JP2001291504A - Film for alkaline battery separator - Google Patents

Film for alkaline battery separator

Info

Publication number
JP2001291504A
JP2001291504A JP2000105081A JP2000105081A JP2001291504A JP 2001291504 A JP2001291504 A JP 2001291504A JP 2000105081 A JP2000105081 A JP 2000105081A JP 2000105081 A JP2000105081 A JP 2000105081A JP 2001291504 A JP2001291504 A JP 2001291504A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reaction
vinyl
film
polymer
vinyl alcohol
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000105081A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Chikanori Itou
周徳 伊藤
Yukiatsu Furumiya
行淳 古宮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kuraray Co Ltd filed Critical Kuraray Co Ltd
Priority to JP2000105081A priority Critical patent/JP2001291504A/en
Publication of JP2001291504A publication Critical patent/JP2001291504A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Cell Separators (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a film for an alkaline battery separator in which swelling degree to alkaline water solution is suppressed, and which is superior in the durability so as to be durable for use of a long time. SOLUTION: This is a film for the alkaline battery separator, consisting of vinyl alcohol based polymer composition, and the vinyl alcohol based polymer composition is composed of vinyl alcohol based polymer, and the vinyl alcohol based polymer composition is the composition which contains metal oxides which are obtained by a polycondensation reaction of metal alkoxide or an oligomer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アルカリマンガン
電池、銀電池、水銀電池、亜鉛電池などの各種アルカリ
電池に用いられるセパレーター用フィルムに関する。さ
らに詳しくは陽極活性物質と陰極活性物質の接触による
電池の内部短絡を防止するとともに内部抵抗の小さなア
ルカリ電池セパレーターフィルムに関する。
The present invention relates to a film for a separator used in various alkaline batteries such as an alkaline manganese battery, a silver battery, a mercury battery and a zinc battery. More specifically, the present invention relates to an alkaline battery separator film that prevents internal short circuit of a battery due to contact between an anode active material and a cathode active material and has a low internal resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】通常アルカリ電池には両極の活性物質を
隔離するためのセパレーター(紙またはフィルム)が使
用されている。このセパレーターに要求される特性とし
ては、前記両極の活性物質の接触による短絡防止効果を
有し、水酸化アルカリ溶液や減極剤に対して収縮や変質
を起こさない優れた耐久性を有し、起電反応を起こさせ
るのに十分な電解質溶液を保持し、かつ電池内部に組み
込まれた場合の占有容積が小さいことが望まれている。
従来セパレーター紙としては塩化ビニルと酢酸ビニルの
共重合体繊維とレーヨン繊維を混抄し熱処理することに
よって繊維を相互に熱融着させたセパレーター紙、ポリ
ビニルアルコール繊維とセルロース繊維とを混抄後ポリ
ビニルアルコール繊維部分を水分と熱で部分的に溶解・
融着させたセパレーター紙などの合成繊維とセルロース
繊維の混抄紙が使用されていた。また、緻密な構造を有
するセパレーター紙として繊度が1デニール以下の極細
繊維を用いたもの、2層構造を有するものが提案されて
いる(特開昭62−154559号)。またセパレータ
ー用フィルムとしてはポリビニルアルコール(以下PV
Aと略称することがある)からなるフィルムやセロファ
ンフィルムが用いられた例があるが電解液や減極剤に対
する耐久性が不足しているという問題点があった。
2. Description of the Related Art Alkaline batteries usually use a separator (paper or film) for isolating the active material of both electrodes. As the characteristics required for this separator, it has an effect of preventing short-circuiting due to the contact between the active substances of the two electrodes, and has excellent durability that does not cause shrinkage or alteration to an alkali hydroxide solution or a depolarizer, It is desired that an electrolyte solution sufficient to cause an electromotive reaction be held and that the volume occupied by the electrolyte solution be small when the electrolyte solution is incorporated inside the battery.
Conventional separator paper is a separator paper in which vinyl chloride / vinyl acetate copolymer fiber and rayon fiber are mixed and heat-treated by heat treatment, and the polyvinyl alcohol fiber is mixed with polyvinyl alcohol fiber and cellulose fiber. Partially dissolves with moisture and heat
Mixed papers of synthetic fibers and cellulose fibers, such as fused separator paper, have been used. Further, as separator paper having a dense structure, there have been proposed those using ultrafine fibers having a fineness of 1 denier or less and those having a two-layer structure (JP-A-62-154559). As a film for the separator, polyvinyl alcohol (hereinafter referred to as PV)
A), or a cellophane film is used, but there is a problem that the durability to the electrolyte and the depolarizer is insufficient.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来の合成繊維とセル
ロース繊維とを混抄してなるセパレーター紙は、耐久性
と電解液の保持性については実用上問題はないが、セパ
レーター紙の孔径が大きいため、両極活性物質の接触に
よる内部短絡を完全に防止することができないという問
題点があった。そのため前記のような繊度の小さな繊維
を用いたセパレーター紙や2層構造を有するセパレータ
ー紙が検討されているが、得られるシートの密度が高く
なり、繊維が相互に熱融着または粘着される程度が大き
くなり、デニールが小さいものほど粘着面積が増加し、
電気抵抗が増加してしまうという難点があった。また2
層構造を有するセパレーター紙では電池内部に占めるセ
パレーター紙の容積が増加して、必然的に活性物質の量
が減少し電池容量が小さくなるという問題点があった。
更に繊度が小さい繊維を用いると繊維が高価になるた
め、セパレータのコストアップにつながるという問題点
があった。本発明は上記の問題点を解決し、耐久性に優
れ、内部短絡をなくすとともに電気抵抗を低く保って電
池容量を確保できるアルカリ電池用セパレーターフィル
ムを提供することを目的にしたものである。
The conventional separator paper obtained by blending a synthetic fiber and a cellulose fiber has no problem in practical use in terms of durability and retention of an electrolytic solution. However, the separator paper has a large pore size. However, there is a problem that an internal short circuit due to contact of the bipolar active material cannot be completely prevented. For this reason, separator paper using fibers having a small fineness as described above and separator paper having a two-layer structure have been studied, but the density of the obtained sheet is high, and the degree to which the fibers are heat-sealed or adhered to each other is increased. Is larger, the smaller the denier, the larger the adhesive area,
There was a drawback that the electric resistance increased. Also 2
The separator paper having a layered structure has a problem that the volume of the separator paper occupying the inside of the battery increases, so that the amount of the active substance necessarily decreases and the battery capacity decreases.
Further, if fibers having a small fineness are used, the fibers become expensive, which leads to an increase in the cost of the separator. An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a separator film for an alkaline battery which is excellent in durability, eliminates internal short-circuits, keeps electric resistance low, and can secure battery capacity.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するために鋭意検討した結果、特定のビニルアルコ
ール系重合体組成物からなるアルカリ電池セパレーター
フィルムを見出し、本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above problems, and as a result, have found an alkaline battery separator film made of a specific vinyl alcohol-based polymer composition, and have completed the present invention. Reached.

【0005】すなわち、ビニルアルコール系重合体組成
物からなるフィルムからなるアルカリ電池セパレーター
用フィルムであって、該ビニルアルコール系重合体組成
物が、ビニルアルコール系重合体および、金属アルコキ
シド又は該オリゴマーの重縮合反応により得られる金属
酸化物を含有してなる組成物であることを特徴とするア
ルカリ電池用セパレーターフィルムである。
That is, a film for an alkaline battery separator comprising a film comprising a vinyl alcohol-based polymer composition, wherein the vinyl alcohol-based polymer composition comprises a vinyl alcohol-based polymer and a metal alkoxide or oligomer thereof. A separator film for an alkaline battery, which is a composition containing a metal oxide obtained by a condensation reaction.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0007】本発明に使用されるビニルアルコール系重
合体組成物は、好適には、金属アルコキシド又はそのオ
リゴマーの重縮合反応とカルボン酸ビニル系重合体のけ
ん化反応により調製されるものであり、一般的なゾルゲ
ル法による無機有機複合体合成として知られているもの
が応用できる。
The vinyl alcohol polymer composition used in the present invention is preferably prepared by a polycondensation reaction of a metal alkoxide or an oligomer thereof and a saponification reaction of a vinyl carboxylate polymer. What is known as synthesis of an inorganic-organic composite by a typical sol-gel method can be applied.

【0008】本発明に用いられるビニルアルコール系重
合体組成物のより好ましい製造方法は、金属アルコキシ
ド又はそのオリゴマー、カルボン酸ビニル系重合体及び
有機溶剤を含有する溶液(ゾル)を用いて、有機溶剤を
包含する低沸点物を除去しながら、同一反応系中におい
て該金属アルコキシド又は該オリゴマーの重縮合反応と
該カルボン酸ビニル系重合体のけん化反応とを並行的に
行うことによって、金属酸化物及びビニルアルコール系
重合体からなるビニルアルコール系重合体組成物(ゲル
状又は固体状の有機/無機複合体)を製造する公知の方
法(以後、この方法を「in situけん化ゾルゲル
法」と略記することがある)に準拠するものである。
A more preferable method for producing the vinyl alcohol-based polymer composition used in the present invention is to use a solution (sol) containing a metal alkoxide or an oligomer thereof, a vinyl carboxylate-based polymer and an organic solvent to prepare an organic solvent. By performing the polycondensation reaction of the metal alkoxide or the oligomer and the saponification reaction of the vinyl carboxylate polymer in the same reaction system while removing low-boiling substances including A known method for producing a vinyl alcohol-based polymer composition (gel or solid organic / inorganic composite) comprising a vinyl alcohol-based polymer (hereinafter, this method is abbreviated as "in situ saponification sol-gel method"). There is).

【0009】本発明において使用されるカルボン酸ビニ
ル系重合体はカルボン酸ビニル単位を有する重合体であ
り、カルボン酸ビニル単独の付加重合体及びカルボン酸
ビニルと他のコモノマーとの付加共重合体を包含する。
該カルボン酸ビニルとしては、酢酸ビニル、プロピオン
酸ビニル、2−メチルプロピオン酸ビニルなどが好まし
く、酢酸ビニルが特に好ましい。上記のコモノマーとし
ては、エチレン、プロピレン、1−ブテンなどのα−オ
レフィン;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテ
ル、t−ブチルビニルエーテル等のビニルエーテル類;
アリルアルコール;ビニルトリメトキシシラン、ビニル
トリエトキシシラン等のビニルシラン系化合物;イタコ
ン酸、メタクリル酸、アクリル酸、無水マレイン酸、イ
タコン酸などの不飽和カルボン酸及びその塩、その部分
または完全エステル、そのニトリル、そのアミド、その
無水物;不飽和スルホン酸及びその塩;アルキルチオー
ル類などが挙げられ、特にα−オレフィンが好ましく使
用することができる。カルボン酸ビニル系重合体として
は、例えば、ポリ酢酸ビニル、ポリプロピオン酸ビニル
等のポリカルボン酸ビニル;エチレン−酢酸ビニル共重
合体、エチレン−プロピオン酸ビニル共重合体等のエチ
レン−カルボン酸ビニル共重合体などが用いられ、その
中でも、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合
体等が特に好適に用いられる。
The vinyl carboxylate-based polymer used in the present invention is a polymer having a vinyl carboxylate unit, and may be an addition polymer of vinyl carboxylate alone or an addition copolymer of vinyl carboxylate and another comonomer. Include.
As the vinyl carboxylate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl 2-methylpropionate and the like are preferable, and vinyl acetate is particularly preferable. Examples of the comonomer include α-olefins such as ethylene, propylene and 1-butene; vinyl ethers such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether and t-butyl vinyl ether;
Allyl alcohol; vinyl silane compounds such as vinyl trimethoxy silane and vinyl triethoxy silane; unsaturated carboxylic acids such as itaconic acid, methacrylic acid, acrylic acid, maleic anhydride and itaconic acid and salts thereof, partial or complete esters thereof, Examples thereof include nitriles, amides thereof, anhydrides thereof; unsaturated sulfonic acids and salts thereof; alkylthiols and the like, and α-olefins can be particularly preferably used. Examples of the vinyl carboxylate polymer include polyvinyl carboxylate such as polyvinyl acetate and polyvinyl propionate; and ethylene-vinyl carboxylate such as ethylene-vinyl acetate copolymer and ethylene-vinyl propionate copolymer. Polymers and the like are used, and among them, polyvinyl acetate, ethylene-vinyl acetate copolymer and the like are particularly preferably used.

