JP2015111575A - Binder composition for secondary battery negative electrodes, slurry composition for secondary battery negative electrodes, negative electrode for secondary batteries, secondary battery, and method for manufacturing binder composition for secondary battery negative electrodes - Google Patents

Binder composition for secondary battery negative electrodes, slurry composition for secondary battery negative electrodes, negative electrode for secondary batteries, secondary battery, and method for manufacturing binder composition for secondary battery negative electrodes Download PDF

Info

Publication number
JP2015111575A
JP2015111575A JP2014260271A JP2014260271A JP2015111575A JP 2015111575 A JP2015111575 A JP 2015111575A JP 2014260271 A JP2014260271 A JP 2014260271A JP 2014260271 A JP2014260271 A JP 2014260271A JP 2015111575 A JP2015111575 A JP 2015111575A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
secondary battery
negative electrode
binder composition
binder
monomer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014260271A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6256329B2 (en
Inventor
関根 利幸
Toshiyuki Sekine
利幸 関根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zeon Corp
Original Assignee
Nippon Zeon Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Zeon Co Ltd filed Critical Nippon Zeon Co Ltd
Priority to JP2014260271A priority Critical patent/JP6256329B2/en
Publication of JP2015111575A publication Critical patent/JP2015111575A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6256329B2 publication Critical patent/JP6256329B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

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

Landscapes

  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: a binder composition for secondary battery negative electrodes which enables the achievement of a high productivity, and good battery cycle characteristics; and a slurry composition for secondary battery negative electrodes, a negative electrode for secondary batteries, and a secondary battery, which are arranged by use of such a binder composition; and a method for manufacturing a binder composition for secondary battery negative electrodes.SOLUTION: A binder composition for secondary battery negative electrodes comprises: a binder including 20-60 wt.% of aliphatic conjugated diene-based monomer units, 1-10 wt.% of ethylene-based unsaturated carboxylic acid monomer units, and 30-79 wt.% of other monomer units which are copolymerizable with them; and 3-40 ppm of free alkyl mercaptan to 100 pts.wt. of the binder.

Description

本発明は、リチウムイオン二次電池等の二次電池に使用される負極を形成するために用いられる二次電池負極用バインダー組成物、該バインダー組成物を用いた二次電池負極用スラリー組成物、二次電池用負極、二次電池及び二次電池負極用バインダー組成物の製造方法に関する。   The present invention relates to a binder composition for a secondary battery negative electrode used to form a negative electrode used in a secondary battery such as a lithium ion secondary battery, and a slurry composition for a secondary battery negative electrode using the binder composition. The present invention relates to a negative electrode for secondary battery, a secondary battery, and a method for producing a binder composition for secondary battery negative electrode.

近年、ノート型パソコン、携帯電話、PDA(Personal Digital Assistant)などの携帯端末の普及が著しい。これら携帯端末の電源に用いられている二次電池には、ニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池などが多用されている。携帯端末は、より快適な携帯性が求められて小型化、薄型化、軽量化、高性能化が急速に進み、その結果、携帯端末は様々な場で利用されるようになっている。また、電池に対しても、携帯端末に対するのと同様に、小型化、薄型化、軽量化、高性能化が要求されている。   In recent years, portable terminals such as notebook computers, mobile phones, and PDAs (Personal Digital Assistants) have been widely used. As a secondary battery used for the power source of these portable terminals, a nickel hydrogen secondary battery, a lithium ion secondary battery, and the like are frequently used. Mobile terminals are required to have more comfortable portability, and are rapidly becoming smaller, thinner, lighter, and higher in performance. As a result, mobile terminals are used in various places. In addition, the battery is required to be smaller, thinner, lighter, and higher in performance as in the case of the portable terminal.

電池の高性能化のために、電極、電解液、その他の電池部材の改良が検討されており、電極については、電極活物質(以下、単に「活物質」ということがある。)や集電体そのものの検討の他、活物質などを集電体に結着するためのバインダーとなる重合体の検討も行われている。電極は、通常、水や有機液体等の液状媒体にバインダーとなる重合体を分散または溶解させたバインダー組成物に活物質および必要に応じて導電性カーボン等の導電剤を混合してスラリーを得、このスラリーを集電体に塗布し、乾燥して製造される。   In order to improve the performance of a battery, improvement of an electrode, an electrolytic solution, and other battery members has been studied. As for the electrode, an electrode active material (hereinafter, sometimes simply referred to as “active material”) or a current collector. In addition to studying the body itself, studies have been made on polymers that serve as binders for binding active materials to current collectors. The electrode is usually obtained by mixing a binder composition in which a polymer serving as a binder is dispersed or dissolved in a liquid medium such as water or an organic liquid with an active material and, if necessary, a conductive agent such as conductive carbon to obtain a slurry. The slurry is applied to a current collector and dried.

前記バインダー組成物として、特許文献1には、分子量調整剤としてα−メチルスチレンダイマーを含む二次電池負極用バインダー組成物が記載されている。また、特許文献2には、分子量調整剤としてアルキルメルカプタンを含む二次電池電極用バインダー組成物が記載されている。   As the binder composition, Patent Document 1 describes a binder composition for a secondary battery negative electrode containing α-methylstyrene dimer as a molecular weight regulator. Patent Document 2 describes a binder composition for secondary battery electrodes containing an alkyl mercaptan as a molecular weight regulator.

特開2002−319402号公報JP 2002-319402 A 特開平10−302797号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-302797

しかしながら、発明者らの検討によれば、特許文献1に記載のバインダー組成物を製造する際に使用しているα−メチルスチレンダイマーは、乳化重合法等によりバインダー組成物を製造する際に、重合速度を低下させるため、バインダー組成物の生産性を低くするという問題があることがわかった。さらに、α−メチルスチレンダイマーを多量に使用すると、重合安定性が低下し、バインダー組成物を製造する際に大きな弊害となる。また、α−メチルスチレンダイマーを含むバインダー組成物は、重合体末端に反応点が残るため、経時変化により電池のサイクル特性が悪化することがわかった。
また、特許文献2には、該バインダー組成物を含む電極用組成物を、銅集電体上に塗工した負極が開示されている。しかしながら、アルキルメルカプタンは、バインダー組成物中に遊離(残留)するため、遊離したアルキルメルカプタンと銅集電体とが反応し、電池のサイクル特性が悪化することがわかった。
However, according to the study by the inventors, the α-methylstyrene dimer used when producing the binder composition described in Patent Document 1 is used when producing the binder composition by an emulsion polymerization method or the like. It has been found that there is a problem of lowering the productivity of the binder composition in order to reduce the polymerization rate. Furthermore, when α-methylstyrene dimer is used in a large amount, the polymerization stability is lowered, which is a great adverse effect in producing a binder composition. Moreover, since the reactive point remained in the polymer terminal in the binder composition containing (alpha) -methylstyrene dimer, it turned out that the cycling characteristics of a battery deteriorate with a time-dependent change.
Patent Document 2 discloses a negative electrode obtained by coating an electrode composition containing the binder composition on a copper current collector. However, since the alkyl mercaptan is liberated (residual) in the binder composition, it has been found that the liberated alkyl mercaptan reacts with the copper current collector to deteriorate the cycle characteristics of the battery.

従って、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、生産性が高く、電池のサイクル特性が良好な二次電池負極用バインダー組成物、該バインダー組成物を用いた二次電池負極用スラリー組成物、二次電池用負極、二次電池及び二次電池負極用バインダー組成物の製造方法を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and has a high productivity and good battery cycle characteristics, and a secondary battery negative electrode binder composition, and a secondary battery negative electrode using the binder composition It aims at providing the manufacturing method of the slurry composition, the negative electrode for secondary batteries, a secondary battery, and the binder composition for secondary battery negative electrodes.

そこで、本発明者らが検討した結果、バインダー組成物中の遊離したアルキルメルカプタンの含有量を特定範囲にすることで、銅集電体との反応を抑制し、電池のサイクル特性を向上させることができることを見出した。   Therefore, as a result of investigations by the present inventors, by making the content of free alkyl mercaptan in the binder composition into a specific range, the reaction with the copper current collector is suppressed, and the cycle characteristics of the battery are improved. I found out that I can.

このような課題の解決を目的とした本発明の要旨は以下のとおりである。
(1)脂肪族共役ジエン系単量体単位20〜60重量%、エチレン系不飽和カルボン酸単量体単位1〜10重量%、及びこれらと共重合可能な他の単量体単位30〜79重量%からなるバインダーと、該バインダー100重量部に対し、3〜40ppmの遊離したアルキルメルカプタンとを含有する二次電池負極用バインダー組成物。
The gist of the present invention aimed at solving such problems is as follows.
(1) Aliphatic conjugated diene monomer units 20 to 60% by weight, ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer units 1 to 10% by weight, and other monomer units 30 to 79 copolymerizable therewith The binder composition for secondary battery negative electrodes containing the binder which consists of weight%, and 3-40 ppm of free alkyl mercaptan with respect to 100 weight part of this binder.

(2)前記他の単量体単位が芳香族ビニル系単量体単位であり、前記脂肪族共役ジエン系単量体を50ppm以下、及び前記芳香族ビニル系単量体を1000ppm以下含む(1)に記載の二次電池負極用バインダー組成物。 (2) The other monomer unit is an aromatic vinyl monomer unit, and includes 50 ppm or less of the aliphatic conjugated diene monomer and 1000 ppm or less of the aromatic vinyl monomer (1 ) Secondary battery negative electrode binder composition.

(3)上記(1)または(2)に記載の二次電池負極用バインダー組成物及び負極活物質を含有してなる二次電池負極用スラリー組成物。 (3) A secondary battery negative electrode slurry composition comprising the secondary battery negative electrode binder composition described in (1) or (2) above and a negative electrode active material.

(4)上記(3)に記載の二次電池負極用スラリー組成物を集電体上に塗布、乾燥してなる二次電池負極。 (4) A secondary battery negative electrode obtained by applying the slurry composition for secondary battery negative electrode described in (3) above onto a current collector and drying.

(5)正極、負極、セパレーター及び電解液を備えてなる二次電池であって、前記負極が(4)に記載の二次電池負極である二次電池。 (5) A secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, a separator and an electrolytic solution, wherein the negative electrode is the secondary battery negative electrode described in (4).

(6)脂肪族共役ジエン系単量体20〜60重量%、エチレン系不飽和カルボン酸単量体1〜10重量%、及びこれらと共重合可能な他の単量体30〜79重量%からなる単量体組成物を、該単量体組成物100重量部に対し0.1〜5.0重量部のアルキルメルカプタンの存在下、水系溶媒中で重合し、得られた重合体からなるバインダーを含む水系分散液を得る工程と、該水系分散液をストリッピングし、遊離したアルキルメルカプタンの含有量を、該バインダー100重量部に対し3〜40ppmにするストリッピング工程とを含む二次電池負極用バインダー組成物の製造方法。 (6) From 20 to 60% by weight of aliphatic conjugated diene monomer, 1 to 10% by weight of ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer, and 30 to 79% by weight of other monomers copolymerizable therewith A monomer composition obtained by polymerizing the monomer composition in an aqueous solvent in the presence of 0.1 to 5.0 parts by weight of an alkyl mercaptan with respect to 100 parts by weight of the monomer composition. And a stripping step of stripping the aqueous dispersion to make the content of free alkyl mercaptan 3 to 40 ppm with respect to 100 parts by weight of the binder. For producing a binder composition for use.

(7)前記他の単量体が芳香族ビニル系単量体であり、ストリッピング工程が、脂肪族共役ジエン系単量体を50ppm以下、及び前記芳香族ビニル単量体を1000ppm以下にする工程である(6)に記載の二次電池負極用バインダー組成物の製造方法。 (7) The other monomer is an aromatic vinyl monomer, and the stripping step makes the aliphatic conjugated diene monomer 50 ppm or less and the aromatic vinyl monomer 1000 ppm or less. The manufacturing method of the binder composition for secondary battery negative electrodes as described in (6) which is a process.

(8)前記ストリッピング工程が、飽和温度110〜140℃のスチームを1000〜1500kg/Hrで吹き込みながら水系分散液を攪拌する攪拌工程を含む、(6)または(7)に記載の二次電池負極用バインダー組成物の製造方法。 (8) The secondary battery according to (6) or (7), wherein the stripping step includes a stirring step of stirring the aqueous dispersion while blowing steam having a saturation temperature of 110 to 140 ° C. at 1000 to 1500 kg / Hr. The manufacturing method of the binder composition for negative electrodes.

(9)前記ストリッピング工程の処理時間が5〜10時間である(6)〜(8)のいずれかに記載の二次電池負極用バインダー組成物の製造方法。 (9) The manufacturing method of the binder composition for secondary battery negative electrodes in any one of (6)-(8) whose processing time of the said stripping process is 5 to 10 hours.

本発明によれば、脂肪族共役ジエン系単量体単位(以下「成分A」と表すことがある。)、エチレン系不飽和カルボン酸単量体単位(以下「成分B」と表すことがある。)、及びこれらと共重合可能な他の単量体単位(以下「成分C」と表すことがある。)からなり、各単量体単位を特定比率で含むバインダーと、該バインダー100重量部に対し特定量の遊離したアルキルメルカプタンとを含有する二次電池負極用バインダー組成物を用いることで、集電体に銅を用いて二次電池を製造した際に、電池のサイクル特性を向上させることができる。また、該バインダー組成物を用いた二次電池負極は、耐電解液性が高いため、充放電を繰り返しても劣化しにくく、二次電池の寿命を延ばすことができる。   According to the present invention, an aliphatic conjugated diene monomer unit (hereinafter sometimes referred to as “component A”), an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer unit (hereinafter sometimes referred to as “component B”). ), And other monomer units copolymerizable therewith (hereinafter sometimes referred to as “component C”), a binder containing each monomer unit in a specific ratio, and 100 parts by weight of the binder When a secondary battery is manufactured using copper as a current collector by using a binder composition for a secondary battery negative electrode containing a specific amount of free alkyl mercaptan, the cycle characteristics of the battery are improved. be able to. Moreover, since the secondary battery negative electrode using this binder composition has high electrolyte solution resistance, even if it repeats charging / discharging, it is hard to deteriorate and can extend the lifetime of a secondary battery.

本発明の方法を実施するための装置の概念図を表わす。1 represents a conceptual diagram of an apparatus for carrying out the method of the invention.

以下、(1)二次電池負極用バインダー組成物、(2)二次電池負極用スラリー組成物、(3)二次電池負極および(4)二次電池について順次説明する。   Hereinafter, (1) secondary battery negative electrode binder composition, (2) secondary battery negative electrode slurry composition, (3) secondary battery negative electrode, and (4) secondary battery will be sequentially described.

(1)二次電池負極用バインダー組成物
本発明の二次電池負極用バインダー組成物は、バインダーと特定量の遊離したアルキルメルカプタンとを含有する。バインダーは、脂肪族共役ジエン系単量体単位、エチレン系不飽和カルボン酸単量体単位、及びこれらと共重合可能な他の単量体単位からなり、各単量体単位を特定比率で含む。前記の脂肪族共役ジエン系単量体単位は、脂肪族共役ジエン系単量体を重合して得られる重合体繰り返し単位であり、エチレン系不飽和カルボン酸単量体単位は、エチレン性不飽和カルボン酸単量体を重合して得られる重合体繰り返し単位であり、これらと共重合可能な他の単量体単位は、共重合可能な他の単量体を重合して得られる重合体繰り返し単位である。
(1) Binder composition for secondary battery negative electrode The binder composition for secondary battery negative electrode of the present invention contains a binder and a specific amount of free alkyl mercaptan. The binder is composed of an aliphatic conjugated diene monomer unit, an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer unit, and other monomer units copolymerizable therewith, and includes each monomer unit in a specific ratio. . The aliphatic conjugated diene monomer unit is a polymer repeating unit obtained by polymerizing an aliphatic conjugated diene monomer, and the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer unit is ethylenically unsaturated. Polymer repeating units obtained by polymerizing carboxylic acid monomers, and other monomer units copolymerizable therewith are polymer repeating units obtained by polymerizing other copolymerizable monomers. Unit.

脂肪族共役ジエン系単量体としては、1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエン、2,3−ジメチル−1,3ブタジエン、2−クロル−1,3−ブタジエン、置換直鎖共役ペンタジエン類、置換および側鎖共役ヘキサジエン類などが挙げられ、1種または2種以上用いることができる。特に1,3−ブタジエンが好ましい。   Examples of the aliphatic conjugated diene monomer include 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 2-chloro-1,3-butadiene, Examples thereof include chain conjugated pentadienes, substituted and side chain conjugated hexadienes and the like, and one kind or two or more kinds can be used. 1,3-butadiene is particularly preferable.

エチレン系不飽和カルボン酸単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などのモノまたはジカルボン酸(無水物)等が挙げられ、1種または2種以上用いることができる。   Examples of the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer include mono- or dicarboxylic acids (anhydrides) such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, and itaconic acid. Can be used.

これらと共重合可能な他の単量体としては、芳香族ビニル系単量体、シアン化ビニル系単量体、不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体、ヒドロキシアルキル基を含有する不飽和単量体、不飽和カルボン酸アミド単量体等が挙げられ、これらは、1種または2種以上用いることができる。   Other monomers copolymerizable with these include aromatic vinyl monomers, vinyl cyanide monomers, unsaturated carboxylic acid alkyl ester monomers, and unsaturated monomers containing hydroxyalkyl groups. Body, unsaturated carboxylic acid amide monomer, etc., and these can be used alone or in combination.

芳香族ビニル系単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンおよびジビニルベンゼン等が挙げられ、1種または2種以上用いることができる。特にスチレンが好ましい。   Examples of the aromatic vinyl monomer include styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, divinylbenzene, and the like, and one or more kinds can be used. Styrene is particularly preferable.

シアン化ビニル系単量体としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロルアクリロニトリル、α−エチルアクリロニトリルなどが挙げられ、1種または2種以上用いることができる。特にアクリロニトリル、メタクリロニトリルが好ましい。   Examples of the vinyl cyanide monomer include acrylonitrile, methacrylonitrile, α-chloroacrylonitrile, α-ethylacrylonitrile and the like, and one or more can be used. In particular, acrylonitrile and methacrylonitrile are preferable.

不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体としては、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ブチルアクリレート、グリシジルメタクリレート、ジメチルフマレート、ジエチルフマレート、ジメチルマレエート、ジエチルマレエート、ジメチルイタコネート、モノメチルフマレート、モノエチルフマレート、2−エチルヘキシルアクリレート等が挙げられ、1種または2種以上用いることができる。特にメチルメタクリレートが好ましい。   Examples of unsaturated carboxylic acid alkyl ester monomers include methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, butyl acrylate, glycidyl methacrylate, dimethyl fumarate, diethyl fumarate, dimethyl maleate, diethyl maleate, dimethyl itaconate, Monomethyl fumarate, monoethyl fumarate, 2-ethylhexyl acrylate and the like can be mentioned, and one or more can be used. Particularly preferred is methyl methacrylate.

