[发明专利]乙烯类聚合物微粒、含有官能团的乙烯类聚合物微粒及其制造用催化剂载体

说明书

本申请是申请日为2005年11月18日，申请号为2005800393902，国际申请号为PCT/JP2005/021245，发明名称为“乙烯类聚合物微粒、含有官能团的乙烯类聚合物微粒及其制造用催化剂载体”的发明申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及适于各种功能性材料用途的乙烯类聚合物微粒及含有官能团的乙烯类聚合物微粒。更具体地涉及粒径小于以往的聚乙烯微粒，并且微粒间没有凝集，粒度分布极窄，球度高的乙烯类聚合物微粒及含有官能团的乙烯类聚合物微粒。

另外，本发明涉及非凝集，球状的含镁微粒，更具体地涉及可以用作为粒径非常小，并且微粒间没有凝集，粒度分布极窄的上述球状乙烯类聚合物微粒及含有官能团的乙烯类聚合物微粒制造用催化剂的载体成分的非凝集、球状的含镁微粒。

背景技术

近年来聚合物微粒的开发活跃，广泛用于产业上的各种用途。尤其是，粒子形状为球形、粒度分布窄的聚合物微粒，由于其加工性、流动性、表面物性良好，因而被用于过滤器、分离膜、分散剂、粉体涂饰、树脂改性剂、涂布剂等用途。这些聚合物粒子的材质涉及丙烯酸系树脂类、苯乙烯树脂类、蜜胺树脂类、聚烯烃类等各种材质，但是由于结晶性、熔点高，高的化学稳定性这样的优点，因此聚烯烃类特别是聚乙烯类树脂的微粒受到关注。聚乙烯类微粒可以发挥其他材料所没有的耐水和耐油性、耐药品性、生物体安全性这样的优点，被考虑并实用于各种新材料、新用途。

例如，直接使用聚乙烯类微粒或者实施了表面改性等的聚乙烯类微粒，可以用作化学或生物类物质的高效分离用柱填充剂，并且可以用作高比表面积的吸附材料或催化剂载体等。另外，可以有效用作承担药物等的送达和除放作用的载体，使分散性差的微粒物质均匀分散用的分散剂，以及作为化妆品原料用的给皮肤带来良好的触感效果的安全性高的微粒材料。

除此以外，正在积极地研究应用于功能性新材料用途，该用途可举出锂电池或锂离子二次电池的隔板用部件、具有光扩散·反射·防反射等功能的光学滤光器用部件、陶瓷等烧结多孔体的高性能粘合剂、通气性膜等的造孔材料、免疫化学活性物质固定用载体、微小细孔·高比表面积烧结过滤器、光滑性赋予剂、调色剂、涂料用消光剂、光扩散用添加剂、绝缘填料、结晶成核剂、色谱仪用填充材料及免疫诊断药用载体等。

对于这样的功能性新材料用途，为了产生更多的功能，进一步提高性能和品质，共同期望着更小粒径、更窄的粒度分布、粒子间没有凝集的球状聚乙烯类超微粒。

另一方面，迄今已知的聚乙烯类微粒的制造方法可以大致分为下面的四种方法：(1)机械粉碎法(常温·冷冻粉碎、湿式粉碎、喷射粉碎)，(2)喷雾法(干燥、凝固)，(3)强制乳化法(熔融乳化、溶液乳化)，(4)悬浮聚合法。

机械粉碎法是直接对聚合物施加例如冲击力、剪切力等粉碎能量而使块状聚合物微粒化的方法。由该方法得到的粒子的形状一般容易为不定形，从而难以得到显示窄粒度分布的聚乙烯类微粒。

其次，喷雾法是将块状聚乙烯溶解于溶剂中得到的聚合物溶液或熔融状聚合物等液态物质从喷嘴进行喷雾后，通过干燥、冷却进行固化，从而得到聚合物微粒的方法。由该方法得到的聚乙烯类粒子借助喷雾的液态物质的表面张力，形成球度高的微粒，但是多数得到的是几个粒子的凝集体，一般粒度分布较宽。并且，由于聚乙烯类树脂的分子量变化，聚合物溶液的粘度增加，在喷雾时会发生抽丝等，不能喷雾成微粒状。从而，喷雾法难以适用于高分子量的聚乙烯类树脂。

与此相反，乳化法是在水性介质中在乳化剂或分散剂的存在下、在熔点以上的温度强制乳化聚乙烯类树脂的方法。由于在水性介质中剪切熔融聚合物，与上述两种微粒化方法相比，乳化法具有可以得到凝集粒子少的球状的聚乙烯类粒子的优点。但是，采用该方法，随着聚乙烯类树脂的分子量增加，难以维持窄的粒度分布，进而不能适用于超高分子量聚乙烯。并且，还存在使用的乳化剂残留于微粒中等问题，存在用途受到限制的情况。

截至现在所例示的微粒化方法由于以块状聚乙烯为初始原料，根据烯烃聚合催化剂或者高压自由基法等，制造聚乙烯并进行微粒化这样的二步法工序是必须的，但是对于利用悬浮聚合法的微粒化，使用形状被控制的微粒的固体状烯烃聚合催化剂，可以直接由乙烯单体通过聚合反应得到聚乙烯类微粒。对于该方法，根据固体状烯烃聚合催化剂成分的粒子形状及粒度分布直接反映于生成的聚乙烯类微粒的形状和粒度分布的所谓复制效果，可以预测如果用于聚合的烯烃聚合用固体催化剂成分的粒子处于凝集状态，则生成的聚乙烯类微粒也仅会得到凝集体。