【0010】カルボン酸ビニル系重合体としてポリカル
ボン酸ビニル又はエチレン−カルボン酸ビニル共重合体
を使用する場合、電気抵抗を小さくできる点から、その
エチレン単位の含有率は全構造単位基準において0〜7
0モル%の範囲内であることが好適であり、0〜30モ
ル%の範囲内であることがより好適であり、2〜19モ
ル%の範囲内であることがさらに好適であり、0〜10
モル%の範囲内であることが特にに好適である。
When polyvinyl carboxylate or ethylene-vinyl carboxylate copolymer is used as the vinyl carboxylate polymer, the content of ethylene units is 0 to 0 based on the total structural units, since the electrical resistance can be reduced. 7
It is preferably in the range of 0 mol%, more preferably in the range of 0 to 30 mol%, even more preferably in the range of 2 to 19 mol%, 10
It is particularly preferred that it is in the range of mol%.

【0011】使用されるカルボン酸ビニル系重合体の分
子量については特に限定されず、低分子量のものから高
分子量のものまで使用可能であるが、得られるビニルア
ルコール系重合体組成物が力学強度に優れる点で重合度
が300〜6000の範囲のものが好適に用いられ、3
00〜3000のものが特に好適に用いられる。また、
使用されるカルボン酸ビニル系重合体は、本発明の効果
を阻害しない範囲内であれば、シリル基変性、ボロン酸
変性等の変性が施されたものであってもさしつかえない
が、得られるビニルアルコール系重合体組成物における
内部短絡を高度に抑制できる点で、その変性量は0.1
モル%以下に止めることが好適であり、0.01モル%
以下に止めることがより好適であり、未変性であること
が特に好適である。さらに、使用されるカルボン酸ビニ
ル系重合体は、そのカルボン酸ビニル単位に由来するア
シルオキシ基の一部が水酸基にけん化されたものであっ
てもかまわないが、得られるビニルアルコール系重合体
組成物の電解液の保持性等の観点からは、該カルボン酸
ビニル系重合体のけん化度は50モル%以下に止めてお
くことが好ましく、10モル%以下に止めておくことが
より好ましく、1モル%以下に止めておくことが特に好
ましい。
The molecular weight of the vinyl carboxylate polymer used is not particularly limited, and it can be used from low molecular weight to high molecular weight, but the resulting vinyl alcohol polymer composition has a high mechanical strength. Those having a polymerization degree in the range of 300 to 6000 are preferably used because of their excellent points.
Those having a size of from 00 to 3000 are particularly preferably used. Also,
As long as the vinyl carboxylate polymer used is within a range that does not impair the effects of the present invention, it may be modified even if it has been modified with a silyl group or a boronic acid. The amount of modification is 0.1 in that the internal short circuit in the alcohol-based polymer composition can be highly suppressed.
Mol% or less, and preferably 0.01 mol% or less.
It is more preferable to stop at the following, and it is particularly preferable that it is unmodified. Further, the vinyl carboxylate polymer used may be one in which some of the acyloxy groups derived from the vinyl carboxylate units are saponified to hydroxyl groups, but the resulting vinyl alcohol polymer composition From the viewpoint of the retention of the electrolytic solution, the degree of saponification of the vinyl carboxylate polymer is preferably kept at 50 mol% or less, more preferably at 10 mol% or less, and more preferably 1 mol or less. % Is particularly preferred.

【0012】本発明においては、金属アルコキシド又は
そのオリゴマー(以後、「金属アルコキシド又はそのオ
リゴマー」を「金属アルコキシド系成分」と総称するこ
とがある)を使用する。本発明において、金属アルコキ
シド系成分とは、シリコンアルコキシド、シリコンアル
コキシド以外の金属アルコキシド、シリコンアルコキシ
ド由来の単位を有する金属アルコキシドのオリゴマー及
びシリコンアルコキシド由来の単位を有しない金属アル
コキシドのオリゴマーからなる群から選ばれる少なくと
も1種の成分である。本発明においては、必ずしも限ら
れるものではないが、金属アルコキシド系成分の少なく
とも1成分として、シリコンアルコキシド又はシリコン
アルコキシド由来の単位を有する金属アルコキシドのオ
リゴマーを使用することが、得られるビニルアルコール
系重合体組成物における電解液の保持性の高さ及び内部
短絡を高度に抑制できるなどの点において好ましい。
In the present invention, a metal alkoxide or an oligomer thereof (hereinafter, “metal alkoxide or oligomer” may be collectively referred to as “metal alkoxide-based component”) is used. In the present invention, the metal alkoxide-based component is selected from the group consisting of silicon alkoxide, metal alkoxide other than silicon alkoxide, oligomer of metal alkoxide having a unit derived from silicon alkoxide, and oligomer of metal alkoxide having no unit derived from silicon alkoxide. At least one component. In the present invention, it is not necessarily limited, and it is possible to use a silicon alkoxide or an oligomer of a metal alkoxide having a unit derived from a silicon alkoxide as at least one component of the metal alkoxide-based component, and obtain a vinyl alcohol-based polymer. This is preferable in that the composition has a high retention of the electrolyte solution and the internal short circuit can be highly suppressed.

【0013】上記シリコンアルコキシドとしては、1個
のケイ素原子を有し、2、3又は4個のアルコキシ基が
ケイ素原子に結合した化学構造を有するものが好まし
い。ここで、アルコキシ基の個数は3個又は4個である
ことがより好ましく、4個であることが特に好ましい。
なお、アルコキシ基の個数が2個又は3個の場合、ケイ
素原子にはさらにアルキル基(メチル基等)、アリール
基(フェニル基等)、ハロゲン原子(塩素原子等)等が
結合する。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキ
シ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等
が例示される。シリコンアルコキシドの具体例として
は、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メ
チルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、
オクチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシ
ラン、クロロトリメトキシシランなどが挙げられる。
The silicon alkoxide preferably has one silicon atom and has a chemical structure in which two, three or four alkoxy groups are bonded to the silicon atom. Here, the number of alkoxy groups is more preferably three or four, and particularly preferably four.
When the number of alkoxy groups is two or three, an alkyl group (eg, a methyl group), an aryl group (eg, a phenyl group), a halogen atom (eg, a chlorine atom), and the like are further bonded to the silicon atom. Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group and a butoxy group. Specific examples of silicon alkoxide include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane,
Octyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, chlorotrimethoxysilane and the like can be mentioned.

【0014】上記のシリコンアルコキシド以外の金属ア
ルコキシドとしては、チタン、アルミニウム、ジルコニ
ウム等の2価以上(より好ましくは3価又は4価)の金
属原子を1個有し、これに1個以上(より好ましくは2
個以上、特に好ましくは3個以上)のアルコキシ基が結
合している化学構造を有する化合物が好ましい。アルコ
キシ基の具体例としては、上記シリコンアルコキシドに
ついて例示したようなものが挙げられる。金属原子はア
ルコキシ基以外の置換基を有していてもよく、その置換
基としてはアルキル基(メチル基等)、アリール基(フ
ェニル基等)、ハロゲン原子(塩素原子等)等が例示さ
れる。該金属アルコキシドの具体例としては、テトラメ
トキシチタン、テトラエトキシチタン、テトライソプロ
ポキシチタン、メチルトリイソプロポキシチタン等のア
ルコキシチタン化合物;トリメトキシアルミニウム、ト
リエトキシアルミニウム、トリイソプロポキシアルミニ
ウム、メチルジイソプロポキシアルミニウム、トリブト
キシアルミニウム、ジエトキシアルミニウムクロリド等
のアルコキシアルミニウム化合物;テトラエトキシジル
コニウム、テトライソプロポキシジルコニウム、メチル
トリイソプロポキシジルコニウム等のアルコキシジルコ
ニウム化合物などが挙げられる。
The metal alkoxide other than the above-mentioned silicon alkoxide has one or more (more preferably trivalent or tetravalent) metal atoms such as titanium, aluminum and zirconium, and has one or more (more than one) Preferably 2
(Preferably 3 or more, particularly preferably 3 or more) compounds having a chemical structure to which an alkoxy group is bonded. Specific examples of the alkoxy group include those exemplified above for the silicon alkoxide. The metal atom may have a substituent other than the alkoxy group, and examples of the substituent include an alkyl group (such as a methyl group), an aryl group (such as a phenyl group), and a halogen atom (such as a chlorine atom). . Specific examples of the metal alkoxide include alkoxytitanium compounds such as tetramethoxytitanium, tetraethoxytitanium, tetraisopropoxytitanium, and methyltriisopropoxytitanium; trimethoxyaluminum, triethoxyaluminum, triisopropoxyaluminum, and methyldiisopropoxy. Alkoxyaluminum compounds such as aluminum, tributoxyaluminum and diethoxyaluminum chloride; and alkoxyzirconium compounds such as tetraethoxyzirconium, tetraisopropoxyzirconium and methyltriisopropoxyzirconium.

【0015】上記のシリコンアルコキシド由来の単位を
有する金属アルコキシドのオリゴマーには、上記のよう
なシリコンアルコキシド単独のオリゴマー、及び上記の
ようなシリコンアルコキシドと他の金属アルコキシドと
のコオリゴマーが包含される。該他の金属アルコキシド
としては、チタン、アルミニウム、ジルコニウム等の2
価以上(より好ましくは3価又は4価)の金属原子を1
個有し、これに1個以上(より好ましくは2個以上、特
に好ましくは3個以上)のアルコキシ基が結合している
化学構造を有する化合物が好ましい。シリコンアルコキ
シド由来の単位を有する金属アルコキシドのオリゴマー
は、シリコンアルコキシドを単独で又は他の金属アルコ
キシドとの混合物で、公知の方法により加水分解・重縮
合することによって製造することのできる、低分子量の
水酸基含有オリゴマーであることが好ましい。シリコン
アルコキシド由来の単位を有する金属アルコキシドのオ
リゴマーの好ましい具体例としては、シラノール基含有
テトラメトキシシラン二量体又はその三量体以上のオリ
ゴマー、シラノール基含有テトラエトキシシラン二量体
又はその三量体以上のオリゴマー、シラノール末端変性
オリゴジメチルシロキサンなどが挙げられる。その重合
度は、必ずしも限られるものではないが、2〜25の範
囲内であることが好ましく、2〜10の範囲内であるこ
とがより好ましい。
The above-mentioned oligomers of metal alkoxides having units derived from silicon alkoxide include oligomers of the above-mentioned silicon alkoxides alone and co-oligomers of the above-mentioned silicon alkoxides with other metal alkoxides. Examples of the other metal alkoxide include titanium, aluminum, zirconium and the like.
One or more (more preferably trivalent or tetravalent) metal atoms
And a compound having a chemical structure in which one or more (more preferably two or more, particularly preferably three or more) alkoxy groups are bonded to the compound. Oligomers of metal alkoxides having units derived from silicon alkoxides can be produced by hydrolyzing / polycondensing a silicon alkoxide alone or in a mixture with other metal alkoxides by a known method, and having a low molecular weight hydroxyl group. It is preferably an oligomer containing. Preferred specific examples of the oligomer of the metal alkoxide having a unit derived from a silicon alkoxide include a silanol group-containing tetramethoxysilane dimer or an oligomer of a trimer or more thereof, a silanol group-containing tetraethoxysilane dimer or a trimer thereof The above oligomers, silanol-terminal-modified oligodimethylsiloxane, and the like can be mentioned. Although the degree of polymerization is not necessarily limited, it is preferably in the range of 2 to 25, and more preferably in the range of 2 to 10.

