JP5698067B2 - Thickener for alkaline batteries - Google Patents

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  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Description

本発明は、アルカリ電池用増粘剤、この増粘剤を含有してなるアルカリ電池負極組成物及びこの負極組成物を用いたアルカリ電池に関する。   The present invention relates to a thickener for an alkaline battery, an alkaline battery negative electrode composition containing the thickener, and an alkaline battery using the negative electrode composition.

従来、アルカリ電池は、負極、正極剤、負極と正極を隔てるセパレーター及びこれらを収納する収納缶から構成され、負極組成物としては、高濃度のアルカリ電解液(高濃度の水酸化カリウム水溶液、および必要により酸化亜鉛等を含有させたもの)と亜鉛粉末及び/又は亜鉛合金粉末等とを含有する組成物が使用されている。
ところが、該組成物は曳糸性が大きく取り扱いにくいこと、組成物中における亜鉛粉末及び/又は亜鉛合金粉末等が沈降しやすいこと、電池から液漏れしやすいこと等、種々の問題がある。そこでこれらを解決し、電池の生産性の向上を図ることを目的に、ポリ(メタ)アクリル酸(塩)を架橋剤で不溶化した吸水性樹脂等の増粘剤を該組成物に加えたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
Conventionally, an alkaline battery is composed of a negative electrode, a positive electrode agent, a separator that separates the negative electrode from the positive electrode, and a storage can that stores them. As the negative electrode composition, a high-concentration alkaline electrolyte (a high-concentration potassium hydroxide aqueous solution, and A composition containing zinc oxide or the like if necessary) and zinc powder and / or zinc alloy powder is used.
However, the composition has various problems such as high spinnability and difficulty in handling, easy precipitation of zinc powder and / or zinc alloy powder in the composition, and easy leakage of liquid from the battery. Therefore, for the purpose of solving these problems and improving battery productivity, a thickener such as a water absorbent resin in which poly (meth) acrylic acid (salt) is insolubilized with a crosslinking agent is added to the composition. Has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特開2008−34379号公報JP 2008-34379 A

しかしながら、これら吸水性樹脂等の増粘剤を加えた上記組成物は、過度な増粘により収納缶に注入しにくい、アルカリ電解液に起因する曳糸性が残る等の理由で、電池製造工程において生産効率が悪いという問題がある。また、該負極組成物のアルカリ電解液の保持性(アルカリ電解液が分離することなく該組成物中に安定して均一に存在する性質)が不十分である問題がある。さらに、負極組成物の亜鉛粉末及び/又は亜鉛合金粉末の分散安定性が不十分である問題がある。これらの問題を解決できる増粘剤及び負極組成物の開発が切望されている。
本発明の目的は、亜鉛粉末及び/又は亜鉛合金粉末の分散安定性が良好で、負極容器への注入性が良好で、曳糸性がなく、アルカリ電解液の保持性に優れた負極組成物及び長期放電特性に優れ(放電量が多く放電時間が長い)、耐振動衝撃性に優れるアルカリ電池を与えるアルカリ電池用増粘剤、この増粘剤を含有してなる負極組成物及びこの負極組成物を用いたアルカリ電池を提供することにある。
However, the above-mentioned composition to which a thickener such as a water absorbent resin is added is difficult to be poured into the storage can due to excessive thickening, and the spinnability resulting from the alkaline electrolyte remains, and the battery manufacturing process. However, there is a problem that production efficiency is poor. In addition, there is a problem that the retention property of the alkaline electrolyte of the negative electrode composition (the property that the alkaline electrolyte is stably and uniformly present in the composition without separation) is insufficient. Furthermore, there is a problem that the dispersion stability of the zinc powder and / or zinc alloy powder of the negative electrode composition is insufficient. Development of a thickener and a negative electrode composition that can solve these problems is eagerly desired.
An object of the present invention is a negative electrode composition having good dispersion stability of zinc powder and / or zinc alloy powder, good injectability into a negative electrode container, no spinnability, and excellent alkaline electrolyte retention. And a long-term discharge characteristic (a large discharge amount and a long discharge time), a thickener for an alkaline battery that gives an alkaline battery excellent in vibration shock resistance, a negative electrode composition containing the thickener, and the negative electrode composition An object of the present invention is to provide an alkaline battery using an object.

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、本発明に到達した。すなわち、本発明は、下記エチレン性不飽和モノマー(a1)及び/又は下記エチレン性不飽和モノマー(a2)並びに下記エチレン性不飽和モノマー(a3)を必須構成単位とする重合体(A)を含有し、下記要件(1)及び(2)を満足するアルカリ電池用増粘剤。
エチレン性不飽和モノマー(a1):カルボキシル基、スルホ基及びリン酸基からなる群から選ばれる少なくとも1種のアニオン基を有するエチレン性不飽和モノマー。
エチレン性不飽和モノマー(a2):(a1)とアルカリ金属及び/又はオニウムのカチオンとの塩。
エチレン性不飽和モノマー(a3):(a1)と2価以上の金属イオン(b)との塩。
要件(1):下記数式(1)により求められる(A)中のモル比(Q)が0.0001〜1である。
モル比(Q)=Σ(Ta×Ua)/S (1)
[数式(1)中、Sは(a1)、(a2)及び(a3)のアニオン基及びアニオン塩基の合計モル数、Taは(A)中の各金属イオン(b)のモル数、Uaは各金属イオン(b)のイオン価数を表す。]
要件(2):アルカリ電池用増粘剤と40重量%水酸化カリウム水溶液を重量比1/99で1時間撹拌混合し、40℃で24時間静置した後の混合液の25℃における粘度(V1)が50〜5,000mPa・sである。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have reached the present invention. That is, this invention contains the polymer (A) which has the following ethylenically unsaturated monomer (a1) and / or the following ethylenically unsaturated monomer (a2), and the following ethylenically unsaturated monomer (a3) as an essential structural unit. And the thickener for alkaline batteries which satisfies the following requirements (1) and (2).
Ethylenically unsaturated monomer (a1): An ethylenically unsaturated monomer having at least one anionic group selected from the group consisting of a carboxyl group, a sulfo group and a phosphate group.
Ethylenically unsaturated monomer (a2): a salt of (a1) and an alkali metal and / or onium cation.
Ethylenically unsaturated monomer (a3): a salt of (a1) and a divalent or higher valent metal ion (b).
Requirement (1): The molar ratio (Q) in (A) determined by the following mathematical formula (1) is 0.0001-1.
Molar ratio (Q) = Σ (Ta × Ua) / S (1)
[In Formula (1), S is the total number of moles of anion groups and anion bases of (a1), (a2) and (a3), Ta is the number of moles of each metal ion (b) in (A), and Ua is It represents the ionic valence of each metal ion (b). ]
Requirement (2): The viscosity at 25 ° C. of the mixed solution after the thickener for alkaline battery and the 40 wt% potassium hydroxide aqueous solution are stirred and mixed at a weight ratio of 1/99 for 1 hour and left to stand at 40 ° C. for 24 hours ( V1) is 50 to 5,000 mPa · s.

また、本発明のアルカリ電池負極組成物は、アルカリ電解液、亜鉛粉末及び/又は亜鉛合金粉末並びに本発明の増粘剤を含有してなるアルカリ電池負極組成物である。
さらに、本発明のアルカリ電池は、本発明の負極組成物を負極容器に充填してなる負極、正極剤、該負極と正極剤を隔てるセパレーターおよび集電棒が、これらの収納缶中に封入されてなるアルカリ電池である。
Moreover, the alkaline battery negative electrode composition of the present invention is an alkaline battery negative electrode composition comprising an alkaline electrolyte, zinc powder and / or zinc alloy powder and the thickener of the present invention.
Furthermore, the alkaline battery of the present invention includes a negative electrode formed by filling the negative electrode composition of the present invention in a negative electrode container, a positive electrode agent, a separator separating the negative electrode and the positive electrode agent, and a current collecting rod enclosed in these storage cans. It is an alkaline battery.

本発明の増粘剤を、アルカリ電池用増粘剤として使用した場合、下記の効果を奏する。
(1)亜鉛粉末及び/又は亜鉛合金粉末の分散安定性に優れる。
(2)収納缶への注入性が良好で、曳糸性がなく生産効率に優れる。
(3)アルカリ電解液の保持性に優れる。
(4)長期放電特性(放電量及び放電時間)及び耐振動衝撃性に優れる。
When the thickener of the present invention is used as a thickener for alkaline batteries, the following effects are exhibited.
(1) Excellent dispersion stability of zinc powder and / or zinc alloy powder.
(2) Good injectability into storage cans, no stringiness and excellent production efficiency.
(3) Excellent retention of alkaline electrolyte.
(4) Excellent long-term discharge characteristics (discharge amount and discharge time) and vibration shock resistance.

[重合体(A)]
本発明における重合体(A)は、下記エチレン性不飽和モノマー(a1)及び/又は下記エチレン性不飽和モノマー(a2)並びに下記エチレン性不飽和モノマー(a3)を必須構成単位とするものである。
エチレン性不飽和モノマー(a1):カルボキシル基、スルホ基及びリン酸基からなる群から選ばれる少なくとも1種のアニオン基を有するエチレン性不飽和モノマー。
エチレン性不飽和モノマー(a2):(a1)とアルカリ金属及び/又はオニウムのカチオンとの塩。
エチレン性不飽和モノマー(a3):(a1)と2価以上の金属イオン(b)との塩。
[Polymer (A)]
The polymer (A) in the present invention comprises the following ethylenically unsaturated monomer (a1) and / or the following ethylenically unsaturated monomer (a2) and the following ethylenically unsaturated monomer (a3) as essential constituent units. .
Ethylenically unsaturated monomer (a1): An ethylenically unsaturated monomer having at least one anionic group selected from the group consisting of a carboxyl group, a sulfo group and a phosphate group.
Ethylenically unsaturated monomer (a2): a salt of (a1) and an alkali metal and / or onium cation.
Ethylenically unsaturated monomer (a3): a salt of (a1) and a divalent or higher valent metal ion (b).

(a1)としては、特開2005−075982号公報に記載のアニオン性ビニルモノマー(カルボキシル基、スルホ基及びリン酸基からなる群から選ばれる少なくとも1種の基を有するビニルモノマー)が挙げられる。   Examples of (a1) include anionic vinyl monomers (vinyl monomers having at least one group selected from the group consisting of a carboxyl group, a sulfo group, and a phosphate group) described in JP-A-2005-075982.

カルボキシル基を有するビニルモノマー(a11)としては、例えば、不飽和カルボン酸〔モノカルボン酸[炭素数(以下Cと略記)3〜10、例えば(メタ)アクリル酸、クロトン酸、桂皮酸];不飽和ジカルボン酸(C4〜30、例えばマレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸);不飽和ジカルボン酸のモノアルキル(C1〜8)エステル(C5〜30、例えばマレイン酸モノブチルエステル、フマル酸モノブチルエステル、マレイン酸エチルカルビトールモノエステル、フマル酸のエチルカルビトールモノエステル、シトラコン酸モノブチルエステル、イタコン酸グリコールモノエステル)等〕及びこれらの混合物等が挙げられる。
なお、本発明において、(メタ)アクリル酸とはアクリル酸及び/又はメタクリル酸を意味し、「・・・酸(塩)」とは「・・・酸」及び/又は「・・・酸塩」を意味する。
Examples of the vinyl monomer having a carboxyl group (a11) include unsaturated carboxylic acid [monocarboxylic acid [carbon number (hereinafter abbreviated as C) 3 to 10, for example, (meth) acrylic acid, crotonic acid, cinnamic acid]; Saturated dicarboxylic acids (C4-30, such as maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid); monoalkyl (C1-8) esters of unsaturated dicarboxylic acids (C5-30, such as maleic acid monobutyl ester, fumaric acid mono Butyl ester, ethyl carbitol maleate monoester, ethyl carbitol monoester of fumaric acid, citraconic acid monobutyl ester, itaconic acid glycol monoester) and the like, and mixtures thereof.
In the present invention, (meth) acrylic acid means acrylic acid and / or methacrylic acid, and "... acid (salt)" means "... acid" and / or "... acid salt". "Means.

スルホ基を有するビニルモノマー(a12)としては、例えば、脂肪族及び芳香族ビニルスルホン酸[C2〜30、例えばビニルスルホン酸、(メタ)アリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、α−メチルスチレンスルホン酸];(メタ)アクリロキシアルキルスルホン酸[C4〜30、例えば(メタ)アクリロキシプロピルスルホン酸、2−ヒドロキシ−3−(メタ)アクリロキシプロピルスルホン酸、2−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2−ジメチルエタンスルホン酸、3−(メタ)アクリロキシエタンスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミノ−2−メチルプロパンスルホン酸、3−(メタ)アクリルアミノ−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸];アルキル(C3〜18)(メタ)アリルスルホコハク酸エステル[C10〜24、例えばプロピル(メタ)アリルスルホコハク酸エステル]及びこれらの混合物等が挙げられる。   Examples of the vinyl monomer (a12) having a sulfo group include aliphatic and aromatic vinyl sulfonic acids [C2-30, such as vinyl sulfonic acid, (meth) allyl sulfonic acid, styrene sulfonic acid, α-methylstyrene sulfonic acid]. ; (Meth) acryloxyalkylsulfonic acid [C4-30, such as (meth) acryloxypropylsulfonic acid, 2-hydroxy-3- (meth) acryloxypropylsulfonic acid, 2- (meth) acryloylamino-2,2 -Dimethylethanesulfonic acid, 3- (meth) acryloxyethanesulfonic acid, 2- (meth) acrylamino-2-methylpropanesulfonic acid, 3- (meth) acrylamino-2-hydroxypropanesulfonic acid]; alkyl ( C3-18) (meth) allylsulfosuccinate [C10-24 For example propyl (meth) allyl sulfosuccinate], and mixtures thereof.

リン酸基を有するビニルモノマー(a13)としては、例えば、(メタ)アクリロキシアルカン(アルカンはC2〜6)ホスホン酸[2−(メタ)アクリロキシエタンホスホン酸等]及びこれらの混合物等が挙げられる。   Examples of the vinyl monomer (a13) having a phosphoric acid group include (meth) acryloxyalkane (alkane is C2-6) phosphonic acid [2- (meth) acryloxyethanephosphonic acid and the like] and mixtures thereof. It is done.

これら(a1)のうち、アルカリ電池の放電特性等の観点から、C3〜30の不飽和カルボン酸が好ましく、特に好ましいのは不飽和モノカルボン酸、最も好ましいのは(メタ)アクリル酸である。   Among these (a1), from the viewpoint of discharge characteristics of an alkaline battery, C3-30 unsaturated carboxylic acid is preferable, unsaturated monocarboxylic acid is particularly preferable, and (meth) acrylic acid is most preferable.

エチレン性不飽和モノマー(a2)は、(a1)とアルカリ金属及び/又はオニウムのカチオンとの塩である。
アルカリ金属のカチオンとしては、例えば、Na+、K+等が挙げられる。
オニウムとしては、特開2003−251178号公報、特開2005−95357号公報等に記載されているもの等が挙げられ、オニウムカチオンとしては第4級アンモニウムカチオン(I)、第3級ホスホニウムカチオン(II)、第4級ホスホニウムカチオン(III)、第3級オキソニウムカチオン(IV)、アルキルピリジニウムカチオン(V)、上記(I)を除くアンモニウムカチオン(VI){第1級、第2級、第3級アンモニウムカチオンが含まれ、例えば、C1〜10のアミン(メチルアミン、ジメチルアミン等)にプロトンが付加したもの等}等が挙げられる(以下カチオンという用語は省略)。
本発明においては、これらのカチオンを2種以上を使用してもいい。
上記カチオンのうち、アルカリ電池の放電特性等の観点から、アルカリ金属のカチオンが好ましく、さらに好ましくはNa+、K+である。
また、(a2)のうち、アルカリ電池の放電特性等の観点から、C3〜30の不飽和カルボン酸塩が好ましく、さらに好ましいのは不飽和モノカルボン酸塩、特に好ましいのは(メタ)アクリル酸塩、最も好ましいのは(メタ)アクリル酸ナトリウム及び(メタ)アクリル酸カリウムである。
The ethylenically unsaturated monomer (a2) is a salt of (a1) and an alkali metal and / or onium cation.
Examples of the alkali metal cation include Na + and K + .
Examples of onium include those described in JP-A Nos. 2003-251178 and 2005-95357, and examples of onium cations include quaternary ammonium cations (I) and tertiary phosphonium cations ( II), quaternary phosphonium cation (III), tertiary oxonium cation (IV), alkylpyridinium cation (V), ammonium cation (VI) excluding (I) above {primary, secondary, primary A tertiary ammonium cation, for example, a C1-10 amine (methylamine, dimethylamine, etc.) with a proton added}, etc. (hereinafter the term cation is omitted).
In the present invention, two or more of these cations may be used.
Among the above cations, alkali metal cations are preferable from the viewpoint of discharge characteristics of an alkaline battery, and Na + and K + are more preferable.
Among (a2), from the viewpoint of discharge characteristics of alkaline batteries, C3-30 unsaturated carboxylates are preferred, unsaturated monocarboxylates are more preferred, and (meth) acrylic acid is particularly preferred. Salts, most preferred are sodium (meth) acrylate and potassium (meth) acrylate.

エチレン性不飽和モノマー(a3)は、(a1)と2価以上の金属イオン(b)との塩である。
2価以上の金属イオン(b)としては、例えば、2価の金属イオン[IIA族(Be2+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+等)、IIB族(Zn2+等)、IVB族(Ti2+等)、VIIB族(Mn2+等)、VIII族(Fe2+、Co2+等)等]、3価の金属イオン[IB族(Au3+等)、VA族(Bi3+等)、IIIA族(Al3+等)、VIII族(Fe3+等)等]、4価の金属イオン[IVB族(Ti4+等)、IIB族(Zn4+等)等]等が挙げられる。
これらの金属イオン(b)は、2種以上を併用してもいい。
これらのうち、アルカリ電池のガス発生低減の観点から、亜鉛よりイオン化傾向が大きいもの{例えば2価(IIA族、IVB族、VIIB族)の金属イオン及び3価(IIIA族)の金属イオン等}が好ましく、アルカリ電解液の保持性の観点から、さらに好ましいのはIIA族、IVB族及びIIIA族の金属イオン、とくに好ましいのはMg2+、Ca2+、Al3+及びTi2+である。
The ethylenically unsaturated monomer (a3) is a salt of (a1) and a divalent or higher metal ion (b).
Examples of the divalent or higher valent metal ion (b) include divalent metal ions [IIA group (Be 2+ , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ etc.), IIB group (Zn 2 +, Etc.), IVB group (Ti 2+ etc.), VIIB group (Mn 2+ etc.), VIII group (Fe 2+ , Co 2+ etc.), etc.], trivalent metal ion [IB group (Au 3+ etc.) ), VA group (Bi 3+ etc.), IIIA group (Al 3+ etc.), VIII group (Fe 3+ etc.), etc.], tetravalent metal ions [IVB group (Ti 4+ etc.), IIB group (Zn 4+ etc.)] and the like.
Two or more kinds of these metal ions (b) may be used in combination.
Among these, those having a higher ionization tendency than zinc from the viewpoint of reducing gas generation in alkaline batteries {for example, divalent (IIA group, IVB group, VIIB group) metal ions and trivalent (IIIA group) metal ions, etc.} From the viewpoint of retention of the alkaline electrolyte, metal ions of Group IIA, Group IVB and Group IIIA are more preferable, and Mg 2+ , Ca 2+ , Al 3+ and Ti 2+ are particularly preferable. .

