WO2021171892A1 - アルカリ電池用シール剤及びアルカリ電池用シール剤組成物 - Google Patents

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WO2021171892A1
WO2021171892A1 PCT/JP2021/003078 JP2021003078W WO2021171892A1 WO 2021171892 A1 WO2021171892 A1 WO 2021171892A1 JP 2021003078 W JP2021003078 W JP 2021003078W WO 2021171892 A1 WO2021171892 A1 WO 2021171892A1
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modified
sealant
block polymer
amine
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PCT/JP2021/003078
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Inventor
耕一郎 前田
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日本ゼオン株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/183Sealing members
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to an alkaline battery sealant and an alkaline battery sealant composition, and in particular, an alkaline battery sealant which can be suitably used for an alkaline primary battery such as a silver oxide battery, and an alkaline battery sealant.
  • the present invention relates to a sealant composition for an alkaline battery using the above.
  • alkaline batteries using an alkaline aqueous solution as an electrolytic solution have been used as a power source for small electronic devices.
  • an alkaline battery such as a silver oxide battery has a power generation element housed in a metal container, and a resin gasket such as nylon 66 and a resin gasket such as nylon 66 are provided in the opening of the metal container containing the power generation element for insulation and sealing.
  • a sealant is used (see, for example, Patent Document 1).
  • Examples of the sealant for the opening of the alkaline battery include butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer rubber, and styrene-ethylene-butylene styrene block modified with maleic anhydride.
  • Block copolymer rubbers such as copolymers have been used (see, for example, Patent Document 2).
  • the sealant is arranged between the metal container and the resin gasket, for example, by applying a sealant composition obtained by dissolving the sealant in a solvent and drying the sealant.
  • the present invention has a composition of an alkaline battery sealant and an alkaline battery sealant, which can exhibit excellent adhesion to both a metal container and a resin gasket and can extend the life of the alkaline battery.
  • the purpose is to provide things.
  • the present inventor has (A) a non-modified diene-based non-blocking polymer and (B) an amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block weight as polymer components of a sealant for an alkaline battery.
  • the present invention aims to advantageously solve the above problems, and the alkaline battery sealant of the present invention (hereinafter, also simply referred to as "sealant”) is at least as a polymer component. It contains (A) a non-modified diene-based non-block polymer, (B) a hydrogenated additive of an amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer, and (C) a non-modified diblock polymer.
  • the proportion of the hydrogenated product of the (B) amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer in the total polymer components is 10% by mass or more and 50% by mass or less.
  • the polymer component of the sealant for alkaline batteries (A) a non-modified diene-based non-block polymer, (B) an amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer hydrogenated additive, and the like. At least a non-modified diblock polymer is used, and the proportion of the hydrogenated product of the (B) amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer in the total polymer components is 10% by mass or more. When it is 50% by mass or less, a seal capable of exhibiting excellent adhesion to both a metal container and a resin gasket, preventing leakage of the alkaline battery, and extending the life of the alkaline battery. The agent is obtained.
  • the (A) non-modified diene-based non-block polymer is polybutadiene. If polybutadiene is used as the (A) non-modified diene-based non-blocking polymer, a sealant having excellent flexibility can be obtained.
  • the sealant for an alkaline battery of the present invention is a styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer in which the hydrogenated additive of the (B) amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer is amine-modified. Is preferable.
  • the (C) non-modified diblock polymer has a styrene block.
  • the (C) non-denatured diblock polymer having a styrene block is used, a large domain is formed when the sealant composition for an alkaline battery obtained by dissolving the sealant in a solvent is applied and dried to form a thin film. Can be suppressed.
  • the proportion of the (A) non-modified diene-based non-block polymer in the total polymer components is preferably 40% by mass or more and 80% by mass or less. If the proportion of the (A) non-modified diene-based non-block polymer in the total polymer components contained in the sealant is within the above range, the adhesion to both the metal container and the resin gasket is improved. It is possible to achieve both an improvement in flexibility and a further improvement in flexibility.
  • the proportion of the non-modified diblock polymer (C) in the total polymer component is preferably 5% by mass or more and 20% by mass or less. If the proportion of the (C) non-modified diblock polymer in the total polymer components contained in the sealant is within the above range, the adhesion to both the metal container and the resin gasket is further improved. Can be made to.
  • the ratio of each polymer can be measured by using liquid chromatography / mass spectrometry.
  • the sealant for alkaline batteries of the present invention preferably contains 0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less of the (D) inorganic filler with respect to 100 parts by mass of the solid content of the total polymer component.
  • (D) By including the inorganic filler within the above range, when the sealant is arranged between the metal container and the resin gasket, uneven coating of the layer made of the sealant (seal agent layer) can be easily visually recognized. Become.
  • the sealant for alkaline batteries of the present invention preferably contains (E) a non-denatured multi-block polymer having 3 or more blocks.
  • E a non-denatured multi-block polymer having 3 or more blocks.
  • the sealant for an alkaline battery of the present invention is the (A) non-modified diene-based non-block polymer with respect to the content of the hydrogenated product of the (B) amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer.
  • the ratio of the content of is preferably 1/7 or more and 6 or less on a mass basis. If the ratio of the content of the (A) non-modified diene-based non-block polymer to the content of the hydrogenated product of the (B) amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer is within the above range, the resin. Adhesion to the gasket made and flexibility can be further improved.
  • the present invention is intended to advantageously solve the above problems, and the alkaline battery sealant composition of the present invention (hereinafter, also simply referred to as “seal agent composition”) is described above. It is characterized by containing any of the sealants for alkaline batteries and a solvent.
  • the alkaline battery sealant composition containing the above-mentioned alkaline battery sealant and a solvent is difficult to phase-separate, and therefore has excellent film-forming property. Therefore, by using the sealant composition for alkaline batteries of the present invention, a sealant layer can be easily formed between the metal container and the resin gasket, and the metal container and the resin gasket can be brought into good contact with each other. can.
  • a sealant for an alkaline battery which can exhibit excellent adhesion to both a metal container and a resin gasket and can realize a long life of the alkaline battery. Further, according to the present invention, it is possible to provide a sealant composition for an alkaline battery capable of easily forming a sealant layer capable of satisfactorily adhering a metal container and a resin gasket.
  • the alkaline battery sealant and the alkaline battery sealant composition of the present invention contains the alkaline battery sealant of the present invention. Further, in the alkaline battery sealant and the alkaline battery sealant composition of the present invention, when the metal container of the alkaline battery and the resin gasket are brought into close contact with each other to seal the opening of the alkaline battery and the alkaline battery is manufactured. Can be used.
  • the sealant for an alkaline battery of the present invention is a hydrogenated product of at least (A) a non-modified diene-based non-block polymer and (B) an amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer as polymer components.
  • a non-modified diblock polymer optionally (D) an inorganic filler, (E) a non-modified multi-block polymer having 3 or more blocks, and (A) a non-modified Diene-based non-block polymer, hydrogenated product of (B) amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer, (C) non-modified diblock polymer and (E) non-modified with 3 or more blocks. It may further contain at least one of other polymers other than the multi-block polymer (hereinafter referred to as "(F) other polymer”) and (G) additive.
  • the sealant for an alkaline battery of the present invention contains at least (A) a non-modified diene-based non-blocking polymer and (B) an amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene-blocking polymer as hydrogen as polymer components.
  • the ratio of the hydrogenated additive of the (B) amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer to the total polymer components containing the additive and the (C) non-modified diblock polymer is 10% by mass. When the content is 50% by mass or less, excellent adhesion to both the metal container and the resin gasket can be exhibited, and the life of the alkaline battery can be extended.
  • the sealant for alkaline batteries of the present invention contains (C) a non-modified diblock polymer, it is difficult to phase-separate when it is dissolved in a solvent to form a sealant composition.
  • phase separation is less likely to occur by blending (C) a non-denatured diblock polymer is not clear, but (C) a non-denatured diblock polymer is (A) a non-denatured diene-based non-polymer. It is presumed that this is because it acts as a compatibilizer between the diblock polymer and the hydrogenated additive of the (B) amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer.
  • Non-denatured diene-based non-blocking polymer examples include a homopolymer of one type of diene-based monomer, a random copolymer of two or more types of diene-based monomers, and a diene-based single polymer. Examples thereof include a random copolymer of a polymer and a copolymer of a copolymerizable with the diene-based monomer. These polymers can be used alone or in combination of two or more.
  • the (A) non-denatured diene-based non-blocking polymer does not contain a polar group such as an acidic group.
  • the diene-based monomer is not particularly limited, and is, for example, 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 2-methyl-1. , 3-Pentadiene, 1,3-Hexadiene, 4,5-dimethyl-1,3-octadiene and other conjugated diene monomers. Of these, 1,3-butadiene is preferable as the diene-based monomer. These diene-based monomers may be used alone or in combination of two or more.
  • the comonomer is not particularly limited, and for example, styrene, ⁇ -methylstyrene, 4.000-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, t-butylstyrene, divinylbenzene, N,
  • aromatic vinyl monomers such as N-dimethyl-p-aminoethylstyrene, N, N-diethyl-p-aminoethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, butoxystyrene, vinylnaphthalene, and vinylanthracene.
  • co-monomer a monomer having no polar group such as an acidic group is preferable, and styrene is more preferable.
  • these co-monomers can be used individually or in combination of 2 or more types.
  • the (A) non-modified diene-based non-blocking polymer a homopolymer of one kind of diene-based monomer is preferable, and 1,3-butadiene is used.
  • a homopolymer (polybutadiene) is more preferable.
  • the total polymer component [(A) unmodified diene-based unblocked polymer, (B) amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene-blocked polymer hydrogenated additive, and (C) unmodified diene.
  • the total of the block polymer, (E) the non-modified multi-block polymer having 3 or more blocks, and (F) other polymers] is dominated by (A) the non-modified diene-based non-block polymer.
  • the ratio is preferably 40% by mass or more, and preferably 80% by mass or less.
  • the adhesion of the sealant to the resin gasket is further enhanced, and the sealant is dissolved in a solvent to form a sealant composition. It is possible to further better suppress the occurrence of phase separation when the product is made into a product.
  • the hydrogenated additive of the (B) amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer is used to increase the polarity of the (A) non-modified diene-based block polymer described above. .. According to the sealant of the present invention, it is used in an alkaline battery by using (A) a non-modified diene-based non-block polymer and (B) an amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer in combination. The adhesion of the sealant to both the metal container and the resin gasket is improved.
  • the hydrogenated additive of the amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer is, for example, modified at the living end of the aromatic vinyl-conjugated diene block polymer before hydrogenation before hydrogenation. It is obtained by carrying out an addition reaction using an agent to obtain an amine-modified block polymer, and then carrying out a hydrogenation reaction (hydrogenation reaction).
  • examples of the above-mentioned aromatic vinyl-conjugated diene block polymer include styrene-isoprene block copolymer and styrene-butadiene block copolymer.
  • aromatic vinyl-conjugated diene block polymer any of a binary block copolymer, a ternary block copolymer and a mixture thereof can be preferably used.
  • the ternary block copolymer include styrene-isoprene-styrene block copolymer (SIS) and styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS).
  • SIS styrene-isoprene-styrene block copolymer
  • SBS styrene-butadiene-styrene block copolymer
  • styrene-isoprene block copolymers are preferably used.
  • the aromatic vinyl monomer that can be used for preparing the hydrogenated product of the (B) amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer is not particularly limited, and is, for example, (A) non-. Examples thereof include the above-mentioned aromatic vinyl monomers that can be used for preparing a modified diene-based non-blocking polymer, and among them, styrene and ⁇ -methylstyrene are preferable.
