JP2002305034A - Electrical power accumulating device - Google Patents

Electrical power accumulating device

Info

Publication number
JP2002305034A
JP2002305034A JP2002011516A JP2002011516A JP2002305034A JP 2002305034 A JP2002305034 A JP 2002305034A JP 2002011516 A JP2002011516 A JP 2002011516A JP 2002011516 A JP2002011516 A JP 2002011516A JP 2002305034 A JP2002305034 A JP 2002305034A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
compound
foil
negative electrode
positive electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002011516A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takaya Satou
貴哉 佐藤
Hidenori Nakada
英憲 中田
Hiroshi Yoshida
浩 吉田
Hideto Mihashi
秀渡 三橋
Shigenori Minami
重徳 皆見
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nisshinbo Holdings Inc
Original Assignee
Nisshinbo Industries Inc
Nisshin Spinning Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nisshinbo Industries Inc, Nisshin Spinning Co Ltd filed Critical Nisshinbo Industries Inc
Priority to JP2002011516A priority Critical patent/JP2002305034A/en
Publication of JP2002305034A publication Critical patent/JP2002305034A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power accumulating device having a high energy density and a low internal resistance by the optimum combination of current collectors. SOLUTION: This is a power accumulating device which is constituted such that a positive electrode having activated carbon as an electrode active material, a negative electrode having carbonaceous materials capable of storing and releasing lithium ion as the electrode active material, and an electrolytic solution containing lithium ions are equipped, and in which an aluminum foil or alumina foil is used as the positive electrode current collector and a copper foil or a metallic foil whose surface is covered with a copper plated film is used as a negative electrode current collector to constitute the negative electrode.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、耐電圧及びエネル
ギー密度が大きく、内部抵抗の小さい蓄電デバイスに関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power storage device having a high withstand voltage and a high energy density and a low internal resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】充電に
より電気エネルギーを蓄積でき、かつ、必要なときに電
気エネルギーを放電できるデバイスを蓄電デバイスと呼
び、その代表例として、ニッケルカドミウム電池、ニッ
ケル水素電池、リチウムイオン電池、電気二重層キャパ
シタ等が挙げられる。特に、大電流で充放電できる電気
二重層キャパシタは、電気自動車、補助電源、深夜電力
貯蔵等を用途としたエネルギー貯蔵装置として有望なも
のである。この電気二重層キャパシタは、同様にエネル
ギー貯蔵装置として近年注目されているリチウムイオン
二次電池と比べて、急速充放電が可能であること、サイ
クル耐久性及び電圧印加時の耐久性が高いという特長を
有する一方、リチウムイオン二次電池に比べてエネルギ
ー密度及び耐電圧が小さいという短所がある。従って、
急速充放電性、高い耐久性を維持しながら、高エネルギ
ー密度、及び高い耐電圧を有する電気二重層キャパシタ
の開発が強く望まれている。
2. Description of the Related Art Devices that can store electric energy by charging and discharge electric energy when necessary are called power storage devices, and typical examples thereof include nickel cadmium batteries and nickel hydride batteries. Batteries, lithium ion batteries, electric double layer capacitors, and the like. In particular, an electric double layer capacitor that can be charged and discharged with a large current is promising as an energy storage device for electric vehicles, auxiliary power supplies, midnight power storage, and the like. This electric double layer capacitor is capable of rapid charging and discharging, has high cycle durability, and has high durability when a voltage is applied, as compared with a lithium ion secondary battery which has also recently attracted attention as an energy storage device. However, there is a disadvantage that the energy density and the withstand voltage are smaller than those of the lithium ion secondary battery. Therefore,
There is a strong demand for the development of an electric double layer capacitor having high energy density and high withstand voltage while maintaining rapid charge / discharge properties and high durability.

【0003】電気二重層キャパシタは、一対の分極性電
極から構成されている。分極性電極はきわめて表面積の
大きな活性炭などの炭素質材料を主成分とし、炭素質材
料の大きな表面に電解質中のアニオン、カチオンを物理
吸着させて電気を備える原理で作動する。分極性電極
は、微粉砕された炭素質材料、バインダー、溶剤を混合
したスラリーをアルミニウム箔表面に塗工・乾燥して得
るか、あるいは、微粉砕された炭素質材料にテフロン
(登録商標)樹脂などフィブリィル化しやすいポリマー
バインダーを混合、混練りして電極シートを作製し、そ
のシートを、アルミニウム箔に張り合わせる方法で作製
されている。
[0003] The electric double layer capacitor is composed of a pair of polarizable electrodes. The polarizable electrode mainly comprises a carbonaceous material such as activated carbon having a very large surface area, and operates on the principle of providing electricity by physically adsorbing anions and cations in the electrolyte on the large surface of the carbonaceous material. The polarizable electrode can be obtained by applying and drying a slurry obtained by mixing a finely pulverized carbonaceous material, a binder, and a solvent on the surface of the aluminum foil, or by adding a Teflon (registered trademark) resin to the finely pulverized carbonaceous material. Such an electrode sheet is produced by mixing and kneading a polymer binder which is liable to be fibrillated, and laminating the sheet to an aluminum foil.

【0004】キャパシタの一対の分極性電極は、化学反
応を伴う電池の電極とは異なり、正極と負極の区別はな
い。正極とした分極性電極の表面にはアニオンが、負極
の分極性電極の表面にはカチオンが吸・脱着して電気を
蓄える。正極と負極を入れ替えても、理論上はまったく
同様に作動する。しかし、実際の電気二重層キャパシタ
では、電解質中のアニオン,カチオンの大きさや分極性
電極の静電容量と作動電圧などを考慮し、用いる炭素質
材料の表面積,密度,細孔分布,細孔容積、充填量など
をそれぞれの極について最適化し製造しているため、実
際には、正極,負極がそれぞれ区別されて使用される。
A pair of polarizable electrodes of a capacitor is different from a battery electrode involving a chemical reaction, and there is no distinction between a positive electrode and a negative electrode. Anions are absorbed and desorbed on the surface of the polarizable electrode serving as the positive electrode, and cations are stored on the surface of the polarizable electrode serving as the negative electrode to store electricity. Even if the positive electrode and the negative electrode are exchanged, the operation in theory is exactly the same. However, in an actual electric double layer capacitor, the surface area, density, pore distribution, pore volume of the carbonaceous material to be used are considered in consideration of the size of anions and cations in the electrolyte, the capacitance and operating voltage of the polarizable electrode, and the like. In practice, the positive electrode and the negative electrode are used while being distinguished from each other since the electrode is manufactured by optimizing the filling amount and the like for each electrode.

【0005】ここで、分極性電極をシート状に保持し、
かつ分極性電極から電気エネルギーを取り出す役割をす
るのが集電体と呼ばれる金属箔である。従来、電気二重
層キャパシタ層の集電体としては、正負極とも、アルミ
ニウム箔、アルミニウム合金箔、酸化アルミニウム箔が
用いられている。
[0005] Here, the polarizable electrode is held in a sheet shape,
A metal foil called a current collector plays a role of extracting electric energy from the polarizable electrode. Conventionally, as the current collector of the electric double layer capacitor layer, an aluminum foil, an aluminum alloy foil, and an aluminum oxide foil are used for both the positive and negative electrodes.

【0006】一方、電気二重層キャパシタにおいて、セ
ルに蓄積されるエネルギーは1/2CV2(Cはセル当
たりの容量(F)、Vはセルに印可可能な電圧(V)で
ある。)で表され、印可電圧Vは、その値の二乗がエネ
ルギーに反映されるため、エネルギー密度の向上にはキ
ャパシタに印可する電圧(耐電圧)を上げる事が有効で
ある。
On the other hand, in the electric double layer capacitor, the energy stored in the cell is represented by 1/2 CV 2 (C is the capacity per cell (F), and V is the voltage (V) applicable to the cell). Since the square of the applied voltage V is reflected in the energy, it is effective to increase the voltage (withstand voltage) applied to the capacitor to improve the energy density.

【0007】また、高エネルギー密度、及び高い耐電圧
を達成するために、正極に活性炭又は活性炭素繊維、負
極にリチウムイオンを吸蔵・脱離し得る炭素材料(黒鉛
等)、さらに電解液にリチウムイオンを用いる蓄電デバ
イスが提案されている(特開昭60−182670号公
報、特開昭64−14882号公報等)。しかし、これ
らの二次電池は、集電体としてニッケル、チタン、ステ
ンレス鋼を使用しているため、内部抵抗が高いという問
題があるだけでなく、ニッケル、ステンレス鋼について
は、長期使用時に正極集電体が溶出する可能性もある。
Further, in order to achieve a high energy density and a high withstand voltage, activated carbon or activated carbon fiber is used for the positive electrode, a carbon material (eg, graphite) capable of inserting and extracting lithium ions in the negative electrode, and lithium ion in the electrolyte. There has been proposed an electricity storage device using the same (JP-A-60-182670, JP-A-64-14882, etc.). However, since these secondary batteries use nickel, titanium, and stainless steel as current collectors, not only has the problem of high internal resistance, but also nickel and stainless steel have a positive electrode collector during long-term use. The conductor may be eluted.

【0008】上記集電体に求められる特性としては、 (1)使用する充放電電圧領域の中で、腐食したり、電
気化学反応を起こさず、高電圧に耐える材質であるこ
と。 (2)電極面積を大きくするため薄く出来る材質である
こと。 (3)薄くとも分極性電極をシート状に保ちうる強度を
有すること。 (4)導電性が高いこと。 (5)安価であること。 が挙げられ、蓄電デバイスの集電体についても、かかる
点を含めた開発が要望されている。
The characteristics required of the current collector are as follows: (1) A material which does not corrode or cause an electrochemical reaction in a charge / discharge voltage range to be used and which withstands a high voltage. (2) A material that can be made thin to increase the electrode area. (3) It must have sufficient strength to keep the polarizable electrode in a sheet shape even if it is thin. (4) High conductivity. (5) Inexpensive. Therefore, there is a demand for the development of a current collector for a power storage device including such a point.

【0009】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、集電体の最適な組み合わせにより、高いエネル
ギー密度及び低い内部抵抗を有する蓄電デバイスを提供
することを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide a power storage device having a high energy density and a low internal resistance by using an optimal combination of current collectors.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた
結果、正極に活性炭を、負極にリチウムイオンを吸蔵、
脱離し得る炭素材料を使用し、リチウムイオンを含む電
解液を使用した蓄電デバイスにおいて、正極集電体にア
ルミニウム箔又は酸化アルミニウム箔を用いるととも
に、負極集電体に銅箔又は表面が銅めっき膜にて被覆さ
れた金属箔を用いた場合、エネルギー密度が向上し、内
部抵抗も低い高性能の蓄電デバイスが得られることを知
見した。
Means for Solving the Problems and Embodiments of the Invention As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor has found that activated carbon is stored in the positive electrode and lithium ions are stored in the negative electrode.
In a power storage device using a detachable carbon material and an electrolyte containing lithium ions, an aluminum foil or an aluminum oxide foil is used for a positive electrode current collector, and a copper foil or a copper plating film is used for a negative electrode current collector. It has been found that when a metal foil coated with the above is used, a high-performance power storage device with improved energy density and low internal resistance can be obtained.

【0011】前述の通り、正極に活性炭又は活性炭素繊
維、負極にリチウムイオンを吸蔵・脱離し得る炭素材料
(黒鉛等)、さらに電解液にリチウムイオンを用いる蓄
電デバイスの集電体としてニッケル、チタン、ステンレ
ス鋼を使用しているが、これら集電材は抵抗が高い。な
お、抵抗は、物質の形状に関係し、下記式で表される。 R=ρL/s (式中、Rは電気抵抗(Ω)、ρは抵抗値(Ω・c
m)、sは断面積(cm3)、Lは長さ(cm)を示
し、ρは物質固有の値である。)
As mentioned above, activated carbon or activated carbon fiber is used for the positive electrode, a carbon material (eg, graphite) capable of occluding and releasing lithium ions for the negative electrode, and nickel and titanium are used as current collectors for a power storage device using lithium ions for the electrolyte. Although stainless steel is used, these current collectors have high resistance. The resistance is related to the shape of the substance and is expressed by the following equation. R = ρL / s (where R is the electrical resistance (Ω) and ρ is the resistance value (Ω · c
m) and s indicate a cross-sectional area (cm 3 ), L indicates a length (cm), and ρ is a value specific to the substance. )

【0012】上記ニッケル、チタン、ステンレス鋼、ア
ルミニウム、銅の抵抗率を比較すると、ニッケルが6.
84μΩ・cm、チタンが42μΩ・m、ステンレス鋼
(組成Cr:Ni:Fe=25:20:55)が73μ
Ω・cm、アルミニウムが2.65μΩ・cm、銅が
1.67μΩ・cmであり、銅、アルミニウム、ニッケ
ルの抵抗率が低い傾向にある。
When the resistivity of the above nickel, titanium, stainless steel, aluminum, and copper is compared, nickel is 6.
84 μΩ · cm, titanium 42 μΩ · m, stainless steel (composition Cr: Ni: Fe = 25: 20: 55) 73 μ
Ω · cm, aluminum is 2.65 μΩ · cm, copper is 1.67 μΩ · cm, and the resistivity of copper, aluminum and nickel tends to be low.

【0013】また、電気二重層キャパシタで最も汎用的
に用いられる酸化アルミニウム箔は、純アルミニウムを
電気的に腐食し、酸化アルミ層を形成するとともに表面
をエッチングして表面積を増大させた箔である。実際
に、酸化アルミニウム箔と銅箔の固有抵抗を比較した結
果は下記の通りである。厚みの判明している酸化アルミ
ニウム箔と銅箔を3cm×3cmの箔を切り出し、NP
S社の抵抗率測定器Σ−10を使用し、4探針プローブ
を使用し測定した。測定に当たっては10回測定を行い
平均とした。その結果、酸化アルミニウムでは体積抵抗
率3.4μΩ・cm、銅箔では1.6μΩ・cmであっ
た。銅箔は先の文献値に近い値であるが、酸化アルミニ
ウム箔は純アルミニウム文献値2.8264μΩ・cm
よりさらに高い抵抗率になっている。これはアルミ箔表
面にある酸化アルミ層の影響で、より抵抗が高くなって
いると考えられるが、それでも上記ニッケルの抵抗率よ
り低い。
The aluminum oxide foil most commonly used in electric double layer capacitors is a foil in which pure aluminum is electrically corroded, an aluminum oxide layer is formed, and the surface is etched to increase the surface area. . Actually, the results of comparing the specific resistances of the aluminum oxide foil and the copper foil are as follows. Cut out 3 cm x 3 cm foil of aluminum oxide foil and copper foil of known thickness,
The measurement was performed using a resistivity probe Σ-10 of Company S and a four-probe probe. In the measurement, the measurement was performed ten times and the average was obtained. As a result, the volume resistivity was 3.4 μΩ · cm for aluminum oxide and 1.6 μΩ · cm for copper foil. The copper foil has a value close to the above literature value, but the aluminum oxide foil has a pure aluminum literature value of 2.8264 μΩ · cm.
The resistivity is even higher. This is thought to be higher due to the effect of the aluminum oxide layer on the aluminum foil surface, but still lower than the resistivity of nickel.

【0014】以上の結果から、より導電性の高い銅箔を
正負極に用いる方が効果的であると考え、銅製の集電材
を用いてセルを作成したところ、正極側の集電材の銅が
イオン化し、銅イオンとなって溶媒中に溶出し、負極側
で銅に還元されて析出する現象が生じた。その結果、図
1に示されるように、設定電圧4.3V、充電電流密度
1.59mA/cm2での充電途中で著しい電圧低下が
発生し、二次電池として機能しなくなることがわかっ
た。
From the above results, it was considered that it is more effective to use a copper foil having higher conductivity for the positive and negative electrodes. When a cell was formed using a current collector made of copper, the copper of the current collector on the positive electrode side was reduced. Ionization, copper ions were eluted in the solvent, and reduced to copper on the negative electrode side to precipitate. As a result, as shown in FIG. 1, it was found that a significant voltage drop occurred during charging at a set voltage of 4.3 V and a charging current density of 1.59 mA / cm 2 , and the battery did not function as a secondary battery.

【0015】そこで、本発明者は、上記集電材について
正極集電体としての使用可否を検討したところ、チタ
ン、アルミニウム以外は電圧が4.3V以内で集電材の
腐食が始まることが明らかになった。特に、最も導電率
の高い銅の場合は、先の実験結果から明らかなように銅
のイオン化が著しく、正極集電材としては全く用いるこ
とができない。
Therefore, the present inventor examined whether or not the above-mentioned current collector can be used as a positive electrode current collector. As a result, it was found that corrosion of the current collector started at a voltage of 4.3 V or less except for titanium and aluminum. Was. In particular, in the case of copper having the highest conductivity, the ionization of copper is remarkable as apparent from the above experimental results, and it cannot be used as a positive electrode current collector at all.

【0016】一方、負極の集電材としては、抵抗率の低
い銅、アルミニウム、ニッケルについて実際にセルを作
成し、その容量と内部抵抗を調査し、最も適した集電材
を設定した。その結果、正極集電材としてアルミニウム
箔又は酸化アルミニウム箔を使用するとともに、負極集
電材として銅箔又は表面が銅めっき膜にて被覆された金
属箔を使用することが最適であり、この場合に、蓄電デ
バイスの内部抵抗が下がり、かつエネルギー密度も向上
するという事実を見いだし、本発明をなすに至ったもの
である。
On the other hand, as a current collector for the negative electrode, cells were actually prepared for copper, aluminum and nickel having low resistivity, their capacity and internal resistance were investigated, and the most suitable current collector was set. As a result, while using an aluminum foil or an aluminum oxide foil as the positive electrode current collector, it is optimal to use a copper foil or a metal foil whose surface is coated with a copper plating film as the negative electrode current collector, The present inventors have found that the internal resistance of the electric storage device is reduced and the energy density is improved, and the present invention has been accomplished.

【0017】従って、本発明は、下記蓄電デバイスを提
供する。 [請求項1]:活性炭を電極活物質とする正極と、リチ
ウムイオンを吸蔵、脱離し得る炭素材料を電極活物質と
する負極と、リチウムイオンを含む電解液とを備えて構
成される蓄電デバイスであって、前記正極を構成する正
極集電体としてアルミニウム箔又は酸化アルミニウム箔
を用い、前記負極を構成する負極集電体として銅箔又は
表面が銅めっき膜にて被覆された金属箔を用いることを
特徴とする蓄電デバイス。 [請求項2]:前記活性炭の原料がフェノール、石油コ
ークス又はヤシ殻であることを特徴とする請求項1記載
の蓄電デバイス。 [請求項3]:使用最高電圧が、3.5〜5Vであるこ
とを特徴とする請求項1又は2記載の蓄電デバイス。
Therefore, the present invention provides the following electricity storage device. [Claim 1]: A power storage device including a positive electrode using activated carbon as an electrode active material, a negative electrode using a carbon material capable of inserting and extracting lithium ions as an electrode active material, and an electrolyte solution containing lithium ions. An aluminum foil or an aluminum oxide foil is used as a positive electrode current collector constituting the positive electrode, and a copper foil or a metal foil whose surface is coated with a copper plating film is used as a negative electrode current collector constituting the negative electrode. An electricity storage device characterized by the above-mentioned. [Claim 2]: The power storage device according to claim 1, wherein the raw material of the activated carbon is phenol, petroleum coke, or coconut shell. [Claim 3]: The power storage device according to claim 1 or 2, wherein the maximum voltage used is 3.5 to 5V.

