聚乙烯粉末和使用该聚乙烯粉末得到的成型体制造技术

本发明专利技术涉及聚乙烯粉末和使用该聚乙烯粉末得到的成型体。本发明专利技术提供一种具有优异的加工性、在成型体的成型时的生产速度优异、并且通过抑制由空隙缺陷或熔合不足引起的强度降低而能够提高合格品率、物性的均匀性等的聚乙烯粉末和使用该聚乙烯粉末得到的成型体等。一种聚乙烯粉末，其中，所述聚乙烯粉末具有100,000(g/摩尔)～10,000,000(g/摩尔)的粘均分子量Mv，具有以累积质量基准计50μm～200μm的平均粒径X

【技术实现步骤摘要】
聚乙烯粉末和使用该聚乙烯粉末得到的成型体


[0001]本专利技术涉及聚乙烯粉末和使用该聚乙烯粉末得到的成型体等。

技术介绍

[0002]与通用的聚乙烯相比，分子量高的超高分子量聚乙烯粉末与其它工程塑料或金属相比，耐磨性、耐冲击性、自润滑性、耐化学品性、低温特性、尺寸稳定性、轻量性、对食品的安全性等更优异。因此，其成型体被用于船舶或卡车的内衬材料、机械用齿轮或轴承、食品输送用辊、滑雪板的背衬材料、人工骨或人工关节等各种领域中。
[0003]超高分子量聚乙烯由于其分子量高，因此熔融流动性低，难以将树脂熔融混炼。因此，作为成型方法，多数情况下通过将粉末状的原料树脂直接加热压缩的压制成型、柱塞挤出成型、螺杆挤出成型等而进行成型。而且，作为超高分子量聚乙烯的成型方面的问题，可以列举：加工速度慢、生产率差；由于粉末的填充不良和粉末彼此的熔合不足而产生的空隙缺陷或强度降低、与其相伴的合格品率低、以及特别是成型体越大则成型体中央部与端部的物性差越大等。这些问题妨碍了超高分子量聚乙烯成型体在更广泛的范围内利用。
[0004]为了解决这些问题，研究了若干方法。例如，在专利文献1中报道了如下方法：通过在分子量为100万以上的超高分子聚乙烯中混合分子量为5,000～20,000的低分子量聚乙烯，能够提高生产率。
[0005]另外，在专利文献2中报道了如下方法：通过利用特殊的交联茂金属催化剂体系使分子量分布变窄，能够提高加工性。
[0006]此外，在专利文献3中报道了如下方法：通过使分子量分布和粒度分布变窄，能够提高压缩成型时的生产率。
[0007]另外，在专利文献4中报道了如下方法：通过对粉末实施特殊的热处理，能够调节独自定义的粉末铺展参数，抑制空隙缺陷的产生，并且提高合格品率。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1：日本特开昭57
‑
177036号公报
[0011]专利文献2：日本特表2009
‑
514997号公报
[0012]专利文献3：日本特开2017
‑
141312号公报
[0013]专利文献4：WO2020/171017号公报

技术实现思路

[0014]专利技术所要解决的问题
[0015]根据在专利文献1中记载的方法，虽然确认到成型时的生产速度的提高，但是与此同时，产生成型体物性、特别是耐磨性大幅降低的问题。另外，没有考虑到合格品率的提高、物性的变动。
[0016]根据在专利文献2中记载的方法，报道了通过使分子量分布变窄而能够提高加工
性。但是，没有具体地显示其效果，另外，没有考虑到合格品率的提高、物性的变动。
[0017]根据在专利文献3中记载的方法，报道了通过使分子量分布和粒度分布变窄而提高加工性。推测在生产速度、空隙缺陷的抑制方面具有效果，但是没有具体地显示其效果，另外，没有考虑到合格品率的提高、物性的变动。
[0018]根据在专利文献4中记载的方法，报道了能够抑制空隙缺陷的产生，并且能够提高合格品率。但是，对于更厚的大尺寸成型体，其性能还不能满足要求。另外，没有考虑到生产速度的提高、物性的变动。
[0019]因此，在本专利技术中，鉴于上述问题，目的在于提供一种具有优异的加工性、在成型体的成型时的生产速度优异、并且通过抑制由空隙缺陷或熔合不足引起的强度降低而能够提高合格品率、物性的均匀性等的聚乙烯粉末以及使用该聚乙烯粉末得到的成型体等。
[0020]用于解决问题的手段
[0021]本专利技术人等为了解决上述问题进行了深入研究，结果令人惊奇地发现，具有在利用规定筛孔尺寸的筛网对聚乙烯粉末进行分级时粒径大的粉末与粒径小的粉末的粘均分子量之差以及规定的堆积密度与振实密度之比的聚乙烯粉末能够解决上述问题，从而完成了本专利技术。即，本专利技术如下所述。
[0022][1][0023]一种聚乙烯粉末，其中，
[0024]所述聚乙烯粉末具有100,000(g/摩尔)～10,000,000(g/摩尔)的粘均分子量Mv，
[0025]所述聚乙烯粉末具有以累积质量基准计50μm～200μm的平均粒径X
50
，
[0026]利用筛孔尺寸为75μm的筛网对所述聚乙烯粉末进行分级时的筛下粉末的粘均分子量Mv
75
(g/摩尔)与利用筛孔尺寸为150μm的筛网对所述聚乙烯粉末进行分级时的筛上粉末的粘均分子量Mv
150
(g/摩尔)之差ΔMv(在此，ΔMv＝Mv
75
‑
Mv
150
)大于0(g/摩尔)且小于等于4,000,000(g/摩尔)，并且
[0027]所述聚乙烯粉末的堆积密度a(g/cm3)相对于振实密度b(g/cm3)的比例a/b为83.0(％)以上。
[0028][2][0029]如[1]所述的聚乙烯粉末，其中，所述比例a/b大于88.0(％)。
[0030][3][0031]如[1]或[2]所述的聚乙烯粉末，其中，所述差ΔMv大于10(g/摩尔)且小于等于3,000,000(g/摩尔)。
[0032][4][0033]一种成型体，其中，所述成型体通过将包含[1]～[3]中任一项所述的聚乙烯粉末的原料进行成型而得到。
[0034][5][0035]一种压制成型体，其中，所述压制成型体通过将包含[1]～[3]中任一项所述的聚乙烯粉末的原料进行压制成型而得到。
[0036][6][0037]一种挤出成型体，其中，所述挤出成型体通过将包含[1]～[3]中任一项所述的聚乙烯粉末的原料进行挤出成型而得到。
[0038][7][0039]一种微孔膜，其中，所述微孔膜使用了[1]～[3]中任一项所述的聚乙烯粉末。
[0040][8][0041]一种高强度纤维，其中，所述高强度纤维使用了[1]～[3]中任一项所述的聚乙烯粉末。
[0042]专利技术效果
[0043]根据本专利技术，能够提供具有特异的粘均分子量之差ΔMv和特异的堆积密度a与振实密度b的比例a/b、加工性优异、在成型体的成型时的生产速度优异、并且能够提高合格品率和物性均匀性等的聚乙烯粉末和使用该聚乙烯粉末得到的成型体等。
具体实施方式
[0044]以下，对本专利技术的实施方式(以下称为“本实施方式”)详细地进行说明。需要说明的是，以下的实施方式为用于说明本专利技术的示例，本专利技术不限于此。即，本专利技术能够在不脱离其主旨的范围内任意变更而实施。需要说明的是，在本说明书中，在使用“～”且将数值或物性值插到其前后进行表示的情况下，作为包含其前后的值的范围使用。
[0045][聚乙烯粉末][0046]本实施方式的聚乙烯粉末(以下，也简称为“粉末”)具有100,000(g/摩尔)～10,000,000(g/摩尔)的粘均分子量Mv，具有以累积质量基准计50μm～200μm的平均粒径X
50...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚乙烯粉末，其中，所述聚乙烯粉末具有100,000(g/摩尔)～10,000,000(g/摩尔)的粘均分子量Mv，所述聚乙烯粉末具有以累积质量基准计50μm～200μm的平均粒径X
50
，利用筛孔尺寸为75μm的筛网对所述聚乙烯粉末进行分级时的筛下粉末的粘均分子量Mv
75
(g/摩尔)与利用筛孔尺寸为150μm的筛网对所述聚乙烯粉末进行分级时的筛上粉末的粘均分子量Mv
150
(g/摩尔)之差ΔMv(在此，ΔMv＝Mv
75
‑
Mv
150
)大于0(g/摩尔)且小于等于4,000,000(g/摩尔)，并且所述聚乙烯粉末的堆积密度a(g/cm3)相对于振实密度b(g/c...

【专利技术属性】
技术研发人员：前田聪志，石川雅彦，高桥洋介，浜田至亮，
申请(专利权)人：旭化成株式会社，
类型：发明
国别省市：