(57)【要約】  本発明は、少なくともポリアミド６６とポリアミド６１０と、任意選択により充填剤及び／又は添加剤とを含有するポリアミド組成物から製造される、アルカリ電池のためのパッキングシールに関する。前記パッキングシールは、標準「ＡＡＡ」（ＬＲ０３）及び「ＡＡ」（ＬＲ６）電池に特に適している。【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともポリアミド６６とポリアミド６１０と、随意に充填剤及び／又は添加剤とを含むポリアミド組成物から製造された、アルカリ電池のためのパッキングシール。
【請求項２】
前記組成物が、前記組成物の全重量に対して３０％〜７０重量％のポリアミド６６を含むことを特徴とする、請求項１に記載のパッキングシール。
【請求項３】
前記組成物が、該組成物の全重量に対して３０％〜７０重量％のポリアミド６１０を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載のパッキングシール。
【請求項４】
前記組成物が、潤滑剤、難燃剤、可塑剤、成核剤、耐衝撃性改良剤、強化充填剤又はパッキング充填剤、触媒、光安定剤及び／又は熱安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、着色剤、つや消し剤及び成形助剤からなる群から選択された添加剤を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のパッキングシール。
【請求項５】
前記組成物が耐衝撃性強化剤を含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のパッキングシール。
【請求項６】
前記組成物が、該組成物の全重量に対して
３０％〜７０重量％のポリアミド６６と、
３０％〜７０重量％のポリアミド６１０と、
０．  １％〜４０重量％の耐衝撃性強化剤と
を含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のパッキングシール。
【請求項７】
電気発生要素と、請求項１〜６のいずれかに記載のパッキングシールとを含むアルカリ電池。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかに記載の組成物を成形することによってパッキングシールを製造するための方法。
【請求項９】
アルカリ電池からの水酸化カリウムの漏出を低減又は防止するための請求項１〜６のいずれかに記載の組成物の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくともポリアミド６６とポリアミド６１０と、随意に充填剤及び／又は添加剤とを含むポリアミド組成物から製造された、アルカリ電池のためのパッキングシールに関する。これらのパッキングシールは、標準「ＡＡＡ」（ＬＲ０３）及び「ＡＡ」（ＬＲ６）スティック型電池などのアルカリ電池に特に適する。
【背景技術】
【０００２】
アルカリ電池は、亜鉛（Ｚｎ）と二酸化マンガン（ＭnＯ2）との酸化還元反応によって作動する電池の一種であり、その名称は、陽極及び陰極と名づけられたその２つの電極が水酸化カリウム（ＫＯＨ）のアルカリ電解液中に浸漬されていることに由来する。
【０００３】
アルカリ電池は、円筒及びボタンの形態で製造される場合がある。円筒形電池は、カソード電流の集電体として機能する鋼管内に収容されている。この電池は、導電率を向上させるために炭素粉末が加えられた圧縮二酸化マンガンペーストの混合物からなる。このペーストは、管内に注入されたり、予備成形されたリングの形態で挿入されたりされる場合がある。カソードの中央の孔は、アノードの生成物とカソードの生成物とが混合されることのみならず、電池要素が短絡することを防ぐセパレーターで被覆される。アノードは、水酸化カリウムの電解液を含有するゲルへの亜鉛粉末の分散体からなる。標準スティックタイプの電池において、アノードは平らな端部に相当し、他方、カソードは突き出たスタッドを有する端部である。
【０００４】
アルカリ電池は、時間経過とともに、目及び皮膚に刺激を起こす苛性物質である水酸化カリウムの漏出を起こす傾向があり、それにより時間経過とともに電池の性能の低下につながる。そのため、ガスケットとしても知られるパッキングシールが存在し、それによって水酸化カリウムの漏出を遅らせる又は防ぐことができる。これらのパッキングシールは、米国特許出願公開第２００６／０２２２９３８号明細書に記載されているようにポリアミド６６を主成分とすることができる。また、これらのパッキングシールは、国際公開第２００９／０８７７９８号パンフレットに記載されているようにポリアミド６１２又はポリアミド６１０からなることができる。しかしながら、これらのポリアミド樹脂は水酸化カリウムを十分に保持することができず、水酸化カリウムに対する耐性もないと思われる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本出願人は、実に驚くべきことに、ポリアミド６６とポリアミド６１０との混合物によって全く申し分がなく、しかも特に水酸化カリウムに対する十分な耐薬品性を有するアルカリ電池のためのパッキングシールを製造することが可能になり、そのため漏出を実質的にかなり低減することができ、当該分野において通常に使用される他のポリアミド母材を使用した場合よりもずっと有効であることを見出した。