ヒドロキシアルキル基を含有する不飽和単量体としては、β−ヒドロキシエチルアクリレート、β−ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレート、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、ジ−(エチレングリコール)マレエート、ジ−(エチレングリコール)イタコネート、2−ヒドロキシエチルマレエート、ビス(2−ヒドロキシエチル)マレエート、2−ヒドロキシエチルメチルフマレートなどが挙げられ、1種または2種以上用いることができる。特にβ−ヒドロキシエチルアクリレートが好ましい。   Examples of unsaturated monomers containing a hydroxyalkyl group include β-hydroxyethyl acrylate, β-hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxypropyl methacrylate, hydroxybutyl acrylate, hydroxybutyl methacrylate, and 3-chloro-2-hydroxypropyl. Methacrylate, di- (ethylene glycol) maleate, di- (ethylene glycol) itaconate, 2-hydroxyethyl maleate, bis (2-hydroxyethyl) maleate, 2-hydroxyethyl methyl fumarate, etc. More than one species can be used. In particular, β-hydroxyethyl acrylate is preferable.

不飽和カルボン酸アミド単量体としては、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド等が挙げられ、1種または2種以上用いることができる。特にアクリルアミド、メタクリルアミドが好ましい。   Examples of the unsaturated carboxylic acid amide monomer include acrylamide, methacrylamide, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, and the like, and one or more can be used. Particularly preferred are acrylamide and methacrylamide.

さらに、上記単量体の他に、エチレン、プロピレン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン等、通常の乳化重合において使用される単量体は何れも使用可能である。   Further, in addition to the above monomers, any of the monomers used in ordinary emulsion polymerization such as ethylene, propylene, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl chloride, vinylidene chloride can be used.

本発明におけるバインダーの各単量体単位の比率は、脂肪族共役ジエン系単量体単位が20〜60重量%、好ましくは30〜55重量%であり、エチレン系不飽和カルボン酸単量体単位が1〜10重量%、好ましくは2〜8重量%、より好ましくは3〜7重量%であり、これらと共重合可能な他の単量体単位が30〜79重量%、好ましくは40〜69重量%である。   The ratio of each monomer unit of the binder in the present invention is such that the aliphatic conjugated diene monomer unit is 20 to 60% by weight, preferably 30 to 55% by weight, and the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer unit. Is 1 to 10% by weight, preferably 2 to 8% by weight, more preferably 3 to 7% by weight, and other monomer units copolymerizable therewith are 30 to 79% by weight, preferably 40 to 69%. % By weight.

脂肪族共役ジエン系単量体単位が20重量%未満では、本発明の二次電池負極用バインダー組成物を含むスラリー組成物を集電体に塗布した際に、該スラリー組成物中に含まれる電極活物質と集電体との十分な密着性が得られない。また、60重量%を超えると、該スラリー組成物を集電体に塗布して負極を製造した際に、耐電解液性が低下する。   When the aliphatic conjugated diene monomer unit is less than 20% by weight, it is contained in the slurry composition when the slurry composition containing the secondary battery negative electrode binder composition of the present invention is applied to the current collector. Sufficient adhesion between the electrode active material and the current collector cannot be obtained. On the other hand, when the content exceeds 60% by weight, the resistance to the electrolytic solution decreases when the slurry composition is applied to a current collector to produce a negative electrode.

エチレン系不飽和カルボン酸単量体単位が1重量%未満では、バインダー組成物及びスラリー組成物の安定性が低下する。また10重量%を超えると、バインダー組成物の粘度が高くなり、取扱いが困難になる。   When the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer unit is less than 1% by weight, the stability of the binder composition and the slurry composition is lowered. On the other hand, if it exceeds 10% by weight, the viscosity of the binder composition becomes high and handling becomes difficult.

共重合可能な他の単量体単位が30重量%未満では、本発明のバインダー組成物を含むスラリー組成物を集電体に塗布して負極を製造した際に耐電解液性が低下する。また、79重量%を超えると、該スラリー組成物を集電体に塗布した際に、該スラリー組成物中に含まれる電極活物質と集電体との十分な密着性が得られない。   If the other copolymerizable monomer unit is less than 30% by weight, the electrolytic solution resistance is lowered when a slurry composition containing the binder composition of the present invention is applied to a current collector to produce a negative electrode. On the other hand, if it exceeds 79% by weight, sufficient adhesion between the electrode active material and the current collector contained in the slurry composition cannot be obtained when the slurry composition is applied to the current collector.

本発明の二次電池負極用バインダー組成物に含まれる遊離したアルキルメルカプタンの含有量は、上述したバインダー100重量部に対し0.5〜50ppm、好ましくは1.0〜30ppmである。本発明において、遊離したアルキルメルカプタンとは、アルキルメルカプタンと後述する水系溶媒との混合により、アルキルメルカプタンがイオンとして水系溶媒に溶解した状態をいう。遊離したアルキルメルカプタンの含有量が0.5ppm未満の場合、該バインダー組成物を含む負極活物質層の耐電解液性が低下し、二次電池の寿命が低下する。50ppmを超えると、該バインダー組成物を用いた二次電池のサイクル特性が悪化し、電池寿命が低下する。   The content of the free alkyl mercaptan contained in the binder composition for a negative electrode of the secondary battery of the present invention is 0.5 to 50 ppm, preferably 1.0 to 30 ppm with respect to 100 parts by weight of the binder described above. In the present invention, the liberated alkyl mercaptan means a state in which the alkyl mercaptan is dissolved in the aqueous solvent as ions by mixing the alkyl mercaptan and the aqueous solvent described later. When the content of the liberated alkyl mercaptan is less than 0.5 ppm, the electrolytic solution resistance of the negative electrode active material layer containing the binder composition is reduced, and the life of the secondary battery is reduced. When it exceeds 50 ppm, the cycle characteristics of the secondary battery using the binder composition are deteriorated, and the battery life is reduced.

本発明におけるアルキルメルカプタンは、連鎖移動剤としてバインダー組成物中に混合され、具体的には、n−ブチルメルカプタン、t−ブチルメルカプタン、n−ヘキシルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、t−オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、n−ステアリルメルカプタンが挙げられる。中でも、n−オクチルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタンが、重合安定性が良好であるという観点から好ましい。   The alkyl mercaptan in the present invention is mixed in the binder composition as a chain transfer agent, specifically, n-butyl mercaptan, t-butyl mercaptan, n-hexyl mercaptan, n-octyl mercaptan, t-octyl mercaptan, n -Dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, n-stearyl mercaptan are mentioned. Among these, n-octyl mercaptan and t-dodecyl mercaptan are preferable from the viewpoint of good polymerization stability.

本発明において、上述したアルキルメルカプタンと共に併用可能な連鎖移動剤としては、α−メチルスチレンダイマー、ターピノーレン、アリルアルコール、アリルアミン、アリルスルフォン酸ソーダ(カリウム)、メタアリルスルフォン酸ソーダ(カリウム)等が挙げられる。上記の連載移動剤の使用量は、本願発明の効果を妨げない範囲で特に限定されない。   In the present invention, α-methylstyrene dimer, terpinolene, allyl alcohol, allylamine, sodium allyl sulfonate (potassium), sodium methallyl sulfonate (potassium) and the like are listed as chain transfer agents that can be used in combination with the above-described alkyl mercaptan. It is done. The amount of the serial transfer agent used is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not hindered.

また、上述した他の単量体として芳香族ビニル系単量体を用いた場合、本発明の二次電池負極用バインダー組成物には、未反応の脂肪族共役ジエン系単量体が好ましくは50ppm以下、より好ましくは10ppm以下含まれ、かつ、未反応の芳香族ビニル系単量体が好ましくは1000ppm以下、より好ましくは200ppm以下含まれる。該バインダー組成物中に含まれる脂肪族共役ジエン系単量体の含有量が50ppmを超えると、負極スラリーの塗工、乾燥による極板作製時に極板表面に発泡による荒れが生じる場合や臭気による環境負荷となる場合がある。また、芳香族ビニル系単量体の含有量が1000ppmを超えると、乾燥条件によっては、環境負荷、極板表面の荒れが生じうる懸念とともに、該バインダー組成物の耐電解液性が低下する場合がある。   In addition, when an aromatic vinyl monomer is used as the other monomer described above, an unreacted aliphatic conjugated diene monomer is preferably used in the binder composition for a secondary battery negative electrode of the present invention. 50 ppm or less, more preferably 10 ppm or less, and an unreacted aromatic vinyl monomer is preferably 1000 ppm or less, more preferably 200 ppm or less. If the content of the aliphatic conjugated diene monomer contained in the binder composition exceeds 50 ppm, the surface of the electrode plate may be roughened by foaming or due to odor when the electrode plate is prepared by coating and drying of the negative electrode slurry. It may be an environmental burden. In addition, when the content of the aromatic vinyl monomer exceeds 1000 ppm, depending on the drying conditions, there is a concern that the environmental load and the surface of the electrode plate may be roughened, and the electrolytic solution resistance of the binder composition is reduced. There is.

本発明の二次電池負極用バインダー組成物は、後述する電極活物質や必要に応じて添加される導電剤を相互に結着させることができる化合物であり、結着力を有する重合体粒子であるバインダーが水系溶媒に溶解又は分散された溶液又は分散液(以下、これらを総称して「バインダーを含む水系分散液」と記載することがある)を濾過したものである。   The binder composition for secondary battery negative electrode of the present invention is a compound particle capable of binding to each other an electrode active material to be described later and a conductive agent added as necessary, and is a polymer particle having a binding force. A solution or dispersion in which a binder is dissolved or dispersed in an aqueous solvent (hereinafter, these may be collectively referred to as “an aqueous dispersion containing a binder”) is filtered.

(バインダーを含む水系分散液の製造)
重合体からなるバインダーを含む水系分散液は、例えば、上記単量体を含む単量体組成物をアルキルメルカプタンの存在下、水系溶媒中で重合することにより製造される。本発明においては、重合反応後の該水系分散液中に、上記単量体の残留モノマーや上記アルキルメルカプタンの遊離した成分が存在している。
(Production of aqueous dispersion containing binder)
An aqueous dispersion containing a polymer binder is produced, for example, by polymerizing a monomer composition containing the monomer in an aqueous solvent in the presence of an alkyl mercaptan. In the present invention, a residual monomer of the monomer and a component free of the alkyl mercaptan are present in the aqueous dispersion after the polymerization reaction.

重合体からなるバインダーを含む水系分散液を得る工程における単量体組成物中の各単量体の比率は、脂肪族共役ジエン系単量体が20〜60重量%、好ましくは30〜55重量%であり、エチレン系不飽和カルボン酸単量体が1〜10重量%、好ましくは1.5〜8重量%、より好ましくは2〜7重量%であり、これらと共重合可能な他の単量体が30〜79重量%、好ましくは40〜69重量%である。   The ratio of each monomer in the monomer composition in the step of obtaining an aqueous dispersion containing a polymer binder is 20 to 60% by weight of an aliphatic conjugated diene monomer, preferably 30 to 55% by weight. 1 to 10% by weight of ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer, preferably 1.5 to 8% by weight, more preferably 2 to 7% by weight, and other monomers copolymerizable therewith. The monomer is 30 to 79% by weight, preferably 40 to 69% by weight.

バインダーを含む水系分散液を得る工程におけるアルキルメルカプタンの含有量は、上記単量体組成物100重量部に対し、0.1〜5.0重量部、好ましくは0.2〜3重量部である。アルキルメルカプタンの含有量が0.1重量部未満では、重合の際に多量の凝集物やスケールが発生すると共に、後述する電極活物質との十分な密着性が得られない。また、5.0重量部を超えると、重合の際に多量の凝集物やスケールが発生すると共に、後述する二次電池負極用スラリー組成物を集電体に塗布、乾燥して製造した二次電池負極の耐電解液性が低下する。   The content of the alkyl mercaptan in the step of obtaining the aqueous dispersion containing the binder is 0.1 to 5.0 parts by weight, preferably 0.2 to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the monomer composition. . When the content of the alkyl mercaptan is less than 0.1 parts by weight, a large amount of aggregates and scales are generated during the polymerization, and sufficient adhesion to the electrode active material described later cannot be obtained. On the other hand, when the amount exceeds 5.0 parts by weight, a large amount of aggregates and scales are generated during the polymerization, and the secondary battery negative electrode slurry composition, which will be described later, is applied to a current collector and dried. The electrolytic solution resistance of the battery negative electrode is reduced.

水系溶媒としては、バインダーの分散が可能なものであれば格別限定されることはなく、通常、常圧における沸点が80〜350℃、好ましくは100〜300℃の分散媒から選ばれる。なお、分散媒名の後の( )内の数字は常圧での沸点(単位℃)であり、小数点以下は四捨五入または切り捨てられた値である。例えば、ケトン類としては、ダイアセトンアルコール(169)、γ−ブチロラクトン(204)、アルコール類としては、エチルアルコール(78)、イソプロピルアルコール(82)、ノルマルプロピルアルコール(97)、グリコールエーテル類としては、プロピレングリコールモノメチルエーテル(120)、メチルセロソルブ(124)、エチルセロソルブ(136)、エチレングリコールターシャリーブチルエーテル(152)、ブチルセロソルブ(171)、3−メトキシー3メチル−1−ブタノール(174)、エチレングリコールモノプロピルエーテル(150)、ジエチレングリコールモノブチルピルエーテル(230)、トリエチレングリコールモノブチルエーテル(271)、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(188)、エーテル類としては、1,3−ジオキソラン(75)、1,4−ジオキソラン(101)、テトラヒドロフラン(66)が挙げられる。中でも、水は可燃性がなく、バインダーの分散体が容易に得られやすいという観点から最も好ましい。なお、主溶媒として水を使用して、バインダーの分散状態が確保可能な範囲において上記記載の水以外の水系溶媒を混合して用いて良い。   The aqueous solvent is not particularly limited as long as the binder can be dispersed, and is usually selected from a dispersion medium having a boiling point of 80 to 350 ° C., preferably 100 to 300 ° C. at normal pressure. The number in parentheses after the name of the dispersion medium is the boiling point (unit: ° C) at normal pressure, and the value after the decimal point is rounded off or rounded down. For example, diacetone alcohol (169), γ-butyrolactone (204) as ketones, ethyl alcohol (78), isopropyl alcohol (82), normal propyl alcohol (97), glycol ethers as alcohols , Propylene glycol monomethyl ether (120), methyl cellosolve (124), ethyl cellosolve (136), ethylene glycol tertiary butyl ether (152), butyl cellosolve (171), 3-methoxy-3-methyl-1-butanol (174), ethylene glycol Monopropyl ether (150), diethylene glycol monobutyl pyrether (230), triethylene glycol monobutyl ether (271), dipropylene glycol monomethyl ether (188) As the ethers, 1,3-dioxolane (75), 1,4-dioxolane (101), and tetrahydrofuran (66). Among these, water is most preferable from the viewpoint that it is not flammable and a binder dispersion is easily obtained. In addition, water may be used as the main solvent, and an aqueous solvent other than the above-described water may be mixed and used within a range in which the dispersion state of the binder can be secured.

重合方法は、特に限定されず、溶液重合法、懸濁重合法、塊状重合法、乳化重合法などのいずれの方法も用いることができる。重合方法としては、イオン重合、ラジカル重合、リビングラジカル重合などいずれの方法も用いることができる。高分子量体が得やすい事、重合物がそのまま水に分散した状態で得られ、再分散化の処理が不要であり、そのまま二次電池負極用スラリー作製に供することができるなど、製造効率の観点から、中でも乳化重合法が最も好ましい。   The polymerization method is not particularly limited, and any method such as a solution polymerization method, a suspension polymerization method, a bulk polymerization method, and an emulsion polymerization method can be used. As the polymerization method, any method such as ionic polymerization, radical polymerization, and living radical polymerization can be used. From the viewpoint of production efficiency, it is easy to obtain a high molecular weight product, it can be obtained in a state where the polymer is dispersed in water as it is, no redispersion treatment is required, and it can be used as it is for slurry preparation for secondary battery negative electrode. Among them, the emulsion polymerization method is most preferable.

乳化重合法は、常法、例えば「実験化学講座」第28巻、(発行元:丸善(株)、日本化学会編)に記載された方法、すなわち、攪拌機および加熱装置付きの密閉容器に水、分散剤や乳化剤、架橋剤などの添加剤、開始剤およびモノマーを所定の組成になるように加え、攪拌してモノマーなどを水に乳化させ、攪拌しながら温度を上昇させて重合を開始する方法である。或いは、上記組成物を乳化させた後に密閉容器に入れ同様に反応を開始させる方法である。   The emulsion polymerization method is a conventional method, for example, the method described in “Experimental Chemistry Course” Vol. 28, (Publisher: Maruzen Co., Ltd., edited by The Chemical Society of Japan), that is, water in a sealed container equipped with a stirrer and a heating device. Add additives such as dispersants, emulsifiers and crosslinkers, initiators and monomers to the prescribed composition, stir to emulsify the monomers in water, start the polymerization by increasing the temperature while stirring Is the method. Or after emulsifying the said composition, it is the method of starting reaction similarly in an airtight container.

乳化剤や分散剤、重合開始剤などは、これらの重合法において一般的に用いられるものであり、その使用量も一般に使用される量でよい。また重合に際しては、シード粒子を採用すること(シード重合)もできる。   An emulsifier, a dispersant, a polymerization initiator, and the like are generally used in these polymerization methods, and the amount used may be a generally used amount. In the polymerization, seed particles can be employed (seed polymerization).

重合温度および重合時間は、重合法や使用する重合開始剤の種類などにより任意に選択できるが、通常、重合温度は約30℃以上、重合時間は0.5〜30時間程度である。アミン類などの添加剤を重合助剤として用いることもできる。さらにこれらの方法によって得られる重合体粒子の水系分散液に、アルカリ金属(Li、Na、K、Rb、Cs)水酸化物、アンモニア、無機アンモニウム化合物(NHClなど)、有機アミン化合物(エタノールアミン、ジエチルアミンなど)などが溶解している塩基性水溶液を加えてpH5〜10、好ましくは5〜9の範囲になるように調整することができる。なかでも、アルカリ金属水酸化物によるpH調整は、集電体と活物質との結着性(ピール強度)を向上させるため好ましい。 The polymerization temperature and polymerization time can be arbitrarily selected depending on the polymerization method and the type of polymerization initiator used, but the polymerization temperature is usually about 30 ° C. or higher and the polymerization time is about 0.5 to 30 hours. Additives such as amines can also be used as polymerization aids. Furthermore, an aqueous dispersion of polymer particles obtained by these methods is added to an alkali metal (Li, Na, K, Rb, Cs) hydroxide, ammonia, an inorganic ammonium compound (NH 4 Cl, etc.), an organic amine compound (ethanol A basic aqueous solution in which amine, diethylamine, etc.) are dissolved can be added to adjust the pH to 5 to 10, preferably 5 to 9. Among these, pH adjustment with an alkali metal hydroxide is preferable because it improves the binding property (peel strength) between the current collector and the active material.

