DE10033578A1 - Conductive polymer composition based on graphite - Google Patents

Conductive polymer composition based on graphite

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Abstract

The invention relates to a conductive polymer composition comprising A) graphite and/or at least one graphite compound, B) at least one binding agent and C) at least one polyurethane dispersion resin, in addition to a multilayered electrode material containing one such polymer composition, and also a method for producing said electrode material and the use thereof.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine leitfähige Polymerzusammen­ setzung, die Graphit und/oder wenigstens eine Graphitverbindung, wenigstens ein Bindemittel und wenigstens ein Polyurethandisper­ gierharz umfasst, ein mehrschichtiges Elektrodenmaterial, welches eine derartige Polymerzusammensetzung umfasst, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung.The present invention relates to a conductive polymer tion, the graphite and / or at least one graphite compound, at least one binder and at least one polyurethane dispersant gierharz, a multilayer electrode material, which such a polymer composition comprises processes for the same Production and its use.

Graphit verfügt aufgrund seines schichtförmig aufgebauten Kristall­ gitters, bei dem die Kohlenstoffatome jeweils nur drei σ-Bindungen in einer Ebene sowie eine zusätzliche, nicht lokalisierte π-Bindung ausbilden, über anisotrope, elektrische Leitfähigkeit. Aufgrund dieser Schichtgitterstruktur ist Graphit weiterhin in der Lage, spezielle Formen von Einlagerungsverbindungen, sogenannten Zwi­ schengitter- oder Interkalationsverbindungen zu bilden. Dabei wer­ den Fremdatome oder -moleküle in einem stöchiometrischen oder nichtstöchiometrischen Verhältnis in die Räume zwischen den einzel­ nen Kohlenstoff-Ebenen aufgenommen. In den resultierenden laminaren Verbindungen bleiben die elektrischen Eigenschaften des Graphits im Allgemeinen erhalten und können zum Teil noch erheblich verbessert werden. Dabei können die Einlagerungsschichten durch eine unter­ schiedliche Anzahl von Kohlenstoff-Ebenen (sogenannten Stufen) von­ einander getrennt und die Besetzungsdichten der Interkalations­ schichten verschieden groß bzw. das Schichtengitter stark aufgewei­ tet sein. Dementsprechend ist eine große Anzahl zum Teil chemisch recht verschiedener Graphitverbindungen bekannt. Auch die natürli­ chen Graphite werden in einer Vielzahl verschiedener Feinheitsgrade angeboten. Zur Erzielung einer guten Leitfähigkeit werden dabei im Allgemeinen hochreine Graphite eingesetzt, die einer chemischen Be­ handlung unterworfen wurden, z. B. um aschebildende Bestandteile zu eliminieren. Graphite features due to its layered crystal lattice, where the carbon atoms are each only three σ bonds in one plane and an additional, non-localized π bond form, via anisotropic, electrical conductivity. by virtue of this layered lattice structure, graphite is still able to special forms of intercalation compounds, so-called Zwi to form grate or intercalation compounds. It who the foreign atoms or molecules in a stoichiometric or non-stoichiometric ratio in the spaces between the individual carbon levels. In the resulting laminar Connections remain in the electrical properties of graphite Generally obtained and can be significantly improved become. In this case, the storage layers by a sub different number of carbon levels (so-called levels) of separated and the occupation densities of the intercalations layers of different sizes or the layer grid strongly aufgewei be. Accordingly, a large number are partly chemical quite different graphite compounds known. Also the naturli Graphites are available in a variety of fineness levels offered. To achieve a good conductivity are in the Generally high-purity graphites used in a chemical Be were subjected to such action, eg B. to ash-forming components eliminate.  

Leitfähige Zusammensetzungen, die feinverteilten Graphit oder Gra­ phitverbindungen in einer Polymerkomponente dispergiert enthalten, sind bekannt. Zur Herstellung und Stabilisierung von leitfähigen Polymerzusammensetzungen mit dispergiertem Graphit sind auf den Graphit speziell angepasste Bindemittel, Dispergierharze und gege­ benenfalls weitere Hilfsstoffe erforderlich. Nachteilig an den be­ kannten Polymerzusammensetzungen ist, dass im Allgemeinen für jeden Graphittyp ein eigenes Bindemittelsystem bereitgestellt werden muss. Da die Hersteller dieser Graphite bzw. Graphitverbindungen im Allgemeinen nur die anwendungstechnischen Eigenschaften, wie Leit­ fähigkeit, Gleiteigenschaften und Härte angeben, nicht jedoch die chemische Oberflächenstruktur, sind für die Ermittlung einer für den jeweiligen Graphit optimalen Bindemittelzusammensetzung im All­ gemeinen umfangreiche Versuche erforderlich. Es besteht somit ein Bedarf an einem Bindemittelsystem zur Herstellung leitfähiger Poly­ merzusammensetzungen, welches universeller eingesetzt werden kann als die bekannten Zusammensetzungen.Conductive compositions containing finely divided graphite or Gra containing phite compounds dispersed in a polymer component, are known. For the production and stabilization of conductive Dispersed graphite polymer compositions are disclosed in U.S. Pat Graphite specially adapted binders, dispersing resins and gege if necessary, further excipients required. A disadvantage of the be Known polymer compositions that is generally for each Graphittyp be provided its own binder system got to. Since the manufacturers of these Graphite or graphite compounds in Generally only the performance characteristics, such as Leit ability, glide and hardness, but not the chemical surface structure, are for identifying a for the optimum graphite composition optimum binder composition in space extensive extensive tests required. There is thus one Need for a binder system for making conductive poly merzusammensetzungen, which can be used more universally as the known compositions.

Zur Dispergierung des Graphits in leitfähigen Polymerzusammenset­ zungen werden häufig niedermolekulare Tenside als Dispergiermittel eingesetzt. Nachteilig an niedermolekularen Tensiden ist, dass die­ se in Polymerzusammensetzungen als Weichmacher wirken und deren me­ chanische Belastbarkeit verringern. Des Weiteren erhöhen sie häufig die Hydrophilie der Zusammensetzungen, die dann, insbesondere bei Langzeitanwendungen, Wasser aufnehmen können. Dies führt zu einer Verringerung der Leitfähigkeit und der mechanischen Belastbarkeit der Polymerzusammensetzungen. Zudem kann eine Unverträglichkeit der Tenside mit dem Bindemittel zu einer partiellen Entmischung und ei­ ner lokalen Anreicherung der Tenside, z. B. an der Oberfläche der Polymerzusammensetzungen, führen, wodurch die mechanischen Eigen­ schaften ebenfalls negativ beeinflusst werden. Bei einem Einsatz in Lithium-Ionen-Akkus werden niedermolekulare Tenside zudem in der Regel von den Lithium-Ionen angegriffen. For dispersing the graphite in conductive polymer composition Tongues are often low molecular weight surfactants as dispersants used. A disadvantage of low molecular weight surfactants is that the in polymer compositions as plasticizers and their me reduce mechanical load capacity. Furthermore, they often increase the hydrophilicity of the compositions, which then, in particular at Long-term use, can absorb water. This leads to a Reduction in conductivity and mechanical strength the polymer compositions. In addition, an incompatibility of Surfactants with the binder to a partial segregation and egg ner local enrichment of surfactants, z. B. on the surface of Polymer compositions, resulting in the mechanical properties are also adversely affected. When used in Lithium-ion batteries are also low molecular weight surfactants in the Usually attacked by the lithium ions.  

Zur Erzielung einer möglichst hohen Leitfähigkeit und einer mög­ lichst guten Interkalation wird ein hoher Graphitanteil der Poly­ merzusammensetzungen angestrebt, d. h. der Anteil an Bindemitteln und anderen Hilfsstoffen sollte möglichst gering sein. Zur Verar­ beitung von leitfähigen Polymerzusammensetzungen werden oftmals Lö­ sungen eingesetzt. Dabei muss die Schichtgitterstruktur des Gra­ phits beim Verarbeiten im Wesentlichen erhalten bleiben, um eine gute Leitfähigkeit der resultierenden Polymerschichten und mög­ lichst optimale Interkalationsbedingungen zu gewährleisten. Des Weiteren sollten diese Lösungen lagerstabil sein, so dass keine Ag­ glomerate auftreten, die die anwendungstechnischen Eigenschaften negativ beeinflussen. Sollen die Lösungen zur Herstellung von leit­ fähigen Schichten, z. B. durch Gießen auf ein Trägermaterial, einge­ setzt werden, so müssen sie gut fließfähig sein, d. h. das Verhält­ nis von Viskosität und Fließgrenze sollte sich in Abhängigkeit vom gewählten Auftragverfahren variieren lassen. Die bisher bekannten leitfähigen Polymerzusammensetzungen erfüllen nicht alle zuvor ge­ nannten Anforderungen gleichzeitig und sind daher verbesserungswür­ dig.To achieve the highest possible conductivity and a possible As good intercalation becomes a high graphite content of the poly desired compositions, d. H. the proportion of binders and other excipients should be as low as possible. To the verar Processing of conductive polymer compositions are often Lö used. The layer grid structure of the Gra phits are essentially preserved while processing a good conductivity of the resulting polymer layers and possible to ensure the best possible intercalation conditions. Of Furthermore, these solutions should be storage stable, so that no Ag glomerates occur that have the performance characteristics influence negatively. Should the solutions for the production of leit capable layers, eg. B. by pouring onto a substrate, turned be set, they must be well flowable, d. H. the behavior The viscosity and yield point should vary depending on the vary the chosen application method. The previously known conductive polymer compositions do not meet all previously ge called requirements at the same time and therefore could be improved dig.

Die EP-A-0 647 668 beschreibt leitfähige Bindemittelzusammensetzun­ gen, die eine Graphitinterkalationsverbindung, carbon black, ein Polyesterbindemittel und ein Lösungsmittel umfassen. Nachteilig an diesen Zusammensetzungen ist ihre geringe elektrochemische Bestän­ digkeit infolge einer Spaltung der Polyesterbindungen. Zudem ist die Lagerstabilität und die Rheologie dieser Zusammensetzungen ver­ besserungswürdig.EP-A-0 647 668 describes conductive binder compositions containing a graphite intercalation compound, carbon black Polyester binder and a solvent. Disadvantageous These compositions have their low electrochemical stability due to a cleavage of the polyester bonds. In addition is the storage stability and the rheology of these compositions ver improvement worthy.

In elektrischen Bauteilen, z. B. in Lithium-Ionen-Akkus und -Bat­ terien, werden folienförmige mehrschichtige Elektrodenmaterialien eingesetzt, wobei eine zentrale leitfähige Schicht, z. B. eine Kup­ ferfolie, mit einer leitfähigen Polymerzusammensetzung beidseitig beschichtet wird. Die einzelnen Schichtdicken sind dabei zum Teil sehr gering und liegen z. B. in einem Bereich von etwa 5 bis 500 µm. Im Allgemeinen erfolgt die Herstellung dieser mehrschichti­ gen Elektrodenmaterialien durch Dispergieren des Graphits in einem polymeren Bindemittel unter Aufschmelzen in einem Extruder und an­ schließendes Aufbringen auf die Trägerfolie. Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass häufig Agglomerate entstehen und die Gra­ phitstruktur teilweise zerstört werden kann, was zu einer verrin­ gerten Leitfähigkeit führt. Zudem ist Graphit empfindlich gegen so­ genanntes Überdispergieren, was ebenfalls zu einem Abbau der Schichtgitterstruktur und somit zu einer verringerten Leitfähigkeit führt. Dazu kann es insbesondere kommen, wenn Batterien während des Herstellungsprozesses unter hohem Druck zusammengepreßt werden.In electrical components, eg. B. in lithium-ion batteries and -Bat become sheet-like multilayered electrode materials used, wherein a central conductive layer, for. B. a Kup ferfolie, with a conductive polymer composition on both sides is coated. The individual layer thicknesses are partly very low and are z. In a range of about 5 to 500 μm. In general, the production of this multilayer takes place  gene electrode materials by dispersing the graphite in one polymeric binder with melting in an extruder and on closing application to the carrier film. A disadvantage of this The method is that often agglomerates arise and the Gra phitstruktur can be partially destroyed, resulting in a verrin gerten conductivity leads. In addition, graphite is sensitive to so called over-dispersing, which also leads to a degradation of Layer grid structure and thus to a reduced conductivity leads. This can happen, in particular, when batteries are used during the Production process are compressed under high pressure.

Leitfähige Polymerzusammensetzungen für den Einsatz in Lithium- Ionen-Akkus müssen einen Einbau der Lithium-Ionen in das Graphit­ gitter ermöglichen. Dabei darf weder das polymere Bindemittel noch ein gegebenenfalls eingesetztes Dispergiermittel durch die Lithium- Ionen angegriffen werden. Gleichzeitig müssen diese Bindemittel und gegebenenfalls Dispergierhilfsmittel so beschaffen sein, dass eine. Ionen-Wanderung der Lithium-Ionen und ein Übergang in die Graphit­ schichtgitterstruktur ermöglicht wird.Conductive polymer compositions for use in lithium Ion batteries must incorporate the lithium ions into the graphite enable grating. Neither the polymeric binder nor an optionally used dispersing agent through the lithium Ions are attacked. At the same time, these binders and optionally dispersion aids are such that a. Ion migration of the lithium ions and a transition to the graphite layer structure is made possible.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, leitfähige Polymerzusammensetzungen zur Verfügung zu stellen, die ein Binde­ mittelsystem umfassen, welches sich zur Dispergierung einer Viel­ zahl von natürlichen und synthetischen Graphiten, von Graphitver­ bindungen sowie gegebenenfalls weiteren Pigmenten eignet. Vorzugs­ weise sollen sich diese Zusammensetzungen zur Formulierung von Dis­ persionen eignen, die einen hohen Graphit- bzw. Pigmentgehalt auf­ weisen und dennoch im Allgemeinen gut fließfähig sind. Leitfähige Polymerzusammensetzungen, die dieses Bindemittelsystem umfassen, sollen sich vorzugsweise zur Herstellung von mehrschichtigen Elek­ trodenmaterialien eignen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Er­ findung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung mehr­ schichtiger Elektrodenmaterialien zur Verfügung zu stellen. The present invention is based on the object, conductive To provide polymer compositions that are a bandage comprising a system which is suitable for dispersing a number of natural and synthetic graphites, of graphite ver and optionally other pigments. virtue wise, these compositions should be used to formulate Dis are those which have a high graphite or pigment content and still generally flow well. conductive Polymer compositions comprising this binder system, should preferably for the production of multi-layer Elek trodenmaterialien are suitable. Another object of the present invention It is an improved method for producing more layered electrode materials to provide.  

Überraschenderweise wurde gefunden, dass die der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben durch leitfähige Polymerzusammensetzungen gelöst werden können, die neben Graphit und/oder wenigstens einer Graphit­ verbindung ein Bindemittelsystem enthalten, welches wenigstens ein Bindemittel und zusätzlich wenigstens ein Polyurethandispergierharz umfasst.Surprisingly, it was found that the basis of the invention underlying tasks solved by conductive polymer compositions can be, in addition to graphite and / or at least one graphite compound containing a binder system, which at least one Binder and additionally at least one polyurethane dispersing resin includes.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit eine leitfähige Po­ lymerzusammensetzung, umfassend
The present invention thus provides a conductive Po lymerzusammensetzung comprising

  • A) Graphit und/oder wenigstens eine Graphitverbindung,A) graphite and / or at least one graphite compound,
  • B) wenigstens ein Bindemittel, undB) at least one binder, and
  • C) wenigstens ein Polyurethandispergierharz.C) at least one polyurethane dispersing resin.

Bevorzugt umfassen die erfindungsgemäßen Polymerzusammensetzungen noch mindestens ein von der Komponente A) verschiedenes Pigment D), das ausgewählt ist unter Ruß, Metallchalkogeniden und Mischungen davon.Preferably, the polymer compositions according to the invention comprise at least one pigment D) which differs from component A), which is selected from carbon black, metal chalcogenides and mixtures from that.

