JP2010050429A - Binder composition for electric double-layer capacitor electrode, the electric double-layer capacitor electrode, and the electric double-layer capacitor - Google Patents

Binder composition for electric double-layer capacitor electrode, the electric double-layer capacitor electrode, and the electric double-layer capacitor Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a binder composition for an electric double-layer capacitor electrode, wherein the adhesiveness with a collector is superior, and an electric double-layer capacitor can be provided that holds the high-discharging capacity, even under recycling or under an high-temperature environment due to heating, or the like, at charge/discharge time. <P>SOLUTION: The binder composition for an electric double-layer capacitor electrode contains 0.1-20 wt.% of epoxy group-containing ethylene unsaturated monomer and/or amide group-containing ethylene unsaturated monomer, 0.1-5 wt.% of alkoxysilyl group-containing ethylene unsaturated monomer and/or N-methylol group-containing ethylene unsaturated monomer, 0.1-10 wt.% of at least one kind of monomer selected from a group consisting of carboxyl group-containing ethylene unsaturated monomer; tertiary butyl group-containing ethylene unsaturated monomer; sulfonic acid group-containing ethylene unsaturated monomer and phosphorous acid group-containing ethylene unsaturated monomer; and cross-linked emulsion composed by emulsion polymerization of ethylene unsaturated monomers other than the monomers. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、耐電解液性、結着性、可とう性に優れた電気二重層キャパシタ電極用バインダー組成物に関する。更には充放電サイクル特性、高容量化に優れた電気二重層キャパシタを得ることができる電気二重層キャパシタ電極用バインダー組成物に関し、更に詳しくは、該バインダーを用いた電気二重層キャパシタ電極、及び該電極からなる電気二重層キャパシタに関する。   The present invention relates to a binder composition for an electric double layer capacitor electrode that is excellent in electrolytic solution resistance, binding property, and flexibility. Furthermore, the present invention relates to a binder composition for an electric double layer capacitor electrode capable of obtaining an electric double layer capacitor excellent in charge / discharge cycle characteristics and high capacity, and more specifically, an electric double layer capacitor electrode using the binder, and the The present invention relates to an electric double layer capacitor including electrodes.

近年、電子技術の進歩により、電子機器の性能が向上して小型化、ポータブル化が進み、その電源としてエネルギ密度の高い二次電池の需要が高まっている。二次電池としては例えば、ニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池などが挙げられるが、これら二次電池も機器の小型化、軽量化から、高容量かつ高寿命品の開発が進められている。更に近年では、この二次電池より長寿命かつ、急速大電流による充放電特性、又、材料に重金属等の環境負荷物質を使用していないというメリットから電気二重層キャパシタが注目を浴びている。電気二重層キャパシタはその特性から、ハイブリッド自動車や燃料電池自動車、しいては自然エネルギ分野での要求が高まってきている。   In recent years, due to advances in electronic technology, the performance of electronic devices has improved, and miniaturization and portability have progressed, and the demand for secondary batteries with high energy density as the power source has increased. Secondary batteries include, for example, nickel metal hydride secondary batteries, lithium ion secondary batteries, etc. These secondary batteries are also being developed for high-capacity and long-life products due to the miniaturization and weight reduction of equipment. Yes. Furthermore, in recent years, electric double layer capacitors have attracted attention because of their longer life than secondary batteries, charge / discharge characteristics due to rapid large currents, and the advantage of not using environmentally hazardous substances such as heavy metals. Due to the characteristics of the electric double layer capacitor, there are increasing demands in the field of hybrid vehicles, fuel cell vehicles, and natural energy.

これらの電気二重層キャパシタの構成部材となる電極としては、活性炭等の電極活物質、導電性カーボンブラックやアセチレンブラック等の導電性付与剤、バインダーから成り、これらを混練後、アルミニウム等の集電体に塗布、結着させることにより作られる(特許文献1)。この電気二重層キャパシタに用いられるバインダーは、従来、溶剤系バインダーが用いられてきたが、工程上の環境汚染を排除するため、特許文献1にでは、バインダーとして水系ディスパージョンを用いた検討がなされている。水系ディスパージョンとしては、例えば天然ラテックス、スチレン−ブタジエンゴムラテックス、ニトリルブタジエンゴムラテックス、ブチルゴムラテックス、ポリテトラフルオロエチレンディスパージョン等が挙げられている。しかしこれらバインダーは、集電体との結着性が十分でなく、又、高温乾燥後の柔軟性が極端に悪化するという問題があった。   The electrode constituting the electric double layer capacitor is composed of an electrode active material such as activated carbon, a conductivity imparting agent such as conductive carbon black or acetylene black, and a binder. It is made by applying and binding to the body (Patent Document 1). Conventionally, a solvent-based binder has been used as a binder used in this electric double layer capacitor. However, in order to eliminate environmental pollution in the process, Patent Document 1 has studied using an aqueous dispersion as a binder. ing. Examples of the aqueous dispersion include natural latex, styrene-butadiene rubber latex, nitrile butadiene rubber latex, butyl rubber latex, polytetrafluoroethylene dispersion, and the like. However, these binders have a problem that the binding property with the current collector is not sufficient, and the flexibility after high-temperature drying is extremely deteriorated.

この問題を解決するために、特許文献2、3では、特定組成のアクリル系共重合体を用いている。即ち、特許文献2、3では高炭素数の(メタ)アクリル酸エステル類−(メタ)アクリロニトリルから成る水系ディスパージョンを合成することによりガラス転移温度の低いアクリルバインダーを得ることができ、高温乾燥後の柔軟性を確保している。しかし単純にアクリルバインダーのガラス転移温度を特定範囲にすることだけでは、集電体への結着性は十分とは言えず、結着性を確保するためにバインダーの使用量を多くすると、電極の内部抵抗を向上させることができないという問題があった。   In order to solve this problem, Patent Documents 2 and 3 use an acrylic copolymer having a specific composition. That is, in Patent Documents 2 and 3, an acrylic binder having a low glass transition temperature can be obtained by synthesizing an aqueous dispersion composed of (meth) acrylic acid esters having high carbon number- (meth) acrylonitrile. To ensure the flexibility. However, simply setting the glass transition temperature of the acrylic binder to a specific range is not sufficient for binding to the current collector, and if the amount of binder used is increased to ensure binding, the electrode There was a problem that the internal resistance of the film could not be improved.

このように、電気二重層キャパシタの電気特性をより高度なものにするためのバインダーの性能としては、耐電解液性、耐熱性ばかりでなく、集電体、電極活物質及び導電性材料等の各材料との結着性が高く、少量でも結着力の良好な材料である必要がある。
特開2004−128145号公報 WO2004/084245号公報 WO2005/013298号公報
Thus, as the performance of the binder for making the electric characteristics of the electric double layer capacitor more advanced, not only the electrolytic solution resistance and heat resistance but also the current collector, electrode active material, conductive material, etc. It is necessary that the material has a high binding property with each material and has a good binding force even with a small amount.
JP 2004-128145 A WO2004 / 084245 WO2005 / 013298

本発明は、集電体との密着性に優れ、充放電時の発熱などにより繰り返しや高温環境下にあっても高放電容量を保持した電気二重層キャパシタを提供することが可能な電気二重層キャパシタ電極用バインダー組成物の提供を目的とする。更に、電極活物質に対する影響が少なくかつ、集電性を確保し、その利用効率を向上させ、キャパシタの充放電サイクル特性、高容量化を達成することが可能な電気二重層キャパシタ電極、及び該電極を用いた電気二重層キャパシタの提供を目的とする。   The present invention provides an electric double layer capable of providing an electric double layer capacitor that has excellent adhesion to a current collector and retains a high discharge capacity even under repeated or high temperature environments due to heat generation during charging and discharging. It aims at providing the binder composition for capacitor electrodes. Furthermore, an electric double layer capacitor electrode that has little influence on the electrode active material, ensures current collection, improves its utilization efficiency, and achieves charge / discharge cycle characteristics of the capacitor and high capacity, and An object is to provide an electric double layer capacitor using an electrode.

本発明者らは、上記問題を解決するため、鋭意検討した結果、本発明に達した。即ち、第1の発明は、(A)エポキシ基含有エチレン性不飽和単量体(a)及び/又はアミド基含有エチレン性不飽和単量体(b)0.1〜20重量%、
(B)アルコキシシリル基含有エチレン性不飽和単量体(c)及び/又はN−メチロール基含有エチレン性不飽和単量体(d)0.1〜5重量%、
(C)カルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体(e)、ターシャリーブチル基含有エチレン性不飽和単量体(f)、スルホン酸基含有エチレン性不飽和単量体(g)、及びリン酸基含有エチレン性不飽和単量体(h)からなる群より選ばれる少なくとも1種の単量体0.1〜10重量%、
及び、前記単量体(a)〜(h)以外のエチレン性不飽和単量体(i)を乳化重合してなる架橋型エマルジョンを含む電気二重層キャパシタ電極用バインダー組成物に関する。
The inventors of the present invention have arrived at the present invention as a result of intensive studies to solve the above problems. That is, the first invention is (A) epoxy group-containing ethylenically unsaturated monomer (a) and / or amide group-containing ethylenically unsaturated monomer (b) 0.1-20 wt%,
(B) alkoxysilyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (c) and / or N-methylol group-containing ethylenically unsaturated monomer (d) 0.1 to 5% by weight,
(C) a carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (e), a tertiary butyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (f), a sulfonic acid group-containing ethylenically unsaturated monomer (g), and phosphorus 0.1 to 10% by weight of at least one monomer selected from the group consisting of acid group-containing ethylenically unsaturated monomers (h),
The present invention also relates to a binder composition for an electric double layer capacitor electrode comprising a cross-linked emulsion obtained by emulsion polymerization of an ethylenically unsaturated monomer (i) other than the monomers (a) to (h).

又、第2の発明は、エポキシ基、アミド基、カルボキシル基、スルホン酸基、及びリン酸基からなる群より選ばれる少なくとも1つの官能基と反応しうる官能基を2個以上有する化合物(j)を含むことを特徴とする第1の発明の電気二重層キャパシタ電極用バインダー組成物に関する。   The second invention is a compound having two or more functional groups capable of reacting with at least one functional group selected from the group consisting of an epoxy group, an amide group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group (j And a binder composition for an electric double layer capacitor electrode according to the first invention.

又、第3の発明は、架橋型エマルジョンが、エチレン性不飽和単量体の合計100重量%中に更にエチレン性不飽和単量体(i)としてカルボニル基含有エチレン性不飽和単量体0.5〜10重量%を含む単量体を乳化重合してなり、かつ、
前記架橋型エマルジョンと、カルボニル基と反応しうる官能基を有する化合物とを含むことを特徴とする第1または2の発明の電気二重層キャパシタ電極用バインダー組成物に関する。
Further, in the third invention, the crosslinked emulsion contains a carbonyl group-containing ethylenically unsaturated monomer 0 as an ethylenically unsaturated monomer (i) in a total of 100% by weight of the ethylenically unsaturated monomer. Emulsion polymerization of a monomer containing 5 to 10% by weight, and
The present invention relates to the binder composition for an electric double layer capacitor electrode according to the first or second invention, comprising the cross-linked emulsion and a compound having a functional group capable of reacting with a carbonyl group.

又、第4の発明は、エチレン性不飽和単量体(i)が、スチレン、2−エチルヘキシルアクリレート、及びシクロヘキシルメタクリレートからなる群より選ばれる少なくとも1つの単量体を含むことを特徴とする第1〜3いずれかの発明の電気二重層キャパシタ電極用バインダー組成物に関する。   The fourth invention is characterized in that the ethylenically unsaturated monomer (i) contains at least one monomer selected from the group consisting of styrene, 2-ethylhexyl acrylate, and cyclohexyl methacrylate. The present invention relates to a binder composition for an electric double layer capacitor electrode according to any one of the inventions 1-3.

又、第5の発明は、第1〜4いずれかの発明の電気二重層キャパシタ電極用バインダー組成物、及び電極活物質を含有する電気二重層キャパシタ電極用分散体に関する。   Moreover, 5th invention is related with the electrical double layer capacitor electrode dispersion containing the binder composition for electrical double layer capacitor electrodes of any one of 1st-4th invention, and an electrode active material.

又、第6の発明は、第5の発明の電気二重層キャパシタ電極用分散体を用いて形成された電極活物質層が集電体に結着されてなる電気二重層キャパシタ電極に関する。   The sixth invention also relates to an electric double layer capacitor electrode in which an electrode active material layer formed using the electric double layer capacitor electrode dispersion of the fifth invention is bound to a current collector.

又、第7の発明は、第6の発明の電気二重層キャパシタ電極、電解液、及びセパレーターを有する電気二重層キャパシタに関する。   The seventh invention also relates to an electric double layer capacitor comprising the electric double layer capacitor electrode of the sixth invention, an electrolytic solution, and a separator.

本発明の電気二重層キャパシタ電極用バインダーは、耐電解液性、集電体との密着性及び可とう性に優れている。本発明の電気二重層キャパシタ電極用バインダー組成物を用いた電気二重層キャパシタは、充放電時の発熱などにより繰り返しや高温環境下にあっても充放電サイクルにおける放電容量低下の低減が可能となる長寿命の電気二重層キャパシタを提供できる。   The binder for an electric double layer capacitor electrode of the present invention is excellent in electrolytic solution resistance, adhesion to a current collector, and flexibility. The electric double layer capacitor using the binder composition for an electric double layer capacitor electrode of the present invention can be reduced in discharge capacity reduction in a charge / discharge cycle even under repeated or high temperature environments due to heat generation during charge / discharge. A long-life electric double layer capacitor can be provided.

本発明の電気二重層キャパシタ電極用バインダーは、特定の官能基を有するエチレン性不飽和単量体を含む単量体を共重合して得られる架橋型エマルジョンからなる。架橋型エマルジョンを含むバインダー組成物が、特定の官能基による架橋構造をとることにより耐電解液性を確保し、又、架橋型エマルジョンを含むバインダー組成物が、集電体との密着性に寄与する特定の成分を含むことにより集電体密着性に優れたバインダー組成物を得ることができる。更にはバインダー組成物の構成比を調整することで、可とう性に優れた電気二重層キャパシタ電極用バインダーを得ることができる。これらにより電池の充放電サイクル特性、高容量化を達成することが可能な電極を得ることができる。   The binder for an electric double layer capacitor electrode of the present invention comprises a crosslinked emulsion obtained by copolymerizing a monomer containing an ethylenically unsaturated monomer having a specific functional group. The binder composition containing the crosslinkable emulsion ensures a resistance to electrolyte by adopting a cross-linked structure with specific functional groups, and the binder composition containing the crosslinkable emulsion contributes to adhesion to the current collector. By including a specific component, a binder composition having excellent current collector adhesion can be obtained. Furthermore, the binder for electric double layer capacitor electrodes excellent in flexibility can be obtained by adjusting the composition ratio of the binder composition. Thus, an electrode capable of achieving charge / discharge cycle characteristics and high capacity of the battery can be obtained.