エチレン性不飽和モノマー(a3)は、(a1)及び/又は(a2)中に、前記金属イオン(b)の水酸化物及び/又は塩を添加し、中和又は塩交換して作成することができる。また、(a1)及び/又は(a2)を含むモノマーの重合体中に上記金属イオン(b)の水酸化物及び/又は塩を添加し、中和又は塩交換して、(a1)及び/又は(a2)並びに(a3)を必須構成単位とする重合体(A)を作成することができる。   The ethylenically unsaturated monomer (a3) is prepared by adding a hydroxide and / or salt of the metal ion (b) to (a1) and / or (a2) and neutralizing or exchanging the salt. Can do. Further, the hydroxide and / or salt of the metal ion (b) is added to the polymer of the monomer containing (a1) and / or (a2), and neutralized or salt-exchanged to obtain (a1) and / or Or the polymer (A) which has (a2) and (a3) as an essential structural unit can be created.

前記中和に使用する金属イオン(b)の水酸化物としては、アルカリ電池のガス発生低減の観点から、2価(IIA族、IVB族、VIIB族)の金属イオンの水酸化物及び3価(IIIA族)の金属イオンの水酸化物が好ましく、さらに好ましくは水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム及び水酸化チタンである。   As the hydroxide of the metal ion (b) used for the neutralization, from the viewpoint of reducing the gas generation of the alkaline battery, the metal ion hydroxide and trivalent of divalent (IIA group, IVB group, VIIB group) are used. (IIIA) metal ion hydroxides are preferred, and magnesium hydroxide, calcium hydroxide, aluminum hydroxide and titanium hydroxide are more preferred.

前記塩交換に使用する金属イオン(b)の塩について、対アニオンとしては、例えば、ハロゲンイオン(F-、Cl-、Br-、I-等)、カルボキシラートアニオン{C1〜10のカルボキシル基含有化合物のイオン(−COO-)}、リン酸イオン{リン酸又はC1〜10のリン酸基含有化合物のイオン(−OPO3 2-)}及びスルホン酸イオン{スルホン酸又はC1〜10のスルホ基含有化合物のイオン(−SO3 -)}等が挙げられる。
これらのアニオンのうち、放電性能の観点から、カルボキシラートアニオンが好ましい。
また、塩として、放電性能の観点から、C1〜10のカルボン酸塩が好ましい。
Regarding the salt of the metal ion (b) used for the salt exchange, examples of the counter anion include a halogen ion (F , Cl , Br , I etc.), a carboxylate anion {containing a carboxyl group of C1 to 10 Compound ion (—COO )}, phosphate ion {phosphoric acid or C 1-10 phosphate group-containing compound ion (—OPO 3 2− )} and sulfonate ion {sulfonic acid or C 1-10 sulfo group Ions (—SO 3 )} of the containing compound and the like.
Among these anions, a carboxylate anion is preferable from the viewpoint of discharge performance.
Moreover, as a salt, the C1-10 carboxylate is preferable from a viewpoint of discharge performance.

前記(b)の水酸化物及び/又は塩としては、2種以上を使用してもいい。2種以上使用する場合、それぞれ1種以上使用してもよく、水酸化物を2種以上使用してもよく、塩化物を2種以上使用してもいい。
また、前記(b)の水酸化物及び塩のうち、アルカリ電池のガス発生低減の観点から、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム及び水酸化アルミニウムが好ましい。
As the hydroxide and / or salt of (b), two or more kinds may be used. When using 2 or more types, you may use 1 or more types, respectively, may use 2 or more types of hydroxides, and may use 2 or more types of chlorides.
Of the hydroxides and salts of (b), magnesium hydroxide, calcium hydroxide and aluminum hydroxide are preferred from the viewpoint of reducing gas generation in alkaline batteries.

エチレン性不飽和モノマー1分子中に、アニオン基を複数有している場合には、アニオン基の少なくとも1つが前記金属イオン(b)との塩を形成している場合は、(a3)であるとする。また、(a3)でないもので、アニオン基の少なくとも1つが前記アルカリ金属及び/又はオニウムのカチオンとの塩を形成している場合は、(a2)であるとする。(a3)でも(a2)でもないものが(a1)である。   When one molecule of the ethylenically unsaturated monomer has a plurality of anionic groups, when at least one of the anionic groups forms a salt with the metal ion (b), it is (a3). And Further, when it is not (a3) and at least one of anionic groups forms a salt with the alkali metal and / or cation of onium, it is assumed to be (a2). What is neither (a3) nor (a2) is (a1).

重合体(A)中の(a1)の含有量(重量%)は、アルカリ電解液の保持性の観点から、(a1)、(a2)及び(a3)の合計重量に基づいて、0.0000001〜99.999が好ましく、さらに好ましくは10〜99.995である。
重合体(A)中の(a2)の含有量(重量%)は、アルカリ電解液の保持性の観点から、(a1)、(a2)及び(a3)の合計重量に基づいて、0.0000001〜99.999が好ましく、さらに好ましくは10〜99.995である。
重合体(A)中の(a3)の含有量(重量%)は、アルカリ電解液の保持性の観点から、(a1)、(a2)及び(a3)の合計重量に基づいて、0.001〜99.9999999が好ましく、さらに好ましくは0.001〜99.9999998、次にさらに好ましくは0.005〜90、特に好ましくは0.005〜80である。
The content (% by weight) of (a1) in the polymer (A) is 0.0000001 based on the total weight of (a1), (a2) and (a3) from the viewpoint of the retention of the alkaline electrolyte. ˜99.999 is preferred, more preferably 10-99.995.
The content (% by weight) of (a2) in the polymer (A) is 0.0000001 based on the total weight of (a1), (a2) and (a3) from the viewpoint of the retention of the alkaline electrolyte. ˜99.999 is preferred, more preferably 10-99.995.
The content (% by weight) of (a3) in the polymer (A) is 0.001 based on the total weight of (a1), (a2) and (a3) from the viewpoint of the retention of the alkaline electrolyte. To 99.9999999, more preferably 0.001 to 99.99999998, next more preferably 0.005 to 90, and particularly preferably 0.005 to 80.

重合体(A)は、さらにその他の水溶性エチレン性不飽和モノマー(a4)を構成単位に加えることができる。ここおよび以下において水溶性とは、25℃の水100gに100g以上溶解する性質を指す。   The polymer (A) can further contain other water-soluble ethylenically unsaturated monomers (a4) as structural units. Here and below, water-soluble refers to the property of dissolving 100 g or more in 100 g of water at 25 ° C.

水溶性エチレン性不飽和モノマー(a4)としては、(a1)〜(a3)と共重合可能なモノマーであれば特に限定は無いが、特開2005−075982号公報に記載のビニルモノマー[1,3−オキソ−2−オキサプロピレン(−CO−O−CO−)基、エステル基、シアノ基、リン酸エステル基、アミド基、アミノ基、アンモニウム基及びヒドロキシル基からなる群から選ばれる少なくとも1種の官能基を有するビニルモノマー等]等が含まれる。   The water-soluble ethylenically unsaturated monomer (a4) is not particularly limited as long as it is a monomer copolymerizable with (a1) to (a3). However, the vinyl monomer [1,1 described in JP-A-2005-075982 At least one selected from the group consisting of 3-oxo-2-oxapropylene (—CO—O—CO—) group, ester group, cyano group, phosphate ester group, amide group, amino group, ammonium group and hydroxyl group Vinyl monomers having a functional group of

1,3−オキソ−2−オキサプロピレン基を有するビニルモノマー(a41)としては、C4〜20の不飽和カルボン酸無水物が含まれ、例えば無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸等が挙げられる   Examples of the vinyl monomer (a41) having a 1,3-oxo-2-oxapropylene group include C4-20 unsaturated carboxylic acid anhydrides such as maleic anhydride, itaconic anhydride, and citraconic anhydride. Be

エステル基を有するビニルモノマー(a42)としては、例えば、不飽和カルボン酸アルキル(アルキル基はC1〜50)エステル[C4〜60、例えば(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、マレイン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、n−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート、エイコシル(メタ)アクリレート];カルボン酸の不飽和アルコール(C2〜3)カルボン酸エステル[C4〜20、例えば酢酸ビニル、酢酸(メタ)アリル]等が挙げられる。   As the vinyl monomer (a42) having an ester group, for example, an unsaturated carboxylic acid alkyl (alkyl group is C1-50) ester [C4-60, such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, maleic acid Dimethyl, diethyl itaconate, n-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, hexadecyl (meth) acrylate, heptadecyl (meth) acrylate, eicosyl (meth) acrylate]; Unsaturated alcohol (C2-3) carboxylic acid ester [C4-20, for example, vinyl acetate, acetic acid (meth) allyl], etc. are mentioned.

シアノ基を有するビニルモノマー(a43)としては、C3〜15のものが含まれ、例えば(メタ)アクリロニトリル、シアノスチレン等が挙げられる。   As a vinyl monomer (a43) which has a cyano group, the C3-15 thing is contained, for example, (meth) acrylonitrile, cyanostyrene, etc. are mentioned.

リン酸エステル基を有するビニルモノマー(a44)としては、例えば、(メタ)アクリロキシアルカン(アルカンはC2〜6)リン酸モノエステル[(メタ)アクリロキシエタンリン酸モノエステル等](メタ)アクリロキシアルカン(アルカンはC2〜6)のリン酸ジエステル[ビス(2−アクリロキシエタン)リン酸ジエステル等]等が挙げられる。   As the vinyl monomer (a44) having a phosphate ester group, for example, (meth) acryloxyalkane (alkane is C2-6) phosphate monoester [(meth) acryloxyethane phosphate monoester etc.] (meth) acrylic Roxyalkanes (alkanes are C2-6) phosphoric acid diesters [bis (2-acryloxyethane) phosphoric acid diesters and the like] and the like.

アミド基を有するビニルモノマー(a45)としては、C3〜20のものが含まれ、例えば(メタ)アクリルアミド、N−アルキル(C1〜8)(メタ)アクリルアミド[N−メチルアクリルアミド等];N,N−ジアルキル(C1〜8)(メタ)アクリルアミド[N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、等];N−ヒドロキシアルキル(C1〜8)(メタ)アクリルアミド[N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド等];N,N−ジヒドロキシアルキル(C1〜8)(メタ)アクリルアミド[N,N−ジヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド等];ビニルラクタム[N−ビニルピロリドン等]等が挙げられる。   Examples of the vinyl monomer (a45) having an amide group include those having C3-20, such as (meth) acrylamide, N-alkyl (C1-8) (meth) acrylamide [N-methylacrylamide, etc.]; N, N -Dialkyl (C1-8) (meth) acrylamide [N, N-dimethyl (meth) acrylamide, etc.]; N-hydroxyalkyl (C1-8) (meth) acrylamide [N-methylol (meth) acrylamide, N-hydroxy Ethyl (meth) acrylamide etc.]; N, N-dihydroxyalkyl (C1-8) (meth) acrylamide [N, N-dihydroxyethyl (meth) acrylamide etc.]; vinyl lactam [N-vinylpyrrolidone etc.] and the like. .

アミノ基を有するビニルモノマー(a46)としては、例えば、複素環式ビニル化合物(C7〜12、例えば2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、N−ビニルピリジン、N−ビニルイミダゾール等);アミノアルキル(C2〜10)不飽和カルボン酸アミド[C5〜18、例えばアミノエチル(メタ)アクリルアミド、アミノプロピル(メタ)アクリルアミド];ジアルキル(C1〜8)アミノアルキル(C2〜10)不飽和カルボン酸アミド[C7〜30、例えばジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド];ジヒドロキシアルキル(C1〜8)アミノアルキル(C2〜10)不飽和カルボン酸アミド[C7〜30、例えばジ(ヒドロキシメチル)アミノエチル(メタ)アクリル酸アミド];モルホリノアルキル(アルキルはC1〜8)不飽和カルボン酸アミド[C8〜20、例えばモルホリノエチル(メタ)アクリル酸アミド];アミノアルキル不飽和カルボン酸エステル[C5〜15、例えばアミノエチル(メタ)アクリレート];ジアルキル(C1〜8)アミノアルキル(C2〜10)不飽和カルボン酸エステル[C6〜24、例えばジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチルフマレート];ジヒドロキシアルキル(C1〜8)アミノアルキル(C2〜10)不飽和カルボン酸エステル[C7〜24、例えばジ(ヒドロキシメチル)アミノエチル(メタ)アクリレート];モルホリノアルキル(アルキルはC1〜8)不飽和カルボン酸エステル[C8〜20、例えばモルホリノエチル(メタ)アクリレート];ジアリルアミン等が挙げられる。   As the vinyl monomer (a46) having an amino group, for example, a heterocyclic vinyl compound (C7-12, such as 2-vinylpyridine, 4-vinylpyridine, N-vinylpyridine, N-vinylimidazole, etc.); C2-10) unsaturated carboxylic acid amide [C5-18, such as aminoethyl (meth) acrylamide, aminopropyl (meth) acrylamide]; dialkyl (C1-8) aminoalkyl (C2-10) unsaturated carboxylic acid amide [C7 -30, such as dimethylaminoethyl (meth) acrylamide]; dihydroxyalkyl (C1-8) aminoalkyl (C2-10) unsaturated carboxylic acid amide [C7-30, such as di (hydroxymethyl) aminoethyl (meth) acrylic acid Amide]; morpholinoalkyl (alkyl is C -8) unsaturated carboxylic acid amides [C8-20, such as morpholinoethyl (meth) acrylic acid amides]; aminoalkyl unsaturated carboxylic acid esters [C5-15, such as aminoethyl (meth) acrylates]; dialkyls (C1-8) ) Aminoalkyl (C2-10) unsaturated carboxylic acid ester [C6-24, eg dimethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminoethyl fumarate]; dihydroxyalkyl (C1-8) aminoalkyl (C2-10) unsaturated Carboxylic acid esters [C7-24, such as di (hydroxymethyl) aminoethyl (meth) acrylate]; Morpholinoalkyl (alkyl is C1-8) unsaturated carboxylic acid ester [C8-20, such as morpholinoethyl (meth) acrylate]; Examples include diallylamine It is.

アンモニウム基を有するビニルモノマー(a47)としては、前記のアミノ基を有するビニルモノマーを酸[無機酸(塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、過塩素酸、過臭素酸等)、有機酸(C1〜4、例えばギ酸、酢酸、プロパン酸、乳酸、リンゴ酸、クエン酸)等]で中和した中和塩;(a14)をアルキル化剤[ハロゲン化アルキル(C1〜8、例えばメチルクロライド、ベンジルクロライド)、アルキル硫酸(C2〜8、例えばジメチル硫酸、ジエチル硫酸)、アルキル炭酸(C2〜8、例えばジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート)、アルキレンオキシド(C2〜3、例えばエチレンオキシド、プロピレンオキシド)]等を用いて4級化した第4級アンモニウム塩[トリメチルアンモニオエチル(メタ)アクリレート・クロライド、メチルジエチルアンモニオエチル(メタ)アクリレート・メトサルフェート、トリメチルアンモニオエチル(メタ)アクリルアミド・クロライド及びジエチルベンジルアンモニオエチル(メタ)アクリルアミド・クロライド等]等が挙げられる。   As the vinyl monomer having an ammonium group (a47), the above vinyl monomer having an amino group may be an acid [inorganic acid (hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, perchloric acid, perbromic acid, etc.), an organic acid (C1 to C1). 4, neutralized salt neutralized with, for example, formic acid, acetic acid, propanoic acid, lactic acid, malic acid, citric acid, etc.]; (a14) is an alkylating agent [alkyl halide (C1-8, such as methyl chloride, benzyl chloride) ), Alkyl sulfate (C2-8, such as dimethyl sulfate, diethyl sulfate), alkyl carbonate (C2-8, such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate), alkylene oxide (C2-3, such as ethylene oxide, propylene oxide)] and the like. Quaternized quaternary ammonium salts [trimethylammonioethyl (meth) acrylate chloride Methyl diethyl ammonio ethyl (meth) acrylate methosulfate, trimethylammonioethyl (meth) acrylamide chloride and diethyl benzyl ammonio ethyl (meth) acrylamide chloride, etc.] and the like.

ヒドロキシル基を有するビニルモノマー(a48)としては、例えば、1価エチレン性不飽和アルコール[C3〜6、例えば(メタ)アリルアルコール];2〜6価のポリオール{C2〜20、例えばアルキレングリコール[エチレングリコール、プロピレングリコール、トリエチレングリコール(以下それぞれEG、PG、TEGと略記)等]、グリセリン(以下GRと略記)、ポリオキシアルキレン(アルキレンはC2〜4)グリコール〔分子量106以上かつ数平均分子量[以下Mnと略記。測定はゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)法による。]2,000以下〕}の(メタ)アクリレート[TEG(メタ)アクリレート、ポリ(オキシエチレン/オキシプロピレン)(ランダム及び/又はブロック)グリコール(Mn200〜2,000)モノ(メタ)アリルエーテル等]及びこれらの混合物等が挙げられる。   Examples of the vinyl monomer (a48) having a hydroxyl group include monovalent ethylenically unsaturated alcohol [C3-6, such as (meth) allyl alcohol]; 2-6 valent polyol {C2-20, such as alkylene glycol [ethylene. Glycol, propylene glycol, triethylene glycol (hereinafter abbreviated as EG, PG, TEG, etc.), glycerin (hereinafter abbreviated as GR), polyoxyalkylene (alkylene is C2-4) glycol [molecular weight of 106 or more and number average molecular weight [ Hereinafter abbreviated as Mn. The measurement is based on a gel permeation chromatography (GPC) method. ] 2,000 or less]} (meth) acrylate [TEG (meth) acrylate, poly (oxyethylene / oxypropylene) (random and / or block) glycol (Mn200 to 2,000) mono (meth) allyl ether, etc.] And mixtures thereof.

重合体(A)において、重合体(A)を構成する(a1)、(a2)及び(a3)の合計重量と(a4)の重量との重量比[{(a1)+(a2)+(a3)}/(a4)]は、アルカリ電池の放電特性及び重合体(A)の吸収性能の観点から好ましくは75/25〜100/0、さらに好ましくは85/15〜100/0、とくに好ましくは90/10〜100/0である。   In the polymer (A), the weight ratio of the total weight of (a1), (a2) and (a3) constituting the polymer (A) to the weight of (a4) [{(a1) + (a2) + ( a3)} / (a4)] is preferably 75/25 to 100/0, more preferably 85/15 to 100/0, particularly preferably from the viewpoint of the discharge characteristics of the alkaline battery and the absorption performance of the polymer (A). Is 90/10 to 100/0.

重合体(A)は、さらに共重合可能なその他のビニルモノマー(a5)を構成単位に加えることができる。(a5)としては特に限定はなく公知{特許第3648553号公報、特開2003−165883号公報、特開2005−75982号公報及び特開2005−95759号公報等}の疎水性ビニルモノマー等が使用でき、下記の(i)〜(iii)のビニルモノマー等が使用できる。
(i)炭素数8〜30の芳香族エチレン性モノマー
スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン及びヒドロキシスチレン等のスチレン、並びにビニルナフタレン及びジクロルスチレン等のスチレンのハロゲン置換体等。
(ii)炭素数2〜20の脂肪族エチレンモノマー
アルケン[エチレン、プロピレン、ブテン、イソブチレン、ペンテン、ヘプテン、ジイソブチレン、オクテン、ドデセン及びオクタデセン等];並びにアルカジエン[ブタジエン及びイソプレン等]等。
(iii)炭素数5〜15の脂環式エチレンモノマー
モノエチレン性不飽和モノマー[ピネン、リモネン及びインデン等];並びにポリエチレン性ビニル重合性モノマー[シクロペンタジエン、ビシクロペンタジエン及びエチリデンノルボルネン等]等。
In the polymer (A), another vinyl monomer (a5) that can be further copolymerized can be added to the structural unit. (A5) is not particularly limited, and a hydrophobic vinyl monomer or the like known in the art {Patent No. 3648553, JP-A No. 2003-165883, JP-A No. 2005-75982 and JP-A No. 2005-95759} is used. The following vinyl monomers (i) to (iii) can be used.
(I) C8-C30 aromatic ethylenic monomer Styrene such as styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene and hydroxystyrene, and halogen substituted products of styrene such as vinylnaphthalene and dichlorostyrene.
(Ii) C2-C20 aliphatic ethylene monomer Alkene [ethylene, propylene, butene, isobutylene, pentene, heptene, diisobutylene, octene, dodecene, octadecene, etc.]; and alkadiene [butadiene, isoprene, etc.], etc.
(Iii) C5-C15 alicyclic ethylene monomer Monoethylenically unsaturated monomer [pinene, limonene, indene and the like]; and polyethylene vinyl polymerizable monomer [cyclopentadiene, bicyclopentadiene, ethylidene norbornene and the like] and the like.