上述したバインダーは、2種以上の重合体からなる複合重合体粒子であってもよい。複合重合体粒子は、少なくとも1種のモノマー成分を常法により重合し、引き続き、他の少なくとも1種のモノマー成分を添加し、常法により重合させる方法(二段重合法)などによっても得ることができる。   The binder described above may be composite polymer particles composed of two or more kinds of polymers. The composite polymer particles can also be obtained by a method (two-stage polymerization method) in which at least one monomer component is polymerized by a conventional method, and then at least one other monomer component is added and polymerized by a conventional method. Can do.

重合に用いる重合開始剤としては、たとえば過酸化ラウロイル、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシピバレート、3,3,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイドなどの有機過酸化物、α,α’−アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ化合物、または過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウムなどが挙げられる。   Examples of the polymerization initiator used for polymerization include lauroyl peroxide, diisopropyl peroxydicarbonate, di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate, t-butyl peroxypivalate, 3,3,5-trimethylhexanoyl peroxide, and the like. Organic peroxides, azo compounds such as α, α′-azobisisobutyronitrile, ammonium persulfate, potassium persulfate, and the like.

水系分散液中のバインダーの個数平均粒径は、50〜500nmが好ましく、70〜400nmがさらに好ましい。バインダーの個数平均粒径が上記範囲にあることで、得られる負極の強度および柔軟性が良好となる。重合体粒子の存在は、透過型電子顕微鏡法やコールターカウンター、レーザー回折散乱法などによって容易に測定することができる。   The number average particle size of the binder in the aqueous dispersion is preferably 50 to 500 nm, and more preferably 70 to 400 nm. When the number average particle diameter of the binder is in the above range, the strength and flexibility of the obtained negative electrode are improved. The presence of the polymer particles can be easily measured by a transmission electron microscope method, a Coulter counter, a laser diffraction scattering method, or the like.

バインダーのガラス転移温度は、40℃以下であることが好ましく、より好ましくは、−75〜+30℃、更に好ましくは−55〜+20℃、最も好ましくは−35〜15℃である。バインダーのガラス転移温度が、上記範囲であることにより、負極の柔軟性、結着性及び捲回性、負極活物質と集電体との密着性などの特性が高度にバランスされ好適である。   The glass transition temperature of the binder is preferably 40 ° C. or lower, more preferably −75 to + 30 ° C., still more preferably −55 to + 20 ° C., and most preferably −35 to 15 ° C. When the glass transition temperature of the binder is in the above range, characteristics such as flexibility, binding and winding properties of the negative electrode, and adhesion between the negative electrode active material and the current collector are highly balanced, which is preferable.

また、バインダーは、上記単量体を段階的に重合することにより得られるコアシェル構造を有する重合体粒子からなるバインダーであってもよい。   The binder may be a binder composed of polymer particles having a core-shell structure obtained by polymerizing the above monomers stepwise.

(二次電池負極用バインダー組成物の製造)
二次電池負極用バインダー組成物は、上記の水系分散液のストリッピングを行い、遊離したアルキルメルカプタンの含有量を、バインダー100重量部に対し0.5〜50ppm、好ましくは1.0〜30ppmにすることにより製造される。
(Manufacture of binder composition for secondary battery negative electrode)
The binder composition for a secondary battery negative electrode strips the aqueous dispersion, and the content of the released alkyl mercaptan is 0.5 to 50 ppm, preferably 1.0 to 30 ppm with respect to 100 parts by weight of the binder. It is manufactured by doing.

上記のバインダーを含む水系分散液は、ストリッピング法等により、該水系分散液中の残留モノマーやアルキルメルカプタンの遊離した成分が除去され、その含有量を特定範囲とする二次電池負極用バインダー組成物が製造される。   The aqueous dispersion containing the above binder is a secondary battery negative electrode binder composition in which the residual monomer and alkyl mercaptan free components in the aqueous dispersion are removed by a stripping method or the like, and the content is within a specific range. Things are manufactured.

ストリッピング法とは、例えば水系分散液の温度を、60〜140℃程度の温度に保ち、100〜160℃のスチームを吹き込みながら、水蒸気蒸留を行い、該水系分散液中の揮発性残留モノマー(未反応単量体)やアルキルメルカプタンの遊離した成分を除去する方法である。   The stripping method refers to, for example, maintaining the temperature of the aqueous dispersion at a temperature of about 60 to 140 ° C., performing steam distillation while blowing steam at 100 to 160 ° C., and volatile residual monomers in the aqueous dispersion ( This is a method for removing free components of unreacted monomer) and alkyl mercaptan.

重合後のバインダーを含む水系分散液(以下「重合体水系分散液」と記載することもある)は、通常、未反応単量体等の揮発性物質を除去するためにストリッピング工程に付される。また重合体水系分散液は、取り扱い操作や輸送上の問題から、ストリッピング工程後に、濃縮工程によって水分を蒸発除去して濃縮し所定の固形分濃度に調製を行う。   An aqueous dispersion containing a binder after polymerization (hereinafter sometimes referred to as “polymer aqueous dispersion”) is usually subjected to a stripping step in order to remove volatile substances such as unreacted monomers. The Also, the polymer aqueous dispersion is prepared to have a predetermined solid content concentration by evaporating and removing water by a concentration step after the stripping step due to problems in handling and transportation.

重合終了後の重合体水系分散液中に残留している未反応単量体等を除去する方法としては、タンク内の重合体水系分散液にスチームを通気させる方法(スチーム通気法)、あるいは多段塔内で重合体水系分散液とスチームを向流接触させるいわゆるスチームストリッピング法がある。特に多段塔の塔頂から該水系分散液を流下させ、塔底から水蒸気を吹き込む多段塔ストリッパー方式は効率的に揮発性物質を除去できる。   As a method for removing unreacted monomers remaining in the polymer aqueous dispersion after completion of the polymerization, a method of allowing steam to flow through the polymer aqueous dispersion in the tank (steam aeration method), or a multi-stage There is a so-called steam stripping method in which a polymer aqueous dispersion and steam are counter-contacted in a tower. In particular, the multi-stage stripper system in which the aqueous dispersion is allowed to flow down from the top of the multi-stage tower and steam is blown from the bottom of the tower can efficiently remove volatile substances.

一方、重合体水系分散液の濃縮方法としては、蒸発法、限外濾過膜法等が知られているが、通常、蒸発法が用いられることが多い。蒸発法は、重合体水系分散液を加熱し、減圧雰囲気下で、水分を蒸発させる方法であり、装置としては薄膜式蒸発器またはタンク式蒸発器が用いられる。   On the other hand, as a method for concentrating the polymer aqueous dispersion, an evaporation method, an ultrafiltration membrane method, and the like are known, but usually an evaporation method is often used. The evaporation method is a method in which a polymer aqueous dispersion is heated to evaporate water in a reduced-pressure atmosphere, and a thin film evaporator or a tank evaporator is used as an apparatus.

タンク式蒸発器では、重合体水系分散液をタンクと加熱のための外部熱交換器との間を強制的に循環させながら加熱し、かつ、タンク内を減圧に保持して、タンク内で水分を蒸発させる。これらの蒸発法による濃縮においては、水分とともに残留単量体も水蒸気蒸留の原理によって除去されるが、ストリッピングに必要な水蒸気量と、蒸発により発生する水蒸気量が一致しないことから、蒸発法のみでは残留単量体等を充分に除去しきれない場合もある。したがって、一般的には、スチームストリッピング法によるストリッピング工程と、外部加熱強制循環型の蒸発器による濃縮工程を直列に組み合わせて用いている。   In the tank type evaporator, the polymer aqueous dispersion is heated while forcibly circulating between the tank and an external heat exchanger for heating, and the tank is kept at a reduced pressure so that the water content in the tank is reduced. Evaporate. In the concentration by these evaporation methods, residual monomers as well as moisture are removed by the principle of steam distillation. However, since the amount of water vapor required for stripping and the amount of water vapor generated by evaporation do not match, only the evaporation method is used. However, there are cases where residual monomers and the like cannot be removed sufficiently. Therefore, generally, a stripping process by a steam stripping method and a concentration process by an external heating forced circulation type evaporator are used in combination in series.

スチームストリッピングと濃縮を同時に行なう方法として、外部熱交換器を用いたタンク式蒸発器に、ストリッピング用スチームを吹き込むフラッシュ蒸発法もある〔Ind.Eng.Chem.,Vol.43,No.1,p,215(1951)〕。ただし、この方法は外部熱交換器で加熱された該水系分散液をタンクの上部から戻し、そこでフラッシュ蒸発させるため、フラッシュ蒸発によって発生する水蒸気は、該重合体水系分散液との接触がなく、未反応単量体等の揮発性物質のストリッピングに対しては殆ど寄与していない。さらに、この方法では、スチームストリッピングしている間に該水系分散液中の固型分濃度が上昇し、凝集物が急激に増えることがある。   As a method for performing steam stripping and concentration at the same time, there is a flash evaporation method in which steam for stripping is blown into a tank type evaporator using an external heat exchanger [Ind. Eng. Chem. , Vol. 43, no. 1, p, 215 (1951)]. However, since this method returns the aqueous dispersion heated by an external heat exchanger from the upper part of the tank and flash-evaporates there, the water vapor generated by flash evaporation is not in contact with the polymer aqueous dispersion, It hardly contributes to stripping of volatile substances such as unreacted monomers. Further, in this method, the solid content concentration in the aqueous dispersion increases during steam stripping, and the aggregates may increase rapidly.

一般的に、少量多品種の重合体水系分散液を生産する場合、重合方式は、バッチ方式であり、その後の残留単量体等のストリッピングおよび濃縮といった後処理工程もバッチ方式となる。これらの後処理工程のみを連続方式にすると、重合サイクルと後処理サイクルとを一致させることが困難であり、しかも後処理工程での装置の大きさがバッチ式に必要とされるよりも相対的に大きいものとなり設備効率が悪くなる。さらに、後処理工程における品種切換操作も煩雑となる可能性がある。   In general, when producing a small amount of a variety of polymer aqueous dispersions, the polymerization method is a batch method, and the subsequent post-treatment steps such as stripping and concentration of residual monomers are also a batch method. If only these post-treatment steps are made continuous, it is difficult to match the polymerization cycle and the post-treatment cycle, and the size of the apparatus in the post-treatment step is relative to that required for the batch method. The equipment efficiency becomes worse. Furthermore, the product type switching operation in the post-processing process may be complicated.

バッチ方式で重合体水系分散液のストリッピングと濃縮を同時に行なう方法であって、熱効率および設備効率が高く、かつ、凝固物の発生の抑制を可能にする方法としては、撹拌機を設けた円筒縦型蒸発タンクを用い、複数本のスチームノズル先端開口部を被処理液の液面下となる位置に配置させて、各スチームノズルから100〜140℃程度のスチーム吹き込みながら、タンク内を減圧に保持して濃縮する方法がある。また、外部熱交換器で加熱した重合体水系分散液を強制循環させ、かつ、加熱した重合体水系分散液を蒸発タンク内の撹拌機の撹拌翼の位置より下部の位置に戻すように強制循環し、減圧下で撹拌しながら、タンク内で蒸発した水蒸気を用いて重合体水系分散液から揮発性物質をストリッピングすれば、更に効率も良い。上記方法によれば、凝固物の発生を大幅に抑制しながらバッチ式で重合体水系分散液のストリッピングと濃縮を同時に行なうことができ、より好ましい。中でも、バッチ方式でスチーム110〜140℃(飽和温度)を容器タンク内に、1000〜1500kg/Hrで吹き込みながら、容器タンク付属の攪拌翼で水系分散液の攪拌を行い、かつ水系分散液の温度を80〜100℃の温度に保ちながら行うことが、凝集物の発生も少ないこと、またストリッピング工程後の濃縮工程同時にあわせて実施することができ、生産性・装置の設備効率の観点から最も好ましい。また蒸発タンク内圧力は、760〜10torrが好ましく、600〜100torrが更に好ましい。缶内温度、容器内充填体積量から、突沸等の発生がなく、安定して処理できる範囲で適時選択すればよい。また、前記方法において、ストリッピングに必要な水蒸気量が充分でない場合には、蒸発タンクと外部熱交換機との間の強制循環ラインに水蒸気を補給しても良い。   A method of stripping and concentrating a polymer aqueous dispersion simultaneously in a batch system, which has high thermal efficiency and high equipment efficiency, and that can suppress the generation of coagulum, is a cylinder provided with a stirrer. Using a vertical evaporation tank, dispose the multiple steam nozzle tip openings at a position below the surface of the liquid to be treated, and reduce the pressure in the tank while blowing steam at about 100 to 140 ° C. from each steam nozzle. There is a method of holding and concentrating. Also, the polymer aqueous dispersion heated by an external heat exchanger is forced to circulate, and the heated polymer aqueous dispersion is forced to return from the position of the stirring blade of the stirrer to the lower position in the evaporation tank. If the volatile substance is stripped from the polymer aqueous dispersion using the water vapor evaporated in the tank while stirring under reduced pressure, the efficiency is further improved. According to the above method, it is more preferable that stripping and concentration of the polymer aqueous dispersion can be carried out simultaneously in a batch manner while greatly suppressing the generation of coagulum. In particular, the water-based dispersion liquid is stirred with the stirring blade attached to the container tank while steam 110-140 ° C. (saturation temperature) is blown into the container tank at 1000-1500 kg / hr in a batch system, and the temperature of the water-based dispersion liquid Is carried out while maintaining the temperature at 80 to 100 ° C., and is less likely to generate agglomerates, and can be carried out simultaneously with the concentration step after the stripping step. preferable. The pressure in the evaporation tank is preferably 760 to 10 torr, and more preferably 600 to 100 torr. The temperature in the can and the filling volume in the container may be selected in a timely manner within a range in which bumping or the like does not occur and processing can be performed stably. In the above method, when the amount of steam necessary for stripping is not sufficient, steam may be replenished to the forced circulation line between the evaporation tank and the external heat exchanger.

また、上述した他の単量体として芳香族ビニル系単量体を用いた場合、本発明の二次電池負極用バインダー組成物の製造方法においては、二次電池負極用バインダー組成物中に脂肪族共役ジエン系単量体が好ましくは50ppm以下、より好ましくは10ppm以下含まれ、かつ、芳香族ビニル系単量体が好ましくは1000ppm以下、より好ましくは200ppm以下含まれる。該バインダー組成物中に含まれる脂肪族共役ジエン系単量体の含有量が50ppmを超えると、負極スラリーの塗工、乾燥による極板作製時に極板表面に発泡による荒れが生じる場合や臭気による環境負荷となる場合がある。また、芳香族ビニル系単量体の含有量が1000ppmを超えると、乾燥条件によっては、環境負荷、極板表面の荒れが生じうる懸念とともに、該バインダー組成物の耐電解液性が低下する場合がある。   In addition, when an aromatic vinyl-based monomer is used as the other monomer described above, in the method for producing a secondary battery negative electrode binder composition of the present invention, a fat is contained in the secondary battery negative electrode binder composition. The group conjugated diene monomer is preferably contained at 50 ppm or less, more preferably 10 ppm or less, and the aromatic vinyl monomer is preferably contained at 1000 ppm or less, more preferably 200 ppm or less. If the content of the aliphatic conjugated diene monomer contained in the binder composition exceeds 50 ppm, the surface of the electrode plate may be roughened by foaming or due to odor when the electrode plate is prepared by coating and drying of the negative electrode slurry. It may be an environmental burden. In addition, when the content of the aromatic vinyl monomer exceeds 1000 ppm, depending on the drying conditions, there is a concern that the environmental load and the surface of the electrode plate may be roughened, and the electrolytic solution resistance of the binder composition is reduced. There is.

また、本発明のバインダー組成物には、塗布性を向上させたり、充放電特性を向上させるために添加剤を加えることができる。これらの添加剤としては、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース系ポリマー、ポリアクリル酸ナトリウムなどのポリアクリル酸塩、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン、アクリル酸−ビニルアルコール共重合体、メタクリル酸−ビニルアルコール共重合体、マレイン酸−ビニルアルコール共重合体、変性ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリ酢酸ビニル部分ケン化物などが挙げられる。これらの添加剤の使用割合は、バインダー組成物の固形分合計重量に対して、好ましくは300重量%未満、より好ましくは30重量%以上250重量%以下、特に好ましくは40重量%以上200重量%以下である。この範囲であれば、平滑性が優れた二次電池負極を得ることができる。これらの添加剤は、バインダー組成物に添加する方法以外に、後述する本発明の二次電池電極用スラリー組成物に添加することもできる。   Moreover, an additive can be added to the binder composition of the present invention in order to improve applicability and charge / discharge characteristics. These additives include cellulose polymers such as carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, polyacrylates such as sodium polyacrylate, polyvinyl alcohol, polyethylene oxide, polyvinyl pyrrolidone, acrylic acid-vinyl alcohol copolymer, Examples include methacrylic acid-vinyl alcohol copolymer, maleic acid-vinyl alcohol copolymer, modified polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, ethylene-vinyl alcohol copolymer, and partially saponified polyvinyl acetate. The use ratio of these additives is preferably less than 300% by weight, more preferably 30% by weight or more and 250% by weight or less, particularly preferably 40% by weight or more and 200% by weight, based on the total solid weight of the binder composition. It is as follows. If it is this range, the secondary battery negative electrode excellent in smoothness can be obtained. In addition to the method of adding these additives to the binder composition, these additives can also be added to the slurry composition for secondary battery electrodes of the present invention described later.

(2)二次電池負極用スラリー組成物
本発明の二次電池負極用スラリー組成物は、上記二次電池負極用バインダー組成物及び負極活物質を含有する。以下においては、本発明の二次電池負極用スラリー組成物を、リチウムイオン二次電池負極用スラリー組成物として用いる態様について説明する。
(2) Slurry composition for secondary battery negative electrode The secondary battery negative electrode slurry composition of the present invention contains the secondary battery negative electrode binder composition and the negative electrode active material. Below, the aspect which uses the slurry composition for secondary battery negative electrodes of this invention as a slurry composition for lithium ion secondary battery negative electrodes is demonstrated.

(負極活物質)
本発明に用いる負極活物質は、二次電池負極内で電子の受け渡しをする物質である。
(Negative electrode active material)
The negative electrode active material used in the present invention is a material that transfers electrons within the secondary battery negative electrode.

