高分子量聚乙烯粉体、微孔膜以及高强度纤维制造技术

本发明专利技术涉及高分子量聚乙烯粉体、微孔膜以及高强度纤维。本发明专利技术的目的在于得到连续加工生产率优良、制品尺寸稳定性优良的高分子量聚乙烯粉体。一种聚乙烯粉体，其中，短径为50μm以上的氢氧化铝的含量在聚乙烯粉体500g中为10个以下，并且粘均分子量为100000以上。

High molecular weight polyethylene powder, microporous membrane and high strength fiber

The invention relates to high molecular weight polyethylene powder, microporous membrane and high-strength fiber. The aim of the invention is to obtain high molecular weight polyethylene powder with good continuous processing productivity and good dimensional stability of the product. A kind of polyethylene powder, in which the content of aluminium hydroxide with a short diameter of more than 50 um is less than 10 in 500 g of polyethylene powder, and the viscosity average molecular weight is more than 100 000.

【技术实现步骤摘要】
高分子量聚乙烯粉体、微孔膜以及高强度纤维本申请是申请日为2014年1月29日、中国申请号为201410043341.7的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及高分子量聚乙烯粉体、微孔膜以及高强度纤维。
技术介绍
高分子量聚乙烯粉体用于薄膜、薄片、微孔膜、纤维、发泡体、管等各种各样的用途。特别是作为以铅蓄电池和锂离子电池为代表的二次电池的隔膜用微孔膜及高强度纤维的原料，使用高分子量聚乙烯粉体。作为使用高分子量聚乙烯粉体的理由，可以列举分子量高，因此拉伸加工性优良，强度高，化学稳定性高，并且长期可靠性优良等。这些高分子量聚乙烯粉体一般粘度高，难以通过注射成形等进行加工，因此大多溶解到溶剂中并进行成形。一般而言，在制造二次电池隔膜用微孔膜或高强度纤维等时，高分子量聚乙烯粉体例如在挤出机中在溶解到溶剂中的状态下在高温下进行混炼。作为这样得到的微孔膜，例如，在专利文献1～3中公开了膜中的异物(聚乙烯凝胶)少、作为电池的特性优良的微孔膜。在专利文献1中，公开了铝含量为70ppm以下的聚烯烃制微孔膜，公开了由此减少膜中的异物(聚乙烯凝胶)，改善电池的循环特性。在专利文献2中，公开了含有特定量的使用有机铝化合物作为助催化剂而制造的聚乙烯的聚烯烃制微孔膜，公开了由此改善膜中的异物、电池的循环特性。在专利文献3中，公开了铝在聚烯烃组合物中所占的比例为20ppm以下的聚烯烃制微孔膜的制造方法，公开了由此改善膜中的异物、电池的循环特性。近年来，特别是二次电池隔膜用微孔膜及高强度纤维的需求增长显著，强烈期望进一步提高生产率以及低成本生产。从提高生产率的观点考虑，期望不停止挤出机等，可以连续地稳定生产(连续加工生产率优良)。另外，对于二次电池隔膜用微孔膜以及高强度纤维而言，从长期可靠性的观点考虑，制品尺寸(膜厚、纤维直径等)是重要的特性，强烈希望稳定地得到这些特性(制品尺寸稳定性优良)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-233542号公报专利文献2：日本专利4822567号公报专利文献3：日本特开2011-74119号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题为了连续地稳定生产微孔膜和高强度纤维，作为原料的高分子量聚乙烯粉体的特性也是重要的。但是，在专利文献1～3中，虽然对于微孔膜中的异物(聚乙烯凝胶等)有记载，但是对于作为原料的聚乙烯粉体的特性没有公开。另外，对于制造微孔膜和高强度纤维等时的连续加工生产率以及微孔膜等的膜厚稳定性、高强度纤维的纤维直径稳定性等没有记载，对于用于提高这些特性的手段也没有记载。本专利技术鉴于上述问题而创立，其目的在于得到连续加工生产率优良、制品尺寸稳定性优良的高分子量聚乙烯粉体。用于解决问题的手段因此，本专利技术人为了实现前述课题进行了广泛深入的研究，结果发现，含有特定个数的特定尺寸的氢氧化铝并且具有特定分子量的聚乙烯粉体，其连续加工生产率优良，并且制品尺寸稳定性优良。即，本专利技术如下所述。[1]一种聚乙烯粉体，其中，短径为50μm以上的氢氧化铝的含量在聚乙烯粉体500g中为10个以下，并且粘均分子量为100000以上。[2]如前项[1]所述的聚乙烯粉体，其中，铝元素含量为0.2ppm以上。[3]如前项[1]或[2]所述的聚乙烯粉体，其中，聚乙烯粉体含有短径小于50μm的氢氧化铝。