JPS6254752A - アルカリ性媒体中におけるポリマ−の組成物 - Google Patents

アルカリ性媒体中におけるポリマ−の組成物

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JPS6254752A
JPS6254752A JP61176826A JP17682686A JPS6254752A JP S6254752 A JPS6254752 A JP S6254752A JP 61176826 A JP61176826 A JP 61176826A JP 17682686 A JP17682686 A JP 17682686A JP S6254752 A JPS6254752 A JP S6254752A
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acid
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ユージン ジョージフ セーム
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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
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の背景〕 アクリル酸及び同様の酸、並びKその塩のポリマーは、
種々の用途において増粘剤として今まで使用されて来た
。そのようなプリマーは、一般的にアクリル酸のホモ?
リマー又は少量のコモノマー及び少量の架橋剤とそれと
のコポリマーである。
水性又はアルカリ性環境において、そのような−リマー
は、一定(flat)の粘度特徴を示し、そして閉じ込
められた又は内部に発生するガスを脱気する能力を与え
ない。増粘剤としてそのようなプリマーは、1〜10ミ
クロンの粒子サイズを有する粉末形に製造される。乙の
ポリマーの小さな粒子サイズが、ガスを脱気するために
そのような増粘剤を含む組成物の無能性をもたらすであ
ろう。
〔発明の要約〕
本発明は、多量のアルカリ性材料及び少量の沈殿防止剤
を含有する組成物及び実質的な量のアルカリ性材料中に
分散され、そして少量の沈殿防止剤によシ該アルカリ性
材料中に懸濁される、多量の電気化学的に活性の金属を
含有する組成物に向けられる。好ましい態様においては
、その沈殿防止剤は、多葉のアクリル酸又はその塩と少
量のコモノマーとのコポリマーである。これらの組成物
は、時間及び/又はガス脱気能カを伴って、粘度成長の
独特の性質を有する。
〔発明の異体的な記載〕
本発明は、時間と共に上昇する、初期低粘度を有するア
ルカリ性組成物に向けられる。時間に関しての粘度成長
又は粘度上昇の性質はまた。粘度ニーソングとして知ら
れている。本発明はまた、付随する又は内部発生によっ
てその中に含まれるガスの脱気を可能にするアルカリ性
組成物に向けられる。本明細書に開示されている好まし
い組成物は、粘度エージング特性及びガス脱気能力の両
者を有する。。
本明細書に記載されている組成物は一般的に、多量のア
ルカリ性材料及び少量の沈殿防止剤を含有する。本明細
書に記載されている組成物はまた、実質的な量のアルカ
リ性材料中少量の沈殿防止剤によりて懸濁される、多量
の電気化学的に活性の金属を含有するものを含む。その
沈殿防止剤は、主割合のオレフィン性−不飽和カルダン
酸と該沈殿防止剤に所望の特性を付与するように見える
、わずかな割合のコモノマーとの高分子量コポリマーで
メジ、そして、次に、該コモノマーを含む組成物がエー
ジング特性及び/又はガス脱気特性を示すことを引き起
こす。そのようなコポリマーは架橋剤を欠いている。適
切なコモノマーの例は、ラウリル メタクリレート、ス
テアリル メタクリレート、2−エチルへキシル メタ
クリレート、N−2ウリル メタクリルアミド。
ラウリル アクリレート、アクリルアミド及びその混合
物を含む。上のコモノマーのすべては(但し、ラウリル
 アクリレート及びアクリルアミドを除く)、−不飽和
カルデン酸と重合する場合、アルカリ媒体中においてエ
ージング特性及びガス脱気特性を示す沈殿防止剤をもた
らし、他方2ウリル アクリレート及びアクリルアミド
は、粘度エージング特性でなくガス脱気特性のみを有す
るように見える沈殿防止剤をもたらす。
本発明はまた、少なくとも1つの所望の特性を付与する
、少なくとも1つの上のコポリマーと少なくとも1つの
調1iニア/リマーとのブレンドである沈殿防止剤を含
む、上に示された組成物にも向けられる。その偶整フポ
リマーは、本明細書に記載されている組成物にエージン
グ特性又はガス脱気特性のいづれも付与しないが、しか
しながら、それらはアルカリ性材料中に電気化学的に活
性の金属を懸濁する性質を有する。そのようなブレンド
をまた、調整さ糺た粘度エージングを得るために製造す
