JPH04272274A - 編織物繊維およびその上に付着した多段階重合体から成る組成物 - Google Patents
編織物繊維およびその上に付着した多段階重合体から成る組成物Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】発明の分野
本発明は、編織物繊維上に、耐酸性、凝固性、多段階の
ラテックス結合剤を付着した改良された編織物繊維に関
する。更に、本発明は、編織物材料上に、耐酸性、凝固
性、多段階のラテックス結合剤であって、第1段階は編
織物繊維の剛性(stiffness)を強化し、そし
て他の段階はラテックス結合剤の凝固温度を調節してい
る前記結合剤を付着することによる、編織物材料の剛性
を改良する方法に関する。特に、このラテックス結合剤
は、電池隔離板(batteryseparators
)に使用するのに適している。 【0002】発明の背景 編織物に対する多様の適用のために、仕上げ用の被覆剤
、結合剤、接着剤、裏被覆剤、転写フィルムおよび中間
層として有用な多種類のラテックスが開発されてきたが
、単独で、または編織物に使用された他の材料との併用
において、(1) 高温下および高相対湿度下における
編織物材料の剛性を改良し、(2)耐酸性であり、そし
て(3) 特定温度条件下で凝固可能であるラテックス
は欠除していた。これらの性質は、電池隔離板に使用す
る重合体にとっては欠くことのできない性質である。 【0003】電池隔離板は、ラテックス結合剤を含浸さ
せ、かつ乾燥用のオーブン(ovens)を通して水を
除去した薄い多孔質のウェブ(webs)である。電池
のセル(cell)においては、近接した間隔で金属の
電極プレートが直列で連結されており、そして高酸性電
解溶液中に浸漬されている。電池隔離板は、金属電極プ
レートの間に置いて金属電極プレートがお互いに接触す
るのを防ぎ、かつ複数の金属電極プレートの間の二次成
形ブリッジ(forming bridges)から
金属塩または他の導電性物質を防いでいる。これらの問
題の両方は、ついにはセルに短い回路を作ることになる
であろう。電池隔離板は、有効なイオン交換をさせるた
めに、複数の金属電極プレート間を電解液が自由に流動
するように充分に多孔質でなければならない。 【0004】電池隔離板を近接した間隔の複数の金属電
極プレート間に挿入するときに、これら隔離板が可撓性
であると、複数の電極プレート間に隔離板をなめらかに
挿入することが妨げられ、組立作業を中断させる等の問
題の原因となる。高温度においておよび高相対湿度にお
いては、これら問題は更に悪化する。 【0005】電池隔離板は、商工業的には、多種類の繊
維、例えばセルロース、ガラス、ポリオレフィン、ポリ
エステル等、充填剤、例えば珪藻土、別のクレー、シリ
カ、石英、炭化水素重合体粉末等から、ラテックスまた
は水性分散液として供給される有機結合剤といっしょに
結合させて製造される。従来のラテックス結合剤を用い
て造られた電池隔離板は、温度および相対湿度が増加す
るにつれて減少する剛性度を有している。剛性が減少す
ることは、電池を組み立てる間の製造上の問題の原因と
なる。 【0006】多くの特許が改良された電池隔離板の必要
性について扱っている。例えば、米国特許第4,529
,677号には、新規な改良電池隔離板材料、特に保全
の必要のない電池に使用できる隔離板材料が開示されて
いる。電池隔離板材料には、珪藻土充填剤、重合体の主
鎖に付いたシランカップリング剤を含有するアクリレー
ト共重合体結合剤、およびポリオレフィン繊維、ポリエ
ステル繊維およびガラス繊維を包含する繊維の組み合せ
物等、が包含される。アクリレート共重合体結合剤は、
C1 〜C8 アルキルアクリレート単量体の約80重
量%以下、好ましくは約80重量%〜約30重量%を含
有している。この共重合体は、約30℃から約60℃の
ガラス転位温度を有している。更に、米国特許第4,3
63,856号には、電池隔離板用の有機結合剤が開示
されている。これらの結合剤は、メタクリル酸、アクリ
ル酸、アクリル酸エチル、アクリル酸メチル等のような
単量体(これらからは結果的に親水性の可撓性結合剤を
生じる)に基づいた従来の市販のフィルム形成性重合体
である。 【0007】より剛性のある電池隔離板に対する1つの
取り組み方は、より多く剛性の疎水性重合体を与える単
量体に基づいた1段階のラテックス結合剤を工夫する事
であった。これが、電池隔離板プレート用の結合剤とし
て使用された従来のラテックス中のメタクリル酸メチル
の代りに、例えばスチレン、アルキル置換スチレンまた
はメタクリル酸イソボルニルのような単量体を組み入れ
ることによってなされたときは、不織マット(nonw
oven mat)上の配合ラテックス結合剤の凝固
温度を調節する複雑な因子が壊され、そして工業上で受
け入れられている凝固温度である約30℃〜約60℃の
所望温度、好ましくは約40℃〜約45℃の温度が生じ
なかった。 【0008】ラテックス結合剤の組成を調節してより剛
性のある電池隔離板を得るときは、この新しい組成物は
、所望の温度範囲内で凝固しない。電池隔離板は、繊維
および充填剤から不織マットに形成し、次いでそれをラ
テックス結合剤で含浸させる。次いで、全組み立て物を
高温で乾燥させてラテックス結合剤を架橋し、ラテック
ス結合剤から水を蒸発させ、電池隔離板を形成する。 乾燥操作の間に、ラテックス結合剤は、水が蒸発するの
で電池隔離板の表面に移行する傾向があり、その結果と
してラテックス結合剤の分布が不均一になる。それ故、
この問題を避けるために、ラテックス結合剤を、ラテッ
クス結合剤が不織マットに含浸の間安定であり、かつ水
の有意の量が蒸発する前に、低くかつ狭い温度範囲にお
いてオーブン乾燥する間、不織マットの至る所で均一に
凝固するように、注意深く配合する。現在においては、
電池隔離板を商工業上に使用するラテックス結合剤のた
めにはラテックス結合剤が約30℃〜約60℃、好まし
くは約40℃〜約45℃の温度において凝固する配合物
が開発された。 【0009】多段階重合体は、低温度の性質例えば可撓
性を改良するために、編織物に使用するために用いられ
た。例えば、米国特許第4,107,120号には、コ
アー/シェル(core/shell)形態のラテック
ス組成物およびそれらを編織物材料に使用して編織物の
低温度の性質を改良することが教示されている。また、
米国特許第4,277,384号は、低温度の性質は改
良しないが、編織物材料の可撓性および継ぎ目の引き裂
き抵抗性を改良している、コアー/シェル形態のラテッ
クス組成物を提供し、そしてそれらを編織物材料に使用
することによって、その発明を更に改良している。米国
特許第4,181,769号および同第4,351,8
75号には、前記コアー/シェル組成物の製造が論じら
れ開示されている。しかし、これらの取り組み方のいず
れにも、1段階は編織物繊維の剛性を強化し、そして他
の段階はラテックス結合剤の凝固温度を調節している、
多段階のラテックス結合剤組成物の使用は教示されてい
ない。本発明は、高温および高相対湿度下で、特に酸性
環境中において、より剛性のある編織物のための要求を
満足するだけでなく、また凝固温度が調節されているラ
テックス結合剤のための要求も実現している。 【0010】それ故、本発明の目的は、耐酸性、凝固性
の多段階ラテックス結合剤を含有する改良された編織物
繊維を提供することである。更に、本発明の目的は、編
織物材料の剛性を改良する方法を提供することである。 他の目的および利益は、次の記載および特許請求の範囲
から明らかになるであろう。 【0011】発明の概要 本発明は、編織物繊維に付着させた、耐酸性、凝固性の
多段階ラテックスを含有する改良された繊維材料を提供
する。この耐酸性、凝固性の多段階ラテックス結合剤は
、編織物繊維の剛性を強化する第1段階の共重合体、お
よびラテックス結合剤の凝固温度を調節する少なくとも
1つの他の共重合体段階を有している。特に、このラテ
ックス結合剤は、電池隔離板に使用するのに適している
。 【0012】発明の詳細 本明細書に用いられている用語“編織物(Textil
e)”は、可撓性、繊度(fineness)、および
長さ:厚さの高い比を特徴とする、織られていても織ら
れていなくてもそれらのいずれでもよい、天然繊維また
は合成繊維から成る、材料を称している。本明細書に用
いられている用語“ラテックス(Latex)”は、従
来の重合技術によって、例えば乳化重合によって、造る
ことができる水不溶性重合体を称している。また、本明
細に用いられている用語“ガラス転位温度(Glass
transition temperature
)”または“Tg”は、フォックスの式(Fox e
quation)〔Bulletin of Am
erican Physics Society
1,3,page 123(1956)〕: 【数1】 によって計算されるような重合体のガラス転位温度を意
味する。共重合体のためには、W1 およびW2 は、
2種の共単量体(comonomers)の重量画分で
あり、そしてTg(1) およびTg(2) は、2種
の相応する単独重合体のガラス転位温度である。 【0013】本発明のラテックス結合剤は、少なくとも
2種の相互に不混和性の共重合体から造られた多段階の
ラテックス粒子である。これら相互に不混和性の共重合
体は、次の形態的配置、例えばコアー/シェル粒子、コ
アーを不完全にカプセル化しているシェル段階を有する
コアー/シェル粒子、多層のコアーを有するコアー/シ
ェル粒子、完全浸透性の網状粒子(interpene
traling network particl
es)等で存在させることができる。これらケースの全
てにおいて、粒子の表面積の大部分は、少なくとも1種
の外部段階によって占められており、そして粒子の内部
は、少なくとも1部の内部段階によって占められている
。 【0014】2種の重合体組成物の相互不混和性は、当
業界で知られている種々な方法で測定することができる
。例えば、複数の相または段階の外観の間の差異を強調
するために、汚染技術(staining tech
niques)を使用する走査電子顕微鏡は、そのよう
な技術の1つである。 【0015】本発明の多段階ラテックス結合剤組成物は
、“第1段階(first stage)”および“
第2段階(second stage)”を含有する
ものとして記述されるべきである。本明細書において用
いられている“第2段階”は、1種以上の重合体が、第
1段階共重合体と第2段階共重合体との間に挿入され、
または第1段階共重合体上にそして第2段階共重合体の
前に形成される可能性を排除することを意味しない。本
発明は、剛性に貢献するための第1段階共重合体を必要
とし、そして他の1種はラテックス結合剤の調節された
