JP2013028797A - エチレン重合体製焼結フィルタ - Google Patents
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Abstract
成形ムラや欠陥がなく、超微細で均質なフィルタ孔径を有するエチレン重合体製焼結フィルタを提供すること。
【解決手段】
特定の形状・物性を有するエチレン重合体と、特定の形状を有する帯電防止剤を含むエチレン重合体組成物を焼結フィルタの材料として用いることにより、焼結成形金型に充填する際のエチレン重合体粒子の流動性を向上させ、超微細な孔径で孔径分布が狭く、かつ、成形ムラや欠陥のない焼結フィルタを得ることができる。
【選択図】なし
Description
[1](A)下記(i)〜(iii)の要件を満たすエチレン重合体と、
(B)平均粒子径0.2μm以下の帯電防止剤と、
を含むエチレン重合体組成物を焼結してなり、1mm×1mmの断面区画内に、100μm以上の孔ないし隙間の個数が1個以内である焼結フィルタ。
(i)平均粒子径が3μm以上、20μm以下
(ii)アスペクト比が1.0以上、1.2以下
(iii)極限粘度[η]が5dl/g以上、50dl/g以下
[2]前記エチレン重合体がさらに下記要件(iv),(v)を満たす[1]に記載の焼結フィルタ。
(iv)目開き37μmメッシュ篩を95重量%以上が通過
(v)平均粒子径1μm以下の粒子の割合が5重量%以下
[3]前記エチレン重合体組成物が、前記エチレン重合体100重量部に、0.01〜20重量部の前記帯電防止剤が存在する[1]または[2]に記載の焼結フィルタ。
[4]前記エチレン重合体組成物が、液状状態の前記帯電防止剤中に、前記エチレン重合体を含浸させることにより得られる[1]〜[3]のいずれかに記載の焼結フィルタ。
〔(A)エチレン重合体〕
本発明では、共重合のことを重合と言うことがあり、共重合体のことを重合体ということがある。また、極限粘度[η]が5dl/g以上のエチレン重合体を、超高分子量エチレン重合体ということがある。
(i)平均粒子径が3μm以上、20μm以下
(ii)アスペクト比が1.0以上、1.2以下
(iii)極限粘度[η]が5dl/g以上、50dl/g以下
(iv)目開き37μmメッシュ篩を95重量%以上が通過
(v)平均粒子径1μm以下の粒子の割合が5重量%以下
以下、各要件について詳説する。
<(i)平均粒子径>
平均粒子径は、コールターカウンター法によって測定されたメジアン径(D50)を示す。平均粒子径の範囲は3μm〜20μmである。好ましい平均粒子径の下限値は3μm、好ましくは4μm、より好ましくは5μmである。一方、好ましい上限値は20μm、好ましくは15μm、より好ましくは10μmである。
<(ii)アスペクト比>
アスペクト比は、エチレン重合体粒子の画像解析によって測定される。アスペクト比は、粒子を投影した図形を長方形で囲んだ時の最小長方形(外接長方形)の長さと幅の比で表され、1に近づくほど粒子投影図形が真円に近いということになり、当該粒子自体が真球に近いことを示すものである。アスペクト比の範囲は1.0以上、1.2以下である。
<(iii)極限粘度[η]>
極限粘度[η]は、デカリン溶媒中、135℃で測定した値である。極限粘度[η]の範囲は、5dl/g〜50dl/gであり、好ましくは10dl/g〜40dl/g、より好ましくは10dl/g〜30dl/gである。
<(iv)目開き37μmメッシュ篩を通過する粒子の割合>
目開き37μmメッシュ篩を通過する粒子の割合は、エチレン重合体を目開き37μmメッシュの振動篩または超音波式振動篩に通して、当該篩を通過した粒子の重量から算出した数値であり、95重量%以上であることが好ましい。当該割合は、98重量%以上であることがより好ましく、99.7重量%以上であることがさらに好ましく、最も好ましくは100%通過するものである。すなわち、目開き37μmメッシュ篩を通過する粒子の割合が95重量%より多いエチレン重合体とは、粗大粒子の存在量が少ないことを意味する。このようなエチレン重合体を焼結フィルタ製造に用いることで、成形物の均一性を保ち、焼結フィルタの孔径が揃ったものが得られる。
<(v)平均粒子径1μm以下の粒子の割合>
平均粒子径1μm以下の粒子の割合は、上記コールターカウンター法によって測定した粒度分布解析の結果から算出される値である。当該割合は、エチレン重合体全体の5重量%以下、好ましくは3重量%以下、より好ましくは1重量%以下ある。一方、当該割合の下限については、このような粒子が存在しないことが最も好ましいため、特に規定を要しない。
〔(B)平均粒子径0.2μm以下の帯電防止剤〕
