聚乙烯粉末及其成型体制造技术

一种满足(要件1、2)的聚乙烯粉末。(要件1)通过＜凝胶制备条件＞的凝胶的、＜粘度变化率测定条件＞下的粘度变化率为

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚乙烯粉末及其成型体


[0001]本专利技术涉及聚乙烯粉末及其成型体。

技术介绍

[0002]聚乙烯容易进行熔融加工、聚乙烯成型体的机械强度高并且耐化学品性、刚性等也优异，因此一直以来被用作膜、片、微孔膜、纤维、发泡体和管等多种用途的材料。
[0003]特别是超高分子量聚乙烯由于机械强度更高，爽滑性、耐磨性优异，化学稳定性、长期可靠性也优异，因此实用上的可利用性高。
[0004]作为成型出超高分子量聚乙烯的通常的方法，可以列举湿式挤出法。湿式挤出法是指通过使超高分子量聚乙烯粉末溶解在溶剂中而得到调节成低粘度的凝胶，使用该凝胶进行挤出加工，然后除去溶剂而得到成型体的方法，可以应用湿式挤出法作为纤维、微孔膜的成型方法(例如，参照专利文献1)。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开平2
‑
21559号公报

技术实现思路

[0008]专利技术所要解决的问题
[0009]在上述湿式挤出法中，为了提高成型体的生产率，需要适当地控制凝胶的粘度。在湿式挤出法的挤出加工中，能够通过适当地控制超高分子量聚乙烯溶解在溶剂中而得到的物质(凝胶)的粘度来进行顺畅的成型，但此时的凝胶的粘度的控制主要通过调节挤出温度或调节凝胶中的超高分子量聚乙烯的比例来进行。
[0010]关于凝胶中的超高分子量聚乙烯的比例，由于降低该比例即导致降低成型体的收率，因此该比例优选尽可能高。另一方面，当提高凝胶中的超高分子量聚乙烯的比例时，凝胶的粘度升高。关于挤出温度，通常具有温度越高，则凝胶的粘度越降低的倾向，因此从成型性的观点考虑，尽可能地将挤出温度设定得高。但是，当提高挤出温度时，具有在挤出机内产生微交联物、焦糊的倾向，并产生如下问题：纤维的断丝、微孔膜的膜缺陷或者因挤出机筛网的网眼堵塞而引起挤出机升压。因此，需要一种能够提高凝胶中的超高分子量聚乙烯的比例，并且能够降低凝胶的粘度的超高分子量聚乙烯。但是，目前存在无法得到能够满足该要求的超高分子量聚乙烯的问题。
[0011]另外，作为其它问题，可以列举成型体的尺寸稳定性。
[0012]在纤维、微孔膜的成型中，为了赋予强度而实施将成型体进行拉伸的工序，但存在如下问题：此时在成型体中残留应力，导致成型体经时地收缩，实用上得不到充分的尺寸稳定性。
[0013]对于这样的尺寸稳定性的问题，关于纤维，例如在日本特开2019
‑
90136号公报中公开了通过具有规定的一次结构、热性质的超高分子量聚乙烯来提高抗蠕变性的纤维。
[0014]另外，关于微孔膜，可以用热收缩率等物性来评价尺寸稳定性，关于该热收缩率，例如在日本特开2011
‑
233542号公报中公开了通过调节金属含量来降低热收缩率的微孔膜。
[0015]但是，在这些以往公知的文献中公开的技术存在如下问题：不能同时解决如上所述的成型体的生产率、凝胶的粘度的降低。
[0016]另外，在微孔膜的情况下，由常温下的经时的收缩引起的膜的松弛小也可以说是尺寸稳定性高的膜，但在现有技术中，关于这样的尺寸稳定性的提高，在原料方面没有进行充分的研究，存在未能够得到具有充分的尺寸稳定性的微孔膜的问题。
[0017]因此，鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种成型体的膜缺陷少、挤出机升压小、成型体的热收缩率小且成型体的经时的松弛发生少的聚乙烯粉末。
[0018]用于解决问题的手段
[0019]本专利技术人为了解决上述问题而进行了深入研究，结果发现，满足由熔融粘弹性测定定义的规定物性的聚乙烯粉末能够解决上述问题，从而完成了本专利技术。
[0020]即，本专利技术如下所述。
[0021][1][0022]一种聚乙烯粉末，其中，所述聚乙烯粉末满足下述(要件1)和(要件2)，
[0023](要件1)：通过下述＜凝胶制备条件＞得到的凝胶的、下述＜粘度变化率测定条件＞下的粘度变化率为
‑
0.8Pas/℃以上且0.0Pas/℃以下。
[0024]＜凝胶制备条件＞
[0025]使用扭矩流变仪(