重合体(A)において、(a5)の含有量(モル%)は、反応性の観点から、(a1)、(a2)、(a3)、(a4)及び(a5)の合計モル数に基づいて、0〜5モル%が好ましく、さらに好ましくは0〜3モル%、次に好ましくは0〜2モル%、特に好ましくは0〜1.5モル%である。   In the polymer (A), the content (mol%) of (a5) is based on the total number of moles of (a1), (a2), (a3), (a4) and (a5) from the viewpoint of reactivity. The content is preferably 0 to 5 mol%, more preferably 0 to 3 mol%, then preferably 0 to 2 mol%, particularly preferably 0 to 1.5 mol%.

重合体(A)は、上記(a1)及び/又は(a2)並びに(a3)を必須構成単位とするが、(A)を架橋重合体とする場合は、さらに内部架橋剤(c1)を構成単位に加えることができる。(c1)としては、アルカリ性条件下で加水分解される加水分解性架橋剤(c11)、及び同条件下で加水分解されない非加水分解性架橋剤(c12)が挙げられる。   The polymer (A) has the above (a1) and / or (a2) and (a3) as essential constituent units, but when (A) is a crosslinked polymer, it further constitutes an internal crosslinking agent (c1). Can be added to the unit. Examples of (c1) include a hydrolyzable crosslinking agent (c11) that is hydrolyzed under alkaline conditions and a non-hydrolyzable crosslinking agent (c12) that is not hydrolyzed under the same conditions.

加水分解性架橋剤(c11)としては、分子内に加水分解性結合(アミド結合、エステル結合等)を有する架橋剤{2〜10価のエチレン性不飽和結合を有する共重合性の架橋剤〔C4〜30、例えば2価[N,N’−メチレンビスアクリルアミド、EGジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパン(以下TMPと略記)ジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトール(以下PEと略記)ジ(メタ)アクリレート等]、3価[TMPトリ(メタ)アクリレート、PEトリ(メタ)アクリレート等]、4価[PEテトラ(メタ)アクリレート等]、及び2価又はそれ以上のポリGR(重合度3〜13)ポリアクリレート、及びこれらの2種又はそれ以上の混合物〕;架橋して形成される結合(エステル結合、アミド結合等)が加水分解性である架橋剤〔エステル形成性の反応型架橋剤[C2〜100、例えば多価(2〜3又はそれ以上)グリシジル化合物(EGジグリシジルエーテル等)、多価(2〜3)イソシアネート(4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート等)、多価(2〜3)アミン(エチレンジアミン等)、多価(2〜3又はそれ以上)アルコール(GR等)];及びこれらの2種又はそれ以上の混合物等が挙げられる。該反応型架橋剤は、(a1)等が有するカルボキシル基と反応してエステル結合又はアミド結合が形成される。   As the hydrolyzable crosslinking agent (c11), a crosslinking agent having a hydrolyzable bond (amide bond, ester bond, etc.) in the molecule {a copolymerizable crosslinking agent having a divalent to 10-valent ethylenically unsaturated bond [ C4-30, for example, divalent [N, N′-methylenebisacrylamide, EG di (meth) acrylate, trimethylolpropane (hereinafter abbreviated as TMP) di (meth) acrylate, pentaerythritol (hereinafter abbreviated as PE) di (meta] ) Acrylate, etc.], trivalent [TMP tri (meth) acrylate, PE tri (meth) acrylate, etc.], tetravalent [PE tetra (meth) acrylate, etc.], and divalent or higher polyGR (degree of polymerization 3 to 3). 13) Polyacrylate and a mixture of two or more thereof]; bonds formed by crosslinking (ester bonds, amide bonds, etc.) are hydrolyzed Crosslinkers [ester-forming reactive crosslinkers [C2-100, such as polyvalent (2-3 or more) glycidyl compounds (EG diglycidyl ether, etc.), polyvalent (2-3) isocyanate (4, 4′-diphenylmethane diisocyanate, etc.), polyvalent (2-3) amine (ethylenediamine, etc.), polyvalent (2-3 or more) alcohol (GR, etc.)]; and mixtures of two or more of these Can be mentioned. The reactive crosslinking agent reacts with the carboxyl group of (a1) and the like to form an ester bond or an amide bond.

非加水分解性架橋剤(c12)は、加水分解性結合を分子内に有さず、また、架橋反応により加水分解性結合を生成しない架橋剤である。
(c12)としては、2個以上のビニルエーテル結合を有する架橋剤(c121)[C2〜100、例えばEGジビニルエーテル、1,4−ブタンジオールジビニルエーテル、1,4−シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジビニルエーテル、ポリエチレングリコール(以下PEGと略記)ジビニルエーテル(重合度2〜5)、ビスフェノールAジビニルエーテル、PEトリビニルエーテル、ソルビトールトリビニルエーテル及びポリGR(重合度3〜13)ポリビニルエーテル等]、2個以上のアリルエーテル結合を有する架橋剤(c122)、及びこれらの混合物等が挙げられる。
The non-hydrolyzable crosslinking agent (c12) is a crosslinking agent that does not have a hydrolyzable bond in the molecule and does not generate a hydrolyzable bond by a crosslinking reaction.
(C12) is a crosslinking agent having two or more vinyl ether bonds (c121) [C2-100, such as EG divinyl ether, 1,4-butanediol divinyl ether, 1,4-cyclohexanedimethanol divinyl ether, 1, 6-hexanediol divinyl ether, polyethylene glycol (hereinafter abbreviated as PEG) divinyl ether (polymerization degree 2-5), bisphenol A divinyl ether, PE trivinyl ether, sorbitol trivinyl ether, polyGR (polymerization degree 3-13) polyvinyl ether, etc. ] A crosslinking agent (c122) having two or more allyl ether bonds, and a mixture thereof.

2個以上のアリルエーテル結合を有する架橋剤(c122)としては、分子内にアリル基を2個有しかつヒドロキシル基を含まない架橋剤(c1221)、分子内にアリル基を2個有しかつヒドロキシル基を1〜5個有する架橋剤(c1222)、分子内にアリル基を3〜10個有しかつヒドロキシル基を有さない架橋剤(c1223)、分子内にアリル基が3〜10個有しかつヒドロキシル基を1〜3個有する架橋剤(c1224)等が挙げられる。分子内にヒドロキシル基を有する場合は、(a1)及び/又は(a2)並びに(a3)[とくに(メタ)アクリル酸(塩)]との相溶性が良く、均一な架橋により増粘剤の安定性が向上し、増粘剤を含むアルカリ電解液の粘度の長期安定性がさらに優れることとなる。   The crosslinking agent (c122) having two or more allyl ether bonds includes a crosslinking agent (c1221) having two allyl groups and no hydroxyl group in the molecule, two allyl groups in the molecule, and Cross-linking agent having 1 to 5 hydroxyl groups (c1222), cross-linking agent having 3 to 10 allyl groups in the molecule and no hydroxyl groups (c1223), 3 to 10 allyl groups in the molecule And a crosslinking agent (c1224) having 1 to 3 hydroxyl groups. When it has a hydroxyl group in the molecule, it is compatible with (a1) and / or (a2) and (a3) [especially (meth) acrylic acid (salt)], and the thickener is stabilized by uniform crosslinking. This improves the long-term stability of the viscosity of the alkaline electrolyte containing the thickener.

分子内にアリル基を2個有しかつヒドロキシル基を含まない架橋剤(c1221)としては、ジアリルエーテル、1,4−シクロヘキサンジメタノールジアリルエーテル、アルキレン(C2〜5)グリコールジアリルエーテル、及びPEG〔重量平均分子量[以下Mwと略記。測定はゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)法による。]100〜4,000)〕ジアリルエーテル等が挙げられる。
分子内にアリル基を2個有しかつヒドロキシル基を1〜5個有する架橋剤(c1222)としては、GRジアリルエーテル、TMPジアリルエーテル、PEジアリルエーテル、ポリGR(重合度2〜5)ジアリルエーテル等が挙げられる。
Examples of the crosslinking agent (c1221) having two allyl groups in the molecule and no hydroxyl group include diallyl ether, 1,4-cyclohexanedimethanol diallyl ether, alkylene (C2-5) glycol diallyl ether, and PEG [ Weight average molecular weight [hereinafter abbreviated as Mw. The measurement is based on a gel permeation chromatography (GPC) method. ] 100-4,000)] diallyl ether and the like.
As a crosslinking agent (c1222) having 2 allyl groups and 1 to 5 hydroxyl groups in the molecule, GR diallyl ether, TMP diallyl ether, PE diallyl ether, polyGR (degree of polymerization 2 to 5) diallyl ether Etc.

分子内にアリル基を3〜10個有しかつヒドロキシル基を有さない架橋剤(c1223)としては、TMPトリアリルエーテル、GRトリアリルエーテル、PEテトラアリルエーテル及びテトラアリルオキシエタン等が挙げられる。
分子内にアリル基が3〜10個有しかつヒドロキシル基を1〜3個有する架橋剤(c1224)としては、PEトリアリルエーテル、ジGRトリアリルエーテル、ソルビトールトリアリルエーテル、ポリGR(重合度3〜13)ポリアリルエーテル等が挙げられる。
これらの(c12)のうち反応性及びエチレン性不飽和モノマー(a1)〜(a3)との相溶性の観点から好ましいのは(c122)、さらに好ましいのはTMPジアリルエーテル、PEジ−及びトリ−アリルエーテルである。
Examples of the cross-linking agent (c1223) having 3 to 10 allyl groups in the molecule and not having a hydroxyl group include TMP triallyl ether, GR triallyl ether, PE tetraallyl ether, and tetraallyloxyethane. .
As a crosslinking agent (c1224) having 3 to 10 allyl groups and 1 to 3 hydroxyl groups in the molecule, PE triallyl ether, diGR triallyl ether, sorbitol triallyl ether, polyGR (degree of polymerization) 3-13) and polyallyl ether.
Among these (c12), from the viewpoint of reactivity and compatibility with the ethylenically unsaturated monomers (a1) to (a3), (c122) is preferable, and TMP diallyl ether, PE di- and tri- are more preferable. Allyl ether.

これらの内部架橋剤(c1)のうち、アルカリ電解液の保持性の観点から好ましいのは、(c11)、(c12)、及びこれらの混合物である。 Among these internal cross-linking agents (c1), (c11), (c12), and mixtures thereof are preferable from the viewpoint of retention of the alkaline electrolyte.

(c1)の割合は、(a1)、(a2)及び(a3)の合計重量に基づいて、アルカリ電解液の保持性及びアルカリ電池の長期放電特性の観点から、好ましくは0.01〜2重量%、さらに好ましくは0.03〜1重量%、特に好ましくは0.05〜0.5重量%である。
また、(c1)の割合は、エチレン性不飽和モノマー(a1)、(a2)、(a3)及び(a4)の合計重量に基づいて、アルカリ電解液の保持性及びアルカリ電池の長期放電特性の観点から、好ましくは0.01〜2重量%、さらに好ましくは0.03〜1重量%、特に好ましくは0.05〜0.5重量%である。
The proportion of (c1) is preferably 0.01 to 2 weights based on the total weight of (a1), (a2) and (a3), from the viewpoint of the retention of the alkaline electrolyte and the long-term discharge characteristics of the alkaline battery. %, More preferably 0.03 to 1% by weight, particularly preferably 0.05 to 0.5% by weight.
Further, the ratio of (c1) is based on the total weight of the ethylenically unsaturated monomers (a1), (a2), (a3) and (a4), and the alkaline electrolyte retainability and the long-term discharge characteristics of the alkaline battery. From the viewpoint, it is preferably 0.01 to 2% by weight, more preferably 0.03 to 1% by weight, and particularly preferably 0.05 to 0.5% by weight.

本発明における重合体(A)の製造方法について以下に説明する。
(A)の製造方法としては公知のものを含む種々の重合方法、例えば溶液重合、懸濁重合、塊状重合、逆相懸濁重合及び乳化重合の各重合方法が適用できる。
これらの重合方法のうち、アルカリ電池の長期放電特性及び耐振動衝撃性に寄与する増粘剤を得るとの観点から好ましいのは水溶液重合、懸濁重合、逆相懸濁重合、乳化重合、さらに好ましいのは水溶液重合、逆相懸濁重合、乳化重合、特に好ましいのは水溶液重合、逆相懸濁重合である。これらの重合には、公知の重合開始剤、連鎖移動剤及び/又は溶媒等が使用できる。
The manufacturing method of the polymer (A) in this invention is demonstrated below.
As the production method of (A), various polymerization methods including known ones such as solution polymerization, suspension polymerization, bulk polymerization, reverse phase suspension polymerization and emulsion polymerization can be applied.
Among these polymerization methods, from the viewpoint of obtaining a thickener that contributes to the long-term discharge characteristics and vibration shock resistance of alkaline batteries, aqueous polymerization, suspension polymerization, reverse phase suspension polymerization, emulsion polymerization, Preferred are aqueous solution polymerization, reverse phase suspension polymerization, and emulsion polymerization, and particularly preferred are aqueous solution polymerization and reverse phase suspension polymerization. For these polymerizations, known polymerization initiators, chain transfer agents and / or solvents can be used.

構成成分である前記のエチレン性不飽和モノマー{(a1)、(a2)、(a3)、(a4)及び(a5)等}や内部架橋剤(c1)を加えてなるモノマー成分を水溶液重合法又は逆相懸濁重合法で重合させる方法は、通常の方法でよく、例えばラジカル重合開始剤を用いて重合させる方法、放射線、紫外線又は電子線等の活性エネルギー線を照射して重合させる方法が挙げられる。   A monomer component obtained by adding the above-described ethylenically unsaturated monomer {(a1), (a2), (a3), (a4) and (a5) etc.} and an internal cross-linking agent (c1), which is a constituent component, to an aqueous solution polymerization method Or the method of polymerizing by the reverse phase suspension polymerization method may be a normal method, for example, a method of polymerizing using a radical polymerization initiator, a method of polymerizing by irradiating active energy rays such as radiation, ultraviolet rays or electron beams. Can be mentioned.

ラジカル重合開始剤としては、アゾ化合物[アゾビスイソバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル、4,4’−アゾビス(4−シアノバレリックアシッド)、2、2’−アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ハイドロクロライド等]、無機過酸化物[過酸化水素、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム等]、有機過酸化物[ジ−t−ブチルパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイド等]、レドックス開始剤[還元剤(アルカリ金属塩の(重)亜硫酸塩、(重)亜硫酸アンモニウム、L−アスコルビン酸等)と過酸化物(アルカリ金属塩の過硫酸塩、過硫酸アンモニウム、過酸化水素等)との組み合わせ等]、及びこれらの2種類以上の併用等が挙げられる。   Examples of radical polymerization initiators include azo compounds [azobisisovaleronitrile, azobisisobutyronitrile, 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid), 2,2′-azobis [2-methyl-N -(2-hydroxyethyl) propionamide, 2,2'-azobis (2-amidinopropane) hydrochloride, etc.], inorganic peroxides [hydrogen peroxide, potassium persulfate, ammonium persulfate, sodium persulfate, etc.], organic Peroxides (di-t-butyl peroxide, cumene hydroperoxide, etc.), redox initiators (reducing agents (alkali metal salts (bi) sulfite, (bi) ammonium sulfite, L-ascorbic acid, etc.) and hydrogen peroxide) Combinations with oxides (persulfates of alkali metal salts, ammonium persulfate, hydrogen peroxide, etc.)], and these two types Of the combination, and the like more.

重合温度は使用するラジカル重合開始剤の種類等によっても異なるが、重合速度及び重合度の観点から、好ましくは−10〜100℃、さらに好ましくは−5〜80℃である。
ラジカル重合開始剤の使用量は、モノマーの合計重量に基づいて、重合度の観点から、好ましくは0.000001〜3重量%、さらに好ましくは0.000001〜0.5重量%である。
重合時の溶存酸素量は、ラジカル重合開始剤の使用量等にもよるが、高重合度の観点から、好ましくは0〜2ppm、さらに好ましくは0〜0.5ppmである。
The polymerization temperature varies depending on the type of radical polymerization initiator used and the like, but is preferably −10 to 100 ° C., more preferably −5 to 80 ° C. from the viewpoint of the polymerization rate and the degree of polymerization.
The amount of the radical polymerization initiator used is preferably 0.000001 to 3% by weight, more preferably 0.000001 to 0.5% by weight, from the viewpoint of the degree of polymerization, based on the total weight of the monomers.
Although the amount of dissolved oxygen during polymerization depends on the amount of radical polymerization initiator used, etc., it is preferably 0 to 2 ppm, more preferably 0 to 0.5 ppm from the viewpoint of a high degree of polymerization.

水溶液重合の場合、モノマー濃度(重量%)は、他の重合条件によっても種々異なるが、重合の反応速度及び重合温度のコントロール性、モノマーの自己架橋抑制、重合度の向上、オリゴマー成分の生成抑制の観点から、好ましくは10〜40%、さらに好ましくは10〜30%である。   In the case of aqueous solution polymerization, the monomer concentration (% by weight) varies depending on other polymerization conditions, but the polymerization reaction rate and polymerization temperature controllability, inhibition of monomer self-crosslinking, improvement in polymerization degree, inhibition of oligomer component formation From this viewpoint, it is preferably 10 to 40%, more preferably 10 to 30%.

重合モノマーとして(メタ)アクリル酸を用いる場合、その中和度については、必要により加える所定量の内部架橋剤(c1)がモノマー水溶液に完全に溶解できるのであれば特に限定はないが、(メタ)アクリル酸の重合度及び(c1)の溶解性の観点等から、(メタ)アクリル酸は中和度0〜30モル%で重合させ、必要により重合後にさらに中和するのが好ましく、未中和の状態で重合した後に必要により重合後に中和するのがさらに好ましい。   When (meth) acrylic acid is used as the polymerization monomer, the degree of neutralization is not particularly limited as long as a predetermined amount of the internal crosslinking agent (c1) to be added can be completely dissolved in the aqueous monomer solution. ) From the viewpoint of the degree of polymerization of acrylic acid and the solubility of (c1), (meth) acrylic acid is preferably polymerized at a degree of neutralization of 0 to 30 mol%, and if necessary, further neutralized after polymerization. It is more preferable to neutralize after the polymerization if necessary after the polymerization in the state of sum.

逆相懸濁重合法は、ヘキサン、トルエン、キシレン等の疎水性有機溶媒中でモノマーの水溶液を、分散剤の存在下、懸濁、分散させて重合させる重合法であり、この重合法におけるモノマー水溶液中のモノマー濃度(重量%)は、前記の水溶液重合と同様の観点から好ましくは10〜50%、さらに好ましくは10〜40%である。   The reverse phase suspension polymerization method is a polymerization method in which an aqueous monomer solution is suspended and dispersed in a hydrophobic organic solvent such as hexane, toluene, xylene in the presence of a dispersant, and the monomer in this polymerization method is used. The monomer concentration (% by weight) in the aqueous solution is preferably 10 to 50%, more preferably 10 to 40% from the same viewpoint as the aqueous solution polymerization.