Komponente A)Component A)

Für die erfindungsgemäßen leitfähigen Polymerzusammensetzungen eig­ nen sich in der Regel alle bekannten elektrisch leitfähigen Graphi­ te und/oder Graphitverbindungen. Geeignete Graphitverbindungen sind z. B. Graphitinterkalationsverbindungen, die Elektronendonatoren oder -akzeptoren eingelagert enthalten. Dabei tritt im Allgemeinen Ladungsaustausch zwischen der eingelagerten Verbindung und dem Gra­ phit auf, so dass die Elektronenbesetzung im Leitungsband gegenüber unmodifiziertem Graphit verändert wird. Durch geeignete Wahl der eingelagerten Verbindungen kann dabei im Allgemeinen eine deutliche Verbesserung der Leitfähigkeit erzielt werden. Geeignete Elektro­ nendonatoren sind z. B. Alkali- und Erdalkalimetalle, Übergangsme­ talle, bevorzugt der V.- bis VIII. Nebengruppe, sowie die Lanthani­ de. Vorzugsweise sind die Elektronendonatoren ausgewählt unter Li, K, Rb, Cs, Ca, Sr, Ba, Eu, Yb, Sm, Mn und Mischungen davon. Geeig­ nete Elektronenakzeptoren sind z. B. Halogene, wie Cl und Br. Geeig­ net sind auch die Umsetzungsprodukte von Graphit mit Oxidationsmit­ teln, wie HNO3, CrO3, (NH4)2S2O8 etc., und die Umsetzungsprodukte von Graphit mit starken Säuren, wie HClO4, HNO3, H2SeO4, H3PO4, in Gegen­ wart von Oxidationsmitteln. Die Herstellung dieser Graphitinterka­ lationsverbindungen erfolgt in üblicher, dem Fachmann bekannter Weise, z. B. durch Umsetzung natürlicher oder synthetischer Graphite unter Erwärmung in Gegenwart von Dämpfen der zuvor genannten Metal­ le bzw. in Gegenwart der flüssigen Säuren und/oder Oxidationsmittel oder Lösungen davon. Die Bildung der Interkalationsverbindungen kann bei Umgebungsdruck oder vorzugsweise unter erhöhtem Druck er­ folgen. Geeignete Graphitverbindungen sind z. B. die Graphitinterka­ lationsverbindungen, wie sie in der EP-A-0 646 688 beschrieben sind, worauf hier Bezug genommen.For the conductive polymer compositions according to the invention, in general, all known electrically conductive graphi te and / or graphite compounds. Suitable graphite compounds are, for. B. graphite intercalation compounds containing electron donors or acceptors incorporated. In this case, in general, charge exchange between the incorporated compound and the Gra phit occurs, so that the electron occupation in the conduction band is changed compared to unmodified graphite. By suitable choice of the intercalated compounds, a significant improvement in the conductivity can generally be achieved. Suitable electric nendonatoren z. As alkali and alkaline earth metals, Übergangsme metals, preferably the V. to VIII. Subgroup, as well as the Lanthani de. Preferably, the electron donors are selected from Li, K, Rb, Cs, Ca, Sr, Ba, Eu, Yb, Sm, Mn, and mixtures thereof. Geeig designated electron acceptors are z. B. Halogens, such as Cl and Br. Geeig net are also the reaction products of graphite with Oxidationsmit stuffs, such as HNO 3 , CrO 3 , (NH 4 ) 2 S 2 O 8 etc., and the reaction products of graphite with strong acids, such as HClO 4 , HNO 3 , H 2 SeO 4 , H 3 PO 4 , in the presence of oxidants. The preparation of these Graphitinterka lationsverbindungen in a conventional manner known to the expert, for. Example by reacting natural or synthetic graphite under heating in the presence of vapors of the aforementioned metal le or in the presence of liquid acids and / or oxidizing agent or solutions thereof. The formation of the intercalation compounds may be at ambient pressure or, preferably, under elevated pressure. Suitable graphite compounds are, for. Example, the graphite intercalation lationsverbindungen, as described in EP-A-0 646 688, to which reference is made here.

Komponente B)Component B)

Geeignete Bindemittel B) sind z. B. Polymerisate, die mindestens ein radikalisch polymerisierbares, α,β-ethylenisch ungesättigtes Mono­ mer einpolymerisiert enthalten. Geeignete Monomere sind C2- bis C8- Monoolefine, wie z. B. Ethylen, Propylen, 1-Buten, 2-Buten, Isopro­ pen, Vinylaromaten, wie z. B. Styrol, α-Methylstyrol, ο-Chlorstyrol oder Vinyltoluole, halogenierte Monoolefine, wie Chlortrifluorethy­ len, Tetrafluorethylen, Hexafluorpropen, Vinyl- und Vinylidenhalo­ genide, wie z. B. Vinylfluorid, Vinylidenfluorid, Vinylchlorid und Vinylidenchlorid, Ester von Vinylalkohol mit C1- bis C20-Monocarbon­ säuren, wie z. B. Vinylformiat, Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinyl­ n-butyrat, Vinyllaurat und Vinylstearat, Ester α,β-monoethylenisch ungesättigter Mono- und Dicarbonsäuren mit C1- bis C20-Alkanolen, bevorzugt mit C1- bis C8-Alkanolen, wie z. B. Ester der Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure und Crotonsäu­ re mit Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, n-Butanol, Iso­ butanol und 2-Ethylhexanol, Maleinsäuredimethylester und Maleinsäu­ re-n-butylester, α,β-ethylenisch ungesättigte Nitrile, wie z. B. Acrylnitril und Methacrylnitril, Amide der Acryl- und Methacrylsäu­ re, nichtaromatische Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 8 Kohlenstoffato­ men und mindestens zwei olefinischen Doppelbindungen, wie z. B. But­ adien, Isopren und Chloropren, und Mischungen dieser Monomere.Suitable binders B) are z. As polymers containing at least one free-radically polymerizable, α, β-ethylenically unsaturated mono merized polymer. Suitable monomers are C 2 to C 8 monoolefins, such as. As ethylene, propylene, 1-butene, 2-butene, Isopro pen, vinyl aromatics, such as. As styrene, α-methyl styrene, ο-chlorostyrene or vinyl toluenes, halogenated monoolefins, such as Chlortrifluorethy len, tetrafluoroethylene, hexafluoropropene, vinyl and Vinylidenhalo genides such. As vinyl fluoride, vinylidene fluoride, vinyl chloride and vinylidene chloride, esters of vinyl alcohol with C 1 - to C 20 monocarboxylic acids, such as. As vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl n-butyrate, vinyl laurate and vinyl stearate, esters of α, β-monoethylenically unsaturated mono- and dicarboxylic acids with C 1 - to C 20 alkanols, preferably with C 1 - to C 8 alkanols, such as z. As esters of acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid and Crotonsäu re with methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, iso butanol and 2-ethylhexanol, maleic acid and Maleinsäu re-n-butyl ester, α, β ethylenically unsaturated nitriles, such as. As acrylonitrile and methacrylonitrile, amides of acrylic and Methacrylsäu re, non-aromatic hydrocarbons having 2 to 8 Kohlenstoffato men and at least two olefinic double bonds, such as. Butadiene, isoprene and chloroprene, and mixtures of these monomers.

Vorzugsweise umfaßt das Bindemittel B) mindestens ein Polymerisat, das wenigstens ein α,β-ethylenisch ungesättigtes Monomer einpolyme­ risiert enthält, das ausgewählt ist unter halogenierten Monoolefi­ nen, wie Chlortrifluorethylen, Tetrafluorethylen, Hexafluorpropen, Vinyl- und Vinylidenhalogeniden, wie Vinylfluorid, Vinylidenflu­ orid, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid und Mischungen davon. Bevor­ zugt umfaßt das Bindemittel B) wenigstens ein Polyvinylidenfluorid- Homopolymerisat und/oder ein Polyvinylidenfluorid-Hexafluropropen- Copolymerisat (PVDF/HFP-Copolymerisat). Die genannten Polymerisate B) auf Basis halogenierter Monomere können besonders bevorzugt als alleinige Bindemittel B) eingesetzt werden. Bevorzugt als Bindemit­ tel B) sind jedoch auch Polymergemische, die wenigstens ein Polyme­ risat auf Basis halogenierter Monomere und wenigstens ein weiteres Polymerisat umfassen. Bevorzugte weitere Polymerisate sind die im Folgenden genannten Polyurethane. Vorzugsweise beträgt ihr Anteil höchstens 50 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 25 Gew.-%, bezo­ gen auf die Gesamtmenge des Bindemittels.Preferably, the binder B) comprises at least one polymer, which einpolyme at least one α, β-ethylenically unsaturated monomer which is selected from halogenated monoolefi such as chlorotrifluoroethylene, tetrafluoroethylene, hexafluoropropene, Vinyl and vinylidene halides, such as vinyl fluoride, vinylidene fluoride orid, vinyl chloride, vinylidene chloride and mixtures thereof. before The binder B) comprises at least one polyvinylidene fluoride Homopolymer and / or a polyvinylidene fluoride-hexafluoropropene Copolymer (PVDF / HFP copolymer). The polymers mentioned B) based on halogenated monomers may be particularly preferred as sole binders B) are used. Preferred as a binder tel B), however, are also polymer mixtures which are at least one polymer and based on halogenated monomers and at least one other Include polymer. Preferred further polymers are those in the Following polyurethanes. Preferably, their share at most 50 wt .-%, particularly preferably at most 25 wt .-%, bezo to the total amount of binder.

Vorzugsweise umfaßt das Bindemittel B) mindestens ein Polymerisat, das wenigstens ein C2- bis C8-Monoolefin als α,β-ethylenisch unge­ sättigtes Monomer einpolymerisiert enthält. Bevorzugt sind dabei Polyisobutene. Diese weisen vorzugsweise ein zahlenmittleres Mole­ kulargewicht im Bereich von etwa 400 000 bis 5 000 000 auf. Die Glasübergangstemperatur liegt vorzugsweise in einem Bereich von et­ wa -70 bis -10°C. Geeignete Polyisobutene sind die Oppanol®-Marken der BASF AG. Die genannten Polyolefine können besonders bevorzugt als alleinige Bindemittel B) eingesetzt werden.Preferably, the binder B) comprises at least one polymer which contains at least one copolymerized C 2 - to C 8 monoolefin as α, β-ethylenically unge saturated monomer. Preference is given to polyisobutenes. These preferably have a number average molecular weight in the range of about 400,000 to 5,000,000. The glass transition temperature is preferably in a range of et wa -70 to -10 ° C. Suitable polyisobutenes are the Oppanol® grades of BASF AG. The stated polyolefins can be used with particular preference as the sole binder B).

Geeignete Bindemittel B) sind außerdem Cellulosederivate, z. B. Cel­ luloseester, bevorzugt Cellulosenitrate, Celluloseacetate, Cellulo­ seacetopropionate und Celluloseacetobutyrate. Suitable binders B) are also cellulose derivatives, for. Cel cellulose esters, preferably cellulose nitrates, cellulose acetates, cellulose seacetopropionate and cellulose acetobutyrate.  

Weitere geeignete Bindemittel B) sind Epoxidharze, bevorzugt Phenoxyharze, die z. B. die Umsetzungsprodukte von Bisphenolen, wie Bisphenol A, mit Epichlorhydrin eingebaut enthalten.Other suitable binders B) are epoxy resins, preferably Phenoxy resins, the z. As the reaction products of bisphenols, such as Bisphenol A, incorporated with epichlorohydrin.

Nach einer geeigneten Ausführungsform umfaßt die Komponente B) we­ nigstens ein Polyurethanharz. Geeignete Polyurethanharze enthalten wenigstens eine isocyanatgruppenhaltige Komponente, die ausgewählt ist unter Diisocyanaten, Polyisocyanaten und Isocyanatpräpolymeren, einpolymerisiert. Geeignete Di-, Tri- und Polyisocyanate sowie Isocyanatpräpolymere werden im Folgenden bei der Komponente C ge­ nannt. Weiterhin enthalten die Polyurethanharze wenigstens eine Verbindung, die ausgewählt ist unter Verbindungen, die ein oder mehrere aktive Wasserstoffatome pro Molekül enthalten, einpolymeri­ siert. Diese ist z. B. ausgewählt unter Aminen, Polyaminen, Diolen, Triolen, Polyolen, Aminoalkoholen, Verbindungen mit mindestens zwei endständigen, gegenüber Isocyanatgruppen reaktiven Gruppen, die zu­ sätzlich mindestens eine weitere funktionelle Gruppe, ausgewählt unter α,β-ethylenisch ungesättigten Doppelbindungen und Epoxyfunk­ tionen pro Molekül enthalten, Polymeren mit mindestens zwei end­ ständigen, gegenüber Isocyanatgruppen reaktiven Gruppen, Verbindun­ gen mit mindestens zwei endständigen, gegenüber Isocyanatgruppen reaktiven Gruppen, die zusätzlich wenigstens eine polare funktio­ nelle Gruppe, ausgewählt unter Carbonsäuregruppen, Sulfonsäuregrup­ pen, Phosphonsäuregruppen, Phosphorsäuregruppen, deren Alkalime­ tall- und Erdalkalimetallsalzen, Aminogruppen und quaternären Ammo­ niumgruppen pro Molekül aufweisen, und Mischungen davon. Geeignete Verbindungen, die ein oder mehrere aktive Wasserstoffatome pro Mo­ lekül enthalten, werden ebenfalls im Folgenden bei der Komponente C genannt.According to a suitable embodiment, component B comprises we at least one polyurethane resin. Suitable polyurethane resins included at least one isocyanate group-containing component selected is among diisocyanates, polyisocyanates and isocyanate prepolymers, in copolymerized form. Suitable di-, tri- and polyisocyanates and Isocyanate prepolymers are described below in the component C ge Nannt. Furthermore, the polyurethane resins contain at least one Compound that is selected from compounds that have an or contain several active hydrogen atoms per molecule, einpolymeri Siert. This is z. B. selected from amines, polyamines, diols, Triols, polyols, aminoalcohols, compounds having at least two terminal, isocyanate-reactive groups which belong to additionally at least one further functional group selected under α, β-ethylenically unsaturated double bonds and epoxy contain per molecule, polymers with at least two end permanent, isocyanate-reactive groups, Verbindun gene with at least two terminal, opposite isocyanate groups reactive groups additionally having at least one polar function nelle group, selected from carboxylic acid groups, sulfonic acid group groups, phosphonic acid groups, phosphoric acid groups, their alkali metals tall and alkaline earth metal salts, amino groups and quaternary ammo have niumgruppen per molecule, and mixtures thereof. suitable Compounds containing one or more active hydrogens per mo Lekül are also described below in the component C called.

Geeignete Polyurethanharze sind z. B. die in der DE-A-32 27 163 und DE-A-32 27 164 beschriebenen Bindemittel für magnetische Materiali­ en, welche durch Vernetzung eines Polyisocyanates mit einem hy­ droxylgruppenhaltigen Polyurethanpräpolymer erhältlich sind. Bei dem Polyurethanpräpolymer handelt es sich um ein thermoplastisches Poly­ harnstoffurethan mit einer OH-Zahl zwischen 10 und 120 (bzw. 30 und 160), welches aus den Komponenten
Suitable polyurethane resins are, for. As described in DE-A-32 27 163 and DE-A-32 27 164 binder for magnetic Materiali s, which are obtainable by crosslinking a polyisocyanate with a hyroxylgruppenhaltigen polyurethane prepolymer. The polyurethane prepolymer is a thermoplastic poly ureaurethane having an OH number between 10 and 120 (or 30 and 160), which consists of the components

  • A) 1 mol eines Polydiols mit einem Molekulargewicht zwischen 400 und 4000,A) 1 mol of a polydiol having a molecular weight between 400 and 4000,
  • B) 0,2 bis 10 mol (bzw. 0,2 bis 9 mol) eines Diols mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen,B) 0.2 to 10 mol (or 0.2 to 9 mol) of a diol having 2 to 18 Carbon atoms,
  • C) 0,1 bis 4 mol (bzw. 0,2 bis 10 mol) eines primären oder sekun­ dären Aminoalkohols mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen,C) 0.1 to 4 moles (or 0.2 to 10 moles) of a primary or secondary aminoalcohols having from 2 to 20 carbon atoms,
  • D) gegebenenfalls 0,01 bis 1 mol eines Triols mit 3 bis 18 Kohlen­ stoffatomen undD) optionally 0.01 to 1 mol of a triol having 3 to 18 carbon atoms atoms and
  • E) 1,20 bis 13 mol eines Diisocyanats mit 6 bis 30 Kohlenstoffato­ men, wobei der Anteil der NCO-Gruppen des Diisocyanats, bezogen auf die Komponenten IA bis ID, 65 bis 95% der äquivalenten Menge an OH- und NH-Gruppen beträgt,E) 1.20 to 13 moles of a diisocyanate having 6 to 30 carbon atoms men, wherein the proportion of NCO groups of the diisocyanate, based to the components IA to ID, 65 to 95% of the equivalent Amount of OH and NH groups is,

hergestellt wird. Dabei kann die Komponente IB ganz oder teilweise durch Diamine oder Aminoalkohole mit primären oder sekundären Amino­ gruppen, entsprechend der Komponente IC, ersetzt werden. Diese Kom­ ponenten dienen der Bildung von hydroxylgruppenhaltigen Harnstoff­ gruppen an den Kettenenden des Polyurethanpräpolymers.will be produced. In this case, the component IB can be wholly or partially by diamines or amino alcohols with primary or secondary amino groups, corresponding to the component IC. This comm Components serve to form hydroxyl-containing urea groups at the chain ends of the polyurethane prepolymer.

