JP7386380B2 - ポリエチレンパウダー、及びその成形体 - Google Patents
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Description
〔1〕
粘度平均分子量が20万以上1000万以下であり、
下記のスラリー粘弾性測定条件のstep3における複素粘度が、下記式(1)を満たす、ポリエチレンパウダー。
-25.0×104≦{|η*|(Tmax)-|η*|(Tmin)}/(Tmax-Tmin)≦-5.0×104 (1)
|η*|(Tmax):Tmaxにおける複素粘度(Pas)の絶対値
|η*|(Tmin):Tminにおける複素粘度(Pas)の絶対値
Tmax:式(2)を満たす範囲内における最大温度(℃)
Tmin:式(2)を満たす範囲内における最小温度(℃)
d(log|η*|)/dT≦-0.1 (2)
|η*|:複素粘度(Pas)の絶対値、T:温度(℃)
(スラリー粘弾性測定条件)
測定装置:サーモフィッシャーサイエンティフィック社製 MARSIII
ステージ:20mmφ
プレート:20mmφパラレルプレート
ギャップ:0.5mm
スラリー組成:ポリエチレンパウダー 30質量部、流動パラフィン 70質量部
ポリエチレンパウダー:JIS Z 8801規格に準拠した目開きが425μmのふるいを通過したパウダーを測定に使用する。
測定条件:下記step1~3において複素粘度を測定する。
step1 100℃で2min保温する。
step2 step1の後に、100℃から140℃に1℃/minで昇温する(周波数1Hz、歪0.1%、窒素雰囲気下)。
step3 step2の後に、140℃から100℃に1℃/minで降温する(周波数1Hz、歪0.1%、窒素雰囲気下)。温度変化に対する複素粘度を0.5℃毎に測定する。
〔2〕
前記式(2)を満たす範囲内における最大温度Tmaxが118℃以上121℃以下である、〔1〕に記載のポリエチレンパウダー。
〔3〕
前記d(log|η*|)/dTの値が最小値となるときの複素粘度の絶対値|η*|が、5×104Pas以上20×104Pas以下である、〔1〕又は〔2〕に記載のポリエチレンパウダー。
〔4〕
平均粒子径(D50)が50μm以上300μm以下である、〔1〕乃至〔3〕のいずれかに記載のポリエチレンパウダー。
〔5〕
エチレン単独重合体である、〔1〕乃至〔4〕のいずれかに記載のポリエチレンパウダー。
〔6〕
Ti、Al及びMgの合計含有量が40ppm以下である、〔1〕乃至〔5〕のいずれかに記載のポリエチレンパウダー。
〔7〕
前記のスラリー粘弾性測定条件のstep3における複素粘度が、下記式(3)を満たす、〔1〕乃至〔6〕のいずれかに記載のポリエチレンパウダー。
{|η*|(Tmax)-|η*|(Tmin)}/(Tmax-Tmin)≦0.74log(Mv)-8.2 (3)
(式(3)中、Mvは粘度平均分子量を表す。
|η*|(Tmax):Tmaxにおける複素粘度(Pas)の絶対値
|η*|(Tmin):Tminにおける複素粘度(Pas)の絶対値
Tmax:式(2)を満たす範囲内における最大温度(℃)
Tmin:式(2)を満たす範囲内における最小温度(℃)
d(log|η*|)/dT≦-0.1 (2)
|η*|:複素粘度(Pas)の絶対値、T:温度(℃))
〔8〕
〔1〕乃至〔7〕のいずれかに記載のポリエチレンパウダーの成形体。
〔9〕
二次電池用セパレータである、〔8〕に記載の成形体。
〔10〕
リチウムイオン二次電池用セパレータである、〔8〕又は〔9〕に記載の成形体。
本実施形態のポリエチレンパウダーは、粘度平均分子量が20万以上1000万以下であり、下記のスラリー粘弾性測定条件のstep3における複素粘度が、下記式(1)を満たす。
-25.0×104≦{|η*|(Tmax)-|η*|(Tmin)}/(Tmax-Tmin)≦-5.0×104 (1)
|η*|(Tmax):Tmaxにおける複素粘度(Pas)の絶対値
|η*|(Tmin):Tminにおける複素粘度(Pas)の絶対値
Tmax:下記式(2)を満たす範囲内における最大温度(℃)
Tmin:下記式(2)を満たす範囲内における最大温度(℃)
d(log|η*|)/dT≦-0.1 (2)
|η*|:複素粘度(Pas)の絶対値、T:温度(℃)
(スラリー粘弾性測定条件)
測定装置:サーモフィッシャーサイエンティフィック社製 MARSIII
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プレート:20mmφパラレルプレート
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スラリー組成:ポリエチレンパウダー 30質量部、流動パラフィン 70質量部
ポリエチレンパウダー:JIS Z 8801規格に準拠した目開きが425μmのふるいを通過したパウダーを測定に使用する。
測定条件:下記step1~3において複素粘度を測定する。
step1 100℃で2min保温する。
step2 step1の後に、100℃から140℃に1℃/minで昇温する(周波数1Hz、歪0.1%、窒素雰囲気下)。
step3 step2の後に、140℃から100℃に1℃/minで降温する(周波数1Hz、歪0.1%、窒素雰囲気下)。温度変化に対する複素粘度を0.5℃毎に測定する。
本実施形態のポリエチレンパウダー30質量部と、流動パラフィン70質量部とのスラリー溶液を調製し、前記(スラリー粘弾性測定条件)で、温度変化に対する複素粘度を測定すると、例えば、図1に示すような曲線(以下、複素粘度変化曲線という。)が得られる。
ポリエチレン分子鎖の絡み合いを増大させる具体的な方法としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレンパウダーの製造工程において、下記(1)~(4)の方法のうち少なくとも3つを実施する方法が挙げられる。
(1)エチレンガスと、触媒(必要に応じて助触媒)とを隣接した配管から重合器のスラリー中に供給し、かつ水素ガスを供給する場合は重合器の気相に供給する方法。
(2)エチレンガスを溶存させた溶媒(例えば、ヘキサン)を40℃から50℃に調整してから重合器内に供給する方法。
(3)触媒と助触媒とを接触させ、かつ40℃から50℃に調整してから重合器内に供給する方法。
(4)触媒の活性点密度を高くする方法。
{|η*|(Tmax)-|η*|(Tmin)}/(Tmax-Tmin)≦0.74log(Mv)-8.2 (3)
ここでMvは粘度平均分子量である。
