニャール試薬等の有機マグネシウム化合物で還元して得られる固体生成物を、エステル化合物、エーテル化合物およびＴｉＣｌ4で処理する方法。
（６）有機ケイ素化合物または有機ケイ素化合物およびエステル化合物の存在下、チタン化合物を有機マグネシウム化合物で還元して得られる固体生成物を、エーテル化合物と四塩化チタンの混合物、次いで有機酸ハライド化合物の順で加えて処理したのち、該処理固体をエーテル化合物と四塩化チタンの混合物もしくはエーテル化合物と四塩化チタンとエステル化合物の混合物で処理する方法。
（７）金属酸化物、ジヒドロカルビルマグネシウムおよびハロゲン含有アルコ−ルとの接触反応物をハロゲン化剤で処理した後あるいは処理せずに電子供与体およびチタン化合物と接触する方法。
（８）有機酸のマグネシウム塩、アルコキシマグネシウムなどのマグネシウム化合物をハロゲン化剤で処理した後あるいは処理せずに電子供与体およびチタン化合物と接触する方法。
（９）（１）〜（８）で得られる化合物を、ハロゲン、ハロゲン化合物または芳香族炭化水素のいずれかで処理する方法。
これらの固体触媒の合成方法のうち、好ましくは（１）〜（６）の方法であり、さらに好ましくは（６）の方法である。これらの合成反応は通常、全て窒素、アルゴン等の不活性気体雰囲気下で行われる。
【００２７】
チタン化合物、有機ケイ素化合物およびエステル化合物は、適当な溶媒に溶解もしくは希釈して使用するのが好ましい。かかる溶媒としては、例えば、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、シクロへキサン、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等が挙げられる。
【００２８】
有機マグネシウム化合物を用いる還元反応の温度は、通常−５０〜７０℃、好ましくは−３０〜５０℃、特に好ましくは−２５〜３５℃である。還元反応温度が高すぎると触媒活性が低下することがある。有機マグネシウム化合物の滴下時間は、特に制限はないが、通常３０分〜１２時間程度である。また、還元反応終了後、さらに２０〜１２０℃の温度で後反応を行っても良い。
【００２９】
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物質を共存させ、固体生成物を多孔質物質に含浸させることも可能である。かかる多孔質物質としては、細孔半径２０〜２００ｎｍにおける細孔容積が０．３ｍｌ／ｇ以上であり、平均粒径が５〜３００μｍであるものが好ましい。
【００３０】
多孔質無機酸化物としては、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2又はこれらの複合酸化物等が挙げられる。また、多孔質ポリマーとしては、ポリスチレン、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体等のポリスチレン系多孔質ポリマー、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等のポリアクリル酸エステル系多孔質ポリマー、ポリエチレン、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、ポリプロピレン等のポリオレフィン系多孔質ポリマーが挙げられる。これらの多孔質物質のうち、好ましくはＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体である。
【００３１】
（ｂ）有機アルミニウム化合物
本発明のプロピレン系重合体の製造に用いられる触媒系の有機アルミニウム化合物（ｂ）は、少なくとも分子内に一個のＡｌ−炭素結合を有するものであり、代表的なものを一般式で下記に示す。
Ｒ4 mＡｌＹ3-m
Ｒ5Ｒ6Ａｌ−Ｏ−ＡｌＲ7Ｒ8
（Ｒ4〜Ｒ8は炭素数が１〜８個の炭化水素基を、Ｙはハロゲン原子、水素またはアルコキシ基を表す。Ｒ4〜Ｒ8はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。また、ｍは２≦ｍ≦３で表される数である。）有機アルミニウム化合物の具体例としては、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、ジイソブ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等が挙げられる。
【００３２】
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の混合物、アルキルアルモキサンであり、さら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の混合物、またはテトラエチルジアルモキサンが好ましい。
【００３３】
（ｃ）電子供与体成分
本発明のプロピレン系重合体の製造に用いられる触媒系の電子供与体成分（ｃ）としては、ｔｅｒｔ−ブチル−ｎ−プロピルジメトキシシランである。
【００３４】
無機酸のエステル類として好ましくは、一般式Ｒ9 nＳｉ（ＯＲ10）4-n（式中、Ｒ9は炭素数１〜２０の炭化水素基または水素原子、Ｒ10は炭素数１〜２０の炭化水素基であり、Ｒ9、Ｒ10は、それぞれ同一分子内に異なった置換基を有していても良く、ｎは０≦ｎ＜４である）で表されるケイ素化合物である。具体例としては、テトラブトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ｔｅｒｔ−ブチル−ｎ−プロピ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、シクロヘキシルエチルジメトキシシラン等を挙げることができる。
【００３５】
さらに、エーテル類として好ましくは、ジアルキルエーテル、一般式
（式中、Ｒ11〜Ｒ14は炭素数１〜２０の線状または分岐状のアルキル基、脂環式炭化水素基、アリール基、またはアラルキル基であり、Ｒ11またはＲ12は水素原子であってもよい。）で表されるジエーテル化合物が挙げられる。具体例としては、ジブチルエーテル、ジアミルエーテル、２，２−ジイソブチル−１，３−ジメトキシプロパン、２，２−ジシクロペンチル−１，３−ジメトキシプロパン等を挙げることができる。
【００３６】
これらの電子供与体成分のうち一般式Ｒ15Ｒ16Ｓｉ（ＯＲ17）2で表される有機ケイ素化合物が特に好ましく用いられる。ここで式中、Ｒ15はＳｉに隣接する炭素原子が２級もしくは３級である炭素数３〜２０の炭化水素基であり、具体的には、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。また式中、Ｒ16は炭素数１〜２０の炭化水素基であり、具体的には、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。さらに式中、Ｒ17は炭素数１〜２０の炭化水素基であり、好ましくは炭素数１〜５の炭化水素基である。このような電子供与体成分として用いられる有機ケイ素化合物の具体例としては、ｔｅｒｔ−ブチル−ｎ−プロピ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、シクロヘキシルエチルジメトキシシラン等を挙げることができる。
【００３７】
（２）重合方法
本発明で用いられるプロピレン系重合体の製造方法としては、公知の重合方法を用いて、前述の固体触媒成分（ａ）、有機アルミニウム化合物（ｂ）および電子供与体成分（ｃ）からなる触媒系の存在下に、プロピレンを重合させる方法が挙げられる。
【００３８】
重合方法としては、バルク重合、溶液重合、スラリー重合または気相重合が挙げられる。バルク重合とは、重合温度において液状のオレフィンを媒体として重合を行う方法であり、溶液重合もしくはスラリー重合とは、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中で重合を行う方法であり、また、気相重合とは、気体状態の単量体を媒体として、その媒体中で気体状態の単量体を重合する方法である。これらの重合方法は、バッチ式、連続式のいずれでも可能であり、また、これらの重合方法を任意に組合せもよい。工業的かつ経済的な観点から、連続式の気相重合法が好ましい。
【００３９】
有機アルミニウム化合物（ｂ）の使用量は、固体触媒成分（ａ）に含まれるチタン原子１ｍｏｌ当たり１〜１０００ｍｏｌであり、好ましくは５〜６００ｍｏｌである。
【００４０】
また、電子供与体成分（ｃ）の使用量は、固体触媒成分（ａ）に含まれるチタン原子１ｍｏｌ当たり０．１〜２０００ｍｏｌ、好ましくは０．３〜１０００ｍｏｌ、さらに好ましくは０．５〜８００ｍｏｌであり、有機アルミニウム化合物（ｂ）に含まれるアルミニウム原子１ｍｏｌ当たり０．００１〜５ｍｏｌ、好ましくは０．００５〜３ｍｏｌ、さらに好ましくは０．０１〜１ｍｏｌである。
【００４１】