【0016】また、上記のシリコンアルコキシド由来の
単位を有しない金属アルコキシドのオリゴマーとして
は、チタン、アルミニウム、ジルコニウム等の2価以上
(より好ましくは3価又は4価)の金属原子(ただし、
ケイ素原子を除く)を1個有し、これに1個以上(より
好ましくは2個以上、特に好ましくは3個以上)のアル
コキシ基が結合している化学構造を有する化合物の1種
又は2種以上を、公知の方法により加水分解・重縮合す
ることによって製造することのできる、低分子量の水酸
基含有オリゴマーであることが好ましい。シリコンアル
コキシド由来の単位を有しない金属アルコキシドのオリ
ゴマーの好ましい具体例としては、水酸基含有テトライ
ソプロポキシチタン二量体又はその三量体以上のオリゴ
マーなどが挙げられる。その重合度は、必ずしも限られ
るものではないが、2〜25の範囲内であることが好ま
しく、2〜10の範囲内であることがより好ましい。
Examples of the metal alkoxide oligomer having no unit derived from silicon alkoxide include divalent or more (more preferably trivalent or tetravalent) metal atoms such as titanium, aluminum and zirconium.
One or two compounds having a chemical structure in which one or more (excluding silicon atoms) is bonded to one or more (more preferably two or more, particularly preferably three or more) alkoxy groups The above is preferably a low molecular weight hydroxyl group-containing oligomer which can be produced by hydrolysis and polycondensation by a known method. Preferred specific examples of the oligomer of the metal alkoxide having no unit derived from silicon alkoxide include a hydroxyl group-containing tetraisopropoxytitanium dimer or an oligomer of a trimer or more thereof. Although the degree of polymerization is not necessarily limited, it is preferably in the range of 2 to 25, and more preferably in the range of 2 to 10.

【0017】本発明において使用される金属アルコキシ
ド系成分においては、得られるビニルアルコール系重合
体組成物における電解液の保持性の高さ及び内部短絡を
高度に抑制できるなどの観点から、全金属原子基準にお
ける金属原子の含有率が20モル%以上であることが好
ましく、50モル%以上であることがより好ましく、8
0モル%以上であることが特に好ましい。
In the metal alkoxide component used in the present invention, from the viewpoint of high retention of an electrolytic solution and a high degree of suppression of internal short circuit in the obtained vinyl alcohol polymer composition, all metal atoms Preferably, the content of metal atoms on a standard basis is at least 20 mol%, more preferably at least 50 mol%, and 8
It is particularly preferred that the content be 0 mol% or more.

【0018】本発明では、所望に応じて、本発明の効果
を損なわない範囲内において、金属塩、金属錯体又は層
状粘土化合物を反応系に添加することができる。金属塩
又は金属錯体の例としては、上記金属アルコキシドを湿
式で加水分解・重縮合して製造した金属酸化物の微粉
末;金属アルコキシドを乾式で加水分解・重縮合又は燃
焼して調製した金属酸化物の微粉末;炭酸塩、塩酸塩、
硝酸塩のような無機酸金属塩;シュウ酸塩のような有機
酸金属塩;アセチルアセトナート金属錯体、シクロペン
タジエニル金属錯体、シアノ金属錯体等の金属錯体など
が挙げられる。また、上記の層状粘土化合物の例として
は、天然スメクタイト、親油性処理スメクタイト、親水
性処理スメクタイト、天然マイカ、親油性処理マイカ、
タルク等が挙げられる。
In the present invention, a metal salt, a metal complex or a layered clay compound can be added to the reaction system, if desired, as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of metal salts or metal complexes include fine powders of metal oxides produced by hydrolyzing / polycondensing the above metal alkoxides in a wet manner; metal oxides prepared by hydrolyzing / polycondensing or burning metal alkoxides in a dry manner Fine powder; carbonate, hydrochloride,
Inorganic acid metal salts such as nitrates; organic acid metal salts such as oxalates; metal complexes such as acetylacetonate metal complexes, cyclopentadienyl metal complexes, and cyano metal complexes. Examples of the above layered clay compound include natural smectite, lipophilic treated smectite, hydrophilic treated smectite, natural mica, lipophilic treated mica,
Talc and the like.

【0019】なお、公知のゾル−ゲル法においては、一
般的に、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラ
ン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のカップ
リング剤が、得られる組成物中での金属酸化物の分散性
向上を目的にして用いられることが多いが、本発明で
は、得られる組成物における電解液の保持性の改良の妨
げとなることがあるために、このようなカップリング剤
を使用しない方が好結果を与えることが多い。ただし、
上記のような金属塩、金属錯体、層状粘土化合物等を用
いる場合には、それらの分散性を向上させる上でカップ
リング剤の使用が有効となることがある。したがってカ
ップリング剤を使用する場合には、カップリング剤の使
用量を、使用する金属アルコキシド系成分中の金属成分
基準において0.1モル%以下に止めることが望まし
く、0.01モル%以下に止めることがより望ましい。
In the known sol-gel method, coupling agents such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane and γ-aminopropyltrimethoxysilane are generally used. Is often used for the purpose of improving the dispersibility of the metal oxide in the obtained composition, but in the present invention, it may hinder the improvement of the retention of the electrolytic solution in the obtained composition. Therefore, not using such a coupling agent often gives better results. However,
When a metal salt, a metal complex, a layered clay compound, or the like as described above is used, the use of a coupling agent may be effective in improving their dispersibility. Therefore, when a coupling agent is used, the amount of the coupling agent is preferably limited to 0.1 mol% or less, and preferably 0.01 mol% or less based on the metal component in the metal alkoxide-based component used. It is more desirable to stop.

【0020】本発明に従う反応は、上記の金属アルコキ
シド系成分の重縮合反応とカルボン酸ビニル系重合体の
けん化反応とを同一系中において並行的に進行させるも
のであり、基本的にはin situけん化ゾルゲル法
において公知の反応である。金属アルコキシド系成分の
重縮合反応は巨大分子化した金属酸化物を生成するもの
であり、金属アルコキシドのようにアルコキシ基を含有
する化合物又はアルコキシ基を含有するオリゴマーを使
用する場合にはアルコキシ基が水酸基に変化する加水分
解反応を経由する脱水縮合反応により進行するが、水酸
基を含有するオリゴマーを使用する場合には加水分解反
応を経ることなく脱水縮合反応のみにより進行すること
がある。いずれの場合でも本発明に適用可能である。一
方、カルボン酸ビニル系重合体のけん化反応はビニルア
ルコール系重合体を生成するものであり、カルボン酸ビ
ニル系重合体中のカルボン酸ビニル単位に由来するアシ
ルオキシ基が水酸基に変換され、それと同時にカルボン
酸系化合物(使用する有機溶剤、触媒の種類等に応じて
相違するが、通常は、カルボン酸、カルボン酸エステル
及びカルボン酸塩のうちの1種以上の化合物)が副生す
る。なお、本発明に従う反応によって得られるビニルア
ルコール系重合体組成物においては、ビニルアルコール
系重合体と金属酸化物との間で部分的に化学結合が形成
されることがあるものと推定される。
In the reaction according to the present invention, the above-described polycondensation reaction of the metal alkoxide-based component and the saponification reaction of the vinyl carboxylate-based polymer proceed in parallel in the same system, and are basically performed in situ. This is a known reaction in the saponification sol-gel method. The polycondensation reaction of the metal alkoxide-based component produces a macromolecularized metal oxide. When a compound containing an alkoxy group or an oligomer containing an alkoxy group is used, such as a metal alkoxide, the alkoxy group is used. The reaction proceeds by a dehydration-condensation reaction via a hydrolysis reaction that changes to a hydroxyl group. However, when an oligomer containing a hydroxyl group is used, the reaction may proceed by a dehydration-condensation reaction alone without a hydrolysis reaction. Either case is applicable to the present invention. On the other hand, the saponification reaction of the vinyl carboxylate polymer generates a vinyl alcohol polymer, and the acyloxy group derived from the vinyl carboxylate unit in the vinyl carboxylate polymer is converted into a hydroxyl group, and at the same time, the carboxylic acid is converted into a hydroxyl group. An acid compound (one or more compounds of a carboxylic acid, a carboxylic acid ester and a carboxylate is usually produced as a by-product, although it differs depending on the type of the organic solvent and the catalyst used). It is assumed that in the vinyl alcohol-based polymer composition obtained by the reaction according to the present invention, a chemical bond may be partially formed between the vinyl alcohol-based polymer and the metal oxide.

【0021】本発明に従う反応において、カルボン酸ビ
ニル系重合体及び金属アルコキシド系成分の使用量につ
いては、金属アルコキシド系成分を、該カルボン酸ビニ
ル系重合体中のカルボン酸ビニル単位に由来するアシル
基100モルに対し該金属アルコキシド系成分中の金属
原子が0.01〜100モルの範囲内になるような割合
で使用することが必要である。金属アルコキシド系成分
中の金属原子がカルボン酸ビニル系重合体中のカルボン
酸ビニル単位に由来するアシル基100モルに対して
0.01モル以上であると、得られるビニルアルコール
系重合体組成物における電解液の保持性が良好となる。
また、金属アルコキシド系成分中の金属原子がカルボン
酸ビニル系重合体中のカルボン酸ビニル単位に由来する
アシル基100モルに対して100モル以下であると、
得られるビニルアルコール系重合体組成物は、性能斑
(組成物中における位置に伴う電解液の保持性能の格
差)が小さくすることができる。得られるビニルアルコ
ール系重合体組成物における電解液の保持性及び性能斑
の小ささがより高度なものとなる点において、金属アル
コキシド系成分の使用量を、カルボン酸ビニル系重合体
中のカルボン酸ビニル単位に由来するアシル基100モ
ルに対して金属アルコキシド系成分中の金属原子が0.
01〜80モルの範囲内になるような割合に設定するこ
とが好ましく、0.1〜60モルの範囲内になるような
割合に設定することがより好ましく、0.1〜40モル
の範囲内になるような割合に設定することがさらに好ま
しい。
In the reaction according to the present invention, the amounts of the vinyl carboxylate-based polymer and the metal alkoxide-based component are determined by converting the metal alkoxide-based component into an acyl group derived from a vinyl carboxylate unit in the vinyl carboxylate-based polymer. It is necessary to use the metal alkoxide-based component in such a ratio that the metal atom in the metal alkoxide-based component is in the range of 0.01 to 100 mol per 100 mol. When the metal atom in the metal alkoxide-based component is 0.01 mol or more based on 100 mol of the acyl group derived from the vinyl carboxylate unit in the vinyl carboxylate polymer, the resulting vinyl alcohol-based polymer composition The retention of the electrolyte is improved.
Further, when the metal atom in the metal alkoxide-based component is 100 mol or less based on 100 mol of the acyl group derived from the vinyl carboxylate unit in the vinyl carboxylate polymer,
The resulting vinyl alcohol-based polymer composition can reduce performance unevenness (difference in electrolyte solution holding performance depending on the position in the composition). In the point that the retention of the electrolytic solution and the smallness of the performance unevenness in the obtained vinyl alcohol-based polymer composition become more advanced, the amount of the metal alkoxide-based component is reduced by the amount of carboxylic acid in the vinyl carboxylate-based polymer. The metal atom in the metal alkoxide component is 0.1 to 100 mol of the acyl group derived from the vinyl unit.
It is preferable to set the ratio to be in the range of 01 to 80 mol, and it is more preferable to set the ratio to be in the range of 0.1 to 60 mol, and in the range of 0.1 to 40 mol. It is more preferable to set the ratio such that