式(3)の左辺は前述のとおり結晶化速度の指標である。一般に結晶化速度は分子量が大きくなると遅くなる。そのため、ポリエチレンパウダーが分子量に対して式(3)を満たすような結晶化速度をとるとき、冷却ロールからの離形性、成形体の強度および熱収縮率がさらに良好になる傾向にある。{|η*|(Tmax)-|η*|(Tmin)}/(Tmax-Tmin)を、式(3)を満たすように制御する方法としては、特に限定されないが、分子鎖の絡み合いを増大させる方法が考えられる。分子鎖の絡み合いを増大させる具体的な方法は、前述のとおりである。
本実施形態のポリエチレンパウダーの粘度平均分子量(Mv)は、20万以上1000万以下であり、好ましくは25万以上600万以下であり、より好ましくは30万以上150万以下であり、さらに好ましくは50万以上120万以下である。
前記式(2)を満たす範囲内における最大温度Tmax、すなわち、d(log|η*|)/dTが-0.1以下になる最大温度は、好ましくは118℃以上121℃以下、より好ましくは119℃以上121℃、さらに好ましくは119.5以上121℃以下である。
本実施形態のポリエチレンパウダーは、d(log|η*|)/dTの値が最小値になるときの複素粘度の絶対値|η*|が、好ましくは5.0×104Pas以上20×104Pas以下であり、より好ましくは5.0×104Pas以上14.0×104Pas以下であり、さらに好ましくは6.0×104Pas以上9.0×104Pas以下である。
本実施形態のポリエチレンパウダーの平均粒子径(D50)は、好ましくは50μm以上300μm以下であり、より好ましくは60μm以上280μm以下、さらに好ましくは、70μm以上250μm以下である。
本実施形態のポリエチレンパウダーにおいて、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)及びマグネシウム(Mg)の合計含有量は、好ましくは40ppm以下であり、より好ましくは30ppm以下であり、さらに好ましくは20ppm以下である。Ti、Al及びMgの合計含有量の下限は、特に限定されないが、例えば、検出限界値である。
本実施形態のポリエチレンパウダー製造方法における重合法としては、以下に限定されないが、例えば、スラリー重合法、気相重合法、溶液重合法等により、エチレン、又はエチレンを含む単量体を(共)重合させる方法が挙げられる。
(1)エチレンガスと、触媒(必要に応じて助触媒)とを隣接した配管から重合器のスラリー中に供給し、かつ水素ガスを供給する場合は重合器の気相に供給する方法。
(2)エチレンガスを溶存させた溶媒(例えば、ヘキサン)を40℃から50℃に調整してから重合器内に供給する方法。
(3)触媒と助触媒とを接触させ、かつ40℃から50℃に調整してから重合器内に供給する方法。
(4)触媒の活性点密度を高くする方法。
本実施形態のポリエチレンパウダーの製造方法においては、エチレンガスと触媒(必要に応じて助触媒)とを隣接した配管から重合器のスラリー中に供給し、かつ、水素ガスを供給する場合は気相中に供給することが好ましい。エチレンガスと触媒(必要に応じて助触媒)との配管が隣接していることで、高濃度のエチレンガスと触媒とがスラリー中で接触し、急速に成長したポリエチレン分子鎖は強固な絡み合いをもつ傾向にある。また、反応停止剤である水素をスラリー中ではなく気相中に導入することで、高濃度の水素と触媒との接触を抑制できる傾向にある。
本実施形態のポリエチレンパウダーの製造方法においては、エチレンガスを溶存させた溶媒(例えば、ヘキサン)の重合器内への供給温度を40℃以上50℃以下とすることが好ましい。前記範囲内の供給温度とすることにより、ポリエチレン分子鎖は急速に成長し、強固な絡み合いを持つ傾向にある。
本実施形態のポリエチレンパウダーの製造方法において、触媒と助触媒とは、例えば、供給ライン内で接触させてから重合器内に供給することが好ましい。また、重合器内への供給温度を40℃以上50℃以下とすることが好ましい。触媒と助触媒とが接触して活性化した状態で重合器に供給され、かつ前記範囲内の供給温度とすることにより、ポリエチレン分子鎖は強固な絡み合いを持つ傾向にある。
本実施形態のポリエチレンパウダーの製造方法に使用される触媒成分は活性点密度が高いことが好ましい。活性低密度が高いと、成長するポリエチレン分子鎖間の距離が近く、強固な絡み合いが形成される傾向にある。なお、触媒の活性点密度は、例えば、触媒におけるチタンの担持量で評価することができる。
本実施形態のポリエチレンパウダーは、上記のような各成分以外にもポリエチレンパウダーの製造に有用な他の公知の成分を含むことができる。本実施形態のポリエチレンパウダーは、特に限定されないが、例えば、さらに、中和剤、酸化防止剤、結晶核剤、及び耐光安定剤等の添加剤を含有してもよい。
本実施形態のポリエチレンパウダーは、流動パラフィン等の溶媒に溶融させても強固な絡み合いを持ち、結晶化速度が高い点に特徴を有しており、種々の加工方法により、種々の用途に応用できる。
本実施形態のポリエチレンパウダーの成形体は、冷却ロールからの離形性に優れ、低倍率延伸での強度が高く、熱収縮率も低いことから、微多孔膜として特に好適に用いることができる。
(1)粘度平均分子量(Mv)
ポリエチレンパウダーの粘度平均分子量(Mv)を以下のとおり算出した。
まず、20mLのデカリン(デカヒドロナフタレン)中にポリエチレンパウダー20mgを加え、150℃で2時間攪拌して、ポリエチレンパウダーを溶解させ、溶液を得た。
その溶液を135℃の恒温槽で、ウベローデタイプの粘度計を用いて、標線間の落下時間(ts)を測定した。
同様に、ポリエチレンパウダーの質量を変えて3種類の溶液を作製し、上記と同様に標線間の落下時間を測定した。
ブランクとしてポリエチレンパウダーを入れていない、デカリンのみの落下時間(tb)を測定した。
以下の数式Aに従って求めた、ポリエチレンの還元粘度(ηsp/C)をそれぞれプロットして濃度(C)(単位:g/dL)とポリエチレンの還元粘度(ηsp/C)との直線式を導き、濃度0に外挿した極限粘度([η])を求めた。
ηsp/C=(ts/tb-1)/C (単位:dL/g)・・・(数式A)
次に、下記数式Bを用いて、前記により求めた極限粘度([η])の値を用い、ポリエチレンパウダーの粘度平均分子量(Mv)を算出した。
Mv=(5.34×104)×[η]1.49 ・・・(数式B)
ポリエチレンパウダーの密度は、以下のとおり求めた。
ポリエチレンパウダーのプレスシートから切り出した切片を120℃で1時間アニーリングし、その後25℃で1時間冷却したものを密度測定用サンプルとした。当該サンプルを用い、JIS K 7112に準じて測定することによってポリエチレンパウダーの密度を求めた。