なお、本発明における架橋型エマルジョンの架橋構造は、粒子内部での架橋であっても粒子同士による架橋であってもよく、更には別途、架橋剤を添加して架橋したものであってもよい。   The cross-linking structure of the cross-linking emulsion in the present invention may be cross-linking inside the particles or cross-linking between the particles, and may be a cross-link by adding a cross-linking agent separately. .

本発明の電気二重層キャパシタ電極用バインダーに用いる架橋型エマルジョンは、使用するエチレン性不飽和単量体100重量%中、
(A)エポキシ基含有エチレン性不飽和単量体(a)及び/又はアミド基含有エチレン性不飽和単量体(b)0.1〜20重量%、
(B)アルコキシシリル基含有エチレン性不飽和単量体(c)及び/又はN−メチロール基含有エチレン性不飽和単量体(d)0.1〜5重量%、
(C)カルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体(e)、ターシャリーブチル基含有エチレン性不飽和単量体(f)、スルホン酸基含有エチレン性不飽和単量体(g)、及びリン酸基含有エチレン性不飽和単量体(h)からなる群より選ばれる少なくとも1つの単量体0.1〜10重量%、
及び、前記単量体(a)〜(h)以外のエチレン性不飽和単量体(i)を乳化重合してなる架橋型エマルジョンである。
The crosslinked emulsion used for the binder for the electric double layer capacitor electrode of the present invention is 100% by weight of the ethylenically unsaturated monomer used,
(A) Epoxy group-containing ethylenically unsaturated monomer (a) and / or amide group-containing ethylenically unsaturated monomer (b) 0.1 to 20% by weight,
(B) alkoxysilyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (c) and / or N-methylol group-containing ethylenically unsaturated monomer (d) 0.1 to 5% by weight,
(C) a carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (e), a tertiary butyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (f), a sulfonic acid group-containing ethylenically unsaturated monomer (g), and phosphorus 0.1 to 10% by weight of at least one monomer selected from the group consisting of acid group-containing ethylenically unsaturated monomers (h),
And a cross-linked emulsion obtained by emulsion polymerization of an ethylenically unsaturated monomer (i) other than the monomers (a) to (h).

(A)に含まれる単量体を使用することにより、エポキシ基及び/又はアミド基を、架橋型エマルジョンの粒子内や表面に残存させることができ、これにより集電体の密着性等の物性を向上させることができる。エポキシ基含有エチレン性不飽和単量体(a)、アミド基含有エチレン性不飽和単量体(b)は、粒子合成後でもその官能基がエマルション内部や表面に残存しやすく、少量でも集電体への密着性効果が大きい。又、その一部が架橋反応に使用されても良く、これらの官能基の架橋度合いを調整することで、耐電解液性と密着性のバランスをとることができる。   By using the monomer contained in (A), an epoxy group and / or an amide group can be left in the particles or the surface of the cross-linked emulsion, and thereby physical properties such as adhesion of the current collector. Can be improved. In the epoxy group-containing ethylenically unsaturated monomer (a) and amide group-containing ethylenically unsaturated monomer (b), the functional groups are likely to remain inside or on the surface of the emulsion even after particle synthesis. Great adhesion to the body. Some of them may be used for the crosslinking reaction, and by adjusting the degree of crosslinking of these functional groups, it is possible to balance the resistance to electrolyte and adhesion.

エポキシ基含有エチレン性不飽和単量体(a)としては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。   Examples of the epoxy group-containing ethylenically unsaturated monomer (a) include glycidyl (meth) acrylate and 3,4-epoxycyclohexyl (meth) acrylate.

アミド基含有エチレン性不飽和単量体(b)としては、例えば、(メタ)アクリルアミド等の第一アミド基含有エチレン性不飽和単量体;
N−メチロールアクリルアミド、N,N−ジ(メチロール)アクリルアミド、N−メチロール−N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド等のアルキロール(メタ)アクリルアミド類;
N−メトキシメチル−(メタ)アクリルアミド、N−エトキシメチル−(メタ)アクリルアミド、N−プロポキシメチル−(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル−(メタ)アクリルアミド、N−ペントキシメチル−(メタ)アクリルアミドなどのモノアルコキシ(メタ)アクリルアミド類;
N,N−ジ(メトキシメチル)アクリルアミド、N−エトキシメチル−N−メトキシメチルメタアクリルアミド、N,N−ジ(エトキシメチル)アクリルアミド、N−エトキシメチル−N−プロポキシメチルメタアクリルアミド、N,N−ジ(プロポキシメチル)アクリルアミド、N−ブトキシメチル−N−(プロポキシメチル)メタアクリルアミド、N,N−ジ(ブトキシメチル)アクリルアミド、N−ブトキシメチル−N−(メトキシメチル)メタアクリルアミド、N,N−ジ(ペントキシメチル)アクリルアミド、N−メトキシメチル−N−(ペントキシメチル)メタアクリルアミドなどのジアルコキシ(メタ)アクリルアミド類;
N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、N,N−ジエチルアミノプロピルアクリルアミドなどのジアルキルアミノ(メタ)アクリルアミド類;
N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミドなどのジアルキル(メタ)アクリルアミド類;
などが挙げられる。
Examples of the amide group-containing ethylenically unsaturated monomer (b) include first amide group-containing ethylenically unsaturated monomers such as (meth) acrylamide;
Alkylol (meth) acrylamides such as N-methylolacrylamide, N, N-di (methylol) acrylamide, N-methylol-N-methoxymethyl (meth) acrylamide;
N-methoxymethyl- (meth) acrylamide, N-ethoxymethyl- (meth) acrylamide, N-propoxymethyl- (meth) acrylamide, N-butoxymethyl- (meth) acrylamide, N-pentoxymethyl- (meth) acrylamide Monoalkoxy (meth) acrylamides such as;
N, N-di (methoxymethyl) acrylamide, N-ethoxymethyl-N-methoxymethylmethacrylamide, N, N-di (ethoxymethyl) acrylamide, N-ethoxymethyl-N-propoxymethylmethacrylamide, N, N- Di (propoxymethyl) acrylamide, N-butoxymethyl-N- (propoxymethyl) methacrylamide, N, N-di (butoxymethyl) acrylamide, N-butoxymethyl-N- (methoxymethyl) methacrylamide, N, N- Dialkoxy (meth) acrylamides such as di (pentoxymethyl) acrylamide, N-methoxymethyl-N- (pentoxymethyl) methacrylamide;
Dialkylamino (meth) acrylamides such as N, N-dimethylaminopropylacrylamide, N, N-diethylaminopropylacrylamide;
Dialkyl (meth) acrylamides such as N, N-dimethylacrylamide and N, N-diethylacrylamide;
Etc.

上記記載のアミド基含有エチレン性不飽和単量体のうち、N−メチロールアクリルアミド、N,N−ジ(メチロール)アクリルアミド、N−メチロール−N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド等のアルキロール(メタ)アクリルアミド類などの、N−メチロール基を有する単量体は、後述の単量体(d)としても使用することが可能である。即ち、これらの単量体は、(A)に含まれる単量体の機能と、(B)に含まれる単量体の機能とを併有するため好ましく使用される。   Among the amide group-containing ethylenically unsaturated monomers described above, alkylols (meth) such as N-methylolacrylamide, N, N-di (methylol) acrylamide, N-methylol-N-methoxymethyl (meth) acrylamide, etc. Monomers having an N-methylol group such as acrylamides can also be used as the monomer (d) described later. That is, these monomers are preferably used because they have both the function of the monomer contained in (A) and the function of the monomer contained in (B).

(A)に含まれる単量体の官能基は、その一部が粒子重合中に反応し、粒子内架橋に使われても構わない。単量体(a)及び/又は単量体(b)が0.1重量%未満であると、重合後の粒子内部や表面に残存している官能基の量が少なくなり、集電体の密着性向上に十分寄与できない。又、20重量%を超えると、乳化重合する際の重合安定性に問題を生じるか、重合できたとしても保存安定性に問題を生じる。   A part of the functional group of the monomer contained in (A) may react during particle polymerization and be used for intra-particle crosslinking. When the monomer (a) and / or the monomer (b) is less than 0.1% by weight, the amount of functional groups remaining in the interior of the particle or on the surface after polymerization is reduced, and the current collector Cannot contribute enough to improve adhesion. On the other hand, if it exceeds 20% by weight, there will be a problem in polymerization stability at the time of emulsion polymerization, or even if it can be polymerized, there will be a problem in storage stability.

(B)に含まれる単量体の有する官能基(アルコキシシリル基、N−メチロール基)は、自己架橋型反応性官能基であり、主に粒子合成中における内部架橋を形成させる効果がある。粒子架橋を十分に行うことで、耐電解液性を向上させることができる。   The functional group (alkoxysilyl group, N-methylol group) possessed by the monomer contained in (B) is a self-crosslinking reactive functional group, and has the effect of mainly forming internal crosslinks during particle synthesis. Electrolytic solution resistance can be improved by sufficiently carrying out particle crosslinking.

アルコキシシリル基含有エチレン性不飽和単量体(c)としては、例えば、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリブトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシメチルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシメチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシランなどが挙げられる。   Examples of the alkoxysilyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (c) include γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltributoxysilane, and γ-methacryloxy. Propylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-acryloxypropyltrimethoxysilane, γ-acryloxypropyltriethoxysilane, γ-acryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxymethyltrimethoxysilane , Γ-acryloxymethyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltributoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane and the like.

N−メチロール基含有エチレン性不飽和単量体(d)としては、例えば、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N,N−ジ(メチロール)アクリルアミド、N−メチロール−N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド等のアルキロール(メタ)アクリルアミド類などが挙げられる。   Examples of the N-methylol group-containing ethylenically unsaturated monomer (d) include N-methylol (meth) acrylamide, N, N-di (methylol) acrylamide, and N-methylol-N-methoxymethyl (meth) acrylamide. And alkylol (meth) acrylamides.

単量体(c)や単量体(d)中のアルコキシシリル基やN−メチロール基は、主に重合中にそれぞれが自己縮合してエマルジョンに架橋構造を導入できるが、その一部が重合後にも粒子内部や表面に残存していても良い。残存したアルコキシシリル基やN−メチロール基は、バインダー組成物の粒子間架橋に寄与するか、又は集電体への密着性向上に寄与する効果がある。   The alkoxysilyl group and N-methylol group in the monomer (c) and the monomer (d) can be mainly self-condensed during polymerization to introduce a crosslinked structure into the emulsion, but some of them are polymerized. It may remain inside or on the surface of the particles later. The remaining alkoxysilyl group or N-methylol group contributes to the inter-particle crosslinking of the binder composition or has the effect of contributing to the improvement in adhesion to the current collector.

単量体(c)及び/又は単量体(d)が0.1重量%未満であるとエマルジョンの架橋が十分でなくなり、耐電解液性が悪くなる。又、5重量%を超えると、乳化重合する際の重合安定性に問題を生じるか、重合できたとしても保存安定性に問題を生じる。   When the monomer (c) and / or the monomer (d) is less than 0.1% by weight, the emulsion is not sufficiently crosslinked and the electrolytic solution resistance is deteriorated. On the other hand, if it exceeds 5% by weight, there will be a problem in the polymerization stability at the time of emulsion polymerization, or even if it can be polymerized, there will be a problem in storage stability.

(C)に含まれる単量体の官能基[カルボキシル基、ターシャリーブチル基(熱によりターシャリーブタノールが脱離してカルボキシル基になる。)、スルホン酸基、リン酸基]は、架橋型エマルジョン重合後にも粒子内や表面に残存し、集電体の密着性等の物性を向上させる効果があると同時に、粒子合成時の安定性を確保する効果がある。   The functional group of the monomer contained in (C) [carboxyl group, tertiary butyl group (tertiary butanol is eliminated by heat to form a carboxyl group), sulfonic acid group, phosphoric acid group] is a crosslinked emulsion. Even after the polymerization, it remains in the particles and on the surface, and has the effect of improving the physical properties such as the adhesion of the current collector, and at the same time, the effect of ensuring the stability during the particle synthesis.

カルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体(e)としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、又は、これらのアルキルもしくはアルケニルモノエステル、フタル酸β−(メタ)アクリロキシエチルモノエステル、イソフタル酸β−(メタ)アクリロキシエチルモノエステル、テレフタル酸β−(メタ)アクリロキシエチルモノエステル、コハク酸β−(メタ)アクリロキシエチルモノエステル、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、けい皮酸などが挙げられる。   Examples of the carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (e) include maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, or alkyl or alkenyl monoesters thereof, β- (meth) acryloxyethyl phthalate. Monoester, isophthalic acid β- (meth) acryloxyethyl monoester, terephthalic acid β- (meth) acryloxyethyl monoester, succinic acid β- (meth) acryloxyethyl monoester, acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid And cinnamic acid.

ターシャリーブチル基含有エチレン性不飽和単量体(f)としては、例えば、ターシャリーブチル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。   Examples of the tertiary butyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (f) include tertiary butyl (meth) acrylate.

スルホン酸基含有エチレン性不飽和単量体(g)としては、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸などが挙げられる。
リン酸基含有エチレン性不飽和単量体(h)としては、例えば、(2−ヒドロキシエチル)メタクリレートアッシドホスフェート、などが挙げられる。
Examples of the sulfonic acid group-containing ethylenically unsaturated monomer (g) include vinyl sulfonic acid and styrene sulfonic acid.
Examples of the phosphoric acid group-containing ethylenically unsaturated monomer (h) include (2-hydroxyethyl) methacrylate acid phosphate.