リチウムイオン二次電池用負極活物質としては、具体的には、アモルファスカーボン、グラファイト、天然黒鉛、メソカーボンマイクロビーズ(MCMB)、及びピッチ系炭素繊維などの炭素質材料;ポリアセン等の導電性高分子などが挙げられる。好ましくは、グラファイト、天然黒鉛、メソカーボンマイクロビーズ(MCMB)などの結晶性炭素質材料である。また、負極活物質としては、ケイ素、錫、亜鉛、マンガン、鉄、ニッケル等の金属やこれらの合金、前記金属又は合金の酸化物や硫酸塩を使用できる。加えて、金属リチウム、Li−Al、Li−Bi−Cd、Li−Sn−Cd等のリチウム合金、リチウム遷移金属窒化物、シリコン等も使用できる。上記負極活物質は、単独または2種類以上を組み合わせて使用することができる。   Specific examples of negative electrode active materials for lithium ion secondary batteries include carbonaceous materials such as amorphous carbon, graphite, natural graphite, mesocarbon microbeads (MCMB), and pitch-based carbon fibers; high conductivity such as polyacene Examples include molecules. Crystalline carbonaceous materials such as graphite, natural graphite, and mesocarbon microbeads (MCMB) are preferable. Moreover, as a negative electrode active material, metals, such as silicon, tin, zinc, manganese, iron, nickel, these alloys, the oxide or sulfate of the said metal or alloy can be used. In addition, lithium alloys such as metallic lithium, Li—Al, Li—Bi—Cd, and Li—Sn—Cd, lithium transition metal nitride, silicon, and the like can also be used. The said negative electrode active material can be used individually or in combination of 2 or more types.

負極活物質の形状は、粒状に整粒されたものが好ましい。粒子の形状が球形であると、電極成形時により高密度な電極が形成できる。   The shape of the negative electrode active material is preferably a granulated particle. When the shape of the particles is spherical, a higher density electrode can be formed during electrode molding.

負極活物質の体積平均粒子径は、電池の他の構成要件との兼ね合いで適宜選択されるが通常0.1〜100μm、好ましくは1〜50μm、より好ましくは5〜20μmである。また、負極活物質の50%体積累積径は、初期効率、負荷特性、サイクル特性などの電池特性の向上の観点から、通常1〜50μm、好ましくは15〜30μmである。   The volume average particle size of the negative electrode active material is appropriately selected in consideration of other constituent requirements of the battery, but is usually 0.1 to 100 μm, preferably 1 to 50 μm, more preferably 5 to 20 μm. Further, the 50% volume cumulative diameter of the negative electrode active material is usually 1 to 50 μm, preferably 15 to 30 μm, from the viewpoint of improving battery characteristics such as initial efficiency, load characteristics, and cycle characteristics.

負極活物質のタップ密度は、特に制限されないが、0.6g/cm以上のものが好適に用いられる。 The tap density of the negative electrode active material is not particularly limited, but 0.6 g / cm 3 or more is preferably used.

本発明の二次電池負極用スラリー組成物における、負極活物質及びバインダー組成物の合計含有量は、スラリー組成物100質量部に対して、好ましくは10〜90質量部であり、さらに好ましくは30〜80質量部である。また負極活物質の総量に対するバインダー組成物の含有量(固形分相当量)は、負極活物質の総量100質量部に対して、好ましくは0.1〜5質量部であり、さらに好ましくは0.5〜2質量部である。スラリー組成物における負極活物質及びバインダー組成物の合計含有量とバインダー組成物の含有量が、上記範囲であると得られる二次電池負極用スラリー組成物の粘度が適正化され、塗工を円滑に行えるようになり、また得られた負極に関して抵抗が高くなることなく、十分な密着強度が得られる。その結果、極板プレス工程における負極活物質からのバインダー組成物の剥がれを抑制することができる。   In the slurry composition for secondary battery negative electrode of the present invention, the total content of the negative electrode active material and the binder composition is preferably 10 to 90 parts by mass, more preferably 30 to 100 parts by mass of the slurry composition. ~ 80 parts by mass. The content of the binder composition relative to the total amount of the negative electrode active material (solid content equivalent amount) is preferably 0.1 to 5 parts by mass, more preferably 0.005 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the negative electrode active material. 5 to 2 parts by mass. When the total content of the negative electrode active material and the binder composition in the slurry composition and the content of the binder composition are in the above range, the viscosity of the slurry composition for a secondary battery negative electrode obtained is optimized, and the coating is smoothly performed. In addition, sufficient adhesion strength can be obtained without increasing the resistance of the obtained negative electrode. As a result, peeling of the binder composition from the negative electrode active material in the electrode plate pressing step can be suppressed.

(分散媒)
本発明では、分散媒として水を用いる。本発明においては、バインダー組成物の分散安定性を損なわない範囲であれば、分散媒として水に親水性の溶媒を混ぜたものを使用してもよい。親水性の溶媒としては、メタノール、エタノール、N−メチルピロリドンなどがあげられ、水に対して5質量%以下であることが好ましい。
(Dispersion medium)
In the present invention, water is used as the dispersion medium. In the present invention, as long as the dispersion stability of the binder composition is not impaired, a mixture of water and a hydrophilic solvent may be used as a dispersion medium. Examples of the hydrophilic solvent include methanol, ethanol, N-methylpyrrolidone and the like, and the amount is preferably 5% by mass or less based on water.

(導電剤)
本発明の二次電池負極用スラリー組成物においては、導電剤を含有することが好ましい。導電剤としては、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、カーボンブラック、グラファイト、気相成長カーボン繊維、およびカーボンナノチューブ等の導電性カーボンを使用することができる。導電剤を含有することにより、負極活物質同士の電気的接触を向上させることができ、二次電池に用いる場合に放電レート特性を改善することができる。スラリー組成物における導電剤の含有量は、負極活物質の総量100質量部に対して、好ましくは1〜20質量部、より好ましくは1〜10質量部である。
(Conductive agent)
In the slurry composition for secondary battery negative electrodes of this invention, it is preferable to contain a electrically conductive agent. As the conductive agent, conductive carbon such as acetylene black, ketjen black, carbon black, graphite, vapor-grown carbon fiber, and carbon nanotube can be used. By containing a conductive agent, the electrical contact between the negative electrode active materials can be improved, and the discharge rate characteristics can be improved when used in a secondary battery. The content of the conductive agent in the slurry composition is preferably 1 to 20 parts by mass, more preferably 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the negative electrode active material.

(増粘剤)
本発明の二次電池負極用スラリー組成物においては、増粘剤を含有することが好ましい。増粘剤としては、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース系ポリマーおよびこれらのアンモニウム塩並びにアルカリ金属塩;(変性)ポリ(メタ)アクリル酸およびこれらのアンモニウム塩並びにアルカリ金属塩;(変性)ポリビニルアルコール、アクリル酸又はアクリル酸塩とビニルアルコールの共重合体、無水マレイン酸又はマレイン酸もしくはフマル酸とビニルアルコールの共重合体などのポリビニルアルコール類;ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン、変性ポリアクリル酸、酸化スターチ、リン酸スターチ、カゼイン、各種変性デンプンなどが挙げられる。
(Thickener)
In the slurry composition for secondary battery negative electrodes of this invention, it is preferable to contain a thickener. Examples of thickeners include cellulosic polymers such as carboxymethylcellulose, methylcellulose, hydroxypropylcellulose, and ammonium salts and alkali metal salts thereof; (modified) poly (meth) acrylic acid and ammonium salts and alkali metal salts thereof; ) Polyvinyl alcohols such as polyvinyl alcohol, copolymers of acrylic acid or acrylate and vinyl alcohol, maleic anhydride or copolymers of maleic acid or fumaric acid and vinyl alcohol; polyethylene glycol, polyethylene oxide, polyvinyl pyrrolidone, modified Examples include polyacrylic acid, oxidized starch, phosphate starch, casein, and various modified starches.

増粘剤の配合量は、負極活物質100質量部に対して、0.5〜1.5質量部が好ましい。増粘剤の配合量が上記範囲であると、塗工性、集電体との密着性が良好である。本発明において、「(変性)ポリ」は「未変性ポリ」又は「変性ポリ」を意味し、「(メタ)アクリル」は、「アクリル」又は「メタアクリル」を意味する。   As for the compounding quantity of a thickener, 0.5-1.5 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of negative electrode active materials. When the blending amount of the thickener is within the above range, the coating property and the adhesion with the current collector are good. In the present invention, “(modified) poly” means “unmodified poly” or “modified poly”, and “(meth) acryl” means “acryl” or “methacryl”.

二次電池負極用スラリー組成物には、上記成分のほかに、さらに補強材、レベリング剤、電解液分解抑制等の機能を有する電解液添加剤等の他の成分が含まれていてもよく、後述の二次電池負極中に含まれていてもよい。これらは電池反応に影響を及ぼさないものであれば特に限られない。   In addition to the above components, the slurry composition for secondary battery negative electrode may further contain other components such as a reinforcing material, a leveling agent, and an electrolyte additive having a function of inhibiting electrolyte decomposition, It may be contained in a secondary battery negative electrode described later. These are not particularly limited as long as they do not affect the battery reaction.

補強材としては、各種の無機および有機の球状、板状、棒状または繊維状のフィラーが使用できる。補強材を用いることにより強靭で柔軟な負極を得ることができ、優れた長期サイクル特性を示すことができる。スラリー組成物における補強材の含有量は、負極活物質の総量100質量部に対して通常0.01〜20質量部、好ましくは1〜10質量部である。上記範囲に含まれることにより、高い容量と高い負荷特性を示すことができる。   As the reinforcing material, various inorganic and organic spherical, plate-like, rod-like or fibrous fillers can be used. By using a reinforcing material, a tough and flexible negative electrode can be obtained, and excellent long-term cycle characteristics can be exhibited. Content of the reinforcing material in a slurry composition is 0.01-20 mass parts normally with respect to 100 mass parts of total amounts of a negative electrode active material, Preferably it is 1-10 mass parts. By being included in the said range, a high capacity | capacitance and a high load characteristic can be shown.

レベリング剤としては、アルキル系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、金属系界面活性剤などの界面活性剤が挙げられる。レベリング剤を混合することにより、塗工時に発生するはじきを防止したり、負極の平滑性を向上させることができる。スラリー組成物中のレベリング剤の含有量は、負極活物質の総量100質量部に対して、好ましくは0.01〜10質量部である。レベリング剤が上記範囲であることにより負極作製時の生産性、平滑性及び電池特性に優れる。界面活性剤を含有させることによりスラリー組成物中の負極活物質等の分散性を向上することができ、さらにそれにより得られる負極の平滑性を向上させることができる。   Examples of the leveling agent include surfactants such as alkyl surfactants, silicone surfactants, fluorine surfactants, and metal surfactants. By mixing the leveling agent, the repelling that occurs during coating can be prevented and the smoothness of the negative electrode can be improved. The content of the leveling agent in the slurry composition is preferably 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the negative electrode active material. When the leveling agent is in the above range, the productivity, smoothness, and battery characteristics during the production of the negative electrode are excellent. By containing the surfactant, the dispersibility of the negative electrode active material and the like in the slurry composition can be improved, and the smoothness of the negative electrode obtained thereby can be improved.

電解液添加剤としては、スラリー組成物中及び電解液中に使用されるビニレンカーボネートなどを用いることができる。スラリー組成物中の電解液添加剤の含有量は、負極活物質の総量100質量部に対して、好ましくは0.01〜10質量部である。電解液添加剤が、上記範囲であることによりサイクル特性及び高温特性に優れる。その他には、フュームドシリカやフュームドアルミナなどのナノ微粒子が挙げられる。ナノ微粒子を混合することによりスラリー組成物のチキソ性をコントロールすることができ、さらにそれにより得られる負極のレベリング性を向上させることができる。スラリー組成物中のナノ微粒子の含有量は、負極活物質の総量100質量部に対して、好ましくは0.01〜10質量部である。ナノ微粒子が上記範囲であることによりスラリー安定性、生産性に優れ、高い電池特性を示す。   As the electrolytic solution additive, vinylene carbonate used in the slurry composition and the electrolytic solution can be used. The content of the electrolytic solution additive in the slurry composition is preferably 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the negative electrode active material. When the electrolytic solution additive is in the above range, the cycle characteristics and the high temperature characteristics are excellent. Other examples include nanoparticles such as fumed silica and fumed alumina. By mixing the nanoparticles, the thixotropy of the slurry composition can be controlled, and the leveling property of the negative electrode obtained thereby can be improved. The content of the nanoparticles in the slurry composition is preferably 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the negative electrode active material. When the nanoparticles are in the above range, the slurry stability and productivity are excellent, and high battery characteristics are exhibited.

(二次電池負極用スラリー組成物の製造)
二次電池負極用スラリー組成物は、上記バインダー組成物、負極活物質および必要に応じ用いられる導電剤等を混合して得られる。
(Production of slurry composition for secondary battery negative electrode)
The slurry composition for a secondary battery negative electrode is obtained by mixing the binder composition, the negative electrode active material, and a conductive agent used as necessary.

混合法は特に限定はされないが、例えば、撹拌式、振とう式、および回転式などの混合装置を使用した方法が挙げられる。また、ホモジナイザー、ボールミル、サンドミル、ロールミル、プラネタリーミキサーおよび遊星式混練機などの分散混練装置を使用した方法が挙げられる。   The mixing method is not particularly limited, and examples thereof include a method using a mixing apparatus such as a stirring type, a shaking type, and a rotary type. In addition, a method using a dispersion kneader such as a homogenizer, a ball mill, a sand mill, a roll mill, a planetary mixer, and a planetary kneader can be used.

(3)二次電池負極
本発明の二次電池負極は、本発明の二次電池負極用スラリー組成物を集電体上に塗布、乾燥してなる。
(3) Secondary battery negative electrode The secondary battery negative electrode of the present invention is obtained by applying and drying the slurry composition for a secondary battery negative electrode of the present invention on a current collector.

(二次電池負極の製造方法)
本発明の二次電池負極の製造方法は、特に限定されないが、例えば、上記スラリー組成物を集電体の少なくとも片面、好ましくは両面に塗布、乾燥し、負極活物質層を形成する方法が挙げられる。
(Method for producing secondary battery negative electrode)
The method for producing the secondary battery negative electrode of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a method of forming the negative electrode active material layer by applying and drying the slurry composition on at least one surface, preferably both surfaces of the current collector. It is done.

スラリー組成物を集電体上に塗布する方法は特に限定されない。例えば、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、およびハケ塗り法などの方法が挙げられる。   The method for applying the slurry composition onto the current collector is not particularly limited. Examples of the method include a doctor blade method, a dip method, a reverse roll method, a direct roll method, a gravure method, an extrusion method, and a brush coating method.

乾燥方法としては、例えば、温風、熱風、低湿風による乾燥、真空乾燥、(遠)赤外線や電子線などの照射による乾燥法が挙げられる。乾燥時間は通常5〜30分であり、乾燥温度は通常40〜180℃である。   Examples of the drying method include drying by warm air, hot air, low-humidity air, vacuum drying, and drying by irradiation with (far) infrared rays or electron beams. The drying time is usually 5 to 30 minutes, and the drying temperature is usually 40 to 180 ° C.

本発明の二次電池負極を製造するに際して、集電体上に上記スラリー組成物を塗布乾燥後、金型プレスやロールプレスなどを用い、加圧処理により負極活物質層の空隙率を低くする工程を有することが好ましい。空隙率の好ましい範囲は5〜30%、より好ましくは7〜20%である。空隙率が高すぎると充電効率や放電効率が悪化する。空隙率が低すぎる場合は、高い体積容量が得難く、負極活物質層が集電体から剥がれ易く不良を発生し易いといった問題を生じる。さらに、バインダー組成物に硬化性の重合体を用いる場合は、硬化させることが好ましい。   When the secondary battery negative electrode of the present invention is produced, the porosity of the negative electrode active material layer is lowered by pressure treatment using a die press or a roll press after applying and drying the slurry composition on the current collector. It is preferable to have a process. The preferable range of the porosity is 5 to 30%, more preferably 7 to 20%. If the porosity is too high, charging efficiency and discharging efficiency are deteriorated. When the porosity is too low, it is difficult to obtain a high volume capacity, and the negative electrode active material layer is liable to be peeled off from the current collector, resulting in a defect. Furthermore, when using a curable polymer for a binder composition, it is preferable to make it harden | cure.

本発明の二次電池負極における負極活物質層の厚みは、通常5〜300μmであり、好ましくは30〜250μmである。負極活物質層の厚みが上記範囲にあることにより、負荷特性及びサイクル特性共に高い特性を示す。   The thickness of the negative electrode active material layer in the secondary battery negative electrode of the present invention is usually 5 to 300 μm, preferably 30 to 250 μm. When the thickness of the negative electrode active material layer is in the above range, both load characteristics and cycle characteristics are high.

本発明において、負極活物質層における負極活物質の含有割合は、好ましくは85〜99質量%、より好ましくは88〜97質量%である。負極活物質の含有割合を、上記範囲とすることにより、高い容量を示しながらも柔軟性、結着性を示すことができる。   In this invention, the content rate of the negative electrode active material in a negative electrode active material layer becomes like this. Preferably it is 85-99 mass%, More preferably, it is 88-97 mass%. By making the content rate of a negative electrode active material into the said range, a softness | flexibility and a binding property can be shown, showing a high capacity | capacitance.

本発明において、二次電池負極の負極活物質層の密度は、好ましくは1.6〜1.9g/cmであり、より好ましくは1.65〜1.85g/cmである。負極活物質層の密度が上記範囲にあることにより、高容量の電池を得ることができる。 In the present invention, the density of the negative electrode active material layer of the secondary battery negative electrode is preferably 1.6 to 1.9 g / cm 3 , more preferably 1.65 to 1.85 g / cm 3 . When the density of the negative electrode active material layer is in the above range, a high-capacity battery can be obtained.

(集電体)
本発明で用いる集電体は、電気導電性を有しかつ電気化学的に耐久性のある材料であれば特に制限されないが、耐熱性を有するため金属材料が好ましく、例えば、鉄、銅、アルミニウム、ニッケル、ステンレス鋼、チタン、タンタル、金、白金などが挙げられる。中でも、二次電池負極に用いる集電体としては銅が特に好ましい。集電体の形状は特に制限されないが、厚さ0.001〜0.5mm程度のシート状のものが好ましい。集電体は、負極活物質層との接着強度を高めるため、予め粗面化処理して使用するのが好ましい。粗面化方法としては、機械的研磨法、電解研磨法、化学研磨法などが挙げられる。機械的研磨法においては、研磨剤粒子を固着した研磨布紙、砥石、エメリバフ、鋼線などを備えたワイヤーブラシ等が使用される。また、合剤の接着強度や導電性を高めるために、集電体表面に中間層を形成してもよい。
(Current collector)
The current collector used in the present invention is not particularly limited as long as it is an electrically conductive and electrochemically durable material. However, a metal material is preferable because it has heat resistance. For example, iron, copper, aluminum Nickel, stainless steel, titanium, tantalum, gold, platinum and the like. Among these, copper is particularly preferable as the current collector used for the secondary battery negative electrode. The shape of the current collector is not particularly limited, but a sheet shape having a thickness of about 0.001 to 0.5 mm is preferable. In order to increase the adhesive strength with the negative electrode active material layer, the current collector is preferably used after roughening in advance. Examples of the roughening method include a mechanical polishing method, an electrolytic polishing method, and a chemical polishing method. In the mechanical polishing method, an abrasive cloth paper with a fixed abrasive particle, a grindstone, an emery buff, a wire brush provided with a steel wire or the like is used. Further, an intermediate layer may be formed on the current collector surface in order to increase the adhesive strength and conductivity of the mixture.