ポリエチレンパウダーのプレスシートは、縦60mm、横60mm、厚み2mmの金型を用い、ASTM D 1928 Procedure Cに準じて作製した。
下記に記載した、ポリエチレンパウダー30質量部と流動パラフィン70質量部とからなるスラリー粘弾性測定条件で、温度変化に対する複素粘度の測定を行った。
各測定温度Tに対する|η*|については底を10とする対数、log|η*|を求め、温度変化に対する複素粘度変化量を表す「d(log|η*|)/dT」の曲線を得た。d(log|η*|)/dTが式(2)を満たす範囲内における最大温度をTmax、最小温度をTminとし、Tmax及びTminにおける複素粘度をそれぞれ順に|η*|(Tmax)及び|η*|(Tmin)とし、{|η*|(Tmax)-|η*|(Tmin)}/(Tmax-Tmin)を求めた。
(スラリー粘弾性測定条件)
測定装置:サーモフィッシャーサイエンティフィック社製 MARSIII
ステージ:20mmφ
プレート:20mmφパラレルプレート
ギャップ:0.5mm
スラリー組成:ポリエチレンパウダー30質量部、流動パラフィン70質量部
ポリエチレンパウダー:JIS Z 8801規格に準拠した目開きが425μmのふるいを通過したポリエチレンパウダーを測定に使用した。
測定条件:下記step1~3において複素粘度を測定した。
step1 100℃で2min保温した。
step2 step1の後に、100℃から140℃に1℃/minで昇温した(周波数1Hz、歪0.1%、窒素雰囲気下)。
step3 step2の後に、140℃から100℃に1℃/minで降温した(周波数1Hz、歪0.1%、窒素雰囲気下)。温度変化に対する複素粘度を0.5℃毎測定した。
ポリエチレンパウダーの平均粒子径D50を以下のとおり求めた。
200mLの容器に、ポリエチレンパウダー100gを量り取り、カーボンブラック1gを加えて薬さじで十分に撹拌した。
撹拌したポリエチレンパウダーを、JIS Z 8801規格に準拠した目開きが300μm、212μm、150μm、106μm、75μm、53μmのふるいにかけて分級した際、得られる各ふるいに残ったポリエチレンパウダーの質量を目開きの小さい側から積分した積分曲線において、50%質量となる粒子径をポリエチレンパウダーの平均粒子径D50とした。
ポリエチレンパウダー中のα-オレフィンに由来する重合単位の含有量(mol%)の測定は、G.J.RayらのMacromolecules,10,773(1977)に開示された方法に準じて以下の測定条件にて行った。当該測定の13C-NMRスペクトルにより観測されるメチレン炭素のシグナルを用いて、その面積強度よりα-オレフィンの含有量を算出した。
(測定条件)
測定装置 :日本電子製ECS-400
観測核 :13C
観測周波数 :100.53MHz
パルス幅 :45°(7.5μsec)
パルスプログラム:single pulse dec
PD :5sec
ポリエチレンパウダーをマイクロウェーブ分解装置(型式ETHOS TC、マイルストーンゼネラル社製)を用い加圧分解し、内部標準法にて、ICP-MS(誘導結合プラズマ質量分析装置、型式Xシリーズ X7、サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)にて、ポリエチレンパウダー中の金属としてTi、Al、Mgの元素濃度を測定した。
ポリエチレンパウダーと流動パラフィン(松村石油(株)製P-350(商標))とを混合してスラリー状液体を調製した。
それぞれの実施例及び比較例におけるスラリー状液体のポリエチレンパウダーと流動パラフィンとの割合は、トルクが4.0N/m以上4.5N/m以下になるように調整した。
このスラリー状液体を温度200℃、スクリュー回転数100rpmに設定した二軸押出機に投入し、均一ゲルを形成させた。
押出機には200℃に保持されたT-ダイ(幅150mm、リップ幅1.0mm)を取り付け、上記形成した均一ゲルを5kg/hの速度でシート状に押し出した。
押し出したゲルシートを表面温度50℃に制御した金属ロール(冷却ロール)に接触させ、当該冷却ロールから離形させた際にゲルが脱落する時間により以下のとおり離形度を評価した。
(評価基準)
接触から10秒以内で脱落がなくなるものを◎とした。
接触から10秒を超え15秒以内で脱落がなくなるものを〇とした。
接触から15秒を超え20秒以内で脱落がなくなるものを△とした。
脱落がなくなるまでの時間が接触から20秒を超えたものを×とした。
ポリエチレンパウダーと流動パラフィン(松村石油(株)製P-350(商標))とを混合してスラリー状液体を調製した。
ラボプラストミル(東洋精機株式会社製、型式40C150、ミキサー形式R-60)に上記調製したスラリー状液体を40g加え、200℃、回転数50rpmで10分間混練してゲルを得た。
得られたゲルは0.8mmの厚みになるように180℃で10分間、プレス機で10MPaの圧力を加え、シート状に成形してゲルシートを得た。
得られたゲルシートは、縦10cm、横10cmの正方形に切り取り、115℃で縦4倍、横4倍に延伸した。その後、ヘキサンに20分間含浸させて流動パラフィンを抽出し、乾燥処理を施し、微多孔膜を得た。
得られた微多孔膜の突き刺し強度を、イマダ製MX2-500Nを用いて、針先端の曲率半径0.5mm、突刺速度2mm/secの条件で測定し、下記の基準により評価した。
(評価基準)
突き刺し強度が55gf/m2以上のものを◎とした。
突き刺し強度が45gf/m2以上55gf/m2未満のものを○とした。
突き刺し強度が35gf/m2以上45gf/m2未満のものを△とした。
突き刺し強度が35gf/m2未満のものを×とした。
上記(8)の方法で作製した微多孔膜を金枠に固定し、加熱処理として134℃の恒温槽に1分間静置した。恒温槽から取り出した後、金枠から外して50mm角に切り取った。続けて、切り取った微多孔膜を115℃の恒温槽に1時間静置した後、25℃で20分間冷却した。処理した微多孔膜の4辺を測定し、50mmからの収縮率を求め、下記の基準により評価した。
(評価基準)
収縮率が5%未満のものを◎とした。
収縮率が10%未満5%以上のものを○とした。
収縮率が15%未満10%以上のものを△とした。
収縮率が15%以上のものを×とした。
(担持型メタロセン触媒成分[A-1]の合成)
(1)原料(a-1)の調製
平均粒子径が7μm、表面積が700m2/g、粒子内細孔容積が1.9mL/gの球状シリカを、窒素雰囲気下、500℃で5時間焼成し、脱水した。