  • the aromatic vinyl monomer (B) that can be used for preparing a hydrogenated product of an amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer may be used alone or in combination of two or more. can.
  • the conjugated diene monomer that can be used for preparing a hydrogenated product of the (B) amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer is not particularly limited, and is, for example, (A) unmodified. Examples thereof include the above-mentioned conjugated diene monomers that can be used for preparing a diene-based non-blocking polymer, and among them, 1,3-butadiene and isoprene are preferable.
  • the conjugated diene monomers that can be used for preparing a hydrogenated product of an amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer can be used alone or in combination of two or more.
  • the hydrogenated product of the amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer which is the aromatic vinyl-conjugated diene block polymer before the amine modification and before the hydrogen addition, has an aromatic vinyl weight. It contains a coalesced block (P) and a conjugated diene polymer block (Q), and the block structure is (PQ) n P or (PQ) m (where n is an integer of 1 or more, preferably 1). It is preferably an integer of 10 or more, and m is an integer of 1 or more, preferably an integer of 2 or more and 10 or less).
  • the aromatic vinyl-conjugated diene block polymer is produced.
  • the present invention is not particularly limited, and examples thereof include methods using radical polymerization, anionic polymerization, cationic polymerization, coordination anionic polymerization, and coordination cationic polymerization. Among these, a method in which radical polymerization, anionic polymerization, cationic polymerization and the like are carried out by living polymerization, and living anionic polymerization are preferable.
  • Polymerization is usually carried out in the presence of a polymerization initiator in a temperature range of 0 ° C. or higher and 150 ° C. or lower, preferably 20 ° C. or higher and 100 ° C. or lower, and particularly preferably 10 ° C. or higher and 80 ° C. or lower.
  • a polymerization initiator for example, monoorganolithium such as n-butyllithium, sec-butyllithium, t-butyllithium, hexyllithium, phenyllithium; , 4-Dilithio-2-ethylcyclohexane and other polyfunctional organolithium compounds can be used.
  • the polymerization reaction form may be any of solution polymerization, slurry polymerization and the like, but the heat of reaction can be easily removed by using solution polymerization.
  • an inert solvent is used in which the polymer obtained in the process of producing the block polymer dissolves.
  • the inert solvent used include aliphatic hydrocarbons such as n-butane, n-pentane, isopentan, n-hexane, n-heptane, and isooctane; cyclopentane, cyclohexane, methylcyclopentane, methylcyclohexane, and decaline.
  • a randomizer or the like can be used in order to prevent the chain of only one component from becoming long.
  • a Lewis base compound or the like it is preferable to use a Lewis base compound or the like as a randomizer.
  • Lewis basic compound examples include ether compounds such as dimethyl ether, diethyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, tetrahydrofuran, diphenyl ether, ethylene glycol diethyl ether and ethylene glycol methyl phenyl ether; Examples thereof include tertiary amine compounds; alkali metal alkoxide compounds such as potassium-t-amyl oxide and potassium-t-butyl oxide; phosphine compounds such as triphenylphosphine; and the like. These Lewis base compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • the amine denaturation reaction can be carried out by subjecting the living end of the block polymer obtained as described above to an addition reaction with a denaturing agent having an amine or a denaturing agent in which an amine is protected by a known method. ..
  • an aromatic vinyl-conjugated diene block polymer (hereinafter, may be referred to as “precursor”) in which at least one atomic group having at least one amine is bonded
  • the modifier having an amine include tetraglycidyl-1,3-bisaminomethylcyclohexane, N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropylmethyldiethoxysilane and the like.
  • an organic alkali metal compound such as an organic lithium compound is reacted (metallation reaction) with the block polymer, and a modifier having an amine is added to the polymer obtained by adding the organic alkali metal to the block polymer. May be subjected to an addition reaction.
  • the hydrogenated additive of the (B) amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer is obtained by hydrogenating the precursor obtained as described above.
  • Hydrogenation can be carried out in the presence of a hydrogenation catalyst.
  • the hydrogenation catalyst include catalysts containing at least one metal selected from nickel, cobalt, iron, titanium, rhodium, palladium, platinum, ruthenium, renium and the like, which prevent breakage of the polymer chain and lower the temperature. Since it can be hydrogenated at low pressure, it is preferable to use a catalyst containing nickel.
  • the hydrogenation catalyst either a heterogeneous catalyst or a homogeneous catalyst can be used.
  • the hydrogenation reaction is preferably carried out in an organic solvent.
  • the heterogeneous catalyst can be used as it is as a metal or a metal compound, or by supporting it on a suitable carrier.
  • suitable carrier include activated carbon, silica, alumina, calcium carbonate, titania, magnesia, zirconia, diatomaceous earth, silicon carbide, calcium fluoride and the like.
  • the amount of the catalyst supported is usually in the range of 0.1% by mass or more and 60% by mass or less, preferably 1% by mass or more and 50% by mass or less.
  • a catalyst having a specific surface area of 100 m 2 / g or more and 500 m 2 / g or less and an average pore diameter of 100 ⁇ or more and 1000 ⁇ or less, preferably 200 ⁇ or more and 500 ⁇ or less is preferable.
  • the value of the specific surface area is a value calculated by measuring the amount of nitrogen adsorbed and using the BET formula, and the value of the average pore diameter is a value measured by the mercury intrusion method.
  • the homogeneous catalyst is, for example, a catalyst in which a nickel, cobalt, titanium or iron compound and an organometallic compound (for example, an organoaluminum compound or an organolithium compound) are combined; rhodium, palladium, platinum, ruthenium, renium, iron, nickel. Etc., a transition metal complex catalyst or the like can be used.
  • a nickel, cobalt, titanium or iron compound for example, acetylacetonato compounds, carboxylates, cyclopentadienyl compounds and the like of these metals are used.
  • organoaluminum compound examples include alkylaluminum such as triethylaluminum and triisobutylaluminum; aluminum halide such as diethylaluminum chloride and ethylaluminum dichloride; and alkylaluminum hydride such as diisobutylaluminum hydride.
  • organic lithium compound examples include lithium boron hydride and the like.
  • transition metal complex catalyst examples include transition metal complexes such as dihydride-tetrakis (triphenylphosphine) ruthenium, dihydride-tetrakis (triphenylphosphine) iron, bis (cyclooctadiene) nickel, and bis (cyclopentadienyl) nickel. Can be mentioned.
  • the hydrogenation catalysts may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the hydrogenation catalyst used is usually 0.01 parts by mass or more and 100 parts by mass or less, preferably 0.05 parts by mass or more and 50 parts by mass or less, and more preferably 0.1 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer. It is 30 parts by mass or less.
  • the hydrogenation reaction temperature is usually 0 ° C. or higher and 250 ° C. or lower, preferably 50 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, and more preferably 80 ° C. or higher and 180 ° C. or lower. Within the above temperature range, the hydrogenation rate increases and molecular cleavage decreases. Further, when the hydrogen pressure is a gauge pressure of usually 0.1 MPa or more and 30 MPa or less, preferably 1 MPa or more and 20 MPa or less, more preferably 2 MPa or more and 10 MPa or less, the hydrogenation rate increases, molecular chain breakage decreases, and the operation Excellent in sex.
  • the hydrogenation rate of the carbon-carbon unsaturated bond of the main chain and the side chain is preferably 90% or more, more preferably 93% or more, still more preferably 93% or more, as measured by 1 H-NMR. Should be 95% or more.
  • the hydrogenation rate of the carbon-carbon unsaturated bond of the main chain and side chain of the hydrogenated product of the block polymer was measured by measuring 1 H-NMR spectrum before and after the hydrogenation reaction, and the main chain before and after the hydrogenation reaction. It can be calculated by obtaining the amount of decrease in the integrated value of the signal corresponding to the carbon-carbon unsaturated bond in the side chain portion.
  • the hydrogenated additive of the (B) amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer is a hydrogenation catalyst and / or the polymerization catalyst, and the (B) amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer is used. It is obtained from the reaction solution after being removed from the reaction solution containing the hydrogenated product of the above by a method such as filtration or centrifugation.
  • the configuration is described as a configuration in which a hydrogenation reaction is carried out after an amine modification reaction, but an amine modification reaction may be carried out after a hydrogenation reaction is carried out on an aromatic vinyl-conjugated diene block polymer.
  • an amine modification reaction may be carried out after a hydrogenation reaction is carried out on an aromatic vinyl-conjugated diene block polymer.
  • a hydrogenated product of the aromatic vinyl-conjugated diene block polymer obtained may be obtained.
  • the hydrogenated product of the amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer As a specific example of the hydrogenated product of the amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer, the hydrogenated product of the amine-modified styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS), that is, amine.
  • SBS amine-modified styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer
  • SIS amine-modified styrene-isoprene-styrene block copolymer
  • SEPS amine-modified styrene-ethylene-propylene.
  • SEPS amine-modified styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer
  • SEBS amine-modified styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer
  • SEBS amine
  • the hydrogenated additive of the (B) amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer is commercially available, and specific examples thereof include Tough Tech (registered trademark) MP10 manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.
  • the ratio of the hydrogenated additive of the (B) amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer to the above-mentioned total polymer components needs to be 10% by mass or more and 50% by mass or less. It is preferably 30% by mass or less, and more preferably 20% by mass or less.
  • (B) When the ratio of the hydride of the amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer is within the above range, excellent adhesion to both the metal container and the resin gasket can be exhibited, and at the same time, excellent adhesion can be exhibited. It is possible to obtain a sealing agent that can extend the life of an alkaline battery.
  • the (A) non-modified is added to the sealant.
  • the flexibility of the sealant is increased by reliably forming a sea-island structure in which the diene-based non-block polymer is the sea and the hydrogenated additive of the (B) amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer is the island. Can be good.
  • the ratio of the content of the (A) unmodified diene-based non-block polymer to the content of the hydrogenated product of the (B) amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer [(A) unmodified
  • the content of the diene-based non-block polymer / the content of the hydrogenated additive of the (B) amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer] shall be 1/7 or more and 6 or less on a mass basis. preferable.
  • the ratio of the content of the (A) non-modified diene-based block polymer to the content of the hydrogenated additive of the (B) amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer is within the above range, it is made of resin. Adhesion to the gasket and flexibility can be further improved.
  • the (C) non-modified diblock polymer is used to uniformly disperse the hydrogenated product of the (B) amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer described above. ..
  • the hydrogenated product of (B) an amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene polymer can be uniformly dispersed as a small domain. can.
  • the sealant of the present invention can exhibit excellent adhesion to both the metal container and the resin gasket, particularly the metal container and the resin gasket used for the alkaline battery.
  • the (C) non-modified diblock polymer is not particularly limited, and any non-modified block polymer having two blocks can be used. Above all, from the viewpoint of suppressing the generation of large domains when the sealant composition obtained by dissolving the sealant in a solvent is applied and dried to form a thin film, the (C) non-modified diblock polymer is used. , Preferably having a styrene block.
  • the (C) non-modified diblock polymer includes a styrene-butadiene block polymer, a hydrogenated styrene-butadiene block polymer, a styrene-isoprene block polymer, a hydrogenated styrene-isoprene block polymer, and the like. It is preferable to use the styrene-based block polymer of.
  • the hydrogenated styrene-butadiene block polymer and the hydrogenated styrene-isoprene block polymer described above may be partially hydrogenated with an intramolecular double bond or completely hydrogenated. It's okay.
  • the (C) non-modified diblock polymer does not contain a polar group such as an acidic group.
