JP5767202B2 - エチレン重合体並びに延伸成形体、微多孔膜、及び電池用セパレータ - Google Patents
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Description
〔1〕
粘度平均分子量(Mv)が200,000以上500,000以下であり、
分子量分布(Mw/Mn)が3.0以上10.0以下であり、
o−ジクロロベンゼンを溶媒として用い、下記(1)〜(3)の条件で測定したクロス分別クロマトグラフィー(以下、「CFC」という。)で測定した溶出ピークが2つ以上存在し、
CFCで測定した103℃の溶出量が、全溶出量の10質量%以上20質量%以下であり、
CFCで測定した96℃以上100℃未満の積分溶出量が、全溶出量の55質量%以下
であり、
CFCで測定した100℃以上104℃未満の積分溶出量が、全溶出量の35質量%以
上である、
エチレン重合体。
(1)エチレン重合体のo−ジクロロベンゼン溶液を140℃にて120分間保持する。
(2)エチレン重合体のo−ジクロロベンゼン溶液を0.5℃/分で40℃まで降温した後、20分間保持する。
(3)下記(a)〜(e)に示す温度プログラムにて、カラムの温度を速度20℃/分で昇温する。各到達温度で21分間その温度を保持する。
(a)40℃から60℃まで、10℃間隔で昇温する。
(b)60℃から75℃まで、5℃間隔で昇温する。
(c)75℃から90℃まで、3℃間隔で昇温する。
(d)90℃から110℃まで、1℃間隔で昇温する。
(e)110℃から120℃まで、5℃間隔で昇温する。
〔2〕
単独重合体である、前項〔1〕に記載のエチレン重合体。
〔3〕
直鎖状である、前項〔1〕又は〔2〕に記載のエチレン重合体。
〔4〕
示差走査熱量計(DSC)で測定した融点が、133℃以上138℃以下である、前項〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載のエチレン重合体。
〔5〕
CFCで測定した40℃以上96℃未満の積分溶出量が、全溶出量の10質量%以下である、前項〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載のエチレン重合体。
〔6〕
残留触媒灰分が、50ppm以下である、前項〔1〕〜〔5〕のいずれか1項に記載のエチレン重合体。
〔7〕
ポリスチレン換算における分子量1,000,000以上の成分が、10質量%以下で
ある、前項〔1〕〜〔6〕のいずれか1項に記載のエチレン重合体。
〔8〕
前項〔1〕〜〔7〕のいずれか1項に記載のエチレン重合体を含む、延伸成形体。
〔9〕
前項〔1〕〜〔7〕のいずれか1項に記載のエチレン重合体を含む、微多孔膜。
〔10〕
前項〔1〕〜〔7〕のいずれか1項に記載のエチレン重合体を含む、電池用セパレータ。
本実施形態のエチレン重合体は、粘度平均分子量(Mv)が200,000以上500,000以下であり、分子量分布(Mw/Mn)が3.0以上10.0以下であり、クロス分別クロマトグラフィー(以下、「CFC」ともいう。)で測定した103℃の溶出量が全溶出量の10質量%以上20質量%以下である。以下、上記要件について説明する。
本実施形態のエチレン重合体の粘度平均分子量(Mv)は、200,000以上500,000以下であり、好ましくは210,000以上480,000以下であり、より好ましくは220,000以上460,000以下である。エチレン重合体のMvは、後述する触媒を用い、重合条件等を適宜調整することで調整することができる。具体的には、重合系に水素を存在させるか、又は重合温度を変化させること等によって粘度平均分子量(Mv)を調節することができる。重合系内に連鎖移動剤として水素を添加することにより、分子量を適切な範囲で制御することが可能である。
Mv=(5.34×104)×[η]1.49 ・・・数式A
