JPS63210143A - 高分子複合材料の製造法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は高分子複合材料の製造法の改良に関する。

（従来の技術） グラフト共重合体は５例えば電池のセパレータとして用
いられている。

かようなグラフト共重合体は米国特許第３４２７２０６
号明細書に記載されているように、ポリエチレンフィル
ムをアクリル酸溶液中に浸漬し、これにコバルト６０を
線源とするガンマ線を照射する方法によって得ることが
できる。

また、特公昭５２−４７５３８号公報に記載されている
ように、ポリエチレンフィルムに増感剤を塗布して紫外
線を照射した後、このフィルムをフィルターペーパーを
介在せしめてロール状に重ね巻きし、このロール状体を
ビニルモノマー溶液中に浸漬して加熱することにより、
グラフト共重合する方法も提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） 前者の方法は初期投資額のみならず線源の維持管理費用
も大きく、更に特殊な技術も必要である。

一方、後者の方法は前者の方法に比べ費用も少なくてす
み、また実施も比較的容易である利点を有している。し
かしながら、この方法ではグラフト共重合に際し、ポリ
エチレンフィルムをロール状に重ね巻きし、これをビニ
ルモノマーｉ液中に浸漬して加熱しており、ロール状体
において外周面から中心部への温度勾配の存在が不可避
的である。故に、ロール状体の中心部はどグラフト率が
低くなり、グラフト率の均一な重合体を得るのが困難で
あり、この傾向はフィルムの長尺化によって激化する。

更に、この方法では紫外線照射工程とグラフト共重合工
程の間にフィルムのロール巻き工程を実施するため、紫
外線照射とグラフト共重合を連続して行なうことができ
ず、照射によりフィルム中に励起されたラジカルの量的
減少も不可避である。

従って１本発明は上記従来の紫外線照射法を改良し、グ
ラフト率の均一なグラフト重合体を提供することを目的
とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明者は従来技術の有する上記問題を解決するため１
種々検討の結果、工業的グラフト共重合において必須で
あった幹ポリマーとしてのフィルムのロール巻キを止め
、フィルム状のままビニルモノマーと接触させた場合に
は、フィルムに温度勾配が生ぜず、グラフト率を均一に
し得ることを見出した。

即ち、本発明に係る高分子複合材料の製造法は、高分子
材料に紫外線増感剤を塗布し、これに紫外線を照射し、
次いでビニルモノマーと！触させ。

前記高分子材料にビニルモノマーをグラフト共重合せし
めることを特徴とするものである。

本発明の方法においては、先ず高分子材料に紫外線増感
剤が塗布される。

上記高分子材料としては紫外線感応性の高いポリエチレ
ン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、
ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレートによって
代表されるポリエステル系樹脂、ポリカーボネート、エ
チレン−プロピレンターポリマー、ポリアミド等から成
るものが好適であり、その形状はフィルム、不織布ある
いは織布のいずれであってもよい。

かような高分子材料への紫外線増感剤の塗布は。

例えば、該材料をベンゾフェノン、２−メチルアントラ
キノン、アセトフェノン、ベンゾイン、テレフタルジア
ルデヒド等の紫外線増感剤の有機溶媒溶液中に浸漬した
り、あるいは該材料にこの溶液をロールコーティングす
ることによって達成し得る。この際の紫外線増感剤濃度
は０．２〜１０重量％とするのが好適である。

このようにして紫外線増感剤が塗布された高分子材料に
は１次いで紫外線が照射される。この照射は例えば約２
００〜６００μｍの波長の光を放射するキセノンランプ
、カーボンアーク灯、低圧あるいは高圧水銀灯によって
行なうことができる。

そして、この照射に際しては高分子材料を冷却しながら
行なうこともできる。

本発明の方法においては、紫外線照射された高分子材料
が次にビニルモノマーと接触されて加熱されグラフト共
重合せしめられる。このグラフト共重合は高分子材料を
ビニルモノマーの水または有機溶媒溶液（ビニルモノマ
ー濃度は通常約１０〜６０重量％）中に導いて行なうの
が好適である。