【0022】本発明に従う反応においては、in si
tuけん化ゾルゲル法において公知の酸触媒のほか、一
般的なゾル−ゲル法において公知の各種触媒を使用する
ことができる。使用可能な触媒としては、塩酸、硫酸、
p−トルエンスルホン酸、安息香酸、酢酸、乳酸、炭酸
等の酸性触媒;及び水酸化ナトリウム、水酸化マグネシ
ウム、水酸化カリウム、アンモニア、トリエチルアミ
ン、エチレンジアミン等の塩基性触媒を挙げることがで
き、これらを単独で用いても組み合せて用いてもよい。
得られるビニルアルコール系重合体組成物における電解
液の保持性の点から、一般的には、酸性触媒を用いるこ
とが好ましく、酸性触媒と塩基性触媒を組み合せて用い
ることがより好ましい。ただし、上記金属アルコキシド
系成分として、予め、ある程度加水分解又はさらに重縮
合までされた低分子量の水酸基含有オリゴマーを使用す
る場合には、塩基性触媒を用いることが好ましい。触媒
の使用量は必ずしも厳密に限定されるものではないが、
使用する金属アルコキシド系成分中のアルコキシ基のモ
ル数と使用するカルボン酸ビニル系重合体のカルボン酸
ビニル単位に由来するアシル基のモル数との和(総モル
数)の1モルに対して0.001〜0.1グラム当量の範
囲内であることが好適であり、0.01〜0.05グラム
当量の範囲内であることがより好適である。
In the reaction according to the present invention, in situ
In addition to the acid catalyst known in the tu saponification sol-gel method, various catalysts known in the general sol-gel method can be used. Catalysts that can be used include hydrochloric acid, sulfuric acid,
acidic catalysts such as p-toluenesulfonic acid, benzoic acid, acetic acid, lactic acid, and carbonic acid; and basic catalysts such as sodium hydroxide, magnesium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia, triethylamine, and ethylenediamine. They may be used alone or in combination.
In general, it is preferable to use an acidic catalyst, and it is more preferable to use a combination of an acidic catalyst and a basic catalyst from the viewpoint of the retention of the electrolytic solution in the obtained vinyl alcohol polymer composition. However, when a low molecular weight hydroxyl group-containing oligomer which has been hydrolyzed or polycondensed to some extent in advance is used as the metal alkoxide-based component, it is preferable to use a basic catalyst. The amount of catalyst used is not necessarily strictly limited,
0 to 1 mole of the sum (total mole number) of the mole number of the alkoxy group in the metal alkoxide component used and the mole number of the acyl group derived from the vinyl carboxylate unit of the vinyl carboxylate polymer used. It is preferably in the range of 0.001 to 0.1 gram equivalent, more preferably in the range of 0.01 to 0.05 gram equivalent.

【0023】本発明に従う反応では、カルボン酸ビニル
系重合体と金属アルコキシド系成分を有機溶剤に溶解さ
せてなる溶液(ゾル)を使用する。その際に使用される
有機溶剤は、カルボン酸ビニル系重合体と金属アルコキ
シド系成分との両方を十分に溶解し得るものであれば特
に限定されないが、メタノール、エタノール、プロパノ
ール、ブタノール等のアルコール類;ジメチルホルムア
ミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類;ジメチルス
ルホキシド等のスルホキシド類などを単独で又は2種以
上を混合して用いるのが好ましく、これらの中でもメタ
ノール、エタノール、ジメチルスルホキシド等が特に好
ましい。有機溶剤の使用量は必ずしも限定されるもので
はないが、カルボン酸ビニル系重合体と金属アルコキシ
ド系成分との総重量の100重量部に対して、20〜2
000重量部の範囲内が好適であり、100〜1000
重量部の範囲内がより好ましい。反応系中の有機重合体
(使用したカルボン酸ビニル系重合体のけん化反応によ
り誘導される最終目的物又はその中間体)における使用
したカルボン酸ビニル系重合体中のカルボン酸ビニル単
位に由来するアシル基の残存率を下げたい場合には、所
定のビニルアルコール系重合体と親和性を有する有機溶
剤を5重量%以上含有してなる均一な溶剤が好適に用い
られる。
In the reaction according to the present invention, a solution (sol) obtained by dissolving a vinyl carboxylate polymer and a metal alkoxide component in an organic solvent is used. The organic solvent used at this time is not particularly limited as long as it can sufficiently dissolve both the vinyl carboxylate polymer and the metal alkoxide component, and alcohols such as methanol, ethanol, propanol, and butanol are used. Amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide; sulfoxides such as dimethylsulfoxide and the like are preferably used alone or in combination of two or more. Among them, methanol, ethanol, dimethylsulfoxide and the like are particularly preferable. The amount of the organic solvent used is not necessarily limited, but is preferably 20 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the total weight of the vinyl carboxylate-based polymer and the metal alkoxide-based component.
000 parts by weight is preferred, and 100 to 1000 parts by weight.
More preferably, it is in the range of parts by weight. Acyl derived from vinyl carboxylate units in the vinyl carboxylate polymer used in the organic polymer in the reaction system (final target product or an intermediate thereof induced by saponification reaction of the vinyl carboxylate polymer used) When it is desired to reduce the residual ratio of groups, a uniform solvent containing 5% by weight or more of an organic solvent having an affinity for a predetermined vinyl alcohol-based polymer is preferably used.

【0024】本発明に従う反応においては、必要に応じ
て、反応系中に水を存在させてもよい。例えば、金属ア
ルコキシド系成分としてアルコキシ基を有する金属アル
コキシド又はアルコキシ基を有するオリゴマーを使用す
る場合、該アルコキシ基の加水分解反応を進行させる上
で水の存在が必要となる。水の使用量については、必ず
しも限定されるものではなく、上記のように、使用する
金属アルコキシド系成分、触媒の種類等を考慮して適宜
設定することができるが、一般的には、使用する金属ア
ルコキシド系成分中のアルコキシ基に対して1.5〜4.
0倍モルの範囲内であることが好ましい。なお、塩酸の
ように水を含有する成分を使用する場合には、その成分
によって導入される水の量も考慮して水の使用量を決定
すべきである。
In the reaction according to the present invention, if necessary, water may be present in the reaction system. For example, when a metal alkoxide having an alkoxy group or an oligomer having an alkoxy group is used as the metal alkoxide-based component, the presence of water is necessary for the hydrolysis reaction of the alkoxy group to proceed. The amount of water to be used is not necessarily limited, and as described above, can be appropriately set in consideration of the metal alkoxide-based component to be used, the type of catalyst, and the like. 1.5 to 4.5 with respect to the alkoxy group in the metal alkoxide-based component.
It is preferably within the range of 0 times mol. When a water-containing component such as hydrochloric acid is used, the amount of water to be used should be determined in consideration of the amount of water introduced by the component.

【0025】本発明に従う反応は、少なくとも途中以降
の段階においては、蒸発等の手段によって低沸点物を系
外に除去しながら行う。該低沸点物としては、有機溶
剤、カルボン酸ビニル系重合体のけん化によって副生す
る上記のカルボン酸系化合物、金属アルコキシド系成分
の重縮合による副生成物(水等)、過剰の水を添加した
場合には過剰分の水などが包含される。
The reaction according to the present invention is carried out at least at a later stage while removing low-boiling substances outside the system by means such as evaporation. As the low-boiling point substance, an organic solvent, the above-mentioned carboxylic acid-based compound by-produced by saponification of a vinyl carboxylate-based polymer, a by-product (eg, water) by polycondensation of a metal alkoxide-based component, and excess water are added. In this case, excess water and the like are included.

【0026】本発明に従う反応においては、反応初期、
すなわち反応系中の有機重合体(使用したカルボン酸ビ
ニル系重合体のけん化反応により誘導される最終目的物
又はその中間体)における使用したカルボン酸ビニル系
重合体中のカルボン酸ビニル単位に由来するアシル基の
残存率が40モル%に到達する前の段階、には有機溶剤
等の系外への散逸を抑制し、それに次ぐ反応後期に、有
機溶剤、カルボン酸系化合物等を系外に除去しながら反
応を行うことが好ましい。このためには、反応初期は常
圧下又は加圧下で反応を行うことにより有機溶剤等の蒸
発を抑制し、反応後期において減圧系に移行させること
により有機溶剤、カルボン酸系化合物等の蒸発を促進さ
せることが好ましい場合がある。なお、本発明に従う反
応では、反応混合物は、反応初期は溶液状であるが、反
応終了時には固体状となる。
In the reaction according to the present invention, at the beginning of the reaction,
That is, it is derived from the vinyl carboxylate unit in the vinyl carboxylate polymer used in the organic polymer in the reaction system (the final target product or its intermediate derived by the saponification reaction of the vinyl carboxylate polymer used). Before the residual ratio of the acyl group reaches 40 mol%, the dissipation of the organic solvent and the like to the outside of the system is suppressed, and the organic solvent and the carboxylic acid compound are removed to the outside of the system in the second half of the subsequent reaction. It is preferable to carry out the reaction while performing. For this purpose, the evaporation of the organic solvent and the like is suppressed by performing the reaction under normal pressure or under pressure in the early stage of the reaction, and the evaporation of the organic solvent and the carboxylic acid compound is promoted by shifting to the reduced pressure system in the latter stage of the reaction. It may be preferable to do so. In the reaction according to the present invention, the reaction mixture is in a solution state at the beginning of the reaction, but is in a solid state at the end of the reaction.

【0027】反応系からカルボン酸系化合物を除去する
ために反応系を減圧下とする場合、圧力を必要以上に低
くすると、有機溶剤の蒸発が早すぎて均質な組成物が得
られなくなったり、発泡により組成物を所定形状で得る
ことができなくなったりするような不都合が生じること
があるため、反応系の状態を観察しながら、徐々に圧力
を下げることが好ましい。これらのことから、減圧条件
を採用する場合には、その際における圧力条件として
は、一般に、絶対圧において0.01〜700mmHg
の範囲内から選択することが好ましく、0.1〜400
mmHgの範囲内から選択することがより好ましい。
When the pressure in the reaction system is reduced to remove the carboxylic acid compound from the reaction system, if the pressure is lowered unnecessarily, the organic solvent evaporates too quickly to obtain a homogeneous composition, Since inconvenience may occur such that the composition cannot be obtained in a predetermined shape due to foaming, it is preferable to gradually lower the pressure while observing the state of the reaction system. From these facts, when the pressure reduction condition is adopted, the pressure condition at that time is generally 0.01 to 700 mmHg in absolute pressure.
Is preferably selected from the range of 0.1 to 400.
It is more preferable to select from the range of mmHg.

【0028】本発明に従う反応においては、得られるビ
ニルアルコール系重合体組成物についてその優れた耐久
性と電解液の保持性をより高度にし得る点で、該反応
を、反応系中の有機重合体における使用したカルボン酸
ビニル系重合体中のカルボン酸ビニル単位に由来するア
シル基の残存率が10モル%以下の段階に至るまで行う
ことが好ましく、5モル%以下の段階に至るまで行うこ
とがより好ましく、1モル%以下の段階に至るまで行う
ことがさらに好ましく、0.1モル%以下の段階に至る
まで行うことが特に好ましい。該アシル基の残存率を高
度に低減させるには、例えば、本発明に従う反応におけ
る反応系内の水分率を3重量%以下、より好ましくは1
重量%以下、さらに好ましくは0.5重量%以下になる
よう溶剤の使用量を調整すること、反応系内の水の量を
金属アルコキシド系成分に由来するアルコキシ基に対し
て30〜100モル%の範囲内、より好ましくは40〜
75モル%の範囲内に調整すること、並びに、金属アル
コキシド系成分として、アルコキシ基と水酸基とを、ア
ルコキシ基/水酸基のモル比において1/0.5〜1/
2.0の範囲内、より好ましくは1/0.8〜1/1.
25の範囲内で含有する金属アルコキシド又はそのオリ
ゴマーを使用することのうち1つ以上の条件を採用する
ことが望ましい。
In the reaction according to the present invention, the obtained vinyl alcohol-based polymer composition is treated with an organic polymer in the reaction system in that the excellent durability and the retention of the electrolyte can be enhanced. It is preferably carried out until the residual ratio of the acyl group derived from the vinyl carboxylate unit in the vinyl carboxylate polymer used in the above reaches 10 mol% or less, preferably 5 mol% or less. More preferably, the reaction is performed up to the stage of 1 mol% or less, and particularly preferably, the reaction is performed up to the stage of 0.1 mol% or less. In order to highly reduce the residual ratio of the acyl group, for example, the water content in the reaction system in the reaction according to the present invention is 3% by weight or less, more preferably 1% by weight or less.
The amount of the solvent used is adjusted so as to be not more than 0.5% by weight, more preferably not more than 0.5% by weight. Within the range, more preferably 40 to
The content is adjusted within the range of 75 mol%, and, as the metal alkoxide-based component, the alkoxy group and the hydroxyl group are mixed at a molar ratio of alkoxy group / hydroxyl group of from 1 / 0.5 to 1 / l.
2.0, more preferably 1 / 0.8 to 1/1.
It is desirable to employ one or more conditions of using a metal alkoxide or an oligomer thereof contained in the range of 25.