逆相懸濁重合法では、重合時に分散剤を使用してもよい。分散剤としては、グリフィンのHLB(Hydrophile−Lipophile Balance)が3〜8の界面活性剤[ソルビタン脂肪酸エステル(ソルビタンモノステアリン酸エステル等)、GR脂肪酸エステル(GRモノステアリン酸エステル等)、ショ糖脂肪酸エステル(ショ糖ジステアリン酸エステル等)等];分子内に親水性基を有し、かつ、モノマー水溶液を分散させる溶媒に可溶な高分子分散剤(親水性基の含有割合0.1〜20重量%、重量平均分子量1,000〜1,000,000)[エチレン/アクリル酸共重合体のマレイン化物、エチレン/酢酸ビニル共重合体のマレイン化物、スチレンスルホン酸(塩)/スチレン共重合体等]等が挙げられる。
これらのうち、重合体(A)の粒子径のコントロールの観点から好ましいのは高分子分散剤である。
なお、HLBは値が高いほど親水性が高いことを意味し、下記計算式で計算される数値である(藤本武彦著、界面活性剤入門、142頁、三洋化成工業株式会社発行)。
HLB=20×{親水基の分子量/界面活性剤の分子量}
In the reverse phase suspension polymerization method, a dispersant may be used during the polymerization. Dispersants include surfactants having a glycine HLB (Hydrophile-Lipophile Balance) of 3 to 8 [sorbitan fatty acid esters (such as sorbitan monostearic acid ester), GR fatty acid esters (such as GR monostearic acid ester), sucrose fatty acid Ester (sucrose distearate, etc.)]; a polymer dispersant having a hydrophilic group in the molecule and soluble in a solvent for dispersing the aqueous monomer solution (content ratio of hydrophilic group 0.1 to 20) % By weight, weight average molecular weight 1,000-1,000,000) [methyleneated ethylene / acrylic acid copolymer, maleated ethylene / vinyl acetate copolymer, styrenesulfonic acid (salt) / styrene copolymer Etc.].
Among these, a polymer dispersant is preferable from the viewpoint of controlling the particle diameter of the polymer (A).
In addition, HLB means that hydrophilicity is so high that a value is high, and is a numerical value calculated by the following formula (Written by Fujimoto Takehiko, Introduction to Surfactant, page 142, published by Sanyo Chemical Industries, Ltd.).
HLB = 20 × {molecular weight of hydrophilic group / molecular weight of surfactant}

分散剤の添加量は、アルカリ電池の長期放電特性の観点から、疎水性有機溶媒の重量に基づいて好ましくは0.1〜20重量%、さらに好ましくは0.5〜10重量%である。
逆相懸濁重合におけるモノマー水溶液と疎水性有機溶媒との重量比(W/O比)は、重合体(A)の粒子径のコントロールの観点から、好ましくは0.1〜2.0、さらに好ましくは0.3〜1.0である。
The addition amount of the dispersant is preferably 0.1 to 20% by weight, more preferably 0.5 to 10% by weight, based on the weight of the hydrophobic organic solvent, from the viewpoint of long-term discharge characteristics of the alkaline battery.
The weight ratio (W / O ratio) between the aqueous monomer solution and the hydrophobic organic solvent in the reverse phase suspension polymerization is preferably 0.1 to 2.0, more preferably from the viewpoint of controlling the particle diameter of the polymer (A). Preferably it is 0.3-1.0.

重合体(A)の製造において、内部架橋剤(c1)を使用することなく重合体を製造した場合のポリマーの重量平均分子量[測定はゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法による。]は、アルカリ電池の放電特性及び重合体(A)の吸収性能の観点から、好ましくは5,000〜1,000,000、さらに好ましくは10,000〜1,000,000である。
重量平均分子量が5,000以上となる重合条件において、重合モノマーとして内部架橋剤(c1)を併用した場合は、得られる重合体(A)を含有する本発明の増粘剤をアルカリ電池に用いると、アルカリ電解液の粘度低下の防止を図ることができる。
In the production of the polymer (A), the weight average molecular weight of the polymer when the polymer was produced without using the internal crosslinking agent (c1) [measurement is based on the gel permeation chromatography (GPC) method. ] Is preferably 5,000 to 1,000,000, more preferably 10,000 to 1,000,000, from the viewpoint of the discharge characteristics of the alkaline battery and the absorption performance of the polymer (A).
When the internal crosslinking agent (c1) is used in combination as a polymerization monomer under polymerization conditions where the weight average molecular weight is 5,000 or more, the thickener of the present invention containing the resulting polymer (A) is used for an alkaline battery. And prevention of the viscosity fall of alkaline electrolyte can be aimed at.

水溶液重合、逆相懸濁重合等で製造された重合体(A)は、通常水を含むゲル(含水ゲル)として得られる。含水ゲルは、通常乾燥粒子とした後に増粘剤として使用される。
含水ゲルの乾燥方法としては、水溶液重合の場合、含水ゲルをミートチョッパーやカッター式の粗砕機を用いて、ゲルを適度な大きさに細分化(細分化のレベルは通常0.5〜20mm角程度)あるいはヌードル化し、必要によりアルカリ金属水酸化物等を添加して含水ゲルの中和を行った後、透気乾燥(パンチングメタルやスクリーン上に含水ゲルを積層し、50〜150℃の熱風を強制的に通気させる乾燥法)や通気乾燥(含水ゲルを容器中に入れ、熱風を通気、循環させて乾燥させたり、ロータリーキルンの様な機械でさらにゲルを細分化しながら乾燥させる乾燥方法)等の方法が挙げられる。これらのうち、短時間での効率的な乾燥の観点から透気乾燥が好ましい。
一方、逆相懸濁重合の場合の含水ゲルの乾燥方法としては、得られた含水ゲルと疎水性有機溶媒をデカンテーション等の方法で固液分離した後、減圧乾燥(減圧度100〜50,000Pa程度)又は通気乾燥させる方法が一般的である。
The polymer (A) produced by aqueous solution polymerization, reverse phase suspension polymerization or the like is usually obtained as a gel containing water (hydrous gel). The hydrogel is usually used as a thickener after it is dried.
As a drying method of the hydrogel, in the case of aqueous solution polymerization, the hydrogel is subdivided into an appropriate size using a meat chopper or a cutter type crusher (the level of subdivision is usually 0.5 to 20 mm square). Grade) or noodles, neutralize the hydrogel by adding alkali metal hydroxide, etc. if necessary, and then air-drying (lamination of the hydrogel on a punching metal or screen and hot air at 50 to 150 ° C. Drying method that forcibly vents air) and air-drying (drying method in which a hydrogel is placed in a container and hot air is ventilated and circulated, or the gel is further subdivided with a machine such as a rotary kiln) The method is mentioned. Among these, air-permeable drying is preferable from the viewpoint of efficient drying in a short time.
On the other hand, as a drying method of the hydrogel in the case of reverse phase suspension polymerization, the obtained hydrogel and the hydrophobic organic solvent are solid-liquid separated by a method such as decantation, and then dried under reduced pressure (degree of vacuum 100 to 50, 000 Pa) or air drying is common.

本願発明において、重合体(A)を製造する際には、(a1)及び/又は(a2)のモノマー中に(b)の水酸化物及び/又は塩を添加してモノマー(a3)を含むモノマーを製造してから重合してもよいし、(a1)及び/又は(a2)を含むモノマーを重合して重合体(A’)の含水ゲルを製造した後、重合体(A’)の含水ゲルを中和する工程や、重合体(A’)の含水ゲルの乾燥後に(b)の水酸化物及び/又は塩を添加してもよい。
これらのうち、アルカリ電解液の保持性の観点から好ましいのは、(b)の水酸化物及び/又は塩をモノマー中へ添加する、及び/又は(b)の水酸化物及び/又は塩を重合体(A’)の含水ゲルの中和工程で添加することであり、さらに好ましいのは含水ゲルの中和工程での添加である。
In the present invention, when the polymer (A) is produced, the monomer (a3) is added by adding the hydroxide and / or salt of (b) to the monomer (a1) and / or (a2). Polymerization may be carried out after the monomer has been produced, or a monomer containing (a1) and / or (a2) is polymerized to produce a hydrogel of the polymer (A ′), and then the polymer (A ′) You may add the hydroxide and / or salt of (b) after the process of neutralizing a water-containing gel, or drying the water-containing gel of a polymer (A ').
Among these, from the viewpoint of retention of the alkaline electrolyte, it is preferable to add the hydroxide and / or salt of (b) into the monomer and / or the hydroxide and / or salt of (b). It is adding in the neutralization process of the hydrogel of a polymer (A '), and the addition in the neutralization process of a hydrogel is more preferable.

得られた重合体(A)中の残存モノマー量は、アルカリ電池の放電特性の観点から好ましくは2,000ppm以下、さらに好ましくは1,000ppm以下、とくに好ましくは500ppm以下である。   The amount of residual monomer in the obtained polymer (A) is preferably 2,000 ppm or less, more preferably 1,000 ppm or less, and particularly preferably 500 ppm or less from the viewpoint of discharge characteristics of the alkaline battery.

[アルカリ電池用増粘剤]
本発明のアルカリ電池用増粘剤は、前記重合体(A)を含有してなり、下記の要件(1)及び(2)を満足する。
要件(1):下記数式(1)により求められる(A)中のモル比(Q)が0.0001〜1である。
モル比(Q)=Σ(Ta×Ua)/S (1)
[数式(1)中、Sは(a1)、(a2)及び(a3)のアニオン基及びアニオン塩基の合計モル数、Taは(A)中の各金属イオン(b)のモル数、Uaは各金属イオン(b)のイオン価数を表す。]
要件(2):アルカリ電池用増粘剤と40重量%水酸化カリウム水溶液を重量比1/99で均一になるまで撹拌混合し、40℃で24時間静置した後の混合液の25℃における粘度(V1)が50〜5,000mPa・sである。
[Thickener for alkaline batteries]
The thickener for alkaline batteries of this invention contains the said polymer (A), and satisfies the following requirements (1) and (2).
Requirement (1): The molar ratio (Q) in (A) determined by the following mathematical formula (1) is 0.0001-1.
Molar ratio (Q) = Σ (Ta × Ua) / S (1)
[In Formula (1), S is the total number of moles of anion groups and anion bases of (a1), (a2) and (a3), Ta is the number of moles of each metal ion (b) in (A), and Ua is It represents the ionic valence of each metal ion (b). ]
Requirement (2): Thickener for alkaline battery and 40% by weight aqueous potassium hydroxide solution are stirred and mixed at a weight ratio of 1/99 until uniform, and allowed to stand at 40 ° C. for 24 hours. The viscosity (V1) is 50 to 5,000 mPa · s.

上記要件(1)のモル比(Q)は、好ましくは0.0008〜1、さらに好ましくは0.01〜0.99999、次にさらに好ましくは0.02〜0.999、特に好ましくは0.05〜0.999、最も好ましくは0.09〜0.99である。モル比(Q)が0.0001未満ではアルカリ電解液の保持性、電池の長期放電特性が悪くなる。   The molar ratio (Q) of the above requirement (1) is preferably 0.0008 to 1, more preferably 0.01 to 0.99999, next more preferably 0.02 to 0.9999, particularly preferably 0.00. 05 to 0.999, most preferably 0.09 to 0.99. When the molar ratio (Q) is less than 0.0001, the retention property of the alkaline electrolyte and the long-term discharge characteristics of the battery are deteriorated.

本発明のアルカリ電池用増粘剤は、重合体(A)を含むが、さらに金属イオン(b)の水酸化物(D1)及び/又は塩(D2)を有していてもいい。
金属イオン(b)の水酸化物(D1)及び/又は塩(D2)は、前述の中和又は塩交換に使用するものとして例挙したものが使用できる。
アルカリ電池用増粘剤中の金属イオン(b)の水酸化物(D1)及び/又は塩(D2)の含有量(重量%)は、アルカリ電解液の保持性、電池の長期放電特性の観点から、増粘剤の重量に基づいて、0〜50重量%が好ましく、さらに好ましくは0〜30重量%である。
アルカリ電池用増粘剤中の重合体(A)の含有量(重量%)は、アルカリ電解液の保持性、電池の長期放電特性の観点から、50〜100重量%が好ましく、さらに好ましくは70〜100重量%である。
Although the thickener for alkaline batteries of this invention contains a polymer (A), you may have the hydroxide (D1) and / or salt (D2) of a metal ion (b) further.
As the hydroxide (D1) and / or salt (D2) of the metal ion (b), those exemplified as those used for the neutralization or salt exchange described above can be used.
The content (% by weight) of the hydroxide (D1) and / or salt (D2) of the metal ion (b) in the thickener for the alkaline battery is the viewpoint of the retention property of the alkaline electrolyte and the long-term discharge characteristics of the battery. From 0 to 50% by weight, preferably 0 to 30% by weight, based on the weight of the thickener.
The content (% by weight) of the polymer (A) in the thickener for alkaline batteries is preferably 50 to 100% by weight, more preferably 70%, from the viewpoints of retention of the alkaline electrolyte and long-term discharge characteristics of the battery. ~ 100% by weight.

また、本発明のアルカリ電池用増粘剤は、下記数式(2)により求められる増粘剤中の金属イオン(b)と重合体(A)中のアニオン基とのモル比(R)が、アルカリ電解液の保持性、電池の長期放電特性の観点から、0.0001〜4であることが好ましく、さらに好ましくは0.001〜2、特に好ましくは0.01〜1である。
モル比(R)=Σ(Oa×Pa)/S (2)
[数式(2)中、Sは(A)中の(a1)、(a2)及び(a3)のアニオン基及びアニオン塩基の合計モル数、Oaは増粘剤中の各金属イオン(b)のモル数、Paは各金属イオン(b)のイオン価数を表す。]
Further, the thickener for an alkaline battery of the present invention has a molar ratio (R) between the metal ion (b) in the thickener and the anionic group in the polymer (A), which is obtained by the following mathematical formula (2). From the viewpoint of retention of the alkaline electrolyte and long-term discharge characteristics of the battery, it is preferably 0.0001 to 4, more preferably 0.001 to 2, and particularly preferably 0.01 to 1.
Molar ratio (R) = Σ (Oa × Pa) / S (2)
[In Formula (2), S is the total number of moles of anionic groups and anionic bases of (a1), (a2) and (a3) in (A), Oa is the number of each metal ion (b) in the thickener. The number of moles, Pa, represents the ionic valence of each metal ion (b). ]

また、アルカリ電池用増粘剤中の2価以上の金属イオン(b)[重合体(A)中の金属イオン(b)と(D){(D1)及び(D2)}が含有する金属との合計量]の合計金属元素量(B)(重量%)は、アルカリ電池用増粘剤の重量に基づいて0.0001〜80重量%が好ましく、さらに好ましくは0.02〜75重量%、次にさらに好ましくは0.04〜50重量%、特に好ましくは1〜20重量%である。(B)が0.01重量%以上であることでアルカリ電解液の保持性、電池の長期放電特性が良好となり、80重量%以下であることで後述する負極組成物の負極容器への注入性が良好となる。   Further, a metal ion (b) having a valence of 2 or more in the thickener for an alkaline battery [metal ion (b) in the polymer (A) and (D) {(D1) and (D2)} contained in the metal The total amount of metal elements (B) (% by weight) of [total amount of] is preferably from 0.0001 to 80% by weight, more preferably from 0.02 to 75% by weight, based on the weight of the thickener for alkaline batteries. Next, it is more preferably 0.04 to 50% by weight, particularly preferably 1 to 20% by weight. When (B) is 0.01% by weight or more, the retention property of the alkaline electrolyte and the long-term discharge characteristics of the battery are improved, and when it is 80% by weight or less, the negative electrode composition described later is injected into the negative electrode container. Becomes better.

(B)の測定は、例えば、蛍光X線分析装置(XRF)を用いて増粘剤の元素含有量の分析を行うことで測定することができる。測定方法はJIS K 0119−2008に準ずるが、具体的には以下の通りである。   The measurement of (B) can be measured by analyzing the element content of the thickener using, for example, a fluorescent X-ray analyzer (XRF). The measurement method conforms to JIS K 0119-2008, and is specifically as follows.

<蛍光X線分析法>
測定装置としては、波長分散型蛍光X線分析装置「Axios」(PANalytical社製)と、測定条件設定及び測定データ解析をするための付属の専用ソフト「UniQuant 5」(PANalytical社製)を用いる。尚、測定雰囲気は真空、測定径(コリメーターマスク径)は27mmとする
<X-ray fluorescence analysis>
As the measuring apparatus, a wavelength dispersion type X-ray fluorescence analyzer “Axios” (manufactured by PANalytical) and attached dedicated software “UniQuant 5” (manufactured by PANalytical) for setting measurement conditions and analyzing measurement data are used. The measurement atmosphere is vacuum and the measurement diameter (collimator mask diameter) is 27 mm.

測定サンプルとしては、専用のプレス用塩化ビニルの中に増粘剤約3gを入れて平らにならし、錠剤成型圧縮機「BRIQUETING MACHINE MP−35」(島津製作所社製)を用いて、20トンで、10秒間加圧し、厚さ約2.5mm、直径(外径)約40mmに成型したペレットを用いる。
測定サンプルの粒子径が粗い場合は成形が困難であるため、粉砕器「VIBRATING SAMPLE MILL T1−100」(C・M・T CO. LTD.)を用いて粉砕した後、プレス用塩化ビニルの中に粉砕した増粘剤を入れ成形を行う。
As a measurement sample, about 3 g of thickening agent is put in a special vinyl chloride for press and flattened, and 20 tons using a tablet molding compressor “BRIQUETING MACHINE MP-35” (manufactured by Shimadzu Corporation). Then, a pellet formed by pressing for 10 seconds and molding to a thickness of about 2.5 mm and a diameter (outer diameter) of about 40 mm is used.
When the particle size of the measurement sample is coarse, it is difficult to mold the sample. After pulverizing using a pulverizer “VIBRATING SAMPLE MILL T1-100” (CMT MT CO. LTD.), Add the pulverized thickener and mold.