Geeignete Bindemittel B) sind auch in der DE-A-32 27 163 beschriebe­ nen Bindemittelgemische aus den zuvor genannten hydroxylgruppenhal­ tigen Polyharnstoffurethan und einem physikalisch trocknenden Binde­ mittel auf Basis von Vinylformalgruppen.Suitable binders B) are also described in DE-A-32 27 163 Binder mixtures of the aforementioned hydroxylgruppenhal polyurea urethane and a physically drying bandage medium based on vinyl formal groups.

Geeignete Bindemittel B) sind auch die in der DE-A-39 29 164 be­ schriebenen Polyurethanbindemittel auf Basis eines fluorgruppenhal­ tigen, in Tetrahydrofuran löslichen, isocyanatgruppenfreien, ver­ zweigten Polyurethans mit hydroxylgruppenhaltigen Harnstoffgruppen an den Kettenenden und einem Molekulargewicht zwischen 4000 und 30 000 enthalten. Dieses Polyurethanbindemittel wird aus
Suitable binders B) are also described in DE-A-39 29 164 be described polyurethane binders based on a fluorgruppenhal term, soluble in tetrahydrofuran, isocyanate group, ver branched polyurethane containing hydroxyl-containing urea groups at the chain ends and a molecular weight between 4000 and 30,000. This polyurethane binder is made

  • A) 1 mol eines Polyols mit einem Molekulargewicht zwischen 400 und 4000,A) 1 mol of a polyol having a molecular weight between 400 and 4000,
  • B) 0,3 bis 9 mol eines Diols mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen,B) 0.3 to 9 moles of a diol having 2 to 18 carbon atoms,
  • C) 0,01 bis 1 mol eines Triols mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen,C) 0.01 to 1 mol of a triol having 3 to 18 carbon atoms,
  • D) 0,001 bis 0,4 mol einer Perfluorverbindung mit zwei gegenüber Isocyanaten reaktiven Endgruppen und einem Molgewicht zwischen 300 und 4000,D) 0.001 to 0.4 mol of a perfluoro compound with two opposite Isocyanate-reactive end groups and a molecular weight between 300 and 4000,
  • E) 1,25 bis 13 mol eines Diisocyanats mit 6 bis 30 Kohlenstoffato­ men, wobei das Verhältnis NCO : OH in der Summe der Komponenten A, B, C und D 1,05 : 1,0 bis 1,4 : 1,0 beträgt, undE) 1.25 to 13 moles of a diisocyanate having 6 to 30 carbon atoms men, where the ratio NCO: OH in the sum of the components A, B, C and D is 1.05: 1.0 to 1.4: 1.0, and
  • F) 0,05 bis 4 mol eines OH-gruppenhaltigen, gegenüber Isocyanaten reaktiven, primären oder sekundären AminsF) 0.05 to 4 mol of an OH group-containing, compared to isocyanates reactive, primary or secondary amine

hergestellt. Zur Bildung von Präpolymeren mit Hydroxylgruppen an den Kettenenden werden dabei die Komponenten A bis E zu einem isocyanat­ gruppenhaltigen Zwischenprodukt umgesetzt und dieses anschließend mit dem Aminoalkohol F umgesetzt. Geeignet sind auch die in der DE-A-39 29 165 beschriebenen Polyurethane, wobei abweichend von der DE-A-39 29 164 als Komponente D 0,01 bis 0,4 Mol einer organofunktio­ nellen Polysiloxanverbindung mit zwei gegenüber Isocyanaten reakti­ ven Endgruppen und einem Molekulargewicht zwischen 300 und 4000 eingesetzt wird.manufactured. To form prepolymers having hydroxyl groups on the Chain ends are the components A to E to an isocyanate reacted group-containing intermediate and this subsequently reacted with the aminoalcohol F. Also suitable in the DE-A-39 29 165 described polyurethanes, wherein different from the DE-A-39 29 164 as component D 0.01 to 0.4 moles of an organofunction nelle polysiloxane compound with two isocyanate reacti ven end groups and a molecular weight between 300 and 4000 is used.

Weiterhin geeignet sind die in der DE-A-40 39 748 beschriebenen Bin­ demittel auf Basis eines thermoplastischen, in Tetrahydrofuran lös­ lichen, isocyanatgruppenfreien, verzweigten Polyurethanpräpolymers mit Sulfonatgruppen entlang der Polyurethanzweige sowie hydroxyl­ gruppenhaltigen Harnstoffgruppen an den Kettenenden. Die Herstellung der hydroxylgruppenhaltigen Polyurethanpräpolymere erfolgt dabei wie in der DE-A-39 29 164 beschrieben, wobei anstelle einer Perfluorver­ bindung ein mindestens eine Sulfonatgruppe aufweisendes Diol einge­ setzt wird.Also suitable are the bin described in DE-A-40 39 748 based on a thermoplastic, in tetrahydrofuran solution isocyanate group-free, branched polyurethane prepolymer with sulfonate groups along the polyurethane branches as well as hydroxyl  group-containing urea groups at the chain ends. The production The hydroxyl-containing polyurethane prepolymer is carried out as in DE-A-39 29 164, wherein instead of a perfluoro Binding a diol having at least one sulfonate group is set.

Geeignete Bindemittel sind auch die in der DE-A-197 57 670 be­ schriebenen Polyurethanharze, welche durch Vernetzung wenigstens eines Polyisocyanates mit wenigstens einem isocyanatgruppenfreien, wenigstens drei aktive Wasserstoffatome enthaltenden Polyurethan­ präpolymer erhältlich sind, wobei das Polyurethanpräpolymer wenig­ stens zwei Hydroxylgruppen und wenigstens eine primäre und/oder se­ kundäre Aminogruppe aufweist.Suitable binders are also those in DE-A-197 57 670 be polyurethane resins which by crosslinking at least a polyisocyanate having at least one isocyanate group-free, at least three active hydrogen atoms containing polyurethane are available prepolymer, wherein the polyurethane prepolymer little at least two hydroxyl groups and at least one primary and / or se has a known amino group.

Auf die zuvor genannten Schriften wird hiermit in vollem Umfang Be­ zug genommen.On the aforementioned writings is hereby fully Be taken.

Im Folgenden werden Verbindungen, die sich von Acrylsäure und Methacrylsäure ableiten können teilweise verkürzt durch Einfügen der Silbe "(meth)" in die von der Acrylsäure abgeleitete Verbindung bezeichnet.The following are compounds that differ from acrylic acid and Methacrylic acid can be partially shortened by insertion the syllable "(meth)" in the derived from the acrylic acid compound designated.

Geeignete Dispergierharze C) sind z. B. Polyurethan(meth)acrylate und/oder Polyharnstoff(meth)acrylate auf Basis von hydroxylgruppen­ haltigen Polymerisaten, die wenigstens einen Ester einer α,β- ethylenisch ungesättigten Mono- und/oder Dicarbonsäure mit C1- bis C25-, bevorzugt C1- bis C8-Alkanolen, sowie gegebenenfalls weitere radikalisch polymerisierbare Monomere einpolymerisiert enthalten.Suitable dispersing resins C) are z. As polyurethane (meth) acrylates and / or polyurea (meth) acrylates based on hydroxyl-containing polymers containing at least one ester of an α, β-ethylenically unsaturated mono- and / or dicarboxylic acid with C 1 - to C 25 -, preferably C 1 - to C 8 alkanols, as well as, if appropriate, further free-radically polymerizable monomers in copolymerized form.

Als α,β-ethylenisch ungesättigte Mono- und/oder Dicarbonsäuren kön­ nen z. B. Acrylsäure, Methacrylsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Cro­ tonsäure, Itaconsäure etc. und Gemische davon eingesetzt werden. Bevorzugt sind Acrylsäure, Methacrylsäure und Gemische davon. Ge­ eignete Alkylreste der Alkanole sind vorzugsweise Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, 2-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, n-Pentyl, n-Hexyl, n-Heptyl, n-Octyl, Ethylhexyl, 1,1,3,3-Tetrame­ thylbutyl, Undecyl, Lauryl, Tridecyl, Myristyl, Pentadecyl, Palmi­ tyl, Margarinyl, Stearyl, Palmitoleinyl, Oleyl oder Linolyl.As α, β-ethylenically unsaturated mono- and / or dicarboxylic könks nen z. Acrylic acid, methacrylic acid, fumaric acid, maleic acid, Cro Tonsäure, Itaconsäure etc. and mixtures thereof are used. Preference is given to acrylic acid, methacrylic acid and mixtures thereof. Ge suitable alkyl radicals of the alkanols are preferably methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, 2-butyl, sec-butyl, tert-butyl,  n-pentyl, n-hexyl, n-heptyl, n-octyl, ethylhexyl, 1,1,3,3-tetrame butylbutyl, undecyl, lauryl, tridecyl, myristyl, pentadecyl, palmi tyl, margarinyl, stearyl, palmitoleinyl, oleyl or linolyl.

Geeignete weitere Monomere, die die hydroxylgruppenhaltigen Polyme­ risate einpolymerisiert enthalten können, sind die bei den Binde­ mitteln B) genannten Vinylaromaten, α,β-ethylenisch ungesättigte Nitrile, Vinylhalogenide, Ester von Vinylalkohol etc. Geeignete weitere Monomere sind auch bifunktionelle Monomere, wie z. B. nicht­ aromatische Kohlenwasserstoffe mit mindestens zwei olefinischen Doppelbindungen, z. B. Butadien und Divinylbenzol. Zur Einführung von Hydroxylgruppen können die Polymerisate Ester von α,β-ethyle­ nisch ungesättigten Carbonsäuren mit mehrwertigen Alkoholen einge­ baut enthalten. Geeignete mehrwertige Alkohole sind z. B. übliche Diole, Triole und Polyole, z. B. 1,2-Ethandiol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,10-Decandiol, Diethy­ lenglykol, 2,2,4-Trimethylpentandiol-1,5, 2,2-Dimethylpropandiol-1,3, 1,4-Dimethylolcyclohexan, 1,6-Dimethylolcyclohexan, Glyce­ rin, Trimethylolpropan, Erythrit, Pentaerythrit, Sorbit etc.Suitable further monomers which contain the hydroxyl-containing polyme may contain polymerized in the binder, are the bindings B) vinylaromatics, α, β-ethylenically unsaturated Nitriles, vinyl halides, esters of vinyl alcohol, etc. Suitable other monomers are also bifunctional monomers, such as. Eg not aromatic hydrocarbons with at least two olefinic Double bonds, z. B. butadiene and divinylbenzene. For the introduction of hydroxyl groups, the polymers can esters of α, β-ethyls unsaturated carboxylic acids with polyhydric alcohols builds included. Suitable polyhydric alcohols are, for. B. usual Diols, triols and polyols, e.g. B. 1,2-ethanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,10-decanediol, Diethy glycol, 2,2,4-trimethylpentanediol-1,5, 2,2-dimethylpropanediol-1,3, 1,4-dimethylolcyclohexane, 1,6-dimethylolcyclohexane, glyce trimethylolpropane, erythritol, pentaerythritol, sorbitol, etc.

Bevorzugt enthalten die hydroxylgruppenhaltigen Polymerisate etwa 80 bis 100 Mol-% wenigstens eines Esters einer α,β-ethylenisch un­ gesättigten Mono- und/oder Dicarbonsäure mit einem C1- bis C25- Alkanol und 0 bis 20 Mol-% wenigstens eines weiteren Monomers ein­ gebaut.Preferably, the hydroxyl-containing polymers contain about 80 to 100 mol% of at least one ester of an α, β-ethylenically unsaturated mono- and / or dicarboxylic acid with a C 1 - to C 25 - alkanol and 0 to 20 mol% of at least one other monomer built-in.

Zur Herstellung der Hydroxylgruppenterminierten Polymerisate wer­ den vorzugsweise Radikalinitiatoren und/oder Regler eingesetzt, die geeignet sind, eine Hydroxylfunktion in das Polymerisat einzufüh­ ren. Geeignete Initiatoren und Regler sind dem Fachmann bekannt. Dazu zählen z. B. OH-Gruppen haltige Initiatoren, z. B. Hydroperoxide wie tert.-Butylhydroperoxid, Tetrahydrofuranhydroperoxid, Cumolhy­ droperoxid, 2,2'-Azobis(2-methyl-N-(2-hydroxyethyl)propionamid) und Regler wie Aminoalkohole und Thioalkanole, z. B. 2-Hydroxyethyl-3- mercaptopropionat, 3-Hydroxypropanthiol und insbesondere Mercap­ toethanol.For the preparation of the hydroxyl-terminated polymers preferably used radical initiators and / or regulators, the are suitable to introduce a hydroxyl function in the polymer Suitable initiators and regulators are known to the person skilled in the art. These include z. B. OH-containing initiators, eg. B. hydroperoxides such as tertiary butyl hydroperoxide, tetrahydrofuran hydroperoxide, cumene droperoxide, 2,2'-azobis (2-methyl-N- (2-hydroxyethyl) propionamide) and Regulators such as amino alcohols and thioalkanols, e.g. B. 2-hydroxyethyl-3  mercaptopropionate, 3-hydroxypropanethiol and especially mercap toethanol.

Die hydroxylgruppenhaltigen Polymerisate werden mit Di- und/oder Polyisocyanaten zu isocyanatgruppenhaltigen Polymerisaten umge­ setzt. Dabei liegt das Molmengenverhältnis von NCO-Gruppen der Di- und/oder Polyisocyanate zu Hydroxylgruppen der Hydroxylgruppen­ terminierten Polymerisate vorzugsweise in einem Bereich von etwa 1,2 : 1 bis 3,9 : 1.The hydroxyl-containing polymers are with di- and / or Reverse polyisocyanates to isocyanate group-containing polymers puts. The molar ratio of NCO groups is the Di- and / or polyisocyanates to hydroxyl groups of the hydroxyl groups terminated polymers preferably in a range of about 1.2: 1 to 3.9: 1.