(4)二次電池
本発明の二次電池は、正極、負極、セパレーター及び電解液を備えてなる二次電池であって、負極が、上記二次電池負極である。
(4) Secondary battery The secondary battery of the present invention is a secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, a separator and an electrolytic solution, and the negative electrode is the secondary battery negative electrode.

(正極)
正極は、正極活物質及び二次電池正極用バインダー組成物を含む正極活物質層が、集電体上に積層されてなる。
(Positive electrode)
The positive electrode is formed by laminating a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material and a secondary battery positive electrode binder composition on a current collector.

(正極活物質)
正極活物質は、リチウムイオンをドープ及び脱ドープ可能な活物質が用いられ、無機化合物からなるものと有機化合物からなるものとに大別される。
(Positive electrode active material)
As the positive electrode active material, an active material that can be doped and dedoped with lithium ions is used, and the positive electrode active material is roughly classified into an inorganic compound and an organic compound.

無機化合物からなる正極活物質としては、遷移金属酸化物、遷移金属硫化物、リチウムと遷移金属とのリチウム含有複合金属酸化物などが挙げられる。上記の遷移金属としては、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Mo等が使用される。   Examples of the positive electrode active material made of an inorganic compound include transition metal oxides, transition metal sulfides, lithium-containing composite metal oxides of lithium and transition metals, and the like. Examples of the transition metal include Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, and Mo.

遷移金属酸化物としては、MnO、MnO、V、V13、TiO、Cu、非晶質VO−P、MoO、V、V13等が挙げられ、中でもサイクル安定性と容量からMnO、V、V13、TiOが好ましい。遷移金属硫化物としては、TiS、TiS、非晶質MoS、FeS等が挙げられる。リチウム含有複合金属酸化物としては、層状構造を有するリチウム含有複合金属酸化物、スピネル構造を有するリチウム含有複合金属酸化物、オリビン型構造を有するリチウム含有複合金属酸化物などが挙げられる。 Examples of transition metal oxides include MnO, MnO 2 , V 2 O 5 , V 6 O 13 , TiO 2 , Cu 2 V 2 O 3 , amorphous V 2 O—P 2 O 5 , MoO 3 , V 2 O. 5 , V 6 O 13 and the like. Among them, MnO, V 2 O 5 , V 6 O 13 and TiO 2 are preferable from the viewpoint of cycle stability and capacity. The transition metal sulfide, TiS 2, TiS 3, amorphous MoS 2, FeS, and the like. Examples of the lithium-containing composite metal oxide include a lithium-containing composite metal oxide having a layered structure, a lithium-containing composite metal oxide having a spinel structure, and a lithium-containing composite metal oxide having an olivine structure.

層状構造を有するリチウム含有複合金属酸化物としてはリチウム含有コバルト酸化物(LiCoO)、リチウム含有ニッケル酸化物(LiNiO)、Co−Ni−Mnのリチウム複合酸化物、Ni−Mn−Alのリチウム複合酸化物、Ni−Co−Alのリチウム複合酸化物等が挙げられる。スピネル構造を有するリチウム含有複合金属酸化物としてはマンガン酸リチウム(LiMn)やMnの一部を他の遷移金属で置換したLi[Mn3/21/2]O(ここでMは、Cr、Fe、Co、Ni、Cu等)等が挙げられる。オリビン型構造を有するリチウム含有複合金属酸化物としてはLiMPO(式中、Mは、Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Mg,Zn,V,Ca,Sr,Ba,Ti,Al,Si,B及びMoから選ばれる少なくとも1種、0≦X≦2)であらわされるオリビン型燐酸リチウム化合物が挙げられる。 Examples of the lithium-containing composite metal oxide having a layered structure include lithium-containing cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium-containing nickel oxide (LiNiO 2 ), Co—Ni—Mn lithium composite oxide, and Ni—Mn—Al lithium. Examples thereof include composite oxides and lithium composite oxides of Ni—Co—Al. Examples of the lithium-containing composite metal oxide having a spinel structure include lithium manganate (LiMn 2 O 4 ) and Li [Mn 3/2 M 1/2 ] O 4 in which a part of Mn is substituted with another transition metal (wherein M may be Cr, Fe, Co, Ni, Cu or the like. Li X MPO 4 (wherein, M is Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Mg, Zn, V, Ca, Sr, Ba, Ti, Al, Li X MPO 4 as the lithium-containing composite metal oxide having an olivine structure) An olivine type lithium phosphate compound represented by at least one selected from Si, B, and Mo, 0 ≦ X ≦ 2) may be mentioned.

有機化合物としては、例えば、ポリアセチレン、ポリ−p−フェニレンなどの導電性高分子を用いることもできる。電気伝導性に乏しい、鉄系酸化物は、還元焼成時に炭素源物質を存在させることで、炭素材料で覆われた電極活物質として用いてもよい。また、これら化合物は、部分的に元素置換したものであってもよい。二次電池用の正極活物質は、上記の無機化合物と有機化合物の混合物であってもよい。   As the organic compound, for example, a conductive polymer such as polyacetylene or poly-p-phenylene can be used. An iron-based oxide having poor electrical conductivity may be used as an electrode active material covered with a carbon material by allowing a carbon source material to be present during reduction firing. These compounds may be partially element-substituted. The positive electrode active material for the secondary battery may be a mixture of the above inorganic compound and organic compound.

正極活物質の平均粒子径は、通常1〜50μm、好ましくは2〜30μmである。粒子径が上記範囲にあることにより、後述する正極用スラリー組成物を調製する際の正極用バインダー組成物の量を少なくすることができ、電池の容量の低下を抑制できると共に、正極用スラリー組成物を、塗布するのに適正な粘度に調製することが容易になり、均一な電極を得ることができる。   The average particle diameter of the positive electrode active material is usually 1 to 50 μm, preferably 2 to 30 μm. When the particle diameter is in the above range, the amount of the positive electrode binder composition when preparing the positive electrode slurry composition described later can be reduced, the decrease in battery capacity can be suppressed, and the positive electrode slurry composition. It becomes easy to prepare a product with a proper viscosity for application, and a uniform electrode can be obtained.

正極活物質層における正極活物質の含有割合は、好ましくは90〜99.9質量%、より好ましくは95〜99質量%である。正極中の正極活物質の含有量を、上記範囲とすることにより、高い容量を示しながらも柔軟性、結着性を示すことができる。   The content ratio of the positive electrode active material in the positive electrode active material layer is preferably 90 to 99.9% by mass, more preferably 95 to 99% by mass. By setting the content of the positive electrode active material in the positive electrode within the above range, flexibility and binding properties can be exhibited while exhibiting high capacity.

(二次電池正極用バインダー組成物)
二次電池正極用バインダー組成物としては、特に制限されず公知のものを用いることができる。例えば、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、ポリアクリル酸誘導体、ポリアクリロニトリル誘導体などの樹脂や、アクリル系軟質重合体、ジエン系軟質重合体、オレフィン系軟質重合体、ビニル系軟質重合体等の軟質重合体を用いることができる。これらは単独で使用しても、これらを2種以上併用してもよい。
(Binder composition for secondary battery positive electrode)
The binder composition for the secondary battery positive electrode is not particularly limited and a known one can be used. For example, resins such as polyethylene, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), polyacrylic acid derivatives, polyacrylonitrile derivatives, acrylic soft heavy A soft polymer such as a polymer, a diene soft polymer, an olefin soft polymer, or a vinyl soft polymer can be used. These may be used alone or in combination of two or more.

正極には、上記成分のほかに、さらに前述の電解液分解抑制等の機能を有する電解液添加剤等の他の成分が含まれていてもよい。これらは電池反応に影響を及ぼさないものであれば特に限られない。   In addition to the above components, the positive electrode may further contain other components such as an electrolyte additive having a function of suppressing the decomposition of the electrolyte described above. These are not particularly limited as long as they do not affect the battery reaction.

集電体は、前述の二次電池負極に使用される集電体を用いることができ、電気導電性を有しかつ電気化学的に耐久性のある材料であれば特に制限されないが、二次電池正極用としてはアルミニウムが特に好ましい。   As the current collector, the current collector used for the negative electrode of the secondary battery described above can be used, and is not particularly limited as long as the material has electrical conductivity and is electrochemically durable. Aluminum is particularly preferred for the battery positive electrode.

正極活物質層の厚みは、通常5〜300μmであり、好ましくは10〜250μmである。正極活物質層の厚みが上記範囲にあることにより、負荷特性及びエネルギー密度共に高い特性を示す。   The thickness of the positive electrode active material layer is usually 5 to 300 μm, preferably 10 to 250 μm. When the thickness of the positive electrode active material layer is in the above range, both load characteristics and energy density are high.

正極は、前述の二次電池負極と同様に製造することができる。   The positive electrode can be produced in the same manner as the above-described secondary battery negative electrode.

(セパレーター)
セパレーターは気孔部を有する多孔性基材であって、使用可能なセパレーターとしては、(a)気孔部を有する多孔性セパレーター、(b)片面または両面に高分子コート層が形成された多孔性セパレーター、または(c)無機セラミック粉末を含む多孔質の樹脂コート層が形成された多孔性セパレーターが挙げられる。これらの非制限的な例としては、ポリプロピレン系、ポリエチレン系、ポリオレフィン系、またはアラミド系多孔性セパレーター、ポリビニリデンフルオリド、ポリエチレンオキシド、ポリアクリロニトリルまたはポリビニリデンフルオリドヘキサフルオロプロピレン共重合体などの固体高分子電解質用またはゲル状高分子電解質用の高分子フィルム、ゲル化高分子コート層がコートされたセパレーター、または無機フィラー、無機フィラー用分散剤からなる多孔膜層がコートされたセパレーターなどがある。
(separator)
The separator is a porous substrate having pores, and usable separators include (a) a porous separator having pores, and (b) a porous separator in which a polymer coat layer is formed on one or both sides. Or (c) a porous separator in which a porous resin coat layer containing an inorganic ceramic powder is formed. Non-limiting examples of these include solids such as polypropylene, polyethylene, polyolefin, or aramid porous separators, polyvinylidene fluoride, polyethylene oxide, polyacrylonitrile, or polyvinylidene fluoride hexafluoropropylene copolymers. There are polymer films for polymer electrolytes or gel polymer electrolytes, separators coated with gelled polymer coating layers, or separators coated with porous membrane layers made of inorganic fillers and dispersants for inorganic fillers. .

(電解液)
本発明に用いられる電解液は、特に限定されないが、例えば、非水系の溶媒に支持電解質としてリチウム塩を溶解したものが使用できる。リチウム塩としては、例えば、LiPF、LiAsF、LiBF、LiSbF、LiAlCl、LiClO、CFSOLi、CSOLi、CFCOOLi、(CFCO)NLi、(CFSONLi、(CSO)NLiなどのリチウム塩が挙げられる。特に溶媒に溶けやすく高い解離度を示すLiPF、LiClO、CFSOLiは好適に用いられる。これらは、単独、または2種以上を混合して用いることができる。支持電解質の量は、電解液に対して、通常1質量%以上、好ましくは5質量%以上、また通常は30質量%以下、好ましくは20質量%以下である。支持電解質の量が少なすぎても多すぎてもイオン導電度は低下し電池の充電特性、放電特性が低下する。
(Electrolyte)
The electrolytic solution used in the present invention is not particularly limited. For example, a solution obtained by dissolving a lithium salt as a supporting electrolyte in a non-aqueous solvent can be used. Examples of the lithium salt include LiPF 6 , LiAsF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAlCl 4 , LiClO 4 , CF 3 SO 3 Li, C 4 F 9 SO 3 Li, CF 3 COOLi, (CF 3 CO) 2 NLi , (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, (C 2 F 5 SO 2 ) NLi, and other lithium salts. In particular, LiPF 6 , LiClO 4 , and CF 3 SO 3 Li that are easily soluble in a solvent and exhibit a high degree of dissociation are preferably used. These can be used alone or in admixture of two or more. The amount of the supporting electrolyte is usually 1% by mass or more, preferably 5% by mass or more, and usually 30% by mass or less, preferably 20% by mass or less, with respect to the electrolytic solution. If the amount of the supporting electrolyte is too small or too large, the ionic conductivity is lowered, and the charging characteristics and discharging characteristics of the battery are degraded.

電解液に使用する溶媒としては、支持電解質を溶解させるものであれば特に限定されないが、通常、ジメチルカーボネート(DMC)、エチレンカーボネート(EC)、ジエチルカーボネート(DEC)、プロピレンカーボネート(PC)、ブチレンカーボネート(BC)、およびメチルエチルカーボネート(MEC)などのアルキルカーボネート類;γ−ブチロラクトン、ギ酸メチルなどのエステル類、1,2−ジメトキシエタン、およびテトラヒドロフランなどのエーテル類;スルホラン、およびジメチルスルホキシドなどの含硫黄化合物類;が用いられる。特に高いイオン伝導性が得易く、使用温度範囲が広いため、ジメチルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネートが好ましい。これらは、単独、または2種以上を混合して用いることができる。また、電解液には添加剤を含有させて用いることも可能である。添加剤としてはビニレンカーボネート(VC)などのカーボネート系の化合物が好ましい。   The solvent used in the electrolytic solution is not particularly limited as long as it can dissolve the supporting electrolyte. Usually, dimethyl carbonate (DMC), ethylene carbonate (EC), diethyl carbonate (DEC), propylene carbonate (PC), butylene. Alkyl carbonates such as carbonate (BC) and methyl ethyl carbonate (MEC); esters such as γ-butyrolactone and methyl formate; ethers such as 1,2-dimethoxyethane and tetrahydrofuran; sulfolane and dimethyl sulfoxide Sulfur-containing compounds are used. In particular, dimethyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, diethyl carbonate, and methyl ethyl carbonate are preferable because high ion conductivity is easily obtained and the use temperature range is wide. These can be used alone or in admixture of two or more. Moreover, it is also possible to use an electrolyte containing an additive. As the additive, carbonate compounds such as vinylene carbonate (VC) are preferable.

上記以外の電解液としては、ポリエチレンオキシド、ポリアクリロニトリルなどのポリマー電解質に電解液を含浸したゲル状ポリマー電解質や、硫化リチウム、LiI、LiNなどの無機固体電解質を挙げることができる。 Examples of the electrolytic solution other than the above include a gel polymer electrolyte obtained by impregnating a polymer electrolyte such as polyethylene oxide and polyacrylonitrile with an electrolytic solution, and an inorganic solid electrolyte such as lithium sulfide, LiI, and Li 3 N.

(二次電池の製造方法)
本発明の二次電池の製造方法は、特に限定されない。例えば、上述した負極と正極とをセパレーターを介して重ね合わせ、これを電池形状に応じて巻く、折るなどして電池容器に入れ、電池容器に電解液を注入して封口する。さらに必要に応じてエキスパンドメタルや、ヒューズ、PTC素子などの過電流防止素子、リード板などを入れ、電池内部の圧力上昇、過充放電の防止をすることもできる。電池の形状は、ラミネートセル型、コイン型、ボタン型、シート型、円筒型、角形、扁平型などいずれであってもよい。
(Method for manufacturing secondary battery)
The manufacturing method of the secondary battery of the present invention is not particularly limited. For example, the above-described negative electrode and positive electrode are overlapped via a separator, and this is wound or folded according to the shape of the battery and placed in the battery container, and the electrolytic solution is injected into the battery container and sealed. Further, if necessary, an expanded metal, an overcurrent prevention element such as a fuse or a PTC element, a lead plate and the like can be inserted to prevent an increase in pressure inside the battery and overcharge / discharge. The shape of the battery may be any of a laminated cell type, a coin type, a button type, a sheet type, a cylindrical type, a square type, a flat type, and the like.

以下に、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、本実施例における部および%は、特記しない限り質量基準である。実施例および比較例において、各種物性は以下のように評価した。   Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, unless otherwise indicated, the part and% in a present Example are a mass reference | standard. In the examples and comparative examples, various physical properties were evaluated as follows.

(バインダー組成物中の遊離したアルキルメルカプタンの測定)
蓋付サンプル容器(300mL)にMEK/IPA混合溶液(容積比=75/25)200mLを入れスターラーで攪拌しながら、バインダーサンプルを約10g電子天秤で精秤しながら加え分散させた後、更に28%アンモニア溶液を2mL加え30分間攪拌を行った。本調製液を1/1000N−硝酸銀規定溶液により、電位差滴定(COM−1750 平沼産業株式会社製)を行い滴定量より、残留アルキルメルカプタン量を求めた。
(Measurement of free alkyl mercaptan in binder composition)
After adding 200 mL of MEK / IPA mixed solution (volume ratio = 75/25) to a sample container with a lid (volume ratio = 75/25) and stirring with a stirrer, the binder sample was added while being accurately weighed with an electronic balance, and further dispersed. 2 mL of% ammonia solution was added and stirred for 30 minutes. This preparation solution was subjected to potentiometric titration (COM-1750, manufactured by Hiranuma Sangyo Co., Ltd.) with a 1/1000 N-silver nitrate specified solution, and the amount of residual alkyl mercaptan was determined by titration.