[4]如前项[1]～[3]中任一项所述的聚乙烯粉体，其中，铝元素含量为0.2ppm以上，并且镁元素含量为0.5ppm以上且12ppm以下。[5]如前项[1]～[4]中任一项所述的聚乙烯粉体，其用于二次电池隔膜。[6]如前项[5]所述的聚乙烯粉体，其用于锂离子二次电池隔膜。[7]一种微孔膜，其通过将前项[1]～[6]中任一项所述的聚乙烯粉体加工而得到。[8]如前项[1]～[4]中任一项所述的聚乙烯粉体，其用于高强度纤维。[9]一种高强度纤维，其通过将如前项[1]～[4]和[8]中任一项所述的聚乙烯粉体加工而得到。[10]一种前项[1]所述的聚乙烯粉体的制造方法，其包括：在烯烃聚合用催化剂的存在下使乙烯聚合而得到聚乙烯粉体的步骤，使烯烃聚合用催化剂失活的步骤，和将聚乙烯粉体干燥的步骤，其中，在所述使烯烃聚合用催化剂失活的步骤中，向聚乙烯粉体喷雾催化剂失活剂。[11]如前项[10]所述的聚乙烯粉体的制造方法，其中，所述催化剂失活剂为水，将该水以蒸汽状喷雾。[12]如前项[10]或[11]所述的聚乙烯粉体的制造方法，其中，所述催化剂失活剂为水，将该水以蒸汽状且以与惰性气体的混合气体的形式喷雾。专利技术效果根据本专利技术，可以实现连续加工生产率优良、制品尺寸稳定性优良的高分子量聚乙烯粉体。附图说明图1是表示由PE1得到的短径为50μm以上的氢氧化铝的红外吸收光谱图。图2是由PE1以沉淀物形式得到的物质的SEM-EDX分布图。可知许多物质以高浓度含有铝元素。具体实施方式以下，对于用于实施本专利技术的方式(以下简称为“本实施方式”)进行详细说明。以下的本实施方式为用于说明本专利技术的例示，并不旨在将本专利技术限定于以下的内容。本专利技术可以在其要旨的范围内适当变形而实施。[聚乙烯粉体]本实施方式的聚乙烯粉体，其中，短径为50μm以上的氢氧化铝的个数在聚乙烯粉体500g中为10个以下，并且粘均分子量为100000以上。聚乙烯粉体与氢氧化铝可以通过以下的方法分离，可以进行氢氧化铝的鉴定并且求出尺寸、个数。即，将本实施方式的聚乙烯粉体投入到氯仿(比重为1.484(20℃))与乙醇(比重为0.789(20℃))的混合溶剂(体积比3：1，相当于比重为1.31)中，由此将在该混合溶剂中漂浮的物质(主要是聚乙烯粉体)与沉淀物分离。具体而言，首先，将乙醇500mL投入到3L的玻璃制烧杯中，使用具有长75mm、深22mm的特氟隆制搅拌叶片的机械搅拌器，在常温下以200rpm进行搅拌。向其中缓慢地投入聚乙烯粉体500g，投入后继续搅拌10分钟。然后，在搅拌的同时投入1500mL氯仿，再搅拌10分钟。然后，停止搅拌，静置0.5～2.0小时，用肉眼确认主要是聚乙烯粉体漂浮。用孔径54μm(280目)的金属制网轻轻地捞起该漂浮的聚乙烯粉体并除去。然后，通过倾析将上清液丢弃，继续轻轻地倾析直到烧杯中的溶液残留量达到约50mL～约100mL，将上清液丢弃。使用约10mL氯仿将剩余的溶液定量地转移到200mL的玻璃制烧杯中，再次静置。再通过轻轻的倾析将溶液量调节到约50mL，并转移到分液漏斗中。再在分液漏斗中静置，将溶液部分(包含沉淀物)的下部溶液约10mL～约20mL保存在玻璃制螺纹管中。为了不让尘埃进入该螺纹管而用滤纸盖住，设置到具有排气设备的通风设备中一昼夜使溶剂蒸发。再将其在常温下真空干燥。沉淀物可以利用SEM-EDX(扫描型电子显微镜-能量色散型X射线分析装置)进行元素种类的鉴定。由此，可以确认沉淀物含有Al元素，但是除了Al元素以外还可以观测到Mg、Ti、Cl、Si、Fe、Ni、Cr、Cu等元素或者来源于有机物的C、H、O等。另外，通过红外吸收光谱、元素分析、热重分析、AL-NMR、XRD等的分析，可以进行分析鉴定，特别是利用红外吸收光谱可以确认沉淀物为氢氧化铝。例如，以沉淀物作为试样，利用ATR法(例如使用DuraScope(ATR结晶板：金刚石/ZnSe)等)可以得到红本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚乙烯粉体的制造方法，其中，所述聚乙烯粉体为短径为50μm以上且20℃下的比重大于1.31的物质的含量在聚乙烯粉体500g中为10个以下、粘均分子量为100000以上、所述物质包含无机化合物，所述无机化合物包含铝化合物的聚乙烯粉体，并且该聚乙烯粉体含有铝，且铝量为0.2ppm以上且100ppm以下，其中，所述聚乙烯粉体的制造方法包括：在烯烃聚合用催化剂的存在下使乙烯聚合而得到聚乙烯粉体的步骤，使烯烃聚合用催化剂失活的步骤，和将聚乙烯粉体干燥的步骤，并且在所述使烯烃聚合用催化剂失活的步骤中，向聚乙烯粉体喷雾催化剂失活剂。

【技术特征摘要】
1.一种聚乙烯粉体的制造方法，其中，所述聚乙烯粉体为短径为50μm以上且20℃下的比重大于1.31的物质的含量在聚乙烯粉体500g中为10个以下、粘均分子量为100000以上、所述物质包含无机化合物，所述无机化合物包含铝化合物的聚乙烯粉体，并且该聚乙烯粉体含有铝，且铝量为0.2ppm以上且100ppm以下，其中，所述聚乙烯粉体的制造方法包括：在烯烃聚合用催化剂的存在下使乙烯聚合而得到聚乙烯粉体的步骤，使烯烃聚合用催...

【专利技术属性】
技术研发人员：加茂弘，藤原昭夫，马原忠典，片冈和义，
申请(专利权)人：旭化成株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP