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公開番号2024083318
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-20
出願番号2023208840
出願日2023-12-11
発明の名称二次電池分離膜用ポリエチレン樹脂パウダー、その製造方法及びそれを含む二次電池分離膜
出願人ハンファトータルエナジーズペトロケミカルカンパニーリミテッド,HANWHA TOTALENERGIES PETROCHEMICAL CO., LTD.
代理人名古屋国際弁理士法人
主分類C08F 10/02 20060101AFI20240613BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】押出加工時に供給が円滑で押出加工性が向上し、未容融ゲルの形成が抑制される二次電池分離膜用ポリエチレン樹脂パウダー、その製造方法、及びそれを含む二次電池分離膜を提供する。
【解決手段】粒径500μm以上の巨大粒子1.0重量%以下及び粒径50μm以下の微粒子1.0重量%以下を含む二次電池分離膜用ポリエチレン樹脂パウダーとする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
粒径５００μｍ以上の巨大粒子１．０重量％以下及び
粒径５０μｍ以下の微粒子１．０重量％以下
を含む、二次電池分離膜用ポリエチレン樹脂パウダー。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記ポリエチレン樹脂パウダーの平均粒径は、１００μｍ～２００μｍである、請求項１に記載の二次電池分離膜用ポリエチレン樹脂パウダー。
【請求項３】
前記ポリエチレン樹脂パウダーの粒径分布（ＳＰＡＮ）は、０．７～１．３である、請求項１に記載の二次電池分離膜用ポリエチレン樹脂パウダー。
【請求項４】
前記ポリエチレン樹脂パウダーの流動性は、１２ｓｅｃ／１００ｇ～２０ｓｅｃ／１００ｇである、請求項１に記載の二次電池分離膜用ポリエチレン樹脂パウダー。
【請求項５】
前記ポリエチレン樹脂パウダーの高負荷溶融流れ指数（１９０℃、２１．６ｋｇ）は、０．１ｇ／１０分～５．０ｇ／１０分である、請求項１に記載の二次電池分離膜用ポリエチレン樹脂パウダー。
【請求項６】
前記ポリエチレン樹脂パウダーの粘度平均分子量は、２００，０００ｇ／ｍｏｌ～２，５００，０００ｇ／ｍｏｌである、請求項１に記載の二次電池分離膜用ポリエチレン樹脂パウダー。
【請求項７】
前記ポリエチレン樹脂パウダーのかさ密度（ｂｕｌｋｄｅｎｓｉｔｙ）は、０．４０ｇ／ｃｃ～０．５０ｇ／ｃｃであることを特徴とする、請求項１に記載の二次電池分離膜用ポリエチレン樹脂パウダー。
【請求項８】
ポリエチレン重合用触媒の存在下で、２ｋｇｆ／ｃｍ
２
～５ｋｇｆ／ｃｍ
２
の圧力、７０℃～８０℃の温度、及び２時間～３時間の滞留時間の条件でエチレンを重合してポリエチレン樹脂パウダーを製造する段階、及び
ふるいを用いて前記ポリエチレン樹脂パウダーから粒径及び分布が調節されたポリエチレン樹脂パウダーを得る段階を含み、
前記ポリエチレン重合用触媒は、
マグネシウム含有化合物、アルコール及び炭化水素溶媒を混合してマグネシウム含有化合物溶液を製造する段階、
前記マグネシウム含有化合物溶液と塩化金属とを反応させて触媒前駆体を製造する段階、
前記触媒前駆体を塩化金属及びカルボニル化合物と反応させて触媒を製造する段階、及び
前記触媒を炭化水素溶媒で洗浄する段階を含んで得られ、
前記カルボニル化合物は、下記化１または下記化２で表されるものである、二次電池分離膜用ポリエチレン樹脂パウダーの製造方法。
［化１］
Ｒ
１
（ＣＯ）Ｒ
２
［化２］
Ｒ
３
（ＣＯ）ＯＲ
４
（前記化１及び２において、前記Ｒ
１
～Ｒ
４
はそれぞれ独立して、Ｃ２～Ｃ１０の線状アルキル基、Ｃ６～Ｃ１４のシクロアルキル基またはＣ６～Ｃ１４のアリール基である。）
【請求項９】
前記洗浄する段階は、５回～８回洗浄するものである、請求項８に記載の二次電池分離膜用ポリエチレン樹脂パウダーの製造方法。
【請求項１０】
請求項１～７のいずれか一項に記載の二次電池分離膜用ポリエチレン樹脂パウダーを含む、二次電池分離膜。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
二次電池分離膜用ポリエチレン樹脂パウダー、その製造方法及びそれを含む二次電池分離膜に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
超高分子量ポリエチレン（ｖｅｒｙｈｉｇｈｍｏｌｅｃｕｌａｒｗｅｉｇｈｔｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ，ＶＨＭＷＰＥ）は、粘度平均分子量が２０万ｇ／ｍｏｌ～２５０万ｇ／ｍｏｌのポリエチレンで、高分子量に起因する高い剛性、耐化学性、耐摩耗性などの特徴を有している。このうち、優れた耐化学性及び電池的物性により、超高分子量ポリエチレンは、各種の電池分離膜（ｂａｔｔｅｒｙｓｅｐａｒａｔｏｒ）として広く利用されている。
【０００３】
このような優れた特性を有する超高分子量ポリエチレンは、米国公開特許ＵＳ４９７２０３５Ａに記載されているように高分子量のために加工が難しく、汎用ポリエチレンのようにペレット化できず、重合工程後に生成されたパウダー状で生産販売される。このとき、パウダーの粒子特性は、非常に重要である。パウダーの粒子特性のうち、粒径、粒度分布、かさ密度（ｂｕｌｋｄｅｎｓｉｔｙ）、微細粉末の含量などは、超高分子量ポリエチレンを製造する工程だけでなく、押出加工過程においても分離膜製品の品質に影響を与える重要な要素である。これらの超高分子量ポリエチレンを加工して分離膜を製造するためには、オイルのように押出機に注入され、オイルと混合した状態で溶融加工される。しかし、高分子量のためにオイルのように混合溶融した状態でも流動性が低く、加工するのに様々な困難性がある。
【０００４】
近年、二次電池の容量増大のための電池分離膜の薄膜化傾向により、薄膜化による分離膜の機械的強度を増加させることが必須的に求められている。一般的に機械的強度を増加させるためには、分子量がより高い原料を使用することになるが、相対的に高い超高分子量ポリエチレンを使用することにより押出機における均一な溶融状態を確保することがさらに難しくなり、未溶融状態のパウダー粒子が最終成形体である分離膜にそのまま残留して出る場合が発生することがあり、この場合、未溶融ゲル（ｇｅｌ）が残存して分離膜の外観欠陥として現れることがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一具現例は、押出加工時に供給（ｆｅｅｄｉｎｇ）が円滑で押出加工性が向上し、未容融ゲル（ｇｅｌ）の形成が抑制される二次電池分離膜用ポリエチレン樹脂パウダーを提供する。
【０００６】
他の一具現例は、前記二次電池分離膜用ポリエチレン樹脂パウダーの製造方法を提供する。
【０００７】
さらに他の一具現例は、前記二次電池分離膜用ポリエチレン樹脂パウダーを含むことにより、高い機械的強度を有しながら、外観欠陥を改善した二次電池分離膜を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一具現例は、粒径５００μｍ以上の巨大粒子１．０重量％以下及び粒径５０μｍ以下の微粒子１．０重量％以下を含む二次電池分離膜用ポリエチレン樹脂パウダーを提供する。
【０００９】
前記ポリエチレン樹脂パウダーの平均粒径は、１００μｍ～２００μｍであってもよい。
【００１０】
前記ポリエチレン樹脂パウダーの粒径分布（ＳＰＡＮ）は、０．７～１．３であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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