凝固のための他の共重合体(本明細書において“第2段
階”と称する)を必要とする。 【0016】ラテックス結合剤の“第1段階”は、疎水
性であり、酸環境下で安定であり、かつ乾燥状態におい
て約80℃以上のガラス転位温度を有する共重合体を含
有する。広い種類の第1段階の単量体または単量体の混
合物が、この段階の共重合体を造るのに用いることがで
きる。例えば、これらには、メタクリル酸メチル、メタ
クリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ベンジル、メタ
クリル酸フェニル、メタクリル酸イソボルニル、スチレ
ン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、4−t
−ブチルスチレン、2−クロロスチレン、2,4−ジク
ロロスチレン、2,5−ジクロロスチレン、2,6−ジ
クロロスチレン、4−クロロ−2−メチルスチレン、4
−クロロ−3−フルオロスチレン等が包含される。これ
らの単量体の少なくとも1種に加えて、共重合体は、少
なくとも1種の(後述で定義する如き)多官能性単量体
から形成されなければならない。共重合体は、第1段階
の単量体の少なくとも1種の約95%〜約99.9%、
更に好ましくは約97%〜約99%、そして最も好まし
くは約98.5%、および多官能性単量体の約0.1%
〜約5%、更に好ましくは約1%〜約3%、そして最も
好ましくは約1.5%から形成される。 【0017】本明細書で用いられる用語“多官能性単量
体(Polyfunctionalmonomers)
”は、少なくとも2個の官能基を有する単量体であり、
そのうち、少なくとも1つの官能基は、重合体のどちら
かの段階を形成するのに使用される他の単量体と共重合
し、そして少なくとも1つの他の官能基は、前記重合後
に、重合体を架橋するために、他の単量体単位上の同じ
かまたは類似の官能基と反応するために残留している。 これらの多官能性単量体には、例えば、4〜10個の炭
素原子を有するα,β−エチレン性不飽和カルボン酸の
アミドまたはN−アルキロールアミド、例えばアクリル
アミド、メタクリルアミド、N−メチロルアクリルアミ
ド、N−エタノールアクリルアミド、N−プロパノール
アクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、N
−エタノールメタクリルアミド、N−メチロールマレイ
ミド、N−メチロールマレアミド、N−メチロールマレ
アミン酸、N−メチロールマレアミン酸エステル、ビニ
ル芳香族酸のN−アルキルアミド、例えばN−メチロー
ル−p−ビニルベンヅアミド等が包含される。 N−アルキノールアミド型の好ましい多官能性単量体は
、α,β−モノエチレン性不飽和モノカルボン酸のN−
アルキノールアミド、例えばN−メチロールアクリルア
ミドおよびN−メチロールメタクリルアミドである。 他の好ましい多官能性単量体システムは、アクリルアミ
ドおよびN−メチロールアクリルアミドの混合物または
ほぼ等モルの混合物、またはメタクリルアミドおよびN
−メチロールメタクリルアミドの混合物またはほぼ等モ
ルの混合物である。多官能性単量体は、それらを含有す
る組成物に自己硬化性の特性を与える。この硬化は、2
−段階の単量体混合物または結果的に得られた重合体を
含有する配合物に添加された活性水素含有樹脂、例えば
トリアジン−ホルムアルデヒド樹脂および尿素−ホルム
アルデヒド樹脂、との反応によって強化させることがで
きる。いずれのケースにおいても、充分な硬化は、それ
らで処置した編織物上の組成物を完全に乾燥することに
より生起する。 【0018】第1段階における高いTgは、結合剤を編
織物材料に適用したときに、編織物材料に剛性を与え、
この段階の結果的に得られた架橋された性質は、耐薬品
性を与えられており、高温における可塑性を減少し、か
つ結合剤を編織物材料に適用し加熱したときに、編織物
材料の繊維と結合する。 【0019】ラテックス結合剤の“第2段階”は、酸性
の環境において安定な共重合体であり、乳濁液の安定化
用界面活性剤に反対のイオン(connterion)
の存在において凝固するように、また狭い温度範囲内の
加熱により非イオン性界面活性剤の存在において凝固す
るように、選定する。更にまた、この“第2段階”共重
合体は、多官能性単量体を含有していてもよい。多官能
性単量体のない“第2段階”共重合体の重量は、この段
階の全重量に基づいて、約95%〜約100%、更に好
ましくは約97%〜約99%、そして最も好ましくは約
98.5%である。この段階の全重量に基づく多官能性
単量体の重量は、約0%〜約5%、更に好ましくは約1
%〜約3%、そして最も好ましくは約1.5%である。 【0020】第1段階の重量は、少なくとも2種の相互
に不混和性の共重合体から成るラテックス粒子の全重量
に基づいて、約1%から約85%である。この段階の重
量は、ラテックス粒子の全重量に基づいて、約70%〜
約80%であるのが好ましい。第2段階の重量は、少な
くとも2種の相互に不混和性の共重合体から成るラテッ
クス粒子の全重量に基づいて、約15%〜約99%であ
る。この第2段階の重量は、ラテックス粒子の全重量に
基づいて、約20%〜約30%であるのが好ましい。 【0021】ラテックス重合体は、当業界においてよく
知られている従来の乳化重合技術、例えば米国特許第4
,325,856号、同第4,654,397号、およ
び同第4,814,373号(これらの特許明細書の記
載は、本明細書の記載の1部として本明細書に組み入れ
る)に見られるような、一連の乳化重合方法(sequ
ential emulsion polymer
izationprocess)、によって造ることが
できる。 【0022】連鎖移動剤、例えばメルカプタン、ポリメ
ルカプタンおよびハロゲン化合物を、いずれの段階の重
合混合物中に入れてラテックス重合体の分子量を調節す
ることが時には望ましい。一般的に、全単量体混合物の
重量に基づいて、連鎖移動剤の約0.1%〜約3%を用
いることができる。第1段階の重量平均分子量は、約4
00,000〜約2,000,000である。また、第
2段階の重量平均分子量は、約400,000〜約2,
000,000である。 【0023】ラテックス重合体の粒径は、相対的に小さ
くあるべきであり、約80ナノメーター〔nanome
ter(nm)〕〜約225nm、好ましくは約160
nm〜約190nmである。よく知られているように、
同じ重合体主鎖、粒径を与えることは、主として、一連
の乳化重合の各段階において使用する乳化剤のタイプお
よび量によって調節することができる。 【0024】アニオン性界面活性剤またはカチオン性界
面活性剤を、乳化重合している間に反応体を安定にする
ために、また次の貯蔵している間に乳濁液を安定にする
ために〔以後、安定化用界面活性剤(stabilzi
ng surfactant)と称する〕、使用する
。 非イオン性界面活性剤および安定化用界面活性剤に反対
のイオンは、安定な乳濁液に、後から添加する。アニオ
ン性界面活性剤で安定にした乳濁液のためには、多価金
属塩例えば硫酸マグネシウムが、アニオン性界面活性剤
の安定化作用に干渉するが、非イオン性界面活性剤は乳
濁液を安定にし続ける。しかし、混合物を加熱すること
により、後から加えられた非イオン性界面活性剤の曇り
点を通して、しかしまだ結合剤のTgを越えていないで
、ラテックス乳濁液は不安定になり凝固する。それ故、
界面活性剤、安定化用界面活性剤に反対のイオンおよび
温度を注意深く選定することは、ラテックス結合剤が、
調節された方法で凝固することを保証することになる。 アニオン性界面活性剤による乳濁液の安定化が好ましい
。 【0025】適当なアニオン性安定化用界面活性剤には
、例えば高級脂肪アルコールのサルフェート例えばラウ
リル硫酸ナトリウム等;アルキルアリールスルホネート
例えばイソプロピルベンゼンスルホン酸ナトリウムまた
はカリウム、またはイソプロピルナフタレンスルホネー
ト等;高級アルキルスルホコハク酸アルカリ金属例えば
オクチルスルホコハク酸ナトリウム、ナトリウムN−メ
チル−N−パルミトイルタウレート、オレイルイソチオ
ン酸ナトリウム等;およびアルキルアリールポリエトキ
シエタノールサルフェートまたはスルホネートのアルカ
リ金属塩例えば1〜5個のオキシエチレン単位を有する
tert−オクチルフェノキシポリエトキシエチル硫酸
ナトリウム等、が包含される。適当なカチオン性安定化
用界面活性剤には、例えばアルキルアミン塩、第四級ア
ンモニウム塩、ポリオキシエチレンアルキルアミン等、
が包含される。 【0026】後から添加する適当な非イオン性界面活性
剤には、約7〜18個の炭素原子のアルキル基および約
6〜約60のオキシエチレン単位を有するアルキルフェ
ノキシポリエトキシエタノール例えばヘプチルフェノキ
シポリエトキシエタノール、メチルオクチルフェノキシ
ポリエトキシエタノール等;メチレン−連結アルキルフ
ェノールのポリエトキシエタノール誘導体;硫黄含有の
薬剤例えば約6〜約60モルの酸化エチレンとノニルメ
ルカプタン、ドデシルメルカプタン等との縮合により、
またはアルキルチオフェノール(アルキル基は6〜16
個の炭素原子を含有している)との縮合により造られた
硫黄含有薬剤;長鎖カルボン酸例えばラウリン酸、ミリ
スチン酸、パルミチン酸、オレイン酸等の酸化エチレン
誘導体;酸の混合物例えば1分子あたり6〜60個のオ
キシエチレン単位を含有するタル油(tall oi
l)中に見出された酸の混合物;長鎖アルコール例えば
オクチルアルコール、デシルアルコール、ラウリルアル
コールまたはセチルアルコールの類似エチレン縮合物、
疎水性炭化水素鎖を有するエーテル化またはエステル化
したポリヒドロキシ化合物の酸化エチレン誘導体、例え
ば6〜60個のエチレン単位を含有するソルビタンモノ
ステアレート;また、1個以上の疎水性酸化プロピレン
部分と結合させた酸化エチレン部分等、が包含される。 【0027】安定化用界面活性剤に反対のイオンには、
乳濁液がアニオン性界面活性剤で安定化されていれば多
価金属イオン、および乳濁液がカチオン性界面活性剤で
安定化されていればハロゲンおよび他のアニオン、が包
含される。 【0028】適当な多価金属イオン、例えばカルシウム
、マグネシウム、亜鉛、バリウム、ストロンチウム等は
、凝固プロセスにおいて使用することができる。多価金
属イオンの錯塩、例えば亜鉛ヘキサンアンモニア等、お
よび多価金属イオンと反対のイオン例えば塩素イオン、
酢酸イオン、重炭酸イオン等との塩、を使用することも
できる。硫酸マグネシウムは、電池隔離板に用いた結合
剤のための好ましい多価金属イオンの塩である。使用す
る多価金属イオンの特別のタイプおよび量は、特定した
アニオン性界面活性剤に依存し、実際的には、電池の性
能および電池の寿命になんらの悪影響も有しないものに