【0029】本発明に従う反応においては、必ずしも限
られるものではないが、茶褐色、黒色などの着色のない
良好な色調を有するビニルアルコール系重合体組成物を
得たいのであれば、反応系中の有機重合体(使用したカ
ルボン酸ビニル系重合体のけん化反応により誘導される
最終目的物又はその中間体)におけるカルボン酸ビニル
系重合体中のカルボン酸ビニル単位に由来するアシル基
の残存率Xが40モル%以下である領域において、上記
カルボン酸系化合物を下記式
In the reaction according to the present invention, although not necessarily limited, if it is desired to obtain a vinyl alcohol-based polymer composition having a good color tone without coloring such as brown or black, an organic compound in the reaction system may be used. The residual ratio X of the acyl group derived from the vinyl carboxylate unit in the vinyl carboxylate polymer in the polymer (the final target product or its intermediate derived by the saponification reaction of the vinyl carboxylate polymer used) is 40. In the range of not more than mol%, the carboxylic acid compound is represented by the following formula:

【0030】Y ≦ 0.9X+5.0 (I)Y ≦ 0.9X + 5.0 (I)

【0031】(式中、Xは上記のアシル基の残存率(単
位:モル%)を表し、Yは、使用したカルボン酸ビニル
系重合体中のカルボン酸ビニル単位に由来するアシル基
の初期量を基準とした場合における反応系に含まれる上
記カルボン酸系化合物の量の相対割合(単位:モル%)
を表す。)を満足するように反応系から除去しながら反
応を行うことが好適である。なお、反応系中の有機重合
体のアシル基の残存率X(モル%)は、使用したカルボ
ン酸ビニル系重合体中のアシル基の初期量を基準とした
場合における反応系に含まれる有機重合体中のアシル基
の量の相対割合であり、本発明に従うけん化反応のみに
よる有機重合体のけん化度をZ(モル%)で示すと、1
00−Zで表すことができる。
(In the formula, X represents the residual ratio (unit: mol%) of the above acyl group, and Y represents the initial amount of the acyl group derived from the vinyl carboxylate unit in the vinyl carboxylate polymer used. Relative ratio (unit: mol%) of the amount of the carboxylic acid compound contained in the reaction system on the basis of
Represents It is preferred to carry out the reaction while removing from the reaction system so as to satisfy the above condition. The residual ratio X (mol%) of the acyl group of the organic polymer in the reaction system is based on the organic weight contained in the reaction system based on the initial amount of the acyl group in the vinyl carboxylate polymer used. It is a relative ratio of the amount of the acyl group in the coalescence, and the saponification degree of the organic polymer by only the saponification reaction according to the present invention is represented by Z (mol%),
It can be represented by 00-Z.

【0032】上記式(I)は、定性的には、反応が進行
するに従って、副生するカルボン酸系化合物の反応系中
での含有量をより低減させる必要があること、すなわ
ち、該カルボン酸系化合物の反応系からの除去をより厳
密に行う必要があることを意味している。式(I)を満
足させる目的においては、反応途中の時点(反応系中の
有機重合体におけるアシル基の残存率Xが40モル%と
なる時点又はそれ以前の時点)から後には、反応系中に
存在するカルボン酸系化合物を定量しながら、その定量
値に基づいて制御された減圧条件下で反応を行うことに
より、カルボン酸系化合物の蒸発を促進させることが一
般的に好ましい。ただし、カルボン酸系化合物のうちカ
ルボン酸塩は蒸発による除去ができないため、カルボン
酸塩の生成を抑制しカルボン酸及び/又はカルボン酸エ
ステルが優先的に生成できるように条件設定することが
好ましい。
The above formula (I) qualitatively indicates that the content of the by-produced carboxylic acid compound in the reaction system must be further reduced as the reaction proceeds, that is, the carboxylic acid This means that removal of the system compound from the reaction system needs to be performed more strictly. For the purpose of satisfying the formula (I), after the point in the middle of the reaction (the point when the residual ratio X of the acyl group in the organic polymer in the reaction system becomes 40 mol% or before), the reaction system It is generally preferable to accelerate the evaporation of the carboxylic acid compound by performing a reaction under reduced pressure conditions controlled based on the quantitative value while quantifying the carboxylic acid compound present in the carboxylic acid compound. However, since the carboxylate salt cannot be removed by evaporation among the carboxylic acid compounds, it is preferable to set conditions so that the formation of the carboxylate salt is suppressed and the carboxylic acid and / or carboxylic acid ester can be preferentially formed.

【0033】上記の式(I)におけるアシル基の残存率
X及びカルボン酸系化合物の存在量Yは、それぞれ、反
応途中において適時、反応系から採取した少量の試料を
用いた定量分析により決定することができる。すなわ
ち、アシル基の残存率Xは、例えば、液体状(ゾル
状)、ゲル状又は固体状の反応系から採取した少量の試
料を40℃程度の温度で速やかに減圧乾燥して得た反応
途中の有機重合体を含有する組成物について、FT−I
Rを用いて拡散反射法によりアシル基(アセチル基、プ
ロピオニル基等)を定量分析し、その分析値と、使用し
たカルボン酸ビニル系重合体について同様にして定量分
析して得たアシル基の分析値に基づいて決定することが
できる。また、カルボン酸系化合物の存在量Yは、例え
ば、液体状(ゾル状)、ゲル状又は固体状の反応系から
採取した少量の試料を重水素化メタノールに溶解させ、
13C−NMRを用いて、反応途中の有機重合体及び副生
したカルボン酸系化合物が有するすべてのアシル基(ア
セチル基、プロピオニル基等)を定量分析し、その分析
値について、使用したカルボン酸ビニル系重合体に対し
て同様にして定量分析して得た該カルボン酸ビニル系重
合体のアシル基の分析値を基準とする相対割合(モル
%)を算出し、該相対割合と前記アシル基の残存率Xと
の差を求めることにより決定することができる。
In the above formula (I), the residual ratio X of the acyl group and the abundance Y of the carboxylic acid compound are each determined at appropriate times during the reaction by quantitative analysis using a small amount of sample collected from the reaction system. be able to. That is, the residual ratio X of the acyl group is, for example, a value obtained by quickly drying a small amount of a sample collected from a liquid (sol), gel or solid reaction system at a temperature of about 40 ° C. under reduced pressure. The composition containing the organic polymer of FT-I
The acyl group (acetyl group, propionyl group, etc.) is quantitatively analyzed by the diffuse reflection method using R, and the analysis value and the acyl group obtained by quantitatively analyzing the vinyl carboxylate polymer used in the same manner. It can be determined based on the value. Further, the abundance Y of the carboxylic acid compound is determined, for example, by dissolving a small amount of a sample collected from a liquid (sol), gel or solid reaction system in deuterated methanol,
Using 13 C-NMR, all acyl groups (acetyl group, propionyl group, etc.) of the organic polymer and by-produced carboxylic acid compound in the course of the reaction were quantitatively analyzed. The relative ratio (mol%) based on the analysis value of the acyl group of the vinyl carboxylate polymer obtained by quantitatively analyzing the vinyl polymer in the same manner was calculated, and the relative ratio and the acyl group were calculated. Can be determined by calculating the difference from the residual ratio X of

【0034】なお、色調良好なビニルアルコール系重合
体組成物を得る目的において上記式(I)を満足させる
ように反応を行う場合、有機重合体におけるアシル基の
残存率Xが40モル%以下である領域において、該残存
率X及びカルボン酸系化合物の存在量Yを常時定量する
ことは必ずしも必要ではなく、また瞬間的であれば式
(I)の条件を外れていても差支えない。したがって、
上記の目的の下では、上記式(I)をある適度余裕を持
って満足し得る条件を採用する限り、適当な時間間隔を
置いて両者を定量し、必要に応じて反応系の圧力条件を
制御するのが実用的である。
When the reaction is carried out so as to satisfy the above formula (I) for the purpose of obtaining a vinyl alcohol polymer composition having a good color tone, when the residual ratio X of acyl groups in the organic polymer is 40 mol% or less. In a certain region, it is not always necessary to always determine the residual ratio X and the abundance Y of the carboxylic acid compound, and if it is instantaneous, the condition of the formula (I) may be deviated. Therefore,
Under the above-mentioned purpose, as long as the conditions that can satisfy the above-mentioned formula (I) with a certain margin are adopted, both are quantified at appropriate time intervals, and if necessary, the pressure condition of the reaction system is adjusted. It is practical to control.

【0035】本発明に従う反応における反応系の温度
は、必ずしも限定されるものではないが、通常20〜1
00℃の範囲内であり、好ましくは40〜60℃の範囲
内である。反応時間は触媒の量、種類等の反応条件に応
じて相違するが、通常0.5〜120時間の範囲内、好
ましくは1〜60時間の範囲内であり、より好ましくは
1〜24時間の範囲内である。また、反応系の雰囲気に
ついては、必ずしも限定されるものではなく、空気の雰
囲気下、窒素気流下などの条件を採用することができ
る。
The temperature of the reaction system in the reaction according to the present invention is not necessarily limited, but is usually 20 to 1
It is in the range of 00 ° C, preferably in the range of 40-60 ° C. The reaction time varies depending on the reaction conditions such as the amount and type of the catalyst, but is usually in the range of 0.5 to 120 hours, preferably in the range of 1 to 60 hours, and more preferably in the range of 1 to 24 hours. Within range. The atmosphere of the reaction system is not necessarily limited, and conditions such as an air atmosphere and a nitrogen stream can be adopted.

【0036】本発明に従う反応では、金属アルコキシド
系成分、カルボン酸ビニル系重合体、有機溶剤及び必要
に応じてさらに他の成分(触媒、水等)を含有する溶液
(ゾル)を用いて反応を開始するが、有機溶剤等の低沸
点物及びカルボン酸系化合物を系外に除去しながら反応
を行うため、反応時間の経過とともに反応系の状態は変
化し、反応途中では、ビニルアルコール系重合体、金属
酸化物及び少量の有機溶剤を含むゲル状の組成物が形成
され、最終的には、固体の組成物が形成される。なお、
反応系が液体状の場合には攪拌してもよい。また、反応
後期及び/又は反応終了後で熱処理を行ってもよく、そ
の温度は50〜250℃の範囲内であることが好適であ
り、60〜200℃の範囲内であることがより好適であ
る。
In the reaction according to the present invention, the reaction is carried out using a solution (sol) containing a metal alkoxide-based component, a vinyl carboxylate-based polymer, an organic solvent and, if necessary, other components (catalyst, water, etc.). Although the reaction is started, the reaction is carried out while removing low-boiling substances such as organic solvents and carboxylic acid compounds out of the system, so that the state of the reaction system changes with the elapse of the reaction time. , A gel composition containing a metal oxide and a small amount of an organic solvent is formed, and finally, a solid composition is formed. In addition,
When the reaction system is liquid, stirring may be performed. In addition, heat treatment may be performed at the latter stage of the reaction and / or after the completion of the reaction, and the temperature is preferably in the range of 50 to 250 ° C, more preferably in the range of 60 to 200 ° C. is there.