単量体(e)、単量体(f)、単量体(g)及び単量体(h)中のカルボキシル基、ターシャリーブチル基、スルホン酸基、及びリン酸基は、その一部が重合中に反応し、粒子内架橋に使われても構わない。単量体(e)、単量体(f)、単量体(g)及び単量体(h)が0.1重量%未満であるとエマルジョンの安定性が悪くなる。又、10重量%を超えると、バインダー組成物の親水性が強くなりすぎて耐電解液性が悪くなる。更にこれらの官能基は、乾燥時に反応して粒子内や粒子間の架橋に使われても良い。   The carboxyl group, tertiary butyl group, sulfonic acid group, and phosphoric acid group in the monomer (e), monomer (f), monomer (g) and monomer (h) are a part of them. May react during polymerization and be used for intraparticle cross-linking. When the monomer (e), the monomer (f), the monomer (g) and the monomer (h) are less than 0.1% by weight, the stability of the emulsion is deteriorated. On the other hand, when it exceeds 10% by weight, the hydrophilicity of the binder composition becomes too strong and the resistance to electrolytic solution is deteriorated. Further, these functional groups may react with each other during drying to be used for crosslinking within or between particles.

例えば、エポキシ基含有エチレン性不飽和単量体(a)中のエポキシ基は、重合中及び乾燥時にカルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体(e)中のカルボキシル基と反応してエマルジョンに架橋構造を導入できる。同様に、ターシャリーブチル基含有エチレン性不飽和単量体(f)中のターシャリーブチル基も一定温度以上の熱が加わるとターシャリーブチルアルコールが生成するとともにカルボキシル基が形成されるため、前記同様エポキシ基と反応することができる。   For example, the epoxy group in the epoxy group-containing ethylenically unsaturated monomer (a) reacts with the carboxyl group in the carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (e) during polymerization and drying to crosslink into the emulsion. Structure can be introduced. Similarly, the tertiary butyl group in the tertiary butyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (f) also generates tertiary butyl alcohol and a carboxyl group when heat of a certain temperature or more is applied. It can react with epoxy groups as well.

架橋構造の形成は、バインダー組成物を構成する架橋型エマルジョンと架橋剤との反応によっても形成させることができる。即ち、本発明のバインダー組成物は、エポキシ基、アミド基、カルボキシル基、スルホン酸基、及びリン酸基から選ばれる少なくとも1つの官能基と反応しうる官能基を2個以上有する化合物(j)を架橋剤として含むことが好ましい。   The crosslinked structure can also be formed by a reaction between the crosslinked emulsion constituting the binder composition and the crosslinking agent. That is, the binder composition of the present invention is a compound (j) having two or more functional groups capable of reacting with at least one functional group selected from an epoxy group, an amide group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group. Is preferably included as a crosslinking agent.

エポキシ基と反応しうる官能基としては、カルボキシル基、酸無水物基、ビニルエーテル基、アミノ基などが挙げられる。又、アミド基と反応しうる官能基としては、カルボニル基などが挙げられる。又、カルボキシル基と反応しうる官能基としては、エポキシ基、アジリジニル基、カルボジイミド基、オキサゾリン基などが挙げられる。又、スルホン酸基と反応しうる官能基としては、水酸基、エポキシ基、アミノ基などが挙げられる。又、リン酸基と反応しうる官能基としては、水酸基、エポキシ基、アミノ基などが挙げられる。   Examples of the functional group that can react with the epoxy group include a carboxyl group, an acid anhydride group, a vinyl ether group, and an amino group. Examples of the functional group capable of reacting with an amide group include a carbonyl group. Examples of the functional group capable of reacting with a carboxyl group include an epoxy group, an aziridinyl group, a carbodiimide group, and an oxazoline group. Examples of the functional group capable of reacting with the sulfonic acid group include a hydroxyl group, an epoxy group, and an amino group. Examples of the functional group capable of reacting with a phosphate group include a hydroxyl group, an epoxy group, and an amino group.

本発明において使用することができる化合物(j)を以下に例示する。カルボキシル基を2個以上有する化合物としては、例えば、o−フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、1,4−ジメチルテレフタル酸、1,3−ジメチルイソフタル酸、5−スルホ−1,3−ジメチルイソフタル酸、4,4−ビフェニルジカルボン酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、ノルボルネンジカルボン酸、ジフェニルメタン−4,4’−ジカルボン酸、フェニルインダンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸類;
無水フタル酸、1,8−ナフタレンジカルボン酸無水物、2,3−ナフタレンジカルボン酸無水物等の芳香族ジカルボン酸無水物類;
ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸等の脂環族ジカルボン酸類;
ヘキサヒドロ無水フタル酸、3−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸、4−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水物等の脂環族ジカルボン酸無水物類;
シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、スベリン酸、マレイン酸、クロロマレイン酸、フマル酸、ドデカン二酸、ピメリン酸、シトラコン酸、グルタル酸、イタコン酸等の脂肪族ジカルボン酸類等が挙げられる。
The compound (j) that can be used in the present invention is exemplified below. Examples of the compound having two or more carboxyl groups include o-phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, 1,4-dimethylterephthalic acid, 1,3-dimethylisophthalic acid, 5-sulfo-1,3-dimethylisophthalate. Aromatic dicarboxylic acids such as acid, 4,4-biphenyldicarboxylic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, norbornene dicarboxylic acid, diphenylmethane-4,4′-dicarboxylic acid, and phenylindanedicarboxylic acid ;
Aromatic dicarboxylic anhydrides such as phthalic anhydride, 1,8-naphthalenedicarboxylic anhydride, 2,3-naphthalenedicarboxylic anhydride;
Alicyclic dicarboxylic acids such as hexahydroterephthalic acid, hexahydroisophthalic acid, hexahydrophthalic acid, tetrahydrophthalic acid;
Alicyclic dicarboxylic anhydrides such as hexahydrophthalic anhydride, 3-methyl-hexahydrophthalic anhydride, 4-methyl-hexahydrophthalic anhydride, 1,2-cyclohexanedicarboxylic anhydride;
Aliphatic acids such as oxalic acid, malonic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, suberic acid, maleic acid, chloromaleic acid, fumaric acid, dodecanedioic acid, pimelic acid, citraconic acid, glutaric acid, itaconic acid And dicarboxylic acids.

酸無水物基を2個以上有する化合物としては、例えば、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、オキシジフタル酸二無水物、ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、ジフェニルスルフィドテトラカルボン酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、ペリレンテトラカルボン酸二無水物、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、新日本理化株式会社製「リカシッドTMTA−C」、「リカシッドMTA−10」、「リカシッドMTA−15」、「リカシッドTMEGシリーズ」、「リカシッドTDA」などが挙げられる。   Examples of the compound having two or more acid anhydride groups include pyromellitic anhydride, benzophenonetetracarboxylic dianhydride, biphenyltetracarboxylic dianhydride, oxydiphthalic dianhydride, and diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride. , Diphenyl sulfide tetracarboxylic dianhydride, butane tetracarboxylic dianhydride, perylene tetracarboxylic dianhydride, naphthalene tetracarboxylic dianhydride, "Ricacid TMTA-C", "Ricacid MTA" manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd. -10 "," Licacid MTA-15 "," Licacid TMEG series "," Licacid TDA "and the like.

ビニルエーテル基を2個以上有する化合物としては、例えば、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、テトラエチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ジプロピレングリコールジビニルエーテル、トリプロピレングリコールジビニルエーテル、ネオペンチルグリコールジビニルエーテル、1,4−ブタンジオールジビニルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジビニルエーテル、グリセリンジビニルエーテル、トリメチロールプロパンジビニルエーテル、1,4−ジヒドロキシルシクロヘキサンジビニルエーテル、1,4−ジヒドロキシメチルシクロヘキサンジビニルエーテル、ハイドロキノンジビニルエーテル、エチレンオキサイド変性ハイドロキノンジビニルエーテル、エチレンオキサイド変性レゾルシンジビニルエーテル、エチレンオキサイド変性ビスフェノールAジビニルエーテル、エチレンオキサイド変性ビスフェノールSジビニルエーテル、グリセリントリビニルエーテル、ソルビトールテトラビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル、ジペンタエリスリトールポリビニルエーテル、ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、ジトリメチロールプロパンポリビニルエーテルなどが挙げられる。   Examples of the compound having two or more vinyl ether groups include ethylene glycol divinyl ether, diethylene glycol divinyl ether, triethylene glycol divinyl ether, tetraethylene glycol divinyl ether, pentaerythritol divinyl ether, propylene glycol divinyl ether, dipropylene glycol divinyl ether, Tripropylene glycol divinyl ether, neopentyl glycol divinyl ether, 1,4-butanediol divinyl ether, 1,6-hexanediol divinyl ether, glycerin divinyl ether, trimethylolpropane divinyl ether, 1,4-dihydroxylcyclohexane divinyl ether, 1,4-dihydroxymethylcyclohexanedivinyl a , Hydroquinone divinyl ether, ethylene oxide modified hydroquinone divinyl ether, ethylene oxide modified resorcin divinyl ether, ethylene oxide modified bisphenol A divinyl ether, ethylene oxide modified bisphenol S divinyl ether, glycerin trivinyl ether, sorbitol tetravinyl ether, trimethylolpropane trivinyl ether, Examples include pentaerythritol trivinyl ether, pentaerythritol tetravinyl ether, dipentaerythritol hexavinyl ether, dipentaerythritol polyvinyl ether, ditrimethylolpropane tetravinyl ether, and ditrimethylolpropane polyvinyl ether.

アミノ基を2個以上有する化合物としては、例えば、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどの脂肪族ジアミン類;
4,4’−ジアミノ‐3,3’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、4,4’−ジアミノ‐3,3’−ジメチルジシクロヘキシル、ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミンなどの脂環族ジアミン類;
キシリレンジアミン、α,α,α’,α’,‐テトラメチルキシリレンジアミンなどの芳香脂肪族ジアミン類;
などが挙げられる。
Examples of the compound having two or more amino groups include aliphatic diamines such as ethylenediamine and hexamethylenediamine;
Alicyclic diamines such as 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldicyclohexylmethane, 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldicyclohexyl, diaminocyclohexane, isophoronediamine;
Araliphatic diamines such as xylylenediamine, α, α, α ′, α ′,-tetramethylxylylenediamine;
Etc.

エポキシ基を2個以上有する化合物としては、例えば、ビスフェノールA−エピクロロヒドリン型のエポキシ系樹脂、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、グリセリントリ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、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ジグリシジルアニリン、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシリレンジアミン、1,3−ビス(N,N’−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサンなどが挙げられる。   Examples of the compound having two or more epoxy groups include bisphenol A-epichlorohydrin type epoxy resin, ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, glycerin diglycidyl ether, glycerin triglycidyl ether, 1, 6-hexanediol diglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, diglycidylaniline, N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-m-xylylenediamine, 1,3-bis (N, N′-di) Glycidylaminomethyl) cyclohexane and the like.

アジリジニル基を2個以上有する化合物としては、例えば、N,N’−ジフェニルメタン−4,4’−ビス(1−アジリジンカルボキサイト)、N,N’−トルエン−2,4−ビス(1−アジリジンカルボキサイト)、ビスイソフタロイル−1−(2−メチルアジリジン)、トリ−1−アジリジニルホスフィンオキサイド、N,N’−ヘキサメチレン−1,6−ビス(1−アジリジンカルボキサイト)、トリメチロールプロパン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、テトラメチロールメタン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、トリス−2,4,6−(1−アジリジニル)−1、3、5−トリアジン、トリメチロールプロパントリス[3−(1−アジリジニル)プロピオネート]、トリメチロールプロパントリス[3−(1−アジリジニル)ブチレート]、トリメチロールプロパントリス[3−(1−(2−メチル)アジリジニル)プロピオネート]、トリメチロールプロパントリス[3−(1−アジリジニル)−2−メチルプロピオネート]、2,2’−ビスヒドロキシメチルブタノールトリス[3−(1−アジリジニル)プロピオネート]、ペンタエリスリトールテトラ[3−(1−アジリジニル)プロピオネート]、ジフェニルメタン−4,4−ビス−N,N’−エチレンウレア、1,6−ヘキサメチレンビス−N,N’−エチレンウレア、2,4,6−(トリエチレンイミノ)−Syn−トリアジン、ビス[1−(2−エチル)アジリジニル]ベンゼン−1,3−カルボン酸アミド等が挙げられる。   Examples of the compound having two or more aziridinyl groups include N, N′-diphenylmethane-4,4′-bis (1-aziridinecarboxite), N, N′-toluene-2,4-bis (1-aziridine). Carboxite), bisisophthaloyl-1- (2-methylaziridine), tri-1-aziridinylphosphine oxide, N, N′-hexamethylene-1,6-bis (1-aziridinecarboxite), tri Methylolpropane-tri-β-aziridinylpropionate, tetramethylolmethane-tri-β-aziridinylpropionate, tris-2,4,6- (1-aziridinyl) -1,3,5-triazine , Trimethylolpropane tris [3- (1-aziridinyl) propionate], trimethylolpropane tris [3- (1-azi Lysinyl) butyrate], trimethylolpropane tris [3- (1- (2-methyl) aziridinyl) propionate], trimethylolpropane tris [3- (1-aziridinyl) -2-methylpropionate], 2,2 ′ -Bishydroxymethylbutanol tris [3- (1-aziridinyl) propionate], pentaerythritol tetra [3- (1-aziridinyl) propionate], diphenylmethane-4,4-bis-N, N′-ethyleneurea, 1,6 -Hexamethylenebis-N, N'-ethyleneurea, 2,4,6- (triethyleneimino) -Syn-triazine, bis [1- (2-ethyl) aziridinyl] benzene-1,3-carboxylic acid amide, etc. Is mentioned.

カルボジイミド基を2個以上有する化合物としては、日清紡績株式会社のカルボジライトシリーズが挙げられる。その中でもカルボジライトV−02、04、06、E−01、02、03Aは水性タイプもしくは水性エマルションタイプであるため、本発明の架橋型エマルジョンとの相溶性が良く、好ましい。又、カルボジライトV−05のような油性タイプであっても、例えば界面活性剤を使用して水系分散体にすることで、本発明のバインダー組成物に使用することができる。   Examples of the compound having two or more carbodiimide groups include Nisshinbo Co., Ltd. Carbodilite series. Among them, Carbodilite V-02, 04, 06, E-01, 02, 03A is preferably an aqueous type or an aqueous emulsion type, and therefore has good compatibility with the crosslinked emulsion of the present invention. Moreover, even if it is an oily type like Carbodilite V-05, it can be used for the binder composition of this invention, for example by using surfactant and making it an aqueous dispersion.