限定される。 【0029】本発明に使用される好ましい多段階乳濁液
重合体は、適当なアニオン性界面活性剤例えばラウリル
硫酸ナトリウムで安定化した2段階乳濁液重合体であり
、第2段階は98.5重量%のメタクリル酸メチルおよ
び1.5重量%のメチロールアクリルアミドの共重合体
であり、そして前記2段階乳濁液重合体は、マグネシウ
ム(II)多価金属イオンおよび分枝モノ(オクチルフ
ェニル)エーテル非イオン性界面活性剤を添加したとき
に、40℃〜50℃で凝固する。 【0030】本発明の2段階ラテックスは、任意の編織
物に適用して、多種類の有用な物品を得ることができる
。特に、これらの2段階ラテックスは、高温度条件およ
び高相対湿度条件においてかつ酸性環境内において、剛
性のある編織物繊維を必要とする適用、例えば印刷回路
板および電池隔離板の製造に使用する積層構造物、に使
用するための結合剤としてよく適している。 【0031】ラテックス結合剤には、編織物材料の種々
な性質を改良するのに有用な添加剤、例えば着色剤、界
面活性剤、融合助剤、湿潤剤、乾燥遅延剤、消泡剤、防
腐剤、熱安定剤、紫外線安定剤等、を含有させてもよい
。 【0032】ラテックス結合剤を編織物材料に適用する
技術には、直接被覆、転写フィルムの適用、積層、飽和
、噴霧等、が包含される。 【0033】次の実施例は本発明を例示することを意図
しており、本発明を限定することを意図しているもので
はない。本発明を他に適用することは、当業者に明らか
であろうと思われるからである。 【0034】実施例1 比較結合剤の製造 比較結合剤A、B、Cは、熱逐次添加乳化重合法によっ
て造った従来の1段階重合体である。添加した各成分の
量は、第1.1表に示した。第1.1表に従って、適当
な単量体と水およびラウリル硫酸ナトリウムの28%溶
液とを混合することにより単量体乳濁液を造った。水お
よび過硫酸アンモニウムを反応容器に仕込み、85℃に
加熱した。触媒共供給物(catalyst cof
feed)を造り、その80〜90%を反応容器中に仕
込んだ。単量体乳濁液の4%部分を加え、直ちに重合さ
せ、または重合体種を加えた。残りの単量体乳濁液およ
び触媒共供給物を、別々に、温度を85℃に維持しなが
ら3時間かけて反応容器中に入れた。入れるのを完了し
た後、反応容器を80〜85℃において30分間保持し
、次いで60℃に冷却した。FeSO4 ・7H2 O
の0.1%溶液を加えた。次いで、t−ブチルハイドロ
パーオキサイド、スルホキシル酸ナトリウムおよび水の
混合物を加え、追加を2回繰り返した。この反応物を室
温に冷却し、必要により最終pH6〜7.5に中和した
。次いで、これらラテックス結合剤を100メッシュお
よび325メッシュのふるいを通して濾過した。これら
ラテックス結合剤の組成および最終物の性質を第1.2
表に示した。 【表1】
第1.1表試料の製造
比 較 A 比 較
B 比 較 C反応容器への仕込み 水 (g):
775 795
720 APS (g):
6.0
6.0 単量体乳濁液(ME) 水 (g):
767 767
735 SLS (g)
: 87.4
93.4 90.0
MOA (g):
55 57
54.9 MMA (g
): 1625
1248 −−
IBOMA(g): −
− 425
−− PMS (g):
−−
−− 800.3 V
T (g): −
− −−
825 全単量体 (g):
1649.75 16
98.65 1650.0 反応
容器に加えたME(g): 101
95 −−
EA/MMA/MAA重合体プレフォーム
(preform)(g):
−− −−
90 (
33重量%水性液)触媒共供給物 APS (g):
1.1 1.1
1.1 アンモニア(濃い
)(g): 2.6
2.6 2.6.
水 (g):
156 156
156 FeSO4 ・7H
2 O 〔0.1%〕(g): 1
5 15
15【表2】
第1.1表 続き試料の製造
比 較 A 比
較 B 比 較 C混合物(3X添
加) 70%、t−ブチルハイドロ パーオキサイド(g): 1.
4 1.4
1.4 水 (
g): 10
10 10 ス
ルホキシル酸ナトリウム ホルムアルデヒド(g): 0.7
0.7
0.7 水 (g
): 19
19 20 中和剤混
合物 1gアンモニア(濃い)/ +19g水 (g):
3.0 −−
−− (注): APS:過硫酸アンモニウム SLS:ラウリル硫酸ナトリウム(26重量%水性液)
MOA:1/1重量%:メチロールアクリルアミド/ア
クリルアミド(45重量%水性液) MMA:メタクリル酸メチル g :グラム IBOMA:メタクリル酸イソボルニルVT:66%メ
タメチルスチレン 33%PMS 微量のオルソメチルスチレン PMS:パラメチルスチレン 【表3】
第1.2表試 料 全
固体 pH 粒 径
粘 度 Tg
(%)
(nm) (cps)
(℃)比 較 A 46.4
7.0 160
30 118比 較
B 47.0 6.8
144 170 *
132比 較 C 46
.4 6.8 12
1 138 114
(注): 比較A:98.5MMA/1.5MOA比較B:73.
5MMA/25 IBOMA/1.5MOA 比較C:75(65.2MMA/33.3 PMS/
1.5 MOA)//25(98.5MMA/1.5
MOA) 粒径は、セディメンテーション フィールド フロ
ー分別法(sedimentation field
flow tractionation)および
サーマル フィールド フロー分別法(therm
al field flow fraction
ation)により測定した。 粘度は、ブルックフィールド型粘度計(Brookfi
eld Viscometer)(60rpm にお
いて#2スピンドル)により測定した。 Tgは、示差走査熱量法(differential
scanning calorimetry)によ
り測定した。 * #3スピンドル(spindle)【0035】実
施例2 2段階結合剤の製造 結合剤1、2、3、4、5は、従来の2段階熱逐次添加
重合法によって造った2段階重合体である。添加した各
成分の量は、第2.1表に示した。段階Iを造るために
、第2.1表に従って、適当な単量体と水およびラウリ
ル硫酸ナトリウムの28%溶液とを混合することにより
単量体乳濁液Iを造った。水および過硫酸アンモニウム
を反応容器に仕込み、85℃に加熱した。触媒共供給物
を造り、その80〜90%を反応容器中に仕込んだ。 単量体乳濁液Iの4%部分を加え、直ちに重合させ、ま
たは重合体種を加えた。残りの単量体乳濁液Iを、温度
を85℃に維持しながら1.5時間かけて反応容器中に
入れた。段階Iの完了後、反応容器を80〜85℃にお
いて30分間保持した。段階IIを造るために、第2.
1表に従って、適当な単量体と水およびラウリル硫酸ナ
トリウムの28%溶液とを混合することにより単量体乳
濁液IIを造った。単量体乳濁液IIを、温度を85℃
に維持しながら1.5時間かけて反応容器中に入れた。 残りの触媒共供給物を、単量体乳濁液IおよびIIの添
加と同時に、別の流れとして均一に入れた。入れるのを
完了した後、反応容器を80〜85℃において30分間
保持し、次いで60℃に冷却した。FeSO4 ・7H
2 Oの0.1%溶液を加えた。次いで、t−ブチルハ
イドロパーオキサイド、スルホキシル酸ナトリウムおよ
び水の混合物を加えた。15分間隔で、混合物を2回追
加して加えた。この反応物を室温に冷却し、必要により
最終pH6〜7.5に中和した。次いで、ラテックス結
合剤を100メッシュおよび325メッシュのふるいを
通して濾過した。これらラテックス結合剤の組成および
最終物の性質を第2.2表に示した。 【表4】
第2.1表試料の製造
結合剤1 結合剤2 結合剤3 結合剤
4 結合剤5反応容器への仕込み 76
5 765 765
750 765 水
(g): 6.0 6.
0 6.0 1.5
6.0単量体乳濁液I(ME−1) 水 (g): 550
550 550
550 550 SLS (g
): 67.5 67.5
67.5 67.5
67.5 MOA (g):
41.3 41.3 41.3
41.1 41.3 MMA
(g): 806
600 806 −−
806 スチレン (g):
−− −−
−− 600.2 −−
VT (g): 413
619 −−
618.8 −− IBOMA
(g): −− −
− 413− −−
−− PMS (g):
−− −−
−− −− −−
反応容器に加えた ME (g): 95
−− −−
−− 95 EA/MMA/
MAA重合体プレフォーム (Preform)(g
): −− 90
90 90 −
− (33重量%水性液) 単量体乳濁液II 水 (g): 220
220 220
220 550 SLS[28%]
(g): 22.5 22.5
22.5 22.5
22.5 MOA[45%](g):
14 14 1
4 13.8 14 M
MA (g): 406
406 406 4
06 406 【表5】 第2.1表(続き)試料
の製造 結合剤1 結合剤2 結合剤3
結合剤4 結合剤5全単量体 (g): 165
0.0 1650.0 1650.0
1650.0 1650.0 触媒共供給物
(3時間) APS (g): 1
.1 1.1 1.1
n/a 1.1 アンモニア
(濃い)(g): 2.6
2.6 2.6 n/a
2.6 水 (g):
156 156
156 n/a 156
触媒共供給物#1(10分間) APS (g):
4.5 水 (g):
60 触媒共供給物#2(100分間) APS (g):
1.1 アンモニア (濃い)(g):
2.6 水 (g
):
146 Fe
SO4 ・7H2 O 〔0.1%〕(g): 15
15 15 15
15 【表6】
第2.1表(続き)試料の製造
結合剤1 結合剤2 結合剤3 結
合剤4 結合剤5混合物(3X添加) 70%、t−ブチルハイドロ パーオキサイド(g): 1.4
1.4 1.4 1.4
1.4 水
(g): 10 10
10 10 10
スルホキシル酸ナトリウム ホルムアルデヒド(g): 0.7
0.7 0.7 0.7
0.7 水
(g): 19 19
19 19 19
中和剤混合物 1gアンモニア(濃い)/ +19g水 (g): −−
0.3 −− −−
−− (注): APS:過硫酸アンモニウム SLS:ラウリル硫酸ナトリウム(26重量%水性液)
MOA:1/1重量%:メチロールアクリルアミド/ア
クリルアミド(45重量%水性液) MMA:メタクリル酸メチル g :グラム IBOMA:メタクリル酸イソボルニルVT:66%メ
タメチルスチレン 33%PMS 微量のオルソメチルスチレン PMS:パラメチルスチレン 【表7】
第2.2表試 料 組
成 全固体 pH
粒径 粘度 Tg
(%) (nm)