窒素雰囲気下、容量1.8Lのオートクレーブ内で、この脱水シリカ40gをヘキサン800mL中に分散させ、スラリーを得た。
得られたスラリーを攪拌下20℃に保ちながらトリエチルアルミニウムのヘキサン溶液(濃度1mol/L)100mLを1時間で滴下し、その後、同温度で2時間攪拌した。
その後、得られた反応混合物をデカンテーションによって上澄み液中の未反応のトリエチルアルミニウムを除去した。
このようにしてトリエチルアルミニウムで処理されたシリカ成分(原料(a-1))のヘキサンスラリー800mLを得た。
[(N-t-ブチルアミド)(テトラメチル-η5-シクロペンタジエニル)ジメチルシラン]チタニウム-1,3-ペンタジエン(以下、「チタニウム錯体」と記載する。)200mmolをアイソパーE[エクソンケミカル社(米国)製の炭化水素混合物の商品名]1250mLに溶解し、予めトリエチルアルミニウム及びブチルエチルマグネシウムより合成した、Mg6(C2H5)6(n-C4H9)6Al(C2H5)3の1mol/Lヘキサン溶液を25mL加え、さらにヘキサンを加えてチタニウム錯体濃度を0.1mol/Lに調整し、原料(a-2)を得た。
ビス(水素化タロウアルキル)メチルアンモニウム-トリス(ペンタフルオロフェニル)(4-ヒドロキシフェニル)ボレート(以下、「ボレート」と記載する。)5.7gをトルエン50mLに添加して溶解し、ボレートの100mmol/Lトルエン溶液を得た。このボレートのトルエン溶液にエトキシジエチルアルミニウムの1mol/Lヘキサン溶液5mLを室温で加え、さらにヘキサンを加えて溶液中のボレート濃度が70mmol/Lとなるようにした。その後、室温で1時間攪拌し、ボレートを含む反応混合物(原料(a-3))を得た。
上記(1)で得られたシリカ成分(原料(a-1))のヘキサンスラリー800mLを、20℃で攪拌しながら、上記(2)で得られたチタニウム錯体(原料(a-2))のうち96mLと上記(3)で得られたボレートを含む反応混合物(原料(a-3))138mLとを、同時に1時間で添加し、さらに同温度で1時間攪拌し、チタニウム錯体とボレートとを反応させた。反応終了後、上澄み液を除去し、ヘキサンで未反応の触媒原料を除去することにより、触媒活性種が該シリカ上に形成されている担持型メタロセン触媒[A-1](以下、固体触媒成分[A-1]ともいう)を得た。固体触媒成分[A-1]は、チタンの担持量が多く、活性点密度が高かった。
(1)原料(b-1)の調製
充分に窒素置換された8Lステンレス製オートクレーブに1mol/LのMg6(C4H9)12AL(C2H5)3のヘキサン溶液2,000mL(マグネシウムとアルミニウムで2000mmol相当)を仕込み、50℃で攪拌しながら、5.47mol/Lのn-ブタノールヘキサン溶液146mLを3時間かけて滴下し、終了後ラインを300mLのヘキサンで洗浄した。
さらに、50℃で2時間かけて攪拌を継続した。反応終了後、常温まで冷却したものを原料(b-1)とした。原料(b-1)はマグネシウムの濃度で0.704mol/Lであった。
充分に窒素置換された8Lステンレス製オートクレーブに1mol/LのMg6(C4H9)12AL(C2H5)3のヘキサン溶液2,000mL(マグネシウムとアルミニウムで2000mmol相当)を仕込み、80℃で攪拌しながら、8.33mol/Lのメチルハイドロジエンポリシロキサン(信越化学工業社製)のヘキサン溶液240mLを3時間かけて滴下し、終了後ラインは300mLのヘキサンで洗浄した。さらに80℃で2時間かけて攪拌を継続させた。反応終了後、常温まで冷却したものを原料(b-2)とした。原料(b-2)はマグネシウムとアルミニウムとの合計濃度で0.786mol/Lであった。
(3)(B-1)担体の調製
充分に窒素置換された8Lステンレス製オートクレーブに1mol/Lのヒドロキシトリクロロシランのヘキサン溶液1,000mLを仕込み、65℃で原料(b-1)の有機マグネシウム化合物のヘキサン溶液1340mL(マグネシウム943mmol相当)を3時間かけて滴下し、さらに65℃で1時間攪拌しながら反応を継続させた。反応終了後、上澄み液を除去し、1,800mLのヘキサンで4回洗浄し、(B-1)担体を得た。この担体を分析した結果、固体1g当たりに含まれるマグネシウムは7.5mmolであった。
(4)固体触媒成分[B-1]の合成
上記(B-1)担体110gを含有するヘキサンスラリー1,970mLに10℃で攪拌しながら2mol/Lの四塩化チタンのヘキサン溶液618mLと原料(b-2)1572mLとを同時に3時間かけて添加した。添加後、10℃で1時間反応を継続させた。反応終了後、上澄み液を1,100mL除去し、ヘキサン1,100mLで4回洗浄することにより、固体触媒成分[B-1]を合成した。固体触媒成分[B-1]は、チタンの担持量が多く、活性点密度が高かった。
(1)原料(a-4)の調製
平均粒子径が7μm、表面積が700m2/g、粒子内細孔容積が1.9mL/gの球状シリカを、窒素雰囲気下、500℃で5時間焼成し、脱水した。
窒素雰囲気下、容量1.8Lのオートクレーブ内で、この脱水シリカ40gをヘキサン800mL中に分散させ、スラリーを得た。
得られたスラリーを攪拌下20℃に保ちながらトリエチルアルミニウムのヘキサン溶液(濃度1mol/L)100mLを1時間で滴下し、その後、同温度で2時間攪拌した。
その後、得られた反応混合物をデカンテーションによって上澄み液中の未反応のトリエチルアルミニウムを除去した。
このようにしてトリエチルアルミニウムで処理されたシリカ成分(原料(a-4))のヘキサンスラリー800mLを得た。
[(N-t-ブチルアミド)(テトラメチル-η5-シクロペンタジエニル)ジメチルシラン]チタニウム-1,3-ペンタジエン(以下、「チタニウム錯体」と記載する。)200mmolをアイソパーE[エクソンケミカル社(米国)製の炭化水素混合物の商品名]1250mLに溶解し、予めトリエチルアルミニウムとブチルエチルマグネシウムより合成した、Mg6(C2H5)6(n-C4H9)6Al(C2H5)3の1mol/Lヘキサン溶液を25mL加え、さらにヘキサンを加えてチタニウム錯体濃度を0.1mol/Lに調整し、原料(a-5)を得た。
ビス(水素化タロウアルキル)メチルアンモニウム-トリス(ペンタフルオロフェニル)(4-ヒドロキシフェニル)ボレート(以下、「ボレート」と記載する。)5.7gをトルエン50mLに添加して溶解し、ボレートの100mmol/Lトルエン溶液を得た。このボレートのトルエン溶液にエトキシジエチルアルミニウムの1mol/Lヘキサン溶液5mLを室温で加え、さらにヘキサンを加えて溶液中のボレート濃度が70mmol/Lとなるようにした。その後、室温で1時間攪拌し、ボレートを含む反応混合物(原料(a-6))を得た。