【0018】以下、本発明について更に詳しく説明す
る。本発明に係る蓄電デバイスは、活性炭を電極活物質
とする正極と、リチウムイオンを吸蔵、脱離し得る炭素
材料を電極活物質とする負極と、リチウムイオンを含む
電解液とを備えて構成される蓄電デバイスであって、前
記正極を構成する正極集電体としてアルミニウム箔又は
酸化アルミニウム箔を用い、前記負極を構成する負極集
電体として銅箔又は表面が銅めっき膜にて被覆された金
属箔を用いるものである。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail. The power storage device according to the present invention is configured to include a positive electrode using activated carbon as an electrode active material, a negative electrode using a carbon material capable of occluding and releasing lithium ions as an electrode active material, and an electrolytic solution containing lithium ions. A power storage device, wherein an aluminum foil or an aluminum oxide foil is used as a positive electrode current collector constituting the positive electrode, and a copper foil or a metal foil whose surface is coated with a copper plating film is used as a negative electrode current collector constituting the negative electrode Is used.

【0019】この場合、正極集電体のアルミニウム箔、
酸化アルミニウムとしては、公知のものが用いられる。
また、負極集電体の銅箔としては、通常の純銅が使用さ
れ、表面が銅めっき膜にて被覆された金属箔としては、
アルミニウム、ニッケルなどの金属箔の表面に電気めっ
き法、無電解めっき法、或いはスパッタリング、真空蒸
着等の気相めっき法により銅めっき膜やニッケルめっき
膜を好ましくは0.1〜20μm程度、特に0.1〜1
5μm程度形成したものが用いられる。なお、箔の形状
は薄い箔状、平面に広がったシート状であれば良い。孔
が空いたスタンパブルシート状でも良い。この場合は単
位面積あたりの箔重量を軽く出来るので良い。さらに、
表面が粗面化されていても良く、またメッシュや網状で
あっても良い。
In this case, an aluminum foil of the positive electrode current collector,
A known aluminum oxide is used.
In addition, as the copper foil of the negative electrode current collector, normal pure copper is used, and as the metal foil whose surface is coated with a copper plating film,
A copper plating film or a nickel plating film is preferably formed on the surface of a metal foil such as aluminum or nickel by an electroplating method, an electroless plating method, or a vapor-phase plating method such as sputtering or vacuum evaporation, preferably to a thickness of about 0.1 to 20 μm, and .1 to 1
What has formed about 5 micrometers is used. The shape of the foil may be a thin foil or a sheet spread in a plane. It may be a stampable sheet having holes. In this case, the foil weight per unit area can be reduced. further,
The surface may be roughened, and may be a mesh or mesh.

【0020】厚さは、1〜200μm程度が好ましい。
厚くなると電極全体に占める炭素質材料の密度が低くな
るので、薄いものの方が好ましく、1〜100μm程度
がより好適である。さらには、1〜30μmが特に好適
である。あまりに薄くなると強度に問題が生じる恐れも
あり、その点を考慮すれば8〜50μmが好ましく、特
に8〜30μmが最適である。
The thickness is preferably about 1 to 200 μm.
If the thickness is large, the density of the carbonaceous material in the entire electrode is low. Therefore, a thin material is preferable, and a thickness of about 1 to 100 μm is more preferable. Furthermore, 1 to 30 μm is particularly preferred. If the thickness is too thin, a problem may occur in the strength. In view of this, the thickness is preferably 8 to 50 μm, and particularly preferably 8 to 30 μm.

【0021】本発明において、上記正極を構成する集電
体上に塗工する電極組成物としては、原料にフェノー
ル、石油コークス又はヤシ殻を使用して、これらを炭化
し、水蒸気又はアルカリ賦活を行って得た活性炭を用い
ることが好ましい。
In the present invention, phenol, petroleum coke or coconut shell is used as a raw material for the electrode composition applied on the current collector constituting the positive electrode, and these are carbonized to activate steam or alkali. It is preferable to use activated carbon obtained by performing the method.

【0022】また、上記正極用活性炭に導電材を添加す
ることもできる。導電材としては、炭素材料に導電性を
付与できるものであれば、特に制限されず、例えば、カ
ーボンブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラ
ック、カーボンウィスカー、炭素繊維、天然黒鉛、人造
黒鉛、酸化チタン、酸化ルテニウム、アルミニウム,ニ
ッケル等の金属ファイバなどが挙げられ、これらを1種
単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
これらの中でもカーボンブラックの1種であるケッチェ
ンブラック、アセチレンブラックを用いることが好まし
い。
Further, a conductive material may be added to the activated carbon for a positive electrode. The conductive material is not particularly limited as long as it can impart conductivity to the carbon material.For example, carbon black, Ketjen black, acetylene black, carbon whisker, carbon fiber, natural graphite, artificial graphite, titanium oxide, Examples thereof include metal fibers such as ruthenium oxide, aluminum, and nickel. These can be used alone or in combination of two or more.
Among them, it is preferable to use Ketjen black and acetylene black, which are one kind of carbon black.

【0023】ここで、導電材の配合量としては、特に限
定されるものではないが、例えば、正極用炭素材料10
0重量部に対して上記導電材粉末0.1〜20重量部、
好ましくは0.5〜10重量部、より好ましくは1〜7
重量部であることが好適である。なお、導電材粉末の平
均粒径は、10nm〜10μm、好ましくは10nm〜
100nm、より好ましくは20nm〜40nmであ
る。この場合、導電材粉末の平均粒径は、正極用炭素材
料の平均粒径の1/5000〜1/2、特に1/100
〜1/10であることが好ましい。
Here, the compounding amount of the conductive material is not particularly limited.
0.1 to 20 parts by weight of the conductive material powder relative to 0 parts by weight,
Preferably from 0.5 to 10 parts by weight, more preferably from 1 to 7 parts by weight.
Preferably it is parts by weight. The average particle size of the conductive material powder is 10 nm to 10 μm, preferably 10 nm to 10 μm.
It is 100 nm, more preferably 20 nm to 40 nm. In this case, the average particle size of the conductive material powder is 1/5000 to 1/2, particularly 1/100 of the average particle size of the positive electrode carbon material.
It is preferably about 1/10.

【0024】上記正極用電極組成物は、正極用炭素材料
と、後述するバインダーポリマー又はその溶液と、必要
に応じて溶媒とを混合容器に収容し、この混合容器を好
ましくは自転かつ公転させながら湿式混合して得ること
ができる。このとき正極電極組成物は、塗工に適した粘
度のスラリーになるように必要に応じて必要最小量の溶
媒を添加する。正極用電極組成物スラリーの粘度は、塗
工方法にもよるが、スラリー温度30℃において、1,
000〜20,000mPa・s、特に、2,000〜
10,000mPa・sであることが好ましい。また、
バインダーポリマーの添加量は、混合粉末100重量部
に対して0.5〜20重量部、特に1〜10重量部であ
ることが好ましい。
The above-mentioned electrode composition for a positive electrode contains a carbon material for a positive electrode, a binder polymer or a solution thereof to be described later, and a solvent, if necessary, in a mixing container, and preferably rotates and revolves the mixing container. It can be obtained by wet mixing. At this time, a necessary minimum amount of a solvent is added to the positive electrode composition as needed so that the slurry has a viscosity suitable for coating. The viscosity of the positive electrode electrode composition slurry depends on the coating method.
2,000 to 20,000 mPa · s, especially 2,000 to
It is preferably 10,000 mPa · s. Also,
The addition amount of the binder polymer is preferably 0.5 to 20 parts by weight, particularly preferably 1 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the mixed powder.

【0025】本発明における負極のリチウムイオンを吸
蔵・脱着し得る炭素材料としては、リチウムイオン二次
電池の負極で使用可能な材料を使用し得る。具体的に
は、天然黒鉛、人造黒鉛、MCMB、MCF、カーボン
ナノチューブ、VGCF等を使用し得る。
As the carbon material capable of occluding and desorbing lithium ions of the negative electrode in the present invention, a material usable for a negative electrode of a lithium ion secondary battery can be used. Specifically, natural graphite, artificial graphite, MCMB, MCF, carbon nanotube, VGCF and the like can be used.

【0026】また、上記負極用炭素材料に導電材を添加
することもできる。導電材としては、炭素材料に導電性
を付与できるものであれば、特に制限されず、例えば、
カーボンブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブ
ラック、カーボンウィスカー、炭素繊維、天然黒鉛、人
造黒鉛、酸化チタン、酸化ルテニウム、アルミニウム,
ニッケル等の金属ファイバなどが挙げられ、これらを1
種単独で又は2種以上組み合わせて用いることができ
る。これらの中でもカーボンブラックの1種であるケッ
チェンブラック、アセチレンブラックを用いることが好
ましい。
A conductive material can be added to the carbon material for the negative electrode. The conductive material is not particularly limited as long as it can impart conductivity to the carbon material.
Carbon black, ketjen black, acetylene black, carbon whisker, carbon fiber, natural graphite, artificial graphite, titanium oxide, ruthenium oxide, aluminum,
Metal fibers such as nickel, etc .;
These can be used alone or in combination of two or more. Among them, it is preferable to use Ketjen black and acetylene black, which are one kind of carbon black.

【0027】ここで、導電材の配合量としては、特に限
定されるものではないが、例えば、負極用炭素材料10
0重量部に対して上記導電材粉末0〜20重量部、好ま
しくは0〜10重量部、より好ましくは0〜6重量部で
あることが好適である。なお、導電材粉末の平均粒径
は、10nm〜10μm、好ましくは10nm〜100
nm、より好ましくは20nm〜40nmである。この
場合、導電材粉末の平均粒径は、正極用炭素材料の平均
粒径の1/5000〜1/2、特に1/100〜1/1
0であることが好ましい。
Here, the compounding amount of the conductive material is not particularly limited.
The amount of the conductive material powder is preferably 0 to 20 parts by weight, preferably 0 to 10 parts by weight, and more preferably 0 to 6 parts by weight with respect to 0 parts by weight. The average particle size of the conductive material powder is 10 nm to 10 μm, preferably 10 nm to 100 μm.
nm, more preferably 20 nm to 40 nm. In this case, the average particle size of the conductive material powder is 1/5000 to 1/2 of the average particle size of the carbon material for the positive electrode, particularly 1/100 to 1/1.
It is preferably 0.

【0028】上記負極用電極組成物は、負極用炭素材料
と、後述するバインダーポリマー又はその溶液と、必要
に応じて溶媒とを混合容器に収容し、この混合容器を好
ましくは自転かつ公転させながら湿式混合して得ること
ができる。このとき負極電極組成物は、塗工に適した粘
度のスラリーになるように必要に応じて必要最小量の溶
媒を添加する。負極用電極組成物スラリーの粘度は、塗
工方法にもよるが、スラリー温度30℃において、1,
000〜20,000mPa・s、特に、2,000〜
10,000mPa・sであることが好ましい。また、
バインダーポリマーの添加量は、混合粉末100重量部
に対して0.5〜20重量部、特に5〜17重量部であ
ることが好ましい。
The above-described electrode composition for a negative electrode contains a carbon material for a negative electrode, a binder polymer or a solution thereof described below, and a solvent as necessary, in a mixing vessel, and preferably rotates and revolves the mixing vessel. It can be obtained by wet mixing. At this time, a necessary minimum amount of a solvent is added to the negative electrode composition as needed so that the slurry has a viscosity suitable for coating. The viscosity of the negative electrode composition slurry depends on the coating method.
2,000 to 20,000 mPa · s, especially 2,000 to
It is preferably 10,000 mPa · s. Also,
The amount of the binder polymer to be added is preferably 0.5 to 20 parts by weight, particularly preferably 5 to 17 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixed powder.

【0029】上記バインダーポリマーとしては、例えば
(I)不飽和ポリウレタン化合物、(II)相互侵入網
目構造又は半相互侵入網目構造を有する高分子材料、
(III)熱可塑性樹脂、又は(IV)フッ素系高分子
材料などを用いることができる。
Examples of the binder polymer include (I) an unsaturated polyurethane compound, (II) a polymer material having an interpenetrating network structure or a semi-interpenetrating network structure,
(III) a thermoplastic resin or (IV) a fluorine-based polymer material can be used.

【0030】更に、バインダーポリマーのうち(I)〜
(III)の高分子材料を用いると高い接着性を有する
ため、電極の物理強度を向上させることができる。ま
た、(II)の相互侵入網目構造又は半相互侵入網目構
造を有する高分子材料は電解質溶媒分子、及びイオン分
子との親和性が高く、また、イオンの移動性が高く、電
解質塩を高濃度に溶解でき、高いイオン導電性を有する
ものである。(III)の熱可塑性樹脂は熱可塑性なの
で成形加工しやすく、適度に有機電解質を吸収して膨潤
し、高いイオン導電性を示すものである。(IV)のフ
ッ素系高分子材料は、熱的、電気的安定性に優れたもの
である。
Further, among the binder polymers (I) to (I)
The use of the polymer material (III) has high adhesiveness, so that the physical strength of the electrode can be improved. Further, the polymer material having the interpenetrating network structure or semi-interpenetrating network structure (II) has a high affinity for an electrolyte solvent molecule and an ionic molecule, has a high ion mobility, and has a high concentration of an electrolyte salt. And has high ionic conductivity. Since the thermoplastic resin (III) is thermoplastic, it can be easily molded and processed, absorbs an organic electrolyte moderately and swells, and exhibits high ionic conductivity. The fluorine-based polymer material (IV) has excellent thermal and electrical stability.

【0031】具体的には、上記(I)の不飽和ポリウレ
タン化合物としては、(A)分子中に少なくとも1個の
(メタ)アクリロイル基とヒドロキシル基とを有する不
飽和アルコールと、(B)下記一般式(1)で示される
ポリオール化合物と、(C)ポリイソシアネート化合物
と、必要に応じて(D)鎖延長剤とを反応させてなるも
のが好ましい。 HO−〔(R1a−(Y)b−(R2cd−OH …(1) 〔式中、R1及びR2は同一又は異種のアミノ基、ニトロ
基、カルボニル基又はエーテル基を含有していてもよい
炭素数1〜10の二価炭化水素基を示し、Yは−COO
−、−OCOO−、−NR3CO−(R3は水素原子又は
炭素数1〜4のアルキル基を示す)、−O−又はアリー
レン基を示し、a,b,cは0又は1〜10、dは1以
上の整数を示す。〕
Specifically, the unsaturated polyurethane compound (I) includes (A) an unsaturated alcohol having at least one (meth) acryloyl group and a hydroxyl group in a molecule, (B) Those obtained by reacting the polyol compound represented by the general formula (1), the (C) polyisocyanate compound, and if necessary, the (D) chain extender are preferable. HO-[(R 1 ) a- (Y) b- (R 2 ) c ] d -OH (1) [wherein, R 1 and R 2 are the same or different amino group, nitro group, carbonyl group or A divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may contain an ether group, and Y is -COO
—, —OCOO—, —NR 3 CO— (R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms), —O— or an arylene group, and a, b, and c are 0 or 1 to 10. , D represents an integer of 1 or more. ]

【0032】(A)成分の不飽和アルコールとしては、
分子中に少くとも1個の(メタ)アクリロイル基とヒド
ロキシル基とを有するものであれば特に制限されず、例
えば2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキ
シプロピルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタク
リレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、ジ
エチレングリコールモノアクリレート、ジエチレングリ
コールモノメタクリレート、トリエチレングリコールモ
ノアクリレート、トリエチレングリコールモノメタクリ
レートなどが挙げられる。
As the unsaturated alcohol of the component (A),
There is no particular limitation as long as it has at least one (meth) acryloyl group and a hydroxyl group in the molecule, and examples thereof include 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, and 2-hydroxyethyl methacrylate. Examples thereof include propyl methacrylate, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, triethylene glycol monoacrylate, and triethylene glycol monomethacrylate.

【0033】(B)成分のポリオール化合物としては、
例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコ
ール、ポリオキシテトラメチレングリコール、エチレン
グリコール・プロピレングリコール共重合体、エチレン
グリコール・オキシテトラメチレングリコール共重合体
等のポリエーテルポリオール、ポリカプロラクトン等の
ポリエステルポリオールなどを用いることができるが、
特に、下記一般式(1)で示されるものが好ましい。 HO−〔(R1a−(Y)b−(R2cd−OH …(1)
As the polyol compound of the component (B),
For example, polyether polyols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyoxytetramethylene glycol, ethylene glycol / propylene glycol copolymer, ethylene glycol / oxytetramethylene glycol copolymer, and polyester polyols such as polycaprolactone can be used. But,
Particularly, those represented by the following general formula (1) are preferable. HO-[(R 1 ) a- (Y) b- (R 2 ) c ] d -OH (1)

【0034】上記式(1)中、R1及びR2は、同一又は
異種のアミノ基、ニトロ基、カルボニル基又はエーテル
基を含有していてもよい炭素数1〜10、好ましくは1
〜6の二価炭化水素基、特にアルキレン基を示し、例え
ばメチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレ
ン基、エチレンオキシド基、プロピレンオキシド基など
が挙げられる。
In the above formula (1), R 1 and R 2 each have the same or different amino group, nitro group, carbonyl group or ether group and may have 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms.
And 6 represents a divalent hydrocarbon group, particularly an alkylene group, and examples thereof include a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a propylene group, an ethylene oxide group, and a propylene oxide group.

【0035】Yは−COO−、−OCOO−、−NR3
CO−(R3は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基
を示す)、−O−又はフェニレン基等のアリーレン基を
示す。a,b,cは0又は1〜10の整数、dは1以
上、好ましくは5以上、より好ましくは10〜200の
数を示す。
Y is -COO-, -OCOO-, -NR 3
CO- (R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms), -O-, or an arylene group such as a phenylene group. a, b, and c are 0 or an integer of 1 to 10, and d is 1 or more, preferably 5 or more, and more preferably 10 to 200.

【0036】この場合、(B)成分のポリオール化合物
の数平均分子量は好ましくは400〜10,000、よ
り好ましくは1,000〜5,000の範囲である。
In this case, the number average molecular weight of the polyol compound as the component (B) is preferably in the range of 400 to 10,000, more preferably 1,000 to 5,000.

【0037】(C)成分のポリイソシアネート化合物と
しては、例えばトリレンジイソシアネート、4,4’−
ジフェニルメタンジイソシアネート、p−フェニレンジ
イソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシアネー
ト、3,3’−ジクロロ−4,4’−ジフェニルメタン
ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等の芳
香族ジイソシアネート類;ヘキサメチレンジイソシアネ
ート、イソホロンジイソシアネート、4,4’−ジシク
ロヘキシルメタンジイソシアネート、水添化キシリレン
ジイソシアネート等の脂肪族又は脂環式ジイソシアネー
ト類などが挙げられる。
As the polyisocyanate compound of the component (C), for example, tolylene diisocyanate, 4,4'-
Aromatic diisocyanates such as diphenylmethane diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 1,5-naphthylene diisocyanate, 3,3′-dichloro-4,4′-diphenylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate; hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, Examples thereof include aliphatic or alicyclic diisocyanates such as 4′-dicyclohexylmethane diisocyanate and hydrogenated xylylene diisocyanate.