上記条件で測定を行い、各元素量(重量%)を算出する。この値から、下記式により合計金属元素量(B)(重量%)を算出する。なお、(B)の測定に用いる測定サンプルは、順風乾燥機中で105℃で乾燥し、恒量になったサンプルを使用する。
合計金属元素量(B)(重量%)=Σαb
αb:増粘剤中の2価以上の金属イオンとなり得る各金属の元素量(重量%)の値
Measurement is performed under the above conditions, and the amount of each element (% by weight) is calculated. From this value, the total metal element amount (B) (% by weight) is calculated by the following formula. In addition, the measurement sample used for the measurement of (B) uses the sample which dried at 105 degreeC in the normal wind dryer, and became constant weight.
Total amount of metal elements (B) (wt%) = Σα b
α b : Element amount (% by weight) of each metal that can be a divalent or higher-valent metal ion in the thickener

また、上記要件(2)に示されるとおり、本発明のアルカリ電池用増粘剤と40重量%水酸化カリウム水溶液を重量比1/99で1時間撹拌混合し、40℃で24時間静置した後の混合液の25℃における粘度(V1)(mPa・s)は50〜5,000であり、好ましくは80〜2,500、さらに好ましくは100〜1,500である。
該粘度が50未満ではアルカリ電解液の保持性、電池の長期放電特性が悪くなり、5,000を超えると後述する負極組成物の負極容器への注入性が悪くなる。
ここにおいて、粘度は、混合液を再撹拌して温度を25℃に調整後、B型粘度計[例えば型番「DVL−B II」、TOKIMEC(株)製]を用いた測定開始から5分経過後の値である。
粘度(V1)は、非加水分解性架橋剤(c12)の量、増粘剤の粒子径、ラジカル重合開始剤の量を調整することでコントロールできる。非加水分解性架橋剤(c12)の量を減少させる、増粘剤が粉末である場合は増粘剤の粒子径を小さくする、又は重合体製造時のラジカル重合開始剤の量を減少させることで粘度(V1)は増加する。
In addition, as shown in the above requirement (2), the thickener for alkaline batteries of the present invention and a 40 wt% aqueous potassium hydroxide solution were stirred and mixed at a weight ratio of 1/99 for 1 hour and allowed to stand at 40 ° C. for 24 hours. The viscosity (V1) (mPa · s) at 25 ° C. of the later mixed liquid is 50 to 5,000, preferably 80 to 2,500, and more preferably 100 to 1,500.
When the viscosity is less than 50, the retention property of the alkaline electrolyte and the long-term discharge characteristics of the battery are deteriorated, and when it exceeds 5,000, the injectability of the negative electrode composition described later into the negative electrode container is deteriorated.
Here, the viscosity is 5 minutes after the start of measurement using a B-type viscometer [for example, model number “DVL-B II” manufactured by TOKIMEC Co., Ltd.] after adjusting the temperature to 25 ° C. by re-stirring the liquid mixture. It is a later value.
The viscosity (V1) can be controlled by adjusting the amount of the non-hydrolyzable crosslinking agent (c12), the particle diameter of the thickener, and the amount of the radical polymerization initiator. Decreasing the amount of non-hydrolyzable crosslinking agent (c12), reducing the particle size of the thickener when the thickener is powder, or reducing the amount of radical polymerization initiator during polymer production. The viscosity (V1) increases.

本発明のアルカリ電池用増粘剤の、40重量%水酸化カリウム水溶液に対する吸収倍率(K)とイオン交換水に対する吸収倍率(H)との比は、アルカリ電解液の保持性、電池の長期放電特性及び後述する負極組成物の負極容器への注入性の観点から好ましくは0.01〜200、さらに好ましくは0.1〜100、とくに好ましくは0.4〜80である。ここにおいて吸収倍率とは、下記計算式で求められる値である。

吸収倍率=(吸収対象吸収後の増粘剤の重量)/(吸収対象吸収前の増粘剤の重量)
The ratio of the absorption capacity (K) of the thickener for alkaline batteries of the present invention to 40% by weight potassium hydroxide aqueous solution and the absorption capacity (H) to ion-exchanged water is determined by the retention of alkaline electrolyte and the long-term discharge of the battery. From the viewpoint of characteristics and injectability of the negative electrode composition described later into the negative electrode container, it is preferably 0.01 to 200, more preferably 0.1 to 100, and particularly preferably 0.4 to 80. Here, the absorption capacity is a value obtained by the following calculation formula.

Absorption rate = (weight of thickener after absorption of absorption target) / (weight of thickener before absorption of absorption target)

40重量%水酸化カリウム水溶液及びイオン交換水に対する各吸収倍率は、具体的には次の方法で測定される。
(1)40重量%水酸化カリウム水溶液に対する吸収倍率の測定法
目開き63μm(JIS Z8801−1:2006)のナイロン網で作成したティーバッグ(縦20cm、横10cm)に、篩にて106μm以下の粒子をカットした測定試料(増粘剤)1.00gを入れたものを、40重量%水酸化カリウム水溶液1,000ml中に無撹拌下、25℃で24時間浸漬した後、該ティーバッグを取り出し、25℃、50%RHの雰囲気中に30分間吊るして水切りを行ったティーバッグの重量(W4)を測定する。
測定試料(増粘剤)を用いないこと以外は上記と同様にして、ティーバッグの重量(W5)を測定する。
次の計算式から40重量%水酸化カリウム水溶液に対する吸収倍率(g/g)を求める。

40重量%水酸化カリウム水溶液に対する吸収倍率(K)=[(W4)−(W5)]/1.00
40重量%水酸化カリウム水溶液に対する吸収倍率(K)は非加水分解性架橋剤(c12)の量を調整することでコントロールできる。非加水分解性架橋剤(c12)の量を増加させると(K)が減少し、非加水分解性架橋剤(c12)の量を減少させると(K)が増加する。
Each absorption rate with respect to 40 weight% potassium hydroxide aqueous solution and ion-exchange water is specifically measured by the following method.
(1) Measuring method of absorption capacity with respect to 40% by weight potassium hydroxide aqueous solution To a tea bag (20 cm long, 10 cm wide) made of nylon mesh having a mesh size of 63 μm (JIS Z8801-1: 2006) After 1.00 g of a measurement sample (thickening agent) with the particles cut is immersed in 1,000 ml of a 40 wt% aqueous potassium hydroxide solution without stirring at 25 ° C. for 24 hours, the tea bag is taken out. Measure the weight (W4) of the tea bag that was hung in an atmosphere of 25 ° C. and 50% RH for 30 minutes and drained.
The tea bag weight (W5) is measured in the same manner as described above except that the measurement sample (thickening agent) is not used.
The absorption capacity (g / g) with respect to 40% by weight potassium hydroxide aqueous solution is obtained from the following calculation formula.

Absorption capacity (K) = [(W4) − (W5)] / 1.00 with respect to 40 wt% potassium hydroxide aqueous solution
The absorption capacity (K) with respect to the 40 wt% potassium hydroxide aqueous solution can be controlled by adjusting the amount of the non-hydrolyzable crosslinking agent (c12). Increasing the amount of the non-hydrolyzable crosslinking agent (c12) decreases (K), and decreasing the amount of the non-hydrolyzable crosslinking agent (c12) increases (K).

(2)イオン交換水に対する吸収倍率の測定法
測定試料1.00gを0.10g、40重量%水酸化カリウム水溶液をイオン交換水、24時間浸漬を1時間浸漬に代えたこと以外は前記(1)と同様にして、ティーバッグの重量(W6)を測定する。
測定試料を用いないこと以外は上記と同様にして、ティーバッグの重量(W7)を測定する。
次の計算式からイオン交換水に対する吸収倍率(g/g)を求める。

イオン交換水に対する吸収倍率(H)=[(W6)−(W7)]/0.10
イオン交換水に対する吸収倍率(H)は内部架橋剤量(c1)及び表面架橋剤の量で調整できる。架橋剤量が増加すると(H)が減少し、架橋剤量が減少すると(H)が増加する。
また、増粘剤中に含まれる金属イオン(b)の量を調整してコントロールすることもできる。金属イオン(b)の量が減少すると(H)が増加し、(b)の量が増加すると(H)が減少する。
また、重合体(A)中のエチレン性不飽和モノマー(a2)の割合が増加すると(H)が増加し、(a2)の割合が減少すると(H)が減少する。
(2) Measuring method of absorption capacity with respect to ion-exchanged water Except that 1.00 g of a measurement sample was replaced with 0.10 g of a 40 wt% potassium hydroxide aqueous solution and ion-exchanged water for 24 hours and 1 hour for immersion for 24 hours. ), The weight (W6) of the tea bag is measured.
The weight (W7) of the tea bag is measured in the same manner as above except that no measurement sample is used.
The absorption capacity (g / g) for ion-exchanged water is obtained from the following calculation formula.

Absorption capacity for ion-exchanged water (H) = [(W6) − (W7)] / 0.10
The absorption capacity (H) with respect to ion-exchanged water can be adjusted by the amount of internal crosslinking agent (c1) and the amount of surface crosslinking agent. When the amount of the crosslinking agent increases, (H) decreases, and when the amount of the crosslinking agent decreases, (H) increases.
Moreover, the amount of the metal ion (b) contained in the thickener can be adjusted and controlled. When the amount of metal ion (b) decreases, (H) increases, and when the amount of (b) increases, (H) decreases.
Further, when the proportion of the ethylenically unsaturated monomer (a2) in the polymer (A) increases, (H) increases, and when the proportion of (a2) decreases, (H) decreases.

本発明のアルカリ電池用増粘剤の、40重量%水酸化カリウム水溶液に対する吸収倍率(K)とイオン交換水に対する吸収倍率(H)の比は、(K)/(H)から求めることができる。
吸収倍率の比{(K)/(H)}を上げるには、使用する架橋剤中の非加水分解性架橋剤(c12)の割合を減らす、増粘剤中に含まれる金属イオンの量を増やす、又は重合体(A)中に含まれる(a2)の割合を減らせばよい。
吸収倍率の比{(K)/(H)}を下げるには、使用する架橋剤中の非加水分解性架橋剤(c12)の割合を増やす、増粘剤中に含まれる金属イオン(b)を減らす、又は重合体(A)中に含まれる(a2)の割合を増やせばよい。
The ratio of the absorption capacity (K) of the thickener for alkaline batteries of the present invention to 40 wt% potassium hydroxide aqueous solution and the absorption capacity (H) to ion-exchanged water can be determined from (K) / (H). .
In order to increase the absorption ratio {(K) / (H)}, the ratio of the non-hydrolyzable cross-linking agent (c12) in the cross-linking agent to be used is reduced, and the amount of metal ions contained in the thickener is increased. What is necessary is just to increase or reduce the ratio of (a2) contained in a polymer (A).
In order to lower the absorption ratio {(K) / (H)}, the proportion of the non-hydrolyzable crosslinking agent (c12) in the crosslinking agent to be used is increased, and the metal ion (b) contained in the thickening agent Or the proportion of (a2) contained in the polymer (A) may be increased.

以下、本発明のアルカリ電池用増粘剤の製造方法について記載する。
本発明の増粘剤は、前述の重合体(A)の製造方法により作成された重合体(A)をそのまま増粘剤としてもいい。また、重合体(A)は含水ゲルとして用いるよりも乾燥することが好ましい。
Hereinafter, it describes about the manufacturing method of the thickener for alkaline batteries of this invention.
The thickener of this invention is good also considering the polymer (A) created by the manufacturing method of the above-mentioned polymer (A) as a thickener as it is. The polymer (A) is preferably dried rather than used as a hydrogel.

含水ゲルの乾燥温度は、使用する乾燥機や乾燥時間等により種々異なるが、効率的な乾燥及びポリマーの熱架橋抑制の観点から好ましくは50〜150℃、さらに好ましくは80〜130℃である。
含水ゲルの乾燥時間は、使用する乾燥機の機種及び乾燥温度等により異なるが、含水率低減及び工業上の観点から好ましくは5〜300分、さらに好ましくは5〜120分である。
The drying temperature of the hydrogel varies depending on the dryer used and the drying time, but is preferably 50 to 150 ° C., more preferably 80 to 130 ° C. from the viewpoint of efficient drying and suppression of thermal crosslinking of the polymer.
The drying time of the hydrogel varies depending on the model of the dryer to be used, the drying temperature, and the like, but is preferably 5 to 300 minutes, more preferably 5 to 120 minutes from the viewpoint of reducing the water content and from an industrial viewpoint.

本発明の増粘剤中には金属イオン(b)の水酸化物(D1)及び/又は塩(D2)を含んでもいい。(D1)及び/又は(D2)を含む場合、重合体(A)製造時のモノマー中に混合してもよく、重合体(A)の含水ゲルに混合してもよく、(A)を乾燥後に混合してもよく、(A)を粉砕後に混合してもいい。
(D1)及び/又は(D2)を増粘剤中に均一存在させる観点から、重合体(A)の製造時のモノマー中に混合する、又は重合体(A)の含水ゲルに混合することが好ましい。
The thickener of the present invention may contain a hydroxide (D1) and / or a salt (D2) of the metal ion (b). When (D1) and / or (D2) is included, the polymer (A) may be mixed in the monomer during production, may be mixed in the hydrogel of the polymer (A), and (A) is dried. It may be mixed later, or (A) may be mixed after pulverization.
From the viewpoint of uniformly presenting (D1) and / or (D2) in the thickener, it may be mixed in the monomer during production of the polymer (A) or mixed with the hydrogel of the polymer (A). preferable.

増粘剤の形状としては、特に限定されないが、収納缶への注入性の観点から、粉末であることが好ましい。
粉末の形状としては、不定形破砕状、リン片状、パール状及び米粒状等が挙げられ、収納缶への注入性の観点から、不定形破砕状、パール状が好ましく、さらに好ましくは不定形破砕状である。
Although it does not specifically limit as a shape of a thickener, From a viewpoint of the injectability to a storage can, it is preferable that it is a powder.
Examples of the shape of the powder include an irregularly crushed shape, a flake shape, a pearl shape, and a rice grain shape. From the viewpoint of injectability into a storage can, an irregularly crushed shape and a pearl shape are preferable, and an amorphous shape is more preferable. It is crushed.

増粘剤は、必要により粉砕して粉末化される。粉砕方法は、通常の方法でよく、例えば衝撃粉砕機(ピンミル、カッターミル、スキレルミル、ACMパルペライザー等)や空気粉砕機(ジェット粉砕機等)で行うことができる。   If necessary, the thickener is pulverized and powdered. The pulverization method may be a normal method, and can be performed by, for example, an impact pulverizer (pin mill, cutter mill, skiller mill, ACM pulverizer, etc.) or an air pulverizer (jet pulverizer, etc.).

該粉末化された乾燥物は、必要により所望のスクリーンを備えたフルイ機(振動フルイ機、遠心フルイ機等)を用いて、所望の粒子径の乾燥粉末を採取することができる。
尚、本発明において、乾燥後の任意の段階で、磁気を利用した除鉄機を用いて混入した鉄等の金属粉末を除去するのが好ましい。しかし、除鉄機を用いてかなり精密に除鉄を行っても、除鉄機では磁性のない金属を除去するのは困難であり、また磁性のある金属に関しても、乾燥したポリマー粒子内部に含まれているものや乾燥粒子に付着しているものは除去できないので、初めからこれら金属が混入しないように、生産設備に関しても、十分に配慮することが望ましい。
As the powdered dried product, a dry powder having a desired particle diameter can be collected using a sieve (vibrating sieve, centrifugal sieve, etc.) equipped with a desired screen if necessary.
In addition, in this invention, it is preferable to remove metal powders, such as iron, mixed using the iron removing machine using magnetism in the arbitrary steps after drying. However, even if iron removal is performed with high precision, it is difficult to remove metals that are not magnetic with iron removal machines, and magnetic metals are also contained inside dry polymer particles. It is desirable to give sufficient consideration to the production equipment so that these metals are not mixed from the beginning, since it cannot be removed.

増粘剤が粉末である場合、粒子径は特に限定されないが、収納缶への注入性及びアルカリ電解液の保持性の観点から、乾燥物の重量平均粒子径が0.01〜500μmであることが好ましく、さらに好ましくは0.1〜200μmである。   When the thickener is a powder, the particle size is not particularly limited, but the weight average particle size of the dried product is 0.01 to 500 μm from the viewpoint of pouring into a storage can and retention of alkaline electrolyte. Is more preferable, and 0.1 to 200 μm is more preferable.

[アルカリ電池負極組成物]
本発明のアルカリ電池負極組成物は、アルカリ電解液、亜鉛粉末及び/又は亜鉛合金粉末、並びに前記増粘剤を含有してなる組成物である。
[Alkaline battery negative electrode composition]
The alkaline battery negative electrode composition of the present invention is a composition comprising an alkaline electrolyte, zinc powder and / or zinc alloy powder, and the thickener.

アルカリ電解液は、金属水酸化物の水溶液である。金属水酸化物としては、アルカリ金属(リチウム、カリウム、ナトリウム等)水酸化物、アルカリ土類金属(カルシウム、マグネシウム等)水酸化物、及びこれらの混合物が挙げられる。これらのうち、アルカリ電池の放電特性の観点から好ましいのは水酸化カリウム水溶液である。
アルカリ電解液には、上記金属水酸化物の他に、アルカリ電池の放電特性、生産性の向上等を目的として必要により金属酸化物を含有させることができる。
金属酸化物としては、アルカリ金属(リチウム、カリウム、ナトリウム等)酸化物、アルカリ土類金属(カルシウム、マグネシウム等)酸化物、及びこれらの混合物等が挙げられる。これらのうちアルカリ電池の放電特性の観点から好ましいのはアルカリ金属酸化物である。
The alkaline electrolyte is an aqueous solution of metal hydroxide. Examples of the metal hydroxide include alkali metal (lithium, potassium, sodium, etc.) hydroxide, alkaline earth metal (calcium, magnesium, etc.) hydroxide, and mixtures thereof. Among these, a potassium hydroxide aqueous solution is preferable from the viewpoint of discharge characteristics of the alkaline battery.
In addition to the above metal hydroxide, the alkaline electrolyte may contain a metal oxide as required for the purpose of improving the discharge characteristics and productivity of the alkaline battery.
Examples of the metal oxide include alkali metal (lithium, potassium, sodium, etc.) oxide, alkaline earth metal (calcium, magnesium, etc.) oxide, and mixtures thereof. Of these, alkali metal oxides are preferred from the viewpoint of discharge characteristics of alkaline batteries.

アルカリ電解液中の金属水酸化物濃度(重量%)は、アルカリ電池の放電特性の観点から好ましくは20〜50%、さらに好ましくは25〜45%、とくに好ましくは30〜40%である。   The metal hydroxide concentration (% by weight) in the alkaline electrolyte is preferably 20 to 50%, more preferably 25 to 45%, and particularly preferably 30 to 40% from the viewpoint of discharge characteristics of the alkaline battery.

亜鉛粉末としては、亜鉛の形状はとくに限定されない。亜鉛粉末の体積平均粒子径は、アルカリ電解液への均一分散性及び後述の負極容器への充填性の観点から好ましくは0.1〜2,000μm、さらに好ましくは1〜1,000μm、とくに好ましくは10〜500μmである。   As the zinc powder, the shape of zinc is not particularly limited. The volume average particle diameter of the zinc powder is preferably from 0.1 to 2,000 μm, more preferably from 1 to 1,000 μm, particularly preferably from the viewpoint of uniform dispersibility in the alkaline electrolyte and filling into the negative electrode container described later. Is 10 to 500 μm.

亜鉛合金粉末に含まれる亜鉛以外の金属はとくに制限されないが、アルカリ電池の放電特性の観点から好ましいのはインジウム、ビスマス、アルミニウムである。
亜鉛合金粉末の形状はとくに限定されることはなく、体積平均粒子径及びその好ましい範囲は上記亜鉛粉末の場合と同様である。
Metals other than zinc contained in the zinc alloy powder are not particularly limited, but indium, bismuth and aluminum are preferable from the viewpoint of discharge characteristics of the alkaline battery.
The shape of the zinc alloy powder is not particularly limited, and the volume average particle diameter and its preferred range are the same as in the case of the zinc powder.

本発明のアルカリ電池負極組成物は、後述する負極組成物の負極容器への充填時の流動性の改善等を目的として、本発明の効果を阻害しない範囲で、必要によりその他の添加剤を併用することができる。
その他の添加剤としては、(A)を除くゲル化剤、耐振動衝撃性向上剤、放電特性向上剤等が挙げられる。
The alkaline battery negative electrode composition of the present invention is used in combination with other additives as necessary within the range of not impairing the effects of the present invention, for the purpose of improving the fluidity at the time of filling the negative electrode composition into the negative electrode container described later. can do.
Examples of other additives include gelling agents other than (A), vibration impact resistance improvers, discharge characteristic improvers, and the like.