オキサゾリン基を2個以上有する化合物としては、例えば、2’−メチレンビス(2−オキサゾリン)、2,2’−エチレンビス(2−オキサゾリン)、2,2’−エチレンビス(4−メチル−2−オキサゾリン)、2,2’−プロピレンビス(2−オキサゾリン)、2,2’−テトラメチレンビス(2−オキサゾリン)、2,2’−ヘキサメチレンビス(2−オキサゾリン)、2,2’−オクタメチレンビス(2−オキサゾリン)、2,2’−p−フェニレンビス(2−オキサゾリン)、2,2’−p−フェニレンビス(4,4’−ジメチル−2−オキサゾリン)、2,2’−p−フェニレンビス(4−メチル−2−オキサゾリン)、2,2’−p−フェニレンビス(4−フェニル−2−オキサゾリン)、2,2’−m−フェニレンビス(2−オキサゾリン)、2,2’−m−フェニレンビス(4−メチル−2−オキサゾリン)、2,2’−m−フェニレンビス(4,4’−ジメチル−2−オキサゾリン)、2,2’−m−フェニレンビス(4−フェニレンビス−2−オキサゾリン)、2,2’−o−フェニレンビス(2−オキサゾリン)、2,2’−o−フェニレンビス(4−メチル−2−オキサゾリン)、2,2’−ビス(2−オキサゾリン)、2,2’−ビス(4−メチル−2−オキサゾリン)、2,2’−ビス(4−エチル−2−オキサゾリン)、2,2’−ビス(4−フェニル−2−オキサゾリン)等を挙げることができる。   Examples of the compound having two or more oxazoline groups include 2'-methylenebis (2-oxazoline), 2,2'-ethylenebis (2-oxazoline), 2,2'-ethylenebis (4-methyl-2- Oxazoline), 2,2'-propylenebis (2-oxazoline), 2,2'-tetramethylenebis (2-oxazoline), 2,2'-hexamethylenebis (2-oxazoline), 2,2'-octa Methylenebis (2-oxazoline), 2,2′-p-phenylenebis (2-oxazoline), 2,2′-p-phenylenebis (4,4′-dimethyl-2-oxazoline), 2,2′- p-phenylenebis (4-methyl-2-oxazoline), 2,2′-p-phenylenebis (4-phenyl-2-oxazoline), 2,2′-m-phenylenebis ( -Oxazoline), 2,2'-m-phenylenebis (4-methyl-2-oxazoline), 2,2'-m-phenylenebis (4,4'-dimethyl-2-oxazoline), 2,2'- m-phenylenebis (4-phenylenebis-2-oxazoline), 2,2′-o-phenylenebis (2-oxazoline), 2,2′-o-phenylenebis (4-methyl-2-oxazoline), 2 , 2′-bis (2-oxazoline), 2,2′-bis (4-methyl-2-oxazoline), 2,2′-bis (4-ethyl-2-oxazoline), 2,2′-bis ( 4-phenyl-2-oxazoline) and the like.

水酸基を2個以上有する化合物としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、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−ヘキサンジオールなどの直鎖脂肪族ジオール類;
プロピレングリコール、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、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオールなどの分岐鎖脂肪族ジオール類;
1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサンなどの環状ジオール類;
などが挙げられる。
Examples of the compound having two or more hydroxyl groups include linear aliphatics such as ethylene glycol, diethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, and 1,6-hexanediol. Diols;
Branched chain aliphatic diols such as propylene glycol, neopentyl glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2,2-diethyl-1,3-propanediol;
Cyclic diols such as 1,4-bis (hydroxymethyl) cyclohexane;
Etc.

カルボニル基を有する化合物としては、例えば、ホルマリンやパラホルムアルデヒドといったアルデヒド化合物が挙げられる。架橋型エマルジョンに含まれるアミド基はホルマリンを添加すると、反応してメチロール基を生成する。得られたメチロール基を架橋構造の形成に利用する。   Examples of the compound having a carbonyl group include aldehyde compounds such as formalin and paraformaldehyde. The amide group contained in the crosslinked emulsion reacts to form a methylol group when formalin is added. The obtained methylol group is used for forming a crosslinked structure.

これらの架橋剤として使用する化合物(j)は、架橋型エマルジョンの固形分100重量部に対して0.1〜50重量部添加するのが好ましく、5〜40重量部添加するのが更に好ましい。   The compound (j) used as the crosslinking agent is preferably added in an amount of 0.1 to 50 parts by weight, more preferably 5 to 40 parts by weight, based on 100 parts by weight of the solid content of the crosslinked emulsion.

更に、バインダー組成物中の化合物(j)は2種類以上併用することも可能である。例えば、単量体(a)由来のエポキシ基はカルボキシル基と反応することによって、水酸基を生成する。この水酸基をさらにイソシアネート基を2個以上有する化合物と反応させることでより強固な架橋構造を形成させることも可能である。   Furthermore, two or more kinds of compounds (j) in the binder composition can be used in combination. For example, an epoxy group derived from the monomer (a) reacts with a carboxyl group to generate a hydroxyl group. It is also possible to form a stronger crosslinked structure by reacting this hydroxyl group with a compound having two or more isocyanate groups.

イソシアネート基を2個以上有する化合物としては、例えば、芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート等が挙げられる。   Examples of the compound having two or more isocyanate groups include aromatic polyisocyanate, aliphatic polyisocyanate, araliphatic polyisocyanate, and alicyclic polyisocyanate.

芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、1,3−フェニレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルジイソシアネート、1,4−フェニ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、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4’−トルイジンジイソシアネート、2,4,6−トリイソシアネートトルエン、1,3,5−トリイソシアネートベンゼン、ジアニシジンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルエーテルジイソシアネート、4,4’,4”−トリフェニルメタントリイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等を挙げることができる。   Examples of the aromatic polyisocyanate include 1,3-phenylene diisocyanate, 4,4′-diphenyl diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6 -Tolylene diisocyanate, 4,4'-toluidine diisocyanate, 2,4,6-triisocyanate toluene, 1,3,5-triisocyanate benzene, dianisidine diisocyanate, 4,4'-diphenyl ether diisocyanate, 4,4 ', 4 "-triphenylmethane triisocyanate, xylylene diisocyanate and the like can be mentioned.

脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(別名:HMDI)、ペンタメチレンジイソシアネート、1,2−プロピレンジイソシアネート、2,3−ブチレンジイソシアネート、1,3−ブチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等を挙げることができる。   Examples of the aliphatic polyisocyanate include trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (also known as HMDI), pentamethylene diisocyanate, 1,2-propylene diisocyanate, 2,3-butylene diisocyanate, and 1,3-butylene diisocyanate. , Dodecamethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate and the like.

芳香脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、ω,ω’−ジイソシアネート−1,3−ジメチルベンゼン、ω,ω’−ジイソシアネート−1,4−ジメチルベンゼン、ω,ω’−ジイソシアネート−1,4−ジエチルベンゼン、1,4−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、1,3−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等を挙げることができる。   Examples of the araliphatic polyisocyanate include ω, ω′-diisocyanate-1,3-dimethylbenzene, ω, ω′-diisocyanate-1,4-dimethylbenzene, ω, ω′-diisocyanate-1,4-diethylbenzene. 1,4-tetramethylxylylene diisocyanate, 1,3-tetramethylxylylene diisocyanate, and the like.

脂環族ポリイソシアネートとしては、例えば、3−イソシアネートメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート(別名:IPDI、イソホロンジイソシアネート)、1,3−シクロペンタンジイソシアネート、1,3−シクロヘキサンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、メチル−2,4−シクロヘキサンジイソシアネート、メチル−2,6−シクロヘキサンジイソシアネート、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、1,4−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン等を挙げることができる。   Examples of the alicyclic polyisocyanate include 3-isocyanate methyl-3,5,5-trimethylcyclohexyl isocyanate (also known as IPDI, isophorone diisocyanate), 1,3-cyclopentane diisocyanate, 1,3-cyclohexane diisocyanate, 1, Examples include 4-cyclohexane diisocyanate, methyl-2,4-cyclohexane diisocyanate, methyl-2,6-cyclohexane diisocyanate, 4,4′-methylenebis (cyclohexyl isocyanate), 1,4-bis (isocyanate methyl) cyclohexane, and the like. .

又、上記ポリイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体や、イソシアヌレート環を有する3量体等も使用することができる。更には、ポリフェニルメタンポリイソシアネート(別名:PAPI)、ナフチレンジイソシアネート、及びこれらのポリイソシアネート変性物等を使用し得る。尚、ポリイソシアネート変性物としては、カルボジイミド基、ウレトジオン基、ウレトイミン基、水と反応したビュレット基、イソシアヌレート基のうちのいずれかの基、又はこれらの基の2種以上を有する変性物を使用できる。又、ポリオールとジイソシアネートとの反応物も多官能イソシアネート化合物として使用することができる。   Moreover, the trimethylol propane adduct body of the said polyisocyanate, the trimer which has an isocyanurate ring, etc. can be used. Furthermore, polyphenylmethane polyisocyanate (also known as PAPI), naphthylene diisocyanate, and polyisocyanate-modified products thereof can be used. As the polyisocyanate-modified product, a carbodiimide group, a uretdione group, a uretoimine group, a burette group reacted with water, a group of isocyanurate groups, or a modified product having two or more of these groups is used. it can. A reaction product of polyol and diisocyanate can also be used as the polyfunctional isocyanate compound.

これら架橋型エマルジョン中のエポキシ基、アミド基、カルボキシル基、スルホン酸基、及びリン酸基から選ばれる少なくとも1つの官能基と、化合物(j)中の官能基との架橋反応は、架橋を強固にする目的で、電極作製時に必要に応じて加熱処理を行ってもよい。例えば、架橋型エマルジョン中のカルボキシル基と、エポキシ基を2個以上有する化合物中のエポキシ基との反応は160℃〜250℃で加熱処理をするのが好ましい。   The crosslinking reaction between at least one functional group selected from the epoxy group, amide group, carboxyl group, sulfonic acid group, and phosphoric acid group in these cross-linked emulsions and the functional group in compound (j) strengthens the cross-linking. For this purpose, heat treatment may be performed as necessary during electrode production. For example, the reaction between the carboxyl group in the crosslinked emulsion and the epoxy group in the compound having two or more epoxy groups is preferably heat-treated at 160 ° C to 250 ° C.

更には、これら化合物(j)以外に、バインダー組成物の架橋構造をより強固にする目的、又は集電体との密着性を向上させる目的、さらにはバインダーの機械強度調整の目的で、バインダー組成物に第3成分を添加することができる。集電体との密着性を向上させるための添加剤としては、集電体が主に金属化合物であることから、一般的に金属密着性を向上させる成分、例えばリン酸、イミダゾールシラン系化合物などを添加することができる。又、バインダーの機械強度を調整するための添加剤として、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂といった樹脂をブレンドすることも可能である。これら第3成分は、上記目的を満たすものであれば、これに限らない。   Furthermore, in addition to these compounds (j), the binder composition is used for the purpose of further strengthening the crosslinked structure of the binder composition, the purpose of improving the adhesion with the current collector, and the purpose of adjusting the mechanical strength of the binder. A third component can be added to the product. As an additive for improving the adhesion with the current collector, since the current collector is mainly a metal compound, components that generally improve the metal adhesion, such as phosphoric acid, imidazole silane compounds, etc. Can be added. Further, as an additive for adjusting the mechanical strength of the binder, it is possible to blend a resin such as a polyamide resin, a polyester resin, or a polyurethane resin. These 3rd components will not be restricted to this as long as the said objective is satisfy | filled.

本発明の電気二重層キャパシタ電極用バインダーに用いる架橋型エマルジョンは、上述したエチレン性不飽和単量体(a)〜(h)の組成に加えて、単量体(a)〜(h)以外のエチレン性不飽和単量体(i)を乳化重合することで得ることができるが、エチレン性不飽和単量体100重量%中に、前記単量体(i)としてカルボニル基含有エチレン性不飽和単量体を0.5〜10重量%含む単量体を乳化重合することが好ましい。この場合、得られたエマルジョンにカルボニル基と反応しうる官能基を有する化合物を架橋剤として添加し、バインダー組成物として使用して乾燥する際に架橋構造を導入することで耐電解液性を向上させることができる。   In addition to the composition of the ethylenically unsaturated monomers (a) to (h) described above, the crosslinked emulsion used for the binder for the electric double layer capacitor electrode of the present invention is other than the monomers (a) to (h). The ethylenically unsaturated monomer (i) can be obtained by emulsion polymerization, but the carbonyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (i) can be used as the monomer (i) in 100% by weight of the ethylenically unsaturated monomer. It is preferable to carry out emulsion polymerization of a monomer containing 0.5 to 10% by weight of a saturated monomer. In this case, a compound having a functional group capable of reacting with a carbonyl group is added to the obtained emulsion as a crosslinking agent, and the electrolytic solution resistance is improved by introducing a crosslinked structure when used as a binder composition and drying. Can be made.

カルボニル基含有エチレン性不飽和単量体が0.5重量%未満であると、エマルジョンの架橋が十分でなくなり、耐電解液性が悪くなる場合がある。又、10重量%を超えると、架橋剤を添加した後の安定性が悪くなる場合がある。   If the carbonyl group-containing ethylenically unsaturated monomer is less than 0.5% by weight, the emulsion may not be sufficiently crosslinked and the electrolytic solution resistance may deteriorate. On the other hand, if it exceeds 10% by weight, the stability after adding the cross-linking agent may deteriorate.

カルボニル基含有エチレン性不飽和単量体としては、例えば、ダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタクリルアミド、アクロレイン、N−ビニルホルムアミド、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、アセトアセトキシエチルアクリレート、アセトアセトキシプロピルアクリレート、アセトアセトキシブチルアクリレート、アセトアセトキシエチルメタクリレート、アセトアセトキシプロピルメタクリレート、アセトアセトキシブチルメタクリレートなどが挙げられる。   Examples of the carbonyl group-containing ethylenically unsaturated monomer include diacetone acrylamide, diacetone methacrylamide, acrolein, N-vinylformamide, vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone, acetoacetoxyethyl acrylate, acetoacetoxypropyl acrylate, and acetoacetate. Examples include acetoxybutyl acrylate, acetoacetoxyethyl methacrylate, acetoacetoxypropyl methacrylate, and acetoacetoxybutyl methacrylate.