なお、所望により、上記溶液中に導く前に増感剤の洗浄
除去を施すこともできる。

上記ビニルモノマーとしては、ラジカル重合し得るもの
であれば特に制限されることなく１種々のものを用いる
ことができ、幹ポリマーとしての高分子材料に付与すべ
き機能に応じて適宜に選ばれる。例えば、かかるビニル
モノマーとして、一般的には、αまたはβ−不飽和カル
ボン酸、そのエステル、置換ビニルモノマー、アリルモ
ノマー等が用いられる。これらの具体例として、例えば
、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、
アクリル酸ブチル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、
アクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸、メタクリ
ル酸メチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、クロトン
酸、イタコン酸、マレイン酸、ジエチルアミノエチルメ
タクリレート、スルホプロピルアクリレート、グリシジ
ルメタクリレート、酢酸ビニル、塩化ビニル、ビニルピ
リジン、ビニルピロリドン、ビニルカルバゾールクリロ
ニトリ／Ｌ／、テトラフルオロエチレン、ブタジェン、
イソプレン、プロピレン、スチレン、スチレンスルホン
酸，エチレン、ジアリルアミン等を挙げることができる
が、グラフト共重合性の大きいアクリル酸、メタクリル
酸又はそれらのエステル類が好ましく用いられる。

本発明の方法の特徴の１つはグラフト共重合工程に存す
る。従来法においてはこの工程時にはフィルムをフィル
ターベーバト共にロール巻キシていたが、本発明ではロ
ール巻きすることなく、そのままグラフト共重合工程を
実施する。これによシ、紫外線照射工程とグラフト共重
合工程の連続化が可能となシ、照射により励起されたラ
ジカルを有効に利用できる。また、グラフト共重合時に
幹ポリマーとしての高分子材料に温度勾配を生ずること
もないので、グラフト率の均一なものを得ることができ
る。

と配本発明の方法によって得られる高分子複合材料はグ
ラフト共重合せしめられるビニルモノマーの種類に応じ
て種々の機能が付与されたものとなシ、電池用セパレー
タの他、防曇性ポリエチレンフィルム、耐候性ポリエス
テルフィルム、染色容易なポリエステル繊布等として使
用し得る。

（実施例） 以下１図面を参照しながら実施例によυ本発明を更に詳
細に説明する。

実施例１ 高分子材料１として、厚さ２５μｍ、巾３００　ｒａｗ
　。

長さ１０００ｍのポリエチレンフィルムラ用い、これを
繰出しロール２から速度２ｍ／ｍｉｎで繰出し、長さ２
ｍの増感剤浴３中に導き、ポリエチレンフィルムに紫外
線増感剤を塗布する。なお、増感剤浴３中にはベンゾフ
ェノンの２重量％トルエン溶液が入っている。

次に、このフィルム１を照射装置４に導き、線源５．６
から該フィルムの両面に紫外線を各々照射する。この線
源５，６としてはＩＫＷの高圧水銀灯を用い、距離１０
αで照射した。

その後、これを温度７９℃に維持された長さ１４ｍのビ
ニルモノマー浴７中でグラフト共重合せしめ、高分子複
合材料８を得、これを巻取りロール９に巻き取った。な
お、図中の１０〜１８はいずれもガイドロールである。