  • the (C) non-denatured diblock polymer is in the state of a mixture with the non-denatured triblock polymer described later, for example, "Clayton G1657” manufactured by Clayton Polymer Corporation and "Quintac 3520” manufactured by Zeon Corporation. It is commercially available as "etc.”
  • the proportion of the (C) non-modified diblock polymer in the above-mentioned total polymer components is preferably 5% by mass or more and 20% by mass or less. If the proportion of the (C) non-modified diblock polymer in the total polymer components contained in the sealant is within the above range, the adhesion to both the metal container and the resin gasket is further improved. Can be made to.
  • the (D) inorganic filler that can be optionally contained in the sealant of the present invention is not particularly limited, and for example, carbon black, graphite, or the like can be used.
  • carbon black include furnace black; channel black and the like.
  • graphite include scaly natural graphite, artificial graphite and the like.
  • the sealant when the sealant is arranged between the metal container and the resin gasket, the sealant has a solid content of 100 mass of all the polymer components described above from the viewpoint of making it easier to visually recognize the coating unevenness of the sealant layer. It is preferable that the portion (D) contains 0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less of the inorganic filler.
  • Non-denatured multi-block polymer with 3 or more blocks The non-modified multi-block polymer having 3 or more blocks (E) which can be arbitrarily contained in the sealant of the present invention is not particularly limited, but a non-modified triblock polymer is preferable.
  • the non-denatured multi-block polymer having 3 or more blocks (E) preferably does not contain a polar group such as an acidic group.
  • the (E) non-modified multi-block polymer having 3 or more blocks a triblock polymer obtained by coupling the above-mentioned (C) non-modified diblock polymer with a coupling agent.
  • a triblock polymer obtained by adding an arbitrary block to the above-mentioned (C) non-modified diblock polymer can be mentioned.
  • the non-modified triblock polymer styrene-butadiene-styrene block polymer, hydrogenated styrene-butadiene-styrene block polymer, styrene-ethylene-butylene-styrene block polymer, styrene-isoprene.
  • styrene-based triblock polymers such as -styrene block polymer, hydrogenated styrene-isoprene-styrene block polymer, and styrene-ethylene-propylene-styrene block polymer.
  • the other polymer (F) that the sealant of the present invention may optionally contain is not particularly limited, and is, for example, a homopolymer or a random copolymer (for example, butyl rubber) that does not contain a diene-based monomer unit. , Ethylene-propylene-diene copolymer rubber, polybutene, etc.).
  • the (G) additive that can be arbitrarily contained in the sealant of the present invention is not particularly limited, and for example, various additives such as stabilizers and ultraviolet absorbers usually used in the resin industry field can be blended. ..
  • the stabilizer examples include a phenol-based antioxidant, a phosphorus-based antioxidant, a sulfur-based antioxidant, and the like. Among these, phenolic antioxidants are preferable, and alkyl-substituted phenolic antioxidants are more preferable. These stabilizers can be used alone or in combination of two or more.
  • the ultraviolet absorber examples include organic substances such as benzotriazole-based ultraviolet absorbers, benzoate-based ultraviolet absorbers, benzophenone-based ultraviolet absorbers, acrylate-based ultraviolet absorbers, metal complex-based ultraviolet absorbers, and salicylate esters, or fine particles.
  • organic substances such as benzotriazole-based ultraviolet absorbers, benzoate-based ultraviolet absorbers, benzophenone-based ultraviolet absorbers, acrylate-based ultraviolet absorbers, metal complex-based ultraviolet absorbers, and salicylate esters, or fine particles.
  • Inorganic substances such as zinc oxide, cerium oxide, and titanium oxide can be used.
  • the blending amount of the (G) additive is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose of use, but is generally preferably 5% by mass or less.
  • the alkaline battery sealant composition of the present invention contains the above-mentioned alkaline battery sealant and a solvent. That is, the sealant composition for an alkaline battery of the present invention comprises (A) a non-denatured diene-based non-block polymer, and (B) a hydrogenated additive of an amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer. (C) Non-denatured diblock polymer and solvent, optionally (D) Inorganic filler, (E) Non-denatured multi-block polymer with 3 or more blocks, (F) Other polymers , And at least one selected from the group consisting of (G) additives may further be included.
  • A a non-denatured diene-based non-block polymer
  • B a hydrogenated additive of an amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer.
  • C Non-denatured diblock polymer and solvent, optionally
  • D Inorganic filler
  • E Non-de
  • ⁇ Seal agent for alkaline batteries As the sealant for alkaline batteries, the above-mentioned sealant for alkaline batteries of the present invention can be used.
  • a component to be blended as a sealant for an alkaline battery [(A) a non-denatured diene-based non-block polymer, (B) a hydrogenated additive of an amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer, (C). Non-denatured diblock polymers, (D) inorganic fillers, (E) non-denatured multi-block polymers with 3 or more blocks, (F) other polymers, (G) additives] are as described above. Therefore, the description thereof is omitted here.
  • the solvent used in the sealant composition is a solvent capable of dissolving the polymer component in the sealant at room temperature or heating, and is not limited to a specific solvent.
  • Specific examples of the solvent include aromatic hydrocarbon compounds such as benzene, toluene and xylene; saturated aliphatic and alicyclic compounds such as n-hexane, cyclohexane, methylcyclohexane, ethylcyclohexane, nonane, decane, decalin, tetraline and dodecane.
  • organic solvents such as hydrocarbon compounds; hydrocarbon mixtures such as gasoline and industrial gasoline; and the like. Among them, xylene and toluene are preferable, and xylene is more preferable.
  • the sealant composition for an alkaline battery of the present invention comprises (A) a non-denatured diene-based non-blocking polymer, (B) an amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene-blocking polymer hydrogenated product, and (C) non-denatured.
  • Additives can be prepared by mixing in any method and order.
  • the mixing method is not particularly limited, and a known mixing method used for preparing the sealant composition can be used.
  • the sealant and the sealant composition of the present invention can be used in an alkaline battery using an alkaline aqueous solution as an electrolytic solution.
  • the alkaline battery include an alkaline primary battery such as a silver oxide battery and an alkaline manganese dry battery, and an alkaline secondary battery such as a nickel-cadmium storage battery, a nickel-hydrogen storage battery, and a nickel-zinc storage battery.
  • the alkaline battery is preferably an alkaline primary battery, and more preferably a silver oxide battery.
  • the shape of the alkaline battery is not particularly limited, and may be any shape such as a button shape, a coin shape, and a cylindrical shape.
  • an alkaline battery using the sealant or the sealant composition of the present invention a metal container having an opening and accommodating a power generation element and an opening of the container via the sealant A resin gasket attached or a resin gasket attached to a metal sealing body attached to the opening of the container via a sealant is provided, and the sealant is the sealant or sealant composition of the present invention.
  • the sealant is the sealant or sealant composition of the present invention.
  • examples thereof include an alkaline battery which is a layer (sealant layer) made of a sealant formed by using an object.
  • the power generation element is not particularly limited, and examples thereof include an electrolytic solution, a positive electrode and a negative electrode, a separator, and the like.
  • the metal container is not particularly limited, and examples thereof include a container whose inner surface is made of copper.
  • the resin gasket is not particularly limited, and examples thereof include a nylon 66 gasket and the like. According to the sealant layer formed by using the sealant or the sealant composition of the present invention, even when a container whose inner surface is made of copper and a gasket made of nylon 66 are used, both are in good contact with each other. However, the opening can be well sealed.
  • a sealant layer between the resin gasket and the metal container attached to the opening of the metal container containing the power generation element and / or between the resin gasket and the metal sealing body is formed.
  • a predetermined amount of the sealant composition is sent and applied to the surface of the container and / or the surface of the gasket by a metering pump such as an air-driven metering dispenser, a roller pump, or a gear pump.
  • a metering pump such as an air-driven metering dispenser, a roller pump, or a gear pump.
  • the sealant composition is naturally dried while being kept horizontal so that the sealant composition is not biased, and the solvent is removed to form a thin layer.
  • the application of the sealant composition is not limited to the method using a metering pump, and a small amount can be manually applied using a brush. Further, in the case of drying, forced drying using a heating device may be performed instead of natural drying. In this case, drying can be performed in a short time, which can be an industrially more suitable process.
  • the drying temperature of the solvent is equal to or higher than the boiling point of the solvent or near the boiling point, foaming may occur and unevenness may occur on the surface. Therefore, the drying temperature is preferably determined according to the characteristics of the solvent. The drying temperature is determined with a temperature lower than the boiling point of the solvent, preferably 5 ° C. or higher, more preferably 10 ° C. or higher lower than the boiling point of the solvent as a guide.
  • the sealing agent composition is dried in the range of 30 to 150 ° C. in consideration of the boiling point of the solvent.
  • the thickness of the sealant layer formed by the above method may be arbitrarily selected depending on the size of the container and the gasket, and is usually 0.1 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less. When the thickness of the sealant layer is not more than the above upper limit value, the sealant layer can be easily formed. Further, when the thickness of the sealant layer is at least the above lower limit value, the opening can be satisfactorily sealed.
  • the sealant composition obtained in Examples and Comparative Examples was used as a base material (a nylon 66 plate having a thickness of 3 mm, a SUS plate having a thickness of 0.2 mm, and a copper plate having a thickness of 0.2 mm) with a doctor blade having a gap of 25 ⁇ m. It was cast and dried by heating at 50 ° C. for 20 minutes to form a film (sealant layer) on the substrate. By visually observing the formed film, if the entire film is colored black, the coatability is considered to be "good", and if the film is partially transparent, the coatability is considered to be "poor". evaluated. Here, when the entire film is colored black, the film has apparent uniformity, indicating that the sealant composition has excellent coatability on the substrate.
  • the sealant composition obtained in Examples and Comparative Examples was used as a base material (a nylon 66 plate having a thickness of 3 mm, a SUS plate having a thickness of 0.2 mm, and a copper plate having a thickness of 0.2 mm) with a doctor blade having a gap of 250 ⁇ m.
  • the cast was cast and dried by heating at 60 ° C. for 20 minutes to form a film (sealant layer) on the substrate to obtain a test piece.
  • the peel strength of the test piece was measured by the 90 ° peeling method. Specifically, a tape having a width of 18 mm with an adhesive was attached to the test piece, and the peel strength was measured using a tensile tester. The greater the peel strength, the better the adhesion to the substrate.
  • the sealant composition obtained in Examples and Comparative Examples was used as a base material (a nylon 66 plate having a thickness of 3 mm, a SUS plate having a thickness of 0.2 mm, and a copper plate having a thickness of 0.2 mm) with a doctor blade having a gap of 250 ⁇ m. It was cast and dried by heating at 60 ° C. for 20 minutes to form a film on a substrate to obtain a test piece. Next, the test piece was immersed in an electrolytic solution (30 wt% KOH aqueous solution) (80 ° C., 100 hours) to remove droplets adhering to the surface of the taken-out test piece.
  • an electrolytic solution (30 wt% KOH aqueous solution) (80 ° C., 100 hours
  • the peel strength of the test piece was measured by the 90 ° peeling method. Specifically, the peel strength was measured by the same method as the above-mentioned ⁇ peeling strength>. The larger the peel strength, the better the electrolytic solution resistance, which can contribute to the improvement of the life of the alkaline secondary battery.
  • ⁇ Polymerization Example 1 Preparation of Polybutadiene (BR1)> Toluene (5000 g) and 1,3-butadiene (810 g) were added to a 10 liter autoclave with a stirrer, and the mixture was sufficiently stirred. Then, 0.27 mol of diethylaluminum chloride and 0.6 mmol of chromium chloride / pyridine complex were added, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 3 hours. While polymerizing. Then, 100 mL of methanol was added to terminate the polymerization. After the polymerization was stopped, the mixture was cooled to room temperature, and then the polymerization solution was taken out.