(A)を除くゲル化剤としては、例えばカルボキシメチルセルロース(CMC)、天然ガム(グァーガム等)、架橋されていないポリ(メタ)アクリル酸(塩)、微架橋型のポリ(メタ)アクリル酸(塩)、架橋型のポリ(メタ)アクリル酸(塩)、ポリビニルアルコール等の水溶性樹脂等が挙げられる。これらのうちで、微粉末状の微架橋型のポリ(メタ)アクリル酸(塩)等は、負極組成物の負極容器への適度の注入性(流動性)の観点から好ましい。   Examples of gelling agents other than (A) include carboxymethylcellulose (CMC), natural gums (such as guar gum), non-crosslinked poly (meth) acrylic acid (salt), and microcrosslinked poly (meth) acrylic acid ( Salt), cross-linked poly (meth) acrylic acid (salt), water-soluble resins such as polyvinyl alcohol, and the like. Among these, finely powdered micro-crosslinked poly (meth) acrylic acid (salt) and the like are preferable from the viewpoint of moderate injectability (fluidity) of the negative electrode composition into the negative electrode container.

これらのゲル化剤の重量平均粒子径(μm)は、亜鉛粉末及び/又は亜鉛合金粉末(以下において亜鉛粉末と略記することがある。)の沈降防止及び負極組成物の負極容器への充填性の観点から好ましくは0.01〜1,000、さらに好ましくは0.1〜850、とくに好ましくは0.5〜500である。   The weight average particle size (μm) of these gelling agents is to prevent sedimentation of zinc powder and / or zinc alloy powder (hereinafter sometimes abbreviated as zinc powder) and to fill the negative electrode container with the negative electrode composition. From this viewpoint, it is preferably 0.01 to 1,000, more preferably 0.1 to 850, and particularly preferably 0.5 to 500.

(A)を除くゲル化剤の添加量は、アルカリ電解液の重量に基づいて、該組成物の負極容器への充填性及びアルカリ電解液の保持性の観点から好ましくは5重量%以下であり、さらに好ましくは0.01〜3重量%である。   The addition amount of the gelling agent excluding (A) is preferably 5% by weight or less based on the weight of the alkaline electrolyte from the viewpoints of filling properties of the composition into the negative electrode container and retention of the alkaline electrolyte. More preferably, the content is 0.01 to 3% by weight.

その他のゲル化剤の添加方法としては、本発明の増粘剤とその他のゲル化剤とをあらかじめドライブレンドした後、アルカリ電解液等の他の負極組成物成分とを混合する方法;本発明の増粘剤を含む負極組成物作成とは別にその他のゲル化剤を後添加して混合する方法;アルカリ電解液とその他のゲル化剤を混合した後、本発明の増粘剤及び亜鉛粉末及び/又は亜鉛合金粉末を添加、混合する方法等、が挙げられる。
これらのうち、均一分散性の観点から好ましいのは本発明の増粘剤とその他のゲル化剤とをあらかじめドライブレンドした後、アルカリ電解液等の他の負極組成物成分とを混合する方法である。
As another method for adding the gelling agent, the thickener of the present invention and the other gelling agent are previously dry blended and then mixed with other negative electrode composition components such as an alkaline electrolyte; the present invention. A method of adding and mixing another gelling agent separately from the preparation of the negative electrode composition containing the above thickener; after mixing the alkaline electrolyte and the other gelling agent, the thickener and zinc powder of the present invention And / or a method of adding and mixing zinc alloy powder.
Among these, from the viewpoint of uniform dispersibility, a method in which the thickener of the present invention and other gelling agent are dry-blended in advance and then mixed with other negative electrode composition components such as an alkaline electrolyte. is there.

耐振動衝撃性向上剤としては、チタン、インジウム、スズ及びビスマスからなる群から選ばれる金属の酸化物、水酸化物及び硫化物等が挙げられる。
該耐振動衝撃性向上剤は、これを添加することによりアルカリ電池に衝撃が加わった際に負極において亜鉛粉末が沈降しアルカリ電解液が遊離するのを防止することができる。
耐振動衝撃性向上剤の添加量は、アルカリ電解液の重量に基づいて、アルカリ電解液の保持性の観点から好ましくは5重量%以下、さらに好ましくは3.0重量%以下である。
Examples of the vibration impact resistance improver include metal oxides, hydroxides and sulfides selected from the group consisting of titanium, indium, tin and bismuth.
By adding the vibration impact resistance improver, it is possible to prevent the zinc electrolyte from being precipitated and the alkaline electrolyte from being liberated at the negative electrode when an impact is applied to the alkaline battery.
The addition amount of the vibration and impact resistance improver is preferably 5% by weight or less, more preferably 3.0% by weight or less, from the viewpoint of retention of the alkaline electrolyte, based on the weight of the alkaline electrolyte.

放電特性向上剤としては、二酸化珪素、珪酸カリウム等、亜鉛の針状結晶化を防止する特性を有する公知の化合物が挙げられる。
放電特性向上剤の添加量は、アルカリ電解液に対して、アルカリ電解液の保持性の観点から好ましくは5重量%以下、さらに好ましくは3重量%以下である。
Examples of the discharge characteristic improver include known compounds having characteristics for preventing needle-like crystallization of zinc, such as silicon dioxide and potassium silicate.
The addition amount of the discharge characteristic improver is preferably 5% by weight or less, more preferably 3% by weight or less with respect to the alkaline electrolyte from the viewpoint of retention of the alkaline electrolyte.

アルカリ電池負極組成物の全重量に基づくアルカリ電解液の含有量はアルカリ電池の放電特性及びアルカリ電解液の保持性の観点から好ましくは10〜99重量%、さらに好ましくは20〜97重量%である。
アルカリ電池負極組成物の全重量に基づく増粘剤の含有量はアルカリ電池の放電特性及びアルカリ電解液の保持性の観点から好ましくは0.05〜9重量%、さらに好ましくは0.2〜3.5重量%である。
アルカリ電池負極組成物の全重量に基づく亜鉛粉末及び/又は亜鉛合金粉末の含有量はアルカリ電池の放電特性及びアルカリ電解液の保持性の観点から好ましくは0.3〜89重量%、さらに好ましくは2〜79重量%である。
アルカリ電池負極組成物の全重量に基づくその他の添加剤全体は、アルカリ電池の放電特性及びアルカリ電解液の保持性の観点から好ましくは10重量%以下である。
The content of the alkaline electrolyte based on the total weight of the alkaline battery negative electrode composition is preferably 10 to 99% by weight, more preferably 20 to 97% by weight, from the viewpoint of the discharge characteristics of the alkaline battery and the retention of the alkaline electrolyte. .
The content of the thickener based on the total weight of the alkaline battery negative electrode composition is preferably 0.05 to 9% by weight, more preferably 0.2 to 3% from the viewpoints of discharge characteristics of the alkaline battery and retention of the alkaline electrolyte. .5% by weight.
The content of zinc powder and / or zinc alloy powder based on the total weight of the alkaline battery negative electrode composition is preferably from 0.3 to 89% by weight, more preferably from the viewpoint of discharge characteristics of the alkaline battery and retention of the alkaline electrolyte. 2 to 79% by weight.
The total of other additives based on the total weight of the alkaline battery negative electrode composition is preferably 10% by weight or less from the viewpoint of the discharge characteristics of the alkaline battery and the retention of the alkaline electrolyte.

本発明のアルカリ電池負極組成物の製造方法は、公知の増粘剤を使用した製造方法を使用できる。   The manufacturing method using a well-known thickener can be used for the manufacturing method of the alkaline battery negative electrode composition of this invention.

[アルカリ電池]
本発明のアルカリ電池は、収納缶中に、前記負極組成物を負極容器に充填してなる負極、正極剤、該負極と正極剤を隔てるセパレーター及び集電棒が封入されてなる。
本発明のアルカリ電池の製造方法は、公知のアルカリ負極組成物を使用した製造方法を使用できる。
該アルカリ電池としては特に限定されず、通常のアルカリ電池、例えばLR−20型(単1型アルカリ電池)、LR−6型(単3型アルカリ電池)はもとより、その他各種のアルカリ電池が挙げられる。
[Alkaline battery]
In the alkaline battery of the present invention, a negative electrode formed by filling the negative electrode composition in a negative electrode container, a positive electrode agent, a separator separating the negative electrode and the positive electrode agent, and a current collecting rod are enclosed in a can.
The manufacturing method using the well-known alkaline negative electrode composition can be used for the manufacturing method of the alkaline battery of this invention.
The alkaline battery is not particularly limited, and examples include ordinary alkaline batteries such as LR-20 type (single 1 type alkaline battery) and LR-6 type (AA type alkaline battery) as well as various other alkaline batteries. .

本発明における負極は、通常、本発明の増粘剤、アルカリ電解液、亜鉛粉末及び/又は亜鉛合金粉末、及び必要によりその他の添加剤をあらかじめ均一混合して負極組成物を作成し、該組成物を電池の負極容器内にこれを充填して負極とする方法により製造される。   The negative electrode in the present invention is usually prepared by uniformly mixing the thickener of the present invention, an alkaline electrolyte, zinc powder and / or zinc alloy powder, and, if necessary, other additives in advance. It is manufactured by a method in which a product is filled in a negative electrode container of a battery to make a negative electrode.

以下、実施例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれらに限定されない。以下、特に定めない限り、部は重量部、%は重量%、超純水は電気伝導率0.06μS/cm以下の水、イオン交換水は電気伝導率1.0μS/cm以下の水を示す。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further, this invention is not limited to these. Hereinafter, unless otherwise specified, parts are parts by weight,% is weight%, ultrapure water is water having an electric conductivity of 0.06 μS / cm or less, and ion-exchanged water is water having an electric conductivity of 1.0 μS / cm or less. .

実施例1
アクリル酸250部、PEトリアリルエーテル0.25部(対アクリル酸0.1%)、TMPトリアクリレート0.75部(対アクリル酸0.3%)及びイオン交換水750部を撹拌混合してアクリル酸水溶液を調製し、4℃に温度調整した。
該アクリル酸水溶液を断熱重合槽に仕込み、水溶液に窒素を通じてアクリル酸水溶液中の溶存酸素量を0.1ppm以下とした。この断熱重合層に、10%2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ハイドロクロライド[商品名「V−50」、和光純薬工業(株)製]水溶液1.25部を添加し、0.1%過酸化水素水5部、0.1%L−アスコルビン酸水溶液5部を添加し、重合が開始するまで水溶液中への窒素通気を継続した。重合が始まり、アクリル酸水溶液の粘度が上昇し始めたのを確認後、窒素通気を停止してその後6時間重合させて重合体(A’−1)からなる含水ゲルを得た。反応系の最高到達温度は75℃であった。
(A’−1)からなるブロック状の架橋含水ゲルを断熱重合槽から取り出し、小型ミートチョッパー[型番「VR−400K」、ローヤル(株)製]を用いてゲルを3〜10mmの太さのヌードル状になるように細分化した後、水酸化マグネシウム(試薬特級)10部(アクリル酸の中和度10モル%相当)を加えミンチ機に通して含水ゲルを中和し、含水ゲル状の重合体(A−1)を得た。
重合体(A−1)を、目開き850μmのSUS製のスクリ−ンの上に、厚さ5cmで積層し、小型透気乾燥機[型番「HAP2031F」、(株)HAKKO製]を用いて120℃の熱風を1時間含水ゲルに透気させて、含水ゲルを乾燥した。
乾燥物をクッキングミキサーを用いて粉砕し、篩を用いて粒径が32〜500μm(400〜30メッシュ)のものを採取し、重量平均粒子径(測定はマイクロトラックによる)が150μmの増粘剤(1)を得た。
Example 1
Stir and mix 250 parts of acrylic acid, 0.25 parts of PE triallyl ether (0.1% acrylic acid), 0.75 parts of TMP triacrylate (0.3% acrylic acid) and 750 parts of ion-exchanged water. An aqueous acrylic acid solution was prepared and the temperature was adjusted to 4 ° C.
The aqueous acrylic acid solution was charged into an adiabatic polymerization tank, and the dissolved oxygen content in the aqueous acrylic acid solution was adjusted to 0.1 ppm or less through nitrogen in the aqueous solution. To this heat insulation polymerization layer, 1.25 parts of 10% 2,2′-azobis (2-amidinopropane) hydrochloride [trade name “V-50”, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.] aqueous solution was added. . 5 parts of 1% hydrogen peroxide solution and 5 parts of 0.1% L-ascorbic acid aqueous solution were added, and nitrogen bubbling into the aqueous solution was continued until polymerization started. After confirming that the polymerization was started and the viscosity of the aqueous acrylic acid solution started to rise, the nitrogen aeration was stopped and the polymerization was continued for 6 hours to obtain a hydrous gel comprising the polymer (A′-1). The maximum temperature reached in the reaction system was 75 ° C.
The block-shaped crosslinked hydrous gel composed of (A′-1) is taken out from the adiabatic polymerization tank, and the gel is 3 to 10 mm thick using a small meat chopper [model number “VR-400K”, manufactured by Royal Corporation]. After subdividing into noodles, 10 parts of magnesium hydroxide (special reagent grade) (equivalent to 10 mol% of acrylic acid neutralization) is added, and the water-containing gel is neutralized by passing through a mincing machine. A polymer (A-1) was obtained.
The polymer (A-1) is laminated on a SUS screen having an aperture of 850 μm with a thickness of 5 cm, and a small air-permeable dryer [model number “HAP2031F”, manufactured by HAKKO Corporation] is used. The hydrogel was dried by passing hot air at 120 ° C. through the hydrogel for 1 hour.
The dried product is pulverized using a cooking mixer, and a sieve having a particle size of 32 to 500 μm (400 to 30 mesh) is collected using a sieve, and a thickener having a weight average particle size (measured by Microtrac) of 150 μm. (1) was obtained.

実施例1でのモル比(Q)を、下記数式より算出した。
モル比(Q)=(T×U)/S
S:重合体(A)の製造に使用したアクリル酸のモル数
T:アクリル酸の中和に使用した水酸化マグネシウムのモル数
U:マグネシウムイオンのイオン価数である2
また、モル比(R)を下記数式より算出した。
モル比(R)=(O×P)/S
S:重合体(A)の製造に使用したアクリル酸のモル数
O:増粘剤の製造に使用した水酸化マグネシウムのモル数
P:マグネシウムイオンのイオン価数である2
The molar ratio (Q) in Example 1 was calculated from the following mathematical formula.
Molar ratio (Q) = (T × U) / S
S: Number of moles of acrylic acid used for production of polymer (A) T: Number of moles of magnesium hydroxide used for neutralization of acrylic acid U: 2 ionic valence of magnesium ion
The molar ratio (R) was calculated from the following formula.
Molar ratio (R) = (O × P) / S
S: Number of moles of acrylic acid used for production of polymer (A) O: Number of moles of magnesium hydroxide used for production of thickener P: 2 ionic valence of magnesium ion

実施例2
実施例1において、PEトリアリルエーテル0.25部を同0.13部(対アクリル酸0.05%)としたこと、TMPトリアクリレート0.75部を用いなかったこと、水酸化マグネシウム10部を同2部(アクリル酸の中和度2モル%相当)とし、乾燥物を衝撃粉砕機[型番「Retch ZM200」、(株)日本精機製作所製]を用いて粉砕し、粒度分布測定機「マイクロトラック MT3000II」[商品名、日機装(株)製。以下同じ。]での測定による重量平均粒子径を30μmとしたこと以外は、実施例1と同様にして増粘剤(2)を得た。
実施例1と同様にして、モル比(Q)、モル比(R)を算出した。
Example 2
In Example 1, 0.25 part of PE triallyl ether was changed to 0.13 part (0.05% acrylic acid), 0.75 part of TMP triacrylate was not used, 10 parts of magnesium hydroxide 2 parts (corresponding to a neutralization degree of acrylic acid of 2 mol%), and the dried product was pulverized using an impact pulverizer (model number “Retch ZM200”, manufactured by Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd.). "Microtrack MT3000II" [trade name, manufactured by Nikkiso Co., Ltd. same as below. ] A thickener (2) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the weight average particle diameter was 30 μm.
In the same manner as in Example 1, the molar ratio (Q) and molar ratio (R) were calculated.

実施例3
実施例1において、TMPトリアクリレート0.75部を同4.75部、水酸化マグネシウム10部を水酸化アルミニウム64部(アクリル酸の中和度71モル%相当)としたこと以外は、実施例1と同様にして、重量平均粒子径は150μmの増粘剤(3)を得た。
実施例3でのモル比(Q)を、下記数式より算出した。
モル比(Q)=(T×U)/S
S:重合体(A)の製造に使用したアクリル酸のモル数
T:アクリル酸の中和に使用した水酸化アルミニウムのモル数
U:アルミニウムイオンのイオン価数である3
また、モル比(R)を下記数式より算出した。
モル比(R)=(O×P)/S
S:重合体(A)の製造に使用したアクリル酸のモル数
O:増粘剤の製造に使用した水酸化アルミニウムのモル数
P:アルミニウムイオンのイオン価数である3
Example 3
In Example 1, except that 0.75 part of TMP triacrylate was changed to 4.75 parts, and 10 parts of magnesium hydroxide was changed to 64 parts of aluminum hydroxide (corresponding to a neutralization degree of 71% by mole of acrylic acid). In the same manner as in No. 1, a thickener (3) having a weight average particle diameter of 150 μm was obtained.
The molar ratio (Q) in Example 3 was calculated from the following mathematical formula.
Molar ratio (Q) = (T × U) / S
S: Number of moles of acrylic acid used for production of polymer (A) T: Number of moles of aluminum hydroxide used for neutralization of acrylic acid U: Ion valence of aluminum ion 3
The molar ratio (R) was calculated from the following formula.
Molar ratio (R) = (O × P) / S
S: number of moles of acrylic acid used for production of polymer (A) O: number of moles of aluminum hydroxide used for production of thickener P: ionic valence of aluminum ion 3

実施例4
実施例1において、TMPトリアクリレート0.75部を同0.5部、水酸化マグネシウム10部(アクリル酸の中和度10モル%相当)で中和した後40%水酸化ナトリウム水溶液122部(アクリル酸の中和度35モル%相当)で中和したこと以外は、実施例1と同様にして、重量平均粒子径は150μmの増粘剤(4)を得た。
実施例1と同様にして、モル比(Q)、モル比(R)を算出した。
Example 4
In Example 1, 0.75 part of TMP triacrylate was neutralized with 0.5 part of the same and 10 parts of magnesium hydroxide (corresponding to a neutralization degree of acrylic acid of 10 mol%), and then 122 parts of 40% aqueous sodium hydroxide solution ( A thickener (4) having a weight average particle diameter of 150 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that neutralization was performed with an acrylic acid neutralization degree of 35 mol%.
In the same manner as in Example 1, the molar ratio (Q) and molar ratio (R) were calculated.

実施例5
実施例1において、PEトリアリルエーテル0.25部(対アクリル酸0.1%)を用いなかったこと、TMPトリアクリレート0.75部(対アクリル酸0.3%)を同1.25部(対アクリル酸0.5%)としたこと、水酸化マグネシウム10部を同101部(アクリル酸の中和度100モル%相当)としたこと以外は、実施例1と同様にして、重量平均粒子径は150μmの増粘剤(5)を得た。
実施例1と同様にして、モル比(Q)、モル比(R)を算出した。
Example 5
In Example 1, 0.25 part of PE triallyl ether (0.1% acrylic acid) was not used, 0.75 part of TMP triacrylate (0.3% acrylic acid) was 1.25 parts of the same. The weight average was obtained in the same manner as in Example 1 except that 10 parts by weight of magnesium hydroxide was changed to 101 parts (corresponding to a neutralization degree of acrylic acid of 100 mol%). A thickener (5) having a particle size of 150 μm was obtained.
In the same manner as in Example 1, the molar ratio (Q) and molar ratio (R) were calculated.