架橋剤として使用するカルボニル基と反応しうる官能基を有する化合物としては、1分子中に少なくとも2つのヒドラジド基を有するヒドラジン誘導体が挙げられ、例えば、シュウ酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジドなどの脂肪族ジヒドラジドの他、炭酸ポリヒドラジド、脂肪族、脂環族、芳香族ビスセミカルバジド、芳香族ジカルボン酸ジヒドラジド、ポリアクリル酸のポリヒドラジド、芳香族炭化水素のジヒドラジド、ヒドラジン−ピリジン誘導体及びマレイン酸ジヒドラジドなどの不飽和ジカルボン酸のジヒドラジドなどが挙げられる。これらの化合物は、架橋型エマルジョンの固形分100重量部に対して0.1〜10重量部添加するのが好ましく、1〜5重量部添加するのが更に好ましい。   Examples of the compound having a functional group capable of reacting with a carbonyl group used as a crosslinking agent include hydrazine derivatives having at least two hydrazide groups in one molecule. For example, oxalic acid dihydrazide, malonic acid dihydrazide, succinic acid dihydrazide, In addition to aliphatic dihydrazides such as glutaric dihydrazide, adipic dihydrazide and sebacic acid dihydrazide, carbonic polyhydrazide, aliphatic, alicyclic, aromatic bissemicarbazide, aromatic dicarboxylic dihydrazide, polyhydrazide of polyacrylic acid, aromatic Examples include hydrocarbon dihydrazides, hydrazine-pyridine derivatives, and dihydrazides of unsaturated dicarboxylic acids such as maleic acid dihydrazide. These compounds are preferably added in an amount of 0.1 to 10 parts by weight, more preferably 1 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the solid content of the crosslinked emulsion.

架橋型エマルジョンを構成する単量体(i)は、単量体(a)〜(h)以外のエチレン性不飽和単量体から選ばれ、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、ノナデシル(メタ)アクリレート、イコシル(メタ)アクリレート、ヘンイコシル(メタ)アクリレート、ドコシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボニル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロニトリル等の(メタ)アクリレート;
2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシビニルベンゼン、1−エチニル−1−シクロヘキサノール、アリルアルコールなどの水酸基含有エチレン性不飽和化合物;
ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレートメチルエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノスチレン、ジエチルアミノスチレン等のジアルキルアミノ基含有エチレン性不飽和化合物;
パーフルオロメチルメチル(メタ)アクリレート、パーフルオロエチルメチル(メタ)アクリレート、2−パーフルオロブチルエチル(メタ)アクリレート、2−パーフルオロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、2−パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート、2−パーフルオロイソノニルエチル(メタ)アクリレート、2−パーフルオロノニルエチル(メタ)アクリレート、2−パーフルオロデシルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロプロピルプロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルプロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルアミル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルウンデシル(メタ)アクリレート等の炭素数1〜20のパーフルオロアルキル基を有するパーフルオロアルキル(メタ)アクリレート;
パーフルオロブチルエチレン、パーフルオロヘキシルエチレン、パーフルオロオクチルエチレン、パーフルオロデシルエチレン等のパーフルオロアルキル、アルキレン類等のパーフルオロアルキル基含有エチレン性不飽和化合物;
ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、プロポキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、n−ブトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、n−ペンタキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、プロポキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、n−ブトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、n−ペンタキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリテトラメチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、ヘキサエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシヘキサエチレングリコール(メタ)アクリレートなどのポリエーテル鎖を有するエチレン性不飽和化合物;
ラクトン変性(メタ)アクリレートなどのポリエステル鎖を有するエチレン性不飽和化合物;
(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチルメチルクロライド塩、トリメチル−3−(1−(メタ)アクリルアミド−1,1−ジメチルプロピル)アンモニウムクロライド、トリメチル−3−(1−(メタ)アクリルアミドプロピル)アンモニウムクロライド、及びトリメチル−3−(1−(メタ)アクリルアミド−1,1−ジメチルエチル)アンモニウムクロライド等の四級アンモニウム塩基含有エチレン性不飽和化合物;
酢酸ビニル、酪酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ヘキサン酸ビニル、カプリル酸ビニル、ラウリル酸ビニル、パルミチン酸ビニル、ステアリン酸ビニル等の脂肪酸ビニル系化合物;
ブチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル等のビニルエーテル系化合物;
1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン等のα−オレフィン系化合物;
酢酸アリル、アリルベンゼン、シアン化アリル等のアリル化合物;
シアン化ビニル、ビニルシクロヘキサン、ビニルメチルケトン、スチレン、α−メチルスチレン、2−メチルスチレン、クロロスチレンなどのビニル化合物;
アセチレン、エチニルベンゼン、エチニルトルエン等のエチニル化合物が挙げられる。
The monomer (i) constituting the cross-linked emulsion is selected from ethylenically unsaturated monomers other than the monomers (a) to (h), such as methyl (meth) acrylate and ethyl (meth) acrylate. , Propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, heptyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, nonyl (meth) ) Acrylate, decyl (meth) acrylate, undecyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, tetradecyl (meth) acrylate, pentadecyl (meth) acrylate, hexadecyl (meth) acrylate, heptadecyl (meth) acrylate Rate, octadecyl (meth) acrylate, nonadecyl (meth) acrylate, icosyl (meth) acrylate, heicosyl (meth) acrylate, docosyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, (meth) acrylonitrile, etc. (Meth) acrylate;
2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, glycerol mono (meth) acrylate, 4-hydroxyvinylbenzene, 1-ethynyl-1-cyclohexanol, allyl Hydroxyl-containing ethylenically unsaturated compounds such as alcohol;
Dialkylamino group-containing ethylenically unsaturated compounds such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate methylethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminostyrene, diethylaminostyrene;
Perfluoromethylmethyl (meth) acrylate, perfluoroethylmethyl (meth) acrylate, 2-perfluorobutylethyl (meth) acrylate, 2-perfluorohexylethyl (meth) acrylate, 2-perfluorooctylethyl (meth) acrylate , 2-perfluoroisononylethyl (meth) acrylate, 2-perfluorononylethyl (meth) acrylate, 2-perfluorodecylethyl (meth) acrylate, perfluoropropylpropyl (meth) acrylate, perfluorooctylpropyl (meta ) Perfluoroalkyl having a C 1-20 perfluoroalkyl group such as acrylate, perfluorooctyl amyl (meth) acrylate, perfluorooctyl undecyl (meth) acrylate, etc. (Meth) acrylate;
Perfluoroalkyl group-containing ethylenically unsaturated compounds such as perfluoroalkylethylene, perfluoroalkyl such as perfluorobutylethylene, perfluorohexylethylene, perfluorooctylethylene, and perfluorodecylethylene;
Polyethylene glycol (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, ethoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, propoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, n-butoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, n-pentoxypolyethylene glycol (meth) Acrylate, phenoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, polypropylene glycol (meth) acrylate, methoxypolypropylene glycol (meth) acrylate, ethoxypolypropylene glycol (meth) acrylate, propoxypolypropylene glycol (meth) acrylate, n-butoxypolypropylene glycol (meth) acrylate N-Pentoxypolypropylene Recall (meth) acrylate, phenoxypolypropylene glycol (meth) acrylate, polytetramethylene glycol (meth) acrylate, methoxypolytetramethylene glycol (meth) acrylate, phenoxytetraethylene glycol (meth) acrylate, hexaethylene glycol (meth) acrylate, Ethylenically unsaturated compounds having a polyether chain such as methoxyhexaethylene glycol (meth) acrylate;
Ethylenically unsaturated compounds having a polyester chain such as lactone-modified (meth) acrylate;
(Meth) acrylic acid dimethylaminoethyl methyl chloride salt, trimethyl-3- (1- (meth) acrylamide-1,1-dimethylpropyl) ammonium chloride, trimethyl-3- (1- (meth) acrylamidopropyl) ammonium chloride, And quaternary ammonium base-containing ethylenically unsaturated compounds such as trimethyl-3- (1- (meth) acrylamide-1,1-dimethylethyl) ammonium chloride;
Fatty acid vinyl compounds such as vinyl acetate, vinyl butyrate, vinyl propionate, vinyl hexanoate, vinyl caprylate, vinyl laurate, vinyl palmitate, vinyl stearate;
Vinyl ether compounds such as butyl vinyl ether and ethyl vinyl ether;
Α-olefin compounds such as 1-hexene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene;
Allyl compounds such as allyl acetate, allylbenzene, allyl cyanide;
Vinyl compounds such as vinyl cyanide, vinylcyclohexane, vinylmethylketone, styrene, α-methylstyrene, 2-methylstyrene, chlorostyrene;
Examples include ethynyl compounds such as acetylene, ethynylbenzene, and ethynyltoluene.

単量体(i)は、粒子の重合安定性やガラス転移温度、更には成膜性や塗膜物性を調整するために、上記に挙げたような単量体を2種以上併用して用いることができる。例えば、重合安定性を確保するために疎水性モノマーであるスチレン等を共重合するとよい。また、塗膜物性の調整には(メタ)アクリロニトリル等を併用するとゴム弾性が発現するため好ましい。   Monomer (i) is used in combination of two or more of the monomers listed above in order to adjust the polymerization stability and glass transition temperature of the particles, as well as film forming properties and coating film properties. be able to. For example, styrene, which is a hydrophobic monomer, may be copolymerized to ensure polymerization stability. In addition, it is preferable to use (meth) acrylonitrile or the like for adjusting the physical properties of the coating film because rubber elasticity is exhibited.

また、これらの単量体中でもスチレン、2−エチルヘキシルアクリレート、及びシクロヘキシルメタクリレートから選ばれる少なくとも1つの単量体を使用することが、耐電解液性、集電体との密着性及び可とう性に優れるため好ましい。スチレンを使用する場合、その使用量は、エチレン性不飽和単量体100重量%中、5〜65重量%であるのが好ましい。又、2−エチルヘキシルアクリレートを使用する場合、その使用量は、エチレン性不飽和単量体100重量%中、20〜75重量%であるのが好ましい。又、シクロヘキシルメタクリレートを使用する場合、その使用量は、エチレン性不飽和単量体100重量%中、5〜65重量%であるのが好ましい。   Further, among these monomers, it is possible to use at least one monomer selected from styrene, 2-ethylhexyl acrylate, and cyclohexyl methacrylate, in terms of resistance to electrolytic solution, adhesion to the current collector, and flexibility. It is preferable because it is excellent. When styrene is used, the amount used is preferably 5 to 65% by weight in 100% by weight of the ethylenically unsaturated monomer. Moreover, when using 2-ethylhexyl acrylate, it is preferable that the usage-amount is 20 to 75 weight% in 100 weight% of ethylenically unsaturated monomers. Moreover, when using cyclohexyl methacrylate, it is preferable that the usage-amount is 5-65 weight% in 100 weight% of ethylenically unsaturated monomers.

本発明の架橋型エマルジョンは、従来既知の乳化重合方法により合成される。   The crosslinked emulsion of the present invention is synthesized by a conventionally known emulsion polymerization method.

本発明において乳化重合の際に用いられる乳化剤としては、エチレン性不飽和基を有する反応性乳化剤やエチレン性不飽和基を有しない非反応性乳化剤など、従来公知のものを任意に使用することができる。   As the emulsifier used in the emulsion polymerization in the present invention, a conventionally known one such as a reactive emulsifier having an ethylenically unsaturated group or a non-reactive emulsifier having no ethylenically unsaturated group may be arbitrarily used. it can.

エチレン性不飽和基を有する反応性乳化剤はさらに大別して、アニオン系、非イオン系のノニオン系のものが例示できる。特にエチレン性不飽和基を有するアニオン系反応性乳化剤若しくはノニオン性反応性乳化剤を用いると、共重合体の分散粒子径が微細となるとともに粒度分布が狭くなるため、電気二重層キャパシタ電極用バインダーとして使用した際に耐電解液性を向上することができ好ましい。このエチレン性不飽和基を有するアニオン系反応性乳化剤若しくはノニオン性反応性乳化剤は、1種を単独で使用しても、複数種を混合して用いても良い。   Reactive emulsifiers having an ethylenically unsaturated group can be further roughly classified into anionic and nonionic nonionic ones. In particular, when an anionic reactive emulsifier or nonionic reactive emulsifier having an ethylenically unsaturated group is used, the dispersed particle size of the copolymer becomes fine and the particle size distribution becomes narrow. When used, the resistance to electrolytic solution can be improved, which is preferable. This anionic reactive emulsifier or nonionic reactive emulsifier having an ethylenically unsaturated group may be used singly or in combination.

エチレン性不飽和基を有するアニオン系反応性乳化剤の一例として、以下にその具体例を例示するが、本願発明において使用可能とする乳化剤は、以下に記載するもののみを限定するものではない。前記乳化剤としては、アルキルエーテル系(市販品としては、例えば、第一工業製薬株式会社製アクアロンKH−05、KH−10、KH−20、株式会社ADEKA製アデカリアソープSR−10N、SR−20N、花王株式会社製ラテムルPD−104等);
スルフォコハク酸エステル系(市販品としては、例えば、花王株式会社製ラテムルS−120、S−120A、S−180P、S−180A、三洋化成株式会社製エレミノールJS−2等);
アルキルフェニルエーテル系もしくはアルキルフェニルエステル系(市販品としては、例えば、第一工業製薬株式会社製アクアロンH−2855A、H−3855B、H−3855C、H−3856、HS−05、HS−10、HS−20、HS−30、株式会社ADEKA製アデカリアソープSDX−222、SDX−223、SDX−232、SDX−233、SDX−259、SE−10N、SE−20N、SE−等);
(メタ)アクリレート硫酸エステル系(市販品としては、例えば、日本乳化剤株式会社製アントックスMS−60、MS−2N、三洋化成工業株式会社製エレミノールRS−30等);
リン酸エステル系(市販品としては、例えば、第一工業製薬株式会社製H−3330PL、株式会社ADEKA製アデカリアソープPP−70等)が挙げられる。
Specific examples of the anionic reactive emulsifier having an ethylenically unsaturated group are illustrated below, but the emulsifiers that can be used in the present invention are not limited to those described below. Examples of the emulsifier include alkyl ethers (commercially available products include, for example, Aqualon KH-05, KH-10, KH-20, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Adeka Soap SR-10N, SR-20N manufactured by ADEKA Corporation. Latemuru PD-104 manufactured by Kao Corporation);
Sulfosuccinic acid ester-based (for example, Latmul S-120, S-120A, S-180P, S-180A, Sanyo Chemical Co., Ltd., Elemiol JS-2, etc., manufactured by Kao Corporation);
Alkyl phenyl ether type or alkyl phenyl ester type (commercially available products include, for example, Aqualon H-2855A, H-3855B, H-3855C, H-3856, HS-05, HS-10, HS, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. -20, HS-30, ADEKA Corporation ADEKA rear soap SDX-222, SDX-223, SDX-232, SDX-233, SDX-259, SE-10N, SE-20N, SE-, etc.);
(Meth) acrylate sulfate ester (commercially available products such as Antox MS-60, MS-2N, Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd. Elminol RS-30 manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.);
Examples of the phosphoric acid ester (commercially available products include H-3330PL manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Adeka Soap PP-70 manufactured by ADEKA Co., Ltd.), and the like.