また、ビニルモノマー浴７中の成分はメタクリル酸１０
０重量部に対し、水１００重量および硫酸第１鉄０．１
重量部である。

かようにして得た高分子複合材料を巻取りロールから巻
き戻し、巻戻し距離２００ｍ毎にサンプルを切断採取す
る。

各サンプ）ｖを６０℃の熱水中に１時間浸漬し、メタク
リル酸のホモポリマーを除去し、グラフト率を測定した
。結果を第１表に示す。

次に、上記と同様にして採取した谷サンプルを４０℃の
水酸化カリウム水溶液（濃度５重量％）中に１時間浸漬
し、次いで水洗し、更に乾燥する。

その後、２０℃の水酸化カリウム水溶液（＃度４０重量
％）中で電気抵抗を測定した。結果を第１表に示す。

実施例２ 高分子材料として厚さ１００μｍ５坪量５４９／ｌｌの
ポリプロピレン不織布を用いる以外は全て実施例１と同
様に作業した。

得られた高分子複合材料の特性は第１表に示すとおりで
あった。

実施例３ 高分子材料として２厚さ５０μｍ、巾５００朋、長さ５
００ｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを用い、
これを繰出しロールから速度３ｍ／ｍｆｎで繰出し、長
さ１ｍの増感剤浴中に導き、フィルムに紫外線増感剤を
塗布する。なお、増感剤浴中には２−メチルアントラキ
ノンの１重量％ベンゼン溶液が入っている。

次に、このフィルムを照射装置に導き、線源からフィル
ム両面に紫外線を各々照射する。線源としては５００Ｗ
の高圧水銀灯を用い、距離１５信で照射した。

その後、これを温度９３℃に維持された長さ５ｍのビニ
ルモノマー浴中でグラフト共重合せしめ、高分子複合材
料を得、巻取りロールに巻き取った。

なお、ビニルモノマー浴中の成分はメタクリル酸メチル
１００重量部に対し、トルエン２２０重量部および塩化
第１鉄０．０５重量部である。

巻き戻し距離１００ｍ毎にサンプルを採取してグラフト
率を測定した結果を第１表に示す。

更に、この高分子複合材料を南向きの窓ガラスの外側に
貼合わせ１年間放置したが、外観土の変化は見られなか
った。比較のため、高分子複合材料の製造に用いたポリ
エチレンテレフタレートフイルムを同様の試験に供した
ところ、ひび割れが発生した。

比較例１ 実施節１と同様にポリエチレンフィルムに紫外線増感剤
の塗布および紫外線照射を行なう。

次に、照射ずみフィルム１００ｍを巾３５０　ｍｔｎ　
。

厚さ１００μｍ２坪量４５９／ｄのポリプロピレン不織
布と重ね合わせ、外径８０ｍｍのステンレスバイブにロ
ール巻きする。

このロール状物を実施例１と同成分のビニルモノマー浴
中に浸漬する。ポリエチレンフィルムと不織布間に含有
されている気泡除去のため２時間放置（浴温４０℃）し
た後、温度９０℃で２時間グラフト共重合せしめ、高分
子複合材料を得た。

巻き戻し距離２０ｍ毎にサンプルを切断採取する以外は
実施例１と同様にして、グラフト率および電気抵抗の測
定を行なった。結果を第１表に併記する。

第　　１　　表 上記第１表中における巻戻し距離、グラフト率および電
気抵抗の単位は、ｒ　ｍ　Ｊ　、「％」および「ｍΩ・
ｉｎ”　Ｊである。

（発明の効果） 本発明は上記のように構成されており、高分子材料をロ
ール巻きすることなく、そのままグラフト共重合させる
ようにしたので、紫外線照射およびグラフト共重合両工
程の連続化が可能となり、紫外線照射によ多発生するラ
ジカＩＬ／を有効に利用できるばかシでなく、グラフト
率の均一な高分子複合材料を得ることができる特徴があ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る高分子複合材料の製造法の実例の概
略図である。 １・・・高分子材料　　　３・・・増感剤浴４・・・ｊ
＜Ｈ射装置　　　　　７・・・ビニルモノマー浴８・・
・高分子複合材料

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高分子材料に紫外線増感剤を塗布し、これに紫外線を照
   射し、次いでビニルモノマーと接触させ、前記高分子材
   料にビニルモノマーをグラフト共重合せしめることを特
   徴とする高分子複合材料の製造法。