【０００６】
したがって、本発明の主な課題は、少なくともポリアミド６６とポリアミド６１０と、随意に充填剤及び／又は添加剤とを含むポリアミド組成物から製造されたアルカリ電池のためのパッキングシールである。また、本発明は、アルカリ電池からの水酸化カリウムの漏出を低減又は防止するためのこのような組成物の使用にも関する。
【０００７】
組成物は、好ましくは、組成物の全重量に対して３０％〜７０重量％のポリアミド６６と３０％〜７０重量％のポリアミド６１０とを含む。
【０００８】
ポリアミド６６及び６１０が文献に、特に、Ｍ．Ｉ．  Ｋｏｈａｎ著，ｔｈｅ  Ｎｙｌｏｎ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ、Ｈａｎｓｅｒ，１９９５年に詳しく説明されている。用語「ポリアミド６６」は特に、少なくとも８０質量％のヘキサメチレンアジパミド単位を含むポリアミドを意味する。用語「ポリアミド６１０」は、特に、少なくとも８０質量％のヘキサメチレンセバカミド単位を含むポリアミドを意味する。したがって、これらのポリアミドは、完全に（コ）ポリアミドであることができる。ポリアミド６６及び６１０は、一般に、特に押出によって高温でブレンドされる。
【０００９】
また、本発明の組成物は、ポリアミド組成物の製造のために通常に使用される添加剤を含むことができる。したがって、潤滑剤、難燃剤、可塑剤、成核剤、耐衝撃性改良剤、強化充填剤又はパッキング充填剤、触媒、光安定剤及び／又は熱安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、着色剤、つや消し剤、成形助剤又は他の従来の添加剤が挙げられる。
【００１０】
本発明の強化充填剤又はパッキング充填剤は、例えば、繊維充填剤及び／又は非繊維充填剤であることができる。
【００１１】
繊維充填剤としては、ガラス繊維、炭素繊維、自然繊維、アラミド繊維及びナノチューブ、特にカーボンナノチューブなどが挙げられる。自然繊維としては麻及びリンネルが挙げられる。非繊維充填剤としては、特に、任意の粒状又は層状充填剤及び／又は剥離性若しくは非剥離性ナノ充填剤、例えばアルミナ、カーボンブラック、アルミノシリケート粘土、モンモリロナイト、リン酸ジルコニウム、カオリン、炭酸カルシウム、珪藻土、黒鉛、マイカ、シリカ、二酸化チタン、ゼオライト、タルク、ウォラストナイト、重合体充填剤、例えばジメタクリレート粒子、ガラスビーズ又はガラス粉末が挙げられる。
【００１２】
本発明によれば、組成物が数種の強化充填剤を含むことも完全に可能である。好ましくは、最も広く使用される充填剤は、特に７〜１４μｍの直径を有する、短繊維型のガラス繊維であることができる。これらの充填剤は、繊維とポリアミド母材との機械的接着を確実にする表面サイズを有することができる。
【００１３】
強化充填剤又はパッキング充填剤の重量濃度は有利には、組成物の全重量に対して１重量％〜６０重量％、好ましくは１５重量％〜５０重量％である。
【００１４】
特に、ポリアミド組成物に耐衝撃性強化剤を添加することができる。この目的のために、弾性重合体が一般的に使用できる。レジリエンス改良剤は、一般に、約５００ＭＰａ未満の引張弾性率（ＡＳＴＭＤ−６３８）を有すると定義される。使用に適したエラストマーの例は、エチレン−アクリル酸エステル−マレイン酸無水物、エチレン−プロピレン−マレイン酸無水物、グラフトされたマレイン酸無水物を場合により有するエチレン−プロピレン−ジエン単量体（ＥＰＤＭ）である。
【００１５】
ポリアミド反応性官能基を含む耐衝撃性改良剤が特に好ましい。挙げることができる例には、エチレンとアクリル酸エステルとグリシジルメタクリレートとの三元共重合体、エチレンとブチルエステルアクリレートとの共重合体、エチレンとｎ−ブチルアクリレートとグリシジルメタクリレートとの共重合体、エチレンとマレイン酸無水物との共重合体、マレイン酸無水物でグラフトされたスチレン／マレイミド共重合体、マレイン酸無水物で変性されたスチレン／エチレン／ブチレン／スチレン共重合体、マレイン酸無水物でグラフトされたスチレン／アクリロニトリル共重合体、マレイン酸無水物でグラフトされたアクリロニトリル／ブタジエン／スチレン共重合体、及びそれらの水素化変種などが挙げられる。全組成物中のこれらの薬剤の重量比率は、特に０．１％〜４０％、好ましくは５％〜２０％である。
【００１６】
特に好ましい組成物は、組成物の全重量に対して、
−３０％〜７０重量％のポリアミド６６と、
−３０％〜７０重量％のポリアミド６１０と、
−０．１％〜４０重量％の耐衝撃性強化剤と
を含む組成物である。
【００１７】
これらの充填剤及び添加剤は、各々の充填剤又は添加剤に適した通常の手段によって、例えば重合の間にポリアミド組成物に添加し、又は溶融体に混合できる。
【００１８】