本発明で用いることのできるノニオン系反応性乳化剤としては、例えばアルキルエーテル系(市販品としては、例えば、株式会社ADEKA製アデカリアソープER−10、ER−20、ER−30、ER−40、花王株式会社製ラテムルPD−420、PD−430、PD−450等);
アルキルフェニルエーテル系もしくはアルキルフェニルエステル系(市販品としては、例えば、第一工業製薬株式会社製アクアロンRN−10、RN−20、RN−30、RN−50、株式会社ADEKA製アデカリアソープNE−10、NE−20、NE−30、NE−40等);
(メタ)アクリレート硫酸エステル系(市販品としては、例えば、日本乳化剤株式会社製RMA−564、RMA−568、RMA−1114等)が挙げられる。
Nonionic reactive emulsifiers that can be used in the present invention include, for example, alkyl ether-based (commercially available products such as Adeka Soap ER-10, ER-20, ER-30, ER-40, manufactured by ADEKA Corporation, Latemu PD-420, PD-430, PD-450, etc. manufactured by Kao Corporation);
Alkyl phenyl ether type or alkyl phenyl ester type (commercially available products include, for example, Aqualon RN-10, RN-20, RN-30, RN-50, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., ADEKA rear soap NE- manufactured by ADEKA Co., Ltd. 10, NE-20, NE-30, NE-40, etc.);
(Meth) acrylate sulfate-based (as commercial products, for example, RMA-564, RMA-568, RMA-1114, etc. manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.) can be mentioned.

本発明の架橋型エマルジョンを乳化重合により得るに際しては、前記したエチレン性不飽和基を有する反応性乳化剤とともに、必要に応じエチレン性不飽和基を有しない非反応性乳化剤を併用することができる。非反応性乳化剤は、非反応性アニオン系乳化剤と非反応性ノニオン系乳化剤とに大別することができる。   In obtaining the cross-linked emulsion of the present invention by emulsion polymerization, a non-reactive emulsifier having no ethylenically unsaturated group can be used in combination with the above-described reactive emulsifier having an ethylenically unsaturated group, if necessary. Non-reactive emulsifiers can be broadly classified into non-reactive anionic emulsifiers and non-reactive nonionic emulsifiers.

非反応性ノニオン系乳化剤の例としては、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類;
ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類;
ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタントリオレエート等のソルビタン高級脂肪酸エステル類;
ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート等のポリオキシエチレンソルビタン高級脂肪酸エステル類;
ポリオキシエチレンモノラウレート、ポリオキシエチレンモノステアレート等のポリオキシエチレン高級脂肪酸エステル類;
オレイン酸モノグリセライド、ステアリン酸モノグリセライド等のグリセリン高級脂肪酸エステル類;
ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレン・ブロックコポリマー、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル等を例示することができる。
Examples of non-reactive nonionic emulsifiers include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether and polyoxyethylene stearyl ether;
Polyoxyethylene alkylphenyl ethers such as polyoxyethylene octylphenyl ether and polyoxyethylene nonylphenyl ether;
Sorbitan higher fatty acid esters such as sorbitan monolaurate, sorbitan monostearate, sorbitan trioleate;
Polyoxyethylene sorbitan higher fatty acid esters such as polyoxyethylene sorbitan monolaurate;
Polyoxyethylene higher fatty acid esters such as polyoxyethylene monolaurate and polyoxyethylene monostearate;
Glycerin higher fatty acid esters such as oleic acid monoglyceride and stearic acid monoglyceride;
Examples thereof include polyoxyethylene / polyoxypropylene / block copolymer and polyoxyethylene distyrenated phenyl ether.

又、非反応性アニオン系乳化剤の例としては、オレイン酸ナトリウム等の高級脂肪酸塩類;
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルアリールスルホン酸塩類;
ラウリル硫酸ナトリウム等のアルキル硫酸エステル塩類;
ポリエキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム等のポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩類;
ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫酸ナトリウム等のポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル硫酸エステル塩類;
モノオクチルスルホコハク酸ナトリウム、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリルスルホコハク酸ナトリウム等のアルキルスルホコハク酸エステル塩およびその誘導体類;
ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル硫酸エステル塩類等を例示することができる。
Examples of non-reactive anionic emulsifiers include higher fatty acid salts such as sodium oleate;
Alkylaryl sulfonates such as sodium dodecylbenzenesulfonate;
Alkyl sulfate salts such as sodium lauryl sulfate;
Polyoxyethylene alkyl ether sulfate ester salts such as sodium polyoxyethylene lauryl ether sulfate;
Polyoxyethylene alkylaryl ether sulfate salts such as sodium polyoxyethylene nonylphenyl ether sulfate;
Alkyl sulfosuccinic acid ester salts such as sodium monooctyl sulfosuccinate, sodium dioctyl sulfosuccinate, sodium polyoxyethylene lauryl sulfosuccinate and derivatives thereof;
Examples thereof include polyoxyethylene distyrenated phenyl ether sulfate salts.

本発明において用いられる乳化剤の使用量は、必ずしも限定されるものではなく、架橋型エマルジョンが最終的に電気二重層キャパシタ電極用バインダーとして使用される際に求められる物性に従って適宜選択できる。例えば、エチレン性不飽和単量体の合計100重量部に対して、乳化剤は通常0.1〜30重量部であることが好ましく、0.3〜20重量部であることがより好ましく、0.5〜10重量部の範囲内であることが更に好ましい。   The usage-amount of the emulsifier used in this invention is not necessarily limited, According to the physical property calculated | required when a crosslinked emulsion is finally used as a binder for electric double layer capacitor electrodes, it can select suitably. For example, the amount of the emulsifier is usually preferably 0.1 to 30 parts by weight, more preferably 0.3 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total of ethylenically unsaturated monomers. More preferably, it is in the range of 5 to 10 parts by weight.

本発明の架橋型エマルジョンの乳化重合に際しては、水溶性保護コロイドを併用することもできる。水溶性保護コロイドとしては、例えば、部分ケン化ポリビニルアルコール、完全ケン化ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール等のポリビニルアルコール類;
ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース塩等のセルロース誘導体;
グアガムなどの天然多糖類;などが挙げられ、これらは、単独でも複数種併用の態様でも利用できる。水溶性保護コロイドの使用量としては、エチレン性不飽和単量体の合計100重量部当り0.1〜5重量部であり、更に好ましくは0.5〜2重量部である。
In the emulsion polymerization of the crosslinked emulsion of the present invention, a water-soluble protective colloid can be used in combination. Examples of the water-soluble protective colloid include polyvinyl alcohols such as partially saponified polyvinyl alcohol, fully saponified polyvinyl alcohol, and modified polyvinyl alcohol;
Cellulose derivatives such as hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, carboxymethylcellulose salts;
Natural polysaccharides such as guar gum; and the like, and these can be used singly or in combination. The amount of the water-soluble protective colloid used is 0.1 to 5 parts by weight, more preferably 0.5 to 2 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of ethylenically unsaturated monomers.

本発明の架橋型エマルジョンの乳化重合に際して用いられる水性媒体としては、水が挙げられ、親水性の有機溶剤も本発明の目的を損なわない範囲で使用することができる。   Examples of the aqueous medium used in the emulsion polymerization of the cross-linked emulsion of the present invention include water, and a hydrophilic organic solvent can be used as long as the object of the present invention is not impaired.

本発明の架橋型エマルジョンを得るに際して用いられる重合開始剤としては、ラジカル重合を開始する能力を有するものであれば特に制限はなく、公知の油溶性重合開始剤や水溶性重合開始剤を使用することができる。油溶性重合開始剤としては特に限定されず、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、tert−ブチルパーオキシベンゾエート、tert−ブチルハイドロパーオキサイド、tert−ブチルパーオキシ(2−エチルヘキサノエート)、tert−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート、ジ−tert−ブチルパーオキサイド等の有機過酸化物、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、1,1’−アゾビス−シクロヘキサン−1−カルボニトリル等のアゾビス化合物等を挙げることができる。これらは1種類または2種類以上を混合して使用することができる。これら重合開始剤は、エチレン性不飽和単量体100重量部に対して、0.1〜10.0重量部の量を用いるのが好ましい。   The polymerization initiator used for obtaining the crosslinked emulsion of the present invention is not particularly limited as long as it has the ability to initiate radical polymerization, and a known oil-soluble polymerization initiator or water-soluble polymerization initiator is used. be able to. The oil-soluble polymerization initiator is not particularly limited, and examples thereof include benzoyl peroxide, tert-butyl peroxybenzoate, tert-butyl hydroperoxide, tert-butyl peroxy (2-ethylhexanoate), and tert-butyl peroxide. Organic peroxides such as oxy-3,5,5-trimethylhexanoate, di-tert-butyl peroxide, 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis-2,4- Examples thereof include azobis compounds such as dimethylvaleronitrile, 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 1,1′-azobiscyclohexane-1-carbonitrile and the like. These can be used alone or in combination of two or more. These polymerization initiators are preferably used in an amount of 0.1 to 10.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ethylenically unsaturated monomer.

本発明においては水溶性重合開始剤を使用することが好ましく、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過酸化水素、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)ジハイドロクロライドなど、従来既知のものを好適に使用することができる。又、乳化重合を行うに際して、所望により重合開始剤とともに還元剤を併用することができる。これにより、乳化重合速度を促進したり、低温において乳化重合を行ったりすることが容易になる。このような還元剤としては、例えば、アスコルビン酸、エルソルビン酸、酒石酸、クエン酸、ブドウ糖、ホルムアルデヒドスルホキシラートなどの金属塩等の還元性有機化合物、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム等の還元性無機化合物、塩化第一鉄、ロンガリット、二酸化チオ尿素などを例示できる。これら還元剤は、全エチレン性不飽和単量体100重量部に対して、0.05〜5.0重量部の量を用いるのが好ましい。なお前記した重合開始剤によらずとも、光化学反応や、放射線照射等によっても重合を行うことができる。重合温度は各重合開始剤の重合開始温度以上とする。例えば、過酸化物系重合開始剤では、通常70℃程度とすればよい。重合時間は特に制限されないが、通常2〜24時間である。   In the present invention, it is preferable to use a water-soluble polymerization initiator. For example, ammonium persulfate, potassium persulfate, hydrogen peroxide, 2,2′-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride and the like are conventionally known. A thing can be used conveniently. Moreover, when performing emulsion polymerization, a reducing agent can be used together with a polymerization initiator if desired. Thereby, it becomes easy to accelerate the emulsion polymerization rate or to perform the emulsion polymerization at a low temperature. Examples of such a reducing agent include reducing organic compounds such as metal salts such as ascorbic acid, ersorbic acid, tartaric acid, citric acid, glucose, formaldehyde sulfoxylate, sodium thiosulfate, sodium sulfite, sodium bisulfite, Examples include reducing inorganic compounds such as sodium bisulfite, ferrous chloride, Rongalite, thiourea dioxide, and the like. These reducing agents are preferably used in an amount of 0.05 to 5.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total ethylenically unsaturated monomer. In addition, it can superpose | polymerize by a photochemical reaction, radiation irradiation, etc. irrespective of an above described polymerization initiator. The polymerization temperature is not less than the polymerization start temperature of each polymerization initiator. For example, in the case of a peroxide-based polymerization initiator, it may be usually about 70 ° C. The polymerization time is not particularly limited, but is usually 2 to 24 hours.

更に必要に応じて、緩衝剤として、酢酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、重炭酸ナトリウムなどが、又、連鎖移動剤としてのオクチルメルカプタン、チオグリコール酸2−エチルヘキシル、チオグリコール酸オクチル、ステアリルメルカプタン、ラウリルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタンなどのメルカプタン類が適量使用できる。   Further, if necessary, sodium acetate, sodium citrate, sodium bicarbonate, etc. as a buffering agent, and octyl mercaptan, 2-ethylhexyl thioglycolate, octyl thioglycolate, stearyl mercaptan, lauryl mercaptan as chain transfer agents A suitable amount of mercaptans such as t-dodecyl mercaptan can be used.

架橋型エマルジョンの重合にカルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体等の酸性官能基を有する単量体を使用した場合、重合前や重合後に塩基性化合物で中和することができる。中和する際、アンモニアもしくはトリメチルアミン、トリエチルアミン、ブチルアミン等のアルキルアミン類;
2−ジメチルアミノエタノール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、アミノメチルプロパノール等のアルコールアミン類;
モルホリン等の塩基で中和することができる。ただ、乾燥性に効果が高いのは揮発性の高い塩基であり、好ましい塩基はアミノメチルプロパノール、アンモニアである。
When a monomer having an acidic functional group such as a carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer is used for the polymerization of the cross-linked emulsion, it can be neutralized with a basic compound before or after the polymerization. When neutralizing, ammonia or alkylamines such as trimethylamine, triethylamine, butylamine;
Alcohol amines such as 2-dimethylaminoethanol, diethanolamine, triethanolamine, aminomethylpropanol;
It can be neutralized with a base such as morpholine. However, it is a highly volatile base that has a high effect on drying properties, and preferred bases are aminomethylpropanol and ammonia.

又、架橋型エマルジョンのガラス転移温度(以下、Tgともいう)は、−30〜70℃が好ましく、−20〜30℃が更に好ましい。Tgが−30℃未満の場合、バインダーが過度に電極活物質を覆い、インピーダンスが高くなりやすい。又、Tg が70℃を超えると、バインダーの柔軟性、粘着性が乏しくなり、電極活物質の集電材への接着性、電極の成形性が劣る場合がある。なお、ガラス転移温度は、DSC(示差走査熱量計)を用いて求めた値である。   The glass transition temperature (hereinafter also referred to as Tg) of the cross-linked emulsion is preferably -30 to 70 ° C, more preferably -20 to 30 ° C. When Tg is less than −30 ° C., the binder excessively covers the electrode active material, and the impedance tends to increase. On the other hand, if Tg exceeds 70 ° C., the flexibility and tackiness of the binder become poor, and the adhesion of the electrode active material to the current collector and the moldability of the electrode may be inferior. The glass transition temperature is a value obtained using a DSC (differential scanning calorimeter).