ることができ、それによって、低い又は高い粘度レベル
での粘度が、時間と共に上昇する。
そのようなブレンドをまた、時間と共に硬化しない混合
物をもたらすためにも製造することができる。
ある調整コポリマーが製造されたがしかし1時間と共に
上昇する粘度よシもむしろ時間と共に比較的一定の粘度
を与えることが見い出された。調整;ホリマーの製造に
使用されるコモノマーの量は、カルゲンa2100重量
部轟シ約0.01〜10重量でおりた。これらのコモノ
マーは、ラウリルアクリレート、n−オクチル アクリ
レート、インデシル メタクリレート、アクリルアミド
、5及び10−1ニルのポリエチレン オキシドを含む
ポリエチレン オキシドのモノメタクリレート エステ
ル及びジビニルグリコールを含んだ。
本明細書に記載されている沈殿防止剤は、単に増粘剤以
上のものである。増粘剤は単に、媒体の粘度を増粘又は
上昇するために作用するゆえに、それらは、増粘された
媒体中において粒子を必ずしも固定しない。その沈殿防
止剤は、媒体を増粘するのみならず、また、金属粒子が
ゆりく)と底に沈降又は上に1動しないように金属粒子
を固定する・ 本明細書に示されている組成物は、特定の用途に供給さ
れる場合、9間と共に上昇し、そして結局高粘度で安定
する、初期低粘度を有する材料が必要である。さらに、
これらの組成物がまた使用される場合、その組成物中の
成分の間の反応を通して、混合の間閉じ込められ又は内
部的に発生されるガスを脱気することが必要である。本
明細書に企図されている特定の用途は、陰極、陽極及び
電解質を含む電気化学的セルを含み、それによって、活
性金属は1本明細書に記載されている少量の沈殿防止剤
によってアルカリ性材料中に懸濁される。
本明細書に記載されているポリマー性沈殿防止剤は、コ
ポリマー及びその塩である。その塩は、アルカリ金属、
アルカリ土類金属、アンモニウム及びアミンのアルカリ
性材料から選択された中和剤と酸形のコポリマーとを反
応することによって製造され得る。酸又は塩形のいづれ
かのコポリマーは、アルカリ性媒体中において膨潤でき
る。本明細書に記載されているコポリマーは、高いアル
カリ性環境において、たとえば10〜14のFJ(で、
好ましくは12〜140−で、意外な膨潤の性質を有す
る。
本発明のために適切なコポリマーは、粘度エーゾンダ特
性を有し、内部ガスを脱気でき、又はアルカリ性材料中
に金属を懸濁できるコポリマーをもたらす、少なくとも
1つのコモノマーによシ少なくとも1つの一不飽和カル
ぎン酸又はその塩を共重合することによって製造される
。多量の酸又はその塩がそのコモノマーに対して使用さ
れる。
酸又はその塩は、3〜8、好ましくは3〜6個の炭素原
子を有する。さらに詳しくは、l又は複数の適切なコモ
ノマーの量は、重合されるべきモノマーを基準に、約0
.1〜20、好ましくは0.5〜i oiit*である
。七ツマー混合物の残りは、1又は複数の不飽和力)V
がン酸又はその塩である。
そのカルボン酸モノマー又はその塩と共重合され得る適
切なコモノマーは、一般的に、アクリルアミド、メタク
リルアミド並びにアルキル アクリレート、アルキル 
メタクリレート、アルキルアクリルアミド及びアルキル
 メタクリルアミド(ここで、アルキル基が6〜24、
好ましくは8〜18個の炭素原子を鳴する)を含む。
重合は、可溶性の非レドックス性多価無機塩の水性媒体
中において行なわれ得る。酸はまた、淡水に可溶性であ
り、従って、無機塩は、その酸を不溶化する丸めに添加
される。この方法においては、別の相が導入され、そし
て酸は?9液中においてよシもむしろg濁液中において
重合される。
水性媒体は塩の濃厚溶液でちることができ、又はそれは
塩のスラリであることができる。その2つの間の相異点
はかなシある。反応温度での硫酸マグネシウムの濃厚溶
液は、水1重量部轟シ塩約2.5重量部から成シ、そし
て塩のスラリは、水1重量部当り塩約20重量部から成
る。反応媒体として濃厚塩溶液の使用が好ましい。
硫酸マグネシウムは好ましい塩であるが、他の有機塩又
はその水和物が使用され得、そしてそれは、非レドック
スの多価イオン塩、たとえば硫酸マグネシウム、塩化カ
ルシウム、第ニリン酸ナトリウム及び陰イオン及び陽イ
オン、たとえばアルミニウム、バリウム、ベリリウム、
カドミウム、コバルト、鉛、マグネシウム、マンガン、
モリブデン酸塩、ニッケル、セレン酸塩、ストロンチウ
ム、硫酸塩、錫、タングステン、亜鉛、及び同様のもの
の組み合せを用いての塩を含む。
使用される重合方法の成功は、その重合方法が分離した
及び別々な水中油滴で行なわれる事実に依存する。従っ
て、使用される水溶性無機塩は、モノマー及び形成され
る水溶性ポリマーを塩析すす るために少なくとも約1モルであるべきである。
さらに、容易に可溶する塩を、完成4リマーから容易に
洗浄することができる。
適切な不飽和カルぎン酸及びその塩、たとえばアクリル
酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、無水マレイ
ン酸、イタコン酸、クロロアクリル酸、α−スルホアク
リル酸、α−アミノアクリル酸、その混合物及び文献中
に記載されている他のものを、本発明に使用することが
できる。アクリル酸ハ好ましい一不飽和カルざン醒モノ
マーでアル。適切なコモノマーは、2−エチルヘキシル
メタクリレート、ラウリル メタクリレート、ステアリ
ル メタクリレート、N−ラウリル メタクリルアミド
、ラウリル アクリレート、アクリルアミド、その混合
物及び上の酸又はその塩によりコポリマーをもたらす他
のコモノマー(これは時間と共に粘度を上昇せしめ、ガ
ス脱気特性を有し、そしてアルカリ性制料中に電気化学
的に活性の金属を懸濁せしめる)を含む。
共重合開始剤は、すべてのモノマーの重量を基準に、0
.01〜tii盆チの量で使用される。そのような開始
剤の例は、ベンシイ/I/−e/I/オキシド、2,2
′−アゾビスイソブチロニトリル、過硫酸カリウム、ア
セチルペルオキシド、ジーt@rt、プチルベルオキク
ド、クメンヒドロペルオキ7ド、2.2’−アゾビス(
2−メチルブチロニトリル)及び同様のものを含む。本
明細に記載されている主コポリマーの重合においては、
架橋剤は使用されず、しかしながら調整コポリマーは、
従来の架橋剤の存在下で製造され得る。
重合反応は室温以上の温度〜混合物の還流温度で行なわ
れる。硫酸マグネシウム中アクリ)v(5dのための最
適反応温度は約750〜95℃である。圧力は、還流温
度を調整するために不活性ガス、たとえば窒素、二酸化
炭素又はいづれかの稀ガスによって適用され得る。重合
における合計固形濃度は、約12重fチである。固体形
のコポリマーの形成によって明らかであるように、通常
2時間以内で重合は完結される。次K、その材料は濾過
又は他の既知の分離方法によって分離される。
得られるコポリマーは、約1/16“〜IA“の直径の
粒子サイズを有する固体形である。次K、この生成物は
約50〜200ミクロンの好ましい粒子サイズに粉砕さ
れる。
酸コポリマーをその塩に転換するために、多価金属陽イ
オンを有するアルカリ性材料の計算量を、その酸コポリ
マーの水性懸濁液中に添加し、そして十分に攪拌する。
攪拌は、その酸コ、7F リマーが中和されるまで続け
られ、そしてそれは3〜10時間かかるであろう。次に
、得られた樹脂塩を濾過によって分離し、洗浄し、そし
て60〜80℃で乾燥せしめることができる。塩形成の
ために使用される酸性ポリマーは、洗浄段階の後、但し
乾燥前に膨潤状態にあるポリマーである。乾燥樹脂が使
用される場合、塩形成又は中和が行なわれる前、約0.
5時間攪拌することによシ、水に膨潤することが可能で
ある。わずかに過剰のアルカリ性材料を添加し、完全な
中和を確保することができる。
前に記載されたように、本明細書に記載されているコポ
リマーは、比較的多藍のアルカリ性材料と混合される場
合、多くの意外な性質を示す。たとえば、粘度研究は、
選択されたコモノマーによシ製造された、いくらかのコ
ポリマーが、アルカリ性材料35〜45重量%を含む濃
水溶液中において独特の粘度特性を有することを示す。
これらの研究は、ステアリル メタクリレート、ラウリ
ル メタクリレート、2−エチルへキシル メタクリレ
ート及びN−ラウリル メタクリルアミドから選択され
たコモノマーとアクリル酸とのコポリマーにより行なわ
れた。4(l水酸化カリウムの混合物を、これらのコポ
リマー2.3重fit%と共に製造する場合、得られる
混合物は、時間と共に上昇する低初期粘度を有した。こ
れは所望の特性である。なぜならば、それは、充填、混
合、デンビング、湿潤、レベリング及び同様のものに関
して、その混合物の作業を可能にするからである。
高い最終粘度がまた所望とされる。なぜならば、それは
、電気化学的セルに関して、物理的配置及びその性能に
よってシステムを安定化し、そして固定化するからであ
る。
粘度エージング特性を有するコ?リマ一の例は、アクリ
ル酸のコポリマーでちる。40チ水酸化カリウム中にお
ける。6″iL量係のステアリル メタクリレートとの
アクリル酸コポリマー2.3重fチの混合物は、3,0
00 ePlの初期粘度を有し、そしてそれは3日後、
22,000 cpsに、そして7日後、8B、0OO
eps に上昇した。初期の低粘度は、ミニチュア セ
ルへの取扱及び充填を可能にし、そして最終高・粘度は
、次のようなことから所望される。
すなわち、装置が横に向けられ又は初めの位置に一致し
ない位置で使用される場合、それは、移動及びドレンに
対してその材料を固定する。
粘度エージングは、粘度エージングを示すコポリマーと
粘度エージングを示さないコポリマーとを混合し又はブ
レンドすることによって変え得る。
たとえば、コポリマーAはアクリル&100重世部とス
テアリル メタクリレート1重量部とを重合することに