(バインダー組成物中の残留モノマーの測定)
(a)残留ブタジエンの定量
キャピラリーFID型ガスクロマトグラフィーを用い、トルエンを内部標準とした内部標準法により、ブタジエンとトルエンのピーク面積を求め含有量を算出した。
(1)内部標準液調製と補正係数の測定
予め調製しておいた3%ポリオキシエチレンアルキルエーテル水溶液(花王(株)製エマルゲン1150S−60 使用)を耐圧製アンプル容器に30mL採取し、トルエン(和光純薬(株)試薬特級)を25μLのマイクロシリンジで20μL、感度0.1mgの精密電子天秤で精秤する。
耐圧製アンプル容器にゴム栓をつけ王冠で打栓する。ブタジエンを十分冷却した注射器で約20μL加える。試料測定ガスクロマトグラフィーの条件でピーク積算値を求める。
補正係数=(ブタジエン重量/トルエン重量)/(ブタジエンの積算値/トルエンの積算値)
(2)測定用試料の調製
共栓付三角フラスコ(50mL)に、3%ポリオキシエチレンアルキルエーテル水溶液(例えば、花王(株)製エマルゲン1135S−70より調製)を30mL採取し、更に内部標準(トルエン)溶液を25μLマイクロシリンジで20μLはかりとり、感度0.1mgの精密電子天秤で精秤して加える。ここに測定用該水系分散液を約5g、精密電子天秤で加える。更に共栓付三角フラスコに攪拌子を入れ栓をした後、20分マグネチックスターラーで攪拌を行い、測定用試料とした。
(3)定量 ガスクロマトグラフの測定
装置の安定性を確認した後、マイクロシリンジで測定用試料を2μL取り、GC注入口より注入し測定を行った。なお測定に用いた装置、条件は以下で実施した。
ガスクロマトグラフィー装置:ジーエルサイエンス製 GC353
カラム(Inevt Cap 1 内径:0.25mm、膜厚:1.5μm、長さ:30m)
オーブン温度:40℃
カラム温度:Initial Temp:40℃、Initial Time:1min.、Rate:10℃/min.、Final Temp:220℃、Final Time:2min.
キャリアガス:He 1mL/min.
スプリット比:25/100
メークアップガス:N 35mL/min.、Air270mL/min.、He 36mL/min.
残留ブタジエン量(ppm)= 10・(A・D・E)/(C・B)
A:ブタジエン積算値、B:内標準(トルエン)積算値、C:サンプル重量(g)、D:内部標準(トルエン)の重量(g)、E:補正係数
(Measurement of residual monomer in binder composition)
(A) Quantification of residual butadiene Using capillary FID gas chromatography, the peak areas of butadiene and toluene were determined by an internal standard method using toluene as an internal standard, and the content was calculated.
(1) Preparation of internal standard solution and measurement of correction coefficient 30 mL of a 3% polyoxyethylene alkyl ether aqueous solution (using Emulgen 1150S-60 manufactured by Kao Co., Ltd.) prepared in advance in a pressure-proof ampoule container, and toluene ( Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (special grade) is precisely weighed with a 25 μL microsyringe and a precision electronic balance with a sensitivity of 0.1 mg.
Put a rubber stopper on the pressure-proof ampule container and stopper with a crown. Add about 20 μL of butadiene with a well-cooled syringe. The peak integrated value is obtained under the conditions of sample measurement gas chromatography.
Correction factor = (butadiene weight / toluene weight) / (butadiene integrated value / toluene integrated value)
(2) Preparation of sample for measurement 30 mL of 3% polyoxyethylene alkyl ether aqueous solution (for example, prepared from Emulgen 1135S-70 manufactured by Kao Corporation) was collected in an Erlenmeyer flask with a stopper (50 mL), and an internal standard ( Toluene) solution is weighed by 20 μL with a 25 μL microsyringe and precisely weighed with a precision electronic balance with a sensitivity of 0.1 mg and added. About 5 g of the aqueous dispersion for measurement is added thereto with a precision electronic balance. Furthermore, after putting a stirring bar in the conical stoppered Erlenmeyer flask and stoppering, it stirred with the magnetic stirrer for 20 minutes, and was set as the sample for a measurement.
(3) Quantitative Measurement of Gas Chromatograph After confirming the stability of the apparatus, 2 μL of a sample for measurement was taken with a microsyringe and measured by injecting from a GC injection port. The apparatus and conditions used for the measurement were as follows.
Gas chromatography device: GC353 manufactured by GL Sciences
Column (Inevt Cap 1 inner diameter: 0.25 mm, film thickness: 1.5 μm, length: 30 m)
Oven temperature: 40 ° C
Column temperature: Initial Temp: 40 ° C., Initial Time: 1 min. , Rate: 10 ° C./min. Final Temp: 220 ° C., Final Time: 2 min.
Carrier gas: He 1 mL / min.
Split ratio: 25/100
Make-up gas: N 2 35 mL / min. Air 270 mL / min. He 36 mL / min.
Residual butadiene content (ppm) = 10 6 · (A · D · E) / (C · B)
A: butadiene integrated value, B: internal standard (toluene) integrated value, C: sample weight (g), D: internal standard (toluene) weight (g), E: correction coefficient

(b)残留スチレンの定量
キャピラリーFID型ガスクロマトグラフィーを用い、トルエンを内部標準とした内部標準法により、スチレンとトルエンのピーク面積を求め含有量を算出した。
(1)内標準液調製と補正係数の測定
予め調製しておいた3%ポリオキシエチレンアルキルエーテル水溶液(花王(株)製エマルゲン1150S−60 使用)を共栓付三角フラスコ(50mL)に30mL採取し、トルエン(和光純薬(株)試薬特級)を25μLのマイクロシリンジで20μL、感度0.1mgの精密電子天秤で精秤する。試料測定ガスクロマトグラフィーの条件でピーク積算値を求める。
補正係数=(スチレン重量/トルエン重量)/(スチレンの積算値/トルエンの積算値)
(2)測定用試料の調製
共栓付三角フラスコに、3%ポリオキシエチレンアルキルエーテル水溶液(例えば、花王(株)製エマルゲン1135S−70より調製)を30mL採取し、更に内標準・トルエン溶液を25μLマイクロシリンジで、20μLはかりとり、感度0.1mgの精密電子天秤で精秤して加える。ここに該水系分散液を約3g、精密電子天秤で精秤しながら加える。更に共栓付三角フラスコに攪拌子を入れ栓をした後、20分マグネチックスターラーで攪拌を行い残留スチレンの抽出を行う。ここで得た抽出液を測定用試料とした。
(3)定量測定 ガスクロマトグラフの測定
装置の安定性を確認した後、マイクロシリンジで、測定用試料を2μL取り、GC注入口より注入し測定を行った。なお測定に用いた装置、条件は以下で実施した。
ガスクロマトグラフィー装置:ジーエルサイエンス製 GC353
カラム(Inevt Cap 1 内径:0.25mm、膜厚:1.5μm、長さ:30m)
尚、不揮発分補集用カラム接続 0.53mm×1m
オーブン温度:70℃ 、 2min後10℃/minで昇温
カラム温度:Initial Temp:40℃、Initial Time:1min.、Rate:10℃/min.、Final Temp:220℃、Final Time:2min.、Injection Temp: 220℃、Detectot Temp:200℃
キャリアガス:He 1mL/min.
スプリット比:1/100
メークアップガス:N 35mL/min.、Air270mL/min.、He 36mL/min.
残留スチレン量(ppm)= 10・(A・D・E)/(C・B)
A:スチレン積算値、B:内標準(トルエン)積算値、C:サンプル重量(g)、D:内部標準(トルエン)の重量(g)、E:補正係数
(B) Quantification of residual styrene Using capillary FID gas chromatography, the peak areas of styrene and toluene were determined by an internal standard method using toluene as an internal standard, and the content was calculated.
(1) Preparation of internal standard solution and measurement of correction coefficient 30 mL of a 3% polyoxyethylene alkyl ether aqueous solution (Emulgen 1150S-60 manufactured by Kao Co., Ltd.) prepared in advance was collected in an Erlenmeyer flask with a stopper (50 mL). Then, toluene (Wako Pure Chemical Industries, Ltd. reagent special grade) is precisely weighed with a 25 μL microsyringe with a precision electronic balance of 20 μL and sensitivity of 0.1 mg. The peak integrated value is obtained under the conditions of sample measurement gas chromatography.
Correction coefficient = (styrene weight / toluene weight) / (integrated value of styrene / integrated value of toluene)
(2) Preparation of sample for measurement In an Erlenmeyer flask with a stopper, 30 mL of a 3% polyoxyethylene alkyl ether aqueous solution (for example, prepared from Emulgen 1135S-70 manufactured by Kao Corporation) was collected, and an internal standard / toluene solution was further added. Using a 25 μL microsyringe, weigh 20 μL, add it with a precision electronic balance with a sensitivity of 0.1 mg, and add. To this, about 3 g of the aqueous dispersion is added while precisely weighing with a precision electronic balance. Furthermore, after putting a stirring bar in the conical stoppered Erlenmeyer flask and stoppering, it stirs with a magnetic stirrer for 20 minutes to extract residual styrene. The extract obtained here was used as a sample for measurement.
(3) Quantitative measurement Gas chromatograph measurement After confirming the stability of the apparatus, 2 μL of a sample for measurement was taken with a microsyringe and measured by injecting it from a GC inlet. The apparatus and conditions used for the measurement were as follows.
Gas chromatography device: GC353 manufactured by GL Sciences
Column (Inevt Cap 1 inner diameter: 0.25 mm, film thickness: 1.5 μm, length: 30 m)
In addition, non-volatile content collection column connection 0.53mm x 1m
Oven temperature: 70 ° C., 2 min, then heated up at 10 ° C./min Column temperature: Initial Temp: 40 ° C., Initial Time: 1 min. , Rate: 10 ° C./min. Final Temp: 220 ° C., Final Time: 2 min. Injection Temp: 220 ° C, Detect Temp: 200 ° C
Carrier gas: He 1 mL / min.
Split ratio: 1/100
Make-up gas: N 2 35 mL / min. Air 270 mL / min. He 36 mL / min.
Residual styrene content (ppm) = 10 6 · (A · D · E) / (C · B)
A: Styrene integrated value, B: Internal standard (toluene) integrated value, C: Sample weight (g), D: Internal standard (toluene) weight (g), E: Correction coefficient

(ピール強度)
負極をそれぞれ、幅1cm×長さ10cmの矩形に切って試験片とし、負極活物質層面を上にして固定する。試験片の負極活物質層の表面にセロハンテープを貼り付けた後、試験片の一端からセロハンテープを50mm/分の速度で180°方向に引き剥がしたときの応力を測定する。測定を10回行い、その平均値を求めてこれをピール強度とし、下記基準にて判定を行う。この値が大きいほど、負極の密着強度が大きいことを示す。
A:6N/m以上
B:5N/m以上〜6N/m未満
C:4N/m以上〜5N/m未満
D:3N/m以上〜4N/m未満
E:3N/m未満
(Peel strength)
Each of the negative electrodes is cut into a rectangle having a width of 1 cm and a length of 10 cm to form a test piece, and fixed with the negative electrode active material layer surface facing upward. After the cellophane tape is attached to the surface of the negative electrode active material layer of the test piece, the stress when the cellophane tape is peeled off from the end of the test piece at a rate of 50 mm / min in the 180 ° direction is measured. The measurement is performed 10 times, the average value is obtained, and this is used as the peel strength, and the determination is made according to the following criteria. It shows that the adhesion strength of a negative electrode is so large that this value is large.
A: 6 N / m or more B: 5 N / m or more to less than 6 N / m C: 4 N / m or more to less than 5 N / m D: 3 N / m or more to less than 4 N / m E: Less than 3 N / m

(耐電解液性)
負極をそれぞれ、幅2cm×長さ2cmの矩形に切って試験片とし、混合溶媒(エチレンカーボネート(EC):ジエチルカーボネート(DEC)=1:2(20℃での容積比))にLiPFを1mol/Lの濃度で溶解させた電解液に、各試験片を浸漬(60℃、72時間)し、集電体からの負極活物質層の剥離の状態を目視で観察し、下記基準にて判定を行った。測定は各試験片を3枚準備し、そのうち良好な2枚の結果の平均で判断した。剥がれ無の面積が大きいほど、耐電解液性に優れることを示す。
A:剥がれ無の面積 100%
B:剥がれ無の面積 95%以上100%未満
C:剥がれ無の面積 90%以上95%未満
D:剥がれ無の面積 80%以上90%未満
E:剥がれ無の面積 80%未満
(Electrolytic solution resistance)
Each of the negative electrodes was cut into a rectangle having a width of 2 cm and a length of 2 cm to obtain a test piece, and LiPF 6 was mixed in a mixed solvent (ethylene carbonate (EC): diethyl carbonate (DEC) = 1: 2 (volume ratio at 20 ° C.)). Each test piece is immersed in an electrolytic solution dissolved at a concentration of 1 mol / L (60 ° C., 72 hours), and the state of peeling of the negative electrode active material layer from the current collector is visually observed. Judgment was made. The measurement was performed by preparing three test specimens and averaging the results of two favorable test specimens. It shows that it is excellent in electrolyte solution resistance, so that the area without peeling is large.
A: Area without peeling 100%
B: Area without peeling 95% or more and less than 100% C: Area without peeling 90% or more and less than 95% D: Area without peeling 80% or more and less than 90% E: Area without peeling 80% or less

(充放電サイクル特性)
得られた二次電池を用いて、それぞれ25℃で0.1Cの定電流定電圧充電法方式で、4.2Vになるまで定電流で充電、その後定電圧で充電し、また0.1Cの定電流で3.0Vまで放電する充放電サイクルを行った。充放電サイクルは100サイクルまで行い、初期放電容量に対する50サイクル目の放電容量の比を容量維持率とし、この容量維持率が80%以下となる電池の発生個数で判定した。なお、50サイクル目の放電容量を電池容量とし、試験は各20個の電池を作製して行った。この個数が少ないほど、充放電サイクル特性に優れることを示す。
(Charge / discharge cycle characteristics)
Using the obtained secondary battery, the battery was charged at a constant current until it became 4.2 V by a constant current constant voltage charging method of 0.1 C at 25 ° C., and then charged at a constant voltage. A charge / discharge cycle for discharging to 3.0 V at a constant current was performed. The charge / discharge cycle was performed up to 100 cycles, and the ratio of the discharge capacity at the 50th cycle to the initial discharge capacity was taken as the capacity maintenance rate, and the determination was made based on the number of batteries generated with this capacity maintenance rate of 80% or less. The discharge capacity at the 50th cycle was defined as the battery capacity, and the test was performed by producing 20 batteries each. It shows that it is excellent in charging / discharging cycling characteristics, so that this number is small.

(実施例1)
(バインダー組成物の製造)
攪拌機付き5MPa耐圧容器(A)に、イオン交換水50部、乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2部を仕込み十分攪拌した後、70℃とし、過硫酸カリウム0.5部を3%過硫酸カリウム水溶液で添加した。また別の攪拌機付き5MPa耐圧容器(B)にイオン交換水55部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2部、炭酸ナトリウム0.2部、t−ドデシルメルカプタン1.5部、1,3−ブタジエン45部、スチレン30部、メチルメタクリレート15部、アクリロニトリル6部、アクリルアミド1.5部、イタコン酸2.5部を仕込み、十分攪拌し調製して得たエマルジョン水溶液を、容器(A)に4時間に渡って連続的に滴下した。重合転化率が90%に達したところで反応温度を80℃とし更に3時間反応を実施した後、冷却して反応を停止し、バインダーを含む水系分散液を得た。なお、重合転化率は96.5%であった。
Example 1
(Manufacture of binder composition)
A 5 MPa pressure vessel (A) equipped with a stirrer was charged with 50 parts of ion-exchanged water and 0.2 part of sodium dodecylbenzenesulfonate as an emulsifier and stirred sufficiently. Added with aqueous potassium. In another 5 MPa pressure vessel (B) with a stirrer, 55 parts of ion exchange water, 0.2 parts of sodium dodecylbenzenesulfonate, 0.2 parts of sodium carbonate, 1.5 parts of t-dodecyl mercaptan, 1,3-butadiene 45 Part, 30 parts of styrene, 15 parts of methyl methacrylate, 6 parts of acrylonitrile, 1.5 parts of acrylamide, and 2.5 parts of itaconic acid, and sufficiently stirring and preparing the emulsion aqueous solution obtained in the container (A) over 4 hours It was dripped continuously across. When the polymerization conversion rate reached 90%, the reaction temperature was set to 80 ° C., and the reaction was further carried out for 3 hours. Then, the reaction was stopped by cooling to obtain an aqueous dispersion containing a binder. The polymerization conversion rate was 96.5%.

(スチームストリッピング A法)
次いで、該水系分散液に5%水酸化ナトリウム水溶液を添加し、pH8に調整後、適量の消泡剤を添加した。次に蒸発タンク(缶)の内容積の半分となるよう、該水系分散液を仕込み、攪拌混合し、図1に示すフローにしたがって、外部熱交換器により蒸発タンク内の水系分散液を80℃まで加熱した。そして、蒸発タンク内を150torrまで減圧にしながら、110℃(飽和温度)のスチームを1200kg/Hrで吹き込み、スチームストリッピングを行いながら濃縮を行ない、該水系分散液中の未反応単量体および遊離したt−ドデシルメルカプタンを除去した。その後、イオン交換水で固形分濃度調整を行いながら、200メッシュ(目開 約77μm)のステンレス製金網で該水系分散液をろ過し、固形分濃度40%のバインダー組成物を得た。バインダー組成物中の遊離したt−ドデシルメルカプタンの含有量は、バインダー100重量部に対し10ppmであった。また、バインダー組成物中のブタジエンの含有量は0ppm、スチレンの含有量は150ppmであった。なお、ストリッピングの際の処理時間は、10時間であった。
(Steam stripping A method)
Next, a 5% aqueous sodium hydroxide solution was added to the aqueous dispersion to adjust the pH to 8, and then an appropriate amount of antifoaming agent was added. Next, the aqueous dispersion is charged so as to be half the internal volume of the evaporation tank (can), mixed with stirring, and the aqueous dispersion in the evaporation tank is heated to 80 ° C. by an external heat exchanger according to the flow shown in FIG. Until heated. Then, while reducing the pressure in the evaporation tank to 150 torr, steam at 110 ° C. (saturation temperature) was blown at 1200 kg / Hr and concentrated while performing steam stripping, and unreacted monomer and free in the aqueous dispersion The t-dodecyl mercaptan was removed. Thereafter, the aqueous dispersion was filtered through a 200-mesh (mesh size of about 77 μm) stainless steel wire mesh while adjusting the solid content concentration with ion-exchanged water to obtain a binder composition having a solid content concentration of 40%. The content of free t-dodecyl mercaptan in the binder composition was 10 ppm with respect to 100 parts by weight of the binder. The butadiene content in the binder composition was 0 ppm, and the styrene content was 150 ppm. The processing time for stripping was 10 hours.

(二次電池負極用スラリー組成物の製造)
増粘剤として、カルボキシメチルセルロース(CMC、第一工業製薬株式会社製「BSH−12」)を用いた。増粘剤の重合度は、1700、エーテル化度は0.65であった。
(Production of slurry composition for secondary battery negative electrode)
As a thickener, carboxymethylcellulose (CMC, “BSH-12” manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) was used. The polymerization degree of the thickener was 1700, and the etherification degree was 0.65.

ディスパー付きのプラネタリーミキサーに、負極活物質として人造黒鉛(平均粒子径:24.5μm、黒鉛層間距離(X線回折法による(002)面の面間隔(d値)):0.354nm)を100部、上記増粘剤の1%水溶液1部をそれぞれ加え、イオン交換水で固形分濃度55%に調整した後、25℃で60分混合した。次に、イオン交換水で固形分濃度52%に調整した後、さらに25℃で15分混合し混合液を得た。   Artificial graphite (average particle size: 24.5 μm, graphite interlayer distance (surface distance of (002) plane (d value) by X-ray diffraction method): 0.354 nm) as a negative electrode active material in a planetary mixer with a disper 100 parts and 1 part of a 1% aqueous solution of the above thickener were added, adjusted to a solids concentration of 55% with ion-exchanged water, and then mixed at 25 ° C. for 60 minutes. Next, after adjusting the solid content concentration to 52% with ion-exchanged water, the mixture was further mixed at 25 ° C. for 15 minutes to obtain a mixed solution.