DSC(示差走査熱量計)によるガラス転移温度の測定は以下のようにして行うことができる。架橋型エマルジョンを乾固した樹脂約2mgをアルミニウムパン上で秤量し、該試験容器をDSC測定ホルダーにセットし、10℃/分の昇温条件にて得られるチャートの吸熱ピークを読み取る。このときのピーク温度を本発明のガラス転移温度とする。   The measurement of the glass transition temperature by DSC (differential scanning calorimeter) can be performed as follows. About 2 mg of resin obtained by drying the cross-linked emulsion is weighed on an aluminum pan, the test container is set on a DSC measurement holder, and the endothermic peak of the chart obtained under a temperature rising condition of 10 ° C./min is read. The peak temperature at this time is defined as the glass transition temperature of the present invention.

又、本発明においては架橋型エマルジョンの粒子構造を多層構造、いわゆるコアシェル粒子にすることもできる。例えば、コア部又はシェル部に官能基を有する単量体を主に重合させた樹脂を局在化させたり、コアとシェルによってTgや組成に差を設けたりすることにより、硬化性、乾燥性、成膜性、バインダーの機械強度を向上させることができる。   In the present invention, the particle structure of the cross-linked emulsion may be a multilayer structure, so-called core-shell particles. For example, it is possible to localize a resin obtained by mainly polymerizing a monomer having a functional group in the core part or the shell part, or to provide a difference in Tg or composition between the core and the shell, thereby providing curability and drying properties. Further, the film forming property and the mechanical strength of the binder can be improved.

架橋型エマルジョンの平均粒子径は、電極活物質の結着性やエマルジョンの安定性の点から、10〜500nmであることが好ましく、30〜250nmであることがより好ましい。又、1μmを超えるような粗大粒子が多く含有されるようになるとエマルジョンの安定性が損なわれるので、1μmを超える粗大粒子は多くとも5重量%以下であることが好ましい。なお、本発明における平均粒子径とは、体積平均粒子径のことを表し、動的光散乱法により測定できる。   The average particle size of the cross-linked emulsion is preferably 10 to 500 nm, more preferably 30 to 250 nm, from the viewpoint of the binding property of the electrode active material and the stability of the emulsion. Further, when a large amount of coarse particles exceeding 1 μm are contained, the stability of the emulsion is impaired, so that the coarse particles exceeding 1 μm are preferably at most 5% by weight. In addition, the average particle diameter in the present invention represents a volume average particle diameter and can be measured by a dynamic light scattering method.

動的光散乱法による平均粒子径の測定は、以下のようにして行うことができる。架橋型エマルジョン分散液は固形分に応じて200〜1000倍に水希釈しておく。該希釈液約5mlを測定装置[(株)日機装製 マイクロトラック]のセルに注入し、サンプルに応じた溶剤(本発明では水)及び樹脂の屈折率条件を入力後、測定を行う。この時得られた体積粒子径分布データ(ヒストグラム)のピークを本発明の平均粒子径とする。   The average particle diameter can be measured by the dynamic light scattering method as follows. The cross-linked emulsion dispersion is diluted with water 200 to 1000 times depending on the solid content. About 5 ml of the diluted solution is injected into a cell of a measuring apparatus [Microtrack manufactured by Nikkiso Co., Ltd.], and the measurement is performed after inputting the solvent (water in the present invention) and the refractive index condition of the resin according to the sample. The peak of the volume particle size distribution data (histogram) obtained at this time is defined as the average particle size of the present invention.

更に架橋型エマルジョンを成膜して得られる塗膜の強度、及び伸び率は、樹脂の強靭性の点から、強度1.0〜7.0N/mm2、伸び率300〜2000%であることが好ましく、更には強度2.0〜5.5N/mm2、伸び率400〜1200%であることがより好ましい。強度が1.0N/mm2未満であると活物質の保持力や集電体への結着力が悪くなる場合があり、又、強度が7.0N/mm2を超えると塗膜が剛直になりすぎて結着力が悪くなる。伸び率が300%未満であると、塗膜がもろく、結着力が十分得られない場合がある。又、伸び率が2000%を超えると、活物質の保持力や集電体への結着力が悪くなる場合がある。なお、本発明における塗膜の強度、及び伸び率とは、テンシロンにより測定した破断強度、破断伸度のことである。 Furthermore, the strength and elongation rate of the coating film obtained by forming a film of the cross-linked emulsion are 1.0 to 7.0 N / mm 2 in strength and 300 to 2000% elongation from the viewpoint of the toughness of the resin. It is more preferable that the strength is 2.0 to 5.5 N / mm 2 and the elongation is 400 to 1200%. If the strength is less than 1.0 N / mm 2 , the holding force of the active material and the binding force to the current collector may be deteriorated, and if the strength exceeds 7.0 N / mm 2 , the coating film becomes rigid. It becomes too much and the binding power becomes worse. When the elongation is less than 300%, the coating film is fragile and sufficient binding strength may not be obtained. Moreover, when elongation rate exceeds 2000%, the retention strength of an active material and the binding force to a collector may worsen. In addition, the intensity | strength and elongation rate of the coating film in this invention are the breaking strength and breaking elongation measured with Tensilon.

テンシロンによる塗膜の強度、及び伸び率の測定は、以下の方法で行うことができる。架橋型エマルジョンを乾固して、約0.5mm厚のシートを作製しておく。測定試験片は5mm×60mmに切り抜き、膜厚を正確に測定しておく。測定は、温度23℃、湿度50%の恒温恒湿条件下にて、引張試験機[オリエンテック(株)製 テンシロン]により、チャック間20mm、引張速度50mm/分にて行う。測定により得られる破断強さ、破断伸びから膜厚を考慮して算出した破断強度、及び破断伸び率を本発明の強度、及び伸び率とする。   Measurement of the strength and elongation of the coating film with Tensilon can be performed by the following method. The cross-linked emulsion is dried to prepare a sheet having a thickness of about 0.5 mm. The measurement specimen is cut out to 5 mm × 60 mm, and the film thickness is measured accurately. The measurement is performed under a constant temperature and humidity condition of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% using a tensile tester [Tensilon manufactured by Orientec Co., Ltd.] with a chuck distance of 20 mm and a tensile speed of 50 mm / min. The breaking strength obtained by measurement, the breaking strength calculated from the breaking elongation in consideration of the film thickness, and the breaking elongation are defined as the strength and elongation of the present invention.

本発明の架橋型エマルジョンを含む電気二重層キャパシタ電極用バインダー組成物には、成膜助剤、消泡剤、レベリング剤、防腐剤、pH調整剤、粘性調整剤などを必要に応じて配合できる。   The binder composition for an electric double layer capacitor electrode containing the cross-linked emulsion of the present invention can contain a film forming aid, an antifoaming agent, a leveling agent, a preservative, a pH adjusting agent, a viscosity adjusting agent and the like as required. .

成膜助剤は、塗膜の形成を助け、塗膜が形成された後においては比較的速やかに蒸発揮散して塗膜の強度を向上させる一時的な可塑化機能を担うものであり、沸点が110〜200℃の溶媒が好適に用いられる。具体的には、プロピレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、カルビトール、ブチルカルビトール、ジブチルカルビトール、ベンジルアルコール等が挙げられる。中でも、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテルは少量で高い成膜助剤効果を有するため特に好ましい。これら成膜助剤は、バインダー組成物中に0.5〜15重量%含まれることが好ましい。   The film-forming aid is responsible for the temporary plasticization function that helps the formation of the coating film and evaporates relatively quickly after the coating film is formed, thereby improving the strength of the coating film. Is preferably a solvent having a temperature of 110 to 200 ° C. Specifically, propylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol diethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, carbitol, butyl carbitol, dibutyl carbitol, benzyl alcohol, etc. Is mentioned. Among these, ethylene glycol monobutyl ether and propylene glycol monobutyl ether are particularly preferable because they have a high film forming auxiliary effect in a small amount. These film forming aids are preferably contained in the binder composition in an amount of 0.5 to 15% by weight.

粘性調整剤は、架橋型エマルジョン100重量部に対して1〜100重量部用いてもよい。粘性調整剤としては、例えば、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、エチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸(及びその塩)、酸化スターチ、リン酸化スターチ、カゼインなどが挙げられる。   The viscosity modifier may be used in an amount of 1 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the crosslinked emulsion. Examples of the viscosity modifier include carboxymethylcellulose, methylcellulose, hydroxymethylcellulose, ethylcellulose, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid (and its salt), oxidized starch, phosphorylated starch, and casein.

本発明の電気二重層キャパシタ電極用バインダー組成物は、電気二重層キャパシタの正極、及び負極に使用することができる。その他、エネルギーデバイス、即ち、二次電池、太陽電池等にも使用することができる。   The binder composition for an electric double layer capacitor electrode of the present invention can be used for a positive electrode and a negative electrode of an electric double layer capacitor. In addition, it can also be used for energy devices, that is, secondary batteries, solar batteries, and the like.

本発明の電気二重層キャパシタ電極用バインダー組成物は、電極活物質と配合して電気二重層キャパシタ電極用分散体とし、この電気二重層キャパシタ電極用分散体を集電体に塗布し、乾燥することにより、電気二重層キャパシタ電極を製造することができる。   The electric double layer capacitor electrode binder composition of the present invention is blended with an electrode active material to form an electric double layer capacitor electrode dispersion. The electric double layer capacitor electrode dispersion is applied to a current collector and dried. Thus, an electric double layer capacitor electrode can be manufactured.

本発明において、電気二重層キャパシタ電極用バインダー組成物は、電極活物質100重量部に対して、通常0.1〜20重量部、好ましくは0.5〜10重量部用いられる。バインダー組成物量が0.1重量部未満であると、電極活物質を集電体に結着させる力が不十分であり、電極活物質が脱落し電池の容量が低下する場合がある。一方バインダー量が20重量部を超えると、電池内の抵抗が増して電池の容量が低下する場合がある。   In the present invention, the electric double layer capacitor electrode binder composition is usually used in an amount of 0.1 to 20 parts by weight, preferably 0.5 to 10 parts by weight, per 100 parts by weight of the electrode active material. When the amount of the binder composition is less than 0.1 parts by weight, the force for binding the electrode active material to the current collector is insufficient, and the electrode active material may fall off and the battery capacity may be reduced. On the other hand, when the amount of the binder exceeds 20 parts by weight, the resistance in the battery may increase and the capacity of the battery may decrease.

電極活物質としては、例えば、活性炭、ポリアセン、又、カーボンファイバ、カーボンウィスカ、グラファイトが挙げられる。   Examples of the electrode active material include activated carbon, polyacene, carbon fiber, carbon whisker, and graphite.

電極活物質と併用する導電性付与剤としては、例えば、アセチレンブラック、ケチェンブラック、カーボンブラック等を挙げることができる。導電性材料の使用量は、電極活物質100重量部に対して0.5〜20重量部が好ましい。0.5重量部未満では導電性が低く、電気二重層キャパシタの高いレートで充放電した場合の容量が低下する場合がある。集電体としては、電気二重層キャパシタ電極に通常用いられているものであれば特に限定されず、例えば、アルミニウム、チタン、タルタン、ステンレス鋼、金、白金などの金属材料を挙げることができる。   Examples of the conductivity imparting agent used in combination with the electrode active material include acetylene black, ketjen black, and carbon black. As for the usage-amount of an electroconductive material, 0.5-20 weight part is preferable with respect to 100 weight part of electrode active materials. If the amount is less than 0.5 parts by weight, the conductivity is low, and the capacity when charging / discharging at a high rate of the electric double layer capacitor may decrease. The current collector is not particularly limited as long as it is usually used for an electric double layer capacitor electrode, and examples thereof include metal materials such as aluminum, titanium, tartan, stainless steel, gold, and platinum.

電気二重層キャパシタ電極を形成するには、前記電気二重層キャパシタ電極用分散体を、スラリー状にして集電体に塗布し、加熱し、乾燥して、電極活物質層が集電体に結着されてなる電極を得ることができる。電気二重層キャパシタ電極用分散体の塗布方法としては、ドクターブレード法、ディップ法、リバースロール法、ダイレクトロール法、グラビア法、エクストルージョン法、ハケ塗り法など任意の方法を用いることができる。又、乾燥方法としては放置乾燥、送風乾燥機、温風乾燥機、真空乾燥機、赤外線加熱機、遠赤外線加熱機などが使用できる。   In order to form an electric double layer capacitor electrode, the electric double layer capacitor electrode dispersion is applied to a current collector in the form of a slurry, heated and dried, and the electrode active material layer is bonded to the current collector. An electrode formed by wearing can be obtained. As a coating method of the electric double layer capacitor electrode dispersion, any method such as a doctor blade method, a dip method, a reverse roll method, a direct roll method, a gravure method, an extrusion method, or a brush coating method can be used. As drying methods, standing drying, blower dryer, hot air dryer, vacuum dryer, infrared heater, far infrared heater and the like can be used.

本発明の電気二重層キャパシタは、前記電気二重層キャパシタ電極用分散体を用いて製作された電気二重層キャパシタ電極を具えている。上記のようにして得られた電気二重層キャパシタ電極を用いて、電気二重層キャパシタを組み立てる場合、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、γ‐ブチロラクトンなどの電解液にテトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレート、トリエチルモノメチルアンモニウムテトラフルオロボレート等の電解質を溶解したもの、又、セパレーターとしてポリエチレン不織布、ポリプロピレン不織布などの部品を用いて構成される。   The electric double layer capacitor of the present invention includes an electric double layer capacitor electrode manufactured using the electric double layer capacitor electrode dispersion. When an electric double layer capacitor is assembled using the electric double layer capacitor electrode obtained as described above, tetraethylammonium tetrafluoroborate and triethylmonomethyl are added to an electrolyte such as propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, and γ-butyrolactone. An electrolyte such as ammonium tetrafluoroborate is dissolved, and a separator such as a polyethylene nonwoven fabric or a polypropylene nonwoven fabric is used.