【0038】上記不飽和ポリウレタン化合物には、上記
(A)〜(C)成分以外にも、必要に応じて鎖延長剤を
配合することが好ましい。このような鎖延長剤として
は、通常熱可塑性ポリウレタン樹脂の合成に用いられて
いるものを用いることができる。例えばエチレングリコ
ール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、
1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、
1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオー
ル、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオ
ール、1,9−ノナンジオール等の脂肪族ジオール;
1,4−ビス(β−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、
1,4−シクロヘキサンジオール、ビス(β−ヒドロキ
シエチル)テレフタレート、キシリレングリコール等の
芳香族ジオール又は脂環式ジオール;ヒドラジン、エチ
レンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、プロピレンジ
アミン、キシリレンジアミン、イソホロンジアミン、ピ
ペラジン、ピペラジン誘導体、フェニレンジアミン、ト
リレンジアミン等のジアミン;アジピン酸ヒドラジド、
イソフタル酸ヒドラジド等のアミノアルコールなどが挙
げられ、これらの1種を単独で又は2種以上を組合わせ
て用いることができる。
It is preferable to add a chain extender to the unsaturated polyurethane compound, if necessary, in addition to the components (A) to (C). As such a chain extender, those usually used for synthesizing a thermoplastic polyurethane resin can be used. For example, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol,
1,3-propanediol, 1,4-butanediol,
Aliphatic diols such as 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, and 1,9-nonanediol;
1,4-bis (β-hydroxyethoxy) benzene,
Aromatic diols or alicyclic diols such as 1,4-cyclohexanediol, bis (β-hydroxyethyl) terephthalate and xylylene glycol; hydrazine, ethylenediamine, hexamethylenediamine, propylenediamine, xylylenediamine, isophoronediamine, piperazine, Diamines such as piperazine derivatives, phenylenediamines and tolylenediamines; adipic hydrazide;
Examples thereof include amino alcohols such as isophthalic hydrazide and the like, and one of these can be used alone or in combination of two or more.

【0039】なお、上記(B)成分のポリオール化合物
と(C)成分のポリイソシアネート化合物とを予め反応
させて得られるウレタンプレポリマーを用いることもで
きる。
It is also possible to use a urethane prepolymer obtained by previously reacting the polyol compound (B) and the polyisocyanate compound (C).

【0040】上記成分の使用量は、(A)成分の不飽和
アルコール100重量部に対して(B)成分のポリオー
ル化合物を100〜20,000重量部、好ましくは
1,000〜10,000重量部、(C)成分のポリイ
ソシアネート化合物を80〜5,000重量部、好まし
くは300〜2,000重量部、更に必要に応じて
(D)成分の鎖伸長剤を5〜1,000重量部、好まし
くは10〜500重量部添加することが好ましい。
The above components are used in an amount of 100 to 20,000 parts by weight, preferably 1,000 to 10,000 parts by weight, of the polyol compound of the component (B) per 100 parts by weight of the unsaturated alcohol of the component (A). Parts, 80 to 5,000 parts by weight, preferably 300 to 2,000 parts by weight, of the polyisocyanate compound of the component (C), and if necessary, 5 to 1,000 parts by weight of the chain extender of the component (D). And preferably 10 to 500 parts by weight.

【0041】このようにして得られる上記不飽和ポリウ
レタン化合物としては、具体的には、以下に示す化合物
などが挙げられ、これらの1種を単独で又は2種以上を
組合わせて用いることができる。 CH2=C(CH3)COO−C24O−CONH−C
64−CH264−NHCOO−〔(C24O)a(C
2CH(CH3)O)cd−CONH−C64−CH2
64−NHCOO−C24O−COC(CH3)=C
2 (但し、a=7、c=3、d=5〜7である) (A)成分:ヒドロキシエチルメタクリレート (B)成分:エチレンオキシド/プロピレンオキシドラ
ンダム共重合ジオール (上記一般式(1)において、a/c=7/3、数平均
分子量約3,000) (C)成分:4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネ
ート CH2=C(CH3)COO−C24O−CONH−C
64−CH264−NHCOO−{〔(C24O)
a(CH2CH(CH3)O)cd−CONH−C6 4
CH264−NHCOO−C48O}e−CONH−C
64−CH264−NHCOO−C24O−COC
(CH3)=CH2 (但し、a=7、c=3、d=5〜7、e=2〜20で
ある) (A)成分:ヒドロキシエチルメタクリレート (B)成分:エチレンオキシド/プロピレンオキシドラ
ンダム共重合ジオール (上記一般式(1)において、a/c=7/3、数平均
分子量約3,000) (C)成分:4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネ
ート (D)成分:1,4−ブタンジオール CH2=C(CH3)COO−C24O−CONH−C
67(CH33−CH2−NHCOO−〔(C24O)a
(CH2CH(CH3)O)cd−CONH−C67(C
33−CH2−NHCOO−C24O−COC(C
3)=CH2 (但し、a=7、c=3、d=5〜7である) (A)成分:ヒドロキシエチルメタクリレート (B)成分:エチレンオキシド/プロピレンオキシドラ
ンダム共重合ジオール (上記一般式(1)において、a/c=7/3、数平均
分子量約3,000) (C)成分:イソホロンジイソシアネート CH2=C(CH3)COO−C24O−CONH−C
64−CH264−NHCOO−CH2CH2O−(C
OC510O)f−CH2CH2O−CONH−C64−C
264−NHCOO−C24O−COC(CH3)=
CH2 (但し、f=20〜30である) (A)成分:ヒドロキシエチルメタクリレート (B)成分:ポリカプロラクトンジオール(数平均分子
量約3,000) (C)成分:4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネ
ート
The unsaturated polyurethane thus obtained
As the urethane compound, specifically, the compounds shown below
And the like. One of these may be used alone or two or more may be used.
It can be used in combination. CHTwo= C (CHThree) COO-CTwoHFourO-CONH-C
6HFour-CHTwoC6HFour-NHCOO-[(CTwoHFourO)a(C
HTwoCH (CHThree) O)c]d-CONH-C6HFour-CHTwo
C6HFour-NHCOO-CTwoHFourO-COC (CHThree) = C
HTwo (However, a = 7, c = 3, d = 5-7) (A) component: hydroxyethyl methacrylate (B) component: ethylene oxide / propylene oxide
Nandam copolymerized diol (In the general formula (1), a / c = 7/3, number average
(C molecular weight: about 3,000) (C) component: 4,4'-diphenylmethane diisocyanate
Auto CHTwo= C (CHThree) COO-CTwoHFourO-CONH-C
6HFour-CHTwoC6HFour-NHCOO-{[(CTwoHFourO)
a(CHTwoCH (CHThree) O)c]d-CONH-C6H Four
CHTwoC6HFour-NHCOO-CFourH8O}e-CONH-C
6HFour-CHTwoC6HFour-NHCOO-CTwoHFourO-COC
(CHThree) = CHTwo (However, a = 7, c = 3, d = 5-7, e = 2-20
(A) Component: hydroxyethyl methacrylate (B) Component: ethylene oxide / propylene oxide
Nandam copolymerized diol (In the general formula (1), a / c = 7/3, number average
(C molecular weight: about 3,000) (C) component: 4,4'-diphenylmethane diisocyanate
Component (D): 1,4-butanediol CHTwo= C (CHThree) COO-CTwoHFourO-CONH-C
6H7(CHThree)Three-CHTwo-NHCOO-[(CTwoHFourO)a
(CHTwoCH (CHThree) O)c]d-CONH-C6H7(C
HThree)Three-CHTwo-NHCOO-CTwoHFourO-COC (C
HThree) = CHTwo (However, a = 7, c = 3, d = 5-7) (A) component: hydroxyethyl methacrylate (B) component: ethylene oxide / propylene oxide
Nandam copolymerized diol (In the general formula (1), a / c = 7/3, number average
(Molecular weight: about 3,000) (C) component: isophorone diisocyanate CHTwo= C (CHThree) COO-CTwoHFourO-CONH-C
6HFour-CHTwoC6HFour-NHCOO-CHTwoCHTwoO- (C
OCFiveHTenO)f-CHTwoCHTwoO-CONH-C6HFour-C
HTwoC6HFour-NHCOO-CTwoHFourO-COC (CHThree) =
CHTwo (However, f = 20 to 30) (A) component: hydroxyethyl methacrylate (B) component: polycaprolactone diol (number average molecule)
(Amount: about 3,000) Component (C): 4,4'-diphenylmethane diisocyanate
To

【0042】得られる不飽和ポリウレタン化合物の数平
均分子量は、好ましくは1,000〜50,000、よ
り好ましくは3,000〜30,000の範囲である。
数平均分子量が小さすぎると硬化ゲルの架橋点間分子量
が小さくなり、バインダーポリマーとしての可撓性が低
くなりすぎる場合がある。一方、大きすぎると硬化前の
電極組成物の粘度が大きくなり、均一な塗膜厚の電極作
成が困難になる場合がある。
The number average molecular weight of the obtained unsaturated polyurethane compound is preferably in the range of 1,000 to 50,000, more preferably in the range of 3,000 to 30,000.
If the number average molecular weight is too small, the molecular weight between cross-linking points of the cured gel becomes small, and the flexibility as a binder polymer may become too low. On the other hand, if it is too large, the viscosity of the electrode composition before curing becomes large, and it may be difficult to prepare an electrode having a uniform coating thickness.

【0043】なお、不飽和ポリウレタン化合物と共重合
可能なモノマーを併用してもよい。不飽和ポリウレタン
化合物と共重合可能なモノマーとしては、例えばアクリ
ロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル酸エステル
類、メタクリル酸エステル類、N−ビニルピロリドン等
が挙げられる。アクリロニトリル、メタクリロニトリル
を併用した場合は、イオン導電性を妨げず、加えて電極
塗膜の強度を向上させることができるので好ましい。
Incidentally, a monomer copolymerizable with the unsaturated polyurethane compound may be used in combination. Examples of the monomer copolymerizable with the unsaturated polyurethane compound include acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylates, methacrylates, and N-vinylpyrrolidone. It is preferable to use acrylonitrile and methacrylonitrile in combination, because the ionic conductivity is not impaired and the strength of the electrode coating film can be improved.

【0044】次に、上記(II)の相互侵入網目構造又
は半相互侵入網目構造を有する高分子材料としては、互
いに相互侵入網目構造又は半相互侵入網目構造を形成す
ることが可能な2種以上の化合物(ポリマー、反応性モ
ノマー等)を用いることができる。
Next, as the polymer material having the interpenetrating network structure or the semi-interpenetrating network structure (II), two or more kinds capable of forming an interpenetrating network structure or a semi-interpenetrating network structure with each other can be used. (Polymers, reactive monomers, etc.) can be used.

【0045】このような2種以上の化合物としては、
(イ)(a)ヒドロキシアルキル多糖類誘導体と(d)
架橋可能な官能基を有する化合物とを組み合せた高分子
マトリックス、(ロ)(b)ポリビニルアルコール誘導
体と(d)架橋可能な官能基を有する化合物とを組み合
せた高分子マトリックス、又は(ハ)(c)ポリグリシ
ドール誘導体と(d)架橋可能な官能基を有する化合物
とを組み合せた高分子マトリックスなどが挙げられる。
この場合、(d)成分の架橋可能な官能基を有する化合
物の一部若しくは全部として上記(I)の不飽和ポリウ
レタン化合物を用いることが物理強度向上などの点から
好ましい。
As such two or more compounds,
(A) (a) a hydroxyalkyl polysaccharide derivative and (d)
A polymer matrix combining a compound having a crosslinkable functional group, a polymer matrix combining a (b) (b) polyvinyl alcohol derivative and (d) a compound having a crosslinkable functional group, or (c) ( Polymer matrix in which c) a polyglycidol derivative and (d) a compound having a crosslinkable functional group are combined.
In this case, it is preferable to use the unsaturated polyurethane compound of the above (I) as a part or all of the compound having a crosslinkable functional group of the component (d) from the viewpoint of improving physical strength.

【0046】上記(イ)のバインダーポリマーを構成す
る(a)成分のヒドロキシアルキル多糖類誘導体として
は、セルロース、デンプンなどの天然に産出される多
糖類にエチレンオキシドを反応させることによって得ら
れるヒドロキシエチル多糖類、プロピレンオキシドを
反応させることによって得られるヒドロキシプロピル多
糖類、グリシドール又は3−クロロ−1,2−プロパ
ンジオールを反応させることによって得られるジヒドロ
キシプロピル多糖類などが挙げられ、これらヒドロキシ
アルキル多糖類の水酸基の一部又は全てがエステル結合
あるいはエーテル結合を介した置換基で封鎖されたもの
である。
As the hydroxyalkyl polysaccharide derivative of the component (a) constituting the binder polymer (a), hydroxyethyl polysaccharide obtained by reacting a naturally occurring polysaccharide such as cellulose or starch with ethylene oxide is used. Sugars, hydroxypropyl polysaccharides obtained by reacting propylene oxide, glycidol or dihydroxypropyl polysaccharides obtained by reacting 3-chloro-1,2-propanediol, and the like. Some or all of the hydroxyl groups are blocked with a substituent via an ester bond or an ether bond.

【0047】上記多糖類としては、例えばセルロース、
デンプン、アミロース、アミロペクチン、プルラン、カ
ードラン、マンナン、グルコマンナン、アラビナン、キ
チン、キトサン、アルギン酸、カラゲナン、デキストラ
ンなどが挙げられ、用いる多糖類の分子量、分岐構造の
有無、多糖類の構成糖の種類、配列などの制約はない
が、入手のし易さなどの点から特にセルロースとプルラ
ンが好ましい。
Examples of the polysaccharide include cellulose,
Examples include starch, amylose, amylopectin, pullulan, curdlan, mannan, glucomannan, arabinan, chitin, chitosan, alginic acid, carrageenan, dextran, etc. Although there is no restriction on the arrangement and the like, cellulose and pullulan are particularly preferred from the viewpoint of availability.

【0048】また、ジヒドロキシプロピルセルロースの
合成方法は、米国特許第4096326号公報に記載さ
れている。また、その他のジヒドロキシプロピル多糖類
は公知の方法により合成可能である〔佐藤ら、Makr
omol.Chem.,193,647(1992),
又はMacromolecules 24,4691
(1991)〕。
A method for synthesizing dihydroxypropylcellulose is described in US Pat. No. 4,096,326. Other dihydroxypropyl polysaccharides can be synthesized by known methods [Sato et al., Makr.
omol. Chem. , 193, 647 (1992),
Or Macromolecules 24, 4691
(1991)].

【0049】上記ヒドロキシアルキル多糖類はモル置換
度が2以上のものである。モル置換度が2より小さい場
合、イオン導電性金属塩類を溶解する能力が低すぎて使
用することができない。モル置換度の上限は30、好ま
しくは20である。モル置換度が30より高いヒドロキ
シアルキル多糖類を工業的に合成することは、工業的製
造コストや合成操作の煩雑さから考えて困難な場合があ
る。また無理をして製造し、モル置換度を30より増大
させたとしても、モル置換度の増大による導電性の増加
はそれほど期待できないと考えられる。
The hydroxyalkyl polysaccharide has a degree of molar substitution of 2 or more. When the molar substitution degree is less than 2, the ability to dissolve the ion-conductive metal salts is too low to be used. The upper limit of the degree of molar substitution is 30, preferably 20 ,. It is sometimes difficult to industrially synthesize a hydroxyalkyl polysaccharide having a degree of molar substitution higher than 30 in view of the industrial production cost and the complexity of the synthesis operation. Further, even if it is manufactured by force and the molar substitution degree is increased from 30, the increase in conductivity due to the increase in the molar substitution degree is not expected to be so much expected.

【0050】(a)成分として上記ヒドロキシアルキル
多糖類の分子鎖の末端OH基の10%以上がハロゲン原
子、非置換又は置換一価炭化水素基、R4CO−基(R4
は非置換又は置換一価炭化水素基)、R4 3Si−基(R
4は上記と同じ)、アミノ基、アルキルアミノ基、H
(OR5m−基(R5は炭素数2〜5のアルキレン基、
mは1〜100の整数)及びリン原子を含む基から選ば
れる1種又は2種以上の一価の基によって封鎖されたヒ
ドロキシアルキル多糖類誘導体を用いる。
As the component (a), at least 10% of the terminal OH groups in the molecular chain of the hydroxyalkyl polysaccharide are a halogen atom, an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group, an R 4 CO— group (R 4
Unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group), R 4 3 Si- groups (R
4 is the same as above), amino group, alkylamino group, H
(OR 5 ) m -group (R 5 is an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms,
m is an integer of 1 to 100) and a hydroxyalkyl polysaccharide derivative blocked with one or more monovalent groups selected from groups containing a phosphorus atom.

【0051】上記非置換又は置換の一価炭化水素基とし
ては、上記R1及びR2と同じものを用いることができ、
特に炭素数1〜10のものが好ましい。なお、置換基は
末端OH基に各種基を導入する公知の手法を用いて封鎖
を行うことができる。
As the unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group, the same groups as those described above for R 1 and R 2 can be used.
Particularly, those having 1 to 10 carbon atoms are preferable. The substituent can be blocked using a known method for introducing various groups into the terminal OH group.

【0052】次に、(ロ)のバインダーポリマーを構成す
る(b)成分のポリビニルアルコール誘導体は、オキシ
アルキレン鎖を持つポリビニルアルコール単位を有する
高分子化合物の水酸基(ポリビニルアルコール単位由来
の残存水酸基、及び導入されたオキシアルキレン含有基
由来の水酸基の合計)の一部又は全部が置換されたもの
である。
Next, the polyvinyl alcohol derivative of the component (b) constituting the binder polymer (b) is a hydroxyl group of a polymer compound having a polyvinyl alcohol unit having an oxyalkylene chain (the remaining hydroxyl group derived from the polyvinyl alcohol unit, (Total of hydroxyl groups derived from the introduced oxyalkylene-containing group) is partially or entirely substituted.

【0053】ここで、ポリビニルアルコール単位を有す
る高分子化合物は、分子中にポリビニルアルコール単位
を有する平均重合度20以上、好ましくは30以上、更
に好ましくは50以上の高分子化合物において、上記ポ
リビニルアルコール単位中の水酸基の一部又は全部がオ
キシアルキレン含有基によって置換されたものである。
なお、上記平均重合度の上限は2,000以下、特に2
00以下であることが好ましい。また、ここでの平均重
合度は数平均重合度である。重合度があまりに高い高分
子化合物は、粘度が高くなりすぎ、取り扱いが難しくな
るので、好ましい重合度の範囲は20〜500量体であ
る。
Here, the polymer compound having a polyvinyl alcohol unit is a polymer compound having a polyvinyl alcohol unit in the molecule and having an average degree of polymerization of 20 or more, preferably 30 or more, more preferably 50 or more. Some or all of the hydroxyl groups therein are substituted by oxyalkylene-containing groups.
The upper limit of the average degree of polymerization is 2,000 or less, particularly 2
It is preferably at most 00. The average degree of polymerization here is a number average degree of polymerization. A polymer having an excessively high degree of polymerization has an excessively high viscosity and is difficult to handle. Therefore, the preferable range of the degree of polymerization is 20 to 500 mer.