本発明の組成物は一般に、例えば一軸又は二軸押出器内で、溶融媒体中にポリアミド樹脂を維持するために十分な温度において、様々な成分を高温ブレンドすることによって、若しくは特に機械的混合機内で低温ブレンドすることによって得られる。一般に、得られた混合物は、細断されて粒体を形成する棒材の形態で押出される。配合物は、特に、プラスチック母材と高温又は低温ブレンドすることによって、プラスチック材料を製造するプロセスの任意の時点において添加できる。配合物と添加剤との添加は、これらの配合物を溶融プラスチック母材に高純度の形態で又は母材中の、例えばプラスチック母材中の濃縮混合物の形態で添加することによって実施できる。
【００１９】
組成物は、好ましくは、例えば粒体又は粉末の形態の成形組成物であり、特に成形又は射出成形方法によって、特に物品の製造のために役立つものである。本発明による組成物は、プラスチック材料を形成するための任意の方法、例えば成形方法、特に射出成形、回転成形、焼結又はキャスチング、若しくはブロー押出及びフィルム押出などの押出法、或いは代わりに紡糸法に使用できる。したがって、本発明は、本発明の組成物の形成によって成形又は押出された物品を製造するための方法に関するものでもある。
【００２０】
本発明のパッキングシールは、様々なタイプのアルカリ電池、特にボタン又は円筒形電池のために使用されてもよい。スティックタイプの標準電池「ＡＡＡ」（ＬＲ０３）、「ＡＡ」（ＬＲ６）、「Ｃ」（ＬＲ１４）、「ｓｕｂ−Ｃ」及び「Ｄ」が特に好ましい。電気電池の形式は、国際電気工学委員会（Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｑｕｅ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ）（ＣＥＩ）及び米国規格協会（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）（ＡＮＳＩ）によって標準化されている。これらの電池は再充電可能であってもよいし、再充電可能でなくてもよい。
【００２１】
また、本発明は、電気発生要素と本発明のパッキングシールとを含むアルカリ電池に関する。
【００２２】
また、本発明は、本発明の組成物を成形することによってパッキングシールを製造するための方法に関するものでもある。
【００２３】
本発明の原理の理解を容易にするために、本明細書では特定の用語を使用している。しかし、これら特定の用語の使用により本発明の範囲の限定が想定されるものではないことは明らかである。当業者の一般情報に基づいて、当業者は変更、改良及び仕上げを特に想定することができる。用語「及び／又は」は、「及び」、「又は」という意味と、この用語に関連する要素の他の可能な組合せの全てとを包含する。本発明の他の詳細又は利点は、以下の実施例を考慮に入れるといっそう明らかになり、例示としてのみ提供される。
【実施例】
【００２４】
実施例１及び２並びに比較例Ｃ１及びＣ２の組成物を以下の記載とおりに準備し、試験する。
使用した配合物は以下の通りである。
−Ａ−１：ロディア社が製造したポリアミド  ６６  Ｔｅｃｈｎｙｌ  ２６Ａ、２．６の相対粘度（２３℃において１重量％の硫酸を用いて測定）及び２６２℃の融点
−Ａ−２：ポリアミド６１０  ２．８の相対粘度（２３℃において１重量％の硫酸を用いて測定された）及び２１８℃の融点
−Ｂ：Ｋｅｕｍｈｏ  Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ（Ｋｏｒｅａ）によって商品名Ｋｅｐａ  １１５０として販売されている、マレイン酸無水物でグラフトされたエチレン−プロピレンエラストマー
−Ｃ：タルク（＃６００メッシュ）
−Ｄ：酸化防止剤と潤滑剤とを含む添加剤
【００２５】
組成物を、該配合物を二軸スクリュー押出機（内径３０ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３０）内で混合することによって製造する。押出機の温度分布は、２６０〜２８０℃である。押出量は、５０〜７０ｃｍＨｇの真空下で２５０〜３００ｒｐｍである。
【００２６】
得られた粒体を、乾燥後に、８０トンの圧縮力及び１８９．４４ｃｃの射出体積を有するＥｎｇｅｌ射出成形機内で成形する。シリンダー温度は２８０℃であり、型の温度は８０℃である。射出及び冷却サイクルは約１５秒である。実施される試験に従って様々な試験品を製造する。また、ＫＯＨの漏出試験のためにパッキングシールを製造し、ＬＲ６アルカリ電池と一緒に集成した。
【００２７】
組成物を試験し、結果を以下の表１に示す。
【００２８】
【表１】
2013527864.tif 000002
【００２９】
退色が３２のパッキングシールについて視認される。
【００３０】
７１℃で１０週間放置された、ＫＯＨ電解質４０％を含有する５０  ＬＲ６アルカリ電池において、ＫＯＨの漏出が観察される。各週の最後に、漏出が確認される電池の数を目視観察する。
【００３１】
このように、表１から、実施例１及び２の組成物は、先行技術の組成物よりもＫＯＨに対する耐薬品性が良好であることが分かる。
【国際調査報告】
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