(cps) (℃)結合剤1 75(65.2
MMA/33.3 VT/1.5 46.6
6.6 127 130
118 MOA)//25(98.
5 MMA/1.5 MOA)結合剤2 75(48
.5 MMA/50 VT/1.5 MOA)//46
.1 7.4 203 20
99.5 25(98.5
MMA/1.5 MOA)結合剤3 75(65.2
MMA/33.3 IBOMA/1.5 46.1
6.6 203 19
131 MOA)//25(98.
5 MMA/12.5 MOA) 結合剤4 75(
48.5 St/50 VT/1.5 MOA)//
46.5 6.7 107 50
−−− 25(98.5
MMA/1.5 MOA)結合剤5 48.5 St
50 Vi/1.5 MOA 46.3
6.6 173 56
−−− (注): 粒径は、セディメンテーション フィールド フロ
ー分別法およびサーマルフィールド フロー分別法に
より測定した。粘度は、ブルックフィールド型粘度径(
60rpm において#2スピンドル)により測定した
。Tgは、示差走査熱量法により測定した。 【0036】実施例3 電池隔離板の製造 比較結合剤A、B、Cおよび結合剤1、2、3、4、5
(約45重量%固体)を、予め結合したミクログラスフ
ァイバーグラス(microglass fiber
glass)のシートに適用することによって試験する
ために、電池隔離板を造った。このシートが完全に被覆
されるまで、このシートを結合剤中に浸漬させた。過剰
の結合剤を、シートを低い圧力のニップロール(nip
rolls)を通して通過させるか、またはシート
を数枚の吸取紙と20ポンドのコーチロール(couc
h roll)を有するゆるやかなローリング(ro
lling)との間に入れるか、のいずれかにより、除
去した。熱によるゆがみを防ぐためにこのシートをピン
でフレームに付けた。次いで、このシートを吸引してい
るドラフト(draft)中のオーブンの中で200℃
で3〜5分間加熱した。 【0037】実施例4 耐酸性試験 電池隔離板部材は、酸および酸化化学反応条件および還
元化学反応条件による他の攻撃に対して、典型的には電
池の高い酸性の電解媒質中において、抵抗性がなければ
ならない。ラテックス結合剤の安定性は、ファイバーグ
ラス電池隔離板からの離層に抵抗する能力によって測定
される。試験の条件は、電池隔離板が鉛−酸電池セルの
寿命の間に出合うであろう条件をまねている。 【0038】硫酸試薬を造るために、濃硫酸800ml
を水3200mlに加えた。この混合液を室温に冷却し
ながらかくはんし、次いで比重1.213に調節した。 酸化性溶液を造るために、重クロム酸カリウムの固体9
8gを、硫酸試薬4,000mlに溶解させた。(注)
:この危険な薬剤を安全に貯蔵し、取扱い、処分するた
めに、極度の注意(これには、適当な防護装置を使用す
ることも含まれる)をとるべきである。 【0039】各試験片は、実施例3において造った電池
隔離板の部分と、長さ2.75インチ、幅1.5インチ
に切断することにより造った。試験片の一端から約0.
375インチの所にある2つのリブ(ribs)の間の
中ほどに、0.25インチを孔をパンチして造った。 【0040】酸化性溶液を、試験片の1gあたり溶液の
275mlを用いて、2リットルの沸騰用フラスコに入
れた。このフラスコに、還流用冷却器を連結し、この組
み立て物をヒュームフード(fume hood)内
のホットプレート(hot plate)上に置いた
。冷却器を冷却するために、水流を通し、次いでホット
プレートを加熱した。溶液を沸騰させ、加熱を1分あた
り凝縮液体の15〜20滴の還流割合になるように調節
した。 試験片はまず導線の糸を通し、次いで冷試験溶液中に浸
漬した。この試料を、注意深く、沸騰しているフラスコ
中に入れ、冷却器を再び連結した。フラスコの内容物を
、1分間あたり15〜20滴の還流割合で5時間沸騰さ
せた。5時間沸騰させた後、還流冷却器をはずし、この
フラスコを水用の管が挿入れられている廃棄用流しに移
した。フラスコの内容物を、オーバーフロー(over
flow)が冷たくかく無色になるまで、冷却水道水で
すすいだ。 【0041】フラスコから排水する前に、各試験片のふ
くれを目視検査した。次いで、フラスコから排水し、注
意深く試験片を除いた。各試験片は、ふくれおよび離層
についての他の徴候を目視検査した。また、各試験片は
、ラテックス結合剤が電池隔離板の繊維から容易に剥離
されているかを測定するために相互に検査した。試験片
にふくれがなく、かつ離層についての他の徴候がないな
らば、その試験片は試験に合格とした。試験片にふくれ
があり、かつ離層についての他の徴候(剥離についての
弱い抵抗性も含まれる)があれば、その試験片は試験に
不合格とした。それらの結果を第4.1表に示した。 【表8】 【0042】実施例5 剛性試験 各電池隔離板の剛性は、テレダインTM、ティバー
スティフネス テスターモデル150(Teledy
neTM Taber Stiffness T
ester Model 150)で測定した。製
造した電池隔離板を、1.5インチ×2.75インチの
小片に切断した。 この試験片を、クランプジョー(clamp jaw
s)の間に挿入し、試験前に、95°Fおよび95%相
対湿度において少なくとも10分間平衡にした。剛性は
、95℃および95%相対湿度において、0〜100の
尺度で、装置に加重することなしに測定した。65以下
の剛性値を有する電池隔離板は、それを、電池セルの製
造の間に金属電極プレートの間に挿入したときに、問題
を経験した。80〜90の剛性値を有する電池隔離板は
好ましい。これらの結果を第5.1表に示した。 【表9】 【0043】実施例6 凝固試験 凝固試験は、ラテックス結合剤が凝固する温度を測定す
るために行った。1000mlのビーカーに、次の成分
を入れ、5分間かくはんした: 【表10】 水
3
86.0g シランカップリン
グ剤 0.3
8g 湿潤剤(Aerosol
TM MA−80)
15.3g 非イオン性界面
活性剤(Triton TM CF−21) 3.