Geeignete Di- und/oder Polyisocyanate sind vorzugsweise ausgewählt unter Verbindungen mit 2 bis 5 Isocyanatgruppen, Isocyanatpräpolyme­ ren mit einer mittleren Anzahl von 2 bis 5 Isocyanatgruppen, und Mi­ schungen davon. Dazu zählen zum einen organische Di-, Tri- und Poly­ isocyanate. Geeignete Diisocyanate sind z. B. Tetramethylendiisocya­ nat, Hexamethylendiisocyanat, 2,3,3-Trimethylhexamethylendiisocya­ nat, 1,4-Cyclohexylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, 1,4-Pheny­ lendiisocyanat, 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat und deren Isomeren­ gemische, 1,5-Naphthylendiisocyanat, 2,4- und 4,4'-Diphenylmethandi­ isocyanat. Ein geeignetes Triisocyanat ist z. B. Triphenylmethan- 4,4',4"-triisocyanat. Geeignet sind weiterhin Präpolymere mit zwei freien Isocyanatgruppen aus mindestens zwei gleichen oder verschie­ denen Diisocyanaten und den im Folgenden genannten Diolen und Poly­ diolen. Bevorzugt sind Isocyanatpräpolymere mit einem zahlenmittle­ ren Molekulargewicht bis zu etwa 10 000, vorzugsweise in einem Be­ reich von etwa 500 bis 3000. Diese werden z. B. durch Addition der zuvor genannten Isocyanate an polyfunktionelle hydroxyl- oder amino­ gruppenhaltige Verbindungen erhalten. Bevorzugt werden Polyisocyana­ te auf der Basis von Toluylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat und/oder Isophorondiisocyanat eingesetzt, die durch Polyaddition an D1- oder Triole oder durch Biuret- oder Isocyanuratbildung entste­ hen. Geeignete Diole und Triole sind die zuvor bei den hydroxylgrup­ penhaltigen Polymerisaten als mehrwertige Alkohole beschriebenen. Besonders bevorzugt sind Additionsprodukte von Toluylendiisocyanat an Trimethylolpropan und/oder an Diole, wie Diethylenglykol, 1,3- Butandiol, 1,4-Butandiol, Neopentylglykol, und Gemischen davon.Suitable di- and / or polyisocyanates are preferably selected among compounds having from 2 to 5 isocyanate groups, isocyanate prepolymers ren with an average number of 2 to 5 isocyanate groups, and Mi of it. These include organic di-, tri- and poly isocyanates. Suitable diisocyanates are, for. B. tetramethylene diisocyanate nat, hexamethylene diisocyanate, 2,3,3-trimethylhexamethylene diisocyanate nat, 1,4-cyclohexylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, 1,4-phenyne lendiisocyanat, 2,4- and 2,6-toluene diisocyanate and their isomers mixed, 1,5-Naphthylendiisocyanat, 2,4- and 4,4'-Diphenylmethandi isocyanate. A suitable triisocyanate is z. B. triphenylmethane 4,4 ', 4 "-triisocyanate. Prepolymers with two are also suitable free isocyanate groups from at least two same or different those diisocyanates and the diols mentioned below and poly diols. Preference is given to isocyanate prepolymers having a number average molecular weight up to about 10,000, preferably in a Be rich of about 500 to 3000. These are z. B. by addition of aforementioned isocyanates to polyfunctional hydroxyl or amino containing group-containing compounds. Preference is given to polyisocyanates based on toluene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate and / or isophorone diisocyanate used by polyaddition D1 or triols or by biuret or isocyanurate formation hen. Suitable diols and triols are those previously described in the hydroxylgrup penhaltigen polymers described as polyhydric alcohols. Particularly preferred are addition products of toluene diisocyanate  on trimethylolpropane and / or on diols, such as diethylene glycol, 1,3- Butanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, and mixtures thereof.

Nach einer geeigneten Ausführungsform können die hydroxylgruppenhal­ tigen Polymerisate auch mit einem Gemisch der zuvor genannten Isocy­ anate umgesetzt werden. Bevorzugt sind z. B. Gemische aus aliphati­ schen Isocyanaten. Diese weisen vorzugsweise im Mittel 2 bis 6, ins­ besondere 3 bis 6 NCO-Gruppen pro Molekül auf. Ein geeignetes Isocy­ anatgemisch umfaßt z. B. 0.1 bis 10 Gew.-% wenigstens eines Diisocya­ nats, 20 bis 80 Gew.-% wenigstens eines Triisocyanats und 20 bis 60 Gew.-% wenigstens eines Polyisocyanats mit einer Funktionalität von 4 bis 10.According to a suitable embodiment, the hydroxyl groups polymers also with a mixture of the aforementioned Isocy anate be implemented. Preferably z. B. mixtures of aliphati isocyanates. These preferably have on average 2 to 6, ins particular 3 to 6 NCO groups per molecule. A suitable Isocy Anatgemisch includes z. B. 0.1 to 10 wt .-% of at least one Diisocya nats, 20 to 80 wt .-% of at least one triisocyanate and 20 to 60 wt .-% at least one polyisocyanate having a functionality of 4 to 10.

Bei der Umsetzung der zuvor genannten hydroxylgruppenhaltigen Poly­ merisate mit den zuvor genannten Di- und/oder Polyisocyanaten re­ sultieren isocyanatgruppenhaltige Präpolymere, die dann mit Verbin­ dungen, die wenigstens eine gegenüber Isocyanatgruppen reaktive Gruppe aufweisen, zu den in den erfindungsgemäßen leitfähigen Poly­ merzusammensetzungen als Dispergierharze C) eingesetzten Polyuret­ han(meth)acrylaten oder Polyharnstoff(meth)acrylaten umgesetzt wer­ den können.In the implementation of the aforementioned hydroxyl-containing poly merisate with the aforementioned di- and / or polyisocyanates re add isocyanate group-containing prepolymers, which are then mixed with verbin which at least one isocyanate-reactive Group, to those in the inventive conductive poly Mermersetzungen as dispersing resins C) used Polyuret han (meth) acrylates or polyurea (meth) acrylates reacted you can.

Nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform zur Herstellung der Polyurethandispergierharze C) werden die isocyanatgruppenhaltigen Präpolymere mit Ammoniak oder wenigstens einer Verbindung umge­ setzt, die eine gegenüber Isocyanatgruppen reaktive primäre oder sekundäre Aminogruppe pro Molekül aufweisen. Dazu zählen z. B. Me­ thylamin, Ethylamin, n-Propylamin, Isopropylamin, n-Butylamin, sec.-Butylamin, tert.-Butylamin etc. Das Molmengenverhältnis von Isocyanatgruppen des Präpolymers zu gegenüber Isocyanatgruppen re­ aktiven Gruppen liegt dabei im Allgemeinen in einem Bereich von et­ wa 1,1 : 1 bis 3 : 1, so dass Polyurethanharnstoff(meth)acrylate resul­ tieren, die im Wesentlichen keine freien Isocyanatgruppen mehr auf­ weisen. According to a first preferred embodiment for producing the Polyurethandispergierharze C) are the isocyanate groups Prepolymers with ammonia or at least one compound vice which has a primary or isocyanate reactive primary or have secondary amino group per molecule. These include z. Me ethylamine, ethylamine, n-propylamine, isopropylamine, n-butylamine, sec-butylamine, tert-butylamine etc. The molar ratio of Isocyanate groups of the prepolymer to isocyanate to re active groups is generally in the range of et 1.1: 1 to 3: 1, so that polyurethane urea (meth) acrylates resul animals, which essentially no more free isocyanate groups on point.  

Nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform zur Herstellung der Polyurethandispergierharze C) werden die isocyanatgruppenhaltigen Präpolymere umgesetzt mit wenigstens einer Verbindung, die ein oder mehrere aktive Wasserstoffatome pro Molekül enthält und die ausge­ wählt ist unter
According to a second preferred embodiment for preparing the polyurethane dispersing resins C), the prepolymers containing isocyanate groups are reacted with at least one compound which contains one or more active hydrogen atoms per molecule and which is selected from

  • a) Aminen mit 2 bis 10, bevorzugt 2 bis 4, primären und/oder se­ kundären Aminogruppen pro Molekül,a) amines having 2 to 10, preferably 2 to 4, primary and / or se secondary amino groups per molecule,
  • b) Polyaminen mit mindestens 2 primären und/oder sekundären Amino­ gruppen,b) polyamines having at least 2 primary and / or secondary amino groups,
  • c) Diolen mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen,c) diols having 2 to 18 carbon atoms,
  • d) Aminoalkoholen mit mindestens einer primären oder sekundären Aminogruppe,d) aminoalcohols having at least one primary or secondary amino group,
  • e) Triolen und/oder Polyolen mit 3 bis 25 Kohlenstoffatomen.e) triols and / or polyols having 3 to 25 carbon atoms.

Geeignete Amine a) sind geradkettige und verzweigte, aliphatische und cycloaliphatische Amine mit mindestens zwei primären und/oder sekundären Aminogruppen pro Molekül, die im Allgemeinen etwa 1 bis 30, bevorzugt etwa 1 bis 20 Kohlenstoffatome aufweisen. Dazu zählen z. B. Ethylendiamin, Propylendiamin, 4-Aminopiperidin und dessen Al­ kylderivate, wie 4-Amino-2,6-dimethylpiperidin, 4-Amino-2,6-diethyl­ piperidin, 4-Amino-2,6-di-n-propylpiperidin, 4-Amino-2,6-diisopro­ pylpiperidin, etc., 1-(2-Aminoethyl)piperazin, Ethanolamin, Me­ thylethanolamin, Diethylentriamin, Dipropylentriamin, Triethylen­ tetraamin, 4-Azaheptamethylendiamin, N,N'-Bis(3-aminopropyl)-butan- 1,4-diamin, 1,2-Diaminopropan, 1,3-Diaminopropan, 1,4-Diaminobutan, 1,5-Diaminopentan, 1,6-Diaminohexan, 1,7-Diaminoheptan, 1,8-Diami­ nooctan, 1,9-Diaminononan, 1,10-Diaminodecan, 1,11-Diaminoundecan, 1,12-Diaminododecan, 4,9-Dioxododecan-1,12-diamin, 4,4'-Diaminodi­ phenylmethan, und Mischungen davon.Suitable amines a) are straight-chain and branched, aliphatic and cycloaliphatic amines having at least two primary and / or secondary amino groups per molecule, which is generally about 1 to 30, preferably about 1 to 20 carbon atoms. These include z. As ethylenediamine, propylenediamine, 4-aminopiperidine and its Al kylderivate, such as 4-amino-2,6-dimethylpiperidine, 4-amino-2,6-diethyl piperidine, 4-amino-2,6-di-n-propylpiperidine, 4-amino-2,6-diisopro pylpiperidine, etc., 1- (2-aminoethyl) piperazine, ethanolamine, Me ethylethanolamine, diethylenetriamine, dipropylenetriamine, triethylene tetraamine, 4-azaheptamethylenediamine, N, N'-bis (3-aminopropyl) -butane 1,4-diamine, 1,2-diaminopropane, 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1,5-diaminopentane, 1,6-diaminohexane, 1,7-diaminoheptane, 1,8-diami nooctane, 1,9-diaminononane, 1,10-diaminodecane, 1,11-diaminoundecane,  1,12-diaminododecane, 4,9-dioxododecane-1,12-diamine, 4,4'-diaminodi phenylmethane, and mixtures thereof.

Geeignete Polyamine b) mit mindestens zwei primären und/oder sekun­ dären Aminogruppen weisen im Allgemeinen ein zahlenmittleres Moleku­ largewicht von etwa 400 bis 4000, bevorzugt etwa 700 bis 2500 auf. Dazu zählen z. B. Polyalkylenimine, bevorzugt Polyethylenimine, durch Hydrolyse von Poly-N-vinylamiden, wie z. B. Poly-N-vinylacetamid, er­ haltene Vinylamine, Copolymerisate, die α,β-ethylenisch ungesättigte Monomere mit entsprechenden funktionellen Gruppen, z. B. Aminomethy­ lacrylat, Aminoethylacrylat, (N-Methyl)-aminoethylacrylat, (N-Me­ thyl)-aminoethylmethacrylat etc., einpolymerisiert enthalten, sowie α,ω-Diamine auf der Basis von linearen und verzweigten, aminierten Polyalkylenoxiden.Suitable polyamines b) having at least two primary and / or sec The amino groups generally have a number-average molecule largeweight of about 400 to 4000, preferably about 700 to 2500 on. These include z. As polyalkyleneimines, preferably polyethyleneimines, by Hydrolysis of poly-N-vinylamides, such as. For example, poly-N-vinylacetamide, he vinylamines, copolymers containing α, β-ethylenically unsaturated Monomers with appropriate functional groups, eg. B. Aminomethy lacrylate, aminoethyl acrylate, (N-methyl) aminoethyl acrylate, (N-Me ethyl) -aminoethyl methacrylate, etc., in copolymerized form, and α, ω-diamines based on linear and branched, aminated Polyalkylene oxides.

Als Komponente c) können Diole mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen, vor­ zugsweise 2 bis 10 C-Atomen, eingesetzt werden, so z. B. 1,2-Ethan­ diol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, 1,5-Pentandiol, 1,10-Decandiol, 2-Methyl-1,3-propandiol, 2-Methyl-2-butyl-1,3-pro­ pandiol, 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol, 2,2-Dimethyl-1,4-butandiol, 2-Ethyl-2-butyl-1,3-propandiol, Hydroxypivalinsäureneopentylglykol­ ester, Diethylenglykol und Triethylenglykol. Die Diole können ein­ zeln oder als Gemische verwendet werden. Die Diole c) können auch teilweise durch Wasser ersetzt werden.As component c) diols having 2 to 18 carbon atoms, before preferably 2 to 10 carbon atoms, are used, such. For example, 1,2-ethane diol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,5-pentanediol, 1,10-decanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2-methyl-2-butyl-1,3-pro pandiol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, 2,2-dimethyl-1,4-butanediol, 2-Ethyl-2-butyl-1,3-propanediol, hydroxypivalic acid neopentyl glycol ester, diethylene glycol and triethylene glycol. The diols can be one or used as mixtures. The diols c) can also partly replaced by water.

Geeignete Komponenten d) sind Aminoalkohole mit 2 bis 16, vorzugs­ weise 3 bis 8 Kohlenstoffatomen, wie z. B. Monoethanolamin, Methy­ lisopropanolamin, Ethylisopropanolamin, Methylethanolamin, 3-Amino­ propanol, 1-Ethylaminobutan-2-ol, 4-Methyl-4-aminopentan-2-ol, N- (2-Hydroxyethyl)-anilin. Bevorzugt werden Diolamine eingesetzt, da durch ihre Anlagerung am Kettenende die Hydroxylzahl der Polymere verdoppelt wird. Besonders bevorzugt sind Diethanolamin und Diiso­ propanolamin. Suitable components d) are amino alcohols having 2 to 16, preferably 3 to 8 carbon atoms, such as. Monoethanolamine, methyl isopropanolamine, ethylisopropanolamine, methylethanolamine, 3-amino propanol, 1-ethylaminobutan-2-ol, 4-methyl-4-aminopentan-2-ol, N- (2-hydroxyethyl) aniline. Diolamines are preferably used since by their attachment at the chain end, the hydroxyl number of the polymers is doubled. Particularly preferred are diethanolamine and diiso propanolamine.  

Geeignete Triole e) sind Verbindungen mit 3 bis 25, bevorzugt 3 bis 18, insbesondere bevorzugt 3 bis 6 C-Atomen. Beispiele für brauch­ bare Triole sind Glycerin oder Trimethylolpropan. Geeignet sind auch niedermolekulare Umsetzungsprodukte von Triolen und Polyolen, z. B. von Trimethylolpropan, mit Alkylenoxiden, wie Ethylenoxid und/oder Propylenoxid. Als Polyole lassen sich beispielsweise Erythrit, Pen­ taerythrit und Sorbit einsetzen.Suitable triols e) are compounds having 3 to 25, preferably 3 to 18, particularly preferably 3 to 6 C atoms. Examples of custom bare triols are glycerol or trimethylolpropane. Are also suitable low molecular weight reaction products of triols and polyols, eg. B. of trimethylolpropane, with alkylene oxides, such as ethylene oxide and / or Propylene oxide. As polyols, for example, erythritol, pen use taerythritol and sorbitol.