【0037】本発明に従う反応は、本発明の効果が阻害
されない範囲内であれば、カルボン酸ビニル系重合体以
外の高分子化合物、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収
剤、難燃剤等の種々の添加物の存在下に行ってもよい。
該添加物としては反応当初の溶液に溶解又は微分散でき
るものを使用することができ、高分子化合物の例として
ポリアミド、ポリオレフィン、スチレン系ブロック共重
合体等を挙げることができる。該添加物としては上記ビ
ニルアルコール系重合体組成物を調製する途中の反応液
に溶解又は微分散できるものを使用することができ、高
分子化合物の例としてポリアクリル酸、ポリアクリル酸
2−ヒドロキシエチル等のアクリル系樹脂;ポリメタク
リル酸、ポリメタクリル酸2−ヒドロキシエチル等のメ
タクリル系樹脂;澱粉、セルロース、及びこれらの塩類
等を添加することができる。
In the reaction according to the present invention, various kinds of compounds such as polymer compounds other than vinyl carboxylate polymers, plasticizers, antioxidants, ultraviolet absorbers, flame retardants and the like can be used as long as the effects of the present invention are not impaired. May be carried out in the presence of an additive.
As the additive, those which can be dissolved or finely dispersed in the solution at the beginning of the reaction can be used. Examples of the high molecular compound include polyamide, polyolefin, and styrene block copolymer. As the additive, those which can be dissolved or finely dispersed in a reaction solution in the course of preparing the vinyl alcohol polymer composition can be used. Examples of the polymer compound include polyacrylic acid and 2-hydroxy polyacrylate. Acrylic resins such as ethyl; methacrylic resins such as polymethacrylic acid and 2-hydroxyethyl polymethacrylate; starch, cellulose, and salts thereof can be added.

【0038】本発明で用いられるビニルアルコール系重
合体組成物のミクロ相分離構造については、必ずしも限
られるものではないが、多くの場合、カルボン酸ビニル
系重合体のけん化により形成されたビニルアルコール系
重合体及び金属アルコキシド系成分の重縮合により形成
された金属酸化物が、それぞれ共連続構造を形成してい
るか、又は、ビニルアルコール系重合体及び金属酸化物
が海島構造を形成し、かつ該海成分がビニルアルコール
系重合体からなり、該島成分が金属酸化物粒子中にビニ
ルアルコール系重合体が入り込んだ共連続構造物からな
る形態を有している。
The micro phase separation structure of the vinyl alcohol polymer composition used in the present invention is not necessarily limited, but in many cases, the vinyl alcohol polymer composition formed by saponification of the vinyl carboxylate polymer is used. The polymer and the metal oxide formed by the polycondensation of the metal alkoxide-based component each form a co-continuous structure, or the vinyl alcohol-based polymer and the metal oxide form a sea-island structure, and The component is composed of a vinyl alcohol-based polymer, and the island component has a form of a co-continuous structure in which the vinyl alcohol-based polymer is embedded in metal oxide particles.

【0039】本発明で用いられるビニルアルコール系重
合体組成物には耐水性を付与する目的で、電解液の保持
性を損なわない範囲内において、架橋剤を添加する方法
も用いられる。架橋剤としては、エポキシ化合物、イソ
シアネート化合物、アルデヒド化合物、シリカ化合物、
アルミ化合物、ジルコニウム化合物、硼素化合物などが
挙げられる。架橋剤の添加量は、ポリビニルアルコール
系重合体100重量部に対して通常10重量部以下であ
り、好ましくは5重量部以下、さらに好ましくは3重量
部以下であるが、電解液の保持性を高度に発現させる必
要がある場合には、使用しないことが好ましい。
For the purpose of imparting water resistance to the vinyl alcohol-based polymer composition used in the present invention, a method of adding a cross-linking agent within a range that does not impair the retention of the electrolytic solution is also used. As a crosslinking agent, epoxy compounds, isocyanate compounds, aldehyde compounds, silica compounds,
An aluminum compound, a zirconium compound, a boron compound and the like can be given. The amount of the crosslinking agent added is usually 10 parts by weight or less, preferably 5 parts by weight or less, more preferably 3 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polyvinyl alcohol-based polymer. If high expression is required, it is preferably not used.

【0040】本発明で用いられるビニルアルコール系重
合体組成物は、優れた電解液の保持性を有し、しかもそ
の優れた電解液の保持性の性能斑が小さい。このため、
本発明に従う反応により得られるビニルアルコール系重
合体組成物は、電解液の保持性が高度に要求されるアル
カリ電池セパレーターフィルムとして特に有用である。
The vinyl alcohol-based polymer composition used in the present invention has excellent electrolyte solution retention properties, and has less unevenness in the excellent electrolyte solution retention properties. For this reason,
The vinyl alcohol-based polymer composition obtained by the reaction according to the present invention is particularly useful as an alkaline battery separator film that requires a high degree of electrolyte solution retention.

【0041】本発明のアルカリ電池セパレーターフィル
ムの製造方法としては、上記ビニルアルコール系重合体
組成物の水溶液、水分散液又は該ビニルアルコール系重
合体組成物の上記反応の途中の溶液を熱ロールに流延製
膜する方法が一般的に用いられる。また特殊な方法とし
て水や可塑剤などを添加して熱溶融したビニルアルコー
ル系重合体組成物をインフレーションや溶融押出で製膜
することもできる。製膜して得られたフィルムは100
〜180℃で熱処理を施し、フィルム内の結晶化度を調
整し、電解溶液の保持性と耐久性に優れたフィルムを調
製する。本発明のフィルムは単独で使用することが望ま
しいが、場合によっては合成繊維とセルロース繊維を混
抄して得られたセパレーター紙と粘着または融着などに
よりラミネートして使用することもできる。本発明のビ
ニルアルコール系重合体組成物は単独でセパレーターフ
ィルムとして調製されるが、場合によってはグリセリン
またはポリエチレングリコールなどの可塑剤、クレー、
酸化チタン、炭カルまたはカーボンブラックなどの充填
剤、グリオキザール、多価イソシアネート化合物、尿素
樹脂またはメラミン樹脂のプレポリマーなどの架橋剤な
どをビニルアルコール系重合体組成物に配合してフィル
ムを調製することもできる。
As a method for producing the alkaline battery separator film of the present invention, an aqueous solution or aqueous dispersion of the above-mentioned vinyl alcohol-based polymer composition or a solution in the course of the above-mentioned reaction of the vinyl alcohol-based polymer composition is put on a hot roll. A casting film forming method is generally used. Further, as a special method, a vinyl alcohol-based polymer composition which has been heated and melted by adding water, a plasticizer, or the like can be formed into a film by inflation or melt extrusion. The film obtained by film formation is 100
Heat treatment is performed at ~ 180 ° C to adjust the degree of crystallinity in the film to prepare a film having excellent electrolyte solution retention and durability. It is desirable to use the film of the present invention alone, but in some cases, it may be used by laminating with a separator paper obtained by mixing synthetic fibers and cellulose fibers by adhesion or fusion. The vinyl alcohol-based polymer composition of the present invention is prepared alone as a separator film, and in some cases, a plasticizer such as glycerin or polyethylene glycol, a clay,
To prepare a film by blending a filler such as titanium oxide, charcoal or carbon black, a crosslinking agent such as a glyoxal, a polyvalent isocyanate compound, a prepolymer of a urea resin or a melamine resin, etc. with a vinyl alcohol polymer composition. Can also.

【0042】なお、本発明のアルカリ電池セパレーター
フィルムに、本発明の効果が阻害されない範囲内であれ
ば、各種の添加剤を配合することもできる。このような
添加剤としては、酸化防止剤、可塑剤、熱安定剤、難燃
剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、着色剤、フィラ
ー等が挙げられ、具体的には、ビニルアルコール系重合
体組成物に添加することができるものとして前述したよ
うなものが挙げられる。
Various additives may be added to the alkaline battery separator film of the present invention as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of such additives include an antioxidant, a plasticizer, a heat stabilizer, a flame retardant, an ultraviolet absorber, an antistatic agent, a lubricant, a colorant, and a filler. The above-mentioned thing which can be added to a united composition is mentioned.

【0043】本発明のアルカリ電池セパレーターフィル
ムの厚みとしては、特に限定されるものではないが、1
〜3000μmが好ましく、10〜1000μmがより
好ましい。厚みが1μm未満では十分な電解液の保持性
を発現することができず、一方1000μmを超えると
性能斑が大きくなる。
The thickness of the alkaline battery separator film of the present invention is not particularly limited.
It is preferably from 3000 to 3000 m, more preferably from 10 to 1000 m. If the thickness is less than 1 μm, sufficient retention of the electrolyte cannot be exhibited, while if it exceeds 1000 μm, the performance unevenness increases.

【0044】ビニルアルコール系重合体組成物を調製す
る少なくとも途中以降の溶液状態で上記樹脂層形成成分
に塗布した後反応を追込む場合には、本発明を阻害しな
い範囲において、該途中以降の溶液に、界面活性剤、レ
ベリング剤、防黴剤、防腐剤等を添加しても良い。ま
た、本発明を阻害しない範囲において、反応途中に水を
添加することにより、塗工性が向上する。塗工液の溶液
濃度は特に制限はないが、全固形分濃度において0.1
〜50重量%の範囲内に調整されることが好ましい。濃
度が1重量%未満では乾燥負荷が大きくなり、50重量
%を越える場合は水溶液粘度が高くなり塗工性が低下す
る。上記反応溶液系の塗工時の温度は、20〜80℃が
好ましい。塗工方法は、特に限定されるものではない
が、グラビアロールコーティング法、リバースグラビア
コーティング法、リバースロールコーティング法、マイ
ヤーバーコーティング法、スプレー法コーティングが好
適に用いられる。上記塗工液を塗布した後の乾燥条件も
重要であり、蒸発速度2〜2000g/m 2・minで
乾燥することが好ましく、特に好ましい乾燥条件は蒸発
速度50〜500g/m2・minであるが、基本的に
はビニルアルコール系重合体組成物の調製の際の上記好
適条件に準拠することが最も好ましい。
Preparation of vinyl alcohol polymer composition
At least in the middle of the solution state
If the reaction is pursued after being applied to the
Within the range, a surfactant and a resin
A belling agent, a fungicide, a preservative, and the like may be added. Ma
Further, water is added during the reaction within a range not to impair the present invention.
The addition improves the coatability. Coating solution
The concentration is not particularly limited, but is 0.1% at the total solid concentration.
It is preferable that the content be adjusted within the range of 50% by weight. Dark
If the degree is less than 1% by weight, the drying load becomes large, and 50% by weight.
%, The viscosity of the aqueous solution increases and the coatability decreases.
You. The temperature during the application of the reaction solution system is 20 to 80 ° C.
preferable. Coating method is not particularly limited
But gravure roll coating method, reverse gravure
Coating method, reverse roll coating method,
Yerber coating and spray coating are preferred
Appropriately used. Drying conditions after applying the above coating liquid are also
Important, evaporation rate 2-2000 g / m Two・ In min
Drying is preferred, and particularly preferred drying conditions are evaporation.
Speed 50-500g / mTwo・ It is min, but basically
Are the above-mentioned favorable conditions in the preparation of the vinyl alcohol polymer composition.
Most preferably, it conforms to appropriate conditions.