44g 次いで、ラテックス結合剤(約45重量%固
体)170gを加え、更に5分間追加してかくはんした
。この混合物はラテックス マスター バッチ(L
atexMaster Batch)である。400
mlのビーカーに、次の成分を入れ、5分間かくはんし
た。 【表11】 水
12.8g ラテックス
マスター バッチ 191.6g
多価金属イオン塩溶液
95.6g
(2重量%MgSO4 ・7H
2 O水溶液)この最終混合物は、配合ラテックス結合
剤(Formulated LatexBinder
)である。 【0044】温度計(−1℃〜512℃)および磁気式
かくはん棒を備えた200mlのトール形態のビーカー
に、配合ラテックス結合剤100mlを分取した。次い
で、この装置を、350rpm のかくはん速度を有す
るプログラム可能なホットプレート/かくはん機を備え
た55℃の水浴中に置いた。配合ラテックス結合剤を、
40℃からゲル化点以上のいくらかの度数まで、1℃毎
に、各試料採取用のきれいな50mlピペットで試料採
取した。それぞれの50ml試料を、試料を採取した相
応温度をしるした褐色の吸取紙(Brown Jam
es River Blotting Pate
r−−Rockwell Barness Com
pany)の別々のスポット上に排出させた。水を2分
間吸取紙中に吸収させた後、試料のゲル化を測定した。 ゲル化温度は、ラテックスの凝塊の最初の充分な斑点が
褐色吸取紙の表面上に存続した温度である。凝固温度に
相応する斑点は、ゲル化前に造られた斑点よりも、全て
、次の1℃間隔の斑点に外観において類似していた。そ
れらの結果を第6.1表に示した。50℃以上の温度は
、電池隔離板の製造には許容できない温度である。 【表12】 ** 47℃において凝固をさせるのに3倍の多価金
属イオン塩溶液を必要とした。
ラテックス結合剤を付着した改良された編織物繊維に関
する。更に、本発明は、編織物材料上に、耐酸性、凝固
性、多段階のラテックス結合剤であって、第1段階は編
織物繊維の剛性(stiffness)を強化し、そし
て他の段階はラテックス結合剤の凝固温度を調節してい
る前記結合剤を付着することによる、編織物材料の剛性
を改良する方法に関する。特に、このラテックス結合剤
は、電池隔離板(batteryseparators
)に使用するのに適している。 【0002】発明の背景 編織物に対する多様の適用のために、仕上げ用の被覆剤
、結合剤、接着剤、裏被覆剤、転写フィルムおよび中間
層として有用な多種類のラテックスが開発されてきたが
、単独で、または編織物に使用された他の材料との併用
において、(1) 高温下および高相対湿度下における
編織物材料の剛性を改良し、(2)耐酸性であり、そし
て(3) 特定温度条件下で凝固可能であるラテックス
は欠除していた。これらの性質は、電池隔離板に使用す
る重合体にとっては欠くことのできない性質である。 【0003】電池隔離板は、ラテックス結合剤を含浸さ
せ、かつ乾燥用のオーブン(ovens)を通して水を
除去した薄い多孔質のウェブ(webs)である。電池
のセル(cell)においては、近接した間隔で金属の
電極プレートが直列で連結されており、そして高酸性電
解溶液中に浸漬されている。電池隔離板は、金属電極プ
レートの間に置いて金属電極プレートがお互いに接触す
るのを防ぎ、かつ複数の金属電極プレートの間の二次成
形ブリッジ(forming bridges)から
金属塩または他の導電性物質を防いでいる。これらの問
題の両方は、ついにはセルに短い回路を作ることになる
であろう。電池隔離板は、有効なイオン交換をさせるた
めに、複数の金属電極プレート間を電解液が自由に流動
するように充分に多孔質でなければならない。 【0004】電池隔離板を近接した間隔の複数の金属電
極プレート間に挿入するときに、これら隔離板が可撓性
であると、複数の電極プレート間に隔離板をなめらかに
挿入することが妨げられ、組立作業を中断させる等の問
題の原因となる。高温度においておよび高相対湿度にお
いては、これら問題は更に悪化する。 【0005】電池隔離板は、商工業的には、多種類の繊
維、例えばセルロース、ガラス、ポリオレフィン、ポリ
エステル等、充填剤、例えば珪藻土、別のクレー、シリ
カ、石英、炭化水素重合体粉末等から、ラテックスまた
は水性分散液として供給される有機結合剤といっしょに
結合させて製造される。従来のラテックス結合剤を用い
て造られた電池隔離板は、温度および相対湿度が増加す
るにつれて減少する剛性度を有している。剛性が減少す
ることは、電池を組み立てる間の製造上の問題の原因と
なる。 【0006】多くの特許が改良された電池隔離板の必要
性について扱っている。例えば、米国特許第4,529
,677号には、新規な改良電池隔離板材料、特に保全
の必要のない電池に使用できる隔離板材料が開示されて
いる。電池隔離板材料には、珪藻土充填剤、重合体の主
鎖に付いたシランカップリング剤を含有するアクリレー
ト共重合体結合剤、およびポリオレフィン繊維、ポリエ
ステル繊維およびガラス繊維を包含する繊維の組み合せ
物等、が包含される。アクリレート共重合体結合剤は、
C1 〜C8 アルキルアクリレート単量体の約80重
量%以下、好ましくは約80重量%〜約30重量%を含
有している。この共重合体は、約30℃から約60℃の
ガラス転位温度を有している。更に、米国特許第4,3
63,856号には、電池隔離板用の有機結合剤が開示
されている。これらの結合剤は、メタクリル酸、アクリ
ル酸、アクリル酸エチル、アクリル酸メチル等のような
単量体(これらからは結果的に親水性の可撓性結合剤を
生じる)に基づいた従来の市販のフィルム形成性重合体
である。 【0007】より剛性のある電池隔離板に対する1つの
取り組み方は、より多く剛性の疎水性重合体を与える単
量体に基づいた1段階のラテックス結合剤を工夫する事
であった。これが、電池隔離板プレート用の結合剤とし
て使用された従来のラテックス中のメタクリル酸メチル
の代りに、例えばスチレン、アルキル置換スチレンまた
はメタクリル酸イソボルニルのような単量体を組み入れ
ることによってなされたときは、不織マット(nonw
oven mat)上の配合ラテックス結合剤の凝固
温度を調節する複雑な因子が壊され、そして工業上で受
け入れられている凝固温度である約30℃〜約60℃の
所望温度、好ましくは約40℃〜約45℃の温度が生じ
なかった。 【0008】ラテックス結合剤の組成を調節してより剛
性のある電池隔離板を得るときは、この新しい組成物は
、所望の温度範囲内で凝固しない。電池隔離板は、繊維
および充填剤から不織マットに形成し、次いでそれをラ
テックス結合剤で含浸させる。次いで、全組み立て物を
高温で乾燥させてラテックス結合剤を架橋し、ラテック
ス結合剤から水を蒸発させ、電池隔離板を形成する。 乾燥操作の間に、ラテックス結合剤は、水が蒸発するの
で電池隔離板の表面に移行する傾向があり、その結果と
してラテックス結合剤の分布が不均一になる。それ故、
この問題を避けるために、ラテックス結合剤を、ラテッ
クス結合剤が不織マットに含浸の間安定であり、かつ水
の有意の量が蒸発する前に、低くかつ狭い温度範囲にお
いてオーブン乾燥する間、不織マットの至る所で均一に
凝固するように、注意深く配合する。現在においては、
電池隔離板を商工業上に使用するラテックス結合剤のた
めにはラテックス結合剤が約30℃〜約60℃、好まし
くは約40℃〜約45℃の温度において凝固する配合物
が開発された。 【0009】多段階重合体は、低温度の性質例えば可撓
性を改良するために、編織物に使用するために用いられ
た。例えば、米国特許第4,107,120号には、コ
アー/シェル(core/shell)形態のラテック
ス組成物およびそれらを編織物材料に使用して編織物の
低温度の性質を改良することが教示されている。また、
米国特許第4,277,384号は、低温度の性質は改
良しないが、編織物材料の可撓性および継ぎ目の引き裂
き抵抗性を改良している、コアー/シェル形態のラテッ
クス組成物を提供し、そしてそれらを編織物材料に使用
することによって、その発明を更に改良している。米国
特許第4,181,769号および同第4,351,8
75号には、前記コアー/シェル組成物の製造が論じら
れ開示されている。しかし、これらの取り組み方のいず
れにも、1段階は編織物繊維の剛性を強化し、そして他
の段階はラテックス結合剤の凝固温度を調節している、
多段階のラテックス結合剤組成物の使用は教示されてい
ない。本発明は、高温および高相対湿度下で、特に酸性
環境中において、より剛性のある編織物のための要求を
満足するだけでなく、また凝固温度が調節されているラ
テックス結合剤のための要求も実現している。 【0010】それ故、本発明の目的は、耐酸性、凝固性
の多段階ラテックス結合剤を含有する改良された編織物
繊維を提供することである。更に、本発明の目的は、編
織物材料の剛性を改良する方法を提供することである。 他の目的および利益は、次の記載および特許請求の範囲
から明らかになるであろう。 【0011】発明の概要 本発明は、編織物繊維に付着させた、耐酸性、凝固性の
多段階ラテックスを含有する改良された繊維材料を提供
する。この耐酸性、凝固性の多段階ラテックス結合剤は
、編織物繊維の剛性を強化する第1段階の共重合体、お
よびラテックス結合剤の凝固温度を調節する少なくとも
1つの他の共重合体段階を有している。特に、このラテ
ックス結合剤は、電池隔離板に使用するのに適している
。 【0012】発明の詳細 本明細書に用いられている用語“編織物(Textil
e)”は、可撓性、繊度(fineness)、および
長さ:厚さの高い比を特徴とする、織られていても織ら
れていなくてもそれらのいずれでもよい、天然繊維また
は合成繊維から成る、材料を称している。本明細書に用
いられている用語“ラテックス(Latex)”は、従
来の重合技術によって、例えば乳化重合によって、造る
ことができる水不溶性重合体を称している。また、本明
細に用いられている用語“ガラス転位温度(Glass
transition temperature
)”または“Tg”は、フォックスの式(Fox e
quation)〔Bulletin of Am
erican Physics Society
1,3,page 123(1956)〕: 【数1】 によって計算されるような重合体のガラス転位温度を意
味する。共重合体のためには、W1 およびW2 は、
2種の共単量体(comonomers)の重量画分で
あり、そしてTg(1) およびTg(2) は、2種
の相応する単独重合体のガラス転位温度である。 【0013】本発明のラテックス結合剤は、少なくとも
2種の相互に不混和性の共重合体から造られた多段階の
ラテックス粒子である。これら相互に不混和性の共重合
体は、次の形態的配置、例えばコアー/シェル粒子、コ
アーを不完全にカプセル化しているシェル段階を有する
コアー/シェル粒子、多層のコアーを有するコアー/シ
ェル粒子、完全浸透性の網状粒子(interpene
traling network particl
es)等で存在させることができる。これらケースの全
てにおいて、粒子の表面積の大部分は、少なくとも1種
の外部段階によって占められており、そして粒子の内部
は、少なくとも1部の内部段階によって占められている