上記(1)で得られたシリカ成分(原料(a-4))のヘキサンスラリー800mLを、20℃で攪拌しながら、上記(2)で得られたチタニウム錯体(原料(a-5))のうち32mLと上記(3)で得られたボレートを含む反応混合物(原料(a-6))46mLとを、同時に1時間で添加し、さらに同温度で1時間攪拌し、チタニウム錯体とボレートとを反応させた。反応終了後、上澄み液を除去し、ヘキサンで未反応の触媒原料を除去することにより、触媒活性種が該シリカ上に形成されている担持型メタロセン触媒[A-2](以下、固体触媒成分[A-2]ともいう)を得た。固体触媒成分[A-2]は、チタンの担持量が少なく、活性点密度が低かった。
(1)原料(b-3)の調製
充分に窒素置換された8Lステンレス製オートクレーブに1mol/LのMg6(C4H9)12AL(C2H5)3のヘキサン溶液2,000mL(マグネシウムとアルミニウムで2000mmol相当)を仕込み、50℃で攪拌しながら、5.47mol/Lのn-ブタノールヘキサン溶液146mLを3時間かけて滴下し、終了後ラインを300mLのヘキサンで洗浄した。
さらに、50℃で2時間かけて攪拌を継続した。反応終了後、常温まで冷却したものを原料(b-3)とした。原料(b-3)はマグネシウムの濃度で0.704mol/Lであった。
充分に窒素置換された8Lステンレス製オートクレーブに1mol/LのMg6(C4H9)12AL(C2H5)3のヘキサン溶液2,000mL(マグネシウムとアルミニウムで2000mmol相当)を仕込み、80℃で攪拌しながら、8.33mol/Lのメチルハイドロジエンポリシロキサン(信越化学工業社製)のヘキサン溶液240mLを3時間かけて滴下し、終了後ラインは300mLのヘキサンで洗浄した。さらに80℃で2時間かけて攪拌を継続させた。反応終了後、常温まで冷却したものを原料(b-4)とした。原料(b-4)はマグネシウムとアルミニウムとの合計濃度で0.786mol/Lであった。
充分に窒素置換された8Lステンレス製オートクレーブに1mol/Lのヒドロキシトリクロロシランのヘキサン溶液1,000mLを仕込み、65℃で原料(b-3)の有機マグネシウム化合物のヘキサン溶液1340mL(マグネシウム943mmol相当)を3時間かけて滴下し、さらに65℃で1時間攪拌しながら反応を継続させた。反応終了後、上澄み液を除去し、1,800mLのヘキサンで4回洗浄し、(B-2)担体を得た。この担体を分析した結果、固体1g当たりに含まれるマグネシウムは7.5mmolであった。
上記(B-2)担体110gを含有するヘキサンスラリー1,970mLに10℃で攪拌しながら1mol/Lの四塩化チタンのヘキサン溶液103mLと原料(b-4)131mLとを同時に3時間かけて添加した。添加後、10℃で1時間反応を継続させた。反応終了後、上澄み液を1,100mL除去し、ヘキサン1,100mLで4回洗浄することにより、固体触媒成分[B-2]を合成した。固体触媒成分[B-2]は、チタンの担持量が少なく、活性点密度が低かった。
(ポリエチレンパウダーの重合)
ヘキサン、エチレン、水素、固体触媒成分[B-1]を、撹拌翼が付いたベッセル型300L重合反応器に連続的に供給した。重合圧力は0.40MPaで、重合温度はジャケット冷却により80℃保ち、平均滞留時間2.1hrの条件で連続的に反応させた。エチレンガスを溶存させたヘキサンを40℃に調整し、80L/hrで重合器へ供給した。
固体触媒成分[B-1]は、ヘキサンを移送液として55℃に調整し、0.3g/hrの速度で重合器内のスラリー中に添加した。トリイソブチルアルミニウムは固体触媒成分[B-1]と隣接する供給ラインから、55℃に調整し、6.0mmol/hrの速度で重合器内のスラリー中に添加した。
エチレンは固体触媒成分[B-1]の供給ラインと隣接する供給ラインから重合器内のスラリー中に導入した。水素は気相に導入した。その際、水素ガスを、重合器内の気相のエチレンに対する水素濃度が20mol%になるようにポンプで連続的に供給した。
重合スラリーは、重合器の中央部から1500L/hrの速度で一部を重合器から、重合器の外に設置された配管へと抜き取り、70℃に冷却した後、再び重合器の上部に戻した。また、重合器のレベルが一定に保たれるように重合器の底部から重合スラリーを連続的に遠心分離機に送り、ポリエチレンパウダーとそれ以外の溶媒等とを分離した。
分離されたポリエチレンパウダーは、90℃で窒素ブローしながら乾燥した。なお、この乾燥工程で、重合後のパウダーに対し、スチームを噴霧して、触媒及び助触媒の失活を実施した。得られたポリエチレンパウダーを目開き425μmの篩を用いて、篩を通過しなかったものを除去することで、粘度平均分子量25×104g/mol、密度950kg/m3の実施例1のポリエチレンパウダーを得た。得られたポリエチレンパウダーの物性を表1-1に示す。
ヘキサン、エチレン、水素、担持型メタロセン触媒成分[A-1]を、錨形攪拌翼が付いたベッセル型300L重合反応器に連続的に供給した。重合圧力は0.5MPaで、重合温度はジャケット冷却により80℃に保った。エチレンガスを溶存させたヘキサンを50℃に調整し、40L/hrで重合器に供給した。担持型メタロセン触媒成分[A-1]は、ヘキサンを移送液として、40℃に調整し、0.2g/hrの速度で重合器のスラリー中に添加した。トリイソブチルアルミニウムは40℃に調整し、担持型メタロセン触媒成分[A-1]と同じ供給ラインから5.0mmol/hrの速度で重合器のスラリー中に添加した。Tebbe試薬は40℃に調整し、担持型メタロセン触媒成分[A-1]と同じ供給ラインから0.3μmol/hrの速度で添加した。
エチレンガス及び水素ガスは気相から導入した。この際、水素ガスを、エチレンに対する水素濃度が1200ppmになるようポンプで連続的に供給した。
重合スラリーは、重合反応器のレベルが一定に保たれるように連続的に圧力0.05MPa、温度60℃のフラッシュドラムに抜き、未反応のエチレン及び水素を分離した。
次に、得られた重合スラリーに少量のメタノールを添加して触媒を失活させた後、濾過することで溶剤を除去した。濾過後のポリマーに対する溶媒等の含有量は195%であった。
分離濾過されたポリエチレンパウダーは、95℃で窒素ブローしながら乾燥した。その後は、実施例1と同様の操作により、粘度平均分子量27×104g/mol、密度945kg/m3の実施例2のポリエチレンパウダーを得た。得られたポリエチレンパウダーの物性を表1-1に示す。