よって製造され、そしてコポリマーDは、アクリル&8
0Jtf部とアクリルアミド20重量部とを重合するこ
とによって製造された。
コポリマーAは粘度エージングを示すコポリマーの例で
あり、他方コポリマーDは、粘度エージングを示さない
コポリマーの例である。次に、それらの粘度性質につい
て測定されるブレンドを製造するために、コポリマーA
と種々の量のコポリマー〇とをブレンドした。そのよう
な粘度測定の結果は、下の第1表に示される。
第1表 コポリマーA=100チ      10 73 94
 101 102コポリマーA/コdリマーD    
135272  81  85婁75 / 25 コポリマー入/コポリマーD    153955  
65  76コポリマーD冨100チ     16 
17 18  18  −上の第1表から明確なように
、コポリマーAの粘度は初期で低くいが、しかし10日
間にわたって実質的に上昇した。他方、コポリマーDの
粘度は初期で低く、そして試験の7日間にわたってその
低くさを維持した。しかしながら、それぞれ2つのコポ
リマーのブレンドが、0/リマーA及びコポリマーDの
ためのブレンドの間の粘度範囲、一般的に、それぞれ、
特定の含有量に直接関係して、粘度エージング示したこ
とが注目される。;4リマーブレンド中のアクリルアミ
ドの含有量を増大することが、粘度に対するエージング
効果を下降するように思える。
ガス脱気試験もまた、アルカリ性材料中、本明細書に記
載されているコポリマーに対して行なった。同様に、ア
クリル酸のホモプリマーを試験したが、それらはガス脱
気特性を示さなかった。これは粒子サイズの相違による
かも知れなh0アクリル酸のホモポリマーは、約1〜1
0ミク筒ンの粒子サイズを有するが、本発明のコポリマ
ーは、粉砕した後、50〜200ミクロンの粒子サイズ
を有する。ガス脱気試験は、40%水酸化カリウム中コ
ポリマーの混合物を調製し、そして密度を検査すること
によって行なわれた。水酸化カリウムの密度に近い密度
を持った混合物が、ガス脱気特性を有するものとしてみ
なされた。この試験のセットにおいては、少量のステア
リル メタクリレート及び少量のアクリルアミドを含む
フーリマーが卓越したガス脱気ポリマーであると考えら
れた。
ある場合、ガス脱気コポリマーは、粘度ニーソングを示
すコポリマーと同じものであるととができる。しかしな
がら、いくつかのガス脱気コポリマーは、異なったコモ
ノマーを有することにおいて、粘度エージング コポリ
マーと異なる。いくつかの場合、そのコモノマーは、従
来の架橋剤から選択され、そして約0.01〜0.1重
1%のひじょうに少量で使用され得る。そのようなコポ
リマーは、ガス脱気特性を有するが、しかし粘度エージ
ンダ特性を有しないととが見出された。
上の目的のための適切な架橋剤は、特にジアリル スク
ロース、ジビニル ベンゼン、 2.5−ジメチル−3
,4−ジヒドロキシ−1,5−へキサジエン、及びジビ
ニル グリコール、スなわチ、3.4−ジヒドロキシ−
1,5−へキサジエン:並びにN、N−ジアリルアクリ
ルアミド、ジエチレン グリコールのジビニルエーテル
、5リビニル ベンゼン、 1sLs −トりイソプロ
ペニル−ベンゼン、4.6−ノメチルー4,6−ジヒド
ロキシ−1,8−ノナジ二ン及び同様のものを含む。
本明細書に記載されているコデリi−についての主な用
途は、多くのセルを含む、電気化学的アルカリセル又は
アルカリ電池にある。そのようなセルは、陰極、電気化
学的な活性の金属陽極及びアルカリ性材料の電解質の存
在によって特徴づけられる。アルカリ セルに有用であ
ることが知られている、電気化学的に活性の又は犠牲的
な陽極金属がここで使用され得る。亜鉛が好ましいが、
他の適切な金属は、鉄及びカドミウムである。アルカリ
 セルにおける陰極のためには、種々の材料、たとえば
ニッケル、銅、銀、水銀、マンガンの水酸化物及び酸化
物、並びに酸素自体を使用してきた。このアルカリ性材
料を、アルカリ土類金属及びアルカリ余端、特にその水
酸化物を含むものから選択する。水酸化カリウム又は水
酸化ナトリウムが必要に応じて、ミニチュア−電池に通
常使用される。安定したパルスが要求される場合、たと
えばLED時計の場合、水酸化カリウム(たとえば40
係水性KOH)が普通使用され、他方、そのような必要
性がない場合、水酸化ナトリウムが使用される。
粘度エージング特性及び/又はガス脱気特性を犠牲金属
を含むアルカリ混合物に付与するコポリマーは、他の独
特な性質を有する。そのようなコポリマーは、ひじょう
に高い−でアルカリ性媒体中において膨潤し、前記金属
を懸濁する。この態様の場合、それらは、高い−で(但
し、低い使用レベルで)高い粘度を与える。そのような
コポリマーは、アルカリ性材料を膨潤し、そして電池環
境において安定する。
電池に使用のために、犠牲金属、コポリマー沈殿防止剤
及びアルカリ性材料の混合物は、粘性的且つ流動的であ