本実施形態のエチレン重合体の分子量分布(Mw/Mn)は、3.0以上10.0以下であり、好ましくは3.2以上9.8以下であり、より好ましくは3.4以上9.5以下である。本実施形態の触媒を使用するか、重合系内の条件(水素濃度、温度、エチレン圧力等)を一定に保つことで、エチレン重合体の分子量分布は小さく(10.0以下)することができる。そのため、連続式で重合することが好ましい。一方、エチレン重合体の分子量分布を大きくする方法としては、回分式重合で重合中の条件を変化させる(例えば、連鎖移動剤である水素の濃度を重合中に変化させる等)、或いは回分式重合で触媒を断続的に導入する等の手法が挙げられる。
本実施形態のエチレン重合体のCFCで測定した103℃の溶出量は、全溶出量の10質量%以上20質量%以下であり、好ましくは10.5質量%以上19.5質量%以下であり、より好ましくは11質量%以上19質量%以下である。103℃の溶出量が全溶出量の10質量%以上20質量%以下であることにより、過度にエチレン重合体の結晶化度を高めることなく高い強度を発現することができる。そのため、熱固定の工程において分子緩和が十分に行われ、寸法精度にも優れた微多孔膜等を得ることができる。
本実施形態のエチレン重合体の製造に使用される触媒成分は特に限定されず、本実施形態のエチレン重合体はチーグラー・ナッタ触媒やメタロセン触媒等を使用して製造することが可能である。
(A−1):(M1)α(Mg)β(R2)a(R3)bY1 c ・・・式1
(式中、M1は周期律表第12族、第13族及び第14族からなる群に属する金属原子であり、R2及びR3は炭素数2以上20以下の炭化水素基であり、Y1はアルコキシ、シロキシ、アリロキシ、アミノ、アミド、−N=C−R4、R5、−SR6(ここで、R4、R5及びR6は炭素数1以上20以下の炭化水素基を表す。cが2の場合には、Y1はそれぞれ異なっていてもよい。)、β−ケト酸残基のいずれかであり、α、β、a、b及びcは次の関係を満たす実数である。0≦α、0<β、0≦a、0≦b、0≦c、0<a+b、0≦b/(α+β)≦2、nα+2β=a+b+c(ここで、nはM1の原子価を表す。))
(A−2):Ti(OR7)dX1 (4−d)・・・・・式2
(式中、dは0以上4以下の実数であり、R7は炭素数1以上20以下の炭化水素基であり、X1はハロゲン原子である。)
群(2)R2とR3とが炭素原子数の互いに相異なるアルキル基であることが好ましく、より好ましくはR2が炭素原子数2又は3のアルキル基であり、R3が炭素原子数4以上のアルキル基であること。
群(3)R2、R3の少なくとも一方が炭素原子数6以上の炭化水素基であることが好ましく、より好ましくはR2、R3に含まれる炭素原子数を加算すると12以上になるアルキル基であること。
次にY1について説明する。式1においてY1はアルコキシ、シロキシ、アリロキシ、アミノ、アミド、−N=C−R4,R5、−SR6(ここで、R4、R5及びR6はそれぞれ独立に炭素数2以上20以下の炭化水素基を表す。)、β−ケト酸残基のいずれかである。
(A−2):Ti(OR7)dX1 (4−d)・・・・・式2
(式中、dは0以上4以下の実数であり、R7は炭素数1以上20以下の炭化水素基であり、X1はハロゲン原子である。)
(C−1):(M2)γ(Mg)δ(R8)e(R9)f(OR10)g・・・・・式3
(式中、M2は周期律表第12族、第13族及び第14族からなる群に属する金属原子であり、R8、R9及びR10はそれぞれ炭素数2以上20以下の炭化水素基であり、γ、δ、e、f及びgは次の関係を満たす実数である。0≦γ、0<δ、0≦e、0≦f、0≦g、0<e+f、0≦g/(γ+δ)≦2、kγ+2δ=e+f+g(ここで、kはM2の原子価を表す。))
(C−2):HhSiCliR11 (4−(h+i)) ・・・式4
(式中、R11は炭素数1以上12以下の炭化水素基であり、hとiは次の関係を満たす実数である。0<h、0<i、0<h+i≦4)
(C−4):(M1)α(Mg)β(R2)a(R3)bY1 c ・・・式5
(式中、M1は周期律表第12族、第13族及び第14族からなる群に属する金属原子であり、R2及びR3は炭素数2以上20以下の炭化水素基であり、Y1はアルコキシ、シロキシ、アリロキシ、アミノ、アミド、−N=C−R4,R5、−SR6(ここで、R4、R5及びR6は炭素数1以上20以下の炭化水素基を表す。cが2の場合には、Y1はそれぞれ異なっていてもよい。)、β−ケト酸残基のいずれかであり、α、β、a、b及びcは次の関係を満たす実数である。0≦α、0<β、0≦a、0≦b、0≦c、0<a+b、0≦b/(α+β)≦2、nα+2β=a+b+c(ここで、nはM1の原子価を表す。))