重合工程において、重合圧力を0.7MPaとし、重合温度を70℃とし、エチレンガスを溶存させたヘキサンを40℃に調整して80L/hrで重合器に供給し、エチレンを担持型メタロセン触媒成分[A-1]と隣接する配管から重合器のスラリー中に導入し、エチレンと水素との混合ガスにおける水素濃度を1050ppmとした以外は、実施例2と同様の操作により、粘度平均分子量35×104g/mol、密度950kg/m3の実施例3のポリエチレンパウダーを得た。得られたポリエチレンパウダーの物性を表1-1に示す。
重合工程において、重合圧力を0.5MPaとし、重合温度を78℃とし、固体触媒成分[B-1]とトリイソブチルアルミニウムとを55℃に調整して同一供給ラインから重合器内のスラリー中に添加し、1-ブテンをエチレンに対して0.10mol%気相に導入した以外は、実施例1と同様の操作により、粘度平均分子量35×104g/mol、密度945kg/m3の実施例4のポリエチレンパウダーを得た。得られたポリエチレンパウダーの物性を表1-1に示す。
重合工程において、固体触媒成分[B-1]の代わりに固体触媒成分[B-2]を用い、重合圧力を0.5MPaとし、エチレンガスを溶存させたヘキサンを45℃に調整して重合器に供給し、固体触媒成分[B-2]とトリイソブチルアルミニウムとを同一供給ラインから40℃に調整して重合器内のスラリー中に添加した以外は、実施例1と同様の操作により、粘度平均分子量40×104g/mol、密度940kg/m3の実施例5のポリエチレンパウダーを得た。得られたポリエチレンパウダーの物性を表1-1に示す。
重合工程において、エチレンガスを溶存させたヘキサンを45℃に調整して40L/hrで重合器に供給し、固体触媒成分[B-1]とトリイソブチルアルミニウムとを同一の供給ラインから50℃に調整して重合器内のスラリー中に添加し、エチレンと固体触媒成分[B-1]との供給ラインを隣接させず、重合器内の気相のエチレンと水素との混合ガスにおける水素濃度を17mol%とし、1-ブテンをエチレンに対して0.20mol%の割合で重合器内の気相に導入した以外は、実施例1と同様の操作により、粘度平均分子量45×104g/mol、密度945kg/m3の実施例6のポリエチレンパウダーを得た。得られたポリエチレンパウダーの物性を表1-1に示す。
重合工程において、エチレンガスを溶存させたヘキサンを55℃に調整して40L/hrで重合器に供給し、固体触媒成分[B-1]とトリイソブチルアルミニウムとを同一の供給ラインから40℃に調整して重合器内のスラリー中に添加し、重合器内の気相のエチレンと水素との混合ガスにおける水素濃度を17mol%とし、1-ブテンをエチレンに対して0.20mol%の割合で重合器内の気相に導入した以外は、実施例1と同様の操作により、粘度平均分子量45×104g/mol、密度940kg/m3の実施例7のポリエチレンパウダーを得た。得られたポリエチレンパウダーの物性を表1-1に示す。
重合工程において、重合圧力を0.5MPaとし、重合温度を78℃とし、エチレンガスを溶存させたヘキサンを35℃に調整して重合器に供給し、固体触媒成分[B-1]とトリイソブチルアルミニウムとを同一の供給ラインから40℃に調整して重合器内のスラリー中に添加し、重合器内の気相のエチレンと水素との混合ガスにおける水素濃度を18mol%とした以外は、実施例1と同様の操作により、粘度平均分子量45×104g/mol、密度940kg/m3の実施例8のポリエチレンパウダーを得た。得られたポリエチレンパウダーの物性を表1-1に示す。
重合工程において、固体触媒成分[B-1]の代わりに固体触媒成分[B-2]を用い、重合圧力を0.5MPaとし、エチレンガスを溶存させたヘキサンを45℃に調整して重合器に供給し、固体触媒成分[B-2]とトリイソブチルアルミニウムとを同一の供給ラインから40℃に調整して重合器内のスラリー中に添加し、重合器内の気相のエチレンと水素との混合ガスの水素濃度を15mol%とした以外は、実施例1と同様の操作により、粘度平均分子量50×104g/mol、密度945kg/m3の実施例9のポリエチレンパウダーを得た。得られたポリエチレンパウダーの物性を表1-1に示す。
重合工程において、固体触媒成分[B-1]とトリイソブチルアルミニウムとを同一の供給ラインから40℃に調整して重合器内のスラリー中に添加し、重合器内の気相のエチレンと水素との混合ガスにおける水素濃度を15%とした以外は、実施例1と同様の操作により、粘度平均分子量50×104g/mol、密度945kg/m3の実施例10のポリエチレンパウダーを得た。得られたポリエチレンパウダーの物性を表1-2に示す。
重合工程において、重合圧力を0.70MPaとし、重合温度を70℃とし、エチレンガスを溶存させたヘキサンを45℃に調整して重合器に供給し、担持型メタロセン触媒成分[A-1]とトリイソブチルアルミニウムと、Tebbe試薬とを同一の供給ラインから45℃に調整して重合器内のスラリー中に添加し、エチレンを担持型メタロセン触媒成分[A-1]と隣接した配管から重合器のスラリー中に導入し、エチレンガスと水素ガスとの混合ガスにおける水素濃度を300ppmとした以外は、実施例2と同様の操作により、粘度平均分子量90×104g/mol、密度940kg/m3の実施例11のポリエチレンパウダーを得た。得られたポリエチレンパウダーの物性を表1-2に示す。
重合工程において、エチレンガスを溶存させたヘキサンを45℃に調整して重合器に供給し、固体触媒成分[B-1]とトリイソブチルアルミニウムとを同一の供給ラインから45℃に調整して重合器内のスラリー中に添加し、重合器内の気相のエチレンと水素との混合ガスにおける水素濃度を8mol%とした以外は、実施例1と同様の操作により、粘度平均分子量90×104g/mol、密度940kg/m3の実施例12のポリエチレンパウダーを得た。得られたポリエチレンパウダーの物性を表1-2に示す。
重合工程において、エチレンガスを溶存させたヘキサンを45℃に調整して供給し、固体触媒成分[B-1]とトリイソブチルアルミニウムとを同一の供給ラインから35℃に調整して重合器内のスラリー中に添加し、重合器内の気相のエチレンと水素との混合ガスにおける水素濃度を3mol%とした以外は、実施例1と同様の操作により、粘度平均分子量150×104g/mol、密度935kg/m3の実施例13のポリエチレンパウダーを得た。得られたポリエチレンパウダーの物性を表1-2に示す。