重合温度は、−３０〜３００℃で実施することができるが、好ましくは２０〜１８０℃である。重合圧力は、特に制限は無いが、工業的かつ経済的な観点から、一般に、常圧〜１０ＭＰａであり、好ましくは０．２〜５ＭＰａである。
【００４２】
分子量調整剤としては、水素が好ましい。水素の供給量は本発明のプロピレン系重合体の用途によって適宜、決めることができる。
【００４３】
各触媒成分を重合槽に供給する方法としては、チッソ、アルゴン等の不活性ガス中で水分の無い状態で供給する以外は、特に制限すべき条件はない。また、固体触媒成分（ａ）、有機アルミニウム化合物（ｂ）および電子供与体成分（ｃ）は、個別に供給しても良いし、いずれか二者、または、全てを予め接触させて供給しても良い。
【００４４】
本発明に用いられるプロピレン系重合体の製造において重合（本重合）の実施前に、以下に述べる予備重合を行っても良い。
予備重合の方法としては、公知の方法が挙げられ、例えば、固体触媒成分（ａ）および有機アルミニウム化合物（ｂ）の存在下、少量のプロピレンを供給して溶媒を用いてスラリー状態で実施する方法が挙げられる。予備重合に用いられる溶媒としては、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、トルエンのような不活性炭化水素及び液状のプロピレンが挙げられ、これらを２種類以上混合して用いても良い。
【００４５】
予備重合における有機アルミニウム化合物（ｂ）の使用量は、固体触媒成分（ａ）に含まれるチタン原子１ｍｏｌ当たり０．５〜７００ｍｏｌであり、好ましくは０．８〜５００ｍｏｌであり、さらに好ましくは１〜２００ｍｏｌである。
【００４６】
予備重合されるプロピレンの量は、固体触媒成分１ｇ当たり０．０１〜１０００ｇであり、好ましくは０．０５〜５００ｇであり、さらに好ましくは０．１〜２００ｇである。
【００４７】
予備重合におけるスラリー濃度は、溶媒１Ｌ当たりに含まれる固体触媒成分（ａ）の重量にして、好ましくは１〜５００ｇ／Ｌであり、さらに好ましくは３〜３００ｇ／Ｌである。予備重合温度として、好ましくは−２０〜１００℃であり、さらに好ましくは０〜８０℃である。また、予備重合中の気相部におけるプロピレンの分圧は、好ましくは０．００１〜２．０ＭＰａであり、さらに好ましくは０．０１〜１．０ＭＰａであるが、予備重合の圧力、温度において液状であるプロピレンについては、この限りではない。さらに、予備重合時間は、特に制限はないが、通常、２分から１５時間が好適である。
【００４８】
予備重合における固体触媒成分（ａ）、有機アルミニウム化合物（ｂ）及びプロピレンの供給方法としては、固体触媒成分（ａ）と有機アルミニウム化合物（ｂ）を接触させた後、プロピレンを供給する方法、または、固体触媒成分（ａ）とプロピレンを接触させた後、有機アルミニウム化合物（ｂ）を供給する方法等が挙げられる。また、プロピレ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プロピレンを供給する方法、または、所定のプロピレン量の全てを最初に供給する方法等が挙げられる。また、得られる予備重合体の分子量を調節するために水素等の連鎖移動剤を添加しても良い。
【００４９】
さらに、予備重合において、必要に応じて電子供与体成分（ｃ）を共存させても良い。その使用量は、固体触媒成分（ａ）に含まれるチタン原子１ｍｏｌ当たり０．０１〜４００ｍｏｌであり、好ましくは０．０２〜２００ｍｏｌであり、さらに好ましくは０．０３〜１００ｍｏｌであり、有機アルミニウム化合物（ｂ）に含まれるアルミニウム原子１ｍｏｌ当たり０．００３〜５ｍｏｌであり、好ましくは０．００５〜３ｍｏｌであり、さらに好ましくは０．０１〜２ｍｏｌである。
【００５０】
予備重合に用いる電子供与体成分の供給方法は、特に制限はなく、固体触媒成分（ａ）及び有機アルミニウム化合物（ｂ）と別個に供給しても良いし、予め接触させて供給しても良い。また、予備重合で使用されるプロピレンは、本重合で使用されるプロピレンと同一であっても良く、異なっていても良い。
【００５１】
本発明のフィルムの製造方法としては、特に制限はなく、通常工業的に行われているフィルムの製造方法が挙げられる。例えば、Ｔダイ製膜法やチューブラー製膜法などの溶融押出し成形法、及び溶融押出しされたポリプロピレンを少なくとも一方向に延伸する方法などが挙げられる。中でも、優れた機械物性および透明性等を併せ持つフィルムが得られることから、樹脂を縦方向と横方向に延伸する二軸延伸法が好ましい。
また、本発明のフィルムは多層フィルムであっても良く、多層フィルムの場合、本発明のフィルムは多層フィルムの少なくとも一層の成分として用いられる。多層フィルムの製造方法としては、共押出し製膜法等が挙げられる。
【００５２】
本発明のポリプロピレン系重合体およびフィルムには、本発明の目的を損なわない範囲で、酸化防止剤、中和剤、安定剤、滑剤、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、および、無機または有機の各種充填剤等を添加してもよい。
【００５３】
本発明の延伸ポリプロピレンフィルムの製膜、延伸加工方法としては、特に限定されないが、通常以下に述べる逐次二軸延伸方式、同時二軸延伸方式あるいはチューブラー二軸延伸方式等が挙げられる。
【００５４】
逐次二軸延伸
ポリプロピレンを押出し機にて溶融後、Ｔダイより押し出し、冷却ロールにてシート状に冷却固化する。次いで得られたシートを一連の加熱ロールにて縦方向（樹脂の流れ方向）に予熱、延伸する。次いで、得られた縦延伸シートの両端を縦方向に沿って並んだ２列のチャックでそれぞれ掴み、予熱部、延伸部、および熱処理部からなる加熱炉にて、該２列のチャック間隔を広げることにより横方向（樹脂の幅方向）に延伸する。次いで、必要に応じてコロナ処理等を実施し、巻き取る。
【００５５】
同時二軸延伸
ポリプロピレンを押出し機にて溶融後、Ｔダイより押し出し、冷却ロールにてシート状に冷却固化する。次いで得られたシートの両端を流れ方向に沿って並んだ２列のチャックでそれぞれ掴み、予熱部、延伸部、および熱処理部からなる加熱炉にて、該２列のチャック間隔と列内の個々のチャック間隔を広げることにより、縦方向と横方向へ同時に延伸する。次いで、必要に応じてコロナ処理等を実施し、巻き取る。
【００５６】
チューブラー二軸延伸
ポリプロピレンを押出し機にて溶融後、環状ダイより押し出し、水槽にてチューブ状に冷却固化する。次いで得られたチューブを加熱炉あるい一連の熱ロールにて予熱し、次いで低速ニップロールを通し、高速ニップロールで巻き取ることにより縦方向に延伸する。この際、低速ニップロールと高速ニップロールの間に蓄えられた空気の内圧によってチューブを膨らませることにより、横方向にも延伸する。次いで、高速ニップロールを通った延伸フィルムを加熱炉あるいは一連の熱ロールにて熱処理する。次いで、必要に応じてコロナ処理等を実施し、巻き取る。
【００５７】
延伸ポリプロピレンフィルムの製膜、延伸加工における本発明のプロピレン系重合体の溶融温度は、分子量によって適宜調整されるものであるが、通常２３０〜２９０℃、好ましくは２４０〜２８０℃の範囲である。
【００５８】
延伸加工方法が逐次二軸延伸方式の場合、縦延伸温度は通常１００〜１６０℃であり、好ましくは１１０℃〜１５０℃であり、特に好ましくは１２０〜１４５℃である。縦延伸倍率は通常３〜８倍であり、好ましくは３．５〜７．５倍であり、特に好ましくは４〜７倍である。横延伸温度は通常１４０〜１８０℃であり、好ましくは１５０〜１７５℃であり、特に好ましくは１５５℃〜１７０℃である。横延伸倍率は通常５〜１２倍であり、好ましくは６〜１１倍であり、特に好ましくは７〜１０倍である。
【００５９】
延伸加工方法が同時二軸延伸方式の場合、延伸温度は通常１４０〜１８０℃であり、好ましくは１５０〜１７５℃であり、特に好ましくは１５５℃〜１７０℃である。縦延伸倍率および横延伸倍率は通常３〜９倍であり、好ましくは３．５〜８．５倍であり、特に好ましくは４〜８倍である。
【００６０】
延伸加工方式がチューブラー二軸延伸方式の場合、延伸温度は通常１２０〜１８０℃であり、好ましくは１３０〜１７０℃であり、特に好ましくは１４０〜１６０℃である。延伸フィルムの厚みに対する未延伸チューブの厚みの比を延伸倍率（単位：倍）とした場合、延伸倍率は通常１０〜６０倍であり、好ましくは２０〜５０倍であり、特に好ましくは３０〜４０倍である。
【００６１】
【実施例】
次に実施例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【００６２】
（触媒の合成）
実施例において用いた固体触媒成分は以下の方法に従って合成した。
（ａ）還元固体生成物の合成