【0054】ここで、上記ポリビニルアルコール単位
は、ポリビニルアルコール誘導体の主鎖を構成し、下記
一般式(2)で示されるものである。
Here, the polyvinyl alcohol unit constitutes a main chain of a polyvinyl alcohol derivative and is represented by the following general formula (2).

【0055】[0055]

【化1】 Embedded image

【0056】上記式(2)において、nは20以上、好
ましくは30以上、更に好ましくは50以上であり、ま
た、その上限は2,000以下、特に200以下である
ことが好ましい。
In the above formula (2), n is at least 20, preferably at least 30, more preferably at least 50, and the upper limit is preferably at most 2,000, particularly preferably at most 200.

【0057】上記ポリビニルアルコール単位を有する高
分子化合物は、上記平均重合度範囲を満たし、かつ分子
中のポリビニルアルコール単位の分率が98モル%以上
のホモポリマーが好適であるが、特に制限されず、上記
平均重合度範囲を満たし、かつポリビニルアルコール分
率が好ましくは60モル%以上、より好ましくは70モ
ル%以上のポリビニルアルコール単位を有する高分子化
合物、例えば、ポリビニルアルコールの水酸基の一部が
ホルマール化されたポリビニルホルマール、ポリビニル
アルコールの水酸基の一部がアルキル化された変性ポリ
ビニルアルコール、ポリ(エチレンビニルアルコー
ル)、部分ケン化ポリ酢酸ビニル、その他の変性ポリビ
ニルアルコールなどを用いることができる。
The high molecular compound having a polyvinyl alcohol unit is preferably a homopolymer which satisfies the above-mentioned average polymerization degree range and has a polyvinyl alcohol unit fraction of 98 mol% or more in the molecule, but is not particularly limited. A polymer compound which satisfies the above average polymerization degree range and has a polyvinyl alcohol content of preferably at least 60 mol%, more preferably at least 70 mol%, for example, a part of the hydroxyl group of the polyvinyl alcohol is formal. For example, modified polyvinyl formal, modified polyvinyl alcohol in which a part of hydroxyl groups of polyvinyl alcohol is alkylated, poly (ethylene vinyl alcohol), partially saponified polyvinyl acetate, and other modified polyvinyl alcohol can be used.

【0058】この高分子化合物は、上記ポリビニルアル
コール単位中の水酸基の一部又は全部が平均モル置換度
0.3以上のオキシアルキレン含有基(なお、このオキ
シアルキレン基は、その水素原子の一部が水酸基によっ
て置換されていてもよい)で置換されているものであ
り、好ましくは30モル%以上、より好ましくは50モ
ル%以上置換されていることが好ましい。
This polymer compound is an oxyalkylene-containing group in which a part or all of the hydroxyl groups in the polyvinyl alcohol unit has an average molar substitution degree of 0.3 or more (this oxyalkylene group is a part of the hydrogen atom). May be substituted with a hydroxyl group), and preferably at least 30 mol%, more preferably at least 50 mol%.

【0059】なお、平均のモル置換度(MS)は、仕込
み質量と反応生成物の質量を正確に測定することで算出
できる。例えば、PVA10gをエチレンオキシドと反
応させ、得られたPVA誘導体の量が15gであった場
合を考える。PVAの単位は−(CH2CH(OH))
−であるから、単位分子量は44である。一方、反応生
成物であるPVA誘導体は、−(CH2CH(OH))
−の−OH基が−O−(CH2CH2O)n−H基になっ
たものであるから、その単位分子量は44+44nであ
る。従って、反応に伴う質量増加分は44nに相当する
ので、下記の通りとなる。
The average degree of molar substitution (MS) can be calculated by accurately measuring the charged mass and the mass of the reaction product. For example, consider a case where 10 g of PVA is reacted with ethylene oxide, and the amount of the obtained PVA derivative is 15 g. PVA is a unit of - (CH 2 CH (OH) )
Therefore, the unit molecular weight is 44. On the other hand, PVA derivative is a reaction product, - (CH 2 CH (OH ))
- because those -OH groups becomes -O- (CH 2 CH 2 O) n -H group, their unit molecular weight is 44 + 44n. Accordingly, the mass increase accompanying the reaction corresponds to 44n, and is as follows.

【0060】[0060]

【数1】 (Equation 1)

【0061】それ故、上記の例ではMS=0.5と計算
できる。なお、この値はあくまで平均のモル置換度を表
しているにすぎない。即ち、未反応のPVA単位の量や
反応によって導入されたオキシエチレン基の長さは特定
できない。
Therefore, in the above example, it can be calculated that MS = 0.5. Note that this value merely represents the average degree of molar substitution. That is, the amount of unreacted PVA units and the length of oxyethylene groups introduced by the reaction cannot be specified.

【0062】[0062]

【化2】 Embedded image

【0063】ここで、上記ポリビニルアルコール単位を
有する高分子化合物にオキシアルキレン含有基を導入す
る方法としては、ポリビニルアルコール単位を有する
高分子化合物にエチレンオキシド等のオキシラン化合物
を反応させる方法、又は、ポリビニルアルコール単位
を有する高分子化合物に水酸基との反応性を有する置換
基を末端に有するポリオキシアルキレン化合物を反応さ
せる方法が挙げられる。
Here, as a method for introducing an oxyalkylene-containing group into the polymer compound having a polyvinyl alcohol unit, a method of reacting an oxirane compound such as ethylene oxide with a polymer compound having a polyvinyl alcohol unit, A method in which a polymer compound having a unit is reacted with a polyoxyalkylene compound having a substituent having reactivity with a hydroxyl group at a terminal.

【0064】上記の方法では、オキシラン化合物とし
てエチレンオキシド、プロピレンオキシド、及びグリシ
ドールから選ばれる1種を単独で又は2種以上を組み合
わせて用いることができる。
In the above method, one kind selected from ethylene oxide, propylene oxide and glycidol can be used alone or in combination of two or more kinds as the oxirane compound.

【0065】この場合、エチレンオキシドを反応させれ
ば、下記式で示されるようにオキシエチレン鎖が導入さ
れる。
In this case, when ethylene oxide is reacted, an oxyethylene chain is introduced as shown by the following formula.

【0066】[0066]

【化3】 〔但し、g=1〜10、特に1〜5が好ましい。〕Embedded image [However, g is preferably 1 to 10, particularly preferably 1 to 5. ]

【0067】また、プロピレンオキシドを反応させれ
ば、通常、下記式で示されるようにオキシプロピレン鎖
が導入される。
When propylene oxide is reacted, an oxypropylene chain is usually introduced as shown by the following formula.

【0068】[0068]

【化4】 〔但し、h=1〜10、特に1〜5が好ましい。〕Embedded image [However, h = 1 to 10, especially 1 to 5 is preferable. ]

【0069】更に、グリシドールを反応させれば、下記
式で示されるように2つの分岐鎖,が導入される。
PVAの水酸基とグリシドールの反応は、aアタックと
bアタックの2種が考えられる。1つのグリシドールが
反応すると、新しく2つの水酸基が生じ、その水酸基が
再びグリシドールと反応する。その結果、PVA単位の
水酸基上に下記,の2つの分岐鎖が導入される。
Further, when glycidol is reacted, two branched chains are introduced as shown by the following formula.
As the reaction between the hydroxyl group of PVA and glycidol, two types of a-attack and b-attack are considered. When one glycidol reacts, two new hydroxyl groups are generated, and the hydroxyl groups react with glycidol again. As a result, the following two branched chains are introduced on the hydroxyl group of the PVA unit.

【0070】[0070]

【化5】 Embedded image

【0071】なお、x+yの値は1〜10が好ましく、
より好ましくは1〜5である。xとyの量比は特に規定
されないが、一般にはx:y=0.4:0.6〜0.
6:0.4の範囲に入る場合が多い。
The value of x + y is preferably 1 to 10,
More preferably, it is 1-5. The ratio between x and y is not particularly limited, but generally, x: y = 0.4: 0.6 to .0.
6: 0.4 is often in the range.

【0072】ポリビニルアルコール単位を有する高分子
化合物と上記のオキシラン化合物との反応は、水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム、種々のアミン化合物などの
塩基性触媒を用いて行うことができる。
The reaction between the polymer compound having a polyvinyl alcohol unit and the above oxirane compound can be carried out using a basic catalyst such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, various amine compounds and the like.

【0073】具体的には、ポリビニルアルコールとグリ
シドールとの反応を例にとって説明すると、反応容器内
に溶媒とポリビニルアルコールを仕込む。この場合、必
ずしもポリビニルアルコールが溶媒に溶解する必要はな
く、均一に溶けていても、或いはポリビニルアルコール
が溶媒に懸濁状態であっても構わない。この溶液に所定
量の塩基性触媒、例えば水酸化ナトリウムの水溶液を添
加して暫く撹拌した後、溶媒で希釈したグリシドールを
添加する。所定温度で所定時間反応させた後、ポリビニ
ルアルコールを取り出す。ポリビニルアルコールが溶解
していない場合は、グラスフィルターなどを用いて濾別
する。また、溶解している場合は、アルコールなどを注
下して沈殿させ、その沈殿をグラスフィルターなどを用
いて濾別する。精製は、水に溶解して中和し、イオン交
換樹脂を通すか、透析を行い、凍結乾燥してジヒドロキ
シプロピル化ポリビニルアルコールを得ることができ
る。
More specifically, the reaction between polyvinyl alcohol and glycidol will be described as an example. A solvent and polyvinyl alcohol are charged in a reaction vessel. In this case, the polyvinyl alcohol does not necessarily need to be dissolved in the solvent, and may be uniformly dissolved or the polyvinyl alcohol may be in a suspended state in the solvent. A predetermined amount of a basic catalyst, for example, an aqueous solution of sodium hydroxide is added to this solution, and the mixture is stirred for a while, and then glycidol diluted with a solvent is added. After reacting at a predetermined temperature for a predetermined time, polyvinyl alcohol is taken out. If the polyvinyl alcohol is not dissolved, it is filtered off using a glass filter or the like. In the case of dissolution, an alcohol or the like is poured to cause precipitation, and the precipitate is separated by filtration using a glass filter or the like. For purification, neutralization by dissolving in water and passing through an ion exchange resin or dialysis and freeze-drying can be performed to obtain dihydroxypropylated polyvinyl alcohol.

【0074】なお、ポリビニルアルコールとオキシラン
化合物との反応比は、モル比で1:10〜1:30、好
ましくは1:10〜1:20の範囲である。
The reaction ratio between the polyvinyl alcohol and the oxirane compound is in a molar ratio of 1:10 to 1:30, preferably 1:10 to 1:20.

【0075】また、の水酸基との反応性を有する置換
基を末端に有するポリオキシアルキレン化合物は、下記
一般式(3)で示されるものを用いることができる。
As the polyoxyalkylene compound having a substituent reactive with a hydroxyl group at the terminal, a compound represented by the following general formula (3) can be used.

【0076】[0076]

【化6】 Embedded image

【0077】式(3)中、Aは水酸基との反応性を有す
る一価置換基であり、例えばイソシアネート基、エポキ
シ基、カルボン酸基、カルボン酸塩化物基、エステル
基、アミド基、フッ素,臭素,塩素等のハロゲン原子、
ケイ素を含有する反応性置換基、及びその他の水酸基と
反応可能な一価置換基が挙げられ、これらの中でも反応
性の点からイソシアネート基、エポキシ基、カルボン酸
塩化物基が好ましい。
In the formula (3), A is a monovalent substituent having a reactivity with a hydroxyl group, for example, isocyanate group, epoxy group, carboxylic acid group, carboxylic acid chloride group, ester group, ester group, amide group, fluorine, Halogen atoms such as bromine and chlorine,
Examples include a silicon-containing reactive substituent and a monovalent substituent capable of reacting with another hydroxyl group. Among these, an isocyanate group, an epoxy group, and a carboxylic acid chloride group are preferable from the viewpoint of reactivity.

【0078】なお、カルボン酸基は酸無水物であっても
よい。また、エステル基としては、メチルエステル基、
エチルエステル基が好ましい。ケイ素を含有する反応性
置換基としては、末端にSiH基、SiOH基等を有す
るものが挙げられる。
The carboxylic acid group may be an acid anhydride. Further, as the ester group, a methyl ester group,
Ethyl ester groups are preferred. Examples of the silicon-containing reactive substituent include those having a SiH group, a SiOH group, or the like at a terminal.

【0079】更に、上記イソシアネート基、エポキシ基
等の水酸基との反応性基は、直接R 7Oのオキシアルキ
レン基に結合していてもよく、酸素原子、硫黄原子、カ
ルボニル基、カルボニルオキシ基、NH基、N(C
3)基、N(C25)基等の窒素含有基、SO2基等が
介在してもよい、好ましくは炭素数1〜10、特に1〜
6のアルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基など
を介してR7Oのオキシアルキレン基に結合してもよ
い。
Further, the above isocyanate groups and epoxy groups
The reactive group with a hydroxyl group such as 7O oxyalkyl
May be bonded to an oxygen group, an oxygen atom, a sulfur atom,
Rubonyl group, carbonyloxy group, NH group, N (C
HThree) Group, N (CTwoHFive) Groups, such as nitrogen-containing groups, SOTwoGroup, and the like
Intervening, preferably 1-10 carbon atoms, especially 1-carbon
6, alkylene group, alkenylene group, arylene group, etc.
Through R7May be bonded to the oxyalkylene group of O
No.

【0080】例えば、このような置換基Aを持つポリオ
キシアルキレン基として、ポリオキシアルキレン基の末
端水酸基にポリイソシアネート化合物を反応させた物質
も使用できる。この場合、イソシアネート基を有する化
合物としては、例えばトリレンジイソシアネート、キシ
リレンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネー
ト、ジフェニルメタンジイソシアネート、ビフェニレン
ジイソシアネート、ジフェニルエーテルジイソシアネー
ト、トリジンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソ
シアネート、イソホロンジイソシアネートなどの分子中
に2個以上のイソシアネート基を有する化合物が使用で
きる。例えば、下記反応で得られるような化合物が使用
できる。
For example, as such a polyoxyalkylene group having a substituent A, a substance obtained by reacting a polyisocyanate compound with a terminal hydroxyl group of the polyoxyalkylene group can be used. In this case, as the compound having an isocyanate group, for example, two or more in a molecule such as tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, naphthylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, biphenylene diisocyanate, diphenyl ether diisocyanate, tolidine diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate. Can be used. For example, a compound obtained by the following reaction can be used.

【0081】[0081]

【化7】 Embedded image

【0082】R7Oは炭素数2〜5のオキシアルキレン
基、例えば−CH2CH2O−、−CH2CH2CH2
−、−CH2CH(CH3)O−、−CH2CH(CH2
3)O−、−CH2CH2CH2CH2O−などが挙げら
れる。mはオキシアルキレン基の付加モル数を示し、こ
の付加モル数(o)は好ましくは1〜100、より好ま
しくは1〜50である。
R 7 O is an oxyalkylene group having 2 to 5 carbon atoms, for example, —CH 2 CH 2 O—, —CH 2 CH 2 CH 2 O
-, - CH 2 CH (CH 3) O -, - CH 2 CH (CH 2 C
H 3 ) O— and —CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O—. m represents the number of added moles of the oxyalkylene group, and the number of added moles (o) is preferably 1 to 100, and more preferably 1 to 50.

【0083】この場合、上記式(R7O)oで示されるポ
リオキシアルキレン鎖としては、特にポリエチレングリ
コール鎖、ポリプロピレングリコール鎖、又はポリエチ
レンオキシド(EO)/ポリプロピレンオキシド(P
O)共重合体鎖が好ましい。これらポリオキシアルキレ
ン鎖の重量平均分子量は好ましくは100〜3,00
0、より好ましくは室温で液体状態になる分子領域であ
る重量平均分子量200〜1,000の範囲のものが好
ましい。
In this case, the polyoxyalkylene chain represented by the above formula (R 7 O) o is, in particular, a polyethylene glycol chain, a polypropylene glycol chain, or a polyethylene oxide (EO) / polypropylene oxide (P
O) Copolymer chains are preferred. The weight average molecular weight of these polyoxyalkylene chains is preferably from 100 to 3,000.
0, more preferably those having a weight average molecular weight in the range of 200 to 1,000, which is a molecular region in a liquid state at room temperature.

【0084】R6は片末端封鎖基であり、水素原子又は
炭素数1〜10の非置換又は置換の一価炭化水素基、又
はR6CO−基(R6は炭素数1〜10の非置換又は置換
一価炭化水素基)を示す。R6CO−基としては、例え
ばR6は炭素数1〜10の非置換又は置換一価炭化水素
基が挙げられ、好ましくはR6はシアノ基で置換されて
いてもよいアルキル基又はフェニル基であり、アシル
基、ベンゾイル基、シアノベンゾイル基などが好まし
い。
R 6 is a one-terminal blocking group, and is a hydrogen atom or an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or an R 6 CO— group (R 6 is a non-substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms). Substituted or substituted monovalent hydrocarbon group). As the R 6 CO— group, for example, R 6 is an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and preferably, R 6 is an alkyl group or a phenyl group which may be substituted with a cyano group. And an acyl group, a benzoyl group, a cyanobenzoyl group and the like are preferable.

【0085】上記炭素数1〜10の非置換又は置換の一
価炭化水素基としては、上記R1及びR2と同じものを用
いることができ、特に炭素数1〜8のものが好ましい。
As the unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, the same groups as those described above for R 1 and R 2 can be used, and those having 1 to 8 carbon atoms are particularly preferable.

【0086】上記ポリビニルアルコール単位を有する高
分子化合物と上記水酸基との反応性を有する置換基を末
端に有するポリオキシアルキレン化合物との反応は、上
記オキシラン化合物の場合と同様に行うことができる。
The reaction between the polymer compound having a polyvinyl alcohol unit and the polyoxyalkylene compound having a substituent having reactivity with the hydroxyl group at the terminal can be carried out in the same manner as in the case of the oxirane compound.

【0087】なお、ポリビニルアルコールと水酸基との
反応性を有する置換基を末端に有するポリオキシアルキ
レン化合物との反応比は、モル比で好ましくは1:1〜
1:20、より好ましくは1:1〜1:10である。
The reaction ratio between the polyvinyl alcohol and the polyoxyalkylene compound having a substituent having reactivity with the hydroxyl group at the terminal is preferably 1: 1 to 1 in molar ratio.
The ratio is 1:20, more preferably 1: 1 to 1:10.

【0088】ポリビニルアルコール単位にオキシアルキ
レン含有基を導入した高分子化合物の構造は、13C−N
MRにより確認することができる。
The structure of a polymer compound having an oxyalkylene-containing group introduced into a polyvinyl alcohol unit has the structure of 13 C—N
It can be confirmed by MR.