(C−5):Ti(OR7)dX1 (4−d) ・・・式6
(式中、dは0以上4以下の実数であり、R7は炭素数1以上20以下の炭化水素基であり、X1はハロゲン原子である。)
群(2)R8とR9とが炭素数の互いに相異なるアルキル基であることが好ましく、より好ましくはR8が炭素数2又は3のアルキル基であり、R9が炭素数4以上のアルキル基であること。
群(3)R8、R9の少なくとも一方が炭素数6以上の炭化水素基であることが好ましく、より好ましくはR8、R9に含まれる炭素数の和が12以上になるアルキル基であること。
(C−2):HhSiCliR11 (4−(h+i))・・・・・式4
(式中、R11は炭素数1以上12以下の炭化水素基であり、hとiは次の関係を満たす実数である。0<h、0<i、0<h+i≦4)
(C−4):(M1)α(Mg)β(R2)a(R3)bY1 c ・・・式5
(式中、M1は周期律表第12族、第13族及び第14族からなる群に属する金属原子であり、R2及びR3は炭素数2以上20以下の炭化水素基であり、Y1はアルコキシ、シロキシ、アリロキシ、アミノ、アミド、−N=C−R4,R5、−SR6(ここで、R4、R5及びR6は炭素数1以上20以下の炭化水素基を表す。cが2の場合には、Y1はそれぞれ異なっていてもよい。)、β−ケト酸残基のいずれかであり、α、β、a、b及びcは次の関係を満たす実数である。0≦α、0<β、0≦a、0≦b、0<a+b、0≦b/(α+β)≦2、nα+2β=a+b+c(ここで、nはM1の原子価を表す。))
(C−5):Ti(OR7)dX1 (4−d)・・・・・式6
(式中、dは0以上4以下の実数であり、R7は炭素数1以上20以下の炭化水素基であり、X1はハロゲン原子である。)
本実施形態においては、(C−3)に対する(C−5)の担持方法については特に限定されず、(C−3)に対して過剰な(C−5)を反応させる方法や、第三成分を使用することにより(C−5)を効率的に担持する方法を用いてもよいが、(C−5)と有機マグネシウム化合物(C−4)との反応により担持する方法が好ましい。
AlR12 jZ1 (3−j) ・・・式7
(式中、R12は炭素数1以上20以下の炭化水素基、Z1は水素、ハロゲン、アルコキシ、アリロキシ、シロキシ基からなる群に属する基であり、jは2以上3以下の数である。)
(M2)γ(Mg)δ(R8)e(R9)f(OR10)g・・・・・式3
(式中、M2は周期律表第12族、第13族及び第14族からなる群に属する金属原子であり、R8、R9及びR10はそれぞれ炭素数2以上20以下の炭化水素基であり、γ、δ、e、f及びgは次の関係を満たす実数である。0≦γ、0<δ、0≦e、0≦f、0≦g、0<e+f、0≦g/(γ+δ)≦2、kγ+2δ=e+f+g(ここで、kはM2の原子価を表す。))
本実施形態のエチレン重合体の製造方法における重合法は、懸濁重合法或いは気相重合法により、エチレン、又はエチレンを含む単量体を(共)重合させる方法が挙げられる。このなかでも、重合熱を効率的に除熱できる懸濁重合法が好ましい。懸濁重合法においては、媒体として不活性炭化水素媒体を用いることができ、さらにオレフィン自身を溶媒として用いることもできる。
さらに、本実施形態のエチレン重合体は、中和剤、酸化防止剤、及び耐光安定剤等の添加剤を含有してもよい。
上記により得られるエチレン重合体は、種々の加工方法により、種々の用途に応用されることができる。本実施形態のエチレン重合体を含む成形体は、強度や寸法精度に優れ、さらには耐熱性にも優れることから、延伸成形体、微多孔膜、又は電池用セパレータとして好適に用いることができる。このような成形体としては、例えば、二次電池用セパレータ、特にはリチウムイオン二次電池セパレータ、高強度繊維、微多孔膜やゲル紡糸が挙げられる。微多孔膜の具体的な製法としては、溶剤を用いた湿式法でのTダイを備え付けた押出し機にて、押出し、延伸、抽出、乾燥を経る加工方法が挙げられる。このような微多孔膜は、リチウムイオン二次電池や鉛蓄電池に代表される二次電池用セパレータ、特にはリチウムイオン二次電池セパレータに好適に使用できる。