  • BR1 Polybutadiene
  • the obtained polymerization liquid was steam-coagulated and then vacuum dried at 60 ° C. for 48 hours to obtain 780 g of solid polybutadiene (BR1).
  • the weight average molecular weight (Mw) of the obtained polybutadiene (BR1) was 390,000 in terms of polystyrene as a result of measurement using gel permeation chromatography (GPC) using tetrahydrofuran (THF) as a solvent.
  • ⁇ Polymerization Example 2 Preparation of Polybutadiene (BR2)> To a 10 liter autoclave with a stirrer, add 5000 g of toluene and 810 g of 1,3-butadiene, and after sufficient stirring, add 0.20 mol of diethylaluminum chloride and 0.6 mmol of chromium chloride / pyridine complex, and stir at 60 ° C. for 3 hours. While polymerizing. Then, 100 ml of methanol was added to terminate the polymerization. After the polymerization was stopped, the mixture was cooled to room temperature, and then the polymerization solution was taken out. The obtained polymerization liquid was steam-coagulated and then vacuum dried at 60 ° C.
  • BR2 Polybutadiene
  • the weight average molecular weight (Mw) of the obtained polybutadiene (BR2) was 520,000 in terms of polystyrene as a result of measurement using GPC using THF as a solvent.
  • ⁇ Polymerization Example 3 Preparation of Styrene-Isoprene Block Polymer> 5000 g of cyclohexane was charged into a 10 liter autoclave with a stirrer, heated to 65 ° C., and then 0.13 g of N, N, N', N'-tetramethylethylenediamine and 1.8 g of n-butyllithium were added. Further, 2000 g of a cyclohexane solution containing 300 g of styrene was added, and the polymerization was started with stirring.
  • SI block polymer a styrene-isoprene block polymer
  • ⁇ Polymerization Example 4 Preparation of Styrene-Isoprene-Styrene Block Polymer> 5000 g of cyclohexane was charged into a 10 liter autoclave with a stirrer, heated to 65 ° C., and then 0.13 g of N, N, N', N'-tetramethylethylenediamine and 1.8 g of n-butyllithium were added. Further, 1000 g of a cyclohexane solution containing 150 g of styrene was added, and the polymerization was started with stirring.
  • Example 1 As (A) non-modified diene-based non-block polymer, 60 parts of polybutadiene (BR1) obtained in Polymerization Example 1 and (B) hydrogenated additive of amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer. 20 parts of an amine-modified styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer [Tuftec (registered trademark) MP10, manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd. (hereinafter referred to as "amine-modified SEBS”)] and (C.
  • amine-modified SEBS amine-modified styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer
  • non-modified diblock polymer 20 parts of the SI block polymer obtained in Polymerization Example 3, (D) 5 parts of carbon black (furness black having a primary particle size of 10 nm) as an inorganic filler, and as a solvent. Diene was mixed and dispersed while heating at 50 ° C. in a flask equipped with a stirring blade to obtain a uniform solution (sealant composition) having a solid content concentration of 10.5%. Then, various evaluations were performed. The results are shown in Table 1.
  • Example 2 As the (A) non-modified diene-based non-blocking polymer, 60 parts of the polybutadiene (BR2) obtained in the polymerization example 2 was used in place of the polybutadiene (BR1) obtained in the polymerization example 1, and (C) the non-modified The compounding amount of the SI block polymer as the diblock polymer was changed to 15 parts, and (E) the SIS block weight obtained in Polymerization Example 4 as a non-modified multi-block polymer having 3 or more blocks. A sealant composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that 5 parts of the coalescence was blended. Then, various evaluations were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
  • Example 3 The blending amount of (A) polybutadiene (BR1) as a non-modified diene-based non-block polymer was changed to 75 parts, and (B) an amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer was used as a hydrogen additive. Sealed in the same manner as in Example 1 except that the blending amount of the amine-modified SEBS was changed to 15 parts and the blending amount of the SI block polymer as the (C) non-modified diblock polymer was changed to 10 parts. The agent composition was prepared. Then, various evaluations were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
  • Example 4 The blending amount of (A) polybutadiene (BR1) as a non-modified diene-based non-block polymer was changed to 50 parts, and (B) as a hydrogenated additive of an amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer. The amount of amine-modified SEBS was changed to 30 parts, (C) the amount of SI block polymer as a non-modified diblock polymer was changed to 10 parts, and (E) the number of blocks was 3 or more.
  • a sealant composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that 10 parts of the SIS block polymer as the non-modified multi-block polymer was blended. Then, various evaluations were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
  • Example 5 The blending amount of (A) polybutadiene (BR1) as a non-modified diene-based non-block polymer was changed to 40 parts, and (B) as a hydrogenated additive of an amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer.
  • a sealant composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the blending amount of the amine-modified SEBS was changed to 40 parts. Then, various evaluations were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
  • (Comparative Example 2) The blending amount of (A) polybutadiene (BR1) as a non-modified diene-based non-block polymer was changed to 100 parts, and (B) an amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer was used as a hydrogen additive.
  • a sealant composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amine-modified SEBS and the SI block polymer as the (C) non-modified diblock polymer were not used. Then, various evaluations were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
  • the proportion of the hydrogenated additive of the (B) amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer in the total polymer components contained in the sealant is 10% by mass or more and 50% by mass.
  • the following sealing agents (Examples 1 to 5) are excellent in adhesion to both copper and nylon 66, flexibility, and electrolyte resistance, and thus have excellent life of the alkaline secondary battery. It can be seen that can be improved.
  • a sealant containing at least one of (B) an amine-modified aromatic vinyl-conjugated diene block polymer hydrogenated product or (C) a non-modified diblock polymer (Comparative Examples 4 to 7). ) Is inferior in adhesion to both copper and nylon 66, and inferior in coatability of the sealant composition to copper or nylon 66.