【0089】この場合、オキシアルキレン鎖を持つポリ
ビニルアルコール単位を有する高分子化合物が、どれだ
けのオキシアルキレン基を有しているかという分析は、
NMRや元素分析など種々の方法で測定可能であるが、
仕込みポリマーと反応により生成したポリマーの質量増
加から求める方法が簡便である。例えば、収量から求め
る方法は、ポリビニルアルコール単位を有する高分子化
合物の仕込み量と反応により得られたオキシアルキレン
基を持つポリビニルアルコール単位を有する高分子化合
物の質量を正確に測定し、その差から導入されたオキシ
アルキレン鎖の量(平均モル置換度)を上述したように
して求めることができる。
In this case, the analysis of how many oxyalkylene groups the polymer compound having a polyvinyl alcohol unit having an oxyalkylene chain has is as follows.
It can be measured by various methods such as NMR and elemental analysis,
A simple method is to obtain from the mass increase of the polymer produced by the reaction with the charged polymer. For example, the method for obtaining from the yield is to accurately measure the charged amount of the polymer compound having a polyvinyl alcohol unit and the mass of the polymer compound having a polyvinyl alcohol unit having an oxyalkylene group obtained by the reaction, and introduce the mass from the difference. The amount (average molar substitution degree) of the oxyalkylene chain thus obtained can be determined as described above.

【0090】この平均モル置換度(MS)は、ビニルア
ルコール単位当たり何モルのオキシアルキレン基が導入
されているかを示す指標であり、高分子化合物におい
て、平均モル置換度は0.3以上であることが必要であ
り、好ましくは0.5以上、より好ましくは0.7以
上、更に好ましくは1.0以上であることが好ましい。
この場合、平均モル置換度の上限値は特に制限されない
が、高くても20以下であることが好ましい。平均モル
置換度が小さすぎるとイオン導電性塩が溶解せず、イオ
ンの移動度も低く、イオン導電性が低い値となってしま
うおそれがあり、一方、ある程度以上高くなればイオン
導電性塩の溶解性や移動度は変わらなくなるので、大き
すぎても無駄になる。
The average degree of molar substitution (MS) is an index indicating how many moles of oxyalkylene groups are introduced per vinyl alcohol unit. In a polymer compound, the average degree of molar substitution is 0.3 or more. It is necessary that the ratio be 0.5 or more, more preferably 0.7 or more, and still more preferably 1.0 or more.
In this case, the upper limit of the average molar substitution degree is not particularly limited, but is preferably at most 20 or less. If the average molar substitution degree is too small, the ionic conductive salt does not dissolve, the mobility of ions is low, and the ionic conductivity may be a low value. Solubility and mobility remain the same, so that too large is useless.

【0091】上記オキシアルキレン鎖を持つポリビニル
アルコール単位を有する高分子化合物は、その平均重合
度の大小により、室温(20℃)で粘度の高い水飴状液
体からゴム状の固体状態まで見かけ形状が変化し、平均
重合度の大きなものほど、室温(20℃)で流動性の低
い、いわば固体(軟性ペースト固体)と呼べるものとな
る。
The above-mentioned polymer compound having a polyvinyl alcohol unit having an oxyalkylene chain changes its apparent shape from a syrupy liquid having a high viscosity at room temperature (20 ° C.) to a rubbery solid state depending on the average degree of polymerization. The higher the average degree of polymerization, the lower the fluidity at room temperature (20 ° C.), so-called solids (soft paste solids).

【0092】また、上記高分子化合物は、平均重合度の
大小に拘わらず、直鎖状ポリマーではなく、高度に分岐
した分子鎖の絡み合いによるアモルファス(無定形)ポ
リマーである。
The above-mentioned polymer compound is not a linear polymer but an amorphous (amorphous) polymer formed by entanglement of highly branched molecular chains, regardless of the average degree of polymerization.

【0093】上記ポリビニルアルコール誘導体は、その
分子中の水酸基(ポリビニルアルコール単位由来の残存
水酸基、及び導入されたオキシアルキレン含有基由来の
水酸基の合計)の一部又は全部、好ましくは10モル%
以上をハロゲン原子、炭素数1〜10の非置換又は置換
一価炭化水素基、R4CO−基(R4は炭素数1〜10の
非置換又は置換一価炭化水素基)、R4 3Si−基(R4
は上記と同じ)、アミノ基、アルキルアミノ基及びリン
原子を有する基から選ばれる1種又は2種以上の一価の
置換基により封鎖されたものである。
The above-mentioned polyvinyl alcohol derivative is partially or wholly, preferably 10 mol%, of the hydroxyl group (the total of the residual hydroxyl group derived from the polyvinyl alcohol unit and the hydroxyl group derived from the introduced oxyalkylene-containing group) in the molecule.
Halogen atoms or, an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, R 4 CO- groups (R 4 is an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms), R 4 3 Si-group (R 4
Is the same as described above), one or more monovalent substituents selected from an amino group, an alkylamino group and a group having a phosphorus atom.

【0094】上記炭素数1〜10の非置換又は置換の一
価炭化水素基としては、上記R1及びR2と同じものを用
いることができ、特に炭素数1〜8のものが好ましい。
As the unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, the same ones as those of R 1 and R 2 can be used, and those having 1 to 8 carbon atoms are particularly preferable.

【0095】なお、置換基は末端OH基に各種基を導入
する公知の手法を用いて導入することができる。
The substituent can be introduced by a known method for introducing various groups into the terminal OH group.

【0096】次に、上記(ハ)の高分子マトリックスを
構成する(c)成分のポリグリシドール誘導体は、下記
式(4)で示される単位(以下、A単位という)と、下
記式(5)で示される単位(以下、B単位という)とを
有し、分子鎖の各末端が所定の置換基により封鎖された
ものである。
Next, the polyglycidol derivative of the component (c) constituting the polymer matrix of the above (c) is composed of a unit represented by the following formula (4) (hereinafter referred to as A unit) and a unit represented by the following formula (5) (Hereinafter, referred to as a B unit), and each terminal of the molecular chain is blocked with a predetermined substituent.

【0097】[0097]

【化8】 Embedded image

【0098】ここで、上記ポリグリシドールは、グリシ
ドール又は3−クロロ−1,2−プロパンジオールを重
合させることにより得ることができるが、一般的には、
グリシドールを原料として用いて重合を行うことが推奨
される。
The polyglycidol can be obtained by polymerizing glycidol or 3-chloro-1,2-propanediol.
It is recommended to carry out the polymerization using glycidol as raw material.

【0099】上記重合反応としては、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、種々のアミン化合物などの塩基性
触媒を用いて行う方法と、ルイス酸触媒を用いて行う
方法とが知られている(Andrzej Dworak
et al.,Macromol.Chem.Phy
s.196,1963−1970(1995)、R.T
oker.,Macromolecules 27,3
20−322(1994)参照)。
As the above-mentioned polymerization reaction, there are known a method using a basic catalyst such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and various amine compounds and a method using a Lewis acid catalyst (Andrzej Dwork).
et al. , Macromol. Chem. Phys
s. 196, 1963-1970 (1995); T
oker. , Macromolecules 27,3
20-322 (1994)).

【0100】上記ポリグリシドールは、分子中にA,B
二つの単位を両者合わせて2個以上、好ましくは6個以
上、より好ましくは10個以上存在することが好まし
い。この場合、上限は特に制限されないが、10,00
0個以下であることが好ましい。ポリグリシドールに液
体としての流動性が要求される場合にはA,B単位の合
計が少ない方が好ましく、一方、高い粘性が要求される
場合にはA,B単位の合計が多い方が好ましい。
The polyglycidol has A, B in the molecule.
It is preferable that there are two or more, preferably six or more, and more preferably ten or more of the two units. In this case, although the upper limit is not particularly limited,
The number is preferably 0 or less. When fluidity as a liquid is required for polyglycidol, it is preferable that the total of the A and B units is small. On the other hand, when high viscosity is required, the total of the A and B units is preferably large.

【0101】これらA,B単位の出現には規則性はな
く、ランダムであり、例えば−A−A−A−、−A−A
−B−、−A−B−A−、−B−A−A−、−A−B−
B−、−B−A−B−、−B−B−A−、−B−B−B
−などの如何なる組み合わせも可能である。
The appearance of these A and B units has no regularity and is random. For example, -AAAA-, -AA
-B-, -ABBA-, -BAA-, -AB-
B-, -BABB-, -BBAA-, -BBB
Any combination such as-is possible.

【0102】ポリグリシドールとしては、ゲル濾過クロ
マトグラフィー(GPC)を用いたポリエチレングリコ
ール換算の重量平均分子量(Mw)が好ましくは200
〜730,000、より好ましくは200〜100,0
00、更に好ましくは600〜20,000である。こ
の場合、重量平均分子量が2,000程度までのポリグ
リシドールは、室温で流動する高粘度液体であるが、重
量平均分子量が3,000を超えるポリグリシドールは
室温で軟性ペースト状の固体である。また、平均分子量
比(Mw/Mn)が1.1〜20、より好ましくは1.
1〜10であることが好ましい。
The polyglycidol preferably has a weight average molecular weight (Mw) in terms of polyethylene glycol using gel filtration chromatography (GPC) of 200.
~ 730,000, more preferably 200 ~ 100,0
00, more preferably 600 to 20,000. In this case, polyglycidol having a weight average molecular weight of up to about 2,000 is a high-viscosity liquid flowing at room temperature, whereas polyglycidol having a weight average molecular weight exceeding 3,000 is a soft paste-like solid at room temperature. Further, the average molecular weight ratio (Mw / Mn) is 1.1 to 20, more preferably 1.
It is preferably from 1 to 10.

【0103】上記ポリグリシドールは、その分子量の大
小により室温(20℃)で粘度の高い水飴状液体からゴ
ム状の固体状態まで見かけ形状が変化し、分子量の大き
なものほど、室温(20℃)で流動性の低い、いわば固
体(軟性ペースト固体)と呼べるものとなる。
The apparent shape of the polyglycidol changes from a syrupy liquid having a high viscosity at room temperature (20 ° C.) to a rubbery solid state at room temperature (20 ° C.) depending on the molecular weight. It has low fluidity, so-called solid (soft paste solid).

【0104】また、ポリグリシドールは分子量の大小に
拘わらず、直鎖状ポリマーではなく、高度に分岐した分
子鎖の絡み合いによるアモルファス(無定形)ポリマー
である。これは、広角エックス線回折の結果から結晶の
存在を示唆するピークは見られないことから認められ
る。
Further, polyglycidol is not a linear polymer, regardless of the molecular weight, but is an amorphous (amorphous) polymer formed by entanglement of highly branched molecular chains. This is recognized because the result of wide-angle X-ray diffraction does not show any peak indicating the presence of crystals.

【0105】また、分子中のA単位とB単位の比率は、
モル比でA:B=1/9〜9/1、好ましくは3/7〜
7/3である。
The ratio of A unit to B unit in the molecule is
A: B = 1 / 9-9 / 1, preferably 3 / 7- by molar ratio
7/3.

【0106】本発明のバインダーポリマーとしては、
(c)成分として上記ポリグリシドールの分子鎖の末端
OH基の10%以上がハロゲン原子、非置換又は置換一
価炭化水素基、R4CO−基(R4は非置換又は置換一価
炭化水素基)、R4 3Si−基(R4は上記と同じ)、ア
ミノ基、アルキルアミノ基、H(OR5m−基(R5
炭素数2〜5のアルキレン基、mは1〜100の整数)
及びリン原子を含む基から選ばれる1種又は2種以上の
一価の基によって封鎖されたポリグリシドール誘導体を
用いる。
As the binder polymer of the present invention,
As the component (c), at least 10% of the terminal OH groups of the molecular chain of the polyglycidol are halogen atoms, unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon groups, R 4 CO— groups (R 4 is an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon). group), R 4 3 Si- groups (R 4 is as defined above), an amino group, an alkylamino group, H (OR 5) m - group (R 5 represents an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms, m is 1 An integer of 100)
And a polyglycidol derivative blocked by one or more monovalent groups selected from a group containing a phosphorus atom.

【0107】上記炭素数1〜10の非置換又は置換の一
価炭化水素基としては、上記R1及びR2と同じものを用
いることができ、特に炭素数1〜8のものが好ましい。
As the unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, the same ones as those of R 1 and R 2 can be used, and those having 1 to 8 carbon atoms are particularly preferable.

【0108】なお、置換基は末端OH基に各種基を導入
する公知の手法を用いて封鎖を行うことができる。
The substituent can be blocked by a known method for introducing various groups into the terminal OH group.

【0109】次に、上記(d)成分の架橋可能な官能基
を有する化合物としては、分子中にエポキシ基を有す
る化合物と該エポキシ基と反応可能な2つ以上の活性水
素基を有する化合物、分子中にイソシアネート基を有
する化合物とこのイソシアネート基と反応可能な2つ以
上の活性水素基を有する化合物、分子中に反応性二重
結合を2つ以上有する化合物を用いることができる。
Next, the compound having a crosslinkable functional group of the component (d) includes a compound having an epoxy group in a molecule and a compound having two or more active hydrogen groups capable of reacting with the epoxy group. A compound having an isocyanate group in the molecule, a compound having two or more active hydrogen groups capable of reacting with the isocyanate group, and a compound having two or more reactive double bonds in the molecule can be used.

【0110】分子中にエポキシ基を有する化合物とし
ては、例えば、ソルビトールポリグリシジルエーテル、
ソルビタンポリグリシジルエーテル、ポリグリセロール
ポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグ
リシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエー
テル、トリグリシジル・トリス(2−ヒドロキシエチ
ル)イソシアヌレート、グリセロールポリグリシジルエ
ーテル、トリメチルプロパンポリグリシジルエーテル、
レゾルシンジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジ
オールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグ
リシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジル
エーテル、エチレン・プロピレングリコール共重合体の
ジグリシジルエーテル、ポリテトラメチレングリコール
ジグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエーテ
ルなどの分子中に2個以上のエポキシ基を有する化合物
が挙げられる。
Examples of the compound having an epoxy group in the molecule include sorbitol polyglycidyl ether,
Sorbitan polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, pentaerythritol polyglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, triglycidyl tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, glycerol polyglycidyl ether, trimethylpropane polyglycidyl ether,
Resorcin diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, diglycidyl ether of ethylene / propylene glycol copolymer, polytetramethylene glycol diglycidyl ether, adipic acid diglycidyl ether Compounds having two or more epoxy groups in the molecule, such as glycidyl ether, are mentioned.

【0111】上記エポキシ基を有する化合物に、2つ以
上の活性水素基を有する化合物、例えばアミン化合物、
アルコール化合物、カルボン酸化合物、フェノール化合
物を反応させて、三次元網目構造を形成することができ
る。これらを例示すると、ポリエチレングリコール、ポ
リプロピレングリコール、エチレングリコール・プロピ
レングリコール共重合体等の高分子ポリオール、エチレ
ングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3
−プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、
1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、
1,6−ヘキサンジオール、2,2−ジメチル−1,3
−プロパンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピ
レングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノー
ル、1,4−ビス(βヒドロキシエトキシ)ベンゼン、
p−キシリレンジオール、フェニルジエタノールアミ
ン、メチルジエタノールアミン、ポリエチレンイミン、
その他の多官能アミン、多官能カルボン酸などが挙げら
れる。
Compounds having two or more active hydrogen groups, such as amine compounds,
An alcohol compound, a carboxylic acid compound, and a phenol compound can be reacted to form a three-dimensional network structure. Examples thereof include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polymer polyols such as ethylene glycol / propylene glycol copolymer, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3
-Propylene glycol, 1,3-butanediol,
1,4-butanediol, 1,5-pentanediol,
1,6-hexanediol, 2,2-dimethyl-1,3
-Propanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,4-bis (β-hydroxyethoxy) benzene,
p-xylylenediol, phenyldiethanolamine, methyldiethanolamine, polyethyleneimine,
Other polyfunctional amines, polyfunctional carboxylic acids and the like can be mentioned.

【0112】分子中にイソシアネート基を有する化合
物としては、例えばトリレンジイソシアネート、キシリ
レンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、
ジフェニルメタンジイソシアネート、ビフェニレンジイ
ソシアネート、ジフェニルエーテルジイソシアネート、
トリジンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシア
ネート、イソホロンジイソシアネートなどの分子中に2
個以上のイソシアネート基を有する化合物が挙げられ
る。
Examples of the compound having an isocyanate group in the molecule include tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, naphthylene diisocyanate, and the like.
Diphenylmethane diisocyanate, biphenylene diisocyanate, diphenyl ether diisocyanate,
2 in the molecule of trizine diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, etc.
Compounds having at least two isocyanate groups are exemplified.

【0113】また、上記イソシアネート化合物と多価ポ
リオール化合物を反応させたイソシアネート末端のポリ
オール化合物も使用できる。これらはジフェニルメタン
ジイソシアネートやトリレンジイソシアネートなどのイ
ソシアネート化合物と以下に挙げるポリオール化合物を
反応させることにより得ることができる。
Further, an isocyanate-terminated polyol compound obtained by reacting the above isocyanate compound with a polyhydric polyol compound can also be used. These can be obtained by reacting an isocyanate compound such as diphenylmethane diisocyanate or tolylene diisocyanate with the following polyol compounds.

【0114】この場合、イソシアネート化合物の〔NC
O〕と、ポリオール化合物の〔OH〕の化学量論比は
〔NCO〕>〔OH〕であり、具体的には〔NCO〕:
〔OH〕=1.03/1〜10/1の範囲、好ましくは
1.10/1〜5/1の範囲である。
In this case, the isocyanate compound [NC
O] and the stoichiometric ratio of [OH] of the polyol compound are [NCO]> [OH], and specifically, [NCO]:
[OH] = 1.03 / 1 to 10/1, preferably 1.10 / 1 to 5/1.

【0115】ポリオール化合物としては、例えばポリエ
チレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレ
ングリコール・プロピレングリコール共重合体等の高分
子ポリオール、エチレングリコール、1,2−プロピレ
ングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,3
−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−
ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2,2
−ジメチル−1,3−プロパンジオール、ジエチレング
リコール、ジプロピレングリコール、1,4−シクロヘ
キサンジメタノール、1,4−ビス−(β−ヒドロキシ
エトキシ)ベンゼン、p−キシリレンジオール、フェニ
ルジエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、
3,9−ビス−(2−ヒドロキシ−1,1−ジメチル)
−2,4,8,10−テトラオキサスピロ〔5,5〕−
ウンデカンなどが挙げられる。
Examples of the polyol compound include high molecular weight polyols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, ethylene glycol / propylene glycol copolymer, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,3
-Butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-
Pentanediol, 1,6-hexanediol, 2,2
-Dimethyl-1,3-propanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,4-bis- (β-hydroxyethoxy) benzene, p-xylylenediol, phenyldiethanolamine, methyldiethanolamine,
3,9-bis- (2-hydroxy-1,1-dimethyl)
-2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5]-
Undecane and the like.