実施例6
実施例1において、PEトリアリルエーテル0.25部をTMPジアリルエーテル0.25部(対アクリル酸0.1%)、TMPトリアクリレート0.75部をN,N’−メチレンビスアクリルアミド0.75部(対アクリル酸0.3%)としたこと以外は、実施例1と同様にして、重量平均粒子径は150μmの増粘剤(6)を得た。
実施例1と同様にして、モル比(Q)、モル比(R)を算出した。
Example 6
In Example 1, 0.25 part of PE triallyl ether was added to 0.25 part of TMP diallyl ether (0.1% acrylic acid), and 0.75 part of TMP triacrylate was added to 0.75 part of N, N′-methylenebisacrylamide. A thickener (6) having a weight average particle size of 150 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the content was 0.3 parts (0.3% acrylic acid).
In the same manner as in Example 1, the molar ratio (Q) and molar ratio (R) were calculated.

実施例7
25%の水酸化ナトリウム水溶液242.3部(アクリル酸の中和度75モル%相当)に、水酸化マグネシウム0.05部(アクリル酸の中和度0.08モル%相当)を加え均一混合しておく(混合液1)。アクリル酸145.4部に水9.4部を加え、20〜30℃に冷却しつつ該混合液1の242.3部を加えて中和した。該水溶液にEGジグリシジルエーテル[商品名「デナコールEX−810」、ナガセ化成工業(株)製]0.09部、次亜リン酸ソーダ1水和物0.0146部、過硫酸カリウム0.29部を加えて均一溶解させ、モノマー水溶液を得た。次いで、反応容器にシクロヘキサン624部を仕込み、さらにソルビタンモノステアレート2部を加えて溶解させた後、撹拌しつつ反応容器内を窒素置換した。次に、反応容器内を70℃に温度調整した後、該モノマー水溶液397部を6.6部/分の速度で1時間かけて滴下し、その後、75℃で30分間反応、熟成させて、重合体(A−7)の懸濁液を得た。
得られた(A−7)の懸濁液から、水及びシクロヘキサンを共沸除去し、含水率約20重量%[赤外水分計「FD−100型」、Kett(株)製、加熱温度180℃、20分で測定]の水溶液とした。30℃に冷却し撹拌を停止して樹脂粒子を沈降させ、デカンテーションにより樹脂粒子を分離し、乾燥させて増粘剤(7)を得た。増粘剤(7)の重量平均粒子径は300μmであった。
実施例1と同様にして、モル比(Q)、モル比(R)を算出した。
Example 7
To 242.3 parts of 25% aqueous sodium hydroxide solution (equivalent to 75 mol% acrylic acid neutralization), 0.05 parts magnesium hydroxide (equivalent to 0.08 mol% acrylic acid neutralization) was added and mixed uniformly. (Mixed solution 1). 9.4 parts of water was added to 145.4 parts of acrylic acid, and 242.3 parts of the mixed solution 1 was added while cooling to 20 to 30 ° C. to neutralize. EG diglycidyl ether [trade name “Denacol EX-810”, manufactured by Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd.] 0.09 part, sodium hypophosphite monohydrate 0.0146 part, potassium persulfate 0.29 Part was added and uniformly dissolved to obtain an aqueous monomer solution. Subsequently, 624 parts of cyclohexane was charged into the reaction vessel, and further 2 parts of sorbitan monostearate was added and dissolved, and then the inside of the reaction vessel was purged with nitrogen while stirring. Next, after adjusting the temperature in the reaction vessel to 70 ° C., 397 parts of the monomer aqueous solution was dropped at a rate of 6.6 parts / minute over 1 hour, and then reacted and aged at 75 ° C. for 30 minutes. A suspension of polymer (A-7) was obtained.
Water and cyclohexane were removed azeotropically from the obtained suspension (A-7), and the water content was about 20% by weight [infrared moisture meter “FD-100 type”, manufactured by Kett Co., Ltd., heating temperature 180 Measured at 20 ° C. for 20 minutes]. The mixture was cooled to 30 ° C. and stirring was stopped to settle the resin particles. The resin particles were separated by decantation and dried to obtain a thickener (7). The weight average particle diameter of the thickener (7) was 300 μm.
In the same manner as in Example 1, the molar ratio (Q) and molar ratio (R) were calculated.

実施例8
アクリル酸150部、PEトリアリルエーテル0.15部(対アクリル酸0.1%)、TMPトリアクリレート0.45部(対アクリル酸0.3%)及びイオン交換水850部を撹拌混合してアクリル酸水溶液を調製し、4℃に温度調整した。
該アクリル酸水溶液を断熱重合槽に仕込み、水溶液に窒素を通じてアクリル酸水溶液中の溶存酸素量を0.1ppm以下とした。この断熱重合層に、10%2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ハイドロクロライド[商品名「V−50」、和光純薬工業(株)製]水溶液0.75部を添加し、0.1%過酸化水素水3部、0.1%L−アスコルビン酸水溶液3部を添加し、重合が開始するまで水溶液中への窒素通気を継続した。 重合が始まり、アクリル酸水溶液の粘度が上昇し始めたのを確認後、窒素通気を停止してその後6時間重合させて重合体(A’−8)からなる含水ゲルを得た。反応系の最高到達温度は40℃であった。
(A’−8)からなるブロック状の架橋含水ゲルを断熱重合槽から取り出し、小型ミートチョッパー[型番「VR−400K」、ローヤル(株)製]を用いてゲルを3〜10mmの太さのヌードル状になるように細分化した後、水酸化マグネシウム(試薬特級)6部(アクリル酸の中和度10モル%相当)を加えミンチ機に通して含水ゲルを中和し、含水ゲル状の重合体(A−8)を得た。
重合体(A−8)を、目開き850μmのSUS製のスクリ−ンの上に、厚さ5cmで積層し、小型透気乾燥機[型番「HAP2031F」、(株)HAKKO製]を用いて120℃の熱風を1時間含水ゲルに透気させて、含水ゲルを乾燥した。
乾燥物をクッキングミキサーを用いて粉砕し、篩を用いて粒径が32〜500μm(400〜30メッシュ)のものを採取し、重量平均粒子径が150μmの増粘剤(8)を得た。
実施例1と同様にして、モル比(Q)、モル比(R)を算出した。
Example 8
150 parts of acrylic acid, 0.15 parts of PE triallyl ether (0.1% of acrylic acid), 0.45 parts of TMP triacrylate (0.3% of acrylic acid) and 850 parts of ion-exchanged water were mixed with stirring. An aqueous acrylic acid solution was prepared and the temperature was adjusted to 4 ° C.
The aqueous acrylic acid solution was charged into an adiabatic polymerization tank, and the dissolved oxygen amount in the aqueous acrylic acid solution was adjusted to 0.1 ppm or less by passing nitrogen through the aqueous solution. 0.75 part of 10% 2,2′-azobis (2-amidinopropane) hydrochloride [trade name “V-50”, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.] 3 parts of 1% hydrogen peroxide solution and 3 parts of 0.1% L-ascorbic acid aqueous solution were added, and nitrogen aeration into the aqueous solution was continued until polymerization started. After confirming that the polymerization started and the viscosity of the acrylic acid aqueous solution started to rise, the nitrogen aeration was stopped and the polymerization was continued for 6 hours to obtain a water-containing gel composed of the polymer (A′-8). The maximum temperature reached in the reaction system was 40 ° C.
The block-shaped crosslinked hydrous gel composed of (A′-8) is taken out from the adiabatic polymerization tank, and the gel is 3 to 10 mm thick using a small meat chopper [model number “VR-400K”, manufactured by Royal Corporation]. After subdividing into noodles, 6 parts of magnesium hydroxide (special grade reagent) (equivalent to 10 mol% neutralization of acrylic acid) is added and the water-containing gel is neutralized by passing through a mincing machine. A polymer (A-8) was obtained.
The polymer (A-8) is laminated on a SUS screen having an opening of 850 μm with a thickness of 5 cm, and a small air-permeable dryer [model number “HAP2031F”, manufactured by HAKKO Corporation] is used. The hydrogel was dried by passing hot air at 120 ° C. through the hydrogel for 1 hour.
The dried product was pulverized using a cooking mixer, and a sieve having a particle size of 32 to 500 μm (400 to 30 mesh) was collected using a sieve to obtain a thickener (8) having a weight average particle size of 150 μm.
In the same manner as in Example 1, the molar ratio (Q) and molar ratio (R) were calculated.

実施例9
PEトリアリルエーテル0.15部をTMPジアリルエーテル0.15部(対アクリル酸0.1%)、水酸化マグネシウム6部を12部(アクリル酸の中和度20モル%相当)としたこと以外は、実施例8と同様にして、重量平均粒子径は150μmの増粘剤(9)を得た。
実施例1と同様にして、モル比(Q)、モル比(R)を算出した。
Example 9
Other than 0.15 parts of PE triallyl ether 0.15 parts of TMP diallyl ether (0.1% acrylic acid) and 12 parts of magnesium hydroxide (equivalent to 20 mol% neutralization of acrylic acid) Obtained a thickener (9) having a weight average particle diameter of 150 μm in the same manner as in Example 8.
In the same manner as in Example 1, the molar ratio (Q) and molar ratio (R) were calculated.

実施例10
アクリル酸250部をアクリル酸225部及びアクリル酸メチル25部とした以外は、実施例1と同様にして、重量平均粒子径は150μmの増粘剤(10)を得た。
実施例1と同様にして、モル比(Q)、モル比(R)を算出した。
Example 10
A thickener (10) having a weight average particle diameter of 150 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that 250 parts of acrylic acid was changed to 225 parts of acrylic acid and 25 parts of methyl acrylate.
In the same manner as in Example 1, the molar ratio (Q) and molar ratio (R) were calculated.

実施例11
実施例1において、水酸化マグネシウム10部を同121部(アクリル酸の中和度120モル%相当)とし、さらに、PEトリアリルエーテル0.25部(対アクリル酸0.1%)を用いなかったこと以外は、実施例1と同様にして、重量平均粒子径は150μmの増粘剤(11)を得た。
実施例1と同様にして、モル比(Q)、モル比(R)を算出した。
Example 11
In Example 1, 10 parts of magnesium hydroxide was 121 parts (corresponding to a neutralization degree of acrylic acid of 120 mol%), and 0.25 parts of PE triallyl ether (0.1% of acrylic acid) was not used. Except that, a thickener (11) having a weight average particle diameter of 150 μm was obtained in the same manner as in Example 1.
In the same manner as in Example 1, the molar ratio (Q) and molar ratio (R) were calculated.

実施例12
アクリル酸100部、PEトリアリルエーテル0.10部(対アクリル酸0.1%)、TMPトリアクリレート0.30部(対アクリル酸0.3%)及びイオン交換水900部を撹拌混合してアクリル酸水溶液を調製し、4℃に温度調整した。
該アクリル酸水溶液を断熱重合槽に仕込み、水溶液に窒素を通じてアクリル酸水溶液中の溶存酸素量を0.1ppm以下とした。この断熱重合層に、10%2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ハイドロクロライド[商品名「V−50」、和光純薬工業(株)製]水溶液0.50部を添加し、0.1%過酸化水素水2部、0.1%L−アスコルビン酸水溶液2部を添加し、重合が開始するまで水溶液中への窒素通気を継続した。 重合が始まり、アクリル酸水溶液の粘度が上昇し始めたのを確認後、窒素通気を停止してその後6時間重合させて重合体(A’−12)からなる含水ゲルを得た。反応系の最高到達温度は40℃であった。
(A’−12)からなるブロック状の架橋含水ゲルを断熱重合槽から取り出し、小型ミートチョッパー[型番「VR−400K」、ローヤル(株)製]を用いてゲルを3〜10mmの太さのヌードル状になるように細分化した後、水酸化マグネシウム(試薬特級)4部(アクリル酸の中和度10モル%相当)を加えミンチ機に通して含水ゲルを中和し、含水ゲル状の重合体(A−12)を得た。
重合体(A−12)を、目開き850μmのSUS製のスクリ−ンの上に、厚さ5cmで積層し、小型透気乾燥機[型番「HAP2031F」、(株)HAKKO製]を用いて120℃の熱風を2時間含水ゲルに透気させて、含水ゲルを乾燥した。
乾燥物をクッキングミキサーを用いて粉砕し、篩を用いて粒径が32〜500μm(400〜30メッシュ)のものを採取し、重量平均粒子径が300μmの増粘剤(12)を得た。
実施例1と同様にして、モル比(Q)、モル比(R)を算出した。
Example 12
100 parts acrylic acid, 0.10 parts PE triallyl ether (0.1% acrylic acid), 0.30 parts TMP triacrylate (0.3% acrylic acid) and 900 parts ion-exchanged water were mixed with stirring. An aqueous acrylic acid solution was prepared and the temperature was adjusted to 4 ° C.
The aqueous acrylic acid solution was charged into an adiabatic polymerization tank, and the dissolved oxygen amount in the aqueous acrylic acid solution was adjusted to 0.1 ppm or less by passing nitrogen through the aqueous solution. To this heat insulation polymerization layer, 0.50 part of 10% 2,2′-azobis (2-amidinopropane) hydrochloride [trade name “V-50”, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.] aqueous solution was added, 0 2 parts of 1% hydrogen peroxide solution and 2 parts of 0.1% L-ascorbic acid aqueous solution were added, and nitrogen bubbling into the aqueous solution was continued until polymerization started. After confirming that the polymerization had started and the viscosity of the aqueous acrylic acid solution started to rise, the nitrogen aeration was stopped and the polymerization was carried out for 6 hours to obtain a water-containing gel comprising the polymer (A′-12). The maximum temperature reached in the reaction system was 40 ° C.
A block-like crosslinked hydrous gel composed of (A′-12) is taken out from the adiabatic polymerization tank, and the gel is 3 to 10 mm thick using a small meat chopper [model number “VR-400K”, manufactured by Royal Corporation]. After subdividing into noodles, add 4 parts of magnesium hydroxide (special grade reagent) (equivalent to 10 mol% neutralization of acrylic acid) and pass through a mincing machine to neutralize the hydrated gel. A polymer (A-12) was obtained.
The polymer (A-12) is laminated on a SUS screen having an aperture of 850 μm with a thickness of 5 cm, and a small air-permeable dryer [model number “HAP2031F”, manufactured by HAKKO Corporation] is used. The hydrogel was dried by allowing hot air of 120 ° C. to pass through the hydrogel for 2 hours.
The dried product was pulverized using a cooking mixer, and a sieve having a particle size of 32 to 500 μm (400 to 30 mesh) was collected using a sieve to obtain a thickener (12) having a weight average particle size of 300 μm.
In the same manner as in Example 1, the molar ratio (Q) and molar ratio (R) were calculated.

比較例1
市販のカルボキシメチルセルロース[商品名「CMC2450」、ダイセル化学工業(株)製]を増粘剤(H1)とした。
Comparative Example 1
Commercially available carboxymethyl cellulose [trade name “CMC2450”, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.] was used as the thickener (H1).

比較例2
実施例1において、PEトリアリルエーテルを用いなかったこと、水酸化マグネシウム10部を水酸化ナトリウム40%水溶液347.2部(アクリル酸の中和度100モル%相当)としたこと以外は、実施例1と同様にして増粘剤(H2)を得た。
Comparative Example 2
In Example 1, except that PE triallyl ether was not used, and 10 parts of magnesium hydroxide was replaced with 347.2 parts of sodium hydroxide 40% aqueous solution (equivalent to neutralization degree of acrylic acid of 100 mol%). In the same manner as in Example 1, a thickener (H2) was obtained.

比較例3
実施例1において、PEトリアリルエーテル及びTMPトリアクリレートを用いなかったこと、水酸化マグネシウムを加えなかったこと以外は、実施例1と同様にして増粘剤(H3)を得た。
Comparative Example 3
In Example 1, a thickener (H3) was obtained in the same manner as in Example 1 except that PE triallyl ether and TMP triacrylate were not used and magnesium hydroxide was not added.

比較例4
実施例1において、PEトリアリルエーテル0.25部を同7.5部(対アクリル酸3.0%)としたこと、水酸化ナトリウム40%水溶液 312.5部(アクリル酸の中和度90モル%相当)で中和した後、水酸化マグネシウム10部(アクリル酸の中和度10モル%相当)を加えたこと以外は、実施例1と同様にして増粘剤(H4)を得た。
実施例1と同様にして、モル比(Q)、モル比(R)を算出した。
Comparative Example 4
In Example 1, 0.25 part of PE triallyl ether was changed to 7.5 parts (to 3.0% acrylic acid), 312.5 parts of 40% aqueous sodium hydroxide solution (degree of neutralization of acrylic acid 90) After neutralizing with a molar equivalent), a thickener (H4) was obtained in the same manner as in Example 1 except that 10 parts of magnesium hydroxide (equivalent to a neutralization degree of acrylic acid of 10 mol%) was added. .
In the same manner as in Example 1, the molar ratio (Q) and molar ratio (R) were calculated.

比較例5
実施例1において、10%2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ハイドロクロライド水溶液、0.1%過酸化水素水、0.1%L−アスコルビン酸水溶液をそれぞれ実施例1の10倍量用いたこと、イオン交換水750部に代えて20%のエタノール水溶液(エタノール/水=20/80)750部を用いたこと以外は、実施例1と同様にして増粘剤(H5)を得た。
実施例1と同様にして、モル比(Q)、モル比(R)を算出した。
Comparative Example 5
In Example 1, 10% 2,2′-azobis (2-amidinopropane) hydrochloride aqueous solution, 0.1% hydrogen peroxide solution, and 0.1% L-ascorbic acid aqueous solution were 10 times the amount of Example 1, respectively. A thickener (H5) was obtained in the same manner as in Example 1 except that 750 parts of 20% aqueous ethanol solution (ethanol / water = 20/80) was used instead of 750 parts of ion-exchanged water. It was.
In the same manner as in Example 1, the molar ratio (Q) and molar ratio (R) were calculated.

Figure 0005698067
Figure 0005698067

増粘剤(1)〜(12)、増粘剤(H1)〜(H5)について、下記の項目を評価した。結果を表2に示す。   The following items were evaluated for the thickeners (1) to (12) and the thickeners (H1) to (H5). The results are shown in Table 2.

(1)注入時間と注入量のバラツキ
容量1Lの2軸のニーダーに35%水酸化カリウム水溶液150g、亜鉛粉末(上記と同じもの)300g、増粘剤3.0gを仕込み、50rpmの回転速度で60分間混合して負極組成物を作成した。該組成物を25℃にて23時間静置し、均一に混合した後ビーカーに移し、混合時に入った気泡を減圧下で脱泡した。得られた組成物を、注入口の内径が2mmで0.1ml単位の目盛りの付いた20mlの注射器内部に吸引した。
容量5mlのガラス容器(内径18mm、高さ40mm)の開口部の高さから、注射器内の組成物を2.0ml分押し出してガラス容器に注入し、その際、注射器からの押し出しを終了した時点から、注射器注入口より該組成物が完全に離脱した時点までの時間(秒)をストップウオッチで測定した。同様の操作を繰り返した合計20回の平均値を注入時間(秒)とした。ガラス容器に注入された負極組成物の重量(各20回)を測定し、注入量の標準偏差(σ)を算出して、注入量のバラツキとした。
(1) Variation in injection time and injection amount A biaxial kneader with a capacity of 1 L was charged with 150 g of 35% aqueous potassium hydroxide, 300 g of zinc powder (the same as above), and 3.0 g of a thickener, at a rotation speed of 50 rpm. A negative electrode composition was prepared by mixing for 60 minutes. The composition was allowed to stand at 25 ° C. for 23 hours, mixed uniformly, then transferred to a beaker, and bubbles introduced during mixing were degassed under reduced pressure. The resulting composition was aspirated into a 20 ml syringe with an inlet diameter of 2 mm and a scale of 0.1 ml.
From the height of the opening of a glass container (inner diameter: 18 mm, height: 40 mm) having a capacity of 5 ml, the composition in the syringe is extruded by 2.0 ml and injected into the glass container, at which time the extrusion from the syringe is finished The time (seconds) from when the composition was completely removed from the syringe inlet was measured with a stopwatch. An average value of 20 times in total in which similar operations were repeated was taken as the injection time (seconds). The weight (20 times each) of the negative electrode composition injected into the glass container was measured, and the standard deviation (σ) of the injection amount was calculated to determine the variation in the injection amount.