  • a sealing agent which can exhibit excellent adhesion to both a metal container and a resin gasket and can realize a long life of an alkaline battery. Further, according to the present invention, it is possible to provide a sealant composition for an alkaline battery capable of easily forming a sealant layer capable of satisfactorily adhering a metal container and a resin gasket.

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Abstract

金属容器及び樹脂製ガスケットに対して優れた密着力を発揮し、アルカリ電池の寿命を長くするアルカリ電池用シール剤を提供する。このシール剤は、重合体成分として、少なくとも(A)非変性のジエン系非ブロック重合体と、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物と、(C)非変性のジブロック重合体とを含み、全重合体成分中、(B)の割合が10質量%以上50質量%以下である。

Description

アルカリ電池用シール剤及びアルカリ電池用シール剤組成物
 本発明は、アルカリ電池用シール剤及びアルカリ電池用シール剤組成物に関し、特には、酸化銀電池等のアルカリ一次電池に好適に使用し得るアルカリ電池用シール剤、及び、当該アルカリ電池用シール剤を用いたアルカリ電池用シール剤組成物に関するものである。
 従来、電解液としてアルカリ水溶液を用いたアルカリ電池が、小型電子機器の電源等として用いられている。
 ここで、酸化銀電池等のアルカリ電池は、金属容器に発電要素を収納してなり、発電要素を収納した金属容器の開口部には、絶縁及び密閉のため、ナイロン66等の樹脂製ガスケット及びシール剤が使用されている(例えば、特許文献1参照)。
 そして、アルカリ電池の開口部のシール剤としては、例えば、ブタジエンゴム、スチレン-ブタジエンゴム、スチレン-エチレン-ブチレン-スチレンブロック共重合ゴム、及び、無水マレイン酸で変性したスチレン-エチレン-ブチレンスチレンブロック共重合体等のブロック共重合ゴム等が用いられていた(例えば、特許文献2参照)。また、金属容器と樹脂製ガスケットとの間へのシール剤の配設は、例えば、シール剤を溶媒に溶解させてなるシール剤組成物を塗布し、乾燥させることにより行われていた。
特開2006-120549号公報 特開平11-40118号公報
 しかし、上記従来のアルカリ電池用シール剤には、金属容器及び樹脂製ガスケットの双方に対する密着力を高めるとともに、アルカリ電池の漏液を防止して長寿命化を実現するという点において、改善の余地があった。
 そこで、本発明は、金属容器及び樹脂製ガスケットの双方に対して優れた密着力を発揮し得るとともに、アルカリ電池の長寿命化を実現し得るアルカリ電池用シール剤と、アルカリ電池用シール剤組成物とを提供することを目的とする。
 本発明者は、鋭意検討の結果、アルカリ電池用シール剤の重合体成分として、(A)非変性のジエン系非ブロック重合体と、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物と、(C)非変性のジブロック重合体とを少なくとも使用するとともに、全重合体成分中の(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物の割合を所定の割合とすることで、金属容器及び樹脂製ガスケットの双方に対して優れた密着力を発揮し得るとともに、アルカリ電池の長寿命化を実現し得るアルカリ電池用シール剤が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
 すなわち、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明のアルカリ電池用シール剤(以下、単に「シール剤」ともいう。)は、重合体成分として、少なくとも(A)非変性のジエン系非ブロック重合体と、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物と、(C)非変性のジブロック重合体と、を含み、全重合体成分中、前記(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物の割合が10質量%以上50質量%以下であることを特徴とする。このように、アルカリ電池用シール剤の重合体成分として(A)非変性のジエン系非ブロック重合体と、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物と、(C)非変性のジブロック重合体とを少なくとも使用するとともに、全重合体成分中の(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物の割合を10質量%以上50質量%以下とすれば、金属容器及び樹脂製ガスケットの双方に対して優れた密着力を発揮し得るとともに、アルカリ電池の漏液を防止して、アルカリ電池の長寿命化を実現し得るシール剤が得られる。
 ここで、本発明のアルカリ電池用シール剤は、前記(A)非変性のジエン系非ブロック重合体がポリブタジエンであることが好ましい。(A)非変性のジエン系非ブロック重合体としてポリブタジエンを使用すれば、柔軟性に優れるシール剤を得ることができる。
 また、本発明のアルカリ電池用シール剤は、前記(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物が、アミン変性されたスチレン-エチレン-ブチレン-スチレンブロック共重合体であることが好ましい。(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物としてアミン変性されたスチレン-エチレン-ブチレン-スチレンブロック共重合体を使用すれば、金属容器及び樹脂製ガスケットの双方に対する密着力を向上させることができる。
 そして、本発明のアルカリ電池用シール剤は、前記(C)非変性のジブロック重合体がスチレンブロックを有することが好ましい。スチレンブロックを有する(C)非変性のジブロック重合体を使用すれば、シール剤を溶媒に溶解させて得られるアルカリ電池用シール剤組成物を塗布及び乾燥させて薄膜とした際に、大きなドメインの発生を抑制することができる。
 さらに、本発明のアルカリ電池用シール剤は、前記全重合体成分中、前記(A)非変性のジエン系非ブロック重合体の割合が40質量%以上80質量%以下であることが好ましい。シール剤に含まれている全重合体成分中に占める、(A)非変性のジエン系非ブロック重合体の割合が上記範囲内であれば、金属容器及び樹脂製ガスケットの双方に対する密着力の更なる向上と、柔軟性の更なる向上とを両立させることができる。
 また、本発明のアルカリ電池用シール剤は、前記全重合体成分中、前記(C)非変性のジブロック重合体の割合が5質量%以上20質量%以下であることが好ましい。シール剤に含まれている全重合体成分中に占める、(C)非変性のジブロック重合体の割合が上記範囲内であれば、金属容器及び樹脂製ガスケットの双方に対する密着力をより一層向上させることができる。
 なお、本発明において、各重合体の割合は、液体クロマトグラフィー/質量分析法を用いて測定することができる。
 そして、本発明のアルカリ電池用シール剤は、前記全重合体成分の固形分100質量部に対して(D)無機フィラーを0.1質量部以上10質量部以下含むことが好ましい。(D)無機フィラーを上記範囲内で含むことで、金属容器と樹脂製ガスケットとの間にシール剤を配設する際に、シール剤からなる層(シール剤層)の塗りムラを視認しやすくなる。
 さらに、本発明のアルカリ電池用シール剤は、(E)ブロック数が3以上の非変性のマルチブロック重合体を含むことが好ましい。(E)ブロック数が3以上の非変性のマルチブロック重合体を更に含むことで、全重合体成分中の(C)非変性のジブロック重合体の割合が少ない場合でも、金属容器及び樹脂製ガスケットの双方に対するシール剤の十分な密着力を確保することができる。
 また、本発明のアルカリ電池用シール剤は、前記(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物の含有量に対する前記(A)非変性のジエン系非ブロック重合体の含有量の比が質量基準で、1/7以上6以下であることが好ましい。(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物の含有量に対する(A)非変性のジエン系非ブロック重合体の含有量の比が上記範囲内であれば、樹脂製ガスケットに対する密着力と、柔軟性とをより一層向上させることができる。
 また、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明のアルカリ電池用シール剤組成物(以下、単に「シール剤組成物」ともいう。)は、上述したアルカリ電池用シール剤のいずれかと、溶媒とを含むことを特徴とする。上述したアルカリ電池用シール剤と、溶媒とを含有するアルカリ電池用シール剤組成物は、相分離し難いため、塗膜の形成性に優れている。そのため、本発明のアルカリ電池用シール剤組成物を用いれば、金属容器と樹脂製ガスケットとの間にシール剤層を容易に形成して、金属容器と樹脂製ガスケットとを良好に密着させることができる。
 本発明によれば、金属容器及び樹脂製ガスケットの双方に対して優れた密着力を発揮し得るとともに、アルカリ電池の長寿命化を実現し得るアルカリ電池用シール剤を提供することができる。
 また、本発明によれば、金属容器と樹脂製ガスケットとを良好に密着し得るシール剤層を容易に形成することが可能なアルカリ電池用シール剤組成物を提供することができる。
 以下、本発明のアルカリ電池用シール剤及びアルカリ電池用シール剤組成物について説明する。ここで、本発明のアルカリ電池用シール剤組成物は、本発明のアルカリ電池用シール剤を含むものである。また、本発明のアルカリ電池用シール剤及びアルカリ電池用シール剤組成物は、アルカリ電池の金属容器と樹脂製ガスケットとを密着してアルカリ電池の開口部を密閉し、アルカリ電池を製造する際に用いることができる。
(アルカリ電池用シール剤)
 本発明のアルカリ電池用シール剤は、重合体成分として、少なくとも(A)非変性のジエン系非ブロック重合体と、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物と、(C)非変性のジブロック重合体とを含み、任意に、(D)無機フィラー、(E)ブロック数が3以上の非変性のマルチブロック重合体、並びに、(A)非変性のジエン系非ブロック重合体、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物、(C)非変性のジブロック重合体及び(E)ブロック数が3以上の非変性のマルチブロック重合体以外のその他の重合体(以下、「(F)その他の重合体」という。)、並びに、(G)添加剤の少なくともいずれか1つを更に含有し得る。
 そして、本発明のアルカリ電池用シール剤は、重合体成分として、少なくとも(A)非変性のジエン系非ブロック重合体と、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物と、(C)非変性のジブロック重合体とを含み、全重合体成分中、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物の割合が10質量%以上50質量%以下であることで、金属容器及び樹脂製ガスケットの双方に対して優れた密着力を発揮し得るとともに、アルカリ電池の長寿命化を実現し得る。また、本発明のアルカリ電池用シール剤は、(C)非変性のジブロック重合体を含んでいるため、溶媒に溶解させてシール剤組成物とした際に相分離し難い。なお、(C)非変性のジブロック重合体を配合することで相分離が起こり難くなる理由は明らかではないが、(C)非変性のジブロック重合体が(A)非変性のジエン系非ジブロック重合体と、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物との相溶化剤として作用するからであると推察される。
<(A)非変性のジエン系非ブロック重合体>
 (A)非変性のジエン系非ブロック重合体としては、例えば、1種類のジエン系単量体の単独重合体、2種類以上のジエン系単量体のランダム共重合体、並びに、ジエン系単量体及び当該ジエン系単量体と共重合可能な共単量体のランダム共重合体が挙げられる。
 これらの重合体は、単独で、又は、2種以上を組み合わせて用いることができる。
 ここで、(A)非変性のジエン系非ブロック重合体は、酸性基等の極性基を含まないことが好ましい。
 そして、ジエン系単量体としては、特に限定されることなく、例えば、1,3-ブタジエン、イソプレン、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、1,3-ペンタジエン、2-メチル-1,3-ペンタジエン、1,3-ヘキサジエン、4,5-ジメチル-1,3-オクタジエン等の共役ジエン単量体が挙げられる。
中でも、ジエン系単量体としては、1,3-ブタジエンが好ましい。
 なお、これらのジエン系単量体は、単独で、又は、2種以上を組み合わせて用いることができる。
 また、共単量体としては、特に限定されることなく、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、о-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、t-ブチルスチレン、ジビニルベンゼン、N,N-ジメチル-p-アミノエチルスチレン、N,N-ジエチル-p-アミノエチルスチレン、2,4-ジメチルスチレン、ブトキシスチレン、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン等の芳香族ビニル単量体が挙げられる。中でも、共単量体としては、酸性基等の極性基を有さない単量体が好ましく、スチレンがより好ましい。
 なお、これらの共単量体は、単独で、又は、2種以上を組み合わせて用いることができる。
 中でも、柔軟性に優れるシール剤を得る観点からは、(A)非変性のジエン系非ブロック重合体としては、1種類のジエン系単量体の単独重合体が好ましく、1,3-ブタジエンの単独重合体(ポリブタジエン)がより好ましい。
 そして、全重合体成分[(A)非変性のジエン系非ブロック重合体と、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物と、(C)非変性のジブロック重合体と、(E)ブロック数が3以上の非変性のマルチブロック重合体と、(F)その他の重合体との合計]中、(A)非変性のジエン系非ブロック重合体が占める割合は、40質量%以上であることが好ましく、80質量%以下であることが好ましい。(A)非変性のジエン系非ブロック重合体の割合が上記下限値以上であれば、シール剤の柔軟性を更に向上させることができる。また、(A)非変性のジエン系非ブロック重合体の割合が上記上限値以下であれば、樹脂製ガスケットに対するシール剤の密着力を更に高めるとともに、シール剤を溶媒に溶解させてシール剤組成物とした際の相分離の発生を更に良好に抑制することができる。
<(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物>
 本発明のシール剤において、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物は、上述した(A)非変性のジエン系ブロック重合体の極性を高めるために用いられる。本発明のシール剤によれば、(A)非変性のジエン系非ブロック重合体と(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体とを併用することで、アルカリ電池に用いられる金属容器及び樹脂製ガスケットの双方に対するシール剤の密着力が向上する。