【0116】また、ポリオール化合物の代わりに、2つ
以上の活性水素基を有するアミン化合物をイソシアネー
ト化合物と反応させてもよい。アミン化合物としては、
1級,2級のアミノ基を有するものを使用することがで
きるが、1級アミノ基を有する化合物がより好ましい。
例えばエチレンジアミン、1,6−ジアミノヘキサン、
1,4−ジアミノブタン、ピペラジン等のジアミン類、
ポリエチレンアミン等のポリアミン類、N−メチルジエ
タノールアミン、アミノエタノール等のアミノアルコー
ルなどが挙げられ、これらの中でもより好ましいものは
官能基の反応性が等しいジアミン類である。この場合も
イソシアネート化合物の〔NCO〕と、アミン化合物の
〔NH2〕,〔NH〕の化学量論比は〔NCO〕>〔N
2〕+〔NH〕である。
In place of the polyol compound, an amine compound having two or more active hydrogen groups may be reacted with the isocyanate compound. As the amine compound,
Although those having primary and secondary amino groups can be used, compounds having primary amino groups are more preferred.
For example, ethylenediamine, 1,6-diaminohexane,
Diamines such as 1,4-diaminobutane and piperazine,
Examples thereof include polyamines such as polyethyleneamine, and amino alcohols such as N-methyldiethanolamine and aminoethanol. Of these, more preferred are diamines having the same reactivity of functional groups. Also in this case, the stoichiometric ratio of [NCO] of the isocyanate compound to [NH 2 ] and [NH] of the amine compound is [NCO]> [N
H 2 ] + [NH].

【0117】これらイソシアネート基を有する化合物の
みでは、三次元網目構造を形成することができない。三
次元網目構造を形成するためには、これらの化合物に2
つ以上の活性水素基を有する化合物、例えばアミン化合
物、アルコール化合物、カルボン酸化合物、フェノール
化合物を反応させることにより、三次元網目構造を形成
することができる。このような2つ以上の活性水素基を
有する化合物としては、例えばポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール、エチレングリコール・
プロピレングリコール共重合体等の高分子ポリオール、
エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、
1,3−プロピレングリコール、1,3−ブタンジオー
ル、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオー
ル、1,6−ヘキサンジオール、2,2−ジメチル−
1,3−プロパンジオール、ジエチレングリコール、ジ
プロピレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタ
ノール、1,4−ビス(β−ヒドロキシエトキシ)ベン
ゼン、p−キシリレンジオール、フェニルジエタノール
アミン、メチルジエタノールアミン、ポリエチレンイミ
ン、その他の多官能アミン、多官能カルボン酸などが挙
げられる。
A compound having an isocyanate group alone cannot form a three-dimensional network structure. In order to form a three-dimensional network structure, these compounds must have two
A three-dimensional network structure can be formed by reacting a compound having two or more active hydrogen groups, for example, an amine compound, an alcohol compound, a carboxylic acid compound, and a phenol compound. Such compounds having two or more active hydrogen groups include, for example, polyethylene glycol, polypropylene glycol, ethylene glycol.
Polymer polyols such as propylene glycol copolymers,
Ethylene glycol, 1,2-propylene glycol,
1,3-propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 2,2-dimethyl-
1,3-propanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,4-bis (β-hydroxyethoxy) benzene, p-xylylene diol, phenyldiethanolamine, methyldiethanolamine, polyethyleneimine, and others And polyfunctional carboxylic acids.

【0118】また、反応性二重結合を有する化合物と
しては、ジビニルベンゼン、ジビニルスルホン、メタク
リル酸アリル、ジメタクリル酸エチレングリコール、ジ
メタクリル酸ジエチレングリコール、ジメタクリル酸ト
リエチレングリコール、ジメタクリル酸ポリエチレング
リコール(重量平均分子量200〜1,000)、ジメ
タクリル酸1,3−ブチレングリコール、ジメタクリル
酸1,6−ヘキサンジオール、ジメタクリル酸ネオペン
チルグリコール、ジメタクリル酸ポリプロピレングリコ
ール(重量平均分子量400)、2−ヒドロキシ−1,
3−ジメタクリロキシプロパン、2,2−ビス−[4−
(メタクリロキシエトキシ)フェニル]プロパン、2,
2−ビス−[4−(メタクリロキシエトキシ・ジエトキ
シ)フェニル]プロパン、2,2−ビス−[4−(メタ
クリロキシエトキシ・ポリエトキシ)フェニル]プロパ
ン、ジアクリル酸エチレングリコール、ジアクリル酸ジ
エチレングリコール、ジアクリル酸トリエチレングリコ
ール、ジアクリル酸ポリエチレングリコール(重量平均
分子量200〜1,000)、ジアクリル酸1,3−ブ
チレングリコール、ジアクリル酸1,6−ヘキサンジオ
ール、ジアクリル酸ネオペンチルグリコール、ジアクリ
ル酸ポリプロピレングリコール(重量平均分子量40
0)、2−ヒドロキシ−1,3−ジアクリロキシプロパ
ン、2,2−ビス−[4−(アクリロキシエトキシ)フ
ェニル]プロパン、2,2−ビス−[4−(アクリロキ
シエトキシ・ジエトキシ)フェニル]プロパン、2,2
−ビス−[4−(アクリロキシエトキシ・ポリエトキ
シ)フェニル]プロパン、トリメチロールプロパントリ
アクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレ
ート、テトラメチロールメタントリアクリレート、テト
ラメチロールメタンテトラアクリレート、トリシクロデ
カンジメタノールアクリレート、水素添加ジシクロペン
タジエンジアクリレート、ポリエステルジアクリレー
ト、ポリエステルジメタクリレート、上記(I)の不飽
和ポリウレタン化合物等の分子中に反応性二重結合を2
つ以上有する化合物が挙げられる。
Compounds having a reactive double bond include divinylbenzene, divinylsulfone, allyl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate ( Weight average molecular weight 200 to 1,000), 1,3-butylene glycol dimethacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate (weight average molecular weight 400), 2 -Hydroxy-1,
3-dimethacryloxypropane, 2,2-bis- [4-
(Methacryloxyethoxy) phenyl] propane, 2,
2-bis- [4- (methacryloxyethoxydiethoxy) phenyl] propane, 2,2-bis- [4- (methacryloxyethoxy / polyethoxy) phenyl] propane, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene diacrylate Ethylene glycol, polyethylene glycol diacrylate (weight average molecular weight 200 to 1,000), 1,3-butylene glycol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate (weight average molecular weight) 40
0), 2-hydroxy-1,3-diacryloxypropane, 2,2-bis- [4- (acryloxyethoxy) phenyl] propane, 2,2-bis- [4- (acryloxyethoxydiethoxy) Phenyl] propane, 2,2
-Bis- [4- (acryloxyethoxy / polyethoxy) phenyl] propane, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, tetramethylolmethane triacrylate, tetramethylolmethanetetraacrylate, tricyclodecanedimethanolacrylate, hydrogenated Two reactive double bonds are present in the molecule of dicyclopentadiene diacrylate, polyester diacrylate, polyester dimethacrylate, the unsaturated polyurethane compound of the above (I), etc.
Compounds having at least one compound.

【0119】また必要に応じて、例えばグリシジルメタ
クリレート、グリシジルアクリレート、メタクリル酸テ
トラヒドロフルフリル等のアクリル酸又はメタクリル酸
エステル、メタクリロイルイソシアネート、2−ヒドロ
キシメチルメタクリル酸、N,N−ジメチルアミノエチ
ルメタクリル酸等の分子中にアクリル酸基又はメタクリ
ル酸基を1つ有する化合物を添加することができる。更
に、N−メチロールアクリルアミド、メチレンビスアク
リルアミド、ダイアセトンアクリルアミド等のアクリル
アミド化合物、ビニルオキサゾリン類、炭酸ビニレン等
のビニル化合物など、又はその他の反応性の二重結合を
有する化合物を添加することもできる。
If necessary, acrylic acid or methacrylic acid ester such as glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, methacryloyl isocyanate, 2-hydroxymethyl methacrylic acid, N, N-dimethylaminoethyl methacrylic acid, etc. A compound having one acrylic acid group or methacrylic acid group in the molecule can be added. Further, acrylamide compounds such as N-methylolacrylamide, methylenebisacrylamide and diacetoneacrylamide, vinyl compounds such as vinyloxazolines and vinylene carbonate, and other compounds having a reactive double bond can be added.

【0120】この場合にも、三次元網目構造を形成する
ためには、分子中に反応性二重結合を2つ以上有する化
合物を必ず添加する必要がある。即ち、メタクリル酸メ
チルのような反応性二重結合を1つしか持たない化合物
だけでは三次元網目構造を形成することはできないの
で、一部に少なくとも反応性二重結合を2つ以上有する
化合物を必ず添加する必要がある。
Also in this case, in order to form a three-dimensional network structure, it is necessary to add a compound having two or more reactive double bonds in the molecule. That is, since a compound having only one reactive double bond such as methyl methacrylate alone cannot form a three-dimensional network structure, a compound partially having at least two reactive double bonds is used. It must be added.

【0121】上記反応性二重結合を含有する化合物の中
でも特に好ましい反応性モノマーとしては、上記(I)
の不飽和ポリウレタン化合物、又は下記一般式(6)で
示されるポリオキシアルキレン成分を含有するジエステ
ル化合物が挙げられ、これらと下記一般式(7)で示さ
れるポリオキシアルキレン成分を含有するモノエステル
化合物とを組み合わせて用いることが推奨される。
Among the compounds containing a reactive double bond, particularly preferred reactive monomers include the above-mentioned (I)
And a diester compound containing a polyoxyalkylene component represented by the following general formula (6), and a monoester compound containing these and a polyoxyalkylene component represented by the following general formula (7) It is recommended to use in combination with

【0122】[0122]

【化9】 (但し、式中、R8、R9、R10は水素原子、又はメチル
基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−
ブチル基、i−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基
等の炭素数1〜6、特に1〜4のアルキル基を示し、X
≧1かつY≧0の条件を満足するものか、又はX≧0か
つY≧1の条件を満足するものであり、X+Yは100
以下、特に1〜30であることが好ましい。特にR8
9、R10はメチル基、エチル基、n−プロピル基、i
−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、s−ブチ
ル基、t−ブチル基が好ましい。)
Embedded image (Wherein, R 8 , R 9 , and R 10 represent a hydrogen atom, or a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-
X represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, particularly 1 to 4 carbon atoms, such as a butyl group, an i-butyl group, an s-butyl group, and a t-butyl group;
≧ 1 and the condition of Y ≧ 0 is satisfied, or X ≧ 0 and the condition of Y ≧ 1 is satisfied, and X + Y is 100
Hereinafter, it is particularly preferable that it is 1 to 30. Especially R 8 ,
R 9 and R 10 represent a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, i
-Propyl, n-butyl, i-butyl, s-butyl and t-butyl are preferred. )

【0123】[0123]

【化10】 (但し、式中、R11、R12、R13は水素原子、又はメチ
ル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n
−ブチル基、i−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル
基等の炭素数1〜6、特に1〜4のアルキル基を示し、
A≧1かつB≧0の条件を満足するものか、又はA≧0
かつB≧1の条件を満足するものであり、A+Bは10
0以下、特に1〜30であることが好ましい。特に
11、R12、R 13はメチル基、エチル基、n−プロピル
基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、s
−ブチル基、t−ブチル基が好ましい。)
Embedded image(However, in the formula, R11, R12, R13Is a hydrogen atom or methyl
Group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n
-Butyl group, i-butyl group, s-butyl group, t-butyl
Represents an alkyl group having 1 to 6, particularly 1 to 4, carbon atoms such as a group;
The condition of A ≧ 1 and B ≧ 0 is satisfied, or A ≧ 0
And the condition of B ≧ 1 is satisfied, and A + B is 10
It is preferably 0 or less, particularly preferably 1 to 30. In particular
R11, R12, R 13Is a methyl group, an ethyl group, n-propyl
Group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, s
-Butyl group and t-butyl group are preferred. )

【0124】上記(I)の不飽和ポリウレタン化合物、
又はポリオキシアルキレン成分を含有するジエステル化
合物とポリオキシアルキレン成分を含有するモノエステ
ル化合物は、電極組成物中で加熱又は電子線、マイクロ
波、高周波などを照射することによって、或いは混合物
を加熱することにより三次元網目構造を形成することが
できる。
The unsaturated polyurethane compound of the above (I),
Alternatively, a diester compound containing a polyoxyalkylene component and a monoester compound containing a polyoxyalkylene component may be heated or irradiated with an electron beam, microwave, high frequency, or the like in the electrode composition, or the mixture may be heated. Thus, a three-dimensional network structure can be formed.

【0125】この場合、一般には上記(I)の不飽和ポ
リウレタン化合物又はポリオキシアルキレン成分を含有
するジエステル化合物は、これのみを反応させて三次元
網目構造を形成することができるが、上述したように、
不飽和ポリウレタン化合物又はポリオキシアルキレン成
分を含有するジエステル化合物に、更に一官能性モノマ
ーであるポリオキシアルキレン成分を含有するモノエス
テル化合物を添加することが好ましい。これは、このモ
ノエステル化合物の添加によって三次元網目上にポリオ
キシアルキレン分岐鎖を導入することができるためであ
る。
In this case, generally, the unsaturated polyurethane compound or the diester compound containing a polyoxyalkylene component of the above (I) can form a three-dimensional network structure by reacting it alone, but as described above. To
It is preferable to further add a monoester compound containing a polyoxyalkylene component which is a monofunctional monomer to the unsaturated polyurethane compound or a diester compound containing a polyoxyalkylene component. This is because a polyoxyalkylene branched chain can be introduced onto a three-dimensional network by adding this monoester compound.

【0126】なお、不飽和ポリウレタン化合物又はポリ
オキシアルキレン成分を含有するジエステル化合物とポ
リオキシアルキレン成分を含有するモノエステル化合物
の組成比は、特に限定されないが、重量比で〔不飽和ポ
リウレタン化合物又はポリオキシアルキレン成分を含有
するジエステル化合物/ポリオキシアルキレン成分を含
有するモノエステル化合物〕=0.2〜10、特に0.
5〜5の範囲が電極塗膜強度向上の点から好ましい。
The composition ratio of the unsaturated polyurethane compound or the diester compound containing the polyoxyalkylene component to the monoester compound containing the polyoxyalkylene component is not particularly limited. Diester compound containing oxyalkylene component / monoester compound containing polyoxyalkylene component] = 0.2 to 10, especially 0.1 to 0.1.
The range of 5 to 5 is preferable from the viewpoint of improving the electrode coating film strength.

【0127】これら(a)〜(c),(d)成分を含む
バインダーポリマーを、加熱、又は電子線、マイクロ
波、高周波などを照射することによって、(d)成分の
架橋可能な官能基を有する化合物を反応(重合)させて
得られるポリマーの三次元網目構造に、上記(a)〜
(c)成分のポリマーの分子鎖が相互に絡みついた半相
互侵入高分子網目構造を形成するものである。
The binder polymer containing the components (a) to (c) and (d) is heated or irradiated with an electron beam, microwave, high frequency, or the like, so that the crosslinkable functional group of the component (d) is changed. The three-dimensional network structure of the polymer obtained by reacting (polymerizing) the compound having
It forms a semi-interpenetrating polymer network in which the molecular chains of the polymer (c) are entangled with each other.

【0128】次に、上記(III)のバインダーポリマ
ーとしては、下記一般式(8)で表わされる単位を含む
熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
Next, as the binder polymer (III), it is preferable to use a thermoplastic resin containing a unit represented by the following general formula (8).

【0129】[0129]

【化11】 (式中、rは3〜5、sは5以上の整数を示す。)Embedded image (In the formula, r represents 3 to 5, and s represents an integer of 5 or more.)

【0130】このような熱可塑性樹脂としては、(E)
ポリオール化合物と、(F)ポリイソシアネート化合物
と、(G)鎖伸長剤とを反応させてなる熱可塑性ポリウ
レタン系樹脂を用いることが好ましい。なお、熱可塑性
ポリウレタン系樹脂には、ウレタン結合を有するポリウ
レタン樹脂以外にも、ウレタン結合とウレア結合を有す
るポリウレタンウレア樹脂も含まれる。
As such a thermoplastic resin, (E)
It is preferable to use a thermoplastic polyurethane resin obtained by reacting a polyol compound, (F) a polyisocyanate compound, and (G) a chain extender. The thermoplastic polyurethane-based resin includes a polyurethane urea resin having a urethane bond and a urea bond in addition to a polyurethane resin having a urethane bond.

【0131】上記(E)成分のポリオール化合物として
は、下記(i)〜(vi)の化合物の脱水反応又は脱ア
ルコール反応によって得られるものが好ましく、特にポ
リエステルポリオール、ポリエステルポリエーテルポリ
オール、ポリエステルポリカーボネートポリオール、ポ
リカプロラクトンポリオール、又はこれらの混合物を用
いることが好ましい。 (i)一種以上の環状エステル(ラクトン)の開環重合
で得られるポリエステルポリオール (ii)(a)上記環状エステル(ラクトン)の開環重
合で得られるポリエステルポリオールとカルボン酸と、
(b)二価の脂肪族アルコール、カーボネート化合物、
ポリカーボネートポリオール及びポリエーテルポリオー
ルとから選ばれる各々1種以上を反応させることにより
得られるポリエステルポリオール (iii)一種以上のカルボン酸と一種以上の二価脂肪
族アルコールとの反応で得られるポリエステルポリオー
ル (iv)一種以上のカルボン酸と一種以上のポリカーボ
ネートポリオールとの反応で得られるポリエステルポリ
カーボネートポリオール (v)一種以上のカルボン酸と一種以上のポリエーテル
ポリオールとの反応で得られるポリエステルポリエーテ
ルポリオール (vi)一種以上のカルボン酸と二価の脂肪族アルコー
ル、ポリカーボネートポリオール及びポリエーテルポリ
オールから選ばれる2種以上との反応で得られるポリエ
ステルポリオール
As the polyol compound of the component (E), those obtained by a dehydration reaction or dealcoholation reaction of the following compounds (i) to (vi) are preferable. Particularly, polyester polyols, polyester polyether polyols and polyester polycarbonate polyols , Polycaprolactone polyol, or a mixture thereof. (I) a polyester polyol obtained by ring-opening polymerization of one or more cyclic esters (lactones); (ii) (a) a polyester polyol obtained by ring-opening polymerization of the cyclic ester (lactone) and a carboxylic acid;
(B) a dihydric aliphatic alcohol, a carbonate compound,
Polyester polyol obtained by reacting at least one selected from a polycarbonate polyol and a polyether polyol, respectively. (Iii) Polyester polyol obtained by reacting one or more carboxylic acids with one or more dihydric aliphatic alcohols (iv ) Polyester polycarbonate polyol obtained by reacting one or more carboxylic acids with one or more polycarbonate polyols (v) Polyester polyether polyol obtained by reacting one or more carboxylic acids with one or more polyether polyols (vi) One kind Polyester polyol obtained by reacting the above carboxylic acid with two or more kinds selected from dihydric aliphatic alcohols, polycarbonate polyols and polyether polyols

【0132】この場合、環状エステル(ラクトン)とし
ては、例えばγ−ブチロラクトン、δ−バレロラクト
ン、ε−カプロラクトンなどが挙げられる。
In this case, examples of the cyclic ester (lactone) include γ-butyrolactone, δ-valerolactone, ε-caprolactone and the like.