(2)アルカリ電解液保持性(離漿率)
なお、上記のアルカリ電解液保持性は、以下の方法で測定される離漿率で評価する。
<離漿率の測定方法>
35%水酸化カリウム水溶液100部、増粘剤2部、及び重量平均粒子径10〜400μmの亜鉛粉末200部を均一になるまで撹拌混合して調製した。この試料75部をとり、25℃で24時間静置した。JIS K7223−1996に準拠して作成した、目開きが32μm(400メッシュ)のナイロンスクリーンからなるティーバッグの底部に入れ、このティーバッグをクリップでつり下げ静置して30分間液切りを行った後、ティーバッグの液切り後の重量(w1)(部)を測定する。また、ティーバッグそのものの重量(w2)(部)を測定し、下式により離漿率を算出する。

離漿率(%)=[75−(w1)+(w2)]×100/75
(2) Alkaline electrolyte retention (separation rate)
In addition, said alkaline electrolyte solution retainability is evaluated by the separation rate measured by the following method.
<Method of measuring the separation rate>
100 parts of 35% potassium hydroxide aqueous solution, 2 parts of thickener, and 200 parts of zinc powder having a weight average particle diameter of 10 to 400 μm were stirred and mixed until uniform. 75 parts of this sample was taken and allowed to stand at 25 ° C. for 24 hours. Placed in the bottom of a tea bag made of a nylon screen having a mesh opening of 32 μm (400 mesh) prepared according to JIS K7223-1996, the tea bag was suspended with a clip and allowed to stand for 30 minutes. Then, the weight (w1) (part) after draining the tea bag is measured. Further, the weight (w2) (part) of the tea bag itself is measured, and the separation rate is calculated by the following equation.

Separation rate (%) = [75− (w1) + (w2)] × 100/75

(3)亜鉛粉末の沈降性
容量1Lの2軸のニーダー[型番「PNV−1」、入江商会(株)製、以下同じ。]に、35%水酸化カリウム水溶液150部と重量平均粒径120μmの亜鉛粉末[商品名「004F(2)/68」、UNION MINIERES.A.(株)製]300部、増粘剤3部を仕込み、50rpmの回転速度で60分間混合し、負極組成物を作成した。該負極組成物50部を、密閉可能な容量50mlの透明容器(直径34mm、高さ77mm、ポリプロピレン製)に入れ、混合時に混入した気泡を減圧下で脱泡した。
該容器を密閉し、40℃の恒温槽で30日間静置した後、「パウダーテスター」[商品名、ホソカワミクロン(株)製]付属の装置を用いて、該容器を3cmの高さから30回/minの割合で300回タッピングさせて、亜鉛粉末の沈降を促進させた。タッピング終了後、亜鉛粉末の初期の位置(容器中の負極組成物の上端部の位置)から沈降した亜鉛粉末のうち最上部のものまでの距離(mm)を測定し、これを亜鉛粉末の沈降性(mm)とした。
(3) Precipitation of zinc powder A biaxial kneader having a capacity of 1 L [model number “PNV-1”, manufactured by Irie Shokai Co., Ltd., and the same applies hereinafter. ] Zinc powder [trade name “004F (2) / 68”, UNION MINIERES. A. Co., Ltd.] 300 parts and 3 parts of a thickener were charged and mixed at a rotational speed of 50 rpm for 60 minutes to prepare a negative electrode composition. 50 parts of the negative electrode composition was placed in a sealable 50 ml transparent container (diameter 34 mm, height 77 mm, made of polypropylene), and bubbles mixed during mixing were degassed under reduced pressure.
The container was sealed and allowed to stand in a constant temperature bath at 40 ° C. for 30 days, and then the container was removed 30 times from a height of 3 cm using an apparatus attached to “Powder Tester” [trade name, manufactured by Hosokawa Micron Corporation]. Tapping 300 times at a rate of / min promoted the precipitation of zinc powder. After the end of tapping, the distance (mm) from the initial position of the zinc powder (the position of the upper end of the negative electrode composition in the container) to the top of the precipitated zinc powder was measured, and this was determined as the precipitation of the zinc powder. (Mm).

(4)放電特性(電池の放電持続時間)
容量1Lの2軸のニーダーに、35%の水酸化カリウム水溶液150部と亜鉛粉末(上記と同じもの)300部、及び増粘剤3部を仕込み、50rpmで60分間混合し、負極組成物を作成した。減圧下で該組成物の脱泡を行った後、該負極組成物15部を、LR−6型のモデル電池の負極容器内に注入して負極とし、モデル電池を作成した。
なお、ここで、モデル電池の負極以外の各部位の構成材料としては、収縮チューブの材質としてはポリエチレン、正極剤としては電解二酸化マンガン50部、アセチレンブラック5部及び濃度40%水酸化カリウム水溶液1部からなる配合物、収納缶の材質としては、ニッケルメッキ鋼板、セパレーターの材質としては、ポリオレフィン、集電棒の材質としては、スズめっきした黄銅製のもの、ガスケットの材質としては、ポリオレフィン樹脂、負極端子板の材質としては、ニッケルメッキ鋼板を用いた。
作成したモデル電池に、室温(20〜25℃)で2Ωの外部抵抗を接続して、連続放電させ、電圧が0.9Vに低下するまでの時間を電池の持続時間(hr)とした。モデル電池作成後、60℃の恒温槽で60日間静置したモデル電池についても同様の操作を行い、電池の持続時間(hr)を測定した。
(4) Discharge characteristics (battery discharge duration)
A biaxial kneader with a capacity of 1 L is charged with 150 parts of a 35% aqueous potassium hydroxide solution, 300 parts of zinc powder (same as above) and 3 parts of a thickener, and mixed at 50 rpm for 60 minutes to prepare a negative electrode composition. Created. After defoaming the composition under reduced pressure, 15 parts of the negative electrode composition was poured into a negative electrode container of an LR-6 model battery to form a negative electrode, thereby preparing a model battery.
Here, as the constituent material of each part other than the negative electrode of the model battery, the material of the shrinkable tube is polyethylene, the positive electrode agent is 50 parts of electrolytic manganese dioxide, 5 parts of acetylene black, and a 40% strength aqueous potassium hydroxide solution 1 As the material of the can, the container can be nickel-plated steel sheet, the separator is polyolefin, the current collector is tin-plated brass, the gasket is polyolefin resin, negative electrode A nickel-plated steel plate was used as the material for the terminal plate.
An external resistance of 2Ω was connected to the created model battery at room temperature (20 to 25 ° C.) and continuously discharged, and the time until the voltage decreased to 0.9 V was defined as the battery duration (hr). After the model battery was created, the same operation was performed on the model battery that was left in a constant temperature bath at 60 ° C. for 60 days, and the battery duration (hr) was measured.

(5)電池の耐振動衝撃性
上記と同様にして作成したモデル電池に、室温(20〜25℃)で2Ωの外部抵抗を接続して連続放電させながら、モデル電池を1mの高さから木製の板上に10回連続して自然落下させ、初回の落下前の電圧(Va)と10回目の落下直後の電圧(Vb)を測定し、下式により耐振動衝撃性(%)を算出した。

耐振動衝撃性(%)=100×(Vb)/(Va)
(5) Vibration and shock resistance of the battery The model battery made from the height of 1 m was connected to the model battery made in the same manner as described above and connected to an external resistor of 2Ω at room temperature (20-25 ° C) for continuous discharge. It was allowed to naturally drop 10 times on the plate, the voltage (Va) before the first drop and the voltage (Vb) immediately after the 10th drop were measured, and the vibration impact resistance (%) was calculated by the following formula. .

Vibration impact resistance (%) = 100 × (Vb) / (Va)

(6)曳糸性
容量1Lの2軸のニーダーに35%水酸化カリウム水溶液150部、亜鉛粉末(上記と同じもの)300部、増粘剤3部を仕込み、50rpmの回転速度で60分間混合し、負極組成物を作成した。該負極組成物を25℃にて23時間静置し、その後ポリテトラフルオロエチレン製撹拌棒(長さ30cm、直径1cm)を用いて均一に手撹拌した後、該撹拌棒を垂直に徐々に引き上げて曳糸性を目視観察し、下記の基準で評価した。
<評価基準>
◎ 10mm以下
○ 10mmを超え、20mm以下
△ 20mmを超え、30mm以下
× 30mmより大
(6) Spinnability A biaxial kneader with a capacity of 1 L is charged with 150 parts of 35% aqueous potassium hydroxide solution, 300 parts of zinc powder (same as above) and 3 parts of thickener, and mixed for 60 minutes at a rotation speed of 50 rpm. Then, a negative electrode composition was prepared. The negative electrode composition was allowed to stand at 25 ° C. for 23 hours, and then uniformly stirred with a polytetrafluoroethylene stirring rod (length 30 cm, diameter 1 cm), and then the stirring rod was gradually pulled up vertically. The spinnability was visually observed and evaluated according to the following criteria.
<Evaluation criteria>
◎ 10mm or less ○ Over 10mm, 20mm or less △ Over 20mm, 30mm or less × Greater than 30mm

Figure 0005698067
Figure 0005698067

表1の結果から、本発明の増粘剤[(1)〜(12)]は、本発明における要件(1)及び(2)を満足し、比較の増粘剤[(H1)〜(H5)]は、該要件(1)及び(2)の少なくとも1つを満足しないことがわかる。
また、表2の結果から、曳糸性の評価結果においては、本発明の増粘剤を用いた負極組成物の評価結果は、比較例1〜5の増粘剤を用いた負極組成物の評価結果と同等以上であり、優れていることがわかる。また、注入時間、注入量のバラツキ、アルカリ電解液保持性(離漿率)、亜鉛粉末の沈降性及び電池の耐振動衝撃性の評価結果について、本発明の増粘剤を用いたものは、比較例の増粘剤を用いたものよりも極めて優れていることがわかる。
また、電池の放電特性について、作成直後の放電持続時間は、本発明の増粘剤を用いた全ての電池において、比較例の増粘剤を用いた電池よりも長く、本発明の増粘剤を用いた電池が優れていることがわかる。さらに、60℃の恒温槽で60日間静置した後の放電持続時間も、本発明の増粘剤を用いた全ての電池において、比較例の増粘剤を用いた電池よりも長く、本発明の増粘剤を用いた電池が優れていることがわかる。
したがって、本発明の増粘剤は、全ての評価結果において優れていることがわかる。
From the results of Table 1, the thickeners [(1) to (12)] of the present invention satisfy the requirements (1) and (2) in the present invention, and the comparative thickeners [(H1) to (H5). )] Does not satisfy at least one of the requirements (1) and (2).
Moreover, from the results of Table 2, in the evaluation results of the spinnability, the evaluation results of the negative electrode composition using the thickener of the present invention are those of the negative electrode composition using the thickener of Comparative Examples 1 to 5. It is equal to or better than the evaluation result, and it can be seen that it is excellent. In addition, with regard to the evaluation results of injection time, variation in injection amount, alkaline electrolyte retention (separation rate), zinc powder sedimentation and vibration impact resistance of the battery, those using the thickener of the present invention, It can be seen that it is significantly better than the comparative example using the thickener.
Further, regarding the discharge characteristics of the battery, the discharge duration immediately after the preparation was longer in all the batteries using the thickener of the present invention than the battery using the thickener of the comparative example, and the thickener of the present invention. It can be seen that the battery using is excellent. Furthermore, the discharge duration after standing for 60 days in a constant temperature bath at 60 ° C. is longer in all the batteries using the thickener of the present invention than in the battery using the thickener of the comparative example. It turns out that the battery using this thickener is excellent.
Therefore, it turns out that the thickener of this invention is excellent in all the evaluation results.

本発明のアルカリ電池用増粘剤は、収納缶(負極容器)への注入性及びアルカリ電解液の保持性に優れる負極組成物を与える。また、本発明の増粘剤を用いたアルカリ電池は長期放電特性及び耐振動衝撃性に優れる。したがって、本発明の増粘剤は、各種アルカリ電池[LR−20型(単1型アルカリ電池)、LR−6型(単3型アルカリ電池)等]用増粘剤として幅広く利用することができ極めて有用である。   The thickener for an alkaline battery of the present invention provides a negative electrode composition that is excellent in pouring into a storage can (negative electrode container) and holding ability of an alkaline electrolyte. Moreover, the alkaline battery using the thickener of the present invention is excellent in long-term discharge characteristics and vibration shock resistance. Therefore, the thickener of the present invention can be widely used as a thickener for various alkaline batteries [LR-20 type (single type 1 alkaline battery), LR-6 type (single type alkaline battery), etc.]. Very useful.

Claims (10)

下記エチレン性不飽和モノマー(a1)及び/又は下記エチレン性不飽和モノマー(a2)並びに下記エチレン性不飽和モノマー(a3)を必須構成単位とする重合体(A)を含有し、下記要件(1)及び(2)を満足するアルカリ電池用増粘剤。
エチレン性不飽和モノマー(a1):カルボキシル基、スルホ基及びリン酸基からなる群から選ばれる少なくとも1種のアニオン基を有するエチレン性不飽和モノマー。
エチレン性不飽和モノマー(a2):(a1)とアルカリ金属及び/又はオニウムのカチオンとの塩。
エチレン性不飽和モノマー(a3):(a1)と2価以上の金属イオン(b)との塩。
要件(1):下記数式(1)により求められる(A)中のモル比(Q)が0.0008〜0.99999である。
モル比(Q)=Σ(Ta×Ua)/S (1)
[数式(1)中、Sは(a1)、(a2)及び(a3)のアニオン基及びアニオン塩基の合計モル数、Taは(A)中の各金属イオン(b)のモル数、Uaは各金属イオン(b)のイオン価数を表す。]
要件(2):アルカリ電池用増粘剤と40重量%水酸化カリウム水溶液を重量比1/99で1時間撹拌混合し、40℃で24時間静置した後の混合液の25℃における粘度(V1)が50〜5,000mPa・sである。
The following ethylenically unsaturated monomer (a1) and / or the following ethylenically unsaturated monomer (a2) and a polymer (A) having the following ethylenically unsaturated monomer (a3) as essential constituent units are contained, and the following requirements (1 ) And (2), a thickener for alkaline batteries.
Ethylenically unsaturated monomer (a1): An ethylenically unsaturated monomer having at least one anionic group selected from the group consisting of a carboxyl group, a sulfo group and a phosphate group.
Ethylenically unsaturated monomer (a2): a salt of (a1) and an alkali metal and / or onium cation.
Ethylenically unsaturated monomer (a3): a salt of (a1) and a divalent or higher valent metal ion (b).
Requirement (1): The molar ratio (Q) in (A) determined by the following mathematical formula (1) is 0.0008 to 0.99999 .
Molar ratio (Q) = Σ (Ta × Ua) / S (1)
[In Formula (1), S is the total number of moles of anion groups and anion bases of (a1), (a2) and (a3), Ta is the number of moles of each metal ion (b) in (A), and Ua is It represents the ionic valence of each metal ion (b). ]
Requirement (2): The viscosity at 25 ° C. of the mixed solution after the thickener for alkaline battery and the 40 wt% potassium hydroxide aqueous solution are stirred and mixed at a weight ratio of 1/99 for 1 hour and left to stand at 40 ° C. for 24 hours ( V1) is 50 to 5,000 mPa · s.
重合体(A)が、内部架橋剤(c1)をさらに必須構成単位とする請求項1に記載の増粘剤。   The thickener according to claim 1, wherein the polymer (A) further comprises an internal crosslinking agent (c1) as an essential constituent unit. 内部架橋剤(c1)の割合が、エチレン性不飽和モノマー(a1)、(a2)及び(a3)の合計重量に基づいて0.01〜2重量%である請求項2に記載の増粘剤。   The thickener according to claim 2, wherein the proportion of the internal crosslinking agent (c1) is 0.01 to 2% by weight based on the total weight of the ethylenically unsaturated monomers (a1), (a2) and (a3). . 重合体(A)が、その他の水溶性エチレン性不飽和モノマー(a4)をさらに必須構成単位とする請求項1〜3のいずれかに記載の増粘剤。   The thickener according to any one of claims 1 to 3, wherein the polymer (A) further comprises another water-soluble ethylenically unsaturated monomer (a4) as an essential constituent unit. エチレン性不飽和モノマー(a1)、(a2)及び(a3)の合計重量と(a4)の重量との重量比[{(a1)+(a2)+(a3)}/(a4)]が、75/25〜100/0である請求項4に記載の増粘剤。   The weight ratio [{(a1) + (a2) + (a3)} / (a4)] of the total weight of the ethylenically unsaturated monomers (a1), (a2) and (a3) to the weight of (a4) is: The thickener according to claim 4, which is 75/25 to 100/0. さらに金属イオン(b)の水酸化物(D1)及び/又は塩(D2)を含む請求項1〜5のいずれかに記載の増粘剤。   Furthermore, the thickener in any one of Claims 1-5 containing the hydroxide (D1) and / or salt (D2) of a metal ion (b). 下記数式(2)により求められる増粘剤中の金属イオン(b)と重合体(A)中のアニオン基とのモル比(R)が1〜1.2である請求項6に記載の増粘剤。
モル比(R)=Σ(Oa×Pa)/S (2)
[数式(2)中、Sは(A)中の(a1)、(a2)及び(a3)のアニオン基及びアニオン塩基の合計モル数、Oaは増粘剤中の各金属イオン(b)のモル数、Paは各金属イオン(b)のイオン価数を表す。]
The increase according to claim 6, wherein the molar ratio (R) between the metal ion (b) in the thickener and the anion group in the polymer (A) determined by the following formula (2) is 1 to 1.2. Sticky.
Molar ratio (R) = Σ (Oa × Pa) / S (2)
[In Formula (2), S is the total number of moles of anionic groups and anionic bases of (a1), (a2) and (a3) in (A), Oa is the number of each metal ion (b) in the thickener. The number of moles, Pa, represents the ionic valence of each metal ion (b). ]
40重量%水酸化カリウム水溶液に対する増粘剤の吸収倍率(K)とイオン交換水に対する増粘剤の吸収倍率(H)の比[(K)/(H)]が0.01〜200である請求項1〜7のいずれか記載の増粘剤。   The ratio [(K) / (H)] of the absorption capacity (K) of the thickener to the 40 wt% aqueous potassium hydroxide solution and the absorption capacity (H) of the thickener to the ion-exchanged water is 0.01 to 200. The thickener according to any one of claims 1 to 7. アルカリ電解液、亜鉛粉末及び/又は亜鉛合金粉末、並びに請求項1〜7のいずれか記載の増粘剤を含有してなるアルカリ電池負極組成物。   An alkaline battery negative electrode composition comprising an alkaline electrolyte, zinc powder and / or zinc alloy powder, and the thickener according to claim 1. 請求項9記載の負極組成物を負極容器に充填してなる負極、正極剤、負極と正極剤を隔てるセパレーター及び集電棒が、収納缶中に封入されてなるアルカリ電池。
An alkaline battery in which a negative electrode formed by filling the negative electrode composition according to claim 9 into a negative electrode container, a positive electrode agent, a separator separating the negative electrode and the positive electrode agent, and a current collecting rod are enclosed in a storage can.
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