上記混合液に、上記バインダー組成物を1部(固形分基準)、及びイオン交換水を入れ、最終固形分濃度42%となるように調整し、さらに10分間混合した。これを減圧下で脱泡処理して流動性の良い二次電池負極用スラリー組成物を得た。   1 part (based on solid content) of the binder composition and ion-exchanged water were added to the mixed solution, adjusted to a final solid content concentration of 42%, and further mixed for 10 minutes. This was defoamed under reduced pressure to obtain a slurry composition for a secondary battery negative electrode having good fluidity.

(電池の製造)
上記二次電池負極用スラリー組成物を、コンマコーターで、厚さ20μmの銅箔の上に、乾燥後の膜厚が200μm程度になるように塗布し、2分間乾燥(0.5m/分の速度、60℃)し、2分間加熱処理(120℃)して電極原反を得た。この電極原反をロールプレスで圧延して負極活物質層の厚みが80μmの二次電池負極を得た。負極のピール強度の評価結果を表1に示す。
(Manufacture of batteries)
The slurry composition for secondary battery negative electrode was applied on a copper foil having a thickness of 20 μm with a comma coater so that the film thickness after drying was about 200 μm, and dried for 2 minutes (0.5 m / min). Speed, 60 ° C.) and heat treatment (120 ° C.) for 2 minutes to obtain an electrode raw material. This raw electrode was rolled with a roll press to obtain a secondary battery negative electrode having a negative electrode active material layer thickness of 80 μm. Table 1 shows the evaluation results of the peel strength of the negative electrode.

上記負極を直径15mmの円盤状に切り抜き、この負極の負極活物質層面側に直径18mm、厚さ25μmの円盤状のポリプロピレン製多孔膜からなるセパレーター、正極として用いる金属リチウム、エキスパンドメタルを順に積層し、これをポリプロピレン製パッキンを設置したステンレス鋼製のコイン型外装容器(直径20mm、高さ1.8mm、ステンレス鋼厚さ0.25mm)中に収納した。この容器中に電解液を空気が残らないように注入し、ポリプロピレン製パッキンを介して外装容器に厚さ0.2mmのステンレス鋼のキャップをかぶせて固定し、電池缶を封止して、直径20mm、厚さ約2mmのハーフセル(二次電池)を作製した。   The negative electrode is cut into a disk shape having a diameter of 15 mm, and a separator made of a disk-shaped porous polypropylene film having a diameter of 18 mm and a thickness of 25 μm, a metallic lithium used as the positive electrode, and an expanded metal are sequentially laminated on the surface of the negative electrode active material layer. This was stored in a stainless steel coin-type outer container (diameter 20 mm, height 1.8 mm, stainless steel thickness 0.25 mm) provided with polypropylene packing. The electrolyte is poured into the container so that no air remains, and the outer container is fixed with a 0.2 mm thick stainless steel cap through a polypropylene packing, and the battery can is sealed, and the diameter is A half cell (secondary battery) having a thickness of 20 mm and a thickness of about 2 mm was produced.

なお、電解液としてはエチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)とをEC:DEC=1:2(20℃での容積比)で混合してなる混合溶媒にLiPFを1モル/リットルの濃度で溶解させた溶液を用いた。このハーフセルの性能の評価結果を表1に示す。 In addition, as an electrolytic solution, LiPF 6 was added at 1 mol / liter in a mixed solvent obtained by mixing ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) at EC: DEC = 1: 2 (volume ratio at 20 ° C.). A solution dissolved at a concentration was used. The evaluation results of the performance of this half cell are shown in Table 1.

(実施例2)
攪拌機付き5MPa耐圧容器に、スチレン47部、1,3−ブタジエン50部、メタクリル酸1.5部、アクリル酸1.5部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム4部、イオン交換水150部、連鎖移動剤としてt−ドデシルメルカプタン0.4部、重合開始剤として過硫酸カリウム0.5部を入れ、十分に攪拌した後、50℃に加温して重合を開始した。重合転化率が96%になった時点で冷却し反応を停止して、バインダーを含む水系分散液を得た。
(Example 2)
In a 5 MPa pressure vessel with a stirrer, 47 parts of styrene, 50 parts of 1,3-butadiene, 1.5 parts of methacrylic acid, 1.5 parts of acrylic acid, 4 parts of sodium dodecylbenzenesulfonate, 150 parts of ion-exchanged water, a chain transfer agent As a polymerization initiator, 0.4 part of t-dodecyl mercaptan and 0.5 part of potassium persulfate as a polymerization initiator were added and sufficiently stirred, and then heated to 50 ° C. to initiate polymerization. When the polymerization conversion rate reached 96%, the reaction was stopped by cooling to obtain an aqueous dispersion containing a binder.

上記バインダーを含む水系分散液を用いたこと以外は、実施例1と同様の操作を行って、バインダー組成物を得、スラリー組成物、負極及びハーフセルを作製し、評価を行った。結果を表1に示す。なお、バインダー組成物中の遊離したt−ドデシルメルカプタンの含有量は、バインダー100重量部に対し8ppmであった。また、バインダー組成物中のブタジエンの含有量は1ppm、スチレンの含有量は210ppmであった。なお、ストリッピングの際の処理時間は、10時間であった。   Except having used the aqueous dispersion containing the said binder, operation similar to Example 1 was performed, the binder composition was obtained, and the slurry composition, the negative electrode, and the half cell were produced, and evaluation was performed. The results are shown in Table 1. The content of free t-dodecyl mercaptan in the binder composition was 8 ppm with respect to 100 parts by weight of the binder. Further, the content of butadiene in the binder composition was 1 ppm, and the content of styrene was 210 ppm. The processing time for stripping was 10 hours.

(実施例3)
バインダーを含む水系分散液のスチームストリッピングについて、以下の方法でスチームストリッピング(スチームストリッピング B法)を行ったこと以外は、実施例2と同様の操作を行って、バインダー組成物を得、スラリー組成物、負極及びハーフセルを作製し、評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 3)
About the steam stripping of the aqueous dispersion containing the binder, the same operation as in Example 2 was performed except that steam stripping (Steam stripping B method) was performed by the following method to obtain a binder composition. A slurry composition, a negative electrode, and a half cell were prepared and evaluated. The results are shown in Table 1.

(スチームストリッピング B法)
該水系分散液に5%水酸化ナトリウム水溶液を添加し、pH8に調整後、適量の消泡剤を添加した。次に蒸発タンク(缶)の内容積の半分となるよう、該水系分散液を仕込み、攪拌混合し、図1に示すフローにしたがって、外部熱交換器により蒸発タンク内の水系分散液を90℃まで加熱した。そして、蒸発タンク内を150torrまで減圧にしながら、130℃(飽和温度)のスチームを1500kg/Hrで吹き込み、スチームストリッピングを行いながら濃縮を行ない、該水系分散液中の未反応単量体および遊離したt−ドデシルメルカプタンを除去した。その後、イオン交換水で固形分濃度調整を行いながら、200メッシュ(目開 約77μm)のステンレス製金網で該水系分散液をろ過して、固形分濃度40%のバインダー組成物を得た。バインダー組成物中の遊離したt−ドデシルメルカプタンの含有量は、バインダー100重量部に対し3ppmであった。また、バインダー組成物中のブタジエンの含有量は0ppm、スチレンの含有量は50ppmであった。なお、ストリッピングの際の処理時間は、8時間であった。
(Steam stripping method B)
A 5% sodium hydroxide aqueous solution was added to the aqueous dispersion to adjust the pH to 8, and then an appropriate amount of antifoaming agent was added. Next, the aqueous dispersion is charged so as to be half the internal volume of the evaporation tank (can), mixed by stirring, and the aqueous dispersion in the evaporation tank is 90 ° C. by an external heat exchanger according to the flow shown in FIG. Until heated. Then, while reducing the pressure in the evaporation tank to 150 torr, steam at 130 ° C. (saturation temperature) was blown at 1500 kg / Hr and concentrated while performing steam stripping, and unreacted monomer and free in the aqueous dispersion The t-dodecyl mercaptan was removed. Thereafter, the aqueous dispersion was filtered through a 200-mesh (mesh size approximately 77 μm) stainless steel wire mesh while adjusting the solid content concentration with ion-exchanged water to obtain a binder composition having a solid content concentration of 40%. The content of free t-dodecyl mercaptan in the binder composition was 3 ppm with respect to 100 parts by weight of the binder. The butadiene content in the binder composition was 0 ppm, and the styrene content was 50 ppm. The processing time for stripping was 8 hours.

(実施例4)
攪拌機付き5MPa耐圧容器(A)に、イオン交換水50部、乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2部を仕込み十分攪拌した後、70℃とし、過硫酸カリウム0.5部分を3%過硫酸カリウム水溶液で添加した。また別の攪拌機付き5MPa耐圧容器(B)にイオン交換水55部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2部、炭酸ナトリウム0.2部、t−ドデシルメルカプタン0.5部、α−メチルスチレンダイマー1.5部、1,3−ブタジエン55部、スチレン20部、メチルメタクリレート6部、メタクリロニトリル15部、アクリルアミド2部、イタコン酸1.0部、β−ヒドロキシエチルアクリレート1.0部を仕込み、十分攪拌し調製して得たエマルジョン水溶液を、容器(A)に4時間に渡って連続的に滴下した。重合転化率が90%に達したところで反応温度を80℃とし更に3時間反応を実施した後、冷却して反応を停止し、バインダーを含む水系分散液を得た。なお、重合転化率は97.4%であった。
Example 4
A 5 MPa pressure vessel (A) equipped with a stirrer was charged with 50 parts of ion-exchanged water and 0.2 part of sodium dodecylbenzenesulfonate as an emulsifier and stirred sufficiently. Added with aqueous potassium. In another 5 MPa pressure vessel (B) with a stirrer, 55 parts of ion-exchanged water, 0.2 part of sodium dodecylbenzenesulfonate, 0.2 part of sodium carbonate, 0.5 part of t-dodecyl mercaptan, α-methylstyrene dimer 1 .5 parts, 1,3-butadiene 55 parts, styrene 20 parts, methyl methacrylate 6 parts, methacrylonitrile 15 parts, acrylamide 2 parts, itaconic acid 1.0 part, β-hydroxyethyl acrylate 1.0 part, The emulsion aqueous solution obtained by sufficiently stirring was continuously dropped into the container (A) over 4 hours. When the polymerization conversion rate reached 90%, the reaction temperature was set to 80 ° C., and the reaction was further carried out for 3 hours. Then, the reaction was stopped by cooling to obtain an aqueous dispersion containing a binder. The polymerization conversion rate was 97.4%.

上記バインダーを含む水系分散液を用いたこと以外は、実施例3と同様にスチームストリッピング(B法)を行って、バインダー組成物を得、スラリー組成物、負極及びハーフセルを作製し、評価を行った。結果を表1に示す。なお、バインダー組成物中の遊離したt−ドデシルメルカプタンの含有量は、バインダー100重量部に対し8ppmであった。また、バインダー組成物中のブタジエンの含有量は3ppm、スチレンの含有量は30ppmであった。なお、ストリッピングの処理時間は、8時間であった。   Except that the aqueous dispersion containing the binder was used, steam stripping (Method B) was performed in the same manner as in Example 3 to obtain a binder composition, and a slurry composition, a negative electrode, and a half cell were produced and evaluated. went. The results are shown in Table 1. The content of free t-dodecyl mercaptan in the binder composition was 8 ppm with respect to 100 parts by weight of the binder. Further, the content of butadiene in the binder composition was 3 ppm, and the content of styrene was 30 ppm. The stripping processing time was 8 hours.

(実施例5)
攪拌機付き5MPa耐圧容器(A)に、イオン交換水50部、乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2部を仕込み十分攪拌した後、70℃とし、過硫酸カリウム0.5部分を3%過硫酸カリウム水溶液で添加した。また別の攪拌機付き5MPa耐圧容器(B)にイオン交換水55部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2部、炭酸ナトリウム0.2部、t−ドデシルメルカプタン0.5部、α−メチルスチレンダイマー0.5部、1,3−ブタジエン45部、スチレン18部、メチルメタクリレート8部、アクリロニトリル25部、アクリルアミド1.0部、イタコン酸1.5部、アクリル酸1.5部を仕込み、十分攪拌し調製して得たエマルジョン水溶液を、容器(A)に4時間に渡って連続的に滴下した。重合転化率が90%に達したところで反応温度を80℃とし更に3時間反応を実施した後、冷却して反応を停止し、バインダーを含む水系分散液を得た。なお、重合転化率は96.8%であった。
(Example 5)
A 5 MPa pressure vessel (A) equipped with a stirrer was charged with 50 parts of ion-exchanged water and 0.2 part of sodium dodecylbenzenesulfonate as an emulsifier and stirred sufficiently. Added with aqueous potassium. In another 5 MPa pressure vessel (B) with a stirrer, 55 parts of ion exchange water, 0.2 part of sodium dodecylbenzenesulfonate, 0.2 part of sodium carbonate, 0.5 part of t-dodecyl mercaptan, α-methylstyrene dimer 0 .5 parts, 1,3-butadiene 45 parts, styrene 18 parts, methyl methacrylate 8 parts, acrylonitrile 25 parts, acrylamide 1.0 part, itaconic acid 1.5 parts, acrylic acid 1.5 parts The prepared emulsion aqueous solution was continuously dropped into the container (A) over 4 hours. When the polymerization conversion rate reached 90%, the reaction temperature was set to 80 ° C., and the reaction was further carried out for 3 hours. Then, the reaction was stopped by cooling to obtain an aqueous dispersion containing a binder. The polymerization conversion rate was 96.8%.

上記バインダーを含む水系分散液を用いたこと以外は、実施例1と同様の操作を行って、バインダー組成物を得、スラリー組成物、負極及びハーフセルを作製し、評価を行った。結果を表1に示す。なお、バインダー組成物中の遊離したt−ドデシルメルカプタンの含有量は、バインダー100重量部に対し3ppmであった。また、バインダー組成物中のブタジエンの含有量は2ppm、スチレンの含有量は120ppmであった。なお、ストリッピングの際の処理時間は、6時間であった。   Except having used the aqueous dispersion containing the said binder, operation similar to Example 1 was performed, the binder composition was obtained, and the slurry composition, the negative electrode, and the half cell were produced, and evaluation was performed. The results are shown in Table 1. The content of free t-dodecyl mercaptan in the binder composition was 3 ppm with respect to 100 parts by weight of the binder. Further, the content of butadiene in the binder composition was 2 ppm, and the content of styrene was 120 ppm. The processing time for stripping was 6 hours.

(実施例6)
攪拌機付き5MPa耐圧容器(A)に、イオン交換水50部、乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2部を仕込み十分攪拌した後、70℃とし、過硫酸カリウム0.5部分を3%過硫酸カリウム水溶液で添加した。また別の攪拌機付き5MPa耐圧容器(B)にイオン交換水55部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2部、炭酸ナトリウム0.2部、t−ドデシルメルカプタン0.5部、1,3−ブタジエン30部、スチレン60部、メチルメタクリレート4部、メタクリロニトリル1.0部、メタクリルアミド1.0部、フマル酸1.0部、メタクリル酸1.0部、アクリル酸1.0部、β−ヒドロキシエチルメタクリレート1.0部を仕込み、十分攪拌し調製して得たエマルジョン水溶液を、容器(A)に4時間に渡って連続的に滴下した。重合転化率が90%に達したところで反応温度を80℃とし更に3時間反応を実施した後、冷却して反応を停止し、バインダーを含む水系分散液を得た。なお、重合転化率は96.2%であった。
(Example 6)
A 5 MPa pressure vessel (A) equipped with a stirrer was charged with 50 parts of ion-exchanged water and 0.2 part of sodium dodecylbenzenesulfonate as an emulsifier and stirred sufficiently. Added with aqueous potassium. In another 5 MPa pressure vessel (B) with a stirrer, 55 parts of ion exchange water, 0.2 part of sodium dodecylbenzenesulfonate, 0.2 part of sodium carbonate, 0.5 part of t-dodecyl mercaptan, 1,3-butadiene 30 Parts, styrene 60 parts, methyl methacrylate 4 parts, methacrylonitrile 1.0 part, methacrylamide 1.0 part, fumaric acid 1.0 part, methacrylic acid 1.0 part, acrylic acid 1.0 part, β-hydroxy An emulsion aqueous solution obtained by adding 1.0 part of ethyl methacrylate and sufficiently stirring it was continuously dropped into the container (A) over 4 hours. When the polymerization conversion rate reached 90%, the reaction temperature was set to 80 ° C., and the reaction was further carried out for 3 hours. Then, the reaction was stopped by cooling to obtain an aqueous dispersion containing a binder. The polymerization conversion rate was 96.2%.

上記バインダーを含む水系分散液を用いたこと以外は、実施例1と同様の操作を行って、バインダー組成物、スラリー組成物、負極及びハーフセルを作製し、評価を行った。結果を表1に示す。なお、バインダー組成物中の遊離したt−ドデシルメルカプタンの含有量は、バインダー100重量部に対し5ppmであった。また、バインダー組成物中のブタジエンの含有量は0ppm、スチレンの含有量は330ppmであった。なお、ストリッピングの際の処理時間は、10時間であった。   Except having used the aqueous dispersion containing the said binder, operation similar to Example 1 was performed, the binder composition, the slurry composition, the negative electrode, and the half cell were produced and evaluated. The results are shown in Table 1. The content of liberated t-dodecyl mercaptan in the binder composition was 5 ppm with respect to 100 parts by weight of the binder. Further, the content of butadiene in the binder composition was 0 ppm, and the content of styrene was 330 ppm. The processing time for stripping was 10 hours.

(実施例7)
スチームストリッピングA法において、処理時間を6時間とした以外は、実施例1と同様の操作を行ってバインダー組成物を得、スラリー組成物、負極及びハーフセルを作製し、評価を行った。結果を表1に示す。バインダー組成物中の遊離したt−ドデシルメルカプタンの含有量は、バインダー100重量部に対し32ppmであった。また、バインダー組成物中のブタジエンの含有量は4ppmであり、スチレンの含有量は280ppmであった。
(Example 7)
In the steam stripping A method, except that the processing time was 6 hours, the same operation as in Example 1 was performed to obtain a binder composition, and a slurry composition, a negative electrode, and a half cell were produced and evaluated. The results are shown in Table 1. The content of free t-dodecyl mercaptan in the binder composition was 32 ppm with respect to 100 parts by weight of the binder. The butadiene content in the binder composition was 4 ppm, and the styrene content was 280 ppm.