【0133】カルボン酸としては、例えばグルタル酸、
アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、
セバシン酸、ドデカンジカルボン酸などの炭素数5〜1
4の直鎖状脂肪族ジカルボン酸;2−メチルコハク酸、
2−メチルアジピン酸、3−メチルアジピン酸、3−メ
チルペンタン二酸、2−メチルオクタン二酸、3,8−
ジメチルデカン二酸、3,7−ジメチルデカン二酸等の
炭素数5〜14の分岐鎖状脂肪族ジカルボン酸;テレフ
タル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸等の芳香族ジカ
ルボン酸;又はこれらのエステル形成性誘導体などが挙
げられ、これら1種を単独で又は2種以上を組合わせて
用いることができる。これらの中でも、炭素数5〜14
の直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族ジカルボン酸が好まし
く、特にアジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸を用い
ることが好ましい。
Examples of the carboxylic acid include glutaric acid,
Adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid,
5-1 carbon atoms such as sebacic acid and dodecanedicarboxylic acid
4 linear aliphatic dicarboxylic acids; 2-methylsuccinic acid,
2-methyladipic acid, 3-methyladipic acid, 3-methylpentanedioic acid, 2-methyloctanedioic acid, 3,8-
C5-14 branched aliphatic dicarboxylic acids such as dimethyldecandioic acid and 3,7-dimethyldecandioic acid; aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid and orthophthalic acid; or esters thereof. Derivatives and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination of two or more. Among these, carbon number 5-14
Are preferred, and adipic acid, azelaic acid and sebacic acid are particularly preferably used.

【0134】二価の脂肪族アルコールとしては、例えば
エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,
4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,
6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、
1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、
1,10−デカンジオール等の炭素数2〜14の直鎖状
脂肪族ジオール;2−メチル−1,3−プロパンジオー
ル、ネオペンチルグリコール、3−メチル−1,5−ペ
ンタンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオー
ル等の炭素数3〜14の分岐鎖状脂肪族ジオール;シク
ロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジオール等の
脂環式ジオールなどが挙げられ、これらの1種を単独で
又は2種以上を組合わせて用いることができる。中で
も、炭素数4〜10の分岐又は鎖状の脂肪族ジオールが
好ましく、特に3−メチル−1,5−ペンタンジオール
が好ましい。
Examples of the dihydric aliphatic alcohol include ethylene glycol, 1,3-propanediol,
4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,
6-hexanediol, 1,7-heptanediol,
1,8-octanediol, 1,9-nonanediol,
C2-C14 linear aliphatic diols such as 1,10-decanediol; 2-methyl-1,3-propanediol, neopentyl glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2-methyl C3 to C14 branched aliphatic diols such as -1,8-octanediol; cycloaliphatic diols such as cyclohexanedimethanol and cyclohexanediol; and the like, alone or in combination of two or more. Can be used in combination. Among them, a branched or chain aliphatic diol having 4 to 10 carbon atoms is preferable, and 3-methyl-1,5-pentanediol is particularly preferable.

【0135】カーボネート化合物としては、例えばジア
ルキルカーボネート、アルキレンカーボネート、ジアリ
ールカーボネートなどが挙げられる。ジアルキルカーボ
ネートとしては、例えばジメチルカーボネート、ジエチ
ルカーボネートなどが挙げられる。アルキレンカーボネ
ートとしては、例えばエチレンカーボネートなどが挙げ
られる。ジアリールカーボネートとしては、例えばジフ
ェニルカーボネート等が挙げられる。
Examples of the carbonate compound include dialkyl carbonate, alkylene carbonate, diaryl carbonate and the like. Examples of the dialkyl carbonate include dimethyl carbonate and diethyl carbonate. Examples of the alkylene carbonate include ethylene carbonate. Examples of the diaryl carbonate include, for example, diphenyl carbonate.

【0136】ポリカーボネートポリオールとしては、多
価アルコールと前記カーボネート化合物から選ばれる1
種以上のカーボネート化合物との脱アルコール反応など
で得られるものが挙げられる。多価アルコールとして
は、例えばエチレングリコール、1,3−プロパンジオ
ール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオ
ール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジ
オール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジ
オール、1,10−デカンジオール、ジエチレングリコ
ール、1,4−シクロヘキサンジメタノールなどが挙げ
られる。
As the polycarbonate polyol, one selected from a polyhydric alcohol and the above-mentioned carbonate compound is used.
And those obtained by a dealcoholation reaction with at least one carbonate compound. Examples of the polyhydric alcohol include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, and 1,8-octane. Examples include diol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, diethylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, and the like.

【0137】ポリエーテルポリオールとしては、例えば
ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、
EO/PO共重合体、ポリオキシテトラメチレングリコ
ールなどが挙げられ、これらの1種を単独で又は2種以
上を組合わせて用いることができる。
Examples of the polyether polyol include polyethylene glycol, polypropylene glycol,
EO / PO copolymer, polyoxytetramethylene glycol and the like can be mentioned, and one of these can be used alone or in combination of two or more.

【0138】このような(E)成分のポリオール化合物
の数平均分子量は1,000〜5,000であることが
好ましく、より好ましくは1,500〜3,000であ
る。ポリオール化合物の数平均分子量が小さすぎると得
られる熱可塑性ポリウレタン系樹脂フィルムの耐熱性、
引張り伸び率などの物理特性が低下してしまう場合があ
る。一方、大きすぎると合成時の粘度が上昇し、得られ
る熱可塑性ポリウレタン系樹脂の製造安定性が低下する
場合がある。なお、ここでいうポリオール化合物の数平
均分子量は、いずれもJIS K1577に準拠して測
定した水酸基価に基づいて算出した数平均分子量を意味
する。
The number average molecular weight of the polyol compound (E) is preferably from 1,000 to 5,000, more preferably from 1,500 to 3,000. Heat resistance of the thermoplastic polyurethane resin film obtained when the number average molecular weight of the polyol compound is too small,
Physical properties such as tensile elongation may be reduced. On the other hand, if it is too large, the viscosity at the time of synthesis increases, and the production stability of the obtained thermoplastic polyurethane resin may decrease. In addition, the number average molecular weight of the polyol compound referred to herein means a number average molecular weight calculated based on a hydroxyl value measured according to JIS K1577.

【0139】上記(F)成分のポリイソシアネート化合
物としては、例えばトリレンジイソシアネート、4,
4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、p−フェニ
レンジイソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシア
ネート、3,3’−ジクロロ−4,4’−ジフェニルメ
タンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等
の芳香族ジイソシアネート類;ヘキサメチレンジイソシ
アネート、イソホロンジイソシアネート、4,4’−ジ
シクロヘキシルメタンジイソシアネート、水添化キシリ
レンジイソシアネート等の脂肪族又は脂環式ジイソシア
ネート類などが挙げられる。
Examples of the polyisocyanate compound (F) include tolylene diisocyanate,
Aromatic diisocyanates such as 4'-diphenylmethane diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 1,5-naphthylene diisocyanate, 3,3'-dichloro-4,4'-diphenylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate; hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate And aliphatic or alicyclic diisocyanates such as 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate and hydrogenated xylylene diisocyanate.

【0140】上記(G)成分の鎖伸長剤としては、イソ
シアネート基と反応性の活性水素原子を分子中に2個有
し、かつ分子量が300以下である低分子量化合物を用
いることが好ましい。
As the chain extender of the component (G), it is preferable to use a low molecular weight compound having two active hydrogen atoms reactive with an isocyanate group in the molecule and having a molecular weight of 300 or less.

【0141】このような低分子量化合物としては、例え
ばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピ
レングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−
ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−
ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8
−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール等の脂肪
族ジオール;1,4−ビス(β−ヒドロキシエトキシ)
ベンゼン、1,4−シクロヘキサンジオール、ビス(β
−ヒドロキシエチル)テレフタレート、キシリレングリ
コール等の芳香族ジオール又は脂環式ジオール;ヒドラ
ジン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、プ
ロピレンジアミン、キシリレンジアミン、イソホロンジ
アミン、ピペラジン、ピペラジン誘導体、フェニレンジ
アミン、トリレンジアミン等のジアミン;アジピン酸ヒ
ドラジド、イソフタル酸ヒドラジド等のアミノアルコー
ルなどが挙げられ、これらの1種を単独で又は2種以上
を組合わせて用いることができる。
Examples of such low molecular weight compounds include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-
Butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-
Hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8
Aliphatic diols such as octanediol and 1,9-nonanediol; 1,4-bis (β-hydroxyethoxy)
Benzene, 1,4-cyclohexanediol, bis (β
Aromatic diols or alicyclic diols such as -hydroxyethyl) terephthalate and xylylene glycol; hydrazine, ethylenediamine, hexamethylenediamine, propylenediamine, xylylenediamine, isophoronediamine, piperazine, piperazine derivatives, phenylenediamine, tolylenediamine, etc. Diamines; amino alcohols such as adipic hydrazide and isophthalic hydrazide; one of these can be used alone or two or more can be used in combination.

【0142】熱可塑性ポリウレタン系樹脂においては、
(E)成分のポリオール化合物100重量部に対して
(F)成分のポリイソシアネート化合物を5〜200重
量部、好ましくは20〜100重量部添加し、(G)成
分の鎖伸長剤を1〜200重量部、好ましくは5〜10
0重量部添加することが好ましい。
In the thermoplastic polyurethane resin,
The polyisocyanate compound (F) is added in an amount of 5 to 200 parts by weight, preferably 20 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyol compound (E), and the chain extender (G) is added in an amount of 1 to 200 parts by weight. Parts by weight, preferably 5 to 10
It is preferable to add 0 parts by weight.

【0143】また、熱可塑性樹脂は、下記式から求めた
膨潤率が150〜800重量%の範囲であり、好ましく
は250〜500重量%、より好ましくは250〜40
0重量%である。
The swelling ratio of the thermoplastic resin obtained from the following equation is in the range of 150 to 800% by weight, preferably 250 to 500% by weight, more preferably 250 to 40% by weight.
0% by weight.

【0144】[0144]

【数2】 (Equation 2)

【0145】次に、上記(IV)のバインダーポリマー
であるフッ素系高分子材料としては、例えばポリフッ化
ビニリデン(PVDF)、フッ化ビニリデン−ヘキサフ
ルオロプロピレン(HFP)共重合体〔P(VDF−H
FP)〕、フッ化ビニリデン−塩化3フッ化エチレン
(CTFE)共重合体〔P(VDF−CTFE)〕、フ
ッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレンフッ素ゴム
〔P(VDF−HFP)〕、フッ化ビニリデン−テトラ
フルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンフッ素ゴ
ム〔P(VDF−TFE−HFP)〕、フッ化ビニリデ
ン−テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビ
ニルエーテルフッ素ゴム等が挙げられる。フッ化ビニリ
デン系ポリマーとしては、フッ化ビニリデンが50重量
%以上、特に70重量%以上(上限値は97重量%程度
である)であるものが好ましい。これらの中でも、ポリ
フッ化ビニリデン(PVDF)、フッ化ビニリデンとヘ
キサフルオロプロピレンとの共重合体〔P(VDF−H
FP)〕、フッ化ビニリデンと塩化3フッ化エチレンと
の共重合体〔P(VDF−CTFE)〕が好ましい。
Next, as the fluorine-based polymer material as the binder polymer of the above (IV), for example, polyvinylidene fluoride (PVDF), vinylidene fluoride-hexafluoropropylene (HFP) copolymer [P (VDF-H
FP)], vinylidene fluoride-ethylene trifluoride chloride (CTFE) copolymer [P (VDF-CTFE)], vinylidene fluoride-hexafluoropropylene fluororubber [P (VDF-HFP)], vinylidene fluoride- Tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene fluoro rubber [P (VDF-TFE-HFP)], vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether fluoro rubber, and the like. As the vinylidene fluoride-based polymer, those having a vinylidene fluoride content of 50% by weight or more, particularly 70% by weight or more (the upper limit is about 97% by weight) are preferable. Among these, polyvinylidene fluoride (PVDF), a copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene [P (VDF-H
FP)], and a copolymer of vinylidene fluoride and ethylene chloride trifluoride [P (VDF-CTFE)] is preferred.

【0146】この場合、フッ素系ポリマーの重量平均分
子量は、500,000以上、好ましくは500,00
0〜2,000,000、より好ましくは500,00
0〜1,500,000である。重量平均分子量が小さ
すぎると物理的強度が著しく低下する場合がある。
In this case, the weight average molecular weight of the fluoropolymer is at least 500,000, preferably 500,000.
0 to 2,000,000, more preferably 500,00
0 to 1,500,000. If the weight average molecular weight is too small, the physical strength may be significantly reduced.

【0147】以上のようにして得られる分極性電極組成
物を集電体上に塗布することにより、本発明に係る蓄電
デバイスに用いられる電極が得られる。
By coating the polarizable electrode composition obtained as described above on a current collector, an electrode used for the electric storage device according to the present invention can be obtained.

【0148】本発明に係る蓄電デバイスは、上記のよう
にして得られる一対の分極性電極間にセパレータを介在
させ、電解質を充填してなるものである。電解質は一般
に液体の電解質を用いる場合が多いが、液もれ防止の為
に液体電解質にポリマー、あるいは反応性の化合物を添
加したポリマーゲル電解質を用いる事も出来る。
[0148] The electricity storage device according to the present invention is one in which a separator is interposed between a pair of polarizable electrodes obtained as described above, and is filled with an electrolyte. In general, a liquid electrolyte is often used as an electrolyte, but a polymer gel electrolyte in which a polymer or a reactive compound is added to a liquid electrolyte can be used to prevent liquid leakage.

【0149】ここで、電解質溶液は、非水電解質溶液で
あることが好ましく、そのイオン導電性塩としては、通
常、リチウムイオン二次電池に用いられるイオン導電性
塩を用いることができるが、Li+のカチオンと、BF4
-、N(CF3SO22 -、CF3SO3 -、ClO4 -、PF
6 -等のアニオンとを組み合わせた塩を用いることが好ま
しい。具体的には、LiClO4、LiBF4、LiPF
6、LiN(CF3SO22、LiCF3SO3等が挙げら
れ、これらを1種単独で又は2種以上組み合わせて用い
ることができる。
Here, the electrolyte solution is preferably a non-aqueous electrolyte solution. As the ionic conductive salt, an ionic conductive salt usually used for lithium ion secondary batteries can be used. + Cation and BF 4
-, N (CF 3 SO 2 ) 2 -, CF 3 SO 3 -, ClO 4 -, PF
6 - it is preferable to use a salt which combines with anions such. Specifically, LiClO 4 , LiBF 4 , LiPF
6 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiCF 3 SO 3 and the like, and these can be used alone or in combination of two or more.

【0150】上記イオン導電性塩を溶解することができ
る溶媒としては、ジブチルエーテル、1,2−ジメトキ
シエタン、1,2−エトキシメトキシエタン、メチルジ
グライム、メチルトリグライム、メチルテトラグライ
ム、エチルグライム、エチルジグライム、ブチルジグラ
イム等、グリコールエーテル類(エチルセルソルブ、エ
チルカルビトール、ブチルセルソルブ、ブチルカルビト
ール等)などの鎖状エーテル類、テトラヒドロフラン、
2−メチルテトラヒドロフラン、1,3−ジオキソラ
ン、4,4−ジメチル−1,3−ジオキサン等の複素環
式エーテル、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクト
ン、δ−バレロラクトン、3−メチル−1,3−オキサ
ゾリジン−2−オン、3−エチル−1,3−オキサゾリ
ジン−2−オン等のブチロラクトン類、その他電気化学
素子に一般に使用される溶剤であるアミド溶剤(N−メ
チルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N
−メチルアセトアミド、N−メチルピロリジノン等)、
カーボネート溶剤(ジエチルカーボネート、ジメチルカ
ーボネート、エチルメチルカーボネート、プロピレンカ
ーボネート、エチレンカーボネート、スチレンカーボネ
ート等)、イミダゾリジノン溶剤(1,3−ジメチル−
2−イミダゾリジノン等)などが挙げられ、これらの溶
媒の中から1種を単独で又は2種以上を混合して用いる
こともできる。
Solvents capable of dissolving the ionic conductive salt include dibutyl ether, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-ethoxymethoxyethane, methyldiglyme, methyltriglyme, methyltetraglyme, and ethylglyme. , Ethyl diglyme, butyl diglyme, etc., glycol ethers (ethyl sorbitol, ethyl carbitol, butyl sorbitol, butyl carbitol, etc.), chain ethers such as, tetrahydrofuran,
Heterocyclic ethers such as 2-methyltetrahydrofuran, 1,3-dioxolan, 4,4-dimethyl-1,3-dioxane, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, δ-valerolactone, 3-methyl-1,3 Butyrolactones such as -oxazolidine-2-one and 3-ethyl-1,3-oxazolidine-2-one; and amide solvents (N-methylformamide, N, N-dimethyl) which are solvents generally used for electrochemical devices. Formamide, N
-Methylacetamide, N-methylpyrrolidinone, etc.),
Carbonate solvents (diethyl carbonate, dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, propylene carbonate, ethylene carbonate, styrene carbonate, etc.), imidazolidinone solvents (1,3-dimethyl-
2-imidazolidinone and the like, and one of these solvents may be used alone or as a mixture of two or more.

【0151】この場合、電解質の溶媒中のイオン導電性
塩の濃度は0.5〜3.0mol/L、好ましくは0.
7〜2.2mol/Lである。
In this case, the concentration of the ionic conductive salt in the solvent of the electrolyte is 0.5 to 3.0 mol / L, preferably 0.1 to 3.0 mol / L.
It is 7 to 2.2 mol / L.

【0152】セパレータとしては、通常電気二重層キャ
パシタ用のセパレータ基材として用いられているものを
使用することができる。例えばポリエチレン不織布、ポ
リプロピレン不織布、ポリエステル不織布、PTFE多
孔体フィルム、クラフト紙、レーヨン繊維・サイザル麻
繊維混抄シート、マニラ麻シート、ガラス繊維シート、
セルロース系電解紙、レーヨン繊維からなる抄紙、セル
ロースとガラス繊維の混抄紙、又はこれらを組み合せて
複数層に構成したものなどを使用することができる。
As the separator, those usually used as a separator base material for an electric double layer capacitor can be used. For example, polyethylene non-woven fabric, polypropylene non-woven fabric, polyester non-woven fabric, PTFE porous film, kraft paper, rayon fiber / sisal fiber mixed sheet, manila hemp sheet, glass fiber sheet,
Cellulose-based electrolytic paper, papermaking made of rayon fiber, mixed papermaking of cellulose and glass fiber, or a combination of these into a plurality of layers can be used.

【0153】なお、セパレータとして、上記電気二重層
キャパシタ用分極性電極に用いたポリマーバインダーを
フィルム状に形成したものを用いることができる。これ
により、電極用ポリマーバインダーと組成が共通し、電
極−セパレータ間の界面を一体化制御できるので、更に
内部抵抗を下げることができるものである。
As the separator, a separator obtained by forming the polymer binder used for the polarizable electrode for an electric double layer capacitor into a film can be used. As a result, the composition is the same as the polymer binder for the electrode, and the interface between the electrode and the separator can be integrally controlled, so that the internal resistance can be further reduced.

【0154】本発明の蓄電デバイスは、高エネルギー密
度とするために、使用最高電圧が3.5〜5V、特に、
4〜5Vであることが好ましい。
The electric storage device of the present invention has a maximum use voltage of 3.5 to 5 V, particularly,
Preferably, it is 4-5V.