以下に、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、以下の実施例は本発明の権利範囲を何ら制限するものではない。なお、実施例における「部」は「重量部」、「%」は「重量%」を表す。   EXAMPLES The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. However, the following examples do not limit the scope of rights of the present invention. In the examples, “part” represents “part by weight” and “%” represents “% by weight”.

[実施例1]
攪拌器、温度計、滴下ロート、還流器を備えた反応容器に、イオン交換水40部と界面活性剤としてアデカリアソープSR−10(株式会社ADEKA製)0.2部とを仕込み、別途、スチレン50部、2−エチルヘキシルアクリレート40部、メチルメタクリレート7部、アクリル酸1部、アクリルアミド2部、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン0.3部、イオン交換水53部及び界面活性剤としてアデカリアソープSR−10(株式会社ADEKA製)1.8部をあらかじめ混合しておいたプレエマルジョンのうちの1%を更に加えた。内温を70℃に昇温し十分に窒素置換した後、過硫酸カリウムの5%水溶液10部の10%を添加し重合を開始した。反応系内を70℃で5分間保持した後、内温を70℃に保ちながらプレエマルジョンの残りと過硫酸カリウムの5%水溶液の残りを3時間かけて滴下し、更に2時間攪拌を継続した。固形分測定にて転化率が98%超えたことを確認後、温度を30℃まで冷却した。25%アンモニア水を添加して、pHを8.5とし、更にイオン交換水で固形分を48%に調整して架橋型エマルジョンを得た。なお、固形分は、150℃20分焼き付け残分により求めた。
[Example 1]
A reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping funnel and a reflux condenser was charged with 40 parts of ion-exchanged water and 0.2 part of Adeka Soap SR-10 (manufactured by ADEKA) as a surfactant. 50 parts of styrene, 40 parts of 2-ethylhexyl acrylate, 7 parts of methyl methacrylate, 1 part of acrylic acid, 2 parts of acrylamide, 0.3 part of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 53 parts of ion-exchanged water, and Adekaria as a surfactant 1% of the pre-emulsion in which 1.8 parts of soap SR-10 (manufactured by ADEKA Corporation) was mixed in advance was further added. After raising the internal temperature to 70 ° C. and sufficiently substituting with nitrogen, 10% of 10 parts of a 5% aqueous solution of potassium persulfate was added to initiate polymerization. After maintaining the reaction system at 70 ° C. for 5 minutes, the remaining pre-emulsion and the remaining 5% aqueous solution of potassium persulfate were added dropwise over 3 hours while maintaining the internal temperature at 70 ° C., and stirring was further continued for 2 hours. . After confirming that the conversion rate exceeded 98% by solid content measurement, the temperature was cooled to 30 ° C. 25% aqueous ammonia was added to adjust the pH to 8.5, and the solid content was adjusted to 48% with ion-exchanged water to obtain a crosslinked emulsion. In addition, solid content was calculated | required by 150 degreeC 20 minute baking residue.

[実施例2〜5、10、11、15及び比較例1〜3]
表1に示す配合組成で、実施例1と同様の方法で合成し、実施例2〜5、10、11、及び15の架橋型エマルジョン、ならびに比較例1〜3の非架橋型エマルジョンを得た。
[Examples 2-5, 10, 11, 15 and Comparative Examples 1-3]
The composition shown in Table 1 was synthesized in the same manner as in Example 1, and the crosslinked emulsions of Examples 2-5, 10, 11, and 15 and the non-crosslinked emulsions of Comparative Examples 1 to 3 were obtained. .

[実施例6〜9、12〜14、及び16]
表1に示す配合組成で、実施例1と同様の方法でエチレン性不飽和単量体を重合し、エマルジョンを合成した後に、表1に示した化合物(j)を架橋剤として添加して実施例6〜9、12〜14、及び16の架橋型エマルジョンを得た。
[Examples 6-9, 12-14, and 16]
The composition shown in Table 1 was used to polymerize an ethylenically unsaturated monomer in the same manner as in Example 1 to synthesize an emulsion, and then add the compound (j) shown in Table 1 as a crosslinking agent. The crosslinked emulsions of Examples 6-9, 12-14, and 16 were obtained.

Figure 2010050429
Figure 2010050429

カルボジライト V−02;カルボジイミド硬化剤(日清紡績株式会社製、NCN当量600)
アデカリアソープSR−10;アルキルエーテル系アニオン界面活性剤(株式会社ADEKA製)
アデカリアソープER−20;アルキルエーテル系ノニオン界面活性剤(株式会社ADEKA製)
Carbodilite V-02; Carbodiimide curing agent (Nisshinbo Co., Ltd., NCN equivalent 600)
ADEKA rear soap SR-10; alkyl ether anionic surfactant (manufactured by ADEKA Corporation)
ADEKA rear soap ER-20; alkyl ether nonionic surfactant (manufactured by ADEKA Corporation)

[電気二重層キャパシタ電極用バインダー組成物及び電気二重層キャパシタ電極の作成]
得られたエマルジョン5部に対して、活性炭100部、アセチレンブラック4部、増粘剤としてカルボキシメチルセルロース2部を添加し、全固形分が50%になるように適量のイオン交換水を加えて混練して電極用分散体を調整した。この分散体をアルミニウム基板に塗布した後80℃、30分送風乾燥機で乾燥後、250℃で72時間真空乾燥し、その後ロールプレスを行って電極を得た。この電極を15mmの円形に切り抜いたものを2枚作成した。この2枚の電極を対抗させ、ポリプロピレン製のセパレーターを介したコイン型電気二重層キャパシタを得た。
[Binder composition for electric double layer capacitor electrode and preparation of electric double layer capacitor electrode]
To 5 parts of the obtained emulsion, 100 parts of activated carbon, 4 parts of acetylene black and 2 parts of carboxymethyl cellulose as a thickener are added, and an appropriate amount of ion-exchanged water is added so that the total solid content is 50%. Then, a dispersion for an electrode was prepared. The dispersion was applied to an aluminum substrate, dried at 80 ° C. for 30 minutes with an air dryer, and then vacuum-dried at 250 ° C. for 72 hours, followed by roll pressing to obtain an electrode. Two pieces of this electrode cut into a circle of 15 mm were prepared. The two electrodes were opposed to obtain a coin-type electric double layer capacitor through a polypropylene separator.

実施例及び比較例で得られたエマルジョンについて、上記の方法で電極及びキャパシタを作成し、結着性、耐電解液性、電池特性を評価した。   About the emulsion obtained by the Example and the comparative example, the electrode and the capacitor were created by said method, and binding property, electrolyte solution resistance, and the battery characteristic were evaluated.

(結着性)
電極表面にナイフを用いて、合剤層から集電体に達する深さまでの切込みを2mm間隔で縦横それぞれ6本入れて碁盤目の切込みを入れた。この切り込みに粘着テープを貼り付けて直ちに引き剥がし、活物質の脱落の程度を目視判定で判定した。評価基準を下記に示す。評価結果を表2に示す。
○:「剥離なし」
○△:「ごく1部剥離」
△×:「ほとんどの部分で剥離」
×:「完全に剥離」
(Binding property)
Using a knife on the electrode surface, 6 incisions were made from the mixture layer to the depth reaching the current collector, both vertically and horizontally at intervals of 2 mm, to make a grid cut. An adhesive tape was applied to the cut and immediately peeled off, and the degree of the active material falling off was determined by visual judgment. The evaluation criteria are shown below. The evaluation results are shown in Table 2.
○: “No peeling”
○ △: “Partial separation”
△ ×: “Peeling at most parts”
×: “Completely peeled”

(耐電解液性)
作成した電極をプロピレンカーボネート液に70℃、24時間浸漬し、浸漬前後での膜の膨潤状態、樹脂の溶出状態を下記の通り算出し、比較評価した。
膨潤率 (%)=(浸漬後重量)/(浸漬前重量)
溶出率 (%)=(浸漬乾燥後重量)/(浸漬前重量)−1
膨潤率はその値が100%に近いほど、溶出率は0%に近いほど耐電解液性が高いことを示す。評価結果を表2に示す。
(Electrolytic solution resistance)
The prepared electrode was immersed in a propylene carbonate solution at 70 ° C. for 24 hours, and the swelling state of the film and the elution state of the resin before and after the immersion were calculated as follows for comparative evaluation.
Swelling rate (%) = (weight after immersion) / (weight before immersion)
Dissolution rate (%) = (weight after immersion drying) / (weight before immersion) -1
As the swelling rate is closer to 100% and the dissolution rate is closer to 0%, the resistance to electrolytic solution is higher. The evaluation results are shown in Table 2.

(電池特性評価)
実施例1〜16、比較例1〜3で得られたバインダー組成物を用いて調整した電極と電解液としてプロピレンカーボネート液(PC液)及びセパレーターを組み込んだ電気二重層キャパシタの充放電サイクル試験を行った。1回目の放電容量を100%として70℃、100時間後の放電容量を測定し変化率とした(100%に近いほど良好)。評価結果を表2に示す。
(Battery characteristics evaluation)
A charge / discharge cycle test of an electric double layer capacitor incorporating a propylene carbonate liquid (PC liquid) and a separator as an electrolyte and an electrolyte prepared using the binder compositions obtained in Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 3 went. The discharge capacity at the first time was set to 100%, and the discharge capacity after 100 hours at 70 ° C. was measured to obtain the rate of change (the closer to 100%, the better). The evaluation results are shown in Table 2.

Figure 2010050429
Figure 2010050429

表2に示すように、実施例1〜16のバインダー組成物を用いた場合、耐電解液性、結着性のバランスが取れ、電池特性においても、70℃、100時間後も放電容量の低下が抑制されている。一方、比較例1〜3のバインダー組成物を用いた場合、耐電解液性、結着性の低下がみられ電池特性の悪化も起きてしまう。
As shown in Table 2, when the binder compositions of Examples 1 to 16 were used, the balance between the electrolytic solution resistance and the binding property was achieved, and the battery capacity was also reduced after 70 hours at 100C. Is suppressed. On the other hand, when the binder compositions of Comparative Examples 1 to 3 are used, the electrolytic solution resistance and the binding property are lowered, and the battery characteristics are also deteriorated.

Claims (7)

(A)エポキシ基含有エチレン性不飽和単量体(a)及び/又はアミド基含有エチレン性不飽和単量体(b)0.1〜20重量%、
(B)アルコキシシリル基含有エチレン性不飽和単量体(c)及び/又はN−メチロール基含有エチレン性不飽和単量体(d)0.1〜5重量%、
(C)カルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体(e)、ターシャリーブチル基含有エチレン性不飽和単量体(f)、スルホン酸基含有エチレン性不飽和単量体(g)、及びリン酸基含有エチレン性不飽和単量体(h)からなる群より選ばれる少なくとも1種の単量体0.1〜10重量%、
及び、前記単量体(a)〜(h)以外のエチレン性不飽和単量体(i)を乳化重合してなる架橋型エマルジョンを含む電気二重層キャパシタ電極用バインダー組成物。
(A) Epoxy group-containing ethylenically unsaturated monomer (a) and / or amide group-containing ethylenically unsaturated monomer (b) 0.1 to 20% by weight,
(B) alkoxysilyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (c) and / or N-methylol group-containing ethylenically unsaturated monomer (d) 0.1 to 5% by weight,
(C) a carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (e), a tertiary butyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (f), a sulfonic acid group-containing ethylenically unsaturated monomer (g), and phosphorus 0.1 to 10% by weight of at least one monomer selected from the group consisting of acid group-containing ethylenically unsaturated monomers (h),
And the binder composition for electric double layer capacitor electrodes containing the bridge | crosslinking type emulsion formed by emulsion-polymerizing ethylenically unsaturated monomers (i) other than said monomer (a)-(h).
エポキシ基、アミド基、カルボキシル基、スルホン酸基、及びリン酸基からなる群より選ばれる少なくとも1つの官能基と反応しうる官能基を2個以上有する化合物(j)を含むことを特徴とする請求項1記載の電気二重層キャパシタ電極用バインダー組成物。   It includes a compound (j) having two or more functional groups capable of reacting with at least one functional group selected from the group consisting of an epoxy group, an amide group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group. The binder composition for electric double layer capacitor electrodes according to claim 1. 架橋型エマルジョンが、エチレン性不飽和単量体の合計100重量%中に更にエチレン性不飽和単量体(i)としてカルボニル基含有エチレン性不飽和単量体0.5〜10重量%を含む単量体を乳化重合してなり、かつ、
前記架橋型エマルジョンと、カルボニル基と反応しうる官能基を有する化合物とを含むことを特徴とする請求項1または2記載の電気二重層キャパシタ電極用バインダー組成物。
The crosslinked emulsion further contains 0.5 to 10% by weight of a carbonyl group-containing ethylenically unsaturated monomer as the ethylenically unsaturated monomer (i) in 100% by weight of the ethylenically unsaturated monomer. Formed by emulsion polymerization of monomers, and
The binder composition for an electric double layer capacitor electrode according to claim 1 or 2, comprising the cross-linked emulsion and a compound having a functional group capable of reacting with a carbonyl group.
エチレン性不飽和単量体(i)が、スチレン、2−エチルヘキシルアクリレート、及びシクロヘキシルメタクリレートからなる群より選ばれる少なくとも1つの単量体を含むことを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の電気二重層キャパシタ電極用バインダー組成物。   The ethylenically unsaturated monomer (i) contains at least one monomer selected from the group consisting of styrene, 2-ethylhexyl acrylate, and cyclohexyl methacrylate. Binder composition for electric double layer capacitor electrode. 請求項1〜4いずれか記載の電気二重層キャパシタ電極用バインダー組成物、及び電極活物質を含有する電気二重層キャパシタ電極用分散体。   The dispersion for electric double layer capacitor electrodes containing the binder composition for electric double layer capacitor electrodes in any one of Claims 1-4, and an electrode active material. 請求項5記載の電気二重層キャパシタ電極用分散体を用いて形成された電極活物質層が集電体に結着されてなる電気二重層キャパシタ電極。   An electric double layer capacitor electrode, wherein an electrode active material layer formed using the electric double layer capacitor electrode dispersion according to claim 5 is bound to a current collector. 請求項6記載の電気二重層キャパシタ電極、電解液、及びセパレーターを有する電気二重層キャパシタ。
An electric double layer capacitor comprising the electric double layer capacitor electrode according to claim 6, an electrolytic solution, and a separator.
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