 (B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物は、例えば、アミン変性前であって、水素添加前の芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体のリビング末端に、変性剤を用いて付加反応を行うことにより、アミン変性されたブロック重合体を得た後、水素化反応(水添反応)を行うことにより得られる。
 ここで、上述した芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体としては、例えば、スチレン-イソプレンブロック共重合体、スチレン-ブタジエンブロック共重合体等が挙げられる。また、芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体としては、2元ブロック共重合体、3元ブロック共重合体及びそれらの混合物のいずれも好ましく用いることができる。3元ブロック共重合体としては、スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体(SIS)及びスチレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合体(SBS)等が挙げられる。これらの中でも、スチレン-イソプレンブロック共重合体(2元ブロック共重合体、3元ブロック共重合体又はそれらの混合物)が好ましく用いられる。
 そして、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物の調製に使用し得る芳香族ビニル単量体としては、特に限定されることなく、例えば、(A)非変性のジエン系非ブロック重合体の調製に使用し得る、上述した芳香族ビニル単量体が挙げられ、中でも、スチレン、α-メチルスチレンが好ましい。
 なお、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物の調製に使用し得る芳香族ビニル単量体は、単独で、又は、2種以上を組み合わせて用いることができる。
 また、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物の調製に使用し得る共役ジエン単量体としては、特に限定されることなく、例えば、(A)非変性のジエン系非ブロック重合体の調製に使用し得る、上述した共役ジエン単量体が挙げられ、中でも、1,3-ブタジエン、イソプレンが好ましい。(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物の調製に使用し得る共役ジエン単量体は、それぞれ単独で、又は、2種類以上を組み合わせて用いることができる。
 さらに、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物の、アミン変性前であって、水素添加前の芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体は、芳香族ビニル重合体ブロック(P)及び共役ジエン重合体ブロック(Q)を含有し、かつ、ブロック構造が(P-Q)P又は(P-Q)(ただし、nは1以上の整数、好ましくは1以上10以下の整数であり、mは1以上の整数、好ましくは2以上10以下の整数である。)で表されるブロック重合体であることが好ましい。
 そして、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物の、アミン変性前であって、水素添加前の芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の製造方法としては、特に限定されず、例えば、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合、配位アニオン重合、配位カチオン重合を用いた方法等が挙げられる。これらの中でも、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等をリビング重合により行う方法、リビングアニオン重合により行うことが好ましい。
 重合は、重合開始剤の存在下、通常0℃以上150℃以下、好ましくは20℃以上100℃以下、特に好ましくは10℃以上80℃以下の温度範囲において行う。リビングアニオン重合の場合には、重合開始剤として、例えば、n-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウム、t-ブチルリチウム、ヘキシルリチウム、フェニルリチウム等のモノ有機リチウム;ジリチオメタン、1,4-ジリチオブタン、1,4-ジリチオ-2-エチルシクロヘキサン等の多官能性有機リチウム化合物等が使用可能である。
 重合反応形態は、溶液重合、スラリー重合等のいずれでも構わないが、溶液重合を用いると、反応熱の除去が容易である。この場合、ブロック重合体の製造工程で得られる重合体が溶解する不活性溶媒を用いる。使用する不活性溶媒としては、例えば、n-ブタン、n-ペンタン、イソペンタン、n-ヘキサン、n-ヘプタン、イソオクタン等の脂肪族炭化水素類;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン、メチルシクロヘキサン、デカリン、ビシクロ[4.3.0]ノナン、トリシクロ[4.3.0.12,5]デカン等の脂環式炭化水素類;ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素類等が挙げられる。これらの溶媒は、それぞれ単独で用いてもよいし、あるいは2種類以上を組み合わせて使用することもできる。これらの溶媒使用量は、全使用単量体100質量部に対して、通常200質量部以上2000質量部以下である。
 ブロック重合体を得る際に、用いる単量体が2種以上である場合には、ある1成分の連鎖だけが長くなるのを防止するために、ランダマイザー等を使用することができる。特に重合反応をアニオン重合により行う場合には、ルイス塩基化合物等をランダマイザーとして使用するのが好ましい。ルイス塩基化合物としては、例えば、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジフェニルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルフェニルエーテル等のエーテル化合物;テトラメチルエチレンジアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン等の第3級アミン化合物;カリウム-t-アミルオキシド、カリウム-t-ブチルオキシド等のアルカリ金属アルコキシド化合物;トリフェニルホスフィン等のホスフィン化合物;等が挙げられる。これらのルイス塩基化合物は、それぞれ単独で用いてもよいし、あるいは2種類以上を組み合わせて使用することもできる。
<<アミン変性反応>>
 上述のようにして得られたブロック重合体のリビング末端に対して、アミンを有する変性剤、又はアミンを公知の方法により保護した変性剤を付加反応させることにより、アミン変性反応を行うことができる。これにより、アミンを少なくとも1つ有する原子団が少なくとも1個結合してなる芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体(以下、「前駆体」ということがある。)を得ることができる。アミンを有する変性剤としては、テトラグリシジル-1,3-ビスアミノメチルシクロヘキサン、N,N-ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。
 また、前駆体を得る際に、ブロック重合体に有機リチウム化合物等の有機アルカリ金属化合物を反応(メタレーション反応)させ、ブロック重合体に有機アルカリ金属が付加した重合体に、アミンを有する変性剤を付加反応させてもよい。
<<水素化反応>>
 次に、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物は、上述のようにして得られた前駆体を、水素化することによって得られる。水素化は、水素化触媒の存在下で行うことができる。水素化触媒としては、ニッケル、コバルト、鉄、チタン、ロジウム、パラジウム、白金、ルテニウム、レニウム等から選ばれる少なくとも1種の金属を含む触媒が挙げられ、重合体鎖の切断を防止し、低温・低圧で水素化可能であることから、ニッケルを含む触媒を用いることが好ましい。水素化触媒は、不均一系触媒、均一系触媒のいずれも使用可能である。また、水素化反応は有機溶媒中で行うのが好ましい。
 不均一系触媒は、金属又は金属化合物のままで、あるいは、適当な担体に担持して用いることができる。担体としては、例えば、活性炭、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、チタニア、マグネシア、ジルコニア、ケイソウ土、炭化珪素、フッ化カルシウム等が挙げられる。触媒の担持量は、通常0.1質量%以上60質量%以下、好ましくは1質量%以上50質量%以下の範囲である。担持型触媒としては、例えば、比表面積が100m/g以上500m/g以下であり、平均細孔径が100Å以上1000Å以下、好ましくは200Å以上500Å以下であるものが好ましい。上記の比表面積の値は窒素吸着量を測定し、BET式を用いて算出した値であり、平均細孔径の値は水銀圧入法により測定した値である。
 均一系触媒としては、例えば、ニッケル、コバルト、チタン又は鉄化合物と有機金属化合物(例えば、有機アルミニウム化合物、有機リチウム化合物)とを組み合わせた触媒;ロジウム、パラジウム、白金、ルテニウム、レニウム、鉄、ニッケル等の遷移金属錯体触媒等を用いることができる。ニッケル、コバルト、チタン又は鉄化合物としては、例えば、これらの金属のアセチルアセトナト化合物、カルボン酸塩、シクロペンタジエニル化合物等が用いられる。有機アルミニウム化合物としては、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム等のアルキルアルミニウム;ジエチルアルミニウムクロリド、エチルアルミニウムジクロリド等のハロゲン化アルミニウム;ジイソブチルアルミニウムハイドライド等の水素化アルキルアルミニウム等が挙げられる。有機リチウム化合物としては、リチウムボロンハイドライド等が挙げられる。
 遷移金属錯体触媒としては、例えば、ジヒドリド-テトラキス(トリフェニルホスフィン)ルテニウム、ジヒドリド-テトラキス(トリフェニルホスフィン)鉄、ビス(シクロオクタジエン)ニッケル、ビス(シクロペンタジエニル)ニッケル等の遷移金属錯体が挙げられる。
 これらの水素化触媒は、それぞれ単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。水素化触媒の使用量は、重合体100質量部に対して、通常0.01質量部以上100質量部以下、好ましくは0.05質量部以上50質量部以下、より好ましくは0.1質量部以上30質量部以下である。
 水素化反応温度は、通常0℃以上250℃以下であり、好ましくは50℃以上200℃以下、より好ましくは80℃以上180℃以下である。上記温度範囲であるときに水素化率が高くなり、分子切断も減少する。また水素圧力は、ゲージ圧で、通常0.1MPa以上30MPa以下、好ましくは1MPa以上20MPa以下、より好ましくは2MPa以上10MPa以下であると、水素化率が高くなり、分子鎖切断も減少し、操作性にも優れる。水素化反応の水素化率は、1H-NMRによる測定において、主鎖及び側鎖の炭素-炭素不飽和結合の水素化率が、好ましくは90%以上、より好ましくは93%以上、更に好ましくは95%以上となるようにする。
 なお、ブロック重合体の水素添加物の主鎖及び側鎖の炭素-炭素不飽和結合の水素化率は、水素化反応前後にH-NMRスペクトルを測定し、水素化反応前後での主鎖及び側鎖部分の炭素-炭素不飽和結合に対応するシグナルの積分値の減少量を求めることにより、算出することができる。
 そして、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物は、水素化触媒及び/又は重合触媒を、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物を含む反応溶液から例えば濾過、遠心分離等の方法により除去した後、反応溶液から得られる。
 なお、上記ではアミン変性反応を行った後、水素化反応を行う構成として説明したが、芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体に対して水素化反応を行った後に、アミン変性反応を行ってもよい。具体的には、例えば、水素化反応により得た芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物をメタレーション反応させた後、アミンを有する変性剤を反応させることにより、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物を得てもよい。
 (B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物の具体例としては、アミン変性されたスチレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合体(SBS)の水素添加物、すなわち、アミン変性されたスチレン-エチレン-ブチレン-スチレンブロック共重合体(SEBS);アミン変性されたスチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体(SIS)の水素添加物、すなわち、アミン変性されたスチレン-エチレン-プロピレン-スチレンブロック共重合体(SEPS)等が挙げられる。中でも、金属容器及び樹脂製ガスケットの双方に対する密着力を向上させる観点からは、アミン変性されたスチレン-エチレン-ブチレン-スチレンブロック共重合体(SEBS)が好ましい。
 なお、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物は市販されており、その具体例としては、旭化成ケミカルズ株式会社製タフテック(登録商標)MP10等が挙げられる。
 そして、上述した全重合体成分中、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物が占める割合は、10質量%以上50質量%以下であることを必要とし、30質量%以下であることが好ましく、20質量%以下であることがより好ましい。(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素化物の割合が上記範囲内であれば、金属容器及び樹脂製ガスケットの双方に対して優れた密着力を発揮し得るとともに、アルカリ電池の長寿命化を実現し得るシール剤を得ることができる。そして、全重合体成分中、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物が占める割合が30質量%以下であれば、シール剤中に(A)非変性のジエン系非ブロック重合体を海とし、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物を島とする海島構造を確実に形成することにより、シール剤の柔軟性を良好にすることができる。