〔固体触媒成分[A]の調製〕
充分に窒素置換された8Lステンレス製オートクレーブにヘキサン1,600mLを添加した。10℃で攪拌しながら1mol/Lの四塩化チタンヘキサン溶液800mLと1mol/Lの組成式AlMg5(C4H9)11(OSiH)2で表される有機マグネシウム化合物のヘキサン溶液800mLとを4時間かけて同時に添加した。添加後、ゆっくりと昇温し、10℃で1時間反応を継続させた。反応終了後、上澄み液を1600mL除去し、ヘキサン1,600mLで5回洗浄することにより、固体触媒成分[A]を調製した。この固体触媒成分[A]1g中に含まれるチタン量は3.05mmolであった。
(1)(B−1)担体の合成
充分に窒素置換された8Lステンレス製オートクレーブに2mol/Lのヒドロキシトリクロロシランのヘキサン溶液1,000mLを仕込み、65℃で攪拌しながら組成式AlMg5(C4H9)11(OC4H9)2で表される有機マグネシウム化合物のヘキサン溶液2,550mL(マグネシウム2.68mol相当)を4時間かけて滴下し、さらに65℃で1時間攪拌しながら反応を継続させた。反応終了後、上澄み液を除去し、1,800mLのヘキサンで4回洗浄した。この固体((B−1)担体)を分析した結果、固体1g当たりに含まれるマグネシウムが8.31mmolであった。
上記(B−1)担体110gを含有するヘキサンスラリー1,970mLに10℃で攪拌しながら1mol/Lの四塩化チタンヘキサン溶液110mLと1mol/Lの組成式AlMg5(C4H9)11(OSiH)2で表される有機マグネシウム化合物のヘキサン溶液110mLとを同時に1時間かけて添加した。添加後、10℃で1時間反応を継続させた。反応終了後、上澄み液を1100mL除去し、ヘキサン1,100mLで2回洗浄することにより、固体触媒成分[B]を調製した。この固体触媒成分[B]1g中に含まれるチタン量は0.75mmolであった。
(1)(C−1)酸化クロム触媒の調製
三酸化クロム4mmolを蒸留水80mLに溶解し、この溶液中にシリカ(W.Rグレースアンドカンパニ製グレード952)20gを浸漬し、室温にて1時間攪拌後、このスラリーを加熱して水を留去し、続いて120℃にて10時間減圧乾燥を行った後、600℃にて5時間乾燥空気を流通させて焼成し、クロムを1.0質量%含有した酸化クロム触媒(C−1)を得た。
トリエチルアルミニウム100mmol、メチルヒドロポリシロキサン(30℃における粘度:30センチストークス)50mmol(Si基準)、ヘキサン150mLを窒素雰囲気下ガラス製耐圧容器に秤取し、磁気攪拌子を用いて攪拌下50℃で24h反応させてAl(C2H5)2.5(OSi・H・CH3・C2H5)0.5ヘキサン溶液を調製した。次にこの溶液100mmol(Al基準)を窒素雰囲気下200mLフラスコに秤取し、滴下ロートよりエタノール50mLとヘキサン50mLの混合溶液を氷冷攪拌下に滴下し、滴下後50℃まで昇温し、この温度で1時間反応させてAl(C2H5)2.0(OC2H5)0.5(OSi・H・CH3・C2H5)0.5ヘキサン溶液を調製した。
(1)で合成した酸化クロム触媒(C−1)50mgに、(2)で調製した有機アルミニウム化合物(C−2)0.03mmol(Al基準)を加えて、室温で1時間反応させて固体触媒成分[C]を得た。
(エチレン重合体の重合工程)
ヘキサン、エチレン、水素、触媒を、攪拌装置が付いたベッセル型300L重合反応器に連続的に供給した。重合圧力は0.5MPaであった。重合温度はジャケット冷却により83℃に保った。ヘキサンは40L/hrで重合器の底部から供給した。固体触媒成分[A]と、助触媒としてトリイソブチルアルミニウムを使用した。固体触媒成分[A]は0.2g/hrの速度で重合器の液面と底部の中間から添加し、トリイソブチルアルミニウムは10mmol/hrの速度で重合器の液面と底部の中間から添加した。エチレン重合体の製造速度は10kg/hrであった。水素を、気相のエチレンに対する水素濃度が14mol%になるようにポンプで連続的に供給した。なお、水素は予め触媒と接触させるために触媒導入ラインから供給し、エチレンは重合器の底部から供給した。触媒活性は80,000g−PE/g−固体触媒成分[A]であった。重合スラリーは、重合反応器のレベルが一定に保たれるように連続的に圧力0.05Mpa、温度70℃のフラッシュドラムに抜き、未反応のエチレン及び水素を分離した。