撹拌機、滴下ロートを備えた５００ｍｌのフラスコを窒素で置換した後、ヘキサン２９０ｍｌ、テトラブトキシチタン８．９ｍｌ（８．９ｇ、２６．１ｍｍｏｌ）、フタル酸ジイソブチル３．１ｍｌ（３．３ｇ、１１．８ｍｍｏｌ）およびテトラエトキシシラン８７．４ｍｌ（８１．６ｇ、３９２ｍｍｏｌ）を投入し、均一溶液とした。次に、ｎ−ブチルマグネシウムクロライドのジ−ｎ−ブチルエーテル溶液（有機合成薬品社製、ｎ−ブチルマグネシウムクロライド濃度２．１ｍｍｏｌ／ｍｌ）１９９ｍｌを、フラスコ内の温度を６℃に保ちながら、滴下ロートから５時間かけて徐々に滴下した。滴下終了後、６℃でさらに１時間撹拌した後、室温でさらに１時間攪拌した。その後、固液分離し、トルエン２６０ｍｌで３回洗浄を繰り返した後、トルエンを適量加え、スラリー濃度０．１７６ｇ／ｍｌとした。固体生成物スラリーの一部をサンプリングし、組成分析を行ったところ固体生成物中にはチタン原子が１．９６重量％、フタル酸エステルが０．１２重量％、エトキシ基が３７．２重量％、ブトキシ基が２．８重量％含有されていた。
【００６３】
（ｂ）固体触媒成分の合成
撹拌機、滴下ロート、温度計を備えた１００ｍｌのフラスコを窒素で置換したのち、上記（ａ）で得られた固体生成物を含むスラリーを５２ｍｌ投入し、上澄み液を２５．５ｍｌ抜き出しブチルエーテル０．８０ｍｌ（６．４５ｍｍｏｌ）と四塩化チタン１６．０ｍｌ（０．１４６ｍｏｌ）の混合物を加え、ついで、フタル酸クロライド１．６ｍｌ（１１．１ｍｍｏｌ、固体生成物１ｇ当り０．２０ｍｌ）を加え、１１５℃まで昇温しそのまま３時間攪拌した。反応終了後、同温度で固液分離した後、同温度でトルエン４０ｍｌで２回洗浄を行った。次いで、トルエン１０．０ｍｌ、フタル酸ジイソブチル０．４５ｍｌ（１．６８ｍｍｏｌ）、ブチルエーテル０．８０ｍｌ（６．４５ｍｍｏｌ）、及び四塩化チタン８．０ｍｌ（０．０７３ｍｏｌ）の混合物を加え、１１５℃で１時間処理を行った。反応終了後、同温度で固液分離し、同温度でトルエン４０ｍｌで３回洗浄を行ったのち、ヘキサン４０ｍｌで３回洗浄し、さらに減圧乾燥して固体触媒成分７．３６ｇを得た。固体触媒成分中には、チタン原子が２．１８重量％、フタル酸エステルが１１．３７重量％、エトキシ基が０．３重量％、ブトキシ基が０．１重量％含まれていた。また、固体触媒成分を実体顕微鏡で観察したところ、微粉の無い良好な粒子性状を有していた。この固体触媒成分を、以下固体触媒成分Ａと呼ぶ。
【００６４】
実施例１
（ａ）予備重合
製攪拌機付きオートクレーブにおいて、充分に脱水、脱気処理したヘキサンにトリエチルアルミニウム（ＴＥＡ）を２５ｍｍｏｌ／Ｌ、電子供与性触媒成分としてｔｅｒｔ−ブチル−ｎ−プロピルジメトキシシラン（以下ｔＢｎＰＤＭＳと略す）をｔＢｎＰＤＭＳ／ＴＥＡ＝０．１（ｍｏｌ／ｍｏｌ）、および固体触媒成分Ａを最終的な固体触媒成分あたりの重合体量（以下ＰＰ／ｃａｔと略す）が２．５（ｇ／ｇ）になるように投入し、６〜１１℃を維持しながらプロピレンを連続的に供給して予備重合体スラリーを得た。得られた予備重合体スラリーを製攪拌機付きオートクレーブに移送した後、十分に精製された液状ブタンを加えて１０℃以下の温度に保持して保存した。
【００６５】
（ｂ）本重合
リアクター内温度８０℃、リアクター内圧力１８Ｋ／Ｇにおいて、気相部のプロピレン、ブテンおよび水素を一定濃度に保持する条件下、（ａ）で作成した予備重合体スラリーを固体触媒成分としてＴＥＡおよびｔＢｎＰＤＭＳを供給しながら連続気相重合を行った。各触媒成分は得られた重合体中の濃度として[ＴＥＡ]＝３３０ｐｐｍ、[ｔＢｎＰＤＭＳ]＝８０ｐｐｍ、ＰＰ／ｃａｔ＝２７０００（ｇ／ｇ）になるように供給した。平均滞留時間は３．４ｈｒであった。重合条件を表１に示した。
【００６６】
実施例および比較例における各項目の測定は以下の方法に従って行った。
（１）試料の調整方法
（１−１）ペレット化
プロピレン系重合体に酸化防止剤０．２５重量％を加えて、押出機により造粒し、ペレットを得た。このペレットの基本物性を表２に示した。
（１−２）フィルム加工
次にペレットを直径６５ｍｍのスクリューを有するＴダイ押出機を用いて２７０℃で溶融押出を行い、次いで３０℃の冷却ロールで急冷してシートを得た。このシートを１４５℃で加熱しながら縦延伸し、次いで１５７℃の熱風で加熱しながら横延伸する逐次二軸延伸を行った後、１６５℃で緊張熱処理して厚さ２０μの二軸延伸フィルムを得た。該フィルムの物性を表３に示した。
【００６７】
（２）実施例及び比較例で用いたプロピレン系重合体の物性測定
（２−１）メルトフローレイト（単位：ｇ／１０分）
ＪＩＳ Ｋ７２１０に従い測定した。
（２−２）コモノマー含量（単位：重量％）
▲１▼エチレン含有量：高分子分析ハンドブック（１９８５年、朝倉書店発行）の２５６ページ“（ｉ）ランダム共重合体”の項記載の方法に従ってＩＲスペクトル法で決定した。
▲２▼ブテン−１含有量：ＩＲスペクトル法を用いて次式から決定した。
ブテン−１含有量（重量％）＝１．２０８Ｋ′
Ｋ′＝７６７ｃｍ-1の吸光度
測定により得られた重量％の単位で表されたコモノマー含量をｍｏｌ％の単位に変換した。
【００６８】
（２−３）融点（Ｔｍ）（単位：℃）
融点（Ｔｍ）は、示差走査型熱量計（パーキンエルマー社製ＤＳＣ−７）を用い、ポリマーを２２０℃で５分間熱処理後、降温速度３００℃／分で１５０℃まで冷却して１５０℃において１分間保温し、さらに降温速度５℃／分で５０℃まで冷却して５０℃において１分間保温し、さらに５０℃から１８０℃まで昇温速度５℃／分で加熱した際の融解ピーク温度を融点Ｔｍとして求めた。
【００６９】
（２−４）融解ピーク半値幅（ＨＷ）（単位：℃）
融解ピークの半値幅ＨＷ（℃）は、融点Ｔｍ（℃）を測定した際のＤＳＣ融解曲線を試料重量で標準化して書き出した場合の、融解ピーク全体のベースラインからピークトップまでの高さの中点におけるピーク幅として求めた。
【００７０】
（３）フィルム物性の測定方法
（３−１）ヤング率（単位：Ｋｇ／ｃｍ2)
室温２３℃、湿度５０％の恒温恒湿室に製膜後１週間放置したフィルムから、幅２０ｍｍの試験片を縦方向（ＭＤ）および横方向（ＴＤ）より採取し、引張試験機によりチャック間隔６０ｍｍ、引張速度５ｍｍ／分でＳ−Ｓ曲線をとり、初期弾性率を測定した。測定は同恒温恒湿室にて行った。
【００７１】
（３−２）延伸性
以下の２種類の方法で評価した。
（ａ）横延伸は縦延伸後のシートの両端をチャックで掴んで行われるが、延伸工程終了後にチャック部分に未延伸部分が残る。その未延伸部分の幅を定規で測定した（以降耳部引き残しと呼ぶ）。その幅が広いほど延伸性が悪い。
（ｂ）横延伸工程における予熱温度を、標準条件の温度より９℃低温で延伸した場合の延伸フィルムの外観を以下の評価基準により評価した。
○：延伸むらがほとんど見られなかった。
△：延伸むらが見られた。
×：延伸むらが非常に多いものであった。
××：横延伸工程で膜割れが発生した。
【００７２】
（３−３）加熱収縮率（単位：％)
室温２３℃、湿度５０％の恒温恒湿室に製膜後１週間放置したフィルムから、Ａ４サイズの試験片を長軸がＭＤと平行になるように採取し、試験片にそれぞれＭＤおよびＴＤと平行な間隔２００ｍｍの標線を記入し、１２０℃のオーブンに５分間放置した後の標線間距離の加熱収縮率を求めた。加熱収縮率は耐熱性の指標であり、一般に、加熱収縮率が小さいほど耐熱性が良い。
【００７３】
実施例２
本重合において気相部のガス組成、圧力、触媒成分供給量をおよび平均滞留時間を表１に示したとおりに変更した以外は実施例１と同様の方法でプロピレン−１−ブテン共重合体、ペレットおよび二軸延伸フィルムを得た。得られたペレットの基本物性および二軸延伸フィルムの物性をそれぞれ表２および表３に示した。
【００７４】
実施例３
本重合において気相部のガス組成および触媒成分供給量を表１に示したとおりに変更した以外は実施例１と同様の方法でプロピレン−１−ブテン共重合体、ペレットおよび二軸延伸フィルムを得た。得られたペレットの基本物性および二軸延伸フィルムの物性をそれぞれ表２および表３に示した。
【００７５】
比較例１
エチレン−プロピレンランダム共重合体ペレット（住友化学工業（製） 住友ノーブレン ＦＳ２０１１Ｄ）を用いて、実施例１と同様の方法で二軸延伸フィルムを得た。ペレットの基本物性および二軸延伸フィルムの物性をそれぞれ表２および表３に示した。
【００７６】
比較例２
プロピレン単独重合体ペレット（Ｔｈｅ Ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｉｎｇａｐｏｒｅ）（製） ＣＯＳＭＯＰＬＥＮＥ ＦＳ３０１１Ｐ）を用いて、実施例１と同様の方法で二軸延伸フィルムを得た。ペレットの基本物性および二軸延伸フィルムの物性をそれぞれ表２および表３に示した。
【００７７】
【表１】
【００７８】
【表２】
注１：（ＨＷ）’＝（１８８−Ｔｍ）／５
【００７９】
【表３】
【００８０】
本発明の要件を満足する実施例１〜３は、剛性（ヤング率）、耐熱性（加熱収縮率）および延伸性に優れるものであることが分かる。
これに対して、本発明の要件である示差走査型熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定した融解ピークの半値幅ＨＷ（℃）と融点Ｔｍ（℃）がＨＷ≦（１８８−Ｔｍ）／５の関係を満足しない比較例１は耐熱性および延伸性（耳部引き残しおよび低温延伸性）が不充分であり、比較例２は剛性、耐熱性および延伸性（耳部引き残し）が不充分であることが分かる。