 また、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物の含有量に対する(A)非変性のジエン系非ブロック重合体の含有量の比[(A)非変性のジエン系非ブロック重合体の含有量/(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物の含有量]は、質量基準で、1/7以上6以下であることが好ましい。(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物の含有量に対する(A)非変性のジエン系ブロック重合体の含有量の比が上記範囲内であれば、樹脂製ガスケットに対する密着力と、柔軟性とをより一層向上させることができる。
<(C)非変性のジブロック重合体>
 本発明のシール剤において、(C)非変性のジブロック重合体は、上述した(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物を均一に分散するために用いられる。本発明によれば、(C)非変性のジブロック重合体を用いることで、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエン重合体の水素添加物を小さなドメインとして均一に分散することができる。これにより、本発明のシール剤は、金属容器及び樹脂製ガスケット、特に、アルカリ電池に用いられる金属容器及び樹脂製ガスケットの双方に対し、優れた密着力を発揮することができる。
 ここで、(C)非変性のジブロック重合体としては、特に限定されることなく、ブロック数が2つの任意の非変性ブロック重合体を用いることができる。中でも、シール剤を溶媒に溶解させて得られるシール剤組成物を塗布及び乾燥させて薄膜とした際に、大きなドメインの発生を抑制する観点からは、(C)非変性のジブロック重合体は、スチレンブロックを有することが好ましい。具体的には、(C)非変性のジブロック重合体としては、スチレン-ブタジエンブロック重合体、水添スチレン-ブタジエンブロック重合体、スチレン-イソプレンブロック重合体、水添スチレン-イソプレンブロック重合体等のスチレン系ブロック重合体を用いることが好ましい。なお、上述した水添スチレン-ブタジエンブロック重合体及び水添スチレン-イソプレンブロック重合体は、分子内二重結合が部分水添されたものであってもよいし、完全水添されたものであってよい。
 また、(C)非変性のジブロック重合体は、酸性基等の極性基を含まないことが好ましい。
 なお、(C)非変性のジブロック重合体は、後述する非変性のトリブロック重合体との混合物の状態で、例えば、クレイトン重合体社製「クレイトンG1657」、日本ゼオン社製「クインタック3520」等として市販されている。
 そして、上述した全重合体成分中、(C)非変性のジブロック重合体が占める割合は、5質量%以上20質量%以下であることが好ましい。シール剤に含まれている全重合体成分中に占める、(C)非変性のジブロック重合体の割合が上記範囲内であれば、金属容器及び樹脂製ガスケットの双方に対する密着力をより一層向上させることができる。
<(D)無機フィラー>
 本発明のシール剤が任意に含み得る(D)無機フィラーとしては、特に限定されることなく、例えば、カーボンブラック、グラファイト等を用いることができる。ここで、カーボンブラックの具体例としては、ファーネスブラック;チャンネルブラック等が挙げられる。また、グラファイトの具体例としては、鱗片状の天然黒鉛、人造黒鉛等が挙げられる。
 これらの(D)無機フィラーは、単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
 そして、シール剤を金属容器と樹脂製ガスケットとの間に配設する際に、シール剤層の塗りムラを視認しやすくする観点から、シール剤は、上述した全重合体成分の固形分100質量部に対して、(D)無機フィラーを0.1質量部以上10質量部以下含むことが好ましい。
<(E)ブロック数が3以上の非変性のマルチブロック重合体>
 本発明のシール剤が任意に含み得る(E)ブロック数が3以上の非変性のマルチブロック重合体としては、特に限定されないが、非変性のトリブロック重合体が好ましい。なお、(E)ブロック数が3以上の非変性のマルチブロック重合体は、酸性基等の極性基を含まないことが好ましい。
 ここで、(E)ブロック数が3以上の非変性のマルチブロック重合体としては、カップリング剤を用いて上述した(C)非変性のジブロック重合体をカップリングさせてなるトリブロック重合体や、上述した(C)非変性のジブロック重合体に任意のブロックを1つ付加してなるトリブロック重合体が挙げられる。より具体的には、非変性のトリブロック重合体としては、スチレン-ブタジエン-スチレンブロック重合体、水添スチレン-ブタジエン-スチレンブロック重合体、スチレン-エチレン-ブチレン-スチレンブロック重合体、スチレン-イソプレン-スチレンブロック重合体、水添スチレン-イソプレン-スチレンブロック重合体、スチレン-エチレン-プロピレン-スチレンブロック重合体等のスチレン系トリブロック重合体が挙げられる。
<(F)その他の重合体>
 本発明のシール剤が任意に含み得る(F)その他の重合体としては、特に限定されることなく、例えば、ジエン系単量体単位を含有しない単独重合体又はランダム共重合体(例えば、ブチルゴム、エチレン-プロピレン-ジエン共重合体ゴム、ポリブテン等)が挙げられる。
<(G)添加剤>
 本発明のシール剤に任意に含み得る(G)添加剤としては、特に限定されることなく、例えば、樹脂工業分野で通常使用される安定剤、紫外線吸収剤等の各種添加剤を配合し得る。
 安定剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤等が挙げられる。これらの中でも、フェノール系酸化防止剤が好ましく、アルキル置換フェノール系酸化防止剤がより好ましい。
 これらの安定剤は、単独で、又は、2種以上を組み合わせて用いることができる。
 紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾエート系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、アクリレート系紫外線吸収剤、金属錯体系紫外線吸収剤、サリチル酸エステル等の有機物、又は微粒子状の酸化亜鉛、酸化セリウム、酸化チタン等の無機物を用いることができる。
 なお、(G)添加剤の配合量は、特に限定されず、使用目的に応じて適宜選択すればよいが、一般的には5質量%以下とすることが好ましい。
(アルカリ電池用シール剤組成物)
 本発明のアルカリ電池用シール剤組成物は、上述したアルカリ電池用シール剤と、溶媒とを含むものである。すなわち、本発明のアルカリ電池用シール剤組成物は、(A)非変性のジエン系非ブロック重合体と、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物と、(C)非変性のジブロック重合体と、溶媒とを含み、任意に、(D)無機フィラー、(E)ブロック数が3以上の非変性のマルチブロック重合体、(F)その他の重合体、及び、(G)添加剤からなる群から選択される少なくとも1種を更に含み得る。
<アルカリ電池用シール剤>
 アルカリ電池用シール剤としては、上述した本発明のアルカリ電池用シール剤を用いることができる。なお、アルカリ電池用シール剤として配合される成分[(A)非変性のジエン系非ブロック重合体、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物、(C)非変性のジブロック重合体、(D)無機フィラー、(E)ブロック数が3以上の非変性のマルチブロック重合体、(F)その他の重合体、(G)添加剤]は、上述した通りであるので、ここでは説明を省略する。
<溶媒>
 シール剤組成物に用いられる溶媒は、常温又は加温下でシール剤中の重合体成分を溶解し得る溶媒であり、特定の溶媒に限定されない。溶媒の具体例としては、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素化合物;n-ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ノナン、デカン、デカリン、テトラリン、ドデカン等の飽和脂肪族及び脂環式炭化水素化合物;ガソリン、工業用ガソリン等の炭化水素混合物;等の有機溶媒が挙げられる。中でも、キシレン及びトルエンが好ましく、キシレンがより好ましい。
<シール剤組成物の調製方法>
 本発明のアルカリ電池用シール剤組成物は、(A)非変性のジエン系非ブロック重合体、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物、(C)非変性のジブロック重合体、及び溶媒と、任意成分としての(D)無機フィラー、(E)ブロック数が3以上の非変性のマルチブロック重合体、(F)その他の重合体、及び(G)添加剤とを、任意の方法及び順番で混合して調製することができる。混合方法としては、特に限定されることなく、シール剤組成物の調製に用いられている既知の混合方法を用いることができる。
(アルカリ電池)
 本発明のシール剤及びシール剤組成物は、電解液としてアルカリ水溶液を用いたアルカリ電池に用いることができる。アルカリ電池としては、酸化銀電池、アルカリマンガン乾電池等のアルカリ一次電池、及び、ニッケル・カドミウム蓄電池、ニッケル・水素蓄電池、ニッケル・亜鉛蓄電池等のアルカリ二次電池等が挙げられる。中でもアルカリ電池は、アルカリ一次電池であることが好ましく、酸化銀電池であることがより好ましい。
 なお、アルカリ電池の形状は特に限定されず、例えば、ボタン形、コイン形、円筒形等の任意の形状とすることができる。
 具体的には、本発明のシール剤又はシール剤組成物を用いたアルカリ電池としては、開口部を有し、且つ、発電要素を収納した金属容器と、シール剤を介して容器の開口部に装着された樹脂製ガスケット、あるいは、容器の開口部に装着された金属製の封口体にシール剤を介して取り付けられた樹脂製ガスケットとを備え、シール剤が本発明のシール剤又はシール剤組成物を用いて形成したシール剤からなる層(シール剤層)であるアルカリ電池が挙げられる。
 ここで、発電要素としては、特に限定されることなく、例えば、電解液、正極及び負極、並びに、セパレーター等が挙げられる。
 また、金属容器としては、特に限定されることなく、例えば、内面が銅製の容器等が挙げられる。
 さらに、樹脂製ガスケットとしては、特に限定されることなく、例えば、ナイロン66製のガスケット等が挙げられる。
 なお、本発明のシール剤又はシール剤組成物を用いて形成したシール剤層によれば、内面が銅製の容器とナイロン66製のガスケットとを用いた場合であっても、両者を良好に密着し、開口部を良好に密閉することができる。
 また、発電要素を収納した金属容器の開口部に装着された樹脂製ガスケットと金属容器との間、及び/又は、樹脂製ガスケットと金属製の封口体との間へのシール剤層の形成は、例えば次の手順により行うことができる。まず、所定量のシール剤組成物を、容器の表面及び/又はガスケットの表面に、エアー駆動の定量ディスペンサー、ローラーポンプ、ギアポンプ等の定量ポンプで送液し塗布する。塗布後、シール剤組成物が片寄らないよう水平に維持した状態で自然乾燥を行い、溶媒を除去し薄層を形成する。
 なお、シール剤組成物の塗布は、定量ポンプを用いる方法に限定されることはなく、少量であれば刷毛を用いて人手で行うことも可能である。また、乾燥に際しては、自然乾燥に替えて、加熱装置を用いた強制乾燥を行ってもよく、この場合には短時間での乾燥が可能となり工業的により適した工程とすることができる。
 加熱装置を用いる場合には、通常、30~150℃程度で5~180分間程度乾燥して溶媒を除去する。シール剤層中の溶媒の残留濃度は、上記溶媒の乾燥除去により、5質量%以下とすることが好ましく、2質量%以下とすることがより好ましく、1質量%以下とすることが更に好ましく、0.5質量%以下とすることが特に好ましい。溶媒の乾燥温度が溶媒の沸点以上、又は沸点近傍であると、発泡が起こり、表面に凹凸が生じ得るので、乾燥温度は溶媒の特性に応じて決定することが好ましい。乾燥温度を溶媒の沸点より低い温度、好ましくは溶媒の沸点より5℃以上、より好ましくは10℃以上低い温度を目安として決定する。通常、溶媒の沸点を考慮して、シール剤組成物を30~150℃の範囲で乾燥する。
 上述の方法で形成されるシール剤層の厚さは、容器とガスケットの大きさにより任意に選択すれば良く、通常0.1μm以上1000μm以下である。シール剤層の厚さが上記上限値以下であることにより、シール剤層を容易に形成することができる。また、シール剤層の厚さが上記下限値以上であることにより、開口部を良好に密閉することができる。
 以下に、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、本実施例における部及び%は、特記しない限り質量基準である。
 実施例及び比較例において、塗布性、剥離強度、耐電解液性、柔軟性は、以下のように測定又は評価した。
 また、実施例及び比較例で用いたポリブタジエン(BR1)、ポリブタジエン(BR2)、スチレン-イソプレンブロック重合体、スチレン-イソプレン-スチレンブロック重合体の調製方法を重合例1~4に示す。
<塗布性>
 実施例及び比較例において得られたシール剤組成物を基材(厚さ3mmのナイロン66板、厚さ0.2mmのSUS板、厚さ0.2mmの銅板)に、ギャップ25μmのドクターブレードでキャストし、50℃で20分間加熱乾燥させて、基材上にフィルム(シール剤層)を形成した。
 形成したフィルムを目視にて観察し、フィルム全体が黒色に着色されている場合には塗布性が「良好」とし、フィルムが部分的に透明になっている場合には塗布性が「不良」として評価した。ここで、フィルム全体が黒色に着色されている場合には、フィルムは見かけ上の均一性を有しており、シール剤組成物が基材に対して優れた塗布性を有することを示す。
<剥離強度>
 実施例及び比較例において得られたシール剤組成物を基材(厚さ3mmのナイロン66板、厚さ0.2mmのSUS板、厚さ0.2mmの銅板)に、ギャップ250μmのドクターブレードでキャストし、60℃で20分間加熱乾燥させて基材上にフィルム(シール剤層)を形成し、試験片を得た。
 次に、試験片の剥離強度を90°剥離法により測定した。具体的には、幅18mmの粘着剤付きのテープを試験片に貼り合せて、引っ張り試験器を用いて剥離強度を測定した。剥離強度が大きいほど、基材に対する密着力に優れていることを示す。
<耐電解液性>
 実施例及び比較例において得られたシール剤組成物を基材(厚さ3mmのナイロン66板、厚さ0.2mmのSUS板、厚さ0.2mmの銅板)に、ギャップ250μmのドクターブレードでキャストし、60℃で20分間加熱乾燥させて基材上にフィルムを形成し、試験片を得た。
 次に、試験片を電解液(30wt% KOH水溶液)に浸漬(80℃、100時間)し、取り出した試験片の表面に付着した液滴を除去した。それから、試験片の剥離強度を90°剥離法により測定した。具体的には、上述の<剥離強度>と同様の方法で剥離強度を測定した。剥離強度が大きいほど、耐電解液性に優れ、アルカリ二次電池の寿命の向上に寄与し得る。
<柔軟性>
 実施例及び比較例で得られたシール剤組成物を厚さ11μmのアルミ箔にギャップ250μmのドクターブレードでキャストし、80℃で20分間加熱乾燥させて、アルミ箔上にフィルムを形成し、試験片を得た。
 得られた試験片について、低温折り曲げ試験を行った。具体的には、試験片のフィルムが形成された面を外側にして-30℃において折り曲げ、折り曲げた部分を目視にて観察した。折り曲げた部分についてひび割れ、剥離等が観察されなかった場合には柔軟性は「良好」、ひび割れ、剥離等が観察された場合には柔軟性は「不良」と評価した。
<(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物の含有量に対する(A)非変性のジエン系非ブロック重合体の含有量の比>