【0045】ビニルアルコール系重合体組成を有する層
は、さらに電解液の保持性を高度に付与する目的で熱処
理する工程及び/又は紫外線や電子線を照射する工程が
好適に用いられる。具体的には、80℃以上の温度、好
ましくは120〜200℃の範囲内の温度で乾燥及び熱
処理を行う。被塗材が低軟化点を有する場合には、熱処
理の代わりに、紫外線(250nm)又は電子線(0.
1〜50メガラド)等の紫外線や電子線を照射すること
が好適に選択される。
The layer having a vinyl alcohol-based polymer composition is preferably subjected to a heat treatment step and / or a step of irradiating with ultraviolet rays or an electron beam for the purpose of imparting a high degree of retention of the electrolytic solution. Specifically, drying and heat treatment are performed at a temperature of 80 ° C. or higher, preferably in a range of 120 to 200 ° C. When the material to be coated has a low softening point, an ultraviolet ray (250 nm) or an electron beam (0.
Irradiation with ultraviolet rays or electron beams such as 1 to 50 megarads) is suitably selected.

【0046】[0046]

【実施例】以下、実施例により本発明の積層フィルムを
さらに具体的に説明するが、本発明はこれらにより制限
されるものではない。
EXAMPLES Hereinafter, the laminated film of the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited thereto.

【0047】なお、以下の実施例等における測定又は評
価は、次に示す方法(1)〜(6)で行った。
The measurement or evaluation in the following examples and the like was performed by the following methods (1) to (6).

【0048】(1)アシル基量:使用したカルボン酸ビ
ニル系重合体(ポリ酢酸ビニル、ポリプロピオン酸ビニ
ル、エチレン−酢酸ビニル共重合体等)及び最終的に得
られた組成物中の対応するビニルアルコール系重合体
(ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール
共重合体等)については、FT−IR(株式会社島津製
作所製「FTIR8200」)を用いて拡散反射法によ
り、アシル基(アセチル基又はプロピオニル基)を定量
分析した。反応途中のアシル基含有有機重合体について
は、液体状(ゾル状)、ゲル状又は固体状の反応系から
少量の試料を採取し、40℃で速やかに減圧乾燥した
後、同様にしてアシル基を定量分析した。なお、反応途
中の有機重合体及び最終的なビニルアルコール系重合体
におけるアシル基残存率(単位:モル%)は、これらの
アシル基量に基づいて算出した。
(1) Amount of acyl group: The vinyl carboxylate polymer used (polyvinyl acetate, polyvinyl propionate, ethylene-vinyl acetate copolymer, etc.) and the corresponding amount in the finally obtained composition For vinyl alcohol-based polymers (polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl alcohol copolymer, etc.), an acyl group (acetyl group or propionyl group) is obtained by a diffusion reflection method using FT-IR (“FTIR8200” manufactured by Shimadzu Corporation). ) Was quantitatively analyzed. For the acyl group-containing organic polymer in the course of the reaction, a small amount of a sample is collected from a liquid (sol), gel or solid reaction system, dried quickly at 40 ° C. under reduced pressure, and then, similarly. Was quantitatively analyzed. The residual ratio of acyl groups (unit: mol%) in the organic polymer during the reaction and the final vinyl alcohol-based polymer was calculated based on the amounts of these acyl groups.

【0049】(2)フィルム厚み:フィルムの厚みは、
厚み計で5箇所測定しその平均値とした。
(2) Film thickness:
The thickness was measured at five places and the average value was obtained.

【0050】(3)引張強度:フィルムの引張強度は、
フィルムを65%RHで調湿した後、チャック間幅50
mm、引張速度500mm/minでオートグラフで引
張伸度を測定し、その最高強度を測定した。
(3) Tensile strength: The tensile strength of the film is
After the film is conditioned at 65% RH, the width between chucks is 50
mm, the tensile elongation was measured by an autograph at a tensile speed of 500 mm / min, and the maximum strength was measured.

【0051】(4)膨潤度:膨潤度はフィルムを40%
KOH水溶液に30分間浸漬し、浸漬前後のフィルムの
厚みをフィルム厚み計で測定し、次式で膨潤度を求め
た。 膨潤度(%)=(浸漬後の厚さ−浸漬前の厚さ)/浸漬
前の厚さ×100 該膨潤度が5%未満の場合は「特に良好(◎)」、5%
以上10%未満の場合は「良好(○)」、10%以上2
0%未満の場合は「やや不良(△)」、20%以上の場
合は「不良(×)」と評価した。
(4) Swelling degree: The swelling degree of the film was 40%.
The film was immersed in a KOH aqueous solution for 30 minutes, the thickness of the film before and after immersion was measured with a film thickness meter, and the degree of swelling was determined by the following equation. Swelling degree (%) = (thickness after immersion−thickness before immersion) / thickness before immersion × 100 When the swelling degree is less than 5%, “particularly good (()”, 5%
In the case of not less than 10%, “good (○)”, 10% or more 2
When it was less than 0%, it was evaluated as "slightly poor (△)", and when it was 20% or more, it was evaluated as "bad (x)".

【0052】(5)電気抵抗:電気抵抗は3mmの間隔
で平行した白金電極の間にフィルムを挿入し、この挿入
に伴う電極間の電気抵抗の増加をフィルムの電気抵抗と
した。電極液として40%KOH水溶液を使用して、電
極間の電気抵抗は1000Hzの周波数でESRメータ
ーを用いて測定した。
(5) Electric resistance: The electric resistance was measured by inserting a film between platinum electrodes parallel to each other at an interval of 3 mm, and the increase in electric resistance between the electrodes accompanying the insertion was defined as the electric resistance of the film. A 40% KOH aqueous solution was used as an electrode solution, and the electric resistance between the electrodes was measured using an ESR meter at a frequency of 1000 Hz.

【0053】(6)電池放電特性:得られたセパレータ
ー用フィルムを用いて、低水銀化亜鉛活性物質を使用し
たアルカリマンガン電池(LR−6)を試作して、75
Ωで100時間の放電試験を実施し、試験前後の電池の
放電圧を測定した。
(6) Battery discharge characteristics: Using the obtained separator film, an alkaline manganese battery (LR-6) using a zinc mercury-reduced active material was prototyped, and the battery was discharged for 75 days.
A discharge test was performed at Ω for 100 hours, and the discharge voltage of the battery before and after the test was measured.

【0054】<実施例1>重合度1700のポリ酢酸ビ
ニル18.5重量部をメタノール200重量部に溶解さ
せた後、テトラメトキシシラン1.26重量部、蒸留水
0.5重量部及び1N(規定)−塩酸1.0重量部を加え
てゾルを調製し、これを攪拌しながら60℃で4時間反
応を行った。得られたゾルを平底のポリテトラフルオロ
エチレン(デュポン製「テフロン」)製容器に移し替
え、次いで容器の上部開放部分をポリ塩化ビニリデンフ
ィルム(旭化成工業製「サランラップ」)で被覆し、6
0℃でさらに4時間反応させた。その後、被覆フィルム
面積基準で開孔率1%になるように被覆フィルムに針で
穴を開けて、60℃でさらに4時間反応を続けた。次い
で系内の有機重合体におけるアシル基残存率(本実施例
ではアセチル基残存率)が60モル%になったところ
で、反応系内を減圧系(圧力:100mmHg)に移行
し、反応系中のカルボン酸系化合物(本実施例では、酢
酸系化合物)存在量が上記式(I)を満足するよう制御
しながら60℃で反応を行った。4時間後、圧力を20
mmHgに変更し、40℃で4時間反応を続けた。最終
的なアシル基残存率は1モル%以下であった。このよう
にして、ビニルアルコール系重合体/シリカ複合体から
なる無色透明な単層フィルムを得た。得られた単層フィ
ルムを150℃で10分間熱処理を行ない、セパレータ
ー用フィルムを作成し、所定の方法でセパレーター用フ
ィルムの厚み引張強度、膨潤度、電気抵抗及び電池放電
特性を評価した結果を表1に示す。
Example 1 18.5 parts by weight of polyvinyl acetate having a polymerization degree of 1700 was dissolved in 200 parts by weight of methanol, and then 1.26 parts by weight of tetramethoxysilane, 0.5 parts by weight of distilled water and 1N ( (Regulation)-A sol was prepared by adding 1.0 part by weight of hydrochloric acid, and the mixture was reacted at 60 ° C for 4 hours while stirring. The obtained sol was transferred to a flat-bottomed container made of polytetrafluoroethylene ("Teflon" manufactured by DuPont), and the upper open portion of the container was covered with a polyvinylidene chloride film ("Saran Wrap" manufactured by Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd.).
The reaction was further performed at 0 ° C. for 4 hours. Thereafter, a hole was formed in the coated film with a needle so that the porosity was 1% based on the area of the coated film, and the reaction was continued at 60 ° C. for 4 hours. Next, when the residual ratio of the acyl group (residual ratio of acetyl group in this example) in the organic polymer in the system reached 60 mol%, the inside of the reaction system was transferred to a reduced pressure system (pressure: 100 mmHg), The reaction was carried out at 60 ° C. while controlling the amount of the carboxylic acid-based compound (acetic acid-based compound in this example) to satisfy the above formula (I). After 4 hours, the pressure was increased to 20
The pressure was changed to mmHg, and the reaction was continued at 40 ° C. for 4 hours. The final acyl group residual ratio was 1 mol% or less. Thus, a colorless and transparent single-layer film composed of the vinyl alcohol-based polymer / silica composite was obtained. The obtained monolayer film was subjected to a heat treatment at 150 ° C. for 10 minutes to prepare a separator film, and the results of evaluating the thickness tensile strength, swelling degree, electric resistance and battery discharge characteristics of the separator film by a predetermined method are shown in the table below. It is shown in FIG.

【0055】<実施例2〜4>実施例1において、ポリ
酢酸ビニル18.5重量部とテトラメトキシシラン1.2
6重量部との組合わせを、ポリ酢酸ビニル17.5重量
部とテトラメトキシシラン2.5重量部との組合わせ
(実施例2)、ポリ酢酸ビニル17.5重量部とテトラ
エトキシシラン3.4重量部との組合わせ(実施例3)
及びエチレン単位含有率44モル%のエチレン−酢酸ビ
ニル共重合体11.4重量部とテトラメトキシシラン7.
6重量部との組合わせ(実施例4)に変更した以外は同
様に反応を行うことによって、ビニルアルコール系重合
体/シリカ複合体からなる無色透明なセパレーター用フ
ィルムを作成した。ただし、反応中におけるカルボン酸
系化合物存在量の推移は表1に示すとおりであった。得
られたセパレーター用フィルムを、所定の方法でセパレ
ーター用フィルムの厚み、引張強度、膨潤度、電気抵抗
及び電池放電特性を評価した結果を表1に併せ示す。
<Examples 2 to 4> In Example 1, 18.5 parts by weight of polyvinyl acetate and 1.2 parts by weight of tetramethoxysilane were used.
The combination of 6 parts by weight was combined with 17.5 parts by weight of polyvinyl acetate and 2.5 parts by weight of tetramethoxysilane (Example 2), the combination of 17.5 parts by weight of polyvinyl acetate and 3. Combination with 4 parts by weight (Example 3)
And 11.4 parts by weight of an ethylene-vinyl acetate copolymer having an ethylene unit content of 44 mol% and tetramethoxysilane 7.
A colorless and transparent separator film comprising a vinyl alcohol-based polymer / silica composite was prepared by performing the same reaction except that the combination was changed to 6 parts by weight (Example 4). However, the transition of the amount of the carboxylic acid compound during the reaction was as shown in Table 1. Table 1 also shows the results of evaluating the thickness, tensile strength, swelling degree, electric resistance, and battery discharge characteristics of the obtained separator film by a predetermined method.

