超高分子量聚烯烃微粒、其制造方法以及其成型体技术

技术编号:4661137 阅读:163 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种粒径小,粒度分布狭窄的超高分子量聚烯烃微粒,由该微粒形成的成型体,以及将该超高分子量聚烯烃微粒烧结成型的烧结过滤器。该超高分子量聚烯烃微粒含有1~50ppm钛原子,1~1000ppm铝原子,并且[A]在135℃的萘烷中测定的特性粘度[η]为5dl/g以上,[B]平均粒径为20μm以下,[C]粒径在0~40μm范围内的粒子为90质量%以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种粒度分布狭窄、平均粒径小的超高分子量聚烯烃微粒。
技术介绍
以超高分子量聚乙烯为代表的超高分子量聚烯烃,由于轻,并且耐磨耗性、耐冲击 性、耐药品性、自身润滑性等优异,因此正用于机械部件、衬里材料、运动用品等多种用途 中。 然而,由超高分子量聚烯烃成型为过滤器时,该超高分子量聚烯烃熔融时的流动 性差,因此所采用的不是通常的熔融成型,而是直接将聚烯烃粉末进行成型的旋转成型法 或粉末成型法等,但所得到的过滤器无充分的过滤性能。 作为粉末成型中所用的树脂,如果从金属制的相同制品来看显然不用说的是,从成型品的均匀性和物性等方面考虑,认为粉末的粒径越小且粒度分布越狭窄,越优选。然而,由于聚烯烃粉末不仅轻,而且容易带有静电,因此产生了粉末凝集等,难以由平均粒径为20ym以下的超微粒,高效制造粒度分布狭窄的超高分子量聚烯烃微粒。 以往,虽然存在具有特定粒度分布的聚烯烃粉末(组合物)(参见专利文献1 2),但粉末平均粒径小的程度和粒度分布的狭窄程度并不充分。 此外,虽然已知有使用特殊催化剂体系获得微粒状超高分子量聚乙烯的方法(参 见专利文献3),但催化剂残渣多,在性能方面不充分。 另一方面,在浆料(悬浮)聚合中,在制造聚乙烯时防止污垢生成于聚合槽内壁等上,也是一个重要的课题(参见专利文献4)。 专利文献1 :日本特开昭60-163935号公报 专利文献2 :日本特开昭62-1736号公报 专利文献3 :日本特开2006-206769号公报 专利文献4 :日本特公平7-64893号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题 本专利技术的课题在于提供一种粒径小、粒度分布狭窄的超高分子量聚烯烃微粒,由该微粒形成的成型体,以及将该超高分子量聚烯烃微粒烧结成型的烧结过滤器。 用于解决问题的手段 本专利技术人鉴于有关超高分子量聚烯烃微粒的上述情况,进一步进行了锐意研究, 结果发现了有效制造粒度分布狭窄,平均粒径小的超高分子量聚烯烃微粒的方法,由此完 成了本专利技术。 也就是说,本专利技术包括以下内容。 —种超高分子量聚烯烃微粒,含有1 50ppm钛原子,1 1000ppm铝原子,并且 [A]在135°C的萘烷中测定的特性粘度[n ]为5dl/g以上,[B]平均粒径为20 ii m以下,[C]粒径在0 40iim范围内的粒子为90质量%以上。 如[1]所述的超高分子量聚烯烃微粒,使用包括含有钛原子和镁原子的固体状过 渡金属催化剂成分(A)和有机铝化合物(B)的催化剂制造而成。 如[1]所述的超高分子量聚烯烃微粒,通过使用包括含有钛原子和镁原子的固体 状过渡金属催化剂成分(A)和有机铝化合物(B)的催化剂,并使每lg固体状过渡金属催化 剂成分(A)的聚合物生成量在7000g以下制造而成。 如[1] [3]任一项所述的超高分子量聚烯烃微粒,通过使用具有搅拌叶片的聚合反应器,并使该搅拌叶片前端的圆周速度在3. 0米/秒以上制造而成。 如[1] [4]任一项所述的超高分子量聚烯烃微粒,其特征在于,聚烯烃是乙烯系聚合物。 —种超高分子量聚烯烃微粒的制造方法,其为[2]所述的超高分子量聚烯烃微粒 的制造方法,其特征在于,使每lg固体状过渡金属催化剂成分(A)的聚合物生成量在7000g 以下。 如[6]所述的超高分子量聚烯烃微粒的制造方法,其特征在于,使用具有搅拌叶片的聚合反应器,并使该搅拌叶片前端的圆周速度在3. 0米/秒以上。 如[6]或[7]所述的超高分子量聚烯烃微粒的制造方法,其特征在于聚烯烃是乙烯系聚合物。 —种成型体,由[1] [5]任一项所述的超高分子量聚烯烃微粒形成。 —种烧结过滤器,将[1] [5]任一项所述的超高分子量聚烯烃微粒烧结成型得到。 —种橡胶改性剂,由[1] [5]任一项所述的超高分子量聚烯烃微粒形成。 —种活性炭粘合剂,由[1] [5]任一项所述的超高分子量聚烯烃微粒形成。 —种化妆品组合物,含有[1] [5]任一项所述的超高分子量聚烯烃微粒。 专利技术的效果 本专利技术的超高分子量聚烯烃微粒,其催化剂残渣少,并且,制造时不会产生粉末的 凝集以及不会在聚合层内壁面上产生污垢,因此可以高效制造。 