Nach einer dritten bevorzugten Ausführungsform zur Herstellung der Polyurethandispergierharze C werden die isocyanatgruppenhaltigen Präpolymere zuerst mit wenigstens einer Verbindung umgesetzt, die mindestens zwei gegenüber Isocyanatgruppen reaktive Gruppen auf­ weist, wobei das Molmengenverhältnis von Isocyanatgruppen des Prä­ polymers zu damit reaktiven Gruppen vorzugsweise in einem Bereich von etwa 2 : 1 bis 7 : 1 liegt. Anschließend werden die überschüssigen freien reaktiven Gruppen teilweise oder vollständig mit einer Ver­ bindung umgesetzt, die geeignet ist, saure Gruppen in das Polyuret­ handispergierharz einzuführen. Die gegenüber Isocyanatgruppen reak­ tiven Gruppen sind ausgewählt unter funktionellen Gruppen, die ak­ tive Wasserstoffatome aufweisen, wie primäre und sekundäre Amino­ gruppen, Hydroxygruppen und Mercaptogruppen. Geeignete Verbindungen mit mindestens zwei dieser Gruppen sind die genannten Amine a) mit 2 bis 10 primären und/oder sekundären Aminogruppen pro Molekül, Po­ lyamine b), Diole c), Aminoalkohole d) und Triole bzw. Polyole e). Geeignet sind auch Mercaptane, wie 1,2-Thioglykol, Thioalkohole, wie 2-Mercaptoethanol, Thioamine, wie (2-Mercaptoethyl)methylamin, etc. Als besonders vorteilhaft haben sich Amine der Formel
According to a third preferred embodiment for preparing the polyurethane dispersing resins C, the isocyanate group-containing prepolymers are first reacted with at least one compound having at least two isocyanate-reactive groups, wherein the molar ratio of isocyanate groups of the pre-polymer to reactive groups preferably in a range of about 2 : 1 to 7: 1. Subsequently, the excess free reactive groups are partially or completely reacted with a compound which is suitable for introducing acidic groups into the polyurethane dispersion resin. The groups which are reactive toward isocyanate groups are selected from functional groups which have active hydrogen atoms, such as primary and secondary amino groups, hydroxy groups and mercapto groups. Suitable compounds having at least two of these groups are the stated amines a) having 2 to 10 primary and / or secondary amino groups per molecule, polyamines b), diols c), amino alcohols d) and triols or polyols e). Also suitable are mercaptans, such as 1,2-thioglycol, thioalcohols, such as 2-mercaptoethanol, thioamines, such as (2-mercaptoethyl) methylamine, etc. Particularly advantageous are amines of the formula

H2N(-CH2-CH2-NH)x-H I,
H 2 N (-CH 2 -CH 2 -NH) x -HI,

in der x einen Wert von 2 bis 6 hat, oder der Formel
where x has a value from 2 to 6, or the formula

H2N-CH2-CH2-CH2-NH(-CH2-CH2-NH)y-CH2-CH2-CH2-NH2 II,
H 2 N-CH 2 -CH 2 -CH 2 -NH (-CH 2 -CH 2 -NH) y -CH 2 -CH 2 -CH 2 -NH 2 II,

in der y einen Wert von 0 bis 4 hat, erwiesen. Abschließend wird das Umsetzungsprodukt mit einer Verbindung, die mit den noch freien reaktiven Gruppen reagiert und durch welche saure Gruppen einge­ führt werden, oder Gemischen solcher Verbindungen umgesetzt. Als mit den reaktiven Gruppen reagierende Stoffe können viele Substanz­ klassen eingesetzt werden, z. B. Alkylhalogenide, Amide, Epoxide, Ester, Ketone oder Isocyanate, die im Molekül eine oder mehrere saure Gruppen oder Gruppen, die leicht in saure Gruppen übergehen, tragen. Saure Gruppen sind insbesondere Sulfonsäure-, Phosphonsäu­ re,- Phosphorsäure- sowie vor allem Carboxylgruppen. Beispiele für derartige Verbindungen sind Alkylhalogenide wie Chloressigsäure, Amide wie Bernsteinsäuremonoamid, Epoxide wie Glycidsäure, Ester wie Phthalsäuremonomethylester oder Ketone wie Acetylessigsäure. Besonders gut geeignete Verbindungen sind die inneren Anhydride von mehrwertigen Carbonsäuren, wie Maleinsäureanhydrid, Bernsteinsäure­ anhydrid, Phthalsäureanhydrid und Adipinsäureanhydrid, welche bei­ spielsweise mit Aminogruppen Amidogruppen bilden, die mit einer Carbonylgruppe substituiert sind. Im Falle von Hydroxylgruppen als reaktive Gruppen können vorteilhaft neben den genannten Carbonsäu­ ren und Carbonsäurederivaten auch anorganische Säuren, insbesondere Mineralsäuren, wie Phosphorsäure sowie die Oligomeren und Polymeren solcher Säuren, oder Derivate, wie Ester oder Salze solcher Säuren, durch die saure Gruppen in die Verbindung eingeführt werden, oder Gemische solcher Verbindungen eingesetzt werden.in which y has a value from 0 to 4 proved. Finally, it will the reaction product with a compound that with the still free reacts reactive groups and by which acidic groups turned or mixtures of such compounds. When Substances reactive with the reactive groups can have many substances classes are used, for. B. alkyl halides, amides, epoxides, Esters, ketones or isocyanates having one or more in the molecule acidic groups or groups that easily turn into acidic groups, carry. Acid groups are especially sulfonic acid, phosphonic acid re, - phosphoric acid and especially carboxyl groups. examples for such compounds are alkyl halides such as chloroacetic acid, Amides such as succinic acid monoamide, epoxides such as glycidic acid, esters such as phthalic acid monomethyl ester or ketones such as acetylacetic acid. Particularly suitable compounds are the internal anhydrides of polybasic carboxylic acids, such as maleic anhydride, succinic acid Anhydride, phthalic anhydride and adipic anhydride, which at For example, with amino groups form amido groups, which with a Carbonyl group are substituted. In the case of hydroxyl groups as Reactive groups may be advantageous in addition to the mentioned Carbonsäu ren and carboxylic acid derivatives and inorganic acids, in particular Mineral acids, such as phosphoric acid and the oligomers and polymers such acids, or derivatives, such as esters or salts of such acids, through which acidic groups are introduced into the compound, or Mixtures of such compounds can be used.

Nach einer vierten bevorzugten Ausführungsform zur Herstellung der Dispergierharze C werden die zuvor beschriebenen isocyanatgruppen­ haltigen Präpolymere mit wenigstens einer Verbindung umgesetzt, die mindestens eine gegenüber Isocyanatgruppen reaktive Gruppe und zu­ sätzlich eine oder mehrere saure Gruppen oder Gruppen, die leicht in saure Gruppen übergehen, pro Molekül tragen. Es können auch Ge­ mische verschiedener dieser Verbindungen eingesetzt werden. Geeig­ nete gegenüber Isocyanatgruppen reaktive Gruppen sind die zuvor ge­ nannten. Geeignete saure Gruppen sind ausgewählt unter Sulfonsäu­ re-, Phosphonsäure-, Phosphorsäure- sowie vor allem Carboxylgrup­ pen. Gruppen, die leicht in saure Gruppen übergehen, sind bei­ spielsweise die Estergruppe oder Salze der Säuren. Beispiele für derartige Verbindungen sind Hydroxycarbonsäuren, wie Zitronensäure, Hydroxymethylbernsteinsäure, 6-Hydroxycapronsäure oder 12-Hydroxy­ dodecansäure, Aminocarbonsäuren, wie Aminovaleriansäure, Mercapto­ carbonsäuren, wie Mercaptobernsteinsäure, Phosphorsäurederivate, vorzugsweise Hydroxyalkyl-Phosphorsäureester, wie Phosphorsäure­ mono-(bis-(2,3-hydroxymethyl))-butylester oder Oligoethylenglykol- Phosphorsäureester, Aminoalkyl-Phosphorsäureester, wie Phosphorsäu­ re-mono-(2-aminoethyl)-ester-Natriumsalz, Phosphonsäurederivate, vorzugsweise Hydroxyalkylphosphonsäureester, wie Bis-(N-2-hy­ droxyethyl)-aminoethyl-phosphonsäurediethylester, Aminoalkyl­ phosphonsäureester, wie 3-Aminopropylphosphonsäurediethylester, oder Sulfonsäurederivate, vorzugsweise Hydroxysulfonsäuren, wie 3-Hydroxypropansulfonsäure, oder Aminosulfonsäuren, wie N-Methyl­ taurin.According to a fourth preferred embodiment for producing the Dispersing resins C are the isocyanate groups described above containing prepolymers reacted with at least one compound, the at least one isocyanate-reactive group and to In addition, one or more acidic groups or groups that are light go into acid groups, carry per molecule. It can also Ge Mixed various of these compounds are used. Geeig Neten opposite isocyanate groups are the previously ge called. Suitable acidic groups are selected from sulfonic acid Re, phosphonic, phosphoric and especially Carboxylgrup  pen. Groups that easily turn into acidic groups are included For example, the ester group or salts of acids. examples for such compounds are hydroxycarboxylic acids, such as citric acid, Hydroxymethyl succinic acid, 6-hydroxycaproic acid or 12-hydroxy dodecanoic acid, aminocarboxylic acids, such as aminovaleric acid, mercapto carboxylic acids, such as mercaptosuccinic acid, phosphoric acid derivatives, preferably hydroxyalkyl phosphoric acid esters, such as phosphoric acid mono- (bis (2,3-hydroxymethyl)) - butyl ester or oligoethylene glycol Phosphoric acid esters, aminoalkyl phosphoric acid esters, such as phosphoric acid Re-mono (2-aminoethyl) ester sodium salt, phosphonic acid derivatives, preferably hydroxyalkylphosphonic acid esters, such as bis (N-2-hy droxyethyl) -aminoethyl-phosphonic acid diethyl ester, aminoalkyl phosphonic acid esters, such as diethyl 3-aminopropylphosphonate, or sulfonic acid derivatives, preferably hydroxysulfonic acids, such as 3-hydroxypropanesulfonic acid, or aminosulfonic acids such as N-methyl taurine.

Als Dispergierharze geeignete Polyurethan(meth)acrylate und/oder Polyharnstoff(meth)acrylate sind insbesondere erhältlich durch:
Polyurethane (meth) acrylates and / or polyurea (meth) acrylates suitable as dispersing resins are in particular obtainable by:

  • A) Umsetzung von einem hydroxylgruppenhaltigen Polymerisat P1) aus:
    • a) 80 bis 100 Mol-% wenigstens eines Esters einer α,β- ethylenisch ungesättigten Mono- und/oder Dicarbonsäure mit einem C1- bis C25-Alkanol,
    • b) 0 bis 20 Mol-% wenigstens eines weiteren Monomers und
    • c) wenigstens einem Starter und/oder Regler, durch den die Mehrzahl der Polymerisate P1) an einem ihrer Ket­ tenenden durch eine Hydroxylgruppe terminiert werden,
    A) Reaction of a polymer P1 containing hydroxyl groups from:
    • a) 80 to 100 mol% of at least one ester of an α, β-ethylenically unsaturated mono- and / or dicarboxylic acid with a C 1 - to C 25 -alkanol,
    • b) 0 to 20 mol% of at least one other monomer and
    • c) at least one starter and / or regulator, by means of which the majority of the polymers P1) are terminated at one of their ketene ends by a hydroxyl group,
  • B) mit einem zwei- oder mehrwertigen Isocyanat zu einem Poly­ merisat P2), wobei die Menge der Isocyanatgruppen 1,2 bis 3,9 mol pro Mol der Hydroxylgruppe terminiert werden, B) with a di- or polyfunctional isocyanate to a poly Merisat P2), wherein the amount of isocyanate groups 1,2 to 3.9 moles per mole of the hydroxyl group are terminated,  
  • C) III.1) Umsetzung von P2) mit Ammoniak oder wenigstens einer Ver­ bindung, die gegenüber Isocyanatgruppen reaktive Amingrup­ pen aufweist, oderC) III.1) reaction of P2) with ammonia or at least one Ver Bond, the isocyanate-reactive Amingrup pen, or
  • D) III.2) Umsetzung von P2) mit einer Verbindung, die gegenüber Isocyanatgruppen reaktive Gruppen enthält zu einem Polyme­ risat P3) und anschließende Umsetzung von P3) mit einer Verbindung, durch die saure Gruppen in das Polymerisatz P3) eingeführt werden, oderD) III.2) Reaction of P2) with a compound opposite Isocyanate groups reactive groups to a polyme risat P3) and subsequent implementation of P3) with a Compound through which acidic groups in the polymer P3) be introduced or
  • E) III.3) Umsetzung von P2) mit wenigstens einer Verbindung, die ge­ genüber Isocyanatgruppen reaktive Gruppen aufweist und durch die saure Gruppen in das Polymerisat P2) eingeführt werden.E) III.3) reaction of P2) with at least one compound, the ge has groups which are reactive toward isocyanate groups and introduced by the acidic groups in the polymer P2) become.

Geeignete Polyurethandispergierharze C) sind z. B. in der DE-A-41 41 838, DE-A-41 41 839, DE-A-44 46 383, DE-A-195 16 784, EP-A-0 547 432, EP-A-0 592 905, US 5,552,229 und US 5,556,918 beschrieben, auf die hiermit in vollem Umfang Bezug genommen wird.Suitable polyurethane dispersing resins C) are, for. In DE-A-41 41 838, DE-A-41 41 839, DE-A-44 46 383, DE-A-195 16 784, EP-A-0 547 432, EP-A-0 592 905, US 5,552,229 and US 5,556,918 which is hereby incorporated by reference.

Die erfindungsgemäßen leitfähigen Polymerzusammensetzungen enthal­ ten das Dispergierharz C) vorzugsweise in einer Menge von 0,01 bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,02 bis 3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung. Insbesondere wird das Disper­ gierharz in geringen Einsatzmengen bis höchstens 1 Gew.-%, speziell höchstens 0,3 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten A) und D) eingesetzt. Vorteilhafterweise lassen sich die erfin­ dungsgemäßen Polymerzusammensetzungen, die wenigstens ein Disper­ gierharz C in einer geringen Einsatzmenge umfassen, im Allgemeinen zu Dispersionen formulieren, die gute rheologische Eigenschaften, wie eine geringe Viskosität und/oder eine niedrige Fließgrenze auf­ weisen. The conductive polymer compositions according to the invention contain Preferably, the dispersing resin C) in an amount of 0.01 to 5 wt .-%, particularly preferably 0.02 to 3 wt .-%, based on the Total weight of the composition. In particular, the Disper Gierharz in small amounts up to 1 wt .-%, especially at most 0.3 wt .-%, based on the total amount of the components A) and D) used. Advantageously, the inventions can be Polymer compositions according to the invention, the at least one Disper gering resin C in a small amount, generally to formulate dispersions that have good rheological properties, as a low viscosity and / or a low yield point point.  

Komponente D)Component D)

Die erfindungsgemäßen leitfähigen Polymerzusammensetzungen können zusätzlich zu den zuvor genannten Komponenten A) bis C) mindestens eine Komponente D) enthalten, die ausgewählt ist unter Ruß, Metall­ chalkogeniden und Mischungen davon.The conductive polymer compositions according to the invention can in addition to the aforementioned components A) to C) at least a component D) selected from carbon black, metal chalcogenides and mixtures thereof.

Vorzugsweise umfaßt die Komponente D) wenigstens einen industriell hergestellten Ruß oder eine Präparation davon. Ruße sind, wie Gra­ phit, im Wesentlichen aus Kohlenstoff-Sechsringschichten aufgebaut. Im Unterschied zum Graphit sind diese in den Rußen jedoch in der Regel konzentrisch um den Mittelpunkt eines Teilchens angeordnet und unregelmäßig gegeneinander verschoben (turbostratische Struk­ tur). Der Schichtabstand ist in der Regel etwas größer als im Gra­ phit und liegt z. B. in einem Bereich von etwa 0,35 bis 0,4 nm. Vor­ teilhafterweise weisen Ruße auch, anders als in der Regel Graphite, eine Elastomer-verstärkende Wirkung auf. Sie zeigen in den erfin­ dungsgemäßen Zusammensetzungen im Allgemeinen sehr gute Pigment- Eigenschaften sowohl als verstärkende Füllstoffe, wie auch als brückenbildende Komponente zur Verbesserung der Leitfähigkeit. Vor­ zugsweise liegt die spezifische Oberfläche der erfindungsgemäß ein­ gesetzten Ruße, bestimmt nach der BET-Methode, in einem Bereich von etwa 10 bis 1000 m2/g, besonders bevorzugt 10 bis 250 m2/g.Preferably, component D) comprises at least one industrially produced carbon black or a preparation thereof. Like graphite, carbon blacks are essentially composed of carbon-six-ring layers. In contrast to graphite, however, these are usually arranged concentrically around the center of a particle in the carbon blacks and are displaced irregularly relative to each other (turbostratical structure). The layer spacing is usually slightly larger than in Gra phit and is z. B. in a range of about 0.35 to 0.4 nm. Advantageously, carbon blacks also have, unlike graphite in general, an elastomer-enhancing effect. They show in the inventions to the invention compositions in general very good pigment properties both as reinforcing fillers, as well as a bridging component to improve the conductivity. Before preferably the specific surface of the invention according to a set carbon black, determined by the BET method, in a range of about 10 to 1000 m 2 / g, more preferably 10 to 250 m 2 / g.