【0155】以上説明した本発明の蓄電デバイスは、パ
ソコンや携帯端末等のメモリのバックアップ電源用途を
はじめとして、パソコン等の瞬時停電対策用電源、電気
自動車又はハイブリッド自動車への応用、太陽電池と併
用したソーラー発電エネルギー貯蔵システム、電池と組
み合わせたロードレベリング電源等の様々な用途に好適
に用いることができるものである。
The power storage device of the present invention described above can be used as a backup power supply for memories such as personal computers and portable terminals, as a power supply for instantaneous power failure prevention in personal computers and the like, applied to electric vehicles or hybrid vehicles, and used in combination with solar cells. It can be suitably used for various uses such as a solar power generation energy storage system, a load leveling power supply combined with a battery, and the like.

【0156】[0156]

【実施例】以下、実施例および比較例を挙げて、本発明
をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制
限されるものではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.

【0157】[実施例1、比較例1〜4]正極の作成 活性炭(MSP−20、関西熱化学(株)製)35g、
導電材(HS−100、電気化学工業(株)製)、1.
92gを混合容器に投入し、自転公転ミキサー(マゼル
スターKK−102N、クラボウ製)を用い、公転、自
転共に約1,000rpmで5分間の乾式混合を3回行
い、正極活物質混合粉体を得た。
[Example 1, Comparative Examples 1-4] Preparation of positive electrode 35 g of activated carbon (MSP-20, manufactured by Kansai Thermochemical Co., Ltd.)
Conductive material (HS-100, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.)
92 g was put into a mixing vessel, and dry-mixing was performed three times for 5 minutes at about 1,000 rpm for both revolution and rotation using a rotation and revolution mixer (Mazellstar KK-102N, manufactured by Kurabo Industries) to obtain a positive electrode active material mixed powder. Was.

【0158】この正極活物質混合粉体と、PVDF(平
均分子量約534,000(GPC)、アルドリッチ社
製)を10重量%溶解させたN−メチル−2−ピロリド
ン(以下、NMPと示す。また、PVDFがNMPに溶
解した溶液をPVDF−NMP溶液と示す。)21.1
g、NMP86.16gを混合容器に投入し、自転公転
ミキサー(マゼルスターKK−102N、クラボウ製)
を用い、公転、自転共に約1,000rpmで5分間、
及び公転約1,000rpm、自転270rpmを1分
間の湿式混合と脱泡を3セット行い、ペースト状の正極
用バインダー組成物を得た。得られた組成物を、表1に
示す各種材料の集電体上に、ドクターブレードにて塗布
し、80℃で2時間乾燥、硬化させた後、ロールプレス
して厚さ200μmの正極を得た。
N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter, referred to as NMP) in which 10% by weight of this mixed powder of positive electrode active material and PVDF (average molecular weight: about 534,000 (GPC), manufactured by Aldrich) is dissolved. The solution in which PVDF was dissolved in NMP is referred to as a PVDF-NMP solution.) 21.1.
g, 86.16 g of NMP into a mixing vessel, and a rotation revolution mixer (Mazerustar KK-102N, manufactured by Kurabo Industries)
, Using both revolution and rotation at about 1,000 rpm for 5 minutes,
Then, three sets of wet mixing and defoaming at about 1,000 rpm and 270 rpm for 1 minute were performed to obtain a paste-like binder composition for a positive electrode. The obtained composition was applied on a current collector of various materials shown in Table 1 with a doctor blade, dried and cured at 80 ° C. for 2 hours, and then roll-pressed to obtain a positive electrode having a thickness of 200 μm. Was.

【0159】負極の作成 人造黒鉛34.35g、PVDF−NMP溶液46.9
g、NMP63.36gを混合溶液に投入し、自転公転
ミキサー(マゼルスターKK−102N、クラボウ製)
を用いて公転、自転共に約1,000rpmで5分間、
および公転約1,000rpm、自転270rpmで1
分間の湿式混合と脱泡を3セット行い、ペースト状の負
極用バインダー組成物を得た。得られた組成物を表1に
示す各種材料の集電体上に、ドクターブレードにより塗
布し、80℃で2時間乾燥、硬化させた後、ロールプレ
スして厚さ50μmの負極を得た。
Preparation of Negative Electrode 34.35 g of artificial graphite, 46.9 PVDF-NMP solution
g, 63.36 g of NMP into the mixed solution, and a rotation revolving mixer (Mazerustar KK-102N, manufactured by Kurabo Industries)
Using both the revolution and the rotation at about 1,000 rpm for 5 minutes,
And around 1,000 rpm and 270 rpm
3 minutes of wet mixing and defoaming were performed to obtain a paste-like binder composition for a negative electrode. The obtained composition was applied on a current collector of various materials shown in Table 1 with a doctor blade, dried and cured at 80 ° C. for 2 hours, and then roll-pressed to obtain a 50 μm-thick negative electrode.

【0160】二次電池の作成 上記で作成した正極、負極用電極を直径1.2cmの円
盤状に打ち抜き、紙セパレータを使用して二次電池を作
成した。ここで、電解液は、1Mの過塩素酸リチウムを
溶解させた炭酸エチレン/炭酸ジエチレン=1/1(容
量比)を使用した。なお、セルの組立は−70℃のアル
ゴンガス雰囲気下で行った。
Preparation of Secondary Battery The positive electrode and negative electrode prepared above were punched into a disc having a diameter of 1.2 cm, and a secondary battery was prepared using a paper separator. Here, as the electrolytic solution, ethylene carbonate / diethylene carbonate = 1/1 (volume ratio) in which 1 M lithium perchlorate was dissolved was used. The cell assembly was performed at -70 ° C in an argon gas atmosphere.

【0161】[0161]

【表1】 [Table 1]

【0162】得られた二次電池について、充電電圧を
4.3V、充放電電流密度を1.6mA/cm2、放電
終了電圧を3Vとして充放電を100回繰り返し、エネ
ルギー密度を求めた。ここで、内部抵抗は、放電開始時
から放電終了時間における25%時の近似曲線のy切片
と充電電圧との電圧差を放電電流で除して求めた。ま
た、レート特性は、放電電流を上記放電電流の10倍に
設定して測定を行った。
With respect to the obtained secondary battery, charging and discharging were repeated 100 times at a charging voltage of 4.3 V, a charging / discharging current density of 1.6 mA / cm 2 and a discharging end voltage of 3 V, and the energy density was determined. Here, the internal resistance was determined by dividing the voltage difference between the y-intercept of the approximate curve at the time of 25% from the discharge start time to the discharge end time and the charge voltage by the discharge current. The rate characteristics were measured by setting the discharge current to 10 times the discharge current.

【0163】[0163]

【表2】 [Table 2]

【0164】表2において、エネルギー密度および内部
抵抗の値は、100サイクル目の値を用いた。また、レ
ートは、16mA/cm2で放電した場合の放電エネル
ギー密度を、1.6mA/cm2で放電した場合の放電
エネルギー密度で除して100を乗じた値を%で示し
た。
In Table 2, the values of the energy density and the internal resistance were those at the 100th cycle. In addition, the rate was expressed by% by dividing the discharge energy density when discharging at 16 mA / cm 2 by the discharging energy density when discharging at 1.6 mA / cm 2 and multiplying by 100.

【0165】表2に示されるように、正極集電体として
酸化アルミニウム、負極集電体として銅箔を用いた場
合、他の集電体を使用した時に比較してエネルギー密
度、レート特性が向上し、内部抵抗が低下していること
がわかる。特に、正負極に酸化アルミニウムを使用した
比較例1と比べると、エネルギー密度で348%向上
し、内部抵抗は29%減少していることがわかる。
As shown in Table 2, when aluminum oxide was used as the positive electrode current collector and copper foil was used as the negative electrode current collector, the energy density and rate characteristics were improved as compared with the case where other current collectors were used. It can be seen that the internal resistance has decreased. In particular, it can be seen that the energy density is improved by 348% and the internal resistance is reduced by 29% as compared with Comparative Example 1 using aluminum oxide for the positive and negative electrodes.

【0166】[0166]

【発明の効果】本発明によれば、正極を構成する正極集
電体としてアルミニウム箔又は酸化アルミニウム箔を用
い、前記負極を構成する負極集電体として銅箔又は表面
が銅めっき膜にて被覆された金属箔を用いているから、
内部抵抗が小さい上、エネルギー密度、レート特性が向
上した蓄電デバイスを得ることができる。
According to the present invention, an aluminum foil or an aluminum oxide foil is used as a positive electrode current collector constituting a positive electrode, and a copper foil or a surface is coated with a copper plating film as a negative electrode current collector constituting the negative electrode. Because the metal foil is used
A power storage device with low internal resistance and improved energy density and rate characteristics can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】正極集電体に銅箔、負極集電体に酸化アルミニ
ウム箔を使用した二次電池の充電時の電圧変化を示すグ
ラフである。
FIG. 1 is a graph showing a voltage change during charging of a secondary battery using a copper foil for a positive electrode current collector and an aluminum oxide foil for a negative electrode current collector.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01M 4/58 H01G 9/00 301F 4/66 301D (72)発明者 吉田 浩 千葉県千葉市緑区大野台1−2−3 日清 紡績株式会社研究開発センター内 (72)発明者 三橋 秀渡 千葉県千葉市緑区大野台1−2−3 日清 紡績株式会社研究開発センター内 (72)発明者 皆見 重徳 千葉県千葉市緑区大野台1−2−3 日清 紡績株式会社研究開発センター内 Fターム(参考) 5H017 AA03 AS02 BB00 CC01 EE01 EE05 HH10 5H029 AJ02 AJ03 AJ06 AK08 AL06 AL07 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 CJ24 DJ07 EJ01 EJ05 EJ12 HJ18 5H050 AA02 AA07 AA08 BA17 CA16 CB07 CB08 DA04 DA07 DA08 EA23 GA24 HA18 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01M 4/58 H01G 9/00 301F 4/66 301D (72) Inventor Hiroshi Yoshida Onodai, Midori-ku, Chiba-shi, Chiba 1-2-3 Nisshin Spinning Co., Ltd. Research and Development Center (72) Inventor Hidehashi Mitsuhashi 1-2-3 Onodai, Midori-ku, Chiba City, Chiba Prefecture Nisshin Spinning Co., Ltd. Research and Development Center (72) Inventor Minami Shigenori 1-2-3 Onodai, Midori-ku, Chiba-shi, Chiba F-term in the R & D Center of Nisshinbo Industries Co., Ltd. 5H017 AA03 AS02 BB00 CC01 EE01 EE05 HH10 5H029 AJ02 AJ03 AJ06 AK08 AL06 AL07 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 CJ24 DJ07 EJ01 EJ05 EJ12 HJ18 5H050 AA02 AA07 AA08 BA17 CA16 CB07 CB08 DA04 DA07 DA08 EA23 GA24 HA18

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 活性炭を電極活物質とする正極と、リチ
ウムイオンを吸蔵、脱離し得る炭素材料を電極活物質と
する負極と、リチウムイオンを含む電解液とを備えて構
成される蓄電デバイスであって、 前記正極を構成する正極集電体としてアルミニウム箔又
は酸化アルミニウム箔を用い、前記負極を構成する負極
集電体として銅箔又は表面が銅めっき膜にて被覆された
金属箔を用いることを特徴とする蓄電デバイス。
1. A power storage device comprising a positive electrode using activated carbon as an electrode active material, a negative electrode using a carbon material capable of absorbing and desorbing lithium ions as an electrode active material, and an electrolyte solution containing lithium ions. An aluminum foil or an aluminum oxide foil is used as a positive electrode current collector constituting the positive electrode, and a copper foil or a metal foil whose surface is coated with a copper plating film is used as a negative electrode current collector constituting the negative electrode. An electricity storage device characterized by the above-mentioned.
【請求項2】 前記活性炭の原料がフェノール、石油コ
ークス又はヤシ殻であることを特徴とする請求項1記載
の蓄電デバイス。
2. The power storage device according to claim 1, wherein the raw material of the activated carbon is phenol, petroleum coke, or coconut shell.
【請求項3】 使用最高電圧が、3.5〜5Vであるこ
とを特徴とする請求項1又は2記載の蓄電デバイス。
3. The power storage device according to claim 1, wherein the maximum voltage used is 3.5 to 5 V.
JP2002011516A 2001-02-01 2002-01-21 Electrical power accumulating device Pending JP2002305034A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002011516A JP2002305034A (en) 2001-02-01 2002-01-21 Electrical power accumulating device

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001025515 2001-02-01
JP2001-25515 2001-02-01
JP2002011516A JP2002305034A (en) 2001-02-01 2002-01-21 Electrical power accumulating device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002305034A true JP2002305034A (en) 2002-10-18

Family

ID=26608768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002011516A Pending JP2002305034A (en) 2001-02-01 2002-01-21 Electrical power accumulating device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002305034A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006286921A (en) * 2005-03-31 2006-10-19 Fuji Heavy Ind Ltd Lithium ion capacitor
WO2007055358A1 (en) * 2005-11-14 2007-05-18 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Lithium ion capacitor
JP2009135103A (en) * 2007-11-28 2009-06-18 Samsung Sdi Co Ltd Negative electrode for lithium secondary battery, and lithium secondary battery containing this
WO2009148111A1 (en) * 2008-06-05 2009-12-10 国立大学法人群馬大学 Catalyst and method for producing the same, membrane electrode assembly and method for producing the same, fuel cell member and method for producing the same, fuel cell, and electricity storage device
JP2013541139A (en) * 2010-09-10 2013-11-07 フラウンホーファー−ゲゼルシャフト ツア フォルデルング デア アンゲヴァンテン フォルシュング エー ファウ Electrical conductors for electrochemical cells
KR101500566B1 (en) * 2014-03-20 2015-03-12 일진머티리얼즈 주식회사 Electrolytic copper foil, current collector, anode and lithium battery comprising foil
KR101500565B1 (en) * 2014-03-20 2015-03-12 일진머티리얼즈 주식회사 Electrolytic copper foil, current collector, anode and lithium battery comprising foil
JP2016534567A (en) * 2013-08-30 2016-11-04 コーニング インコーポレイテッド Low resistance ultracapacitor electrode and manufacturing method thereof
CN112259383A (en) * 2020-10-19 2021-01-22 南京工程学院 In-situ preparation method of electrode coated with nickel molybdate copper composite film

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006286921A (en) * 2005-03-31 2006-10-19 Fuji Heavy Ind Ltd Lithium ion capacitor
WO2007055358A1 (en) * 2005-11-14 2007-05-18 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Lithium ion capacitor
KR101045159B1 (en) * 2005-11-14 2011-06-30 후지 주코교 카부시키카이샤 Lithium ion capacitor
US8004823B2 (en) 2005-11-14 2011-08-23 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Lithium ion capacitor
JP2009135103A (en) * 2007-11-28 2009-06-18 Samsung Sdi Co Ltd Negative electrode for lithium secondary battery, and lithium secondary battery containing this
WO2009148111A1 (en) * 2008-06-05 2009-12-10 国立大学法人群馬大学 Catalyst and method for producing the same, membrane electrode assembly and method for producing the same, fuel cell member and method for producing the same, fuel cell, and electricity storage device
JP2009291714A (en) * 2008-06-05 2009-12-17 Seizo Miyata Catalyst and method for producing the same, membrane electrode assembly and method for producing the same, fuel cell member and method for producing the same, fuel cell and electric storage apparatus
JP2013541139A (en) * 2010-09-10 2013-11-07 フラウンホーファー−ゲゼルシャフト ツア フォルデルング デア アンゲヴァンテン フォルシュング エー ファウ Electrical conductors for electrochemical cells
JP2016534567A (en) * 2013-08-30 2016-11-04 コーニング インコーポレイテッド Low resistance ultracapacitor electrode and manufacturing method thereof
US9941059B2 (en) 2013-08-30 2018-04-10 Corning Incorporated Low resistance ultracapacitor electrode and manufacturing method thereof
KR101500565B1 (en) * 2014-03-20 2015-03-12 일진머티리얼즈 주식회사 Electrolytic copper foil, current collector, anode and lithium battery comprising foil
WO2015142100A1 (en) * 2014-03-20 2015-09-24 일진머티리얼즈 주식회사 Electrolytic copper foil, and collector, negative electrode, and lithium battery comprising same
WO2015142101A1 (en) * 2014-03-20 2015-09-24 일진머티리얼즈 주식회사 Electrolytic copper foil, and collector, negative electrode, and lithium battery comprising same
KR101500566B1 (en) * 2014-03-20 2015-03-12 일진머티리얼즈 주식회사 Electrolytic copper foil, current collector, anode and lithium battery comprising foil
US10122021B2 (en) 2014-03-20 2018-11-06 Iljin Materials Co., Ltd. Electrolytic copper foil, and collector, negative electrode, and lithium battery comprising same
US10158119B2 (en) 2014-03-20 2018-12-18 Iljin Materials Co., Ltd. Electrolytic copper foil, and collector, negative electrode, and lithium battery comprising same
CN112259383A (en) * 2020-10-19 2021-01-22 南京工程学院 In-situ preparation method of electrode coated with nickel molybdate copper composite film

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100614579B1 (en) Battery active material powder mixture, electrode composition for batteries, secondary cell electrode, secondary cell, carbonaceous material powder mixture for electrical double-layer capacitors, polarizable electrode composition, polarizable electrode, and electrical double-layer capacitor
JP4099637B2 (en) Polarized electrode composition and manufacturing method thereof, polarizable electrode, and electric double layer capacitor
US6574092B2 (en) Carbonaceous material, polarizable electrode for electrical double-layer capacitor, and electrical double-layer capacitor
EP1548751B1 (en) Composition for polyelectrolytes, polyelectrolytes, electrical double layer capacitors and nonaqueous electrolyte secondary cells
EP1548750B1 (en) Nonaqueous electrolyte, electrical double layer capacitors, and nonaqueous electrolyte secondary cells
US7088572B2 (en) Polymer gel electrolyte, secondary cell, and electrical double-layer capacitor
US6838211B2 (en) Pregel compositions for polymer gel electrolytes, method of dehydrating pregel compositions, secondary cell, and electrical double-layer capacitor
JP2004146346A (en) Nonaqueous electrolyte and nonaqueous electrolyte secondary battery
WO2002093679A1 (en) Nonaqueous electrolytic solution, composition for polymer gel electrolyte, polymer gel electrolyte, secondary cell, and electric double-layer capacitor
WO2002027854A1 (en) Lithium polymer secondary cell and the method for manufacture thereof
JP2002305034A (en) Electrical power accumulating device
JP2002203604A (en) Polymer battery and manufacturing method
JPH0864203A (en) Electrode, manufacture thereof, and secondary battery using it
JP2002198093A (en) Electrolyte composition, polymeric solid-state electrolyte, polymeric gel electrolyte and lithium polymer cell
JP2003086470A (en) Activated carbon for electrode, polarizable electrode for electric double-layer capacitor and electric double- layer capacitor
KR20030014698A (en) Electrolyte composition for electric double-layer capacitor, solid polymer electrolyte, composition for polarizable electrode, polarizable electrode, and electric double-layer capacitor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041206

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070827

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080416

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080903