るべきでおるが、しかし硬質物質に硬化されるべきでな
い。ガードラインとして、l rpm及び25℃で測定
される場合、約150,000eps″!での粘度を有
する混合物は容易に流動可能であり、ところがそれよシ
も高い粘度を有する混合物はそうではない。粘度の過反
の上昇を防ぐためには、時間と共に比較的一定の粘度を
有するコポリマーと共に粘度エージング特性を有するコ
4?リマーを混合することが可能である。たとえば、ア
クリル酸とステアリル メタクリレートとのコポリマー
は、アクリル酸とアクリルアミドとのコポリマーと共に
混合され、時間と共に硬化しないコポリマーブレンドを
得た。
本明細書に記載されているコポリマーは、漂準のアルカ
リ電池及びミニチュア−のアルカリ電池にも使用され得
ることが理解されるべきでおる。
この2稲のタイプの電池のための配合表は、重量%で次
の通シである”        以−F 、i泊標準の
    ミニチュア−の 亜  鉛         57       68コ
ポリマー       12 水  銀          55 KOR(40チ)  37  25 得られる混合物の―■は約13である。
本発明の目的のためには、アルカリ電池は、電マー及び
アルカリ性材料を含有する混合物を使用する。おのおの
の相対量は重量部で下に与えられる: 金  属      40〜80   45〜75コポ
リマー    0.05〜5  0.2〜2アルカリ性
材料   4〜20     8〜18水銀はまた、活
性金属のための調整剤として約数パーセントのレベルで
使用され得る。通常、使用される水銀の量は、上に与え
られた材料に比較して、2〜8重量部である。他の材料
もt九、当業界において常用の方法に従って使用され得
る。
電池混合物の製造は、乾式法又は湿式法によって行なわ
れ得る。湿式法においては、水性媒体中のアルカリ性材
料は、その混合物が電池に入れられる前に、金属及び沈
殿防止剤と共に混合される。
金属及び沈殿防止剤は粒状であるので、その混合物は十
分に攪拌されるべきであり、そしてそれは空気のエント
ラインメントをもたらす。湿式法は、混合物の初期粘度
が低いので効果的に使用され得、そしてそれは容易に運
転され得ることが発見された。混合物の初期粘度は時間
と共に上昇し、数日で所望の混合物を生じる。さらに、
粉末に粉砕した後、コポリマーは、20〜500ミクロ
ン、好ましくは50〜200ミクロンの比較的コース(
cour■)な粒子サイズを有し、そしてこれが発生す
る又は付随するガスを混合物から脱気するととがまた発
見された。
乾式法においては、粒状の金属が、2種の材料の分散さ
れた混合物を有するために1粒状のコポリマー沈殿防止
剤と共に混合される。次に、その混合物は、容器に入れ
られ1次に水性アルカリ性材料が添加される。粘度ニー
ソングは、ここで臨界的な特性でないが、必要であるこ
とは、アルカリ性材料の急速な取込み又は吸収、ガス脱
気及び沈殿防止剤による金属の懸濁であり、これらのす
べてはコポリマーによって提供される。
本明細書に記載されている発明のいくつから態様の例示
的な例が下に与えられている。そのような態様は、コポ
リマーの製造、アルカリ性媒体中におけるコ?リマ一の
粘度研究及びガス脱気特性に影響を及ぼす、アルカリ性
媒体中におけるコポリマーの粘度研究を含む。
例1 この例は、2.2’−アゾビス(2−メチルブチロニト
リル)重合開始剤を含む水性硫酸マグネシウム中におい
て、アクリAn100重量部とステアリル メタクリレ
ート1重量部とのコポリマーの製造法を示す。
重合の開始前に、次の混合物A及びBを別々に製造する
: 混合物A MgS04偉7H201435、? 蒸留水    565g 混合物B アクリル酸(100重量部)   23!M’ステアリ
ルメタ手クリレート(1重量部)2.40#開始剤(0
,2重量部)     0.4711攪拌機を有する3
1反応器を使用した。その反応器を窒素によりフラッジ
、し、そして温度記録計を定めた。混合物Aを攪拌しな
がら反応器に添加し、そして82℃に加熱した。反応器
中におけ 。
る混合物の温度が82℃に達した時、半分の混合物Bを
、また攪拌しながらそれらに添加した。即座にコポリマ
ー粒子があった。約5分後、混合物の残りをその反応器
に添加した。温度が約2分で95℃に上昇し、そして次
に2時間95℃で維持した。この点で反応器は白色の流
体スラリを含んだ。加熱及び攪拌を止め、そして反応混
合物を、回収される硫酸マグネシウム1828.9の溶
液によシ、チーズクロスを通して一過した。第1回目の
洗浄のためには、31の蒸留水を使用し、そしてこれは
コポリマーを膨潤した。第1回目のF液は濁っていた6
第2回目の洗浄のためには、また31の蒸留水を用い、
そしてこれはさらにコポリマーを膨潤した。第2番目の
F#、もまた濁っていた。第3回目の洗浄屯また、31
の蒸留水を用い、そしてこれはひじょうに膨潤したコポ
リマー粒子をもたらした。第3回目のF液はわずかに濁