。 【0014】2種の重合体組成物の相互不混和性は、当
業界で知られている種々な方法で測定することができる
。例えば、複数の相または段階の外観の間の差異を強調
するために、汚染技術(staining tech
niques)を使用する走査電子顕微鏡は、そのよう
な技術の1つである。 【0015】本発明の多段階ラテックス結合剤組成物は
、“第1段階(first stage)”および“
第2段階(second stage)”を含有する
ものとして記述されるべきである。本明細書において用
いられている“第2段階”は、1種以上の重合体が、第
1段階共重合体と第2段階共重合体との間に挿入され、
または第1段階共重合体上にそして第2段階共重合体の
前に形成される可能性を排除することを意味しない。本
発明は、剛性に貢献するための第1段階共重合体を必要
とし、そして他の1種はラテックス結合剤の調節された
凝固のための他の共重合体(本明細書において“第2段
階”と称する)を必要とする。 【0016】ラテックス結合剤の“第1段階”は、疎水
性であり、酸環境下で安定であり、かつ乾燥状態におい
て約80℃以上のガラス転位温度を有する共重合体を含
有する。広い種類の第1段階の単量体または単量体の混
合物が、この段階の共重合体を造るのに用いることがで
きる。例えば、これらには、メタクリル酸メチル、メタ
クリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ベンジル、メタ
クリル酸フェニル、メタクリル酸イソボルニル、スチレ
ン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、4−t
−ブチルスチレン、2−クロロスチレン、2,4−ジク
ロロスチレン、2,5−ジクロロスチレン、2,6−ジ
クロロスチレン、4−クロロ−2−メチルスチレン、4
−クロロ−3−フルオロスチレン等が包含される。これ
らの単量体の少なくとも1種に加えて、共重合体は、少
なくとも1種の(後述で定義する如き)多官能性単量体
から形成されなければならない。共重合体は、第1段階
の単量体の少なくとも1種の約95%〜約99.9%、
更に好ましくは約97%〜約99%、そして最も好まし
くは約98.5%、および多官能性単量体の約0.1%
〜約5%、更に好ましくは約1%〜約3%、そして最も
好ましくは約1.5%から形成される。 【0017】本明細書で用いられる用語“多官能性単量
体(Polyfunctionalmonomers)
”は、少なくとも2個の官能基を有する単量体であり、
そのうち、少なくとも1つの官能基は、重合体のどちら
かの段階を形成するのに使用される他の単量体と共重合
し、そして少なくとも1つの他の官能基は、前記重合後
に、重合体を架橋するために、他の単量体単位上の同じ
かまたは類似の官能基と反応するために残留している。 これらの多官能性単量体には、例えば、4〜10個の炭
素原子を有するα,β−エチレン性不飽和カルボン酸の
アミドまたはN−アルキロールアミド、例えばアクリル
アミド、メタクリルアミド、N−メチロルアクリルアミ
ド、N−エタノールアクリルアミド、N−プロパノール
アクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、N
−エタノールメタクリルアミド、N−メチロールマレイ
ミド、N−メチロールマレアミド、N−メチロールマレ
アミン酸、N−メチロールマレアミン酸エステル、ビニ
ル芳香族酸のN−アルキルアミド、例えばN−メチロー
ル−p−ビニルベンヅアミド等が包含される。 N−アルキノールアミド型の好ましい多官能性単量体は
、α,β−モノエチレン性不飽和モノカルボン酸のN−
アルキノールアミド、例えばN−メチロールアクリルア
ミドおよびN−メチロールメタクリルアミドである。 他の好ましい多官能性単量体システムは、アクリルアミ
ドおよびN−メチロールアクリルアミドの混合物または
ほぼ等モルの混合物、またはメタクリルアミドおよびN
−メチロールメタクリルアミドの混合物またはほぼ等モ
ルの混合物である。多官能性単量体は、それらを含有す
る組成物に自己硬化性の特性を与える。この硬化は、2
−段階の単量体混合物または結果的に得られた重合体を
含有する配合物に添加された活性水素含有樹脂、例えば
トリアジン−ホルムアルデヒド樹脂および尿素−ホルム
アルデヒド樹脂、との反応によって強化させることがで
きる。いずれのケースにおいても、充分な硬化は、それ
らで処置した編織物上の組成物を完全に乾燥することに
より生起する。 【0018】第1段階における高いTgは、結合剤を編
織物材料に適用したときに、編織物材料に剛性を与え、
この段階の結果的に得られた架橋された性質は、耐薬品
性を与えられており、高温における可塑性を減少し、か
つ結合剤を編織物材料に適用し加熱したときに、編織物
材料の繊維と結合する。 【0019】ラテックス結合剤の“第2段階”は、酸性
の環境において安定な共重合体であり、乳濁液の安定化
用界面活性剤に反対のイオン(connterion)
の存在において凝固するように、また狭い温度範囲内の
加熱により非イオン性界面活性剤の存在において凝固す
るように、選定する。更にまた、この“第2段階”共重
合体は、多官能性単量体を含有していてもよい。多官能
性単量体のない“第2段階”共重合体の重量は、この段
階の全重量に基づいて、約95%〜約100%、更に好
ましくは約97%〜約99%、そして最も好ましくは約
98.5%である。この段階の全重量に基づく多官能性
単量体の重量は、約0%〜約5%、更に好ましくは約1
%〜約3%、そして最も好ましくは約1.5%である。 【0020】第1段階の重量は、少なくとも2種の相互
に不混和性の共重合体から成るラテックス粒子の全重量
に基づいて、約1%から約85%である。この段階の重
量は、ラテックス粒子の全重量に基づいて、約70%〜
約80%であるのが好ましい。第2段階の重量は、少な
くとも2種の相互に不混和性の共重合体から成るラテッ
クス粒子の全重量に基づいて、約15%〜約99%であ
る。この第2段階の重量は、ラテックス粒子の全重量に
基づいて、約20%〜約30%であるのが好ましい。 【0021】ラテックス重合体は、当業界においてよく
知られている従来の乳化重合技術、例えば米国特許第4
,325,856号、同第4,654,397号、およ
び同第4,814,373号(これらの特許明細書の記
載は、本明細書の記載の1部として本明細書に組み入れ
る)に見られるような、一連の乳化重合方法(sequ
ential emulsion polymer
izationprocess)、によって造ることが
できる。 【0022】連鎖移動剤、例えばメルカプタン、ポリメ
ルカプタンおよびハロゲン化合物を、いずれの段階の重
合混合物中に入れてラテックス重合体の分子量を調節す
ることが時には望ましい。一般的に、全単量体混合物の
重量に基づいて、連鎖移動剤の約0.1%〜約3%を用
いることができる。第1段階の重量平均分子量は、約4
00,000〜約2,000,000である。また、第
2段階の重量平均分子量は、約400,000〜約2,
000,000である。 【0023】ラテックス重合体の粒径は、相対的に小さ
くあるべきであり、約80ナノメーター〔nanome
ter(nm)〕〜約225nm、好ましくは約160
nm〜約190nmである。よく知られているように、
同じ重合体主鎖、粒径を与えることは、主として、一連
の乳化重合の各段階において使用する乳化剤のタイプお
よび量によって調節することができる。 【0024】アニオン性界面活性剤またはカチオン性界
面活性剤を、乳化重合している間に反応体を安定にする
ために、また次の貯蔵している間に乳濁液を安定にする
ために〔以後、安定化用界面活性剤(stabilzi
ng surfactant)と称する〕、使用する
。 非イオン性界面活性剤および安定化用界面活性剤に反対
のイオンは、安定な乳濁液に、後から添加する。アニオ
ン性界面活性剤で安定にした乳濁液のためには、多価金
属塩例えば硫酸マグネシウムが、アニオン性界面活性剤
の安定化作用に干渉するが、非イオン性界面活性剤は乳
濁液を安定にし続ける。しかし、混合物を加熱すること
により、後から加えられた非イオン性界面活性剤の曇り
点を通して、しかしまだ結合剤のTgを越えていないで
、ラテックス乳濁液は不安定になり凝固する。それ故、
界面活性剤、安定化用界面活性剤に反対のイオンおよび
温度を注意深く選定することは、ラテックス結合剤が、
調節された方法で凝固することを保証することになる。 アニオン性界面活性剤による乳濁液の安定化が好ましい
。 【0025】適当なアニオン性安定化用界面活性剤には
、例えば高級脂肪アルコールのサルフェート例えばラウ
リル硫酸ナトリウム等;アルキルアリールスルホネート
例えばイソプロピルベンゼンスルホン酸ナトリウムまた
はカリウム、またはイソプロピルナフタレンスルホネー
ト等;高級アルキルスルホコハク酸アルカリ金属例えば
オクチルスルホコハク酸ナトリウム、ナトリウムN−メ
チル−N−パルミトイルタウレート、オレイルイソチオ
ン酸ナトリウム等;およびアルキルアリールポリエトキ
シエタノールサルフェートまたはスルホネートのアルカ
リ金属塩例えば1〜5個のオキシエチレン単位を有する
tert−オクチルフェノキシポリエトキシエチル硫酸
ナトリウム等、が包含される。適当なカチオン性安定化
用界面活性剤には、例えばアルキルアミン塩、第四級ア
ンモニウム塩、ポリオキシエチレンアルキルアミン等、
が包含される。 【0026】後から添加する適当な非イオン性界面活性
剤には、約7〜18個の炭素原子のアルキル基および約
6〜約60のオキシエチレン単位を有するアルキルフェ
ノキシポリエトキシエタノール例えばヘプチルフェノキ
シポリエトキシエタノール、メチルオクチルフェノキシ
ポリエトキシエタノール等;メチレン−連結アルキルフ
ェノールのポリエトキシエタノール誘導体;硫黄含有の
薬剤例えば約6〜約60モルの酸化エチレンとノニルメ
ルカプタン、ドデシルメルカプタン等との縮合により、
またはアルキルチオフェノール(アルキル基は6〜16
個の炭素原子を含有している)との縮合により造られた
硫黄含有薬剤;長鎖カルボン酸例えばラウリン酸、ミリ
スチン酸、パルミチン酸、オレイン酸等の酸化エチレン
誘導体;酸の混合物例えば1分子あたり6〜60個のオ
キシエチレン単位を含有するタル油(tall oi
l)中に見出された酸の混合物;長鎖アルコール例えば
オクチルアルコール、デシルアルコール、ラウリルアル
コールまたはセチルアルコールの類似エチレン縮合物、
疎水性炭化水素鎖を有するエーテル化またはエステル化
したポリヒドロキシ化合物の酸化エチレン誘導体、例え
ば6〜60個のエチレン単位を含有するソルビタンモノ
ステアレート;また、1個以上の疎水性酸化プロピレン
部分と結合させた酸化エチレン部分等、が包含される。 【0027】安定化用界面活性剤に反対のイオンには、
乳濁液がアニオン性界面活性剤で安定化されていれば多
価金属イオン、および乳濁液がカチオン性界面活性剤で
安定化されていればハロゲンおよび他のアニオン、が包
含される。 【0028】適当な多価金属イオン、例えばカルシウム
、マグネシウム、亜鉛、バリウム、ストロンチウム等は
