技术摘要:
本申请涉及乙烯聚合物、拉伸成型体、微孔膜和纤维。本发明提供一种乙烯聚合物,其中,所述乙烯聚合物的粘均分子量为100×104以上且1000×104以下,所述乙烯聚合物的利用特定的等温结晶化时间测定条件求出的、125℃的等温结晶化时间与123℃的等温结晶化时间之比为3.5以上 全部
背景技术:
乙烯聚合物被用于薄膜、片、微孔膜、纤维、发泡体、管等各种用途。作为使用乙烯 聚合物的理由而言,是因为容易进行熔融加工,所得到的成型体的机械强度高,耐化学品 性、刚性等也优良。其中,超高分子量乙烯聚合物的分子量大,因此机械强度更高,滑动性、 耐磨性优良,化学稳定性、长期可靠性也优良。 但是,对于超高分子量乙烯聚合物而言,即使在熔点以上的温度下使晶体熔融,流 动性也低,不能容易地进行熔融成型。因此,一般使用以下方法:在模具中填充超高分子量 乙烯聚合物粉末,然后通过在高压下进行压缩而制作成型体块体,并且通过切削该块体而 加工成薄膜或片状(例如,参见专利文献1)。作为其它加工方法,选择以下方法:在将超高分 子量乙烯聚合物溶解于溶剂中的状态下进行加工,然后除去溶剂。例如,对于微孔膜、高强 度纤维等而言,采用以下方法:与液体石蜡、十氢化萘等溶剂一起在挤出机中进行加热混 炼,在冷却的同时加工成膜、丝状。然后,通过提取等而除去溶剂,接着再加热至熔点附近, 并进行拉伸、热定形(例如,参见专利文献2)。 以这样的方式,对于超高分子量乙烯聚合物,高精度地进行温度控制,在重复进行 熔融和凝固的同时进行致密的加工,由此控制成型体的物性。在作为半结晶性树脂的乙烯 聚合物的情况下,成型体的物性会受到结晶度、晶体尺寸、分子取向等很大的影响,乙烯聚 合物随着温度变化而结晶时的速度极其重要。 作为控制结晶速度的公知文献,例如,在专利文献3中公开了:对于微孔膜而言,在 比聚烯烃树脂的熔点低25℃的温度下的等温结晶化时间为200秒以下时,原料的结晶性与 低牵伸比(ドラフト比)下的制膜性的平衡性良好,坯布制膜(原反製膜)变得容易。 另外,例如,在专利文献4中公开了:对于微孔膜而言,通过在包含聚烯烃树脂和成 膜用溶剂的聚烯烃树脂组合物中添加结晶成核剂,结晶时间变短,微孔膜的孔结构变得更 均匀且更致密,并且其机械强度和耐电压特性提高。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本专利第2566112号 专利文献2:日本特开平2-21559号公报 专利文献3:日本特开2013-32490号公报 专利文献4:国际公开2016/104791号单行本 3 CN 111574647 A 说 明 书 2/20 页
技术实现要素:
发明所要解决的问题 但是,在专利文献3中,仅是关于结晶速度比较快的超高分子量乙烯聚合物的描 述,并未提及温度发生变化时的结晶速度的变化对物性产生的影响。另外,为了获得物性的 平衡,热定形时间具有变长的倾向,在生产率方面存在问题。 在专利文献4中,仅提及加快结晶速度,此外为了加快结晶速度而引入结晶成核 剂,因此产生以下问题:结晶成核剂残留而在膜上形成凸部从而无法进行涂布,因结晶成核 剂而导致孔坍塌,或者由于仅在结晶成核剂附近结晶速度快而使膜的均匀性变差等。 本发明是鉴于上述问题而作出的,其目的在于提供一种结晶速度的温度响应快, 加工性和生产稳定性优良的乙烯聚合物、以及包含该乙烯聚合物的、强度和尺寸精度优良 的、拉伸成型体、微孔膜和纤维。 用于解决问题的手段 本发明人为了解决上述问题而进行了深入研究,结果发现:具有规定的粘均分子 量、规定的结晶度和规定的125℃的等温结晶化时间与123℃的等温结晶化时间之比的乙烯 聚合物可以解决上述问题,从而完成了本发明。 即,本发明如下所述。 [1] 一种乙烯聚合物,其中, 所述乙烯聚合物的粘均分子量为100×104以上且1000×104以下, 所述乙烯聚合物的利用以下的等温结晶化时间测定条件而求出的、125℃的等温 结晶化时间与123℃的等温结晶化时间之比为3.5以上且10.0以下, 所述乙烯聚合物的由差示扫描量热计(DSC)求出的结晶度为40.0%以上且75.0% 以下; (等温结晶化时间测定条件) 1)在50℃保持1分钟,然后以200℃/分钟的升温速度升温至180℃ 2)在180℃保持5分钟,然后以80℃/分钟的降温速度冷却至122℃ 3)在122℃保持5分钟,然后以200℃/分钟的升温速度升温至180℃ 4)在180℃保持5分钟,然后以80℃/分钟的降温速度冷却至123℃ 5)在123℃保持10分钟,然后以200℃/分钟的升温速度升温至180℃ (将达到123℃的时间设为起点0分钟而测定123℃的等温结晶化时间) 6)在180℃保持5分钟,然后以80℃/分钟的降温速度冷却至124℃ 7)在124℃保持15分钟,然后以200℃/分钟的升温速度升温至180℃ 8)在180℃保持5分钟,然后以80℃/分钟的降温速度冷却至125℃ 9)在125℃保持30分钟,然后以200℃/分钟的升温速度升温至180℃ (将达到125℃的时间设为起点0分钟而测定125℃的等温结晶化时间)。 [2] 如[1]所述的乙烯聚合物,其中, 所述乙烯聚合物的由差示扫描量热计(DSC)求出的第1熔融峰的熔点(Tm1)与第2 熔融峰的熔点(Tm2)之差大于等于0℃且小于10℃。 4 CN 111574647 A 说 明 书 3/20 页 [3] 如[1]或[2]所述的乙烯聚合物,其中, 所述乙烯聚合物的由差示扫描量热计(DSC)求出的第1熔融峰的熔融起始温度与 第2熔融峰的熔融起始温度之差为5.0℃以上。 [4] 如[1]~[3]中任一项所述的乙烯聚合物,其中, Ti与Al的总含量为1.0ppm以上且30.0ppm以下。 [5] 如[1]~[4]中任一项所述的乙烯聚合物,其中, 氯含量为30ppm以下。 [6] 如[1]~[5]中任一项所述的乙烯聚合物,其中, 利用己烷提取的、碳原子数16的烃成分与碳原子数18的烃成分的合计含量为 200ppm以下。 [7] 一种拉伸成型体,其包含[1]~[6]中任一项所述的乙烯聚合物。 [8] 一种微孔膜,其包含[1]~[6]中任一项所述的乙烯聚合物。 [9] 一种纤维,其包含[1]~[6]中任一项所述的乙烯聚合物。 发明效果 根据本发明,可以实现结晶速度的温度响应快、加工性和生产稳定性优良的乙烯 聚合物、以及包含该乙烯聚合物的、强度和尺寸精度优良的、拉伸成型体、微孔膜和纤维。 附图说明 图1为实施例1的125℃的等温结晶化时间和123℃的等温结晶化时间测定图。
本申请涉及乙烯聚合物、拉伸成型体、微孔膜和纤维。本发明提供一种乙烯聚合物,其中,所述乙烯聚合物的粘均分子量为100×104以上且1000×104以下,所述乙烯聚合物的利用特定的等温结晶化时间测定条件求出的、125℃的等温结晶化时间与123℃的等温结晶化时间之比为3.5以上 全部
背景技术:
乙烯聚合物被用于薄膜、片、微孔膜、纤维、发泡体、管等各种用途。作为使用乙烯 聚合物的理由而言,是因为容易进行熔融加工,所得到的成型体的机械强度高,耐化学品 性、刚性等也优良。其中,超高分子量乙烯聚合物的分子量大,因此机械强度更高,滑动性、 耐磨性优良,化学稳定性、长期可靠性也优良。 但是,对于超高分子量乙烯聚合物而言,即使在熔点以上的温度下使晶体熔融,流 动性也低,不能容易地进行熔融成型。因此,一般使用以下方法:在模具中填充超高分子量 乙烯聚合物粉末,然后通过在高压下进行压缩而制作成型体块体,并且通过切削该块体而 加工成薄膜或片状(例如,参见专利文献1)。作为其它加工方法,选择以下方法:在将超高分 子量乙烯聚合物溶解于溶剂中的状态下进行加工,然后除去溶剂。例如,对于微孔膜、高强 度纤维等而言,采用以下方法:与液体石蜡、十氢化萘等溶剂一起在挤出机中进行加热混 炼,在冷却的同时加工成膜、丝状。然后,通过提取等而除去溶剂,接着再加热至熔点附近, 并进行拉伸、热定形(例如,参见专利文献2)。 以这样的方式,对于超高分子量乙烯聚合物,高精度地进行温度控制,在重复进行 熔融和凝固的同时进行致密的加工,由此控制成型体的物性。在作为半结晶性树脂的乙烯 聚合物的情况下,成型体的物性会受到结晶度、晶体尺寸、分子取向等很大的影响,乙烯聚 合物随着温度变化而结晶时的速度极其重要。 作为控制结晶速度的公知文献,例如,在专利文献3中公开了:对于微孔膜而言,在 比聚烯烃树脂的熔点低25℃的温度下的等温结晶化时间为200秒以下时,原料的结晶性与 低牵伸比(ドラフト比)下的制膜性的平衡性良好,坯布制膜(原反製膜)变得容易。 另外,例如,在专利文献4中公开了:对于微孔膜而言,通过在包含聚烯烃树脂和成 膜用溶剂的聚烯烃树脂组合物中添加结晶成核剂,结晶时间变短,微孔膜的孔结构变得更 均匀且更致密,并且其机械强度和耐电压特性提高。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本专利第2566112号 专利文献2:日本特开平2-21559号公报 专利文献3:日本特开2013-32490号公报 专利文献4:国际公开2016/104791号单行本 3 CN 111574647 A 说 明 书 2/20 页