 シール剤組成物の調製に用いた(A)非変性のジエン系非ブロック重合体の量と、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物の量から、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物の含有量に対する(A)非変性のジエン系非ブロック重合体の含有量の比[(A)非変性のジエン系非ブロック重合体の含有量/(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物の含有量]を算出した。なお、表1には、小数点第2位を四捨五入した比を示す。
<重合例1:ポリブタジエン(BR1)の調製>
 10リットルの撹機付きオートクレーブにトルエン5000g、1,3-ブタジエン810gを加え、十分撹拌した後、ジエチルアルミニウムクロライド0.27mol、塩化クロム・ピリジン錯体0.6mmolを加え、60℃で3時間撹拌しながら重合した。その後、メタノール100mLを加えて重合を停止した。重合停止後、室温まで冷却した後、重合液を取り出した。得られた重合液を水蒸気凝固した後、60℃で48時間真空乾燥して、固体状のポリブタジエン(BR1)780gを得た。
 得られたポリブタジエン(BR1)の重量平均分子量(Mw)は、テトラヒドロフラン(THF)を溶媒としたゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)を用いて測定した結果、ポリスチレン換算で390,000であった。
<重合例2:ポリブタジエン(BR2)の調製>
 10リットルの撹拌機付きオートクレーブにトルエン5000g、1,3-ブタジエン810gを加え、十分撹拌した後、ジエチルアルミニウムクロライド0.20mol、塩化クロム・ピリジン錯体0.6mmolを加え、60℃で3時間撹拌しながら重合した。その後、メタノール100mlを加えて重合を停止した。重合停止後、室温まで冷却した後、重合液を取り出した。得られた重合液を水蒸気凝固した後、60℃で48時間真空乾燥して、固体状のポリブタジエン(BR2)760gを得た。
 得られたポリブタジエン(BR2)の重量平均分子量(Mw)は、THFを溶媒としたGPCを用いて測定した結果、ポリスチレン換算で520,000であった。
<重合例3:スチレン-イソプレンブロック重合体の調製>
 10リットルの撹拌機付きオートクレーブにシクロヘキサン5000gを仕込み、65℃に加温した後、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン0.13g、n-ブチルリチウム1.8gを添加した。さらに、スチレン300gを含むシクロヘキサン溶液2000gを加え、撹拌しながら重合を開始させた。スチレンの重合転化率が95%を超えた時点で、イソプレン1650gを含むシクロヘキサン溶液2000gを添加し、60℃でさらに3時間撹拌しながら重合した。その後、メタノール100mlを加えて重合を停止した。得られた重合液を加熱し溶媒を除去してスチレン-イソプレンブロック重合体(以下、「SIブロック重合体」という。)を得た。
 得られたSIブロック重合体のMwは、THFを溶媒としたGPCを用いて測定した結果、ポリスチレン換算で82,000であった。
<重合例4:スチレン-イソプレン-スチレンブロック重合体の調製>
 10リットルの撹拌機付きオートクレーブにシクロヘキサン5000gを仕込み、65℃に加温した後、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン0.13g、n-ブチルリチウム1.8gを添加した。さらに、スチレン150gを含むシクロヘキサン溶液1000gを加え、撹拌しながら重合を開始させた。スチレンの重合転化率が95%を超えた時点で、イソプレン1650gを含むシクロヘキサン溶液2000gを添加し、60℃でさらに3時間撹拌しながら重合した。次いで、スチレン150gを含むシクロヘキサン溶液1000gを加え、重合を3時間継続した。その後、メタノール100mlを加えて重合を停止した。得られた重合液を加熱し溶媒を除去してスチレン-イソプレン-スチレンブロック重合体(以下、「SISブロック重合体」という。)を得た。
 得られたSISブロック重合体のMwは、THFを溶媒としたGPCを用いて測定した結果、ポリスチレン換算で85,000であった。
(実施例1)
 (A)非変性のジエン系非ブロック重合体として、重合例1で得られたポリブタジエン(BR1)を60部と、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物として、アミン変性されたスチレン-エチレン-ブチレン-スチレンブロック共重合体[タフテック(登録商標)MP10、旭化成ケミカルズ社製(以下、「アミン変性されたSEBS」という。)]を20部と、(C)非変性のジブロック重合体として、重合例3で得られたSIブロック重合体を20部と、(D)無機フィラーとしてカーボンブラック(一次粒径10nmのファーネスブラック)を5部と、溶媒としてのキシレンとを撹拌翼付きフラスコで50℃に加温しながら混合分散し、固形分濃度10.5%の均一な溶液(シール剤組成物)を得た。
 そして、各種評価を行った。結果を表1に示す。
(実施例2)
 (A)非変性のジエン系非ブロック重合体として、重合例1で得られたポリブタジエン(BR1)に替えて重合例2で得られたポリブタジエン(BR2)60部を使用し、(C)非変性のジブロック重合体としてのSIブロック重合体の配合量を15部に変更し、さらに(E)ブロック数が3以上の非変性のマルチブロック重合体として、重合例4で得られたSISブロック重合体を5部配合した以外は実施例1と同様にしてシール剤組成物を調製した。
 そして、実施例1と同様にして各種評価を行った。結果を表1に示す。
(実施例3)
 (A)非変性のジエン系非ブロック重合体としてのポリブタジエン(BR1)の配合量を75部に変更し、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物としてのアミン変性されたSEBSの配合量を15部に変更し、(C)非変性のジブロック重合体としてのSIブロック重合体の配合量を10部に変更した以外は実施例1と同様にしてシール剤組成物を調製した。
 そして、実施例1と同様にして各種評価を行った。結果を表1に示す。
(実施例4)
 (A)非変性のジエン系非ブロック重合体としてのポリブタジエン(BR1)の配合量を50部に変更し、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物としてのアミン変性されたSEBSの配合量を30部に変更し、(C)非変性のジブロック重合体としてのSIブロック重合体の配合量を10部に変更し、さらに(E)ブロック数が3以上の非変性のマルチブロック重合体としてのSISブロック重合体を10部配合した以外は実施例1と同様にしてシール剤組成物を調製した。
 そして、実施例1と同様にして各種評価を行った。結果を表1に示す。
(実施例5)
 (A)非変性のジエン系非ブロック重合体としてのポリブタジエン(BR1)の配合量を40部に変更し、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物としてのアミン変性されたSEBSの配合量を40部に変更した以外は実施例1と同様にしてシール剤組成物を調製した。
 そして、実施例1と同様にして各種評価を行った。結果を表1に示す。
(比較例1)
 (A)非変性のジエン系非ブロック重合体としてのポリブタジエン(BR1)の配合量を90部に変更し、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物としてのアミン変性されたSEBSの配合量を5部に変更し、(C)非変性のジブロック重合体としてのSIブロック重合体の配合量を5部に変更した以外は実施例1と同様にしてシール剤組成物を調製した。
 そして、実施例1と同様にして各種評価を行った。結果を表1に示す。
(比較例2)
 (A)非変性のジエン系非ブロック重合体としてのポリブタジエン(BR1)の配合量を100部に変更し、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物としてのアミン変性されたSEBS、及び、(C)非変性のジブロック重合体としてのSIブロック重合体を使用しなかった以外は実施例1と同様にしてシール剤組成物を調製した。
 そして、実施例1と同様にして各種評価を行った。結果を表1に示す。
(比較例3)
 (A)非変性のジエン系非ブロック重合体としてのポリブタジエン(BR1)の配合量を10部に変更し、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物としてのアミン変性されたSEBSの配合量を80部に変更し、(C)非変性のジブロック重合体としてのSIブロック重合体の配合量を10部に変更した以外は実施例1と同様にしてシール剤組成物を調製した。
 そして、実施例1と同様にして各種評価を行った。結果を表1に示す。
(比較例4)
 (C)非変性のジブロック重合体としてのSIブロック重合体を使用せず、(E)ブロック数が3以上の非変性のマルチブロック重合体としてSISブロック重合体を20部配合した以外は実施例1と同様にしてシール剤組成物を調製した。
 そして、実施例1と同様にして各種評価を行った。結果を表1に示す。
(比較例5)
 (B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体水素化物としてのアミン変性されたSEBSを使用せず、(E)ブロック数が3以上の非変性のマルチブロック重合体としてのSISブロック重合体を20部配合した以外は実施例1と同様にしてシール剤組成物を調製した。
 そして、実施例1と同様にして各種評価を行った。結果を表1に示す。
(比較例6)
 (A)非変性のジエン系非ブロック重合体としてのポリブタジエン(BR1)の配合量を50部に変更し、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物としてのアミン変性されたSEBSを使用せず、(C)非変性のジブロック重合体としてのSIブロック重合体の配合量を50部に変更した以外は実施例1と同様にしてシール剤組成物を調製した。
 そして、実施例1と同様にして各種評価を行った。結果を表1に示す。
(比較例7)
 (A)非変性のジエン系非ブロック重合体としてのポリブタジエン(BR1)の配合量を50部に変更し、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物としてのアミン変性されたSEBS、及び、(C)非変性のジブロック重合体としてのSIブロック重合体を使用せず、(F)その他の重合体としてスチレン-エチレン-ブチレン-スチレンブロック共重合体の水素添加物(SEBS)を50部配合した以外は実施例1と同様にしてシール剤組成物を調製した。
 そして、実施例1と同様にして各種評価を行った。結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1より、(A)非変性のジエン系非ブロック重合体と、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物と、(C)非変性のジブロック重合体とを含み、かつ、シール剤に含まれている全重合体成分中に占める(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物の割合が10質量%以上50質量%以下であるシール剤(実施例1~5)は、銅及びナイロン66の双方に対する密着力、及び、柔軟性に優れており、かつ、耐電解液性に優れることから、アルカリ二次電池の寿命を向上させ得ることがわかる。
 また、表1より、シール剤の全重合体成分を占める(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物としての割合が5質量%であるシール剤(比較例1)、80質量%であるシール剤(比較例3)、及び、重合体成分として(A)非変性のジエン系非ブロック重合体のみを含むシール剤(比較例2)は、銅及びナイロン66の双方に対する密着力に劣ることがわかる。
 さらに、(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物、又は、(C)非変性のジブロック重合体の少なくともいずれかを含まないシール剤(比較例4~7)は、銅及びナイロン66の双方に対する密着力に劣るとともに、銅又はナイロン66に対するシール剤組成物の塗布性に劣ることが分かる。
 本発明によれば、金属容器及び樹脂製ガスケットの双方に対して優れた密着力を発揮し得るとともに、アルカリ電池の長寿命化を実現し得るシール剤を提供することができる。
 また、本発明によれば、金属容器と樹脂製ガスケットとを良好に密着し得るシール剤層を容易に形成することが可能なアルカリ電池用シール剤組成物を提供することができる。

Claims (10)

  1.  重合体成分として、少なくとも
     (A)非変性のジエン系非ブロック重合体と、
     (B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物と、
     (C)非変性のジブロック重合体と、
    を含み、
     全重合体成分中、
     前記(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物の割合が10質量%以上50質量%以下である、
    アルカリ電池用シール剤。
  2.  前記(A)非変性のジエン系非ブロック重合体がポリブタジエンである、請求項1に記載のアルカリ電池用シール剤。
  3.  前記(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物が、アミン変性されたスチレン-エチレン-ブチレン-スチレンブロック共重合体である、請求項1又は2に記載のアルカリ電池用シール剤。
  4.  前記(C)非変性のジブロック重合体がスチレンブロックを有する、請求項1~3のいずれか1項に記載のアルカリ電池用シール剤。
  5.  前記全重合体成分中、前記(A)非変性のジエン系非ブロック重合体の割合が40質量%以上80質量%以下である、請求項1~4のいずれか1項に記載のアルカリ電池用シール剤。
  6.  前記全重合体成分中、前記(C)非変性のジブロック重合体の割合が5質量%以上20質量%以下である、請求項1~5のいずれか1項に記載のアルカリ電池用シール剤。
  7.  前記全重合体成分の固形分100質量部に対して(D)無機フィラーを0.1質量部以上10質量部以下含む、請求項1~6のいずれか1項に記載のアルカリ電池用シール剤。
  8.  (E)ブロック数が3以上の非変性のマルチブロック重合体を含む、請求項1~7のいずれか1項に記載のアルカリ電池用シール剤。
  9.  前記(B)アミン変性された芳香族ビニル-共役ジエンブロック重合体の水素添加物の含有量に対する前記(A)非変性のジエン系非ブロック重合体の含有量の比が質量基準で、1/7以上6以下である、請求項1~8のいずれか1項に記載のアルカリ電池用シール剤。
  10.  請求項1~9のいずれか1項に記載のアルカリ電池用シール剤と、溶媒とを含む、アルカリ電池用シール剤組成物。
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JPH1140118A (ja) * 1997-07-18 1999-02-12 Nippon Zeon Co Ltd アルカリ二次電池用シール剤、およびそれを用いたアルカリ二次電池
WO2017119485A1 (ja) * 2016-01-08 2017-07-13 日本ゼオン株式会社 非水系電解液を用いた電気化学デバイス用のシール剤および電気化学デバイス用シール剤組成物

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