、凝固プロセスにおいて使用することができる。多価金
属イオンの錯塩、例えば亜鉛ヘキサンアンモニア等、お
よび多価金属イオンと反対のイオン例えば塩素イオン、
酢酸イオン、重炭酸イオン等との塩、を使用することも
できる。硫酸マグネシウムは、電池隔離板に用いた結合
剤のための好ましい多価金属イオンの塩である。使用す
る多価金属イオンの特別のタイプおよび量は、特定した
アニオン性界面活性剤に依存し、実際的には、電池の性
能および電池の寿命になんらの悪影響も有しないものに
限定される。 【0029】本発明に使用される好ましい多段階乳濁液
重合体は、適当なアニオン性界面活性剤例えばラウリル
硫酸ナトリウムで安定化した2段階乳濁液重合体であり
、第2段階は98.5重量%のメタクリル酸メチルおよ
び1.5重量%のメチロールアクリルアミドの共重合体
であり、そして前記2段階乳濁液重合体は、マグネシウ
ム(II)多価金属イオンおよび分枝モノ(オクチルフ
ェニル)エーテル非イオン性界面活性剤を添加したとき
に、40℃〜50℃で凝固する。 【0030】本発明の2段階ラテックスは、任意の編織
物に適用して、多種類の有用な物品を得ることができる
。特に、これらの2段階ラテックスは、高温度条件およ
び高相対湿度条件においてかつ酸性環境内において、剛
性のある編織物繊維を必要とする適用、例えば印刷回路
板および電池隔離板の製造に使用する積層構造物、に使
用するための結合剤としてよく適している。 【0031】ラテックス結合剤には、編織物材料の種々
な性質を改良するのに有用な添加剤、例えば着色剤、界
面活性剤、融合助剤、湿潤剤、乾燥遅延剤、消泡剤、防
腐剤、熱安定剤、紫外線安定剤等、を含有させてもよい
。 【0032】ラテックス結合剤を編織物材料に適用する
技術には、直接被覆、転写フィルムの適用、積層、飽和
、噴霧等、が包含される。 【0033】次の実施例は本発明を例示することを意図
しており、本発明を限定することを意図しているもので
はない。本発明を他に適用することは、当業者に明らか
であろうと思われるからである。 【0034】実施例1 比較結合剤の製造 比較結合剤A、B、Cは、熱逐次添加乳化重合法によっ
て造った従来の1段階重合体である。添加した各成分の
量は、第1.1表に示した。第1.1表に従って、適当
な単量体と水およびラウリル硫酸ナトリウムの28%溶
液とを混合することにより単量体乳濁液を造った。水お
よび過硫酸アンモニウムを反応容器に仕込み、85℃に
加熱した。触媒共供給物(catalyst cof
feed)を造り、その80〜90%を反応容器中に仕
込んだ。単量体乳濁液の4%部分を加え、直ちに重合さ
せ、または重合体種を加えた。残りの単量体乳濁液およ
び触媒共供給物を、別々に、温度を85℃に維持しなが
ら3時間かけて反応容器中に入れた。入れるのを完了し
た後、反応容器を80〜85℃において30分間保持し
、次いで60℃に冷却した。FeSO4 ・7H2 O
の0.1%溶液を加えた。次いで、t−ブチルハイドロ
パーオキサイド、スルホキシル酸ナトリウムおよび水の
混合物を加え、追加を2回繰り返した。この反応物を室
温に冷却し、必要により最終pH6〜7.5に中和した
。次いで、これらラテックス結合剤を100メッシュお
よび325メッシュのふるいを通して濾過した。これら
ラテックス結合剤の組成および最終物の性質を第1.2
表に示した。 【表1】
第1.1表試料の製造
比 較 A 比 較
B 比 較 C反応容器への仕込み 水 (g):
775 795
720 APS (g):
6.0
6.0 単量体乳濁液(ME) 水 (g):
767 767
735 SLS (g)
: 87.4
93.4 90.0
MOA (g):
55 57
54.9 MMA (g
): 1625
1248 −−
IBOMA(g): −
− 425
−− PMS (g):
−−
−− 800.3 V
T (g): −
− −−
825 全単量体 (g):
1649.75 16
98.65 1650.0 反応
容器に加えたME(g): 101
95 −−
EA/MMA/MAA重合体プレフォーム
(preform)(g):
−− −−
90 (
33重量%水性液)触媒共供給物 APS (g):
1.1 1.1
1.1 アンモニア(濃い
)(g): 2.6
2.6 2.6.
水 (g):
156 156
156 FeSO4 ・7H
2 O 〔0.1%〕(g): 1
5 15
15【表2】
第1.1表 続き試料の製造
比 較 A 比
較 B 比 較 C混合物(3X添
加) 70%、t−ブチルハイドロ パーオキサイド(g): 1.
4 1.4
1.4 水 (
g): 10
10 10 ス
ルホキシル酸ナトリウム ホルムアルデヒド(g): 0.7
0.7
0.7 水 (g
): 19
19 20 中和剤混
合物 1gアンモニア(濃い)/ +19g水 (g):
3.0 −−
−− (注): APS:過硫酸アンモニウム SLS:ラウリル硫酸ナトリウム(26重量%水性液)
MOA:1/1重量%:メチロールアクリルアミド/ア
クリルアミド(45重量%水性液) MMA:メタクリル酸メチル g :グラム IBOMA:メタクリル酸イソボルニルVT:66%メ
タメチルスチレン 33%PMS 微量のオルソメチルスチレン PMS:パラメチルスチレン 【表3】
第1.2表試 料 全
固体 pH 粒 径
粘 度 Tg
(%)
(nm) (cps)
(℃)比 較 A 46.4
7.0 160
30 118比 較
B 47.0 6.8
144 170 *
132比 較 C 46
.4 6.8 12
1 138 114
(注): 比較A:98.5MMA/1.5MOA比較B:73.
5MMA/25 IBOMA/1.5MOA 比較C:75(65.2MMA/33.3 PMS/
1.5 MOA)//25(98.5MMA/1.5
MOA) 粒径は、セディメンテーション フィールド フロ
ー分別法(sedimentation field
flow tractionation)および
サーマル フィールド フロー分別法(therm
al field flow fraction
ation)により測定した。 粘度は、ブルックフィールド型粘度計(Brookfi
eld Viscometer)(60rpm にお
いて#2スピンドル)により測定した。 Tgは、示差走査熱量法(differential
scanning calorimetry)によ
り測定した。 * #3スピンドル(spindle)【0035】実
施例2 2段階結合剤の製造 結合剤1、2、3、4、5は、従来の2段階熱逐次添加
重合法によって造った2段階重合体である。添加した各
成分の量は、第2.1表に示した。段階Iを造るために
、第2.1表に従って、適当な単量体と水およびラウリ
ル硫酸ナトリウムの28%溶液とを混合することにより
単量体乳濁液Iを造った。水および過硫酸アンモニウム
を反応容器に仕込み、85℃に加熱した。触媒共供給物
を造り、その80〜90%を反応容器中に仕込んだ。 単量体乳濁液Iの4%部分を加え、直ちに重合させ、ま
たは重合体種を加えた。残りの単量体乳濁液Iを、温度
を85℃に維持しながら1.5時間かけて反応容器中に
入れた。段階Iの完了後、反応容器を80〜85℃にお
いて30分間保持した。段階IIを造るために、第2.
1表に従って、適当な単量体と水およびラウリル硫酸ナ
トリウムの28%溶液とを混合することにより単量体乳
濁液IIを造った。単量体乳濁液IIを、温度を85℃
に維持しながら1.5時間かけて反応容器中に入れた。 残りの触媒共供給物を、単量体乳濁液IおよびIIの添
加と同時に、別の流れとして均一に入れた。入れるのを
完了した後、反応容器を80〜85℃において30分間
保持し、次いで60℃に冷却した。FeSO4 ・7H
2 Oの0.1%溶液を加えた。次いで、t−ブチルハ
イドロパーオキサイド、スルホキシル酸ナトリウムおよ
び水の混合物を加えた。15分間隔で、混合物を2回追
加して加えた。この反応物を室温に冷却し、必要により
最終pH6〜7.5に中和した。次いで、ラテックス結
合剤を100メッシュおよび325メッシュのふるいを
通して濾過した。これらラテックス結合剤の組成および
最終物の性質を第2.2表に示した。 【表4】
第2.1表試料の製造
結合剤1 結合剤2 結合剤3 結合剤
4 結合剤5反応容器への仕込み 76
5 765 765
750 765 水
(g): 6.0 6.
0 6.0 1.5
6.0単量体乳濁液I(ME−1) 水 (g): 550
550 550
550 550 SLS (g
): 67.5 67.5
67.5 67.5
67.5 MOA (g):
41.3 41.3 41.3
41.1 41.3 MMA
(g): 806
600 806 −−
806 スチレン (g):
−− −−
−− 600.2 −−
VT (g): 413
619 −−
618.8 −− IBOMA
(g): −− −
− 413− −−
−− PMS (g):
−− −−
−− −− −−
反応容器に加えた ME (g): 95
−− −−
−− 95 EA/MMA/
MAA重合体プレフォーム (Preform)(g
): −− 90
90 90 −
− (33重量%水性液) 単量体乳濁液II 水 (g): 220
220 220
220 550 SLS[28%]
(g): 22.5 22.5
22.5 22.5
22.5 MOA[45%](g):
14 14 1
4 13.8 14 M
MA (g): 406
406 406 4
06 406 【表5】 第2.1表(続き)試料
の製造 結合剤1 結合剤2 結合剤3
結合剤4 結合剤5全単量体 (g): 165
0.0 1650.0 1650.0
1650.0 1650.0 触媒共供給物
(3時間) APS (g): 1
.1 1.1 1.1
n/a 1.1 アンモニア
(濃い)(g): 2.6
2.6 2.6 n/a
2.6 水 (g):
156 156
156 n/a 156
触媒共供給物#1(10分間) APS (g):
4.5 水 (g):
60 触媒共供給物#2(100分間) APS (g):
1.1 アンモニア (濃い)(g):
2.6 水 (g
):
146 Fe
SO4 ・7H2 O 〔0.1%〕(g): 15
15 15 15
15 【表6】
第2.1表(続き)試料の製造
結合剤1 結合剤2 結合剤3 結
合剤4 結合剤5混合物(3X添加) 70%、t−ブチルハイドロ パーオキサイド(g): 1.4
1.4 1.4 1.4
1.4 水
(g): 10 10
10 10 10
スルホキシル酸ナトリウム ホルムアルデヒド(g): 0.7
0.7 0.7 0.7
0.7 水
(g): 19 19
19 19 19
中和剤混合物 1gアンモニア(濃い)/ +19g水 (g): −−
0.3 −− −−
−− (注): APS:過硫酸アンモニウム SLS:ラウリル硫酸ナトリウム(26重量%水性液)
MOA:1/1重量%:メチロールアクリルアミド/ア
クリルアミド(45重量%水性液) MMA:メタクリル酸メチル g :グラム IBOMA:メタクリル酸イソボルニルVT:66%メ
タメチルスチレン 33%PMS 微量のオルソメチルスチレン PMS:パラメチルスチレン 【表7】
第2.2表試 料 組
成 全固体 pH
粒径 粘度 Tg
(%) (nm)