Werden die erfindungsgemäßen leitfähigen Polymerzusammensetzungen in oder als Kathoden eingesetzt, so umfasst die Komponente D) vor­ zugsweise wenigstens ein Metallchalkogenid, das insbesondere ausge­ wählt ist unter V6O13, V2O5, MoO2, TiS2, MnO2, V2O5, MoS3, Cr3O6, FeS, NiS, CoO, CuO, LiCoO2, LiMnNiO4, Spinellen der allgemeinen Formel AB2X4, worin A für ein zweiwertiges Metall, wie Mg, Fe(II), Zn, Mn, Co, Ni, Cu oder Cd, B für ein dreiwertiges oder vierwertiges Me­ tall, wie z. B. Al, Fe(III), V, Cr, Ti und X für O, S, oder Se, steht, Lithium-Verbindungen der allgemeinen Formel LixV3O8 und Mi­ schungen davon steht. Vorzugsweise sind die als Komponente D) ein­ gesetzten Metallchalkogenide ausgewählt unter Spinellen, bevorzugt LiMnO4 sowie LiCoO2, LiMnNiO4, MnO2 und Mischungen davon.If the conductive polymer compositions according to the invention are used in or as cathodes, component D) preferably comprises at least one metal chalcogenide selected in particular from V 6 O 13 , V 2 O 5 , MoO 2 , TiS 2 , MnO 2 , V 2 O 5 , MoS 3 , Cr 3 O 6 , FeS, NiS, CoO, CuO, LiCoO 2 , LiMnNiO 4 , spinels of general formula AB 2 X 4 wherein A is a divalent metal such as Mg, Fe (II), Zn , Mn, Co, Ni, Cu or Cd, B for a trivalent or tetravalent Me tall, such as. B. Al, Fe (III), V, Cr, Ti and X for O, S, or Se, stands, lithium compounds of the general formula Li x V 3 O 8 and mixtures of Mi thereof. The metal chalcogenides used as component D) are preferably selected from among spinels, preferably LiMnO 4 and LiCoO 2 , LiMnNiO 4 , MnO 2 and mixtures thereof.

Werden die erfindungsgemäßen leitfähigen Polymerzusammensetzungen in oder als Anoden eingesetzt, so enthalten sie vorzugsweise als Komponente D) Ruß. Für einen Einsatz in oder als Anoden liegt das Gewichtsmengenverhältnis der Gesamtmenge der Komponenten A) und D) zur Gesamtmenge der Komponenten B) und C) in einem Bereich von etwa 70 : 30 bis 99 : 1, bevorzugt 80 : 20 bis 98 : 2, insbesondere 90 : 10 bis 97 : 3.Be the conductive polymer compositions of the invention used in or as anodes, they preferably contain as Component D) carbon black. This is for use in or as anodes Weight ratio of the total amount of components A) and D) to the total amount of components B) and C) in a range of about 70: 30 to 99: 1, preferably 80: 20 to 98: 2, in particular 90: 10 to 97: 3.

Bevorzugte Polymerzusammensetzungen für den Einsatz in oder als An­ oden umfassen:
Preferred polymer compositions for use in or as anodes include:

  • A) 90 bis 94 Gew.-% Graphit und/oder wenigstens eine Graphitver­ bindung,A) 90 to 94 wt .-% graphite and / or at least one Graphitver binding,
  • B) 2 bis 6 Gew.-% wenigstens eines Bindemittels,B) 2 to 6% by weight of at least one binder,
  • C) 0,01 bis 1 Gew.-%, bevorzugt 0,05 bis 0,5 Gew.-% wenigstens eines Polyurethandispergierharzes undC) 0.01 to 1 wt .-%, preferably 0.05 to 0.5 wt .-% at least a polyurethane dispersing resin and
  • D) 2 bis 6 Gew.-% Ruß.D) 2 to 6 wt .-% carbon black.

Werden die erfindungsgemäßen leitfähigen Polymerzusammensetzungen in oder als Kathoden eingesetzt, so enthalten sie vorzugsweise eine Komponente D), die ausgewählt ist unter den zuvor beschriebenen Ru­ ßen, Metallchalkogeniden und Mischungen davon. Bevorzugt liegt das Gewichtsmengenverhältnis der Gesamtmenge der Komponenten A) und D) zur Gesamtmenge der Komponenten B) und C) in einem Bereich von etwa 80 : 20 bis 99 : 1, bevorzugt 90 : 10 bis 98 : 2.Be the conductive polymer compositions of the invention used in or as cathodes, they preferably contain a Component D) selected from Ru described above Shen, metal chalcogenides and mixtures thereof. This is preferably Weight ratio of the total amount of components A) and D) to the total amount of components B) and C) in a range of about 80:20 to 99: 1, preferably 90:10 to 98: 2.

Bevorzugte Polymerzusammensetzungen für den Einsatz in oder als Ka­ thoden umfassend:
Preferred polymer compositions for use in or as cathodes comprising:

  • A) 1 bis 3 Gew.-% Graphit und/oder wenigstens einer Graphitver­ bindung,A) 1 to 3 wt .-% graphite and / or at least one Graphitver binding,
  • B) 2 bis 6 Gew.-% wenigstens eines Bindemittels,B) 2 to 6% by weight of at least one binder,
  • C) 0,01 bis 1 Gew.-%, bevorzugt 0,05 bis 0,5 Gew.-% wenigstens eines Polyurethandispergierharzes,
    • 1. 88 bis 92 Gew.-% wenigstens eines Metallchalkogenids und
    • 2. 1 bis 5 Gew.-% Ruß.
    C) 0.01 to 1 wt .-%, preferably 0.05 to 0.5 wt .-% of at least one polyurethane dispersing resin,
    • 1. 88 to 92 wt .-% of at least one metal chalcogenide and
    • 2. 1 to 5 wt .-% carbon black.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind Dispersionen, enthal­ tend:
Another object of the invention are dispersions containing tend:

  • A) mindestens eine erfindungsgemäße leitfähige Polymerzusammen­ setzung, wie zuvor beschrieben,A) at least one conductive polymer according to the invention as described above,
  • B) mindestens ein inertes Verdünnungsmittel,B) at least one inert diluent,
  • C) gegebenenfalls mindestens einen, von I und II verschiedenen Zusatzstoff.C) optionally at least one other than I and II Additive.

Geeignete Verdünnungsmittel (Dispersionsmittel) sind z. B. apro­ tisch-polare Lösungsmittel, wie Dialkylformamide, wie Dimethylfor­ mamid und Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxid, cyclische Ether, wie Tetrahydrofuran, Dioxan, N-Alkylpyrrolidone, wie N-Methylpyrroli­ don, Ketone, wie Aceton und Methylethylketon, etc. und Mischungen davon. Bevorzugt wird ein Dispersionsmittelgemisch aus mindestens einem niedrigsiedenden (≦100°C) und mindestens einem hochsiedenden (≧150°C) Lösungsmittel eingesetzt. Dazu zählen z. B. Gemische aus Tetrahydrofuran und N-Methylpyrrolidon. Vorzugsweise liegt das Ge­ wichtsmengenverhältnis von niedrigsiedenden zu hochsiedenden Dis­ persionsmitteln in einem Bereich von etwa 20 : 80 bis 80 : 20. Vorteil­ hafterweise zeigen die erfindungsgemäßen Dispersionen auf Basis der zuvorgenannten Dispersionsmittel und insbesondere der Gemische aus Niedrig- und Hochsiedern ein in der Regel gutes Trocknungsverhal­ ten. Sie eignen sich im Allgemeinen vorteilhaft zur Formulierung gießfähiger Mischungen.Suitable diluents (dispersants) are z. B. apro table-polar solvents such as dialkylformamides such as dimethylfor mamide and dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, cyclic ethers, such as Tetrahydrofuran, dioxane, N-alkylpyrrolidones, such as N-methylpyrroli don, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, etc. and mixtures from that. Preference is given to a dispersion mixture of at least a low-boiling (≦ 100 ° C) and at least one high-boiling (≧ 150 ° C) solvent used. These include z. B. mixtures Tetrahydrofuran and N-methylpyrrolidone. Preferably, the Ge weight ratio of low-boiling to high-boiling Dis in the range of about 20:80 to 80:20. Advantage Proven to show the dispersions of the invention based on the aforementioned dispersion medium and in particular the mixtures of  Low and high boilers usually a good drying behavior They are generally advantageous for formulation pourable mixtures.

Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Dispersionen keine niedermolekularen Dispergiermittel wie z. B. Tenside. Somit werden die Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten tensidhalti­ gen leitfähigen Polymerdispersionen vermieden.Preferably, the dispersions of the invention contain no low molecular weight dispersants such. B. surfactants. Thus be the disadvantages of surfactants known from the prior art avoided conductive polymer dispersions.

Überraschenderweise lassen sich mit den erfindungsgemäßen leitfähi­ gen Polymerzusammensetzungen auf Basis wenigstens eines Polyuret­ handispergierharzes Dispersionen formulieren, die einen hohen Gra­ phit- bzw. Pigmentgehalt aufweisen und dennoch in der Regel gut fließfähig und gut verarbeitbar sind. Ein Maß für die Fließfähig­ keit einer Polymerdispersion ist deren Fließgrenze, d. h. die klein­ ste Schubspannung, gemessen in Pascal [Pa], oberhalb der sie sich rheologisch wie eine Flüssigkeit verhält. Vorzugsweise weisen die erfindungsgemäßen Dispersionen eine Fließgrenze im Bereich von etwa 10 bis 100 Pa, bevorzugt 15 bis 75 Pa auf. Die Viskosität der er­ findungsgemäßen Dispersionen liegt vorzugsweise in einem Bereich von etwa 20 bis 400 mPa.s. Vorteilhafterweise weisen die erfin­ dungsgemäßen Dispersionen in der Regel gute Glanzwerte auf. Im All­ gemeinen zeigen die erfindungsgemäßen Dispersionen auch eine gute Lagerstabilität.Surprisingly, can be with the leitfähi invention Polymer compositions based on at least one Polyuret Handispergierharzes formulate dispersions that have a high Gra have phite or pigment content and still good in the rule flowable and easy to process. A measure of the flowable speed of a polymer dispersion is its yield point, d. H. the small ones shear stress, measured in Pascal [Pa], above which they are rheologically behaves like a liquid. Preferably, the dispersions of the invention have a yield point in the range of about 10 to 100 Pa, preferably 15 to 75 Pa. The viscosity of he According to the invention dispersions is preferably in one range from about 20 to 400 mPa.s. Advantageously, the inventions The dispersions according to the invention generally have good gloss values. In space In general, the dispersions of the invention also show a good Storage stability.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein mehrschichtiges Elek­ trodenmaterial, welches wenigstens eine innenliegende leitfähige metallhaltige Schicht umfasst, die mit wenigstens einer leitfähigen Polymerzusammensetzung, wie zuvor beschrieben, beidseitig beschich­ tet oder ummantelt ist.Another object of the invention is a multi-layer Elek trodenmaterial, which at least one internal conductive metal-containing layer comprising at least one conductive Polymer composition as described above, both sides beschich tet or sheathed.

Geeignete Metalle und Metalllegierungen zum Einsatz als zentrale leitfähige metallhaltige Schicht oder als Komponente davon sind dem Fachmann bekannt. Bevorzugt werden Metalle und/oder Metalllegierun­ gen eingesetzt, die eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweisen, welche z. B. bei Raumtemperatur in einem Bereich von etwa 106 bis 104 Ω-1 cm-1 beträgt. Je nach Anwendungsbereich eignen sich auch Halbme­ talle mit einem Leitfähigkeitsbereich von etwa 101 bis 106 Ω-1 cm-1. Geeignete Metalle mit hoher Leitfähigkeit sind z. B. die Metalle der ersten Nebengruppe des Periodensystems, d. h. Cu, Ag, Au, deren Leitfähigkeit in einem Bereich von etwa 6 × 105 Ω-1 cm-1 liegt. Geeignet sind auch die leichteren Metalle der ersten und zweiten Hauptgruppe und der zweiten Nebengruppe des Periodensy­ stems, wie Li, Na, K, Be, Mg, Cr, Zn, Cd, sowie die Metalle A1, In, Mo, W, Ru, Os, Co, Rh und Ni. Geeignete leitfähige Metalllegierun­ gen sind z. B. Kupfer-Nickel-Legierungen, wie z. B. das Konstantan (60% Cu, 40% Ni), Kohlenstoff-Nickel-Legierungen etc.Suitable metals and metal alloys for use as a central conductive metal-containing layer or as a component thereof are known to those skilled in the art. Preferably metals and / or Metalllegierun conditions are used which have a high electrical conductivity, which z. B. at room temperature in a range of about 10 6 to 10 4 Ω -1 cm -1 . Depending on the field of application, half metals with a conductivity range of about 10 1 to 10 6 Ω -1 cm -1 are also suitable. Suitable metals with high conductivity are z. B. the metals of the first subgroup of the periodic table, ie, Cu, Ag, Au, whose conductivity is in a range of about 6 × 10 5 Ω -1 cm -1 . Also suitable are the lighter metals of the first and second main group and the second subgroup of Periodensy stems, such as Li, Na, K, Be, Mg, Cr, Zn, Cd, and the metals A1, In, Mo, W, Ru, Os , Co, Rh and Ni. Suitable conductive Metalllegierun conditions are for. As copper-nickel alloys, such as. The constantan (60% Cu, 40% Ni), carbon-nickel alloys, etc.

Die zentrale (innenliegende) leitfähige metallhaltige Schicht der erfindungsgemäßen Elektrodenmaterialien kann gewünschtenfalls aus mindestens einem der zuvor genannten Metalle und/oder Metalllegie­ rungen bestehen. Geeignet als zentrale Schicht sind jedoch auch Ma­ terialien, bei denen z. B. ein Polymer mit wenigstens einem der zu­ vor genannten Metalle und/oder Metalllegierungen ummantelt ist. Ge­ eignete Polymere sind die dafür üblichen, dem Fachmann bekannten Materialien, wie z. B. Polyethylenterephthalate. Auf dieses Polymer kann z. B. wenigstens eines der zuvor genannten Metalle aufgetragen sein. Geeignete Auftragverfahren sind dem Fachmann ebenfalls be­ kannt. Dazu zählt z. B. die Elektroabscheidung und Aufdampfverfahren wie z. B. CVD. Vorzugsweise wird als zentrale Schicht z. B. ein Mate­ rial eingesetzt, bei dem eine Polyethylenterephthalatfolie mit ei­ ner ersten Schicht aus Kupfer und einer zweiten Schicht aus Nickel ummantelt ist.The central (inner) conductive metal-containing layer of If desired, the electrode materials according to the invention can be made from at least one of the aforementioned metals and / or Metalllegie exist. However, suitable as a central layer are also Ma materials where z. As a polymer with at least one of sheathed in said metals and / or metal alloys. Ge Suitable polymers are the customary, known to the expert Materials, such. For example, polyethylene terephthalates. On this polymer can z. B. applied at least one of the aforementioned metals his. Suitable application methods are also known to the person skilled in the art known. This includes z. As the electrodeposition and vapor deposition such as B. CVD. Preferably, as a central layer z. B. a mate used in which a polyethylene terephthalate with egg a first layer of copper and a second layer of nickel is sheathed.

Das mehrschichtige Elektrodenmaterial kann z. B. die für galvani­ sche Elemente übliche kompakte Form, wie Stäbchen- oder Platten­ form, aufweisen.The multilayer electrode material may, for. B. for electroplating Sheer elements usual compact form, such as chopsticks or plates form, exhibit.

Vorzugsweise liegt das mehrschichtige Elektrodenmaterial in Form einer Folie vor, wobei eine Trägerfolie, umfassend wenigstens eine leitfähige metallhaltige Schicht oder eine zentrale Polymerfolie, die mit wenigstens einer leitfähigen metallhaltigen Schicht umman­ telt ist, beidseitig mit einer leitfähigen Polymerzusammensetzung, wie zuvor beschrieben, beschichtet wird. Die Schichtdicke der in­ nenliegenden Schicht(en) liegt dabei im Allgemeinen in einem Be­ reich von etwa 5 bis 100 µm, bevorzugt 10 bis 50 µm. Vorzugsweise wird als Trägerfolie eine Metallfolie insbesondere aus Kupfer, ei­ ner Metalllegierung auf Basis von Kupfer, oder Aluminium, einge­ setzt. Geeignete Metallfolien sind z. B. Kupferfolien mit einer Schichtdicke im Bereich von etwa 15 µm oder Aluminiumfolien mit ei­ ner Schichtdicke im Bereich von etwa 20 µm.Preferably, the multilayer electrode material is in the form a film, wherein a carrier film comprising at least one  conductive metal-containing layer or a central polymer film, umman with at least one conductive metal-containing layer telt is, on both sides with a conductive polymer composition, as described above, is coated. The layer thickness of in The underlying layer (s) is generally in a Be rich from about 5 to 100 microns, preferably 10 to 50 microns. Preferably is used as a carrier film, a metal foil in particular of copper, egg ner metal alloy based on copper, or aluminum, turned puts. Suitable metal foils are z. B. copper foils with a Layer thickness in the range of about 15 microns or aluminum foil with egg ner layer thickness in the range of about 20 microns.