っていた。第4回目の洗浄のためには、250 Mの蒸
留水を用い、そして得られたF液はわずかに濁っていた
。この点で、コポリマーは、半透明である1/8“〜1
/4“の直径の不定形粒子から成る高い膨潤ポリマーで
あった。次に、このコポリマーを、乾燥するためにテフ
ロンにより被覆され次パン上に置き、そしてエアーオー
プン中において70℃で16時間乾燥せしめた。そのコ
ポリマーを96.41の収率で回収し、そして次にFr
1tchミルで2時間微粉砕し、そして50〜200ミ
クロンの粒子サイズのコポリマーを収得した。
次のコモノマー、たとえばアクリルアミド、ポリエチレ
ン グリコール モノメタクリレート、インデシル メ
タクリレート、2−エチルへキシル メタクリレート、
N−オクチル アクリレート及びジビニル グリコール
とアクリレート又はメタクリル除とを用いて、他のコダ
リマーをIi−+]じような方法で製造した。
例2 この例は、本明細書に記載されているコ+I?リマーの
少量を含むアルカリ性混合物の粘度エージングを示す6
混合物を、コポリマー2.3重鉦チと40%水性水酸化
カリウムとを底台することによって製造し、そしてmU
で熟成した。そのコポリマーは、toomi部のアクI
) )し酸と重量部の蓋で下に示されているコモノマー
とのコポリマーであった。粘度(cps )を、I R
PMでRVモデルのB型粘度計によシ測定した。粘度研
究の結果を下の第2表に与える。
以下仝白 笥2表から明らかであるように、試験され、そして第2
表に報告されたコポリマーのすべては、18目以後の粘
度よシも低い初期粘度を肩する。
たとえば、コポリマーAは、アクリル酸100重量部と
ステアリル メタクリレート9重量部とのコポリマーで
あった。該コポリマー2.3重童チと40 % KOH
とを混合する場合、このコポリマーは1.600epa
の初期粘度を有し、そして2日目で20.000 cp
@及び7日目で66.400 cpsに上昇した。アク
リル酸100重鷲部と2−エチルへキシル メタクリレ
ート1重量部とのコポリマーでおるコポリマーにの場合
、初期粘度は24&000epsであり、そして2日目
で372,000 cpsに上昇するが、しかし次に6
日目で316.000 cpsに下がった。
ここで重要なことは、もちろん、初期粘度が実質的にそ
の後の粘度よシも低かったという事実である。粘度エー
ジングを、その混合物の加熱老化によって促進すること
ができる。
いくつかの他のコモノマーによシ製造されたコポリマー
も同じように試験′したが、本明細書に示されている粘
度エージングを示さなかった。さらに、いくつかのアク
リル酸のホモ4リマーを、水性水酸化カリウム中に分散
することはできず又はその中に分散することはひじょう
に困難であった。
例3 この例は、アルカリ性材料と混合される場合、本明細書
に記載されているコ、l IJママ−ガス脱気特性を示
す、 100重)辻部のアクリル酸と下に示されている重量部
のコモノマーとの種々のコポリマーを、その2.3重i
%の址で40チ水性水酸化カリウムと混合した。そのコ
ポリマーを本明細WK記載しているようにして製造し、
そして次に、微粉砕し、直径50〜200ミクロンの粒
子サイズのコポリマーを提供した。水性水酸化カリウム
とコポリマーとを混合した後、1時間及び24時間又は
1日後の混合物の密度(F/ee)を測定した。密度試
験の結果を下の第3表に与える。
以下全白 第3表 密度(b々C) メタクリレート 2    ラウリルアクリレート3     −1.3
33   ラウリルメタクリレート 1    1.3
1  1.314    ラウリルアクリレ−)   
1     1.32  1.335   ステアリル
       1    1.34  1.36メタク
リレート 6   アクリルアミド     4.2   1.3
7  1.387    ジビニルグリコール   0
.04  1.37  1.3740%K(M(の密度
が1.385であるので、1.385に近い密度を有す
るこれらの混合物は、明らかに最りとも良好なガス脱気
混合物であることが明確であるにちがいない。上の結果
に基づいて、2−エチルへキシル メタクリレート、ラ
ウリル アクリレート及びラウリル メタクリレートの
コモノマーと共に製造されたアクリル酸コポリマーは、
良好なガス脱気コデリマーであるようであり、他方、ス
テアリル メタクリレート、アクリルアミド及びジビニ
ル クリコールと共に製造されたアクリル酸コポリマー
は、ひじょうに良好なガス脱気コデリマーであるようで
ある。ジビニル グリコールは、架橋剤としてみなされ
るので、本明細書に記載されている点ではコモノマーで
ないが、しかしながら、アクリル教100重蓋部当シひ
じょうに少おX(0,04重量部)で、それは、顕著な
ガス脱気特性を有するコポリマーをもたらす。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、粘度エージング特性及び/又はガス脱気特性を有す