【００８１】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明により、フィルムに用いた場合、剛性、耐熱性および延伸性に優れた延伸フィルムを与えるプロピレン系重合体、およびそれを用いて得られる延伸フィルムを提供することができる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロピレン系重合体およびそれを用いた延伸フィルムに関するものである。さらに詳しくは、フィルムにした場合、剛性、耐熱性および延伸性に優れた延伸フィルムを与えるプロピレン系重合体、およびそれを用いて得られる延伸フィルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
延伸ポリプロピレンフィルムは、その優れた透明性、光沢性、剛性、耐熱性および水蒸気バリヤー性等を生かして包装材料として広く用いられている。延伸ポリプロピレンフィルムには、フィルムの剛性等の物性を改良するために、高規則性触媒による高結晶性プロピレン単独重合体が用いられていた。しかし、高結晶性プロピレン単独重合体は延伸性が悪く、延伸時にフィルム外観の悪化や膜割れ等が発生しやすいという欠点を持っていた。そこで、高結晶性ポリプロピレン単独重合体の延伸性を改良する方法として、例えば少量のエチレンや１−ブテンを共重合させたプロピレン共重合体を用いることが知られている。
【０００３】
例えば、特開昭５９−１３５２０９号公報には、エチレン含有量が０．１〜２．０ｍｏｌ％およびアイソタクチック値が特定の範囲を満足するプロピレン共重合体、およびそれを用いて得られた延伸性、剛性、透明性、耐衝撃性および耐熱収縮性に優れた延伸ポリプロピレンフィルムが記載されている。
【０００４】
また、特開昭５９−１４９９０９号公報には、１−ブテン含有量が０．１〜２．５ｍｏｌ％、アイソタクチック値が特定の範囲を満足するプロピレン共重合体、およびそれを用いて得られた延伸性、耐衝撃性、耐熱収縮性、透明性および剛性に優れた延伸ポリプロピレンフィルムが記載されている。
【０００５】
しかし、これらの公知の延伸ポリプロピレンフィルムは、コモノマーの含量が少ないため延伸性が不十分であり、仮にコモノマー含量を増加させたとしても、コモノマー含量を増加させただけでは、プロピレン連鎖のアイソタクチック値が顕著に低下し、延伸性と剛性および耐熱性のバランスが不充分となるものであった。このように、従来から公知の方法においても、フィルムに用いた場合に、優れた剛性、耐熱性および延伸性を併せ持つプロピレン系重合体、およびそれを用いて得られる延伸フィルムに関して、さらなる改良が求められていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、フィルムに用いた場合、剛性、耐熱性および延伸性に優れた延伸フィルムを与えるプロピレン系重合体を用いて得られる延伸フィルムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記のような実状に鑑み、鋭意検討した結果、本発明が上記課題を解決できることを見出し、本発明の完成に至った。
すなわち、本発明は、
（ａ）マグネシウム、チタン、ハロゲンおよび電子供与体を必須成分として含有する固体触媒成分、（ｂ）有機アルミニウム化合物、および（ｃ）ｔｅｒｔ−ブチル−ｎ−プロピルジメトキシシランから形成される触媒系を用いて製造され、１−ブテン含有量が２．６〜３．８ｍｏｌ％であるプロピレン−１−ブテンランダム共重合体であって、
メルトフローレイト（ｇ／１０分）が０．１〜２０ｇ／１０分であり、示差走査型熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定した融点Ｔｍ（℃）が１４７〜１５９℃であり、かつ示差走査型熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定した融解ピークの半値幅ＨＷ（℃）が４．６５〜４．８８であり、融解ピークの半値幅ＨＷ（℃）と融点Ｔｍ（℃）が、ＨＷ≦（１８８−Ｔｍ）／５）の関係を満足するプロピレン−１−ブテンランダム共重合体を用いて得られることを特徴とする延伸フィルムに係るものである。
以下、本発明について具体的に説明する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のプロピレン系重合体とは、プロピレン単独重合体およびプロピレン系ランダム共重合体から選ばれる。プロピレン系重合体として、好ましくはプロピレン系ランダム共重合体である。
【０００９】
本発明のプロピレン単独重合体とは、モノマーとしてプロピレンのみを重合して得られる重合体である。
【００１０】
本発明のプロピレン系ランダム共重合体とは、プロピレンと、エチレンまたは炭素数４〜２０個からなるα−オレフィンから選択された少なくとも１種以上のコモノマーを共重合して得られるランダム共重合体である。
【００１１】
α−オレフィンとしては、炭素数４〜２０個からなるα−オレフィンが挙げられる。具体的に例示すると、１−ブテン、２−メチル−１−プロペン、１−ペンテン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、１−ヘキセン、２−エチル−１−ブテン、２，３−ジメチル−１−ブテン、２−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、３，３−ジメチル−１−ブテン、１−ヘプテン、メチル−１−ヘキセン、ジメチル−１−ペンテン、エチル−１−ペンテン、トリメチル−１−ブテン、メチルエチル−１−ブテン、１−オクテン、メチル−１−ペンテン、エチル−１−ヘキセン、ジメチル−１−ヘキセン、プロピル−１−ヘプテン、メチルエチル−１−ヘプテン、トリメチル−１−ペンテン、、プロピル−１−ペンテン、ジエチル−１−ブテン、１−ノネン、１−デセン、１−ウンデセン、１−ドデセン等が挙げられる。好ましくは、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテンを用いることができ、さらに好ましくは、１−ブテン、１−ヘキセンを用いることができる。
【００１２】
本発明のプロピレン系ランダム共重合体としては、例えば、プロピレン−エチレンランダム共重合体、プロピレン−１−ブテンランダム共重合体、プロピレン−１−ヘキセンランダム共重合体、プロピレン−エチレン−１−ブテンランダム共重合体、プロピレン−エチレン−１−ヘキセンランダム共重合体等が挙げられ、好ましくは、プロピレン−１−ブテンランダム共重合体である。
【００１３】
本発明のプロピレン系重合体のメルトフローレイト（ｇ／１０分）は、０．１〜２０ｇ／１０分であり、好ましくは１．０〜１０ｇ／１０分である。メルトフローレイトが０．１ｇ／１０分未満の場合、押出加工時の流動性が不充分であることがあり、２０ｇ／１０分を超えた場合、延伸性が不充分であることがある。
【００１４】
本発明のプロピレン系重合体の示差走査型熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定した融点Ｔｍ（℃）は１４７〜１５９℃である。好ましくは１５０〜１５８℃であり、より好ましくは１５２〜１５７℃である。融点Ｔｍ（℃）が１４７℃未満の場合、延伸フィルムの剛性が不充分であることがあり、１５９℃を超えた場合、フィルムの延伸性が悪化することがある。
【００１５】
本発明のプロピレン系重合体の示差走査型熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定した融解ピークの半値幅ＨＷ（℃）と融点Ｔｍ（℃）は、ＨＷ≦（１８８−Ｔｍ）／５を満足するものであり、好ましくはＨＷ≦（１８４−Ｔｍ）／５であり、より好ましくはＨＷ≦（１８２−Ｔｍ）／５である。半値幅ＨＷ（℃）と融点Ｔｍ（℃）の関係が、ＨＷ＞（１８８−Ｔｍ）／５である場合、延伸フィルムが、優れた延伸性と剛性を併せ持つことができないことがある。
【００１６】
本発明のプロピレン系ランダム共重合体が、プロピレン−エチレンランダム共重合体である場合、エチレン含有量は、剛性および耐熱性と延伸性とのバランスから、２．１〜４．０ｍｏｌ％であり、より好ましくは２．２〜３．０ｍｏｌ％である。
【００１７】
本発明のプロピレン系ランダム共重合体が、プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体である場合、α−オレフィン含有量は、剛性、耐熱性および延伸性とのバランスから、２．６〜３．８ｍｏｌ％であり、より好ましくは３．０〜３．８ｍｏｌ％である。
【００１８】
本発明のプロピレン系ランダム共重合体がプロピレン−エチレン−α−オレフィン共重合体である場合、エチレンとα−オレフィンの含有量の合計は、剛性、耐熱性および延伸性とのバランスから、２．６〜１０ｍｏｌ％であり、より好ましくは３．０〜８．０ｍｏｌ％である。
