聚丙烯和该聚丙烯在电气材料中的应用制造技术

技术编号:1613854 阅读:110 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种电气材料用聚丙烯,其熔体流动速率为0.1~30g/10分钟,由[13]↑C-NMR谱算出的中间五单元组分率为0.90~0.99,烧制残余成分相对于聚丙烯在50重量ppm以下,从烧制残余成分中检出的钛成分和铁成分相对于聚丙烯分别在1重量ppm以下和0.1重量ppm以下,并且含氯量相对于聚丙烯在5重量ppm以下。当将该聚丙烯制成薄膜时,表现出优异的电绝缘性,并且被粗面化,因此能够不并用β晶型成核剂等添加剂而适用于电容器薄膜中。此外,作为电线包覆用薄膜和电子材料运送器具用材料是有用的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适用于电气材料,特别适用于要求高度电绝缘性的用途的聚丙烯、从该聚丙烯得到的聚丙烯片材、将该片材拉伸成形而成的拉伸薄膜、非拉伸薄膜以及将上述聚丙烯进行注射成形而成的电子材料运送器具。
技术介绍
聚丙烯因其优异的电绝缘特性而以多种多样的状态用作广泛范围的电气材料用原料。例如,起因于催化剂的杂质极少的高纯度聚丙烯作为在20μm以下、最近在5μm以下的薄膜而应用在高性能电容器等中。(例如,日本特开平6-236709号公报)但是,现在所使用的聚丙烯的电绝缘特性还不能说在全部用途中是万能的,可以说如果能够稳定地提供具有更高绝缘特性的聚丙烯,则在产业上是极其有益的。作为解决该课题的一个手段,例如,如在日本特开昭62-113548号公报、日本特开平2-150443号公报等中的公开,积极地开展了通过使用尽可能减少残留催化剂残渣和氯成分这样的方法使聚丙烯高纯度化的研究。本专利技术的专利技术人虽然也认可通过这些方法显著改善了聚丙烯的电绝缘特性,但是这样的聚丙烯有时不一定以良好的再现性具有一定水平的电绝缘特性,即,同时观察到电绝缘特性有时在聚丙烯制品的批次之间有大的变动、或者即使对同一批次进行成型加工来制造电气材料时,电绝缘特性有时也因电气材料的取样处不同而有大的变动。当以工业规模从聚丙烯连续制造电气材料用成形体时,从其生产速度或制造成本的观点出发,对原料聚丙烯的事前品质管理频率加以限制是当然的。如果能够通过尽可能少的事前品质检查而稳定地取得最大限度的电气材料用聚丙烯,则可以说对聚丙烯产业发展的贡献是极其巨大的。
技术实现思路
本专利技术的专利技术人对于为什么从聚丙烯得到的成形体的电特性有时在制品批次之间、或者即使在批次内也因取样处(所谓取样处,是指例如电气材料为拉伸薄膜时,为测定用而切取部分薄膜的地方。)的不同而发生变动的原因进行了研究,此外,反过来对作为原料的聚丙烯深入研究了用于消除这样的变动的方案。结果发现,如果使用同时满足下述条件~的电气材料用聚丙烯,就能够解决上述课题,可以得到将高水平电绝缘特性在生产批次之间或批次内的变动幅度实质上抑制为零的电气材料用聚丙烯,从而完成本专利技术。熔体流动速率为0.1~30g/10分钟。由13C-NMR谱算出的中间五单元组分率(Mesopentadfraction)为0.90~0.99。烧制残余成分相对于聚丙烯在50重量ppm以下,从烧制残余成分中检出的钛成分和铁成分相对于聚丙烯分别在1重量ppm以下和0.1重量ppm以下,并且含氯量相对于聚丙烯在5重量ppm以下。本专利技术的聚丙烯(R)的优选方式是在上述条件、和以外,满足下述条件的聚丙烯,更优选的方式是在~以外,还满足下述条件的聚丙烯。在交叉分级色谱法(cross fraction chromatograghy)中,至110℃为止测定的洗脱累计量在30重量%以下,至100℃为止测定的洗脱累计量在7.0重量%以下。以GPC求出的Mz/Mn在15以上,Mw/Mn在5以上。本专利技术涉及一种将上述聚丙烯(R)加热熔融、挤出、慢冷而得到的β晶体分率在0.15以上的聚丙烯片材(S)。本专利技术还涉及拉伸上述聚丙烯片材(S)而得到的拉伸薄膜(F)。拉伸薄膜(F)的优选形态为电容器薄膜(F′)。此外,本专利技术涉及上述聚丙烯(R)加热熔融、挤出而得到的非拉伸薄膜(F″)。本专利技术还涉及将上述聚丙烯(R)进行注射成形而成的电子材料运送器具(A)。具体实施例方式本专利技术的聚丙烯(R)是同时满足下述条件~的电气材料用聚丙烯。熔体流动速率为0.1~30g/10分钟。由13C-NMR谱算出的中间五单元组分率为0.90~0.99。