Die Schichtdicke jeder einzelnen leitfähigen Polymerschicht liegt in einem Bereich von etwa 10 bis 500 µm, bevorzugt 50 bis 120 µm.The layer thickness of each individual conductive polymer layer is in a range of about 10 to 500 μm, preferably 50 to 120 μm.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Her­ stellung eines folienförmigen, mehrschichtigen Eltektrodenmateri­ als, umfassend:
A further subject of the invention is a method for the production of a film-shaped multilayer electrode material, comprising:

  • a) Bereitstellen einer gießfähigen Dispersion einer erfindungs­ gemäßen Polymerzusammensetzung,a) providing a pourable dispersion of a fiction, proper polymer composition,
  • b) Aufbringen der Dispersion aus Schritt i) auf eine Trägerfo­ lie, die wenigstens eine leitfähige metallhaltige Schicht um­ faßt undb) applying the dispersion from step i) to a Trägerfo lie, the at least one conductive metal-containing layer to grasp and
  • c) Trocknen und gegebenenfalls Kalandrieren der in Schritt ii) aufgebrachten Dispersion bei erhöhten Temperaturen.c) drying and optionally calendering the in step ii) applied dispersion at elevated temperatures.

Vorzugsweise weist die gießfähige Dispersion eine Viskosität im Be­ reich von etwa 30 bis 500 mPa.s, bevorzugt etwa 50 bis 300 mPa.s, auf. Die Bestimmung der Viskosität kann in dafür üblichen Geräten, z. B. einem Spindelrheomat, erfolgen. Die Einstellung der Viskosität kann durch Zugabe einer entsprechenden Menge eines der zuvor ge­ nannten Verdünnungsmittel oder gegebenenfalls auch durch Tempera­ turerhöhung beim Gießvorgang erfolgen.Preferably, the castable dispersion has a viscosity in Be rich of about 30 to 500 mPa.s, preferably about 50 to 300 mPa.s, on. The determination of the viscosity can be carried out in conventional equipment, z. B. a Spindelrheomat done. The adjustment of the viscosity can by adding an appropriate amount of one of the previously ge  called diluent or optionally also by tempera increase in weight during the casting process.

Die Herstellung einer gießfähigen Mischung einer Dispersion, wie zuvor beschrieben, kann in üblicher Weise erfolgen. Dabei wird z. B. in einer Dispergiermaschine, wie einer Topfkugelmühle oder einer Rührwerksmühle, aus dem Graphit und/oder der Graphitverbindung A), gegebenenfalls wenigstens einer Verbindung DL einer Lösung des Bindemittels B) in einem der zuvor genannten Verdünnungsmittel und einer Lösung wenigstens eines Polyurethandispergierharzes C) in ei­ nem der zuvor genannten Verdünnungsmittel eine Graphitdispersion hergestellt. Gewünschtenfalls kann die gießfähige Mischung vor dem Auftragen, z. B. zur Abtrennung von Agglomeraten, nach üblichen Me­ thoden filtriert werden.The preparation of a pourable mixture of a dispersion, such as previously described, can be done in the usual way. This z. B. in a dispersing machine, such as a pot ball mill or a Agitator mill, from the graphite and / or the graphite compound A), optionally at least one compound DL of a solution of Binder B) in one of the aforementioned diluents and a solution of at least one polyurethane dispersing resin C) in egg In the aforementioned diluent, a graphite dispersion manufactured. If desired, the pourable mixture before the Apply, for. B. for the separation of agglomerates, according to customary Me be filtered.

Nach einer geeigneten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfah­ rens wird die gießfähige Mischung mit einer Geschwindigkeit im Be­ reich von etwa 1 bis 800 m/min, bevorzugt 5 bis 300 m/min, auf die leitfähige metallhaltige Schicht aufgebracht.According to a suitable embodiment of the method according to the invention rens, the pourable mixture is stirred at a rich from about 1 to 800 m / min, preferably 5 to 300 m / min, on the applied conductive metal-containing layer.

Geeignete Gießvorrichtungen zum Aufbringen der gießfähigen Mischung auf die beweglich angeordnete leitfähige metallhaltige Schicht sind z. B. Umkehrwalzenbeschichter, Kiss coater, Rakelgießer, Messergie­ ßer etc. Nach dem Aufbringen der gießfähigen Mischung auf die leit­ fähige metallhaltige Schicht wird die Mischung im Allgemeinen bei erhöhten Temperaturen getrocknet und gegebenenfalls kalandriert. Die Temperatur beim Trocknen liegt im Allgemeinen in einem Bereich von etwa 60 bis 120°C, bevorzugt 70 bis 110°C. Werden auf wenig­ stens einer Seite des mehrschichtigen Elektrodenmaterials zwei oder mehr leitfähige Polymerschichten auf die zentrale Schicht aufge­ bracht, so kann dies gleichzeitig oder zeitlich versetzt, gegebe­ nenfalls nach Trocknen und/oder Härten der ersten Polymerschicht, erfolgen. Gewünschtenfalls können die Schichten auch in einem Auf­ tragungsvorgang nass-in-nass auf den Träger aufgebracht, gegebenen­ falls gemeinsam getrocknet und/oder gemeinsam gehärtet werden. Ge­ eignete Verfahren zum gleichzeitigen Auftragen mehrerer Schichten sind dem Fachmann bekannt. Dazu zählt insbesondere das Messer- bzw. Rakelgießverfahren, Extrusions- bzw. Abstreifgießverfahren sowie das Kaskadengießverfahren.Suitable pouring devices for applying the pourable mixture are on the movably arranged conductive metal-containing layer z. B. reverse roll coater, kiss coater, squeegee, measuring energy ßer etc. After applying the pourable mixture on the leit capable metal-containing layer generally contributes to the mixture dried elevated temperatures and optionally calendered. The drying temperature is generally within a range from about 60 to 120 ° C, preferably 70 to 110 ° C. Be on little at least one side of the multilayered electrode material, two or three more conductive polymer layers on the central layer This can be done at the same time or with a time delay if appropriate after drying and / or hardening of the first polymer layer, respectively. If desired, the layers can also be used in one wet-on-wet application to the carrier, given if dried together and / or cured together. Ge  suitable method for simultaneous application of multiple layers are known in the art. This includes in particular the knife or Doctor blade casting, extrusion or Abstreifgießverfahren and the cascade casting process.

Die Beschichtung der beiden unterschiedlichen Seiten der zentralen leitfähigen metallhaltigen Schicht erfolgt bevorzugt zeitlich ver­ setzt. Dabei kann für jede Seite der zentralen Schicht das gleiche oder verschiedene der vorgenannten Beschichtungsverfahren einge­ setzt werden. Gewünschtenfalls kann diese zentrale Trägerschicht auch auf beiden Seiten mit unterschiedlichen erfindungsgemäßen leitfähigen Polymerzusammensetzungen oder mit einer unterschiedli­ chen Anzahl von Schichten der erfindungsgemäßen leitfähigen Poly­ merzusammensetzungen beschichtet werden. Die resultierenden mehr­ schichtigen Elektrodenmaterialien können, gegebenenfalls nach einer gewissen Verweilzeit, auf üblichen Kalandriermaschinen mittels Hin­ durchführen zwischen geheizten und polierten Walzen bei erhöhten Temperaturen und gegebenenfalls unter Anwendung von Druck geglättet und verdichtet werden. Die Temperatur beim Kalandrieren liegt dabei wie beim Trocknen im Bereich von etwa 60 bis 120°C, bevorzugt etwa 70 bis 110°C.The coating of the two different sides of the central conductive metal-containing layer is preferably ver time puts. It can be the same for each side of the central layer or various of the aforementioned coating methods be set. If desired, this central carrier layer also on both sides with different invention conductive polymer compositions or with a unterschiedli chen number of layers of the inventive conductive poly merzusammensetzungen be coated. The resulting more layered electrode materials, optionally after a certain residence time, on conventional calendering machines by means Hin perform between heated and polished rolls at elevated Temperatures and optionally smoothed by applying pressure and condensed. The temperature during calendering is here as drying in the range of about 60 to 120 ° C, preferably about 70 to 110 ° C.

Vorteilhafterweise resultieren nach dem zuvor beschriebenen Her­ stellungsverfahren mehrschichtige Elektrodenmaterialien, die im Allgemeinen homogenere Schichten aufweisen als die aus dem Stand der Technik bekannten Elektrodenmaterialien. Dabei läßt sich die Fließgrenze und/oder die Viskosität der erfindungsgemäßen Disper­ sionen vorteilhafterweise über die Einsatzmenge des Polyurethandis­ pergierharzes C) in einem weiten Bereich einstellen. Die resultie­ renden gießfähigen Dispersionen ermöglichen die Herstellung von glatten Schichten, die im Allgemeinen frei von Löchern sind. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich die Schichtdicken exakt einstellen. Des Weiteren werden im Allgemeinen Schichten mit glat­ ter, offenporiger Oberfläche erhalten. Diese Eigenschaften ermögli­ chen eine gute Ionenwanderung, z. B. von Metallionen, zu den einzel­ nen Schichten. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die erfin­ dungsgemäßen mehrschichtigen Elektrodenmaterialien zur Herstellung von Akkus, wie z. B. Lithium-Ionen-Akkus, eingesetzt werden.Advantageously result according to the Her Positioning method multilayer electrode materials, the Generally have more homogeneous layers than those from the state the art known electrode materials. This can be the Yield point and / or the viscosity of the inventive Disper Advantageously, about the amount of polyurethane used pergierharzes C) in a wide range. The result pourable dispersions enable the production of smooth layers that are generally free of holes. To In the method according to the invention, the layer thicknesses can be exactly to adjust. Furthermore, in general, layers with glat ter, open-pored surface. These properties allow chen a good ion migration, z. B. of metal ions, to the individual  layers. This is particularly advantageous if the inventions The multilayer electrode materials according to the invention for the production of batteries, such as As lithium-ion batteries are used.

Ein weiterer Vorteil der Herstellung der mehrschichtigen Elektro­ denmaterialien nach dem erfindungsgemäßen Verfahren besteht darin, dass, anders als bei der Dispergierung des Graphits in dem Binde­ mittel mit Hilfe eines Extruders, im Allgemeinen weniger Agglomera­ te vorhanden sind und/oder die Graphitstruktur weniger zerstört wird.Another advantage of producing the multilayer electric denmaterialien according to the inventive method is that, unlike the dispersion of graphite in the bandage by means of an extruder, generally less agglomerates te are present and / or the graphite structure less destroyed becomes.

Weiterhin kann bei den erfindungsgemäßen leitfähigen Polymerzusam­ mensetzungen vorteilhafterweise auf die Verwendung von niedermole­ kularen Tensiden verzichtet werden. Wie erwähnt wirken niedermole­ kulare Tenside im Allgemeinen als Weichmacher und verschlechtern somit die mechanischen Eigenschaften der leitfähigen Polymerschich­ ten. Zudem werden leitfähige Polymerzusammensetzungen auf Basis von niedermolekularen Tensiden im Allgemeinen durch Alkalimetallionen, wie z. B. Lithium, angegriffen, so dass sie sich nur bedingt zur Herstellung von Lithium-Ionen-Akkus eignen.Furthermore, in the case of the conductive polymer according to the invention Compositions advantageously on the use of low mols gular surfactants are dispensed with. As mentioned act low mols kular surfactants generally as plasticizers and worsen Thus, the mechanical properties of the conductive Polymerschich In addition, conductive polymer compositions based on low molecular weight surfactants generally by alkali metal ions, such as As lithium, attacked, so that they only conditionally to Production of lithium-ion batteries are suitable.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der mehr­ schichtigen Elektrodenmaterialien in elektronischen Bauteilen, wie z. B. Kondensatoren, bevorzugt in Akkus, wie Lithium-Ionen-Akkus. Vorzugsweise werden sie dort als Anodenmaterial, Kathodenmaterial oder als Komponente davon eingesetzt.Another object of the invention is the use of more layered electrode materials in electronic components, such as z. As capacitors, preferably in batteries, such as lithium-ion batteries. Preferably, they are there as anode material, cathode material or used as a component thereof.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind Akkus und Batterien, vorzugsweise Lithium-Ionen-Akkus und -Batterien, die ein mehr­ schichtiges Elektrodenmaterial, wie zuvor beschrieben, enthalten. Dabei kann das erfindungsgemäße leitfähige Elektrodenmaterial auf Basis einer erfindungsgemäßen graphithaltigen leitfähigen Polymer­ zusammensetzung im Allgemeinen sowohl als Anode, als Kathode, wie auch als Komponente davon eingesetzt werden. Geeignete Lithium- Ionen-Zellen sind die folgenden Typen:
Another object of the invention are batteries and batteries, preferably lithium-ion batteries and batteries containing a multi-layered electrode material, as described above. In this case, the conductive electrode material according to the invention based on a graphite-containing conductive polymer composition according to the invention can generally be used both as an anode, as a cathode, as well as a component thereof. Suitable lithium-ion cells are the following types:

  • 1. Feste Kathode - organischer Elektrolyt1. Solid cathode - organic electrolyte
  • 2. Feste Kathode - flüssiger Elektrolyt, umfassend eine Salzlösung2. Solid cathode - liquid electrolyte comprising a saline solution
  • 3. Feste Kathode - fester Elektrolyt3. Solid cathode - solid electrolyte

Zellen mit fester Kathode und organischem Elektrolyt enthalten im Allgemeinen eine Kathode, die ausgewählt ist unter Kohlenstoff­ monofluorid-Polymeren, Mangandioxid, Kupfer(II)oxid, Eisendisulfid und Silberchromat. Weitere geeignete Kathodenmaterialien, sind z. B. Kupfer(II)sulfid, Kupfer(II)fluorid, Vanadiumpentoxid, Silberbis­ mutchromat, Bismutoxid, Molybdäntrioxid, Bleioxide und Schwefel. Geeignete Elektrolyte sind z. B. organische Lösungsmittel, wie Ether, Ester und Mischungen davon. Die Elektroden können dabei z. B. stiftförmig oder gewickelt sein.Cells with solid cathode and organic electrolyte contained in Generally, a cathode that is selected from carbon monofluoride polymers, manganese dioxide, cupric oxide, iron disulphide and silver chromate. Other suitable cathode materials are, for. B. Cupric sulfide, cupric fluoride, vanadium pentoxide, silver bis mutchromat, bismuth oxide, molybdenum trioxide, lead oxides and sulfur. Suitable electrolytes are z. As organic solvents, such as Ethers, esters and mixtures thereof. The electrodes can be z. B. be pin-shaped or wound.

Feste Elektrolytzellen basieren z. B. auf den Systemen Li-LiI-I2, Li-LiI-PbI2, PbS, Pb etc.Solid electrolyte cells are based z. On the systems Li-LiI-I 2 , Li-LiI-PbI 2 , PbS, Pb etc.