(cps) (℃)結合剤1 75(65.2
MMA/33.3 VT/1.5 46.6
6.6 127 130
118 MOA)//25(98.
5 MMA/1.5 MOA)結合剤2 75(48
.5 MMA/50 VT/1.5 MOA)//46
.1 7.4 203 20
99.5 25(98.5
MMA/1.5 MOA)結合剤3 75(65.2
MMA/33.3 IBOMA/1.5 46.1
6.6 203 19
131 MOA)//25(98.
5 MMA/12.5 MOA) 結合剤4 75(
48.5 St/50 VT/1.5 MOA)//
46.5 6.7 107 50
−−− 25(98.5
MMA/1.5 MOA)結合剤5 48.5 St
50 Vi/1.5 MOA 46.3
6.6 173 56
−−− (注): 粒径は、セディメンテーション フィールド フロ
ー分別法およびサーマルフィールド フロー分別法に
より測定した。粘度は、ブルックフィールド型粘度径(
60rpm において#2スピンドル)により測定した
。Tgは、示差走査熱量法により測定した。 【0036】実施例3 電池隔離板の製造 比較結合剤A、B、Cおよび結合剤1、2、3、4、5
(約45重量%固体)を、予め結合したミクログラスフ
ァイバーグラス(microglass fiber
glass)のシートに適用することによって試験する
ために、電池隔離板を造った。このシートが完全に被覆
されるまで、このシートを結合剤中に浸漬させた。過剰
の結合剤を、シートを低い圧力のニップロール(nip
rolls)を通して通過させるか、またはシート
を数枚の吸取紙と20ポンドのコーチロール(couc
h roll)を有するゆるやかなローリング(ro
lling)との間に入れるか、のいずれかにより、除
去した。熱によるゆがみを防ぐためにこのシートをピン
でフレームに付けた。次いで、このシートを吸引してい
るドラフト(draft)中のオーブンの中で200℃
で3〜5分間加熱した。 【0037】実施例4 耐酸性試験 電池隔離板部材は、酸および酸化化学反応条件および還
元化学反応条件による他の攻撃に対して、典型的には電
池の高い酸性の電解媒質中において、抵抗性がなければ
ならない。ラテックス結合剤の安定性は、ファイバーグ
ラス電池隔離板からの離層に抵抗する能力によって測定
される。試験の条件は、電池隔離板が鉛−酸電池セルの
寿命の間に出合うであろう条件をまねている。 【0038】硫酸試薬を造るために、濃硫酸800ml
を水3200mlに加えた。この混合液を室温に冷却し
ながらかくはんし、次いで比重1.213に調節した。 酸化性溶液を造るために、重クロム酸カリウムの固体9
8gを、硫酸試薬4,000mlに溶解させた。(注)
:この危険な薬剤を安全に貯蔵し、取扱い、処分するた
めに、極度の注意(これには、適当な防護装置を使用す
ることも含まれる)をとるべきである。 【0039】各試験片は、実施例3において造った電池
隔離板の部分と、長さ2.75インチ、幅1.5インチ
に切断することにより造った。試験片の一端から約0.
375インチの所にある2つのリブ(ribs)の間の
中ほどに、0.25インチを孔をパンチして造った。 【0040】酸化性溶液を、試験片の1gあたり溶液の
275mlを用いて、2リットルの沸騰用フラスコに入
れた。このフラスコに、還流用冷却器を連結し、この組
み立て物をヒュームフード(fume hood)内
のホットプレート(hot plate)上に置いた
。冷却器を冷却するために、水流を通し、次いでホット
プレートを加熱した。溶液を沸騰させ、加熱を1分あた
り凝縮液体の15〜20滴の還流割合になるように調節
した。 試験片はまず導線の糸を通し、次いで冷試験溶液中に浸
漬した。この試料を、注意深く、沸騰しているフラスコ
中に入れ、冷却器を再び連結した。フラスコの内容物を
、1分間あたり15〜20滴の還流割合で5時間沸騰さ
せた。5時間沸騰させた後、還流冷却器をはずし、この
フラスコを水用の管が挿入れられている廃棄用流しに移
した。フラスコの内容物を、オーバーフロー(over
flow)が冷たくかく無色になるまで、冷却水道水で
すすいだ。 【0041】フラスコから排水する前に、各試験片のふ
くれを目視検査した。次いで、フラスコから排水し、注
意深く試験片を除いた。各試験片は、ふくれおよび離層
についての他の徴候を目視検査した。また、各試験片は
、ラテックス結合剤が電池隔離板の繊維から容易に剥離
されているかを測定するために相互に検査した。試験片
にふくれがなく、かつ離層についての他の徴候がないな
らば、その試験片は試験に合格とした。試験片にふくれ
があり、かつ離層についての他の徴候(剥離についての
弱い抵抗性も含まれる)があれば、その試験片は試験に
不合格とした。それらの結果を第4.1表に示した。 【表8】 【0042】実施例5 剛性試験 各電池隔離板の剛性は、テレダインTM、ティバー
スティフネス テスターモデル150(Teledy
neTM Taber Stiffness T
ester Model 150)で測定した。製
造した電池隔離板を、1.5インチ×2.75インチの
小片に切断した。 この試験片を、クランプジョー(clamp jaw
s)の間に挿入し、試験前に、95°Fおよび95%相
対湿度において少なくとも10分間平衡にした。剛性は
、95℃および95%相対湿度において、0〜100の
尺度で、装置に加重することなしに測定した。65以下
の剛性値を有する電池隔離板は、それを、電池セルの製
造の間に金属電極プレートの間に挿入したときに、問題
を経験した。80〜90の剛性値を有する電池隔離板は
好ましい。これらの結果を第5.1表に示した。 【表9】 【0043】実施例6 凝固試験 凝固試験は、ラテックス結合剤が凝固する温度を測定す
るために行った。1000mlのビーカーに、次の成分
を入れ、5分間かくはんした: 【表10】 水
3
86.0g シランカップリン
グ剤 0.3
8g 湿潤剤(Aerosol
TM MA−80)
15.3g 非イオン性界面
活性剤(Triton TM CF−21) 3.
44g 次いで、ラテックス結合剤(約45重量%固
体)170gを加え、更に5分間追加してかくはんした
。この混合物はラテックス マスター バッチ(L
atexMaster Batch)である。400
mlのビーカーに、次の成分を入れ、5分間かくはんし
た。 【表11】 水
12.8g ラテックス
マスター バッチ 191.6g
多価金属イオン塩溶液
95.6g
(2重量%MgSO4 ・7H
2 O水溶液)この最終混合物は、配合ラテックス結合
剤(Formulated LatexBinder
)である。 【0044】温度計(−1℃〜512℃)および磁気式
かくはん棒を備えた200mlのトール形態のビーカー
に、配合ラテックス結合剤100mlを分取した。次い
で、この装置を、350rpm のかくはん速度を有す
るプログラム可能なホットプレート/かくはん機を備え
た55℃の水浴中に置いた。配合ラテックス結合剤を、
40℃からゲル化点以上のいくらかの度数まで、1℃毎
に、各試料採取用のきれいな50mlピペットで試料採
取した。それぞれの50ml試料を、試料を採取した相
応温度をしるした褐色の吸取紙(Brown Jam
es River Blotting Pate
r−−Rockwell Barness Com
pany)の別々のスポット上に排出させた。水を2分
間吸取紙中に吸収させた後、試料のゲル化を測定した。 ゲル化温度は、ラテックスの凝塊の最初の充分な斑点が
褐色吸取紙の表面上に存続した温度である。凝固温度に
相応する斑点は、ゲル化前に造られた斑点よりも、全て
、次の1℃間隔の斑点に外観において類似していた。そ
れらの結果を第6.1表に示した。50℃以上の温度は
、電池隔離板の製造には許容できない温度である。 【表12】 ** 47℃において凝固をさせるのに3倍の多価金
属イオン塩溶液を必要とした。
Claims (9)
- 【請求項1】 編織物繊維および前記編織物繊維上に
付着した多段階の水不溶性重合体から成る組成物であっ
て、前記重合体は、第1段階共重合体および第2段階共
重合体から成り、前記第2段階重合体は、耐酸性、凝固
性、イオン的に安定化された共重合体であり、そして前
記第1段階重合体は、少なくとも1種の疎水性単量体お
よび少なくとも1種の多官能性単量体から造られた共重
合体であり、そしてこの第1段階重合体は、耐酸性であ
り、かつ約80℃以上のガラス転位温度を有する、改良
がなされている、前記組成物。 - 【請求項2】 重合体がアニオン的に安定化されてお
り、第2段階重合体が、メタクリル酸メチルおよびメチ
ロールアクリルアミドから成っている、請求項1に記載
の組成物。 - 【請求項3】 重合体がラウリル硫酸ナトリウムで安
定化されている、請求項1に記載の組成物。 - 【請求項4】 編織物繊維上に多段階の水不溶性重合
体を付着させることから成る、編織物繊維の剛性の改良
方法であって、前記重合体は、第1段階重合体および第
2段階重合体から成り、前記第2段階重合体は、耐酸性
、凝固性、イオン的に安定化された共重合体であり、そ
して前記第1段階重合体は、少なくとも1種の疎水性単
量体および少なくとも1種の多官能性単量体から造られ
た共重合体であり、そしてこの第1段階重合体は、耐酸
性であり、かつ約80℃以上のガラス転位温度を有する
、改良がなされている、前記改良方法。 - 【請求項5】 重合体がアニオン的に安定化されてお
り、第2段階重合体が、メタクリル酸メチルおよびメチ
ロールアクリルアミドから成っている、請求項4に記載
の改良方法。 - 【請求項6】 重合体がラウリル硫酸ナトリウムで安
定化されている、請求項4に記載の改良方法。 - 【請求項7】 編織物繊維および2段階の凝固性重合
体から成る電池隔離板であって、前記重合体は、第1段
階重合体および第2段階重合体から成り、前記第2段階
重合体は、耐酸性、凝固性、イオン的に安定化された共
重合体であり、そして前記第1段階重合体は、少なくと
も1種の疎水性単量体および少なくとも1種の多官能性
単量体から造られた共重合体であり、そしてこの第1段
階重合体は、耐酸性であり、且つ約80℃以上のガラス
転位温度を有する、改良がなされている、前記電池隔離
板。 - 【請求項8】 重合体がアニオン的に安定化されてお
り、第2段階重合体が、メタクリル酸メチルおよびメチ
ロールアクリルアミドから成っている、請求項7に記載
の電池隔離板。 - 【請求項9】 重合体がラウリル硫酸ナトリウムで安
定化されている、請求項7に記載の電池隔離板。
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