烧制残余成分相对于聚丙烯在50重量ppm以下,从烧制残余成分中检出的钛成分和铁成分相对于聚丙烯分别在1重量ppm以下和0.1重量ppm以下,并且含氯量相对于聚丙烯在5重量ppm以下。本专利技术的聚丙烯(R)是结晶性的聚丙烯,是丙烯均聚物或丙烯和乙烯或碳原子数为4~20的α-烯烃的共聚物。(在以下的说明中,有时将丙烯、乙烯、碳原子数为4~20的α-烯烃总称为“单体”。)作为上述碳原子数为4~20的α-烯烃,可以列举1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八碳烯、1-二十碳烯等。其中,优选乙烯或碳原子数为4~10的α-烯烃。这些α-烯烃既可以和丙烯形成无规共聚物,也可以形成嵌段共聚物。在聚丙烯中,这些从乙烯或α-烯烃衍生的结构单元总含量在5mol%以下,优选在2mol%以下。本专利技术的聚丙烯(R)的MFR(ASTM D-1238,230℃,荷重2.16kg)为0.1~30g/10分钟。特别是如果在0.5~10g/10分钟、更优选在1~8g/10分钟、特别优选在1.5~5.0g/10分钟的范围内,则在双向拉伸薄膜的用途中优选。此外,如果MFR在10~30g/10分钟的范围内,则在电子材料运送器具等高强度成形体的注射成形用中优选。从本专利技术的聚丙烯的13C-NMR谱中的Pmmmm、Pw的吸收强度,由下述式(Eq-1)求得的中间五单元组分率的值在0.90~0.99、优选在0.920~0.990、更优选在0.932~0.990的范围。=---(Eq-1)]]>(上述式中,表示来自丙烯单元5单元连续、全同立构结合部位中的第3单元的甲基的吸收强度,表示来自丙烯单元的甲基的吸收强度。)从该中间五单元组分率的值为0.90~0.99、特别是在0.950以上时的高刚性聚丙烯得到的片材和拉伸薄膜,除了绝缘性能优异的特征以外,同时具有薄膜的机械物性和尺寸稳定性优异的特征。当小于0.90时,机械物性和电绝缘性大多不充分,而如果大于0.99,则发生拉伸成形困难的问题。本专利技术的聚丙烯的烧制残余成分,希望相对于聚丙烯在50重量ppm以下,优选在30重量ppm以下。此外,其特征在于,从烧制残余成分(在以下的说明中,有时称为“灰分”。)检出的钛成分相对于聚丙烯在1重量ppm以下,优选在0.5重量ppm以下。并且从烧制残余成分检出的铁成分相对于聚丙烯在0.1重量ppm以下,优选在0.05重量ppm以下。并且,从烧制残余成分检出的氯成分相对于聚丙烯在5重量ppm以下,优选在3重量ppm以下。正如本中请的申请人已经公开的日本特开平6-236709号公报的记载,在上述聚丙烯中的杂质内,烧制残余成分、钛成分和氯成分这些杂质量越少,由该聚丙烯得到的电气材料的绝缘特性就越提高。在本专利技术中应该注意的是,通过本专利技术初次明确,在上述杂质中,铁成分是在聚丙烯的制造批次之间或同一制造批次内的电气绝缘特性变动的原因物质。至今,在10μm以下的薄的薄膜中,当要制备大面积的薄膜时,同一批次内的部分缺陷明显,但是明确,采用本专利技术的聚丙烯可以完全克服这样的部分缺陷。(此外,在本专利技术中,所谓“聚丙烯的制造批次”,是指在作为在一定的条件下连续生产或间歇生产的生产单位的相同制品的集合体。)如从后述的本申请实施例和比较例可明确,尽管为相同的烧制残余成分、钛和氯含量,但通过将铁成分浓度维持在0.1重量ppm以下,优选维持在0.05重量ppm以下,在聚丙烯的制造批次之间或批次内,电绝缘性的大变动被完全控制,为了解释为什么如此微小量的变动会导致品质变动,需要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电气材料用聚丙烯,其特征在于,同时满足下述条件[1]~[3]:[1]熔体流动速率为0.1~30g/10分钟,[2]由[13]↑C-NMR谱算出的中间五单元组分率为0.90~0.99,[3]烧制残余成分相对于聚丙烯在50重量ppm以下,从烧制残余成分中检出的钛成分和铁成分相对于聚丙烯分别在1重量ppm以下和0.1重量ppm以下,并且氯含量相对于聚丙烯在5重量ppm以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:犬饲章博尾留川淳松村秀司
申请(专利权)人:普瑞曼聚合物株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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