重合工程において、重合圧力を0.50MPaとし、重合温度を78℃とし、エチレンガスを溶存させたヘキサンを45℃に調整して80L/hrで重合器に供給し、Tebbe試薬を使用せず、エチレンを担持型メタロセン触媒成分[A-1]と隣接する供給ラインから重合器のスラリー中に導入し、エチレンと水素との混合ガスにおける水素濃度を150ppmとした以外は、実施例2と同様の操作により、粘度平均分子量180×104g/mol、密度930kg/m3の実施例14のポリエチレンパウダーを得た。得られたポリエチレンパウダーの物性を表1-2に示す。
重合工程において、重合圧力を0.5MPaとし、重合温度を78℃とし、エチレンガスを溶存させたヘキサンを50℃に調整して重合器に供給し、固体触媒成分[B-1]とトリイソブチルアルミニウムとを同一の供給ラインから50℃に調整して重合器内のスラリー中に添加し、水素を重合器のスラリー中に導入し、重合器内の気相のエチレンと水素との混合ガスにおける水素濃度を1mol%とした以外は、実施例1と同様の操作により、粘度平均分子量320×104g/mol、密度925kg/m3の実施例15のポリエチレンパウダーを得た。得られたポリエチレンパウダーの物性を表1-2に示す。
重合工程において、重合圧力を0.5MPaとし、重合温度を78℃とし、エチレンガスを溶存させたヘキサンを45℃に調整して重合器に供給し、固体触媒成分[B-1]とトリイソブチルアルミニウムとを隣接した異なる供給ラインから50℃に調整して重合器内のスラリー中に添加し、水素を導入しなかった以外は、実施例1と同様の操作により、粘度平均分子量580×104g/mol、密度930kg/m3の実施例16のポリエチレンパウダーを得た。得られたポリエチレンパウダーの物性を表1-2に示す。
重合工程において、重合圧力を0.80MPaとし、重合温度を75℃とし、エチレンガスを溶存させたヘキサンを50℃に調整して80L/hrで重合器に供給し、担持型メタロセンヘキサン[A-1]を気相に50℃で導入し、トリイソブチルアルミニウムを担持型メタロセンヘキサン[A-1]と同一の供給ラインから50℃に調整して重合器の気相に供給し、Tebbe試薬を使用せず、水素を重合器のスラリー中に導入し、エチレンと水素との混合ガスにおける水素濃度を85ppmとした以外は、実施例2と同様の操作により、粘度平均分子量900×104g/mol、密度920kg/m3の実施例17のポリエチレンパウダーを得た。得られたポリエチレンパウダーの物性を表1-2に示す。
実施例9のポリエチレンパウダーに結晶核剤としてミリケンジャパン社製のEXP20(シクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸塩)を400ppmの濃度になるよう添加し、混合機で攪拌混合し、実施例18のポリエチレンパウダーを得た。得られたポリエチレンパウダーの物性を表1-2に示す。
重合工程において、重合温度を75℃とし、エチレンガスを溶存させたヘキサンを40L/hrで重合器に供給し、固体触媒成分[B-1]とトリイソブチルアルミニウムとを同一の供給ラインから45℃で重合器内のスラリー中に添加した以外は、実施例1と同様の操作により、粘度平均分子量15×104g/mol、密度940kg/m3の比較例1のポリエチレンパウダーを得た。得られたポリエチレンパウダーの物性を表2に示す。
重合工程において、固体触媒成分[B-1]の代わりに固体触媒成分[B-2]を用い、重合圧力を0.5MPaとし、重合温度を82℃とし、エチレンガスを溶存させたヘキサンを45℃に調整して重合器に供給し、固体触媒成分[B-2]とトリイソブチルアルミニウムとを同一の供給ラインから40℃で重合器内の気相に添加し、エチレンを固体触媒成分[B-2]の供給ラインと隣接していない供給ラインから気相に導入し、水素を重合器のスラリー中に導入した以外は、実施例1と同様の操作により、粘度平均分子量35×104g/mol、密度945kg/m3の比較例2のポリエチレンパウダーを得た。得られたポリエチレンパウダーの物性を表2に示す。
重合工程において、重合温度を82℃とし、エチレンガスを溶存させたヘキサンを55℃に調整して重合器に供給し、固体触媒成分[B-1]とトリイソブチルアルミニウムとを同一の供給ラインから45℃で重合器内の気相に添加し、エチレンを固体触媒成分[B-1]の供給ラインと隣接しない供給ラインから重合器内の気相に導入し、水素を重合器の気相中に導入し、重合器内の気相のエチレンと水素との混合ガスにおける水素濃度を17mol%とした以外は、実施例1と同様の操作により、粘度平均分子量40×104g/mol、密度945kg/m3の比較例3のポリエチレンパウダーを得た。得られたポリエチレンパウダーの物性を表2に示す。
重合工程において、エチレンガスを溶存させたヘキサンを55℃に調整して重合器に供給し、固体触媒成分[B-1]とトリイソブチルアルミニウムとを異なる供給ラインから25℃に調整して重合器内の気相に添加し、エチレンを固体触媒成分[B-1]の供給ラインと隣接しない供給ラインから重合器内の気相に導入し、水素を重合器のスラリー中に導入し、重合器内の気相のエチレンと水素との混合ガスにおける水素濃度を15mol%とした以外は、実施例1と同様の操作により、粘度平均分子量50×104g/mol、密度950kg/m3の比較例4のポリエチレンパウダーを得た。得られたポリエチレンパウダーの物性を表2に示す。
重合工程において、担持型メタロセン触媒成分[A-1]の代わりに担持型メタロセン触媒成分[A-2]を用い、重合圧力を0.8MPaとし、重合温度を70℃とし、エチレンガスを溶存させたヘキサンを45℃に調整して80L/hrで重合器に供給し、担持型メタロセン触媒成分[A-2]とトリイソブチルアルミニウムと、Tebbe試薬とをそれぞれ異なる供給ラインで55℃に調整して重合器内の気相に添加し、水素を重合器のスラリー中に導入し、エチレンと水素との混合ガスにおける水素濃度を400ppmとし、1-ブテンをエチレンに対して0.10mol%の割合で重合器内の気相に導入した以外は、実施例2と同様の操作により、粘度平均分子量65×104g/mol、密度940kg/m3の比較例5のポリエチレンパウダーを得た。得られたポリエチレンパウダーの物性を表2に示す。
重合工程において、担持型メタロセン触媒成分[A-1]の代わりに担持型メタロセン触媒成分[A-2]を用い、重合圧力を0.8MPaとし、重合温度を72℃とし、エチレンガスを溶存させたヘキサンを35℃に調整して80L/hrで重合器に供給し、担持型メタロセンヘキサン[A-2]とトリイソブチルアルミニウムと、Tebbe試薬とを異なる供給ラインから55℃に調整して重合器内の気相に添加し、水素を重合器のスラリー中に導入し、エチレンと水素との混合ガスにおける水素濃度を250ppmとした以外は、実施例2と同様の操作により、粘度平均分子量85×104g/mol、密度945kg/m3の比較例6のポリエチレンパウダーを得た。得られたポリエチレンパウダーの物性を表2に示す。