利用本专利技术的超高分子量聚烯烃微粒,通过与其它成型体共混或者涂覆于成型体 表面,可以改善该成型体的滑动特性和耐磨耗性。此外,在烧结过滤器等用途中,可以提供 加工性优异,没有成型不均的均质的过滤性能优异的成型品。具体实施例方式[超高分子量聚烯烃微粒] 本专利技术的超高分子量聚烯烃微粒,除了聚乙烯、聚丙烯、聚1-丁烯、聚4-甲 基-1-戊烯等均聚物外,还可以是乙烯与少量其它的a -烯烃,例如与丙烯、1- 丁烯、1-己 烯、1-辛烯和4-甲基-1-戊烯等的共聚物,优选是乙烯系聚合物,并特别优选是聚乙烯。 本专利技术的超高分子量聚烯烃微粒在135t:的萘烷中所测定的特性粘度[n]为 5dl/g以上,优选为5 50dl/g,并更优选为5 30dl/g的范围。当特性粘度在上述范围 内时,由于耐磨耗性、耐冲击性、耐药品性和自身润滑性等优异,因此优选。 本专利技术的超高分子量聚烯烃微粒,作为催化剂残渣(Ash)成分,含有l 50卯m,优选1 30卯m的钛原子,以及含有1 1000卯m,优选1 300ppm的铝原子。 本专利技术的超高分子量聚烯烃微粒的平均粒径为20 ii m以下,优选为15 y m以下,并更优选为5 15 ii m的范围。当平均粒径为20 ii m以下时,由于过滤器孔径可以縮小,因此优选。另一方面,当平均粒径为5 ii m以上时,由于在成型时容易操作粒子,因此优选。 此外,本专利技术的超高分子量聚烯烃微粒的粒度分布为,粒径在0 40ym(也就是说,40 ii m以下)范围内的粒子为90质量%以上,优选为92 98质量% ,粒径在1 40 y m范围内的粒子为90质量%以上,优选为92 98质量% 。当粒径在0 40 ii m范围内的粒子为90质量%以上时,可以高效得到粒度分布狭窄,孔径均匀的过滤器,因此优选。[超高分子量聚烯烃微粒的制造方法] 本专利技术的超高分子量聚烯烃微粒,可以通过以下方法制造。 也就是说,可以通过使用包括固体状过渡金属催化剂成分(A)和有机铝化合物 (B)的催化剂使烯烃聚合而制造,所述固体状过渡金属催化剂成分(A)以含有钛原子和镁 原子的化合物作为必要成分。 此外,还可以预先在饱和脂肪族烃等惰性烃介质中,使用该固体状过渡金属催化 剂成分(A)使少量的a-烯烃预聚合,在形成比该固体状过渡金属催化剂成分(A)更微粒 化的催化剂后,进行烯烃聚合。 本专利技术中所用的固体状过渡金属催化剂成分(A),含有镁、过渡金属(例如,钛、 钒、铬和锆等)和卤素作为必要成分,并且镁/过渡金属(原子比)通常为2 100、特别优 选为4 70的范围,卤素/过渡金属(原子比)通常为4 100、特别优选为6 40的范围。 该固体状过渡金属催化剂成分(A),除了前述必要成分外,还可以含有其它元素、 金属、官能团以及电子给体等。 固体状过渡金属化合物催化剂成分(A)的比表面积,通常为3m7g以上,优选为 40m7g以上,并更优选为100 800m7g。 对于固体状过渡金属催化剂成分(A)的制造方法,已经提出了多种方案,但基本 上是,通过使镁化合物和过渡金属化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超高分子量聚烯烃微粒,含有1~50ppm钛原子,1~1000ppm铝原子,并且  [A]在135℃的萘烷中测定的特性粘度[η]为5dl/g以上,  [B]平均粒径为20μm以下,  [C]粒径在0~40μm范围内的粒子为90质量%以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2007-7-13 184362/2007一种超高分子量聚烯烃微粒,含有1~50ppm钛原子,1~1000ppm铝原子,并且[A]在135℃的萘烷中测定的特性粘度[η]为5dl/g以上,[B]平均粒径为20μm以下,[C]粒径在0~40μm范围内的粒子为90质量%以上。2. 如权利要求1所述的超高分子量聚烯烃微粒,使用包括含有钛原子和镁原子的固体 状过渡金属催化剂成分(A)和有机铝化合物(B)的催化剂制造而成。3. 如权利要求1所述的超高分子量聚烯烃微粒,通过使用包括含有钛原子和镁原子的 固体状过渡金属催化剂成分(A)和有机铝化合物(B)的催化剂,并使每lg固体状过渡金属 催化剂成分(A)的聚合物生成量在7000g以下制造而成。4. 如权利要求1 3任一项所述的超高分子量聚烯烃微粒,通过使用具有搅拌叶片的 聚合反应器,并使该搅拌叶片前端的圆周速度在3. 0米/秒以上制造而成。5. 如权利要求1 4任一项所述的超...

【专利技术属性】
技术研发人员:安田和朋松本哲博水本邦彦
申请(专利权)人:三井化学株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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