【００１９】
本発明のプロピレン系重合体の製造方法は、（ａ）マグネシウム、チタン、ハロゲンおよび電子供与体を必須成分として含有する固体触媒成分、（ｂ）有機アルミニウム化合物、および（ｃ）ｔｅｒｔ−ブチル−ｎ−プロピルジメトキシシランから形成される触媒系を用い、公知の重合方法を用いる製造方法が挙げられる。その代表的な例を以下に示す。
【００２０】
（１）触媒系
（ａ）固体触媒成分
（ａ−１）チタン化合物
固体触媒成分（ａ）の合成に用いられるチタン化合物としては、例えば、一般式Ｔｉ（ＯＲ1）aＸ4-a（Ｒ1は炭素数が１〜２０の炭化水素基を、Ｘはハロゲン原子を、ａは０≦ａ≦４の数を表す。）で表されるチタン化合物が挙げられる。具体的には、四塩化チタン等のテトラハロゲン化チタン化合物、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等のトリハロゲン化アルコキシチタン化合物、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等のジハロゲン化ジアルコキシチタン化合物、トリエトキシチタンクロライド、トリブトキシチタンクロライド等のモノハロゲン化トリアルコキシチタン化合物、テトラエトキシチタン、テトラブトキシチタン等のテトラアルコキシチタン化合物を挙げることができる。これらチタン化合物は、単独で用いても良いし、二種類以上を組み合わせて用いても良い。
【００２１】
（ａ−２）Ｓｉ−Ｏ結合を有する有機ケイ素化合物
固体触媒成分（ａ）の合成に用いられる有機ケイ素化合物としては、例えば、一般式Ｒ2 nＳｉ（ＯＲ3）4-n（Ｒ2は炭素数１〜２０の炭化水素基または水素原子を表し、Ｒ3は炭素数１〜２０の炭化水素基を表す。また、ｎは０≦ｎ＜４の数を表す。）で表されるケイ素化合物が挙げられる。具体的には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシラン等のテトラアルコキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ｔ−ブチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、ｔ−ブチルトリエトキシシラン等のアルキルトリアルコキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジブチルジメトキシシラン、ジイソブチルジメトキシシラン、ジ−ｔ−ブチルジメトキシシラン、ブチルメチルジメトキシシラン、ブチルエチルジメトキシシラン、ｔ−ブチルメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジブチルジエトキシシラン、ジイソブチルジエトキシシラン、ジ−ｔ−ブチルジエトキシシラン、ブチルメチルジエトキシシラン、ブチルエチルジエトキシシラン、ｔ−ブチルメチルジエトキシシラン等のジアルキルジアルコキシシラン等が挙げられる。
【００２２】
（ａ−３）エステル化合物
固体触媒成分（ａ）の合成に用いられるエステル化合物としては、例えば、モノおよび多価のカルボン酸エステルが用いられ、それらの例として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が挙げられる。具体例としては、酢酸メチル、酢酸エチル、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、アクリル酸メチル、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、フタル酸ジエチル、フタル酸ジ−ｎ−ブチル、フタル酸ジイソブチル等が挙げられる。好ましくはメタクリル酸エステル等の不飽和脂肪族カルボン酸エステルおよびマレイン酸エステル等のフタル酸エステルであり、さらに好ましくはフタル酸ジエステルである。
【００２３】
（ａ−４）有機マグネシウム化合物
固体触媒成分（ａ）の合成に用いられるマグネシウム化合物としては、例えば、マグネシウム−炭素結合やマグネシウム−水素結合を持ち還元能を有するマグネシウム化合物、あるいは、還元能を有さないマグネシウム化合物等が挙げられる。還元能を有するマグネシウム化合物の具体例としては、ジメチルマグネシウム、ジエチルマグネシウム、ジブチルマグネシウム、ブチルエチルマグネシウム等のジアルキルマグネシウム化合物、ブチルマグネシウムクロライド等のアルキルマグネシウムハライド化合物、ブチルエトキシマグネシム等のアルキルアルコキシマグネシウム化合物、ブチルマグネシウムハイドライド等のアルキルマグネシウムハイドライド等が挙げられる。これらの還元能を有するマグネシウム化合物は、有機アルミニウム化合物との錯化合物の形態で用いてもよい。
一方、還元能を有さないマグネシウム化合物の具体例としては、マグネシウムジクロライド等のジハロゲン化マグネシウム化合物、メトキシマグネシウムクロライド、エトキシマグネシウムクロライド、ブトキシマグネシウムクロライド等のアルコキシマグネシウムハライド化合物、ジエトキシマグネシウム、ジブトキシマグネシウム等のジアルコキシマグネシウム化合物、ラウリル酸マグネシウム、ステアリン酸マグネシウム等のマグネシウムのカルボン酸塩等が挙げられる。これらの還元能を有さないマグネシウム化合物は、予め或いは固体触媒成分（ａ）の調製時に、還元能を有するマグネシウム化合物から公知の方法で合成したものであってもよい。
【００２４】
（ａ−５）エーテル化合物
固体触媒成分（ａ）の合成に用いられるエーテル化合物としては、例えば、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジイソブチルエーテル、ジアミルエーテル、ジイソアミルエーテル、メチルブチルエーテル、メチルイソアミルエーテル、エチルイソブチルエーテル等のジアルキルエーテルが挙げられる。好ましくはジブチルエーテルと、ジイソアミルエーテルである。
【００２５】
（ａ−６）有機酸ハライド化合物
固体触媒成分（ａ）の合成に用いられる有機酸ハライド化合物としては、モノおよび多価のカルボン酸ハライド等が挙げられ、例えば、脂肪族カルボン酸ハライド、脂環式カルボン酸ハライド、芳香族カルボン酸ハライド等が挙げられる。具体例としては、アセチルクロライド、プロピオン酸クロライド、酪酸クロライド、吉草酸クロライド、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライド、塩化ベンゾイル、トルイル酸クロライド、アニス酸クロライド、コハク酸クロライド、マロン酸クロライド、マレイン酸クロライド、イタコン酸クロライド、フタル酸クロライド等を挙げることができる。好ましくは塩化ベンゾイル、トルイル酸クロライド、フタル酸クロライド等の芳香族カルボン酸クロライドであり、さらに好ましくはフタル酸クロライドである。
【００２６】
固体触媒成分の合成
固体触媒成分（ａ）を製造する方法としては、例えば、下記の方法が挙げられる。
（１）液状のマグネシウム化合物、あるいはマグネシウム化合物および電子供与体からなる錯化合物を析出化剤と反応させたのち、チタン化合物、あるいはチタン化合物および電子供与体で処理する方法。
（２）固体のマグネシウム化合物、あるいは固体のマグネシウム化合物および電子供与体からなる錯化合物をチタン化合物、あるいはチタン化合物および電子供与体で処理する方法。
（３）液状のマグネシウム化合物と、液状チタン化合物とを、電子供与体の存在下で反応させて固体状のチタン複合体を析出させる方法。
（４）（１）、（２）あるいは（３）で得られた反応生成物をチタン化合物、あるいは電子供与体およびチタン化合物でさらに処理する方法。
（５）Ｓｉ−Ｏ結合を有する有機ケイ素化合物の共存下アルコキシチタン化合物をグリニャール試薬等の有機マグネシウム化合物で還元して得られる固体生成物を、エステル化合物、エーテル化合物およびＴｉＣｌ4で処理する方法。
（６）有機ケイ素化合物または有機ケイ素化合物およびエステル化合物の存在下、チタン化合物を有機マグネシウム化合物で還元して得られる固体生成物を、エーテル化合物と四塩化チタンの混合物、次いで有機酸ハライド化合物の順で加えて処理したのち、該処理固体をエーテル化合物と四塩化チタンの混合物もしくはエーテル化合物と四塩化チタンとエステル化合物の混合物で処理する方法。
（７）金属酸化物、ジヒドロカルビルマグネシウムおよびハロゲン含有アルコ−ルとの接触反応物をハロゲン化剤で処理した後あるいは処理せずに電子供与体およびチタン化合物と接触する方法。
（８）有機酸のマグネシウム塩、アルコキシマグネシウムなどのマグネシウム化合物をハロゲン化剤で処理した後あるいは処理せずに電子供与体およびチタン化合物と接触する方法。
（９）（１）〜（８）で得られる化合物を、ハロゲン、ハロゲン化合物または芳香族炭化水素のいずれかで処理する方法。