技术实现要素:
发明所要解决的问题 但是,在专利文献3中,仅是关于结晶速度比较快的超高分子量乙烯聚合物的描 述,并未提及温度发生变化时的结晶速度的变化对物性产生的影响。另外,为了获得物性的 平衡,热定形时间具有变长的倾向,在生产率方面存在问题。 在专利文献4中,仅提及加快结晶速度,此外为了加快结晶速度而引入结晶成核 剂,因此产生以下问题:结晶成核剂残留而在膜上形成凸部从而无法进行涂布,因结晶成核 剂而导致孔坍塌,或者由于仅在结晶成核剂附近结晶速度快而使膜的均匀性变差等。 本发明是鉴于上述问题而作出的,其目的在于提供一种结晶速度的温度响应快, 加工性和生产稳定性优良的乙烯聚合物、以及包含该乙烯聚合物的、强度和尺寸精度优良 的、拉伸成型体、微孔膜和纤维。 用于解决问题的手段 本发明人为了解决上述问题而进行了深入研究,结果发现:具有规定的粘均分子 量、规定的结晶度和规定的125℃的等温结晶化时间与123℃的等温结晶化时间之比的乙烯 聚合物可以解决上述问题,从而完成了本发明。 即,本发明如下所述。 [1] 一种乙烯聚合物,其中, 所述乙烯聚合物的粘均分子量为100×104以上且1000×104以下, 所述乙烯聚合物的利用以下的等温结晶化时间测定条件而求出的、125℃的等温 结晶化时间与123℃的等温结晶化时间之比为3.5以上且10.0以下, 所述乙烯聚合物的由差示扫描量热计(DSC)求出的结晶度为40.0%以上且75.0% 以下; (等温结晶化时间测定条件) 1)在50℃保持1分钟,然后以200℃/分钟的升温速度升温至180℃ 2)在180℃保持5分钟,然后以80℃/分钟的降温速度冷却至122℃ 3)在122℃保持5分钟,然后以200℃/分钟的升温速度升温至180℃ 4)在180℃保持5分钟,然后以80℃/分钟的降温速度冷却至123℃ 5)在123℃保持10分钟,然后以200℃/分钟的升温速度升温至180℃ (将达到123℃的时间设为起点0分钟而测定123℃的等温结晶化时间) 6)在180℃保持5分钟,然后以80℃/分钟的降温速度冷却至124℃ 7)在124℃保持15分钟,然后以200℃/分钟的升温速度升温至180℃ 8)在180℃保持5分钟,然后以80℃/分钟的降温速度冷却至125℃ 9)在125℃保持30分钟,然后以200℃/分钟的升温速度升温至180℃ (将达到125℃的时间设为起点0分钟而测定125℃的等温结晶化时间)。 [2] 如[1]所述的乙烯聚合物,其中, 所述乙烯聚合物的由差示扫描量热计(DSC)求出的第1熔融峰的熔点(Tm1)与第2 熔融峰的熔点(Tm2)之差大于等于0℃且小于10℃。 4 CN 111574647 A 说 明 书 3/20 页 [3] 如[1]或[2]所述的乙烯聚合物,其中, 所述乙烯聚合物的由差示扫描量热计(DSC)求出的第1熔融峰的熔融起始温度与 第2熔融峰的熔融起始温度之差为5.0℃以上。 [4] 如[1]~[3]中任一项所述的乙烯聚合物,其中, Ti与Al的总含量为1.0ppm以上且30.0ppm以下。 [5] 如[1]~[4]中任一项所述的乙烯聚合物,其中, 氯含量为30ppm以下。 [6] 如[1]~[5]中任一项所述的乙烯聚合物,其中, 利用己烷提取的、碳原子数16的烃成分与碳原子数18的烃成分的合计含量为 200ppm以下。 [7] 一种拉伸成型体,其包含[1]~[6]中任一项所述的乙烯聚合物。 [8] 一种微孔膜,其包含[1]~[6]中任一项所述的乙烯聚合物。 [9] 一种纤维,其包含[1]~[6]中任一项所述的乙烯聚合物。 发明效果 根据本发明,可以实现结晶速度的温度响应快、加工性和生产稳定性优良的乙烯 聚合物、以及包含该乙烯聚合物的、强度和尺寸精度优良的、拉伸成型体、微孔膜和纤维。 附图说明 图1为实施例1的125℃的等温结晶化时间和123℃的等温结晶化时间测定图。