ラボプラストミル
)(东洋精机株式会社制造，型号4C150，混合器型号R
‑
60)，将28g的具有大于等于450g/摩尔且小于550g/摩尔的平均分子量的液体石蜡、12g的聚乙烯粉末和0.4g的四[亚甲基(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷在设定温度200℃、转速50rpm的条件下混炼10分钟，由此得到凝胶。
[0026]＜粘度变化率测定条件＞
[0027]根据在JIS K7199中规定的使用毛细管口模的流动特性试验，使用毛细管直径为0.77mm、长度为50.80mm、流入角为90
°
的毛细管口模，以活塞速度10mm/分钟(剪切速度266s
‑1)测定设定温度200℃和230℃下的粘度(Pas)，并根据下式(1)求出粘度变化率(Pas/℃)。
[0028][0029](在式(1)中，η(A,B)表示在剪切速度As
‑1、温度B℃的条件下测定的粘度。)
[0030](要件2)：特性粘度(IV)大于等于1.5dL/g且小于18.0dL/g。
[0031][2][0032]如上述[1]所述的聚乙烯粉末，其中，在剪切速度266s
‑1、设定温度200℃的条件下的所述凝胶的粘度η(266,200)为100Pas以上且300Pas以下。
[0033][3][0034]如上述[1]或[2]所述的聚乙烯粉末，其中，通过所述＜凝胶制备条件＞得到的凝胶的、根据所述＜粘度变化率测定条件＞、在剪切速度11s
‑1、设定温度200℃的条件下测定的凝胶的粘度和在剪切速度533s
‑1、设定温度200℃的条件下测定的凝胶的粘度的log(η
(11,200)/η(533,200))为1.00以上且1.80以下。
[0035][4][0036]如上述[1]～[3]中任一项所述的聚乙烯粉末，其中，所述聚乙烯粉末为乙烯均聚物。
[0037][5][0038]如上述[1]～[4]中任一项所述的聚乙烯粉末，其中，通过下述＜等温结晶化时间测定条件＞得到的、所述聚乙烯粉末在125℃下的等温结晶化时间小于7.0分钟。
[0039]＜等温结晶化时间测定条件＞
[0040]步骤A1：在50℃下保持1分钟，然后以10℃/分钟的升温速度升温至180℃。
[0041]步骤A2：在180℃下保持5分钟，然后以80℃/分钟的降温速度降温至125℃。
[0042]步骤A3：在125℃下保持。将达到125℃的时刻作为起点(0分钟)，并将得到因结晶化而产生的放热峰顶的时间作为等温结晶化时间。
[0043][6][0044]一种成型体，其中，所述成型体为上述[1]～[5]中任一项所述的聚乙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种聚乙烯粉末，其中，所述聚乙烯粉末满足下述(要件1)和(要件2)，(要件1)：通过下述＜凝胶制备条件＞得到的凝胶的、下述＜粘度变化率测定条件＞下的粘度变化率为
‑
0.8Pas/℃以上且0.0Pas/℃以下，＜凝胶制备条件＞使用扭矩流变仪(东洋精机株式会社制造，型号4C150，混合器型号R
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60)，将28g的具有大于等于450g/摩尔且小于550g/摩尔的平均分子量的液体石蜡、12g的聚乙烯粉末和0.4g的四[亚甲基(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷在设定温度200℃、转速50rpm的条件下混炼10分钟，由此得到凝胶，＜粘度变化率测定条件＞根据在JIS K7199中规定的使用毛细管口模的流动特性试验，使用毛细管直径为0.77mm、长度为50.80mm、流入角为90
°
的毛细管口模，以活塞速度10mm/分钟(剪切速度266s
‑1)测定设定温度200℃和230℃下的粘度(Pas)，并根据下式(1)求出粘度变化率(Pas/℃)，(在式(1)中，η(A,B)表示在剪切速度As
‑1、温度B℃的条件下测定的粘度)(要件2)：特性粘度(IV)大于等于1.5dL/g且小于18.0dL/g。2.如权利要求1所述的聚乙烯粉末，其中，在剪切速度266s<...

【专利技术属性】
技术研发人员：四方和也，鱼海圭秀，
申请(专利权)人：旭化成株式会社，
类型：发明
国别省市：