これらの固体触媒の合成方法のうち、好ましくは（１）〜（６）の方法であり、さらに好ましくは（６）の方法である。これらの合成反応は通常、全て窒素、アルゴン等の不活性気体雰囲気下で行われる。
【００２７】
チタン化合物、有機ケイ素化合物およびエステル化合物は、適当な溶媒に溶解もしくは希釈して使用するのが好ましい。かかる溶媒としては、例えば、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、シクロへキサン、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等が挙げられる。
【００２８】
有機マグネシウム化合物を用いる還元反応の温度は、通常−５０〜７０℃、好ましくは−３０〜５０℃、特に好ましくは−２５〜３５℃である。還元反応温度が高すぎると触媒活性が低下することがある。有機マグネシウム化合物の滴下時間は、特に制限はないが、通常３０分〜１２時間程度である。また、還元反応終了後、さらに２０〜１２０℃の温度で後反応を行っても良い。
【００２９】
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物質を共存させ、固体生成物を多孔質物質に含浸させることも可能である。かかる多孔質物質としては、細孔半径２０〜２００ｎｍにおける細孔容積が０．３ｍｌ／ｇ以上であり、平均粒径が５〜３００μｍであるものが好ましい。
【００３０】
多孔質無機酸化物としては、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2又はこれらの複合酸化物等が挙げられる。また、多孔質ポリマーとしては、ポリスチレン、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体等のポリスチレン系多孔質ポリマー、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等のポリアクリル酸エステル系多孔質ポリマー、ポリエチレン、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、ポリプロピレン等のポリオレフィン系多孔質ポリマーが挙げられる。これらの多孔質物質のうち、好ましくはＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体である。
【００３１】
（ｂ）有機アルミニウム化合物
本発明のプロピレン系重合体の製造に用いられる触媒系の有機アルミニウム化合物（ｂ）は、少なくとも分子内に一個のＡｌ−炭素結合を有するものであり、代表的なものを一般式で下記に示す。
Ｒ4 mＡｌＹ3-m
Ｒ5Ｒ6Ａｌ−Ｏ−ＡｌＲ7Ｒ8
（Ｒ4〜Ｒ8は炭素数が１〜８個の炭化水素基を、Ｙはハロゲン原子、水素またはアルコキシ基を表す。Ｒ4〜Ｒ8はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。また、ｍは２≦ｍ≦３で表される数である。）有機アルミニウム化合物の具体例としては、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、ジイソブ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等が挙げられる。
【００３２】
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の混合物、アルキルアルモキサンであり、さら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の混合物、またはテトラエチルジアルモキサンが好ましい。
【００３３】
（ｃ）電子供与体成分
本発明のプロピレン系重合体の製造に用いられる触媒系の電子供与体成分（ｃ）としては、ｔｅｒｔ−ブチル−ｎ−プロピルジメトキシシランである。
【００３４】
無機酸のエステル類として好ましくは、一般式Ｒ9 nＳｉ（ＯＲ10）4-n（式中、Ｒ9は炭素数１〜２０の炭化水素基または水素原子、Ｒ10は炭素数１〜２０の炭化水素基であり、Ｒ9、Ｒ10は、それぞれ同一分子内に異なった置換基を有していても良く、ｎは０≦ｎ＜４である）で表されるケイ素化合物である。具体例としては、テトラブトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ｔｅｒｔ−ブチル−ｎ−プロピ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、シクロヘキシルエチルジメトキシシラン等を挙げることができる。
【００３５】
さらに、エーテル類として好ましくは、ジアルキルエーテル、一般式
【００３６】
これらの電子供与体成分のうち一般式Ｒ15Ｒ16Ｓｉ（ＯＲ17）2で表される有機ケイ素化合物が特に好ましく用いられる。ここで式中、Ｒ15はＳｉに隣接する炭素原子が２級もしくは３級である炭素数３〜２０の炭化水素基であり、具体的には、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。また式中、Ｒ16は炭素数１〜２０の炭化水素基であり、具体的には、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。さらに式中、Ｒ17は炭素数１〜２０の炭化水素基であり、好ましくは炭素数１〜５の炭化水素基である。このような電子供与体成分として用いられる有機ケイ素化合物の具体例としては、ｔｅｒｔ−ブチル−ｎ−プロピ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、シクロヘキシルエチルジメトキシシラン等を挙げることができる。
【００３７】
（２）重合方法
本発明で用いられるプロピレン系重合体の製造方法としては、公知の重合方法を用いて、前述の固体触媒成分（ａ）、有機アルミニウム化合物（ｂ）および電子供与体成分（ｃ）からなる触媒系の存在下に、プロピレンを重合させる方法が挙げられる。
【００３８】
重合方法としては、バルク重合、溶液重合、スラリー重合または気相重合が挙げられる。バルク重合とは、重合温度において液状のオレフィンを媒体として重合を行う方法であり、溶液重合もしくはスラリー重合とは、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中で重合を行う方法であり、また、気相重合とは、気体状態の単量体を媒体として、その媒体中で気体状態の単量体を重合する方法である。これらの重合方法は、バッチ式、連続式のいずれでも可能であり、また、これらの重合方法を任意に組合せもよい。工業的かつ経済的な観点から、連続式の気相重合法が好ましい。
【００３９】
有機アルミニウム化合物（ｂ）の使用量は、固体触媒成分（ａ）に含まれるチタン原子１ｍｏｌ当たり１〜１０００ｍｏｌであり、好ましくは５〜６００ｍｏｌである。
【００４０】
また、電子供与体成分（ｃ）の使用量は、固体触媒成分（ａ）に含まれるチタン原子１ｍｏｌ当たり０．１〜２０００ｍｏｌ、好ましくは０．３〜１０００ｍｏｌ、さらに好ましくは０．５〜８００ｍｏｌであり、有機アルミニウム化合物（ｂ）に含まれるアルミニウム原子１ｍｏｌ当たり０．００１〜５ｍｏｌ、好ましくは０．００５〜３ｍｏｌ、さらに好ましくは０．０１〜１ｍｏｌである。
【００４１】
重合温度は、−３０〜３００℃で実施することができるが、好ましくは２０〜１８０℃である。重合圧力は、特に制限は無いが、工業的かつ経済的な観点から、一般に、常圧〜１０ＭＰａであり、好ましくは０．２〜５ＭＰａである。
【００４２】
分子量調整剤としては、水素が好ましい。水素の供給量は本発明のプロピレン系重合体の用途によって適宜、決めることができる。
【００４３】
各触媒成分を重合槽に供給する方法としては、チッソ、アルゴン等の不活性ガス中で水分の無い状態で供給する以外は、特に制限すべき条件はない。また、固体触媒成分（ａ）、有機アルミニウム化合物（ｂ）および電子供与体成分（ｃ）は、個別に供給しても良いし、いずれか二者、または、全てを予め接触させて供給しても良い。
【００４４】
本発明に用いられるプロピレン系重合体の製造において重合（本重合）の実施前に、以下に述べる予備重合を行っても良い。
予備重合の方法としては、公知の方法が挙げられ、例えば、固体触媒成分（ａ）および有機アルミニウム化合物（ｂ）の存在下、少量のプロピレンを供給して溶媒を用いてスラリー状態で実施する方法が挙げられる。予備重合に用いられる溶媒としては、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、トルエンのような不活性炭化水素及び液状のプロピレンが挙げられ、これらを２種類以上混合して用いても良い。
【００４５】
予備重合における有機アルミニウム化合物（ｂ）の使用量は、固体触媒成分（ａ）に含まれるチタン原子１ｍｏｌ当たり０．５〜７００ｍｏｌであり、好ましくは０．８〜５００ｍｏｌであり、さらに好ましくは１〜２００ｍｏｌである。
【００４６】
予備重合されるプロピレンの量は、固体触媒成分１ｇ当たり０．０１〜１０００ｇであり、好ましくは０．０５〜５００ｇであり、さらに好ましくは０．１〜２００ｇである。
【００４７】
予備重合におけるスラリー濃度は、溶媒１Ｌ当たりに含まれる固体触媒成分（ａ）の重量にして、好ましくは１〜５００ｇ／Ｌであり、さらに好ましくは３〜３００ｇ／Ｌである。予備重合温度として、好ましくは−２０〜１００℃であり、さらに好ましくは０〜８０℃である。また、予備重合中の気相部におけるプロピレンの分圧は、好ましくは０．００１〜２．０ＭＰａであり、さらに好ましくは０．０１〜１．０ＭＰａであるが、予備重合の圧力、温度において液状であるプロピレンについては、この限りではない。さらに、予備重合時間は、特に制限はないが、通常、２分から１５時間が好適である。
【００４８】
予備重合における固体触媒成分（ａ）、有機アルミニウム化合物（ｂ）及びプロピレンの供給方法としては、固体触媒成分（ａ）と有機アルミニウム化合物（ｂ）を接触させた後、プロピレンを供給する方法、または、固体触媒成分（ａ）とプロピレンを接触させた後、有機アルミニウム化合物（ｂ）を供給する方法等が挙げられる。また、プロピレ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プロピレンを供給する方法、または、所定のプロピレン量の全てを最初に供給する方法等が挙げられる。また、得られる予備重合体の分子量を調節するために水素等の連鎖移動剤を添加しても良い。
【００４９】
さらに、予備重合において、必要に応じて電子供与体成分（ｃ）を共存させても良い。その使用量は、固体触媒成分（ａ）に含まれるチタン原子１ｍｏｌ当たり０．０１〜４００ｍｏｌであり、好ましくは０．０２〜２００ｍｏｌであり、さらに好ましくは０．０３〜１００ｍｏｌであり、有機アルミニウム化合物（ｂ）に含まれるアルミニウム原子１ｍｏｌ当たり０．００３〜５ｍｏｌであり、好ましくは０．００５〜３ｍｏｌであり、さらに好ましくは０．０１〜２ｍｏｌである。
【００５０】
予備重合に用いる電子供与体成分の供給方法は、特に制限はなく、固体触媒成分（ａ）及び有機アルミニウム化合物（ｂ）と別個に供給しても良いし、予め接触させて供給しても良い。また、予備重合で使用されるプロピレンは、本重合で使用されるプロピレンと同一であっても良く、異なっていても良い。
【００５１】
本発明のフィルムの製造方法としては、特に制限はなく、通常工業的に行われているフィルムの製造方法が挙げられる。例えば、Ｔダイ製膜法やチューブラー製膜法などの溶融押出し成形法、及び溶融押出しされたポリプロピレンを少なくとも一方向に延伸する方法などが挙げられる。中でも、優れた機械物性および透明性等を併せ持つフィルムが得られることから、樹脂を縦方向と横方向に延伸する二軸延伸法が好ましい。
また、本発明のフィルムは多層フィルムであっても良く、多層フィルムの場合、本発明のフィルムは多層フィルムの少なくとも一層の成分として用いられる。多層フィルムの製造方法としては、共押出し製膜法等が挙げられる。
【００５２】
本発明のポリプロピレン系重合体およびフィルムには、本発明の目的を損なわない範囲で、酸化防止剤、中和剤、安定剤、滑剤、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、および、無機または有機の各種充填剤等を添加してもよい。
【００５３】
本発明の延伸ポリプロピレンフィルムの製膜、延伸加工方法としては、特に限定されないが、通常以下に述べる逐次二軸延伸方式、同時二軸延伸方式あるいはチューブラー二軸延伸方式等が挙げられる。
【００５４】
逐次二軸延伸
ポリプロピレンを押出し機にて溶融後、Ｔダイより押し出し、冷却ロールにてシート状に冷却固化する。次いで得られたシートを一連の加熱ロールにて縦方向（樹脂の流れ方向）に予熱、延伸する。次いで、得られた縦延伸シートの両端を縦方向に沿って並んだ２列のチャックでそれぞれ掴み、予熱部、延伸部、および熱処理部からなる加熱炉にて、該２列のチャック間隔を広げることにより横方向（樹脂の幅方向）に延伸する。次いで、必要に応じてコロナ処理等を実施し、巻き取る。
【００５５】
同時二軸延伸
ポリプロピレンを押出し機にて溶融後、Ｔダイより押し出し、冷却ロールにてシート状に冷却固化する。次いで得られたシートの両端を流れ方向に沿って並んだ２列のチャックでそれぞれ掴み、予熱部、延伸部、および熱処理部からなる加熱炉にて、該２列のチャック間隔と列内の個々のチャック間隔を広げることにより、縦方向と横方向へ同時に延伸する。次いで、必要に応じてコロナ処理等を実施し、巻き取る。
【００５６】
チューブラー二軸延伸
ポリプロピレンを押出し機にて溶融後、環状ダイより押し出し、水槽にてチューブ状に冷却固化する。次いで得られたチューブを加熱炉あるい一連の熱ロールにて予熱し、次いで低速ニップロールを通し、高速ニップロールで巻き取ることにより縦方向に延伸する。この際、低速ニップロールと高速ニップロールの間に蓄えられた空気の内圧によってチューブを膨らませることにより、横方向にも延伸する。次いで、高速ニップロールを通った延伸フィルムを加熱炉あるいは一連の熱ロールにて熱処理する。次いで、必要に応じてコロナ処理等を実施し、巻き取る。
【００５７】
延伸ポリプロピレンフィルムの製膜、延伸加工における本発明のプロピレン系重合体の溶融温度は、分子量によって適宜調整されるものであるが、通常２３０〜２９０℃、好ましくは２４０〜２８０℃の範囲である。
【００５８】
延伸加工方法が逐次二軸延伸方式の場合、縦延伸温度は通常１００〜１６０℃であり、好ましくは１１０℃〜１５０℃であり、特に好ましくは１２０〜１４５℃である。縦延伸倍率は通常３〜８倍であり、好ましくは３．５〜７．５倍であり、特に好ましくは４〜７倍である。横延伸温度は通常１４０〜１８０℃であり、好ましくは１５０〜１７５℃であり、特に好ましくは１５５℃〜１７０℃である。横延伸倍率は通常５〜１２倍であり、好ましくは６〜１１倍であり、特に好ましくは７〜１０倍である。
【００５９】
延伸加工方法が同時二軸延伸方式の場合、延伸温度は通常１４０〜１８０℃であり、好ましくは１５０〜１７５℃であり、特に好ましくは１５５℃〜１７０℃である。縦延伸倍率および横延伸倍率は通常３〜９倍であり、好ましくは３．５〜８．５倍であり、特に好ましくは４〜８倍である。
【００６０】
延伸加工方式がチューブラー二軸延伸方式の場合、延伸温度は通常１２０〜１８０℃であり、好ましくは１３０〜１７０℃であり、特に好ましくは１４０〜１６０℃である。延伸フィルムの厚みに対する未延伸チューブの厚みの比を延伸倍率（単位：倍）とした場合、延伸倍率は通常１０〜６０倍であり、好ましくは２０〜５０倍であり、特に好ましくは３０〜４０倍である。
【００６１】
【実施例】
次に実施例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【００６２】
（触媒の合成）
実施例において用いた固体触媒成分は以下の方法に従って合成した。
（ａ）還元固体生成物の合成
撹拌機、滴下ロートを備えた５００ｍｌのフラスコを窒素で置換した後、ヘキサン２９０ｍｌ、テトラブトキシチタン８．９ｍｌ（８．９ｇ、２６．１ｍｍｏｌ）、フタル酸ジイソブチル３．１ｍｌ（３．３ｇ、１１．８ｍｍｏｌ）およびテトラエトキシシラン８７．４ｍｌ（８１．６ｇ、３９２ｍｍｏｌ）を投入し、均一溶液とした。次に、ｎ−ブチルマグネシウムクロライドのジ−ｎ−ブチルエーテル溶液（有機合成薬品社製、ｎ−ブチルマグネシウムクロライド濃度２．１ｍｍｏｌ／ｍｌ）１９９ｍｌを、フラスコ内の温度を６℃に保ちながら、滴下ロートから５時間かけて徐々に滴下した。滴下終了後、６℃でさらに１時間撹拌した後、室温でさらに１時間攪拌した。その後、固液分離し、トルエン２６０ｍｌで３回洗浄を繰り返した後、トルエンを適量加え、スラリー濃度０．１７６ｇ／ｍｌとした。固体生成物スラリーの一部をサンプリングし、組成分析を行ったところ固体生成物中にはチタン原子が１．９６重量％、フタル酸エステルが０．１２重量％、エトキシ基が３７．２重量％、ブトキシ基が２．８重量％含有されていた。
【００６３】
（ｂ）固体触媒成分の合成
撹拌機、滴下ロート、温度計を備えた１００ｍｌのフラスコを窒素で置換したのち、上記（ａ）で得られた固体生成物を含むスラリーを５２ｍｌ投入し、上澄み液を２５．５ｍｌ抜き出しブチルエーテル０．８０ｍｌ（６．４５ｍｍｏｌ）と四塩化チタン１６．０ｍｌ（０．１４６ｍｏｌ）の混合物を加え、ついで、フタル酸クロライド１．６ｍｌ（１１．１ｍｍｏｌ、固体生成物１ｇ当り０．２０ｍｌ）を加え、１１５℃まで昇温しそのまま３時間攪拌した。反応終了後、同温度で固液分離した後、同温度でトルエン４０ｍｌで２回洗浄を行った。次いで、トルエン１０．０ｍｌ、フタル酸ジイソブチル０．４５ｍｌ（１．６８ｍｍｏｌ）、ブチルエーテル０．８０ｍｌ（６．４５ｍｍｏｌ）、及び四塩化チタン８．０ｍｌ（０．０７３ｍｏｌ）の混合物を加え、１１５℃で１時間処理を行った。反応終了後、同温度で固液分離し、同温度でトルエン４０ｍｌで３回洗浄を行ったのち、ヘキサン４０ｍｌで３回洗浄し、さらに減圧乾燥して固体触媒成分７．３６ｇを得た。固体触媒成分中には、チタン原子が２．１８重量％、フタル酸エステルが１１．３７重量％、エトキシ基が０．３重量％、ブトキシ基が０．１重量％含まれていた。また、固体触媒成分を実体顕微鏡で観察したところ、微粉の無い良好な粒子性状を有していた。この固体触媒成分を、以下固体触媒成分Ａと呼ぶ。
【００６４】
実施例１
（ａ）予備重合
製攪拌機付きオートクレーブにおいて、充分に脱水、脱気処理したヘキサンにトリエチルアルミニウム（ＴＥＡ）を２５ｍｍｏｌ／Ｌ、電子供与性触媒成分としてｔｅｒｔ−ブチル−ｎ−プロピルジメトキシシラン（以下ｔＢｎＰＤＭＳと略す）をｔＢｎＰＤＭＳ／ＴＥＡ＝０．１（ｍｏｌ／ｍｏｌ）、および固体触媒成分Ａを最終的な固体触媒成分あたりの重合体量（以下ＰＰ／ｃａｔと略す）が２．５（ｇ／ｇ）になるように投入し、６〜１１℃を維持しながらプロピレンを連続的に供給して予備重合体スラリーを得た。得られた予備重合体スラリーを製攪拌機付きオートクレーブに移送した後、十分に精製された液状ブタンを加えて１０℃以下の温度に保持して保存した。
【００６５】
（ｂ）本重合
リアクター内温度８０℃、リアクター内圧力１８Ｋ／Ｇにおいて、気相部のプロピレン、ブテンおよび水素を一定濃度に保持する条件下、（ａ）で作成した予備重合体スラリーを固体触媒成分としてＴＥＡおよびｔＢｎＰＤＭＳを供給しながら連続気相重合を行った。各触媒成分は得られた重合体中の濃度として[ＴＥＡ]＝３３０ｐｐｍ、[ｔＢｎＰＤＭＳ]＝８０ｐｐｍ、ＰＰ／ｃａｔ＝２７０００（ｇ／ｇ）になるように供給した。平均滞留時間は３．４ｈｒであった。重合条件を表１に示した。
【００６６】
実施例および比較例における各項目の測定は以下の方法に従って行った。
（１）試料の調整方法
（１−１）ペレット化
プロピレン系重合体に酸化防止剤０．２５重量％を加えて、押出機により造粒し、ペレットを得た。このペレットの基本物性を表２に示した。
（１−２）フィルム加工
次にペレットを直径６５ｍｍのスクリューを有するＴダイ押出機を用いて２７０℃で溶融押出を行い、次いで３０℃の冷却ロールで急冷してシートを得た。このシートを１４５℃で加熱しながら縦延伸し、次いで１５７℃の熱風で加熱しながら横延伸する逐次二軸延伸を行った後、１６５℃で緊張熱処理して厚さ２０μの二軸延伸フィルムを得た。該フィルムの物性を表３に示した。
【００６７】
（２）実施例及び比較例で用いたプロピレン系重合体の物性測定
（２−１）メルトフローレイト（単位：ｇ／１０分）
ＪＩＳ Ｋ７２１０に従い測定した。
（２−２）コモノマー含量（単位：重量％）
▲１▼エチレン含有量：高分子分析ハンドブック（１９８５年、朝倉書店発行）の２５６ページ“（ｉ）ランダム共重合体”の項記載の方法に従ってＩＲスペクトル法で決定した。
▲２▼ブテン−１含有量：ＩＲスペクトル法を用いて次式から決定した。
ブテン−１含有量（重量％）＝１．２０８Ｋ′
Ｋ′＝７６７ｃｍ-1の吸光度
測定により得られた重量％の単位で表されたコモノマー含量をｍｏｌ％の単位に変換した。
【００６８】
（２−３）融点（Ｔｍ）（単位：℃）
融点（Ｔｍ）は、示差走査型熱量計（パーキンエルマー社製ＤＳＣ−７）を用い、ポリマーを２２０℃で５分間熱処理後、降温速度３００℃／分で１５０℃まで冷却して１５０℃において１分間保温し、さらに降温速度５℃／分で５０℃まで冷却して５０℃において１分間保温し、さらに５０℃から１８０℃まで昇温速度５℃／分で加熱した際の融解ピーク温度を融点Ｔｍとして求めた。
【００６９】
（２−４）融解ピーク半値幅（ＨＷ）（単位：℃）
融解ピークの半値幅ＨＷ（℃）は、融点Ｔｍ（℃）を測定した際のＤＳＣ融解曲線を試料重量で標準化して書き出した場合の、融解ピーク全体のベースラインからピークトップまでの高さの中点におけるピーク幅として求めた。
【００７０】
（３）フィルム物性の測定方法
（３−１）ヤング率（単位：Ｋｇ／ｃｍ2)
室温２３℃、湿度５０％の恒温恒湿室に製膜後１週間放置したフィルムから、幅２０ｍｍの試験片を縦方向（ＭＤ）および横方向（ＴＤ）より採取し、引張試験機によりチャック間隔６０ｍｍ、引張速度５ｍｍ／分でＳ−Ｓ曲線をとり、初期弾性率を測定した。測定は同恒温恒湿室にて行った。
【００７１】
（３−２）延伸性
以下の２種類の方法で評価した。
（ａ）横延伸は縦延伸後のシートの両端をチャックで掴んで行われるが、延伸工程終了後にチャック部分に未延伸部分が残る。その未延伸部分の幅を定規で測定した（以降耳部引き残しと呼ぶ）。その幅が広いほど延伸性が悪い。
（ｂ）横延伸工程における予熱温度を、標準条件の温度より９℃低温で延伸した場合の延伸フィルムの外観を以下の評価基準により評価した。
○：延伸むらがほとんど見られなかった。
△：延伸むらが見られた。
×：延伸むらが非常に多いものであった。
××：横延伸工程で膜割れが発生した。
【００７２】
（３−３）加熱収縮率（単位：％)
室温２３℃、湿度５０％の恒温恒湿室に製膜後１週間放置したフィルムから、Ａ４サイズの試験片を長軸がＭＤと平行になるように採取し、試験片にそれぞれＭＤおよびＴＤと平行な間隔２００ｍｍの標線を記入し、１２０℃のオーブンに５分間放置した後の標線間距離の加熱収縮率を求めた。加熱収縮率は耐熱性の指標であり、一般に、加熱収縮率が小さいほど耐熱性が良い。
【００７３】
実施例２
本重合において気相部のガス組成、圧力、触媒成分供給量をおよび平均滞留時間を表１に示したとおりに変更した以外は実施例１と同様の方法でプロピレン−１−ブテン共重合体、ペレットおよび二軸延伸フィルムを得た。得られたペレットの基本物性および二軸延伸フィルムの物性をそれぞれ表２および表３に示した。
【００７４】
実施例３
本重合において気相部のガス組成および触媒成分供給量を表１に示したとおりに変更した以外は実施例１と同様の方法でプロピレン−１−ブテン共重合体、ペレットおよび二軸延伸フィルムを得た。得られたペレットの基本物性および二軸延伸フィルムの物性をそれぞれ表２および表３に示した。
【００７５】
比較例１
エチレン−プロピレンランダム共重合体ペレット（住友化学工業（製） 住友ノーブレン ＦＳ２０１１Ｄ）を用いて、実施例１と同様の方法で二軸延伸フィルムを得た。ペレットの基本物性および二軸延伸フィルムの物性をそれぞれ表２および表３に示した。
【００７６】
比較例２
プロピレン単独重合体ペレット（Ｔｈｅ Ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｉｎｇａｐｏｒｅ）（製） ＣＯＳＭＯＰＬＥＮＥ ＦＳ３０１１Ｐ）を用いて、実施例１と同様の方法で二軸延伸フィルムを得た。ペレットの基本物性および二軸延伸フィルムの物性をそれぞれ表２および表３に示した。
【００７７】
【表１】
【表２】
【００７９】
【表３】
本発明の要件を満足する実施例１〜３は、剛性（ヤング率）、耐熱性（加熱収縮率）および延伸性に優れるものであることが分かる。
これに対して、本発明の要件である示差走査型熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定した融解ピークの半値幅ＨＷ（℃）と融点Ｔｍ（℃）がＨＷ≦（１８８−Ｔｍ）／５の関係を満足しない比較例１は耐熱性および延伸性（耳部引き残しおよび低温延伸性）が不充分であり、比較例２は剛性、耐熱性および延伸性（耳部引き残し）が不充分であることが分かる。
【００８１】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明により、フィルムに用いた場合、剛性、耐熱性および延伸性に優れた延伸フィルムを与えるプロピレン系重合体、およびそれを用いて得られる延伸フィルムを提供することができる。
Claims (1)
- （ａ）マグネシウム、チタン、ハロゲンおよび電子供与体を必須成分として含有する固体触媒成分、（ｂ）有機アルミニウム化合物、および（ｃ）ｔｅｒｔ−ブチル−ｎ−プロピルジメトキシシランから形成される触媒系を用いて製造され、１−ブテン含有量が２．６〜３．８ｍｏｌ％であるプロピレン−１−ブテンランダム共重合体であって、
メルトフローレイト（ｇ／１０分）が０．１〜２０ｇ／１０分であり、示差走査型熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定した融点Ｔｍ（℃）が１４７〜１５９℃であり、かつ示差走査型熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定した融解ピークの半値幅ＨＷ（℃）が４．６５〜４．８８であり、融解ピークの半値幅ＨＷ（℃）と融点Ｔｍ（℃）が、ＨＷ≦（１８８−Ｔｍ）／５）の関係を満足するプロピレン−１−ブテンランダム共重合体を用いて得られることを特徴とする延伸フィルム。
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