エチレン重合体パウダー100質量部に、酸化防止剤としてペンタエリスリチル−テトラキス−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]を0.3質量部添加し、タンブラーブレンダーを用いてドライブレンドすることにより、エチレン重合体混合物を得た。得られたエチレン重合体混合物は窒素で置換を行った後に、二軸押出機へ窒素雰囲気下でフィーダーを介して投入した。さらに流動パラフィン(松村石油(株)製P−350(商標))65部をサイドフィードで押出機に注入し、200℃条件で混練し、押出機先端に設置したTダイから押出した後、ただちに25℃に冷却したキャストロールで冷却固化させ、厚さ1200μmのゲル状シートを成形した。
(1)粘度平均分子量(Mv)
まず、20mLのデカリン(デカヒドロナフタレン)中にエチレン重合体20mgを加え、150℃で2時間攪拌してポリマーを溶解させた。その溶液を135℃の恒温槽で、ウベローデタイプの粘度計を用いて、標線間の落下時間(ts)を測定した。同様に、エチレン重合体の重量を変えて3点の溶液を作製し、落下時間を測定した。ブランクとしてエチレン重合体を入れていない、デカリンのみの落下時間(tb)を測定した。以下の式に従って求めたポリマーの還元粘度(ηsp/C)をそれぞれプロットして濃度(C)(単位:g/dL)とポリマーの還元粘度(ηsp/C)の直線式を導き、濃度0に外挿した極限粘度([η])を求めた。
ηsp/C=(ts/tb−1)/C (単位:dL/g)
次に下記式Aを用いて、上記極限粘度([η])の値を用い、粘度平均分子量(Mv)を算出した。
Mv=(5.34×104)×[η]1.49 ・・・数式A
エチレン重合体20mgにo−ジクロロベンゼン15mLを導入して、150℃で1時間撹拌することで調製したサンプル溶液について、下記の条件によりゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)の測定を行った。測定結果から、市販の単分散ポリスチレンを用いて作成した検量線に基づいて、数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)、及び分子量分布(Mw/Mn)を求めた。
・装置:Waters社製150−C ALC/GPC
・検出器:RI検出器
・移動相:o−ジクロロベンゼン(高速液体クロマトグラフ用)
・流量:1.0mL/分
・カラム:Shodex製AT−807Sを1本と東ソー製TSK−gelGMH−H6を2本連結したものを用いた。
・カラム温度:140℃
示差走査熱量計(パーキンエルマー社製DSC−7型装置)を用い、以下の条件で測定した。1)ポリマー試料約5mgをアルミパンに詰め200℃/分で200℃まで昇温し、200℃で5分間保持した。2)次に、200℃から10℃/分の降温速度で50℃まで降温し、降温完了後5分間保持した。3)次に、50℃から10℃/分の昇温速度で200℃まで昇温した。この3)の過程で観察される吸熱曲線より融解ピーク位置の最高温度を融点(℃)とした。
試料0.2gをテフロン(登録商標)製分解容器に秤取り、高純度硝酸を加えてマイルストーンゼネラル社製マイクロウェーブ分解装置ETHOS−TCにて加圧分解後、日本ミリポア社製超純水製造装置で精製した純水で全量を50mLとしたものを検液として使用した。上記検液に対し、サーモフィッシャーサイエンティフィック社製誘導結合プラズマ質量分析装置(ICP−MS)Xシリーズ2を使用して、内標準法でAl、Mg、Ti、Zr、Cr及びClの定量を行った。
エチレン重合体について、昇温溶離分別(TREF)による溶出温度−溶出量曲線を以下のように測定し、各温度での溶出量、及び溶出積分量を求めた。
まず、充填剤を含有したカラムを140℃に昇温し、エチレン重合体をオルトジクロロベンゼンに溶かした試料溶液を導入して120分間保持した。次に、カラムの温度を、降温速度0.5℃/分で40℃まで降温した後、20分間保持し、試料を充填剤表面に析出させた。
・装置:Polymer ChAR社製Automated 3D analyzer CFC−2
・カラム:ステンレススチールマイクロボールカラム(3/8”o.d x 150mm)
・溶離液:o−ジクロロベンゼン(高速液体クロマトグラフ用)
・試料溶液濃度:試料(エチレン重合体)20mg/o−ジクロロベンゼン20mL
・注入量:0.5mL
・ポンプ流量:1.0mL/分
・検出器:Polymer ChAR社製赤外分光光度計IR4
・検出波数:3.42μm
・試料溶解条件:140℃×120min溶解
微多孔膜の膜厚は、東洋精機製の微小測厚器(タイプKBM(登録商標))を用いて室温23℃で測定した。
微多孔膜をMD方向に10mm幅で100mmの長さにカットした。カットしたものを125℃熱風オーブンに入れて15分間加熱した。元の長さ(100mm)に対する収縮した長さの割合で熱収縮率(%)を求めた。
熱固定の条件を(温度130℃、熱固定時間90秒)に変えて熱固定して得られた微多孔膜の熱固定前後での熱収縮率、及び膜の状態を観察した。なお、熱収縮率は(6)の方法で測定した。
・熱収縮率が3%以内で、膜厚変化がないものは○とした。
・熱収縮率が3%より大きく膜厚変化がないものは△とした。
・膜にしわが発生したものは×とした。
カトーテック製「KES−G5ハンディー圧縮試験器」(商標)を用いて、針先端の曲率半径0.5mm、突刺速度2mm/secの条件で突刺試験を行い、最大突刺荷重(N)を測定した。
・突刺荷重が4.0を超えるものは◎とした。
・突刺荷重が3.5を超えるものは○とした。
・突刺荷重が3.5以下のものは×とした。
重合工程において、固体触媒成分[A]を用いずに、固体触媒成分[B]を用いたこと以外は実施例1と同様の操作により、実施例2のエチレン重合体パウダーを得た。実施例2の微多孔膜は実施例1と同様な操作によって得た。
重合工程において、水素濃度を5mol%とした以外は実施例1と同様の操作により、実施例3のエチレン重合体パウダーを得た。実施例3の微多孔膜は実施例1と同様な操作によって得た。
重合工程において、水素濃度を12mol%とし、トリイソブチルアルミニウムを用いずに、代わりにトリエチルアルミニウムを使用したこと以外は実施例1と同様の操作により、実施例4のエチレン重合体パウダーを得た。実施例4の微多孔膜は実施例1と同様な操作によって得た。
重合工程において、水素濃度を25mol%とした以外は実施例1と同様の操作により、比較例1のエチレン重合体パウダーを得た。比較例1の微多孔膜は実施例1と同様な操作によって得た。
重合工程において、水素濃度を10mol%とした以外は実施例1と同様の操作により、比較例2のエチレン重合体パウダーを得た。比較例2の微多孔膜は実施例1と同様な操作によって得た。
重合工程において、重合温度を78℃とし、水素濃度を5mol%とした以外は実施例1と同様の操作により、比較例3のエチレン重合体パウダーを得た。比較例3の微多孔膜は実施例1と同様な操作によって得た。
重合工程において、エチレンの代わりに、エチレンと1−ブテンの97/3モル%混合ガスとした以外は実施例1と同様な操作により、比較例4のエチレン重合体パウダーを得た。比較例4の微多孔膜は実施例1と同様な操作によって得た。
ヘキサン142L(総量)を入れた攪拌装置が付いたベッセル型300L重合反応器にエチレン/水素混合ガス(エチレン/水素=95/5mol%)を重合器の底部より供給し、重合圧力を0.5MPaとした。助触媒としてトリイソブチルアルミニウム0.25mmolを重合器の液面と底部の中間から添加し、その後、固体触媒成分[A]0.2g分を重合器の液面と底部の中間から添加することで、重合反応を開始した。なお、重合反応中も常時エチレン/水素混合ガスを供給し、重合圧力を0.5MPaに保った。重合温度はジャケット冷却により82℃(重合開始温度)から85℃(最高到達温度)に保った。3時間経過後、重合反応器を脱圧することで未反応のエチレン及び水素を除去し、窒素で重合系内を置換した。その後、重合スラリー温度を45℃まで降温し、メタノールを少量添加することで、重合反応を完全に停止した。触媒活性は50,000g−PE/g−固体触媒成分[A]であった。
固体触媒成分[A]、トリイソブチルアルミニウムを重合器の底部から添加し、次に、得られた重合スラリーを、メタノールに注ぎ、暫く放置してエチレン重合体パウダーが沈殿した後、デカンテーションによりメタノールを除去し、再度、メタノールを注いで洗浄した後、デカンテーションによりメタノールを除去した以外は、実施例1と同様の操作により、比較例6のエチレン重合体パウダーを得た。なお、デカンテーション後のポリマーに対する溶媒等の含有量は230%であった。比較例6の微多孔膜は実施例1と同様な操作によって得た。
ヘキサン、エチレン、水素、触媒を、攪拌装置が付いたベッセル型300L重合反応器に連続的に供給した。重合圧力は0.8MPaであった。重合温度はジャケット冷却により74℃に保った。ヘキサンは40L/hrで重合器の底部から供給した。触媒として、固体触媒成分[C]を使用した。固体触媒成分[C]は1.6g/hrの速度で重合器の液面と底部の中間から添加し、ジエチルアルミニウムモノエトキシドは0.05mmol/hrの速度で重合器の液面と底部の中間から添加した。エチレン重合体の製造速度は9.1kg/hrであった。水素を、気相のエチレンに対する水素濃度が6mol%になるようにポンプで連続的に供給した。なお、水素は予め触媒と接触させるために触媒導入ラインから供給し、エチレンは重合器の底部から供給した。触媒活性は5,700g−PE/g−固体触媒成分[C]であった。重合スラリーは、重合反応器のレベルが一定に保たれるように連続的に圧力0.05MPa、温度70℃のフラッシュドラムに抜き、未反応のエチレン及び水素を分離した。
Claims (10)
- 粘度平均分子量(Mv)が200,000以上500,000以下であり、
分子量分布(Mw/Mn)が3.0以上10.0以下であり、
o−ジクロロベンゼンを溶媒として用い、下記(1)〜(3)の条件で測定したクロス分別クロマトグラフィー(以下、「CFC」という。)で測定した溶出ピークが2つ以上存在し、
CFCで測定した103℃の溶出量が、全溶出量の10質量%以上20質量%以下であり、
CFCで測定した96℃以上100℃未満の積分溶出量が、全溶出量の55質量%以下
であり、
CFCで測定した100℃以上104℃未満の積分溶出量が、全溶出量の35質量%以
上である、
エチレン重合体。
(1)エチレン重合体のo−ジクロロベンゼン溶液を140℃にて120分間保持する。
(2)エチレン重合体のo−ジクロロベンゼン溶液を0.5℃/分で40℃まで降温した後、20分間保持する。
(3)下記(a)〜(e)に示す温度プログラムにて、カラムの温度を速度20℃/分で昇温する。各到達温度で21分間その温度を保持する。
(a)40℃から60℃まで、10℃間隔で昇温する。
(b)60℃から75℃まで、5℃間隔で昇温する。
(c)75℃から90℃まで、3℃間隔で昇温する。
(d)90℃から110℃まで、1℃間隔で昇温する。
(e)110℃から120℃まで、5℃間隔で昇温する。 - 単独重合体である、請求項1に記載のエチレン重合体。
- 直鎖状である、請求項1又は2に記載のエチレン重合体。
- 示差走査熱量計(DSC)で測定した融点が、133℃以上138℃以下である、請求
項1〜3のいずれか1項に記載のエチレン重合体。 - CFCで測定した40℃以上96℃未満の積分溶出量が、全溶出量の10質量%以下で
ある、請求項1〜4のいずれか1項に記載のエチレン重合体。 - 残留触媒灰分が、50ppm以下である、請求項1〜5のいずれか1項に記載のエチレ
ン重合体。 - ポリスチレン換算における分子量1,000,000以上の成分が、10質量%以下で
ある、請求項1〜6のいずれか1項に記載のエチレン重合体。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載のエチレン重合体を含む、延伸成形体。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載のエチレン重合体を含む、微多孔膜。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載のエチレン重合体を含む、電池用セパレータ。
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