重合工程において、固体触媒成分[B-1]の代わりに固体触媒成分[B-2]を用い、重合温度を75℃とし、エチレンガスを溶存させたヘキサンを55℃に調整して重合器に供給し、固体触媒成分[B-2]とトリイソブチルアルミニウムとを同一の供給ラインから50℃に調整して重合器内の気相に添加し、エチレンを固体触媒成分[B-2]の供給ラインとは隣接しない供給ラインから重合器内の気相に導入し、水素を導入しなかった以外は、実施例1と同様の操作により、粘度平均分子量350×104g/mol、密度930kg/m3の比較例7のポリエチレンパウダーを得た。得られたポリエチレンパウダーの物性を表2に示す。
重合工程において、固体触媒成分[B-1]の代わりに固体触媒成分[B-2]を用い、重合圧力を0.5MPaとし、エチレンガスを溶存させたヘキサンを50℃に調整して重合器に供給し、固体触媒成分[B-2]を35℃に調整して重合器内に添加し、トリイソブチルアルミニウムを固体触媒成分[B-2]と異なる供給ラインから35℃に調整して重合器内に添加し、水素を導入しなかった以外は、実施例1と同様の操作により、粘度平均分子量550×104g/mol、密度930kg/m3の比較例8のポリエチレンパウダーを得た。得られたポリエチレンパウダーの物性を表2に示す。
重合工程において、固体触媒成分[B-1]の代わりに固体触媒成分[B-2]を用い、重合圧力を0.5MPaとし、重合温度を78℃とし、エチレンガスを溶存させたヘキサンを35℃に調整して40L/hrで重合器に供給し、固体触媒成分[B-2]を35℃に調整して重合器内に添加し、トリイソブチルアルミニウムを固体触媒成分[B-2]と異なる供給ラインから35℃で重合器内に添加し、水素を添加しなかった以外は、実施例1と同様の操作により、粘度平均分子量740×104g/mol、密度930kg/m3の比較例9のポリエチレンパウダーを得た。得られたポリエチレンパウダーの物性を表2に示す。
重合工程において、重合圧力を0.8MPaとし、重合温度を75℃とし、エチレンガスを溶存させたヘキサンを45℃に調整して重合器に供給し、担持型メタロセン触媒成分[A-1]とトリイソブチルアルミニウムとを同一の供給ラインから45℃に調整して重合器内に添加し、Tebbe試薬を使用せず、エチレンを担持型メタロセン触媒成分[A-1]と隣接する供給ラインから重合器のスラリー中に導入し、エチレンと水素との混合ガスにおける水素濃度を70ppmとした以外は、実施例2と同様の操作により、粘度平均分子量1050×104g/mol、密度915kg/m3の比較例10のポリエチレンパウダーを得た。得られたポリエチレンパウダーの物性を表2に示す。
比較例6のポリエチレンパウダーに結晶核剤としてミリケンジャパン社製のEXP20を400ppmの濃度になるよう添加し、混合機で攪拌混合し、比較例11のポリエチレンパウダーを得た。得られたポリエチレンパウダーの物性を表2に示す。
Claims (10)
- 粘度平均分子量が20万以上1000万以下であり、
下記のスラリー粘弾性測定条件のstep3における複素粘度が、下記式(1)を満たす、ポリエチレンパウダー。
-25.0×104≦{|η*|(Tmax)-|η*|(Tmin)}/(Tmax-Tmin)≦-5.0×104 (1)
|η*|(Tmax):Tmaxにおける複素粘度(Pas)の絶対値
|η*|(Tmin):Tminにおける複素粘度(Pas)の絶対値
Tmax:式(2)を満たす範囲内における最大温度(℃)
Tmin:式(2)を満たす範囲内における最小温度(℃)
d(log|η*|)/dT≦-0.1 (2)
|η*|:複素粘度(Pas)の絶対値、T:温度(℃)
(スラリー粘弾性測定条件)
測定装置:サーモフィッシャーサイエンティフィック社製 MARSIII
ステージ:20mmφ
プレート:20mmφパラレルプレート
ギャップ:0.5mm
スラリー組成:ポリエチレンパウダー 30質量部、流動パラフィン 70質量部
ポリエチレンパウダー:JIS Z 8801規格に準拠した目開きが425μmのふるいを通過したパウダーを測定に使用する。
測定条件:下記step1~3において複素粘度を測定する。
step1 100℃で2min保温する。
step2 step1の後に、100℃から140℃に1℃/minで昇温する(周波数1Hz、歪0.1%、窒素雰囲気下)。
step3 step2の後に、140℃から100℃に1℃/minで降温する(周波数1Hz、歪0.1%、窒素雰囲気下)。温度変化に対する複素粘度を0.5℃毎に測定する。 - 前記式(2)を満たす範囲内における最大温度Tmaxが118℃以上121℃以下である、請求項1に記載のポリエチレンパウダー。
- 前記d(log|η*|)/dTの値が最小値となるときの複素粘度の絶対値|η*|が、5×104Pas以上20×104Pas以下である、請求項1又は2に記載のポリエチレンパウダー。
- 平均粒子径(D50)が50μm以上300μm以下である、請求項1又は2に記載のポリエチレンパウダー。
- エチレン単独重合体である、請求項1又は2に記載のポリエチレンパウダー。
- Ti、Al及びMgの合計含有量が40ppm以下である、請求項1又は2に記載のポリエチレンパウダー。
- 前記のスラリー粘弾性測定条件のstep3における複素粘度が、下記式(3)を満たす、請求項1又は2に記載のポリエチレンパウダー。
{|η*|(Tmax)-|η*|(Tmin)}/(Tmax-Tmin)≦0.74log(Mv)-8.2 (3)
(式(3)中、Mvは粘度平均分子量を表す。
|η*|(Tmax):Tmaxにおける複素粘度(Pas)の絶対値
|η*|(Tmin):Tminにおける複素粘度(Pas)の絶対値
Tmax:式(2)を満たす範囲内における最大温度(℃)
Tmin:式(2)を満たす範囲内における最小温度(℃)
d(log|η*|)/dT≦-0.1 (2)
|η*|:複素粘度(Pas)の絶対値、T:温度(℃)) - 請求項1に記載のポリエチレンパウダーの成形体。
- 二次電池用セパレータである、請求項8に記載の成形体。
- リチウムイオン二次電池用セパレータである、請求項8又は9に記載の成形体。
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