    る組成物であって、少量のポリマー(該ポリマーは、3
    〜8個の炭素原子の一不飽和カルボン酸又はその塩とア
    クリルアミド、メタクリルアミド並びにアルキル基中に
    6〜25個の炭素原子を含むアルキル アクリレート、
    アルキル メタクリレート、アルキル アクリルアミド
    及びアルキル メタクリルアミドから選択された少量の
    コモノマーとの主コポリマーである)をそこに分配して
    いる多量のアルカリ性材料を含有する組成物。 2、前記アルカリ性材料がアルカリ金属及びアルカリ土
    類金属から選択された金属を含み;前記コモノマーを2
    −エチルヘキシル メタクリレート、ラウリル メタク
    リレート、ステアリルメタクリレート、N−ラウリル 
    メタクリルアミド、アクリルアミド、ラウリル アクリ
    レート及びその混合物から選択し;前記成分の相対量が
    、前記アルカリ性材料4〜20重量部当り前記ポリマー
    又はその塩0.05〜5重量部である特許請求の範囲第
    1項記載の組成物。 3、前記アルカリ性材料を水酸化ナトリウム、水酸化カ
    リウム及びその混合物の水溶液から選択し;前記酸をア
    クリル酸、メタクリル酸、その混合物、並びに前記酸の
    塩から選択し;前記コモノマーを2−エチルヘキシル 
    メタクリレート、ラウリル メタクリレート、ステアリ
    ル メタクリレート、N−ラウリル メタクリルアミド
    、アクリルアミド、ラウリル アクリレート及びその混
    合物から選択し;前記コポリマー中の前記コモノマーの
    量が、前記コモノマー及び前記酸又は塩の合計100重
    量部を基準に、前記酸又は塩80〜99.1重量部当り
    0.1〜20重量部であり;前記成分の相対量が、乾量
    基準で、前記アルカリ性材料8〜18重量部当り前記主
    コポリマー又はその塩0.2〜2重量部である特許請求
    の範囲第1項記載の組成物。 4、前記主要コポリマーが20〜500ミクロンの粒子
    サイズを有し、そして非レドックス性多価イオン含有塩
    及び有効量の重合開始剤を含む水性媒体中において架橋
    剤の非存在下で製造される特許請求の範囲第3項記載の
    組成物。 5、前記酸がアクリル酸又はその塩であり、そして硫酸
    マグネシウム及び有効量の重合開始剤を含む水性媒体中
    において架橋剤の非存在下で製造される前記主コポリマ
    ーが20〜500ミクロンの粒子サイズを有する特許請
    求の範囲第3項記載の組成物。 6、前記コモノマーを2−エチルヘキシル メタクリレ
    ート、ラウリル メタクリレート、ステアリル メタク
    リレート、N−ラウリル メタクリルアミド及びその混
    合物から選択する特許請求の範囲第2項記載の組成物。 7、前記アルカリ性材料を水酸化ナトリウム、水酸化カ
    リウム及びその混合物の水溶液から選択し;前記酸をア
    クリル酸、メタクリル酸、その混合物並びにその塩から
    選択し;前記コモノマー及び前記酸又は塩の合計100
    重量部を基準に、前記コモノマーの量が、0.5〜10
    重量部であり、そして前記酸又は塩の量が90〜99.
    5重量部であり;前記成分の相対量が、乾量基準で、前
    記アルカリ性材料8〜18重量部当り前記主コポリマー
    又はその塩0.2〜2重量部である特許請求の範囲第6
    項記載の組成物。 8、前記コポリマー(非レドックス性多価イオン含有塩
    及び有効量の重合開始剤を含む水性媒体中において架橋
    剤の非存在下で製造される)が20〜500ミクロンの
    粒子サイズを有する特許請求の範囲第7項記載の組成物
    。 9、前記酸がアクリル酸又はその塩であり、そして硫酸
    マグネシウム及び有効量の重合開始剤を含む水性媒体中
    において架橋剤の非存在下で製造される前記コポリマー
    が50〜200ミクロンの粒子サイズを有する特許請求
    の範囲第7項記載の組成物。 10、前記ポリマーが、少なくとも1つの前記主コポリ
    マー及び少なくとも1つの前記調整コポリマー(粘度エ
    ージング特性を付与しないが、しかし少なくとも1つの
    前記主コポリマーと共に使用される場合、それを付与す
    る)のブレンドである特許請求の範囲第6項記載の組成
    物。 11、前記調整コポリマーを、アクリル酸、メタクリル
    酸及びその混合物から選択された酸のコポリマーから選
    択する特許請求の範囲第10項記載の組成物。 12、前記調整コポリマーをまた、アクリル酸及びメタ
    クリル酸から選択された酸と共重合可能なジエチレン性
    不飽和架橋剤(すベてのモノマーの重量を基準に、0.