本発明の構成成分である帯電防止剤とは、粒子の走査型電子顕微鏡写真の画像解析によって測定された平均粒子径が0.2μm以下のものを指す。
〔エチレン重合体組成物〕
本発明に係る焼結フィルタの材料として用いられるエチレン重合体組成物は、上述の(A)エチレン重合体と(B)粒子径0.2μm以下の帯電防止剤を必須の構成要素として含むものである。
〔焼結フィルタ〕
本発明に係る焼結フィルタは、上述のエチレン重合体組成物を焼結して得られる物であって、分子量が極めて高く、真球度が高く、さらに粒径が揃っていることから、孔径、いわゆるポアサイズが小さく、かつ均一な孔径を有する、すなわち孔径分布が狭い多孔体である焼結フィルタを得ることができ、該焼結フィルタは、工業用水の濾過用フィルタ、飲料水、ジュース、ワイン、酒類などの濾過用として好ましく利用することができる。
(平均粒子径(メジアン径(D50))、平均粒子径1μm以下の粒子の割合の測定)
平均粒子径(メジアン径(D50))および平均粒子径1μm以下の粒子の割合は、ベックマン社製、コールターカウンター マルチサイザーIIによって測定した。
(目開き37μmメッシュ篩を通過する粒子の割合)
目開き37μmメッシュ篩を通過する粒子の割合は、目開き37μmメッシュ篩(Tyler #400)を用いて、通過した粒子の重量を求めることにより測定した。
(アスペクト比の測定)
アスペクト比は株式会社セイシン企業製、粒度・形状分布測定器PITA−2を用い、画像解析によって測定した。
(極限粘度[η]の測定)
極限粘度[η]は、エチレン重合体をデカリンに溶解させ、温度135℃のデカリン中で測定した。
(焼結フィルタの成形)
本発明の焼結フィルタは、金型(寸法:厚さ2mm、幅100mm、高さ100mm)に振動充填し、140℃の温度で、60分間加熱して焼結成形を行い、焼結フィルタを得た。
[実施例1]
極限粘度[η]14dl/g、平均粒子径10μm、目開き37μmメッシュ篩を通過する粒子の割合95重量%、平均粒子径1μm以下の粒子の割合0.5重量%、アスペクト比1.1のエチレン重合体100重量部を、ステアリン酸カルシウム(粒径30μm)1重量部をトルエンに溶解させた溶液(6.6mmol/L)に装入し、常温・減圧下でトルエンを蒸発させ、エチレン重合体組成物を得た。
[比較例1]
実施例1で使用したエチレン重合体のみ(ステアリン酸カルシウムをトルエンに溶解させた溶液と接触させない)を、実施例1と同一の条件で焼結成形を行い、焼結フィルタを得た。得られた焼結フィルタの1mm×1mmサイズの断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、100μm以上の孔子ないし隙間が3個観察された。
[比較例2]
ステアリン酸カルシウム(粒径30μm)1重量部を、トルエンに溶解させることなく、エチレン重合体100重量部にブレンドした以外は、実施例1と同一の条件で焼結成形を行い、焼結フィルタを得た。得られた焼結フィルタの1mm×1mmサイズの断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、100μm以上の孔子ないし隙間が2個観察された。
Claims (4)
- (A)下記(i)〜(iii)の要件を満たすエチレン重合体と、
(B)平均粒子径0.2μm以下の帯電防止剤と、
を含むエチレン重合体組成物を焼結してなり、1mm×1mmの断面区画内に、100μm以上の孔ないし隙間の個数が1個以内である焼結フィルタ。
(i)平均粒子径が3μm以上、20μm以下
(ii)アスペクト比が1.0以上、1.2以下
(iii)極限粘度[η]が5dl/g以上、50dl/g以下 - 前記エチレン重合体がさらに下記要件(iv),(v)を満たす請求項1に記載の焼結フィルタ。
(iv)目開き37μmメッシュ篩を少なくとも95重量%以上が通過
(v)平均粒子径1μm以下の粒子の割合が5重量%以下 - 前記エチレン重合体組成物が、前記エチレン重合体100重量部に、0.01〜20重量部の前記帯電防止剤が存在する請求項1または2に記載の焼結フィルタ。
- 前記エチレン重合体組成物が、液状状態の前記帯電防止剤中に、前記エチレン重合体を含浸させることにより得られる請求項1〜3のいずれか1項に記載の焼結フィルタ。
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JP2021066847A (ja) * | 2019-10-28 | 2021-04-30 | 三井化学株式会社 | エチレン重合体粒子組成物、焼結フィルタおよび粉体塗料 |
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