【0056】<比較例1>市販のポリビニルアルコール
(株式会社クラレ製、商品名:PVA−117H)を水
溶液として、70℃の熱ロールへ流延し、透明なフィル
ムを得た。得られたフィルムを150℃の乾燥器内で1
0分間熱処理を施し、無色透明なセパレーター用フィル
ムを作成した。得られたセパレーター用フィルムを、所
定の方法でセパレーター用フィルムの厚み引張強度、膨
潤度、電気抵抗及び電池放電特性を評価した結果を表1
に示す。
Comparative Example 1 A commercially available polyvinyl alcohol (manufactured by Kuraray Co., Ltd., trade name: PVA-117H) was used as an aqueous solution and cast on a hot roll at 70 ° C. to obtain a transparent film. The obtained film is dried in a dryer at 150 ° C. for 1 hour.
Heat treatment was performed for 0 minutes to produce a colorless and transparent film for a separator. Table 1 shows the evaluation results of the obtained separator films in terms of thickness tensile strength, swelling degree, electric resistance and battery discharge characteristics of the separator films by a predetermined method.
Shown in

【0057】[0057]

【表1】 [Table 1]

【0058】なお、表1中における、「金属アルコキシ
ド系成分割合」とは、使用したシリコンアルコキシド等
の金属アルコキシド又はそのオリゴマー中の金属原子量
を、使用したカルボン酸ビニル系重合体中のカルボン酸
ビニル単位に由来するアシル基100モル当たりのモル
数で表わしたものである。
The "metal alkoxide-based component ratio" in Table 1 means that the amount of metal atoms in a metal alkoxide such as a silicon alkoxide used or an oligomer thereof is determined by using a vinyl carboxylate in a vinyl carboxylate polymer used. It is represented by the number of moles per 100 moles of the acyl group derived from the unit.

【0059】上記表1によると、本発明に従う実施例1
〜4によれば、膨潤度および電気抵抗は小さく、100
時間の放電試験でも一定の放電圧を示し、電池の内部短
絡が生じない優れた物性を有するセパレーター用フィル
ムが得られることがわかる。一方、市販のポリビニルア
ルコールを用いた場合(比較例1)では、電気抵抗は小
さいが膨潤度が非常に大きく、100時間の放電試験に
おいてフィルムの部分的な劣化が起きており、試験後の
放電圧は低いものになっている。これはフィルムの劣化
により電池が内部短絡を起こしていると考えられる。
According to the above Table 1, the first embodiment according to the present invention is shown.
According to ~ 4, the degree of swelling and the electric resistance are small,
It can be seen that a constant discharge voltage is exhibited even in a time-discharge test, and a separator film having excellent physical properties that does not cause internal short circuit of the battery can be obtained. On the other hand, when a commercially available polyvinyl alcohol was used (Comparative Example 1), the electrical resistance was small but the degree of swelling was very large, and partial degradation of the film occurred in a 100-hour discharge test. The voltage is low. This is considered to be due to internal short circuit of the battery due to deterioration of the film.

【0060】[0060]

【発明の効果】本発明にかかるアルカリ電池用セパレー
ターフィルムは、アルカリ水溶液に対する膨潤度が抑え
られ、長時間の使用にも耐える耐久性を有する。また従
来の合成繊維とセルロース繊維の混抄によるセパレータ
ー紙は繊維間の孔径が大きく電池内部の両極の活性物質
を完全に分離することが困難で内部短絡を生じるという
問題点を有していたが、本発明のフィルムはアルカリ水
溶液によりある程度の膨潤をしている場合でも強いフィ
ルム物性を持ち、内部短絡のない優れた性能を与えるも
のである。またフィルムであるため電池内部の容積が小
さく、電池容量を大きくすることができる。
The separator film for an alkaline battery according to the present invention has a reduced degree of swelling in an alkaline aqueous solution and has a durability that can withstand long-term use. In addition, the separator paper formed by mixing conventional synthetic fibers and cellulose fibers has a problem that the pore diameter between the fibers is large and it is difficult to completely separate the active substances of both electrodes inside the battery, thereby causing an internal short circuit. The film of the present invention has strong film properties even when swelled to some extent by an alkaline aqueous solution, and provides excellent performance without internal short circuit. Further, since the film is a film, the volume inside the battery is small, and the battery capacity can be increased.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 29/04 C08L 29/04 A D 83/02 83/02 85/00 85/00 Fターム(参考) 4F071 AA28 AA29 AA66 AA68 AA78 AC05 AC16 AF39 AF57 AH15 BC01 4J002 BE02W BE021 CP02X CQ03X EC076 EX036 GQ01 4J100 AD02P AG04P AG04Q AG06P AG06Q BA03H CA01 CA04 CA05 CA31 HA09 HE00 HE14 JA44 5H021 BB09 BB13 CC08 EE00 EE05 EE15 EE33 HH01 ──────────────────────────────────────────────────の Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (reference) C08L 29/04 C08L 29/04 AD 83/02 83/02 85/00 85/00 F-term (reference) 4F071 AA28 AA29 AA66 AA68 AA78 AC05 AC16 AF39 AF57 AH15 BC01 4J002 BE02W BE021 CP02X CQ03X EC076 EX036 GQ01 4J100 AD02P AG04P AG04Q AG06P AG06Q BA03H CA01 CA04 CA05 CA31 HA09 HE00 HE14 EB09H01 EE44 JAH 5H02 EB01

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ビニルアルコール系重合体組成物からな
るフィルムからなるアルカリ電池セパレーター用フィル
ムあって、該ビニルアルコール系重合体組成物が、ビニ
ルアルコール系重合体および、金属アルコキシド又は該
オリゴマーの重縮合反応により得られる金属酸化物を含
有してなる組成物であることを特徴とするアルカリ電池
セパレーター用フィルム。
1. A film for an alkaline battery separator comprising a film comprising a vinyl alcohol-based polymer composition, wherein the vinyl alcohol-based polymer composition is a polycondensation of a vinyl alcohol-based polymer and a metal alkoxide or an oligomer thereof. A film for an alkaline battery separator, which is a composition containing a metal oxide obtained by the reaction.
【請求項2】 ビニルアルコール系重合体組成物が、金
属アルコキシド又はそのオリゴマーの重縮合反応とカル
ボン酸ビニル系重合体のけん化反応により調製される組
成物であることを特徴とする請求項1に記載のアルカリ
電池セパレーターフィルム。
2. The composition according to claim 1, wherein the vinyl alcohol polymer composition is a composition prepared by a polycondensation reaction of a metal alkoxide or an oligomer thereof and a saponification reaction of a vinyl carboxylate polymer. The alkaline battery separator film according to the above.
【請求項3】 ビニルアルコール系重合体組成物が、 (1)金属アルコキシド又はそのオリゴマー、カルボン
酸ビニル系重合体及び有機溶剤を含有する溶液を用い
て、有機溶剤を包含する低沸点物を除去しながら、同一
反応系中において該金属アルコキシド又は該オリゴマー
の重縮合反応と該カルボン酸ビニル系重合体のけん化反
応とを並行的に行うことにより得られる金属酸化物及び
ビニルアルコール系重合体からなり、且つ、 (2)該金属アルコキシド又は該オリゴマーを、該カル
ボン酸ビニル系重合体中のカルボン酸ビニル単位に由来
するアシル基100モルに対し該金属アルコキシド又は
該オリゴマー中の金属原子が0.01〜100モルの範
囲内となるような割合で使用して調製される組成物であ
ることを特徴とする請求項2に記載のアルカリ電池セパ
レーターフィルム。
3. A vinyl alcohol polymer composition comprising: (1) using a solution containing a metal alkoxide or an oligomer thereof, a vinyl carboxylate polymer and an organic solvent to remove low boiling substances including an organic solvent; A metal oxide and a vinyl alcohol polymer obtained by performing a polycondensation reaction of the metal alkoxide or the oligomer and a saponification reaction of the vinyl carboxylate polymer in the same reaction system in parallel. And (2) the metal alkoxide or the oligomer is prepared such that the metal atom in the metal alkoxide or the oligomer is 0.01 to 100 mol of the acyl group derived from the vinyl carboxylate unit in the vinyl carboxylate-based polymer. The composition according to claim 2, wherein the composition is prepared by using the composition in such a ratio as to be within a range of 100 mol. Alkaline battery separator film.
【請求項4】 ビニルアルコール系重合体組成物が、反
応系中の有機重合体における上記カルボン酸ビニル系重
合体中のカルボン酸ビニル単位に由来するアシル基の残
存率が10モル%以下の段階に至るまで反応を継続させ
たものである請求項2または3に記載のアルカリ電池セ
パレーター用フィルム。
4. A vinyl alcohol-based polymer composition wherein the residual ratio of acyl groups derived from vinyl carboxylate units in the vinyl carboxylate polymer in the organic polymer in the reaction system is 10 mol% or less. The film for an alkaline battery separator according to claim 2 or 3, wherein the reaction is continued until the reaction reaches.
JP2000105081A 2000-04-06 2000-04-06 Film for alkaline battery separator Pending JP2001291504A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000105081A JP2001291504A (en) 2000-04-06 2000-04-06 Film for alkaline battery separator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000105081A JP2001291504A (en) 2000-04-06 2000-04-06 Film for alkaline battery separator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001291504A true JP2001291504A (en) 2001-10-19

Family

ID=18618511

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000105081A Pending JP2001291504A (en) 2000-04-06 2000-04-06 Film for alkaline battery separator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001291504A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005020350A1 (en) * 2003-08-26 2005-03-03 Nitto Denko Corporation Reactive polymer-supporting porous film for battery separator and use thereof

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005020350A1 (en) * 2003-08-26 2005-03-03 Nitto Denko Corporation Reactive polymer-supporting porous film for battery separator and use thereof
JP2005100951A (en) * 2003-08-26 2005-04-14 Nitto Denko Corp Porous film carrying reactive polymer for battery separator, and manufacturing method of battery using the same
JP4662533B2 (en) * 2003-08-26 2011-03-30 日東電工株式会社 Reactive polymer-supported porous film for battery separator and battery manufacturing method using the same
US8062387B2 (en) 2003-08-26 2011-11-22 Nitto Denko Corporation Reactive polymer-supporting porous film for battery separator and use thereof
US8277897B2 (en) 2003-08-26 2012-10-02 Nitto Denko Corporation Reactive polymer-supporting porous film for battery separator and use thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103515564B (en) A kind of composite diaphragm and preparation method thereof
JP5928464B2 (en) Porous membrane for secondary battery, separator for secondary battery, and secondary battery
JP6814816B2 (en) Multi-core-monoshell gel polymer coated separator and its manufacturing method and use
TW201206708A (en) Pore-protected multi-layered composite separator and the method for manufacturing the same
CN106543606A (en) High energy storage density polymer composite dielectrics and preparation method thereof
WO2017169848A1 (en) Porous sheet
WO2006075728A1 (en) Porous film carrying reactive polymer for separator for use in cell
EP1176155A1 (en) Process for producing vinyl alcohol polymer compositions
JP4448310B2 (en) Polyester resin composition
JPWO2004084245A1 (en) Binder composition for electric double layer capacitor electrode
TW200914511A (en) Process for producing porous film
KR20180116083A (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery insulating porous layer
KR20180116079A (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery insulating porous layer
JP2001291504A (en) Film for alkaline battery separator
JP2016194186A (en) Porous sheet
EP3789106A1 (en) Cross-linked polyolefin separator and manufacturing method therefor
JP2016182816A (en) Laminate and method for producing the same
JP2018087400A (en) Nonwoven fabric and its manufacturing method
JP2001287444A (en) Recording sheet
JP7078902B2 (en) Air electrode catalyst layer
JP2022545812A (en) Composite separation membrane for lithium secondary battery and manufacturing method thereof
JP3992827B2 (en) Membrane manufacturing method
JP2002301793A (en) Barrier laminated film and method for manufacturing the same
JP4278397B2 (en) Gas barrier composition and gas barrier film using the same
JP4931436B2 (en) Battery separator and alkaline battery