    01〜0.1重量部)とのコポリマーから選択する特許
    請求の範囲第10項記載の組成物。 13、粘度エージング特性及びガス脱気特性を有する組
    成物であって、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び
    その混合物から選択されたアルカリ性材料(該アルカリ
    性材料は水溶液の形で存在する)8〜18重量部、及び
    前記酸及び前記コモノマーの100重量部を基準に、ア
    クリル酸、メタクリル酸、その混合物及びその塩から選
    択されたアクリル酸90〜99.5重量部と2−エチル
    ヘキシル メタクリレート、ラウリル メタクリレート
    、ステアリル メタクリレート及びその混合物から選択
    されたコモノマー0.5〜10重量部とのコポリマー0
    .2〜2重量部を含有する組成物。 14、前記組成物中に分散され、そして前記ポリマーに
    よってその中に懸濁される、電気化学的に活性な粒状金
    属40〜80重量部を含む特許請求の範囲第1項記載の
    組成物。 15、前記アルカリ性材料がアルカリ金属及びアルカリ
    土類金属から選択された金属を含み;前記コモノマーを
    2−エチルヘキシル メタクリレート、ラウリル メタ
    クリレート、ステアリル メタクリレート、N−ラウリ
    ル メタクリルアミド、アクリルアミド、ラウリル ア
    クリレート及びその混合物から選択し;前記成分の相対
    量が前記アルカリ性材料4〜20重量部当り前記ポリマ
    ー又はその塩0.05〜5重量部である特許請求の範囲
    第14項記載の組成物。 16、前記アルカリ性材料を水酸化ナトリウム、水酸化
    カリウム及びその混合物の水溶液から選択し;前記酸を
    アクリル酸、メタクリル酸、その混合物及び前記酸の塩
    から選択し;前記コモノマーを2−エチルヘキシル メ
    タクリレート、ラウリル メタクリレート、ステアリル
     メタクリレート、N−ラウリル メタクリルアミド、
    アクリルアミド、ラウリル アクリレート及びその混合
    物から選択し;前記コポリマー中の前記コモノマーの量
    が前記コモノマー及び前記酸又はその塩の合計100重
    量部を基準に、前記酸又はその塩80〜99.1重量部
    当り0.1〜20重量部であり;前記成分の相対量が乾
    量基準で、前記アルカリ性材料8〜18重量部当り前記
    主コポリマー0.2〜2重量部である特許請求の範囲第
    14項記載の組成物。 17、すべての発生する水素と反応するために十分の量
    の水銀を含み、ここで前記酸がアクリル酸又はその塩で
    あり、そして前記コポリマー(硫酸マグネシウム及び有
    効量の重合開始剤を含む水性媒体中において架橋剤の非
    存在下で製造される)が50〜200ミクロンの粒子サ
    イズを有する特許請求の範囲第15項記載の組成物。 18、水銀2〜8重量部を含み、ここで前記コモノマー
    を2−エチルヘキシル メタクリレート、ラウリル メ
    タクリレート、ステアリル メタクリレート、N−ラウ
    リル メタクリルアミド及びその混合物から選択しそし
    て前記金属が亜鉛であり、そしてその量が45〜75重
    量部である特許請求の範囲第16項記載の組成物。 19、陰極、陽極及び電解質を含む電気化学的セルにお
    ける改良組成物であって、水酸化ナトリウム、水酸化カ
    リウム及びその混合物から選択されたアルカリ性材料(
    該アルカリ性材料は水溶液の形で存在する)8〜18重
    量部、アクリル酸、メタクリル酸、その混合物及びその
    塩から選択されたアクリル酸90〜99.5重量部とア
    クリルアミド、N−ラウリル メタクリルアミド、ラウ
    リル アクリレート、2−エチルヘキシル メタクリレ
    ート、ラウリル メタクリレート、ステアリル メタク
    リレート、及びその混合物から選択されたコモノマー0
    .5〜10重量部とのコポリマー0.2〜2重量部及び
    電気化学的に活性な粒状金属45〜75重量部を含有す
    る改良組成物。 20、水銀2〜8重量部を含み、ここで前記コモノマー
    を2−エチルヘキシル メタクリレート、N−ラウリル
     メタクリルアミド、ラウリル メタクリレート、ステ
    アリル メタクリレート、及びその混合物から選択し、
    そして前記金属が前記コポリマーにより前記アルカリ性
    材料内に懸濁されている亜鉛である特許請求の範囲第1
    9項記載の組成物。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2695254B1 (fr) * 1992-09-02 2003-01-10 Conservatoire Nal Arts Metiers Electrolyte polymère solide alcalin, électrode et générateur électrochimique comportant un tel électrolyte.
US5549988A (en) * 1995-03-10 1996-08-27 Motorola, Inc. Polymer electrolytes and electrochemical cells using same
US5601623A (en) * 1995-08-03 1997-02-11 Fauteux; Denis G. Electrolytic cell and electrolytic process within a carbon dioxide environment
US6833217B2 (en) * 1997-12-31 2004-12-21 Duracell Inc. Battery cathode
WO2000051197A1 (en) 1999-02-26 2000-08-31 The Gillette Company High performance alkaline battery
US6582851B2 (en) 2001-04-19 2003-06-24 Zinc Matrix Power, Inc. Anode matrix
SG104277A1 (en) * 2001-09-24 2004-06-21 Inst Of Microelectronics Circuit for measuring changes in capacitor gap using a switched capacitor technique
WO2012067977A2 (en) 2010-11-15 2012-05-24 Zpower, Llc Polymer plasticizers for separators

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3894572A (en) * 1971-06-01 1975-07-15 Du Pont Process for forming a refractory laminate based on positive sols and refractory materials containing chemical setting agents
US3969147A (en) * 1971-06-30 1976-07-13 Saft-Societe Des Accumulateurs Fixes Et De Traction Gelled alkaline electrolyte
US3954506A (en) * 1971-11-16 1976-05-04 Polaroid Corporation Zinc anode and composition and method for producing same
US3884721A (en) * 1974-03-18 1975-05-20 Union Carbide Corp Anode for galvanic cells
JPS52152446A (en) * 1976-06-14 1977-12-17 Adeka Argus Chem Co Ltd Rubber-modified styrene resin compositions
US4125700A (en) * 1977-03-22 1978-11-14 E. I. Du Pont De Nemours And Company Preparation of methyl methacrylate polymer powders for use in plastisols
US4284542A (en) * 1979-05-07 1981-08-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Hot melt adhesive composition
US4281047A (en) * 1980-06-11 1981-07-28 General Electric Company Zinc electrode made from a modified zinc oxide for use in rechargeable electrochemical cells

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