Die erfindungsgemäßen leitfähigen Polymerzusammensetzungen und mehrschichtigen Elektrodenmaterialien eignen sich vorzugsweise für einen Einsatz in wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Akkus. Dazu zählen vorzugsweise Lithium-Interkalations-Akkus mit polymeren Elektroly­ ten. Ein solcher Akku umfaßt typischerweise Elektroden auf Basis von Lithium-Interkalations-Verbindungen und zwischenliegende Elek­ trolyte auf Basis flexibler Polymere, die wenigstens ein Lithium­ salz, gelöst in einem Polymer-verträglichen Lösungsmittel enthal­ ten. Die erfindungsgemäßen mehrschichtigen Elektrodenmaterialien können dabei sowohl als Anode als auch als Kathode eingesetzt wer­ den. Geeignete leitfähige Polymerzusammensetzungen für den Einsatz als Anode und als Kathode sind die zuvor beschriebenen. Dabei kann die Kathode wenigstens ein Metallchalkogenid, wie z. B. LiCoO2, LiMnO4, LiMnNiO4, etc. umfassen. Der polymere Elektrolyt umfaßt we­ nigstens ein Polymer, wenigstens ein Lithiumsalz und ein damit kom­ patibles Lösungsmittel. Geeignete Polymere sind z. B. Vinylidenflu­ orid-homo- und -Copolymere. Ein geeignetes Copolymer enthält z. B. 70 bis 95 Gew.-% Vinylidenfluorid und 5 bis 30 Gewichtsprozent Hexafluorpropylen, bezogen auf die Gesamtmenge der Monomeren, ein­ gebaut. Geeignete Lithiumsalze unfassen wenigstens ein Anion, vor­ zugsweise einer schwachen Base mit einem großen Ionenradius. Dazu zählen z. B. I-, Br- SCN-, ClO4 -, BF4 -, PF6 -, AsF6 -, CF3COO-, CF3SO3 -, CF3CO3 -, etc. Bevorzugte Elektrolyte sind z. B. LiAsF6, LiClO4, LiF3SO3, LiBF4 etc. Als Lösungsmittel werden vorzugsweise gering­ flüchtige aprotisch polare Lösungsmittel eingesetzt. Diese haben vorzugsweise einen Siedepunkt von mehr als 80°C. Dazu zählen z. B. Ethylencarbonat, Propylencarbonat, γ-Butyrolacton, 1,3-Dioxolan, 2-Methyltetrahydrofuran etc. Geeignet sind weiterhin polare Lö­ sungsmittel mit Heteroatomen, die zur Bindung von Alkalimetallka­ tionen geeignet sind. Dazu zählen z. B. Glyme, wie Tetraglyme, Hexaglyme, Heptaglyme sowie Polyethylenglykoldialkylether, wie Po­ lyethylenglykoldimethylether.The conductive polymer compositions according to the invention and multilayer electrode materials are preferably suitable for use in rechargeable lithium-ion batteries. These include preferably lithium intercalation batteries with polymeric electrolyte. Such a battery typically comprises electrodes based on lithium intercalation compounds and intervening electrolytes based on flexible polymers containing at least one lithium salt dissolved in a polymer-compatible solvent The multilayer electrode materials according to the invention can be used both as an anode and as a cathode who the. Suitable conductive polymer compositions for use as the anode and as the cathode are those previously described. In this case, the cathode can be at least one metal chalcogenide, such as. LiCoO 2 , LiMnO 4 , LiMnNiO 4 , etc. The polymeric electrolyte comprises we least one polymer, at least one lithium salt and a com patible solvent. Suitable polymers are, for. B. vinylidene fluoride homo- and copolymers. A suitable copolymer contains z. B. 70 to 95 wt .-% vinylidene fluoride and 5 to 30 weight percent hexafluoropropylene, based on the total amount of monomers built. Suitable lithium salts include at least one anion, preferably a weak base having a large ionic radius. These include z. B. I -, Br - SCN -, ClO 4 -, BF 4 -, PF 6 -, AsF 6 -, CF 3 COO -, CF 3 SO 3 -, CF 3 CO 3 -, etc. Preferred electrolytes are z. B. LiAsF 6 , LiClO 4 , LiF 3 SO 3 , LiBF 4, etc. As the solvent, preferably low volatile aprotic polar solvents are used. These preferably have a boiling point of more than 80 ° C. These include z. As ethylene carbonate, propylene carbonate, γ-butyrolactone, 1,3-dioxolane, 2-methyltetrahydrofuran, etc. Also suitable are polar solvents with heteroatoms which are suitable for binding alkali metal cations. These include z. B. glyme, such as tetraglyme, hexaglyme, heptaglyme and Polyethylenglykoldialkylether, such as Po lyethylenglykoldimethylether.

Die Erfindung wird anhand der folgenden, nicht einschränkenden Bei­ spiele, näher erläutert.The invention will be apparent from the following non-limiting examples games, explained in more detail.

BeispieleExamples Beispiel 1example 1

In einer Rührwerkskugelmühle mit einem Volumen von 15 l, gefüllt mit 2,7 kg keramischen Kugeln mit einem Durchmesser zwischen 1 und 1,5 mm, wurde ein Gemisch aus 2400 g N-Methylpyrrolidon, 1160 g Te­ trahydrofuran, 1140 g einer 12 Gew.-%igen Lösung eines Copolymeri­ sates aus Polyvinylidenfluorid und Hexafluorpropylen in Tetrahydro­ furan, 273 g einer 20 Gew.-%igen Lösung eines Polyurethan-Disper­ gierharzes mit dispergieraktiven Phosphatgruppen in Tetrahydrofuran und 1367 g eines leitfähigen Rußes (BET-Oberfläche 45 m2/g) 18 Stunden dispergiert. Danach lag der Glanzpunkt (Messung der Refle­ xion im 60°-Winkel) konstant bei 56.In a stirred ball mill with a volume of 15 l, filled with 2.7 kg of ceramic balls with a diameter between 1 and 1.5 mm, a mixture of 2400 g of N-methylpyrrolidone, 1160 g Te trahydrofuran, 1140 g of a 12 wt. -% solution of a Copolymeri sate of polyvinylidene fluoride and hexafluoropropylene in tetrahydrofuran, 273 g of a 20 wt .-% solution of a polyurethane Disper gierharzes with dispersing phosphate groups in tetrahydrofuran and 1367 g of a conductive carbon black (BET surface area 45 m 2 / g ) Dispersed for 18 hours. Thereafter, the highlight (measurement of the reflection at a 60 ° angle) was constant at 56.

In einem Rührbehälter, der mit einem Schnellrührer ausgerüstet war, wurden 2234 g der erhaltenen Rußzusammensetzung, 1260 g N-Methyl­ pyrrolidon, 967 g Tetrahydrofuran, 2650 g einer 12 Gew.-%igen Lö­ sung eines Copolymerisates aus Polyvinylidenfluorid und Hexafluor­ propylen in Tetrahydrofuran und 8000 g eines hochreinen Graphites mit ausgeprägten Interkalationseigenschaften intensiv gemischt und anschließend unter Druck filtriert.In a stirred tank equipped with a high-speed stirrer, were 2234 g of the resulting carbon black composition, 1260 g of N-methyl pyrrolidone, 967 g of tetrahydrofuran, 2650 g of a 12 wt .-% Lö  solution of a copolymer of polyvinylidene fluoride and hexafluoro propylene in tetrahydrofuran and 8000 g of a high purity graphite with pronounced intercalation properties intensively mixed and then filtered under pressure.

Die so erhaltene Dispersion wurde mittels eines üblichen Linealgie­ ßers auf eine 15 µm dicke Kupferfolie beidseitig aufgetragen und bei 80°C getrocknet. Das Auftragsgewicht der trockenen Schicht lag bei 220 g/m2.The dispersion thus obtained was coated on both sides by means of a conventional linearizer on a 15 μm thick copper foil and dried at 80 ° C. The coating weight of the dry layer was 220 g / m 2 .

Vergleichsbeispiel 1Comparative Example 1

Es wurde entsprechend Beispiel 1 verfahren, wobei jedoch das Polyu­ rethandispergierharz mit dispergieraktiven Phosphatgruppen durch ein handelsübliches Dispergiermittel, wie es üblicherweise in For­ mulierungen für Sekundär-Batterien eingesetzt wird, ersetzt wurde.The procedure was as in Example 1 except that the polyu Rethandispergierharz with dispersing phosphate groups by a commercial dispersant as commonly used in For used for secondary batteries has been replaced.

Anwendungstechnische EigenschaftenApplication properties 1. Glanzmessung1. Gloss measurement

An einem mittels Rakel gefertigten Probeabstrich wurde die Re­ flexion im 60°-Winkel gemessen.On a sample doctor made swab, the Re Flexion measured at 60 ° angle.

2. Rheologie2. Rheology

Die Bestimmung der Fließgrenze erfolgte nach DIN-53214 und die Bestimmung der Viskosität erfolgte in einem Rotationsviskosime­ ter nach dem Platte-Kegel-System.The yield point was determined according to DIN-53214 and the Determination of the viscosity was carried out in a rotary viscometer ter after the plate-cone system.

3. Belastbarkeit der Elektroden3. Resilience of the electrodes

Unter Belastbarkeit einer Elektrode wird deren kürzest mögliche Lade- bzw. Entladedauer verstanden. Die Beurteilung erfolgte wie in der folgenden Tabelle 1 angegeben. Under load capacity of an electrode is the shortest possible Charging or discharging time understood. The assessment was made as in Table 1 below.  

Tabelle 1Table 1 Belastbarkeitload-bearing capacity

Lade-EntladedauerCharge-discharge duration Beurteilungevaluation 1 h (1 C)1 h (1 C) schlecht/geringpoor / low 6 min (10 C)6 min (10 C) gutWell 3 min (20 C)3 minutes (20 C) sehr gutvery well

Zur Beurteilung der elektrischen Eigenschaften wurde ein Lithium- Ionen-Akku hergestellt, der eine Anode auf Basis eines erfindungs­ gemäßen mehrschichtigen Elektrodenmaterials nach Beispiel 1 um­ fasst. Die Herstellung einer Kathode aus 90 Gew.-% LiCoO2, 4 Gew.-% PVDF/HFP-Bindemittel, 3 Gew.-% leitfähigem Ruß und 3 Gew.-% Graphit erfolgte nach der allgemeinen Vorschrift aus Beispiel 1, wobei an­ stelle des hochreinen Graphits eine Mischung aus LiCoO2 und Graphit eingesetzt wurde. Die Herstellung einer Zelle erfolgte nach han­ delsüblichen Verfahren unter Einsatz eines Polymerelektrolyten, um­ fassend ein PVDF/HFP-Polymer, Diethylcarbonat und LiPF6 als Elek­ trolytsalz.To assess the electrical properties of a lithium-ion battery was prepared, which summarizes an anode based on a fiction, multilayer electrode material according to Example 1 to. The preparation of a cathode of 90 wt .-% LiCoO 2 , 4 wt .-% PVDF / HFP binder, 3 wt .-% of conductive carbon black and 3 wt .-% graphite was carried out according to the general procedure of Example 1, in place of the high-purity graphite a mixture of LiCoO 2 and graphite was used. The preparation of a cell was carried out according to han delsüblichen method using a polymer electrolyte to summarize a PVDF / HFP polymer, diethyl carbonate and LiPF 6 as elec trolyte salt.

Die anwendungstechnischen Eigenschaften sind in der Tabelle 2 wie­ dergegeben. The performance properties are shown in Table 2 as dergegeben.  

Tabelle 2 Table 2

Anwendungstechnische Eigenschaften Application properties

Claims (14)

1. Leitfähige Polymerzusammensetzung, umfassend
  • A) Graphit und/oder wenigstens eine Graphitverbindung,
  • B) wenigstens ein Bindemittel und
  • C) wenigstens ein Polyurethandispergierharz.
A conductive polymer composition comprising
  • A) graphite and / or at least one graphite compound,
  • B) at least one binder and
  • C) at least one polyurethane dispersing resin.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, die zusätzlich mindestens ein von A) verschiedenes Pigment D) umfasst, das ausgewählt ist unter Ruß, Metallchalkogeniden und Mischungen davon.2. Composition according to claim 1, which additionally at least one A) comprises different pigment D) selected under carbon black, metal chalcogenides and mixtures thereof. 3. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Komponente A) ausgewählt ist unter natürlichen Graphiten, synthetischen Graphiten, Graphitinterkalationsverbindungen und Mischungen davon.3. A composition according to any one of the preceding claims, wherein the component A) is selected from natural graphites, synthetic graphites, graphite intercalation compounds and Mixtures thereof. 4. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bindemittel B) ausgewählt ist unter Polymerisaten, die mindestens ein radikalisch polymerisierbares, α,β-ethylenisch ungesättigtes Monomer einpolymerisiert enthalten, Polyuretha­ nen, Cellulosederivaten, Epoxidharzen und Mischungen davon.4. A composition according to any one of the preceding claims, wherein the binder B) is selected from polymers which at least one radically polymerizable, α, β-ethylenic Containing unsaturated monomer in copolymerized form, polyurethane NEN, cellulose derivatives, epoxy resins and mixtures thereof. 5. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Polyurethandispergierharz C) mindestens eine Verbindung eingebaut enthält, die wenigstens eine polare funktionelle Gruppe aufweist, die ausgewählt ist unter Carbonsäuregruppen, Sulfonsäuregruppen, Phosphonsäuregruppen, Phosphorsäuregrup­ pen, den Alkalimetall-, Erdalkalimetall- und Ammoniumsalzen davon, Aminogruppen, quaternären Ammoniumgruppen, Siloxangrup­ pen und Mischungen davon.5. A composition according to any one of the preceding claims, wherein the polyurethane dispersing resin C) at least one compound contains at least one polar functional Having group selected from carboxylic acid groups, Sulfonic acid groups, phosphonic acid groups, phosphoric acid groups pen, the alkali metal, alkaline earth metal and ammonium salts of these, amino groups, quaternary ammonium groups, siloxane groups pen and mixtures thereof. 6. Dispersion, enthaltend:
  • A) mindestens eine leitfähige Polymerzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
  • B) mindestens ein inertes Verdünnungsmittel,
  • C) gegebenenfalls mindestens einen Zusatzstoff.
6. Dispersion containing:
  • A) at least one conductive polymer composition according to any one of claims 1 to 5,
  • B) at least one inert diluent,
  • C) optionally at least one additive.
7. Mehrschichtiges Elektrodenmaterial, umfassend wenigstens eine innenliegende leitfähige metallhaltige Schicht, die mit wenig­ stens einer leitfähigen Polymerzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 beidseitig beschichtet oder ummantelt ist.7. Multilayer electrode material comprising at least one internal conductive metal-containing layer that with little at least one conductive polymer composition according to any one of Claims 1 to 5 coated or coated on both sides. 8. Elektrodenmaterial nach Anspruch 7 in Form einer Folie.8. electrode material according to claim 7 in the form of a film. 9. Elektrodenmaterial nach Anspruch 8, wobei die Schichtdicke der innenliegenden Schicht(en) in einem Bereich von 5 bis 100 µm liegt.9. The electrode material according to claim 8, wherein the layer thickness of inner layer (s) in a range of 5 to 100 microns lies. 10. Elektrodenmaterial nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Schicht­ dicke jeder einzelnen leitfähigen Polymerschicht in einem Be­ reich von 10 bis 500 µm liegt.10. The electrode material according to claim 8 or 9, wherein the layer thickness of each individual conductive polymer layer in a Be rich from 10 to 500 microns. 11. Verfahren zur Herstellung eines folienförmigen, mehrschichti­ gen Elektrodenmaterials, umfassend:
  • a) Bereitstellen einer gießfähigen Dispersion, wie in An­ spruch 6 definiert,
  • b) Aufbringen der Dispersion aus Schritt i) auf eine Trä­ gerfolie, die wenigstens eine leitfähige metallhaltige Schicht umfaßt und
  • c) Trocknen und gegebenenfalls Kalandrieren der in Schritt ii) aufgebrachten Dispersion bei erhöhten Temperaturen.
11. A method for producing a film-shaped multilayer electrode material, comprising:
  • a) providing a pourable dispersion as defined in claim 6,
  • b) applying the dispersion from step i) to a carrier foil which comprises at least one conductive metal-containing layer and
  • c) drying and optionally calendering the dispersion applied in step ii) at elevated temperatures.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass man die gießfähige Dispersion mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 1 bis 800 m/min, bevorzugt 5 bis 300 m/min, auf die leit­ fähige metallhaltige Schicht aufbringt.12. The method according to claim 11, characterized in that one the pourable dispersion at a speed in the range from 1 to 800 m / min, preferably 5 to 300 m / min, on the leit capable of applying metal-containing layer. 13. Verwendung von mehrschichtigen Elektrodenmaterialien nach ei­ nem der Ansprüche 7 bis 10 in und zur Herstellung von elektro­ nischen Bauteilen.13. Use of multilayer electrode materials after egg nem of claims 7 to 10 in and for the production of electro niche components. 14. Akkus und Batterien, vorzugsweise Lithium-Ionen-Akkus und -Batterien, die ein mehrschichtiges Elektrodenmaterial nach einem der Ansprüche 7 bis 10 enthalten.14. Batteries, preferably lithium-ion batteries and Batteries, which are a multi-layer electrode material after one of claims 7 to 10 included.
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