(実施例8)
スチームストリッピングA法において、処理時間を5時間とした以外は、実施例2と同様の操作を行ってバインダー組成物を得、スラリー組成物、負極及びハーフセルを作製し、評価を行った。結果を表1に示す。バインダー組成物中の遊離したt−ドデシルメルカプタンの含有量は、バインダー100重量部に対し8ppmであった。また、バインダー組成物中のブタジエンの含有量は3ppmであり、スチレンの含有量は800ppmであった。
(Example 8)
In the steam stripping A method, except that the processing time was changed to 5 hours, the same operation as in Example 2 was performed to obtain a binder composition, and a slurry composition, a negative electrode, and a half cell were prepared and evaluated. The results are shown in Table 1. The content of free t-dodecyl mercaptan in the binder composition was 8 ppm with respect to 100 parts by weight of the binder. The butadiene content in the binder composition was 3 ppm, and the styrene content was 800 ppm.

(実施例9)
バインダーを含む水系分散液のスチームストリピングについて、以下の方法でスチームストリッピング(スチームストリッピング C法)を行ったこと以外は、実施例1と同様の操作を行って、バインダー組成物を得、スラリー組成物、負極及びハーフセルを作製し、評価を行った。結果を表1に示す。バインダー組成物中の遊離したt−ドデシルメルカプタンの含有量は、バインダー100重量部に対し40ppmであった。また、バインダー組成物中のブタジエンの含有量は3ppmであり、スチレンの含有量は950ppmであった。
Example 9
For steam stripping of the aqueous dispersion containing the binder, the same operation as in Example 1 was performed except that steam stripping (steam stripping C method) was performed by the following method to obtain a binder composition. A slurry composition, a negative electrode, and a half cell were prepared and evaluated. The results are shown in Table 1. The content of free t-dodecyl mercaptan in the binder composition was 40 ppm with respect to 100 parts by weight of the binder. Further, the content of butadiene in the binder composition was 3 ppm, and the content of styrene was 950 ppm.

(スチームストリッピング C法)
実施例1で得た該水系分散液に5%水酸化ナトリウム水溶液を添加し、pH8に調整後、適量の消泡剤を添加した。次に蒸発タンク(缶)の内容積の半分となるよう、該水系分散液を仕込み、攪拌混合し、図1に示すフローにしたがって、外部熱交換器により蒸発タンク内の水系分散液を95℃まで加熱した。そして蒸発タンク(缶)を減圧とせず、110℃(飽和温度)のスチームを1000kg/Hrで吹き込みながら、タンク内を通気させながら、スチームストリッピングを行い、該水系分散液中の未反応単量体および遊離したt−ドデシルメルカプタンを除去した。その後、200メッシュ(目開 約77μm)のステンレス製金網で該水系分散液をろ過し、固形分濃度25%のバインダー組成物を得た。なおストリッピングの際の処理時間は、10時間とした。
(Steam stripping C method)
A 5% aqueous sodium hydroxide solution was added to the aqueous dispersion obtained in Example 1, adjusted to pH 8, and then an appropriate amount of antifoaming agent was added. Next, the aqueous dispersion is charged so that the inner volume of the evaporation tank (can) becomes half, and stirred and mixed. According to the flow shown in FIG. 1, the aqueous dispersion in the evaporation tank is 95 ° C. by an external heat exchanger. Until heated. Then, without reducing the pressure of the evaporation tank (can), steam stripping was performed while blowing steam at 110 ° C. (saturation temperature) at 1000 kg / Hr and venting the tank, and unreacted single amount in the aqueous dispersion Body and free t-dodecyl mercaptan were removed. Thereafter, the aqueous dispersion was filtered through a 200-mesh (mesh size of about 77 μm) stainless steel wire mesh to obtain a binder composition having a solid content concentration of 25%. The processing time for stripping was 10 hours.

(比較例1)
バインダー組成物の製造の際のt−ドデシルメルカプタンの含有量を1.2部とし、スチームストリッピング処理を行わずバインダー組成物を得たこと以外は、実施例1と同様の操作を行ってバインダー組成物を得、スラリー組成物、負極及びハーフセルを作製し、評価を行った。結果を表1に示す。バインダー組成物中の遊離したt−ドデシルメルカプタンの含有量は、バインダー100重量部に対し60ppmであった。また、バインダー組成物中のブタジエンの含有量は70ppmであり、スチレンの含有量は7800ppmであった。
(Comparative Example 1)
The binder was prepared in the same manner as in Example 1 except that the content of t-dodecyl mercaptan in the production of the binder composition was 1.2 parts and the binder composition was obtained without performing the steam stripping treatment. A composition was obtained, and a slurry composition, a negative electrode and a half cell were prepared and evaluated. The results are shown in Table 1. The content of free t-dodecyl mercaptan in the binder composition was 60 ppm with respect to 100 parts by weight of the binder. The butadiene content in the binder composition was 70 ppm, and the styrene content was 7800 ppm.

(比較例2)
攪拌機付き5MPa耐圧容器(A)に、イオン交換水50部、乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2部を仕込み十分攪拌した後、70℃とし、過硫酸カリウム0.5部分を3%過硫酸カリウム水溶液で添加した。また別の攪拌機付き5MPa耐圧容器(B)にイオン交換水55部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2部、炭酸ナトリウム0.2部、t−ドデシルメルカプタン0.5部、α−メチルスチレンダイマー1.5部、1,3−ブタジエン65部、スチレン20部、メチルメタクリレート6部、メタクリロニトリル5.0部、アクリルアミド1.0部、β−ヒドロキシエチルアクリレート1.0部、イタコン酸1.0部、アクリル酸1.0部を仕込み、十分攪拌し調製して得たエマルジョン水溶液を、容器(A)に4時間に渡って連続的に滴下した。重合転化率が90%に達したところで反応温度を80℃とし更に3時間反応を実施した後、冷却して反応を停止し、バインダーを含む水系分散液を得た。なお、重合転化率は97.5%であった。
(Comparative Example 2)
A 5 MPa pressure vessel (A) equipped with a stirrer was charged with 50 parts of ion-exchanged water and 0.2 part of sodium dodecylbenzenesulfonate as an emulsifier and stirred sufficiently. Added with aqueous potassium. In another 5 MPa pressure vessel (B) with a stirrer, 55 parts of ion-exchanged water, 0.2 part of sodium dodecylbenzenesulfonate, 0.2 part of sodium carbonate, 0.5 part of t-dodecyl mercaptan, α-methylstyrene dimer 1 .5 parts, 1,3-butadiene 65 parts, styrene 20 parts, methyl methacrylate 6 parts, methacrylonitrile 5.0 parts, acrylamide 1.0 part, β-hydroxyethyl acrylate 1.0 part, itaconic acid 1.0 Part and acrylic acid 1.0 part were prepared, and the emulsion aqueous solution obtained by sufficiently stirring was continuously dropped into the container (A) over 4 hours. When the polymerization conversion rate reached 90%, the reaction temperature was set to 80 ° C., and the reaction was further carried out for 3 hours. Then, the reaction was stopped by cooling to obtain an aqueous dispersion containing a binder. The polymerization conversion rate was 97.5%.

上記バインダーを含む水系分散液を用いたこと以外は、実施例1と同様の操作を行ってバインダー組成物を得、スラリー組成物、負極及びハーフセルを作製し、評価を行った。結果を表1に示す。なお、バインダー組成物中の遊離したt−ドデシルメルカプタンの含有量は、バインダー100重量部に対し15ppmであった。また、バインダー組成物中のブタジエンの含有量は8ppm、スチレンの含有量は250ppmであった。なお、ストリッピングの際の処理時間は、10時間であった。   Except having used the aqueous dispersion containing the said binder, operation similar to Example 1 was performed, the binder composition was obtained, and the slurry composition, the negative electrode, and the half cell were produced and evaluated. The results are shown in Table 1. The content of liberated t-dodecyl mercaptan in the binder composition was 15 ppm with respect to 100 parts by weight of the binder. Further, the content of butadiene in the binder composition was 8 ppm, and the content of styrene was 250 ppm. The processing time for stripping was 10 hours.

(比較例3)
攪拌機付き5MPa耐圧容器(A)に、イオン交換水50部、乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2部を仕込み十分攪拌した後、70℃とし、過硫酸カリウム0.5部分を3%過硫酸カリウム水溶液で添加した。また別の攪拌機付き5MPa耐圧容器(B)にイオン交換水55部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2部、炭酸ナトリウム0.2部、α−メチルスチレンダイマー2.0部、1,3−ブタジエン55部、スチレン42部、メタクリル酸1.5部、アクリル酸1.5部を仕込み、十分攪拌し調製して得たエマルジョン水溶液を、容器(A)に4時間に渡って連続的に滴下した。重合転化率が90%に達したところで反応温度を80℃とし更に3時間反応を実施した後、冷却して反応を停止し、バインダーを含む水系分散液を得た。なお、重合転化率は92.1%であり、反応容器内壁、攪拌翼に凝集物付着(スケール)が見られた。
(Comparative Example 3)
A 5 MPa pressure vessel (A) equipped with a stirrer was charged with 50 parts of ion-exchanged water and 0.2 part of sodium dodecylbenzenesulfonate as an emulsifier and stirred sufficiently. Added with aqueous potassium. In another 5 MPa pressure vessel (B) with a stirrer, 55 parts of ion-exchanged water, 0.2 part of sodium dodecylbenzenesulfonate, 0.2 part of sodium carbonate, 2.0 parts of α-methylstyrene dimer, 1,3-butadiene An emulsion aqueous solution prepared by adding 55 parts, 42 parts of styrene, 1.5 parts of methacrylic acid and 1.5 parts of acrylic acid and stirring sufficiently was continuously dropped into the container (A) over 4 hours. . When the polymerization conversion rate reached 90%, the reaction temperature was set to 80 ° C., and the reaction was further carried out for 3 hours. Then, the reaction was stopped by cooling to obtain an aqueous dispersion containing a binder. The polymerization conversion rate was 92.1%, and adhesion of aggregates (scale) was observed on the inner wall of the reaction vessel and the stirring blade.

上記バインダーを含む水系分散液を用いたこと以外は、実施例1と同様の操作を行って、バインダー組成物、スラリー組成物、負極及びハーフセルを作製し、評価を行った。結果を表1に示す。なお、バインダー組成物中に、遊離したt−ドデシルメルカプタンは検出されず、バインダー100重量部に対し0ppmであった。また、バインダー組成物中のブタジエンの含有量は2ppm、スチレンの含有量は40ppmであった。なお、ストリッピングの際の処理時間は、10時間であった。   Except having used the aqueous dispersion containing the said binder, operation similar to Example 1 was performed, the binder composition, the slurry composition, the negative electrode, and the half cell were produced and evaluated. The results are shown in Table 1. In the binder composition, free t-dodecyl mercaptan was not detected and was 0 ppm with respect to 100 parts by weight of the binder. Further, the content of butadiene in the binder composition was 2 ppm, and the content of styrene was 40 ppm. The processing time for stripping was 10 hours.

Figure 2015111575
Figure 2015111575

表1の結果から、以下のことがいえる。
脂肪族共役ジエン系単量体単位20〜60重量%、エチレン系不飽和カルボン酸単量体単位1〜10重量%、及びこれらと共重合可能な他の単量体単位30〜79重量%からなるバインダーと、該バインダー100重量部に対し、0.5〜50ppmの遊離したアルキルメルカプタンとを含有する二次電池負極用バインダー組成物を用いることで、耐電解液性が良好な負極を得ることができ、充放電サイクル特性の良好な二次電池を得ることができる。
From the results in Table 1, the following can be said.
From 20 to 60% by weight of aliphatic conjugated diene monomer units, 1 to 10% by weight of ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer units, and 30 to 79% by weight of other monomer units copolymerizable therewith A negative electrode with good electrolyte resistance is obtained by using a binder composition for a secondary battery negative electrode containing a binder and a binder composition for a secondary battery negative electrode containing 0.5 to 50 ppm of free alkyl mercaptan with respect to 100 parts by weight of the binder. And a secondary battery with good charge / discharge cycle characteristics can be obtained.

1 円筒型槽型蒸発タンク(水系分散液処理容器)
2 スチームノズル
3 水系分散液 循環ポンプ
4 水系分散液 加熱用外部熱交換器
5 水系分散液 循環ライン(回路)
6 凝縮器
7 凝縮水受器
8 真空配管
9 撹拌機
10 撹拌翼
11 重合体水系分散液
1 Cylindrical tank-type evaporation tank (aqueous dispersion treatment container)
2 Steam nozzle 3 Aqueous dispersion circulation pump 4 Aqueous dispersion External heat exchanger for heating 5 Aqueous dispersion circulation line (circuit)
6 Condenser 7 Condensate receiver 8 Vacuum pipe 9 Stirrer 10 Stirring blade 11 Polymer aqueous dispersion

Claims (9)

脂肪族共役ジエン系単量体単位20〜60重量%、エチレン系不飽和カルボン酸単量体単位1〜10重量%、及びこれらと共重合可能な他の単量体単位30〜79重量%からなるバインダーと、該バインダー100重量部に対し、3〜40ppmの遊離したアルキルメルカプタンとを含有する二次電池負極用バインダー組成物。   From 20 to 60% by weight of aliphatic conjugated diene monomer units, 1 to 10% by weight of ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer units, and 30 to 79% by weight of other monomer units copolymerizable therewith And a binder composition for a negative electrode of a secondary battery containing 3 to 40 ppm of free alkyl mercaptan with respect to 100 parts by weight of the binder. 前記他の単量体単位が芳香族ビニル系単量体単位であり、前記脂肪族共役ジエン系単量体を50ppm以下、及び前記芳香族ビニル系単量体を1000ppm以下含む請求項1に記載の二次電池負極用バインダー組成物。   The said other monomer unit is an aromatic vinyl type monomer unit, The said aliphatic conjugated diene type monomer is 50 ppm or less, and the said aromatic vinyl type monomer is 1000 ppm or less. A secondary battery negative electrode binder composition. 請求項1または2に記載の二次電池負極用バインダー組成物及び負極活物質を含有してなる二次電池負極用スラリー組成物。   The slurry composition for secondary battery negative electrodes formed by containing the binder composition for secondary battery negative electrodes and negative electrode active material of Claim 1 or 2. 請求項3に記載の二次電池負極用スラリー組成物を集電体上に塗布、乾燥してなる二次電池負極。   The secondary battery negative electrode formed by apply | coating and drying the slurry composition for secondary battery negative electrodes of Claim 3 on a collector. 正極、負極、セパレーター及び電解液を備えてなる二次電池であって、前記負極が請求項4に記載の二次電池負極である二次電池。   A secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, a separator, and an electrolytic solution, wherein the negative electrode is a secondary battery negative electrode according to claim 4. 脂肪族共役ジエン系単量体20〜60重量%、エチレン系不飽和カルボン酸単量体1〜10重量%、及びこれらと共重合可能な他の単量体30〜79重量%からなる単量体組成物を、該単量体組成物100重量部に対し0.1〜5.0重量部のアルキルメルカプタンの存在下、水系溶媒中で重合し、得られた重合体からなるバインダーを含む水系分散液を得る工程と、該水系分散液をストリッピングし、遊離したアルキルメルカプタンの含有量を、該バインダー100重量部に対し3〜40ppmにするストリッピング工程とを含む二次電池負極用バインダー組成物の製造方法。   A monomer comprising 20 to 60% by weight of an aliphatic conjugated diene monomer, 1 to 10% by weight of an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer, and 30 to 79% by weight of another monomer copolymerizable therewith. An aqueous system comprising a binder composed of a polymer obtained by polymerizing a body composition in an aqueous solvent in the presence of 0.1 to 5.0 parts by weight of an alkyl mercaptan with respect to 100 parts by weight of the monomer composition A binder composition for a secondary battery negative electrode comprising a step of obtaining a dispersion, and a stripping step of stripping the aqueous dispersion to make the content of the released alkyl mercaptan 3 to 40 ppm with respect to 100 parts by weight of the binder Manufacturing method. 前記他の単量体が芳香族ビニル系単量体であり、ストリッピング工程が、脂肪族共役ジエン系単量体を50ppm以下、及び前記芳香族ビニル単量体を1000ppm以下にする工程である請求項6に記載の二次電池負極用バインダー組成物の製造方法。   The other monomer is an aromatic vinyl monomer, and the stripping step is a step of bringing the aliphatic conjugated diene monomer to 50 ppm or less and the aromatic vinyl monomer to 1000 ppm or less. The manufacturing method of the binder composition for secondary battery negative electrodes of Claim 6. 前記ストリッピング工程が、飽和温度110〜140℃のスチームを1000〜1500kg/Hrで吹き込みながら水系分散液を攪拌する攪拌工程を含む、請求項6または7に記載の二次電池負極用バインダー組成物の製造方法。   The binder composition for a secondary battery negative electrode according to claim 6 or 7, wherein the stripping step includes a stirring step of stirring the aqueous dispersion while blowing steam at a saturation temperature of 110 to 140 ° C at 1000 to 1500 kg / Hr. Manufacturing method. 前記ストリッピング工程の処理時間が5〜10時間である請求項6〜8のいずれかに記載の二次電池負極用バインダー組成物の製造方法。   The process time of the said stripping process is 5 to 10 hours, The manufacturing method of the binder composition for secondary battery negative electrodes in any one of Claims 6-8.
JP2014260271A 2014-12-24 2014-12-24 Secondary battery negative electrode binder composition, secondary battery negative electrode slurry composition, secondary battery negative electrode, secondary battery, and method for producing secondary battery negative electrode binder composition Active JP6256329B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014260271A JP6256329B2 (en) 2014-12-24 2014-12-24 Secondary battery negative electrode binder composition, secondary battery negative electrode slurry composition, secondary battery negative electrode, secondary battery, and method for producing secondary battery negative electrode binder composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014260271A JP6256329B2 (en) 2014-12-24 2014-12-24 Secondary battery negative electrode binder composition, secondary battery negative electrode slurry composition, secondary battery negative electrode, secondary battery, and method for producing secondary battery negative electrode binder composition

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010072672A Division JP5955496B2 (en) 2010-03-26 2010-03-26 Secondary battery negative electrode binder composition, secondary battery negative electrode slurry composition, secondary battery negative electrode, secondary battery, and method for producing secondary battery negative electrode binder composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015111575A true JP2015111575A (en) 2015-06-18
JP6256329B2 JP6256329B2 (en) 2018-01-10

Family

ID=53526238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014260271A Active JP6256329B2 (en) 2014-12-24 2014-12-24 Secondary battery negative electrode binder composition, secondary battery negative electrode slurry composition, secondary battery negative electrode, secondary battery, and method for producing secondary battery negative electrode binder composition

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6256329B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020226035A1 (en) * 2019-05-08 2020-11-12 Jsr株式会社 Binder composition for electricity storage devices, slurry for electricity storage device electrodes, electricity storage device electrode, and electricity storage device
JP2020184462A (en) * 2019-05-08 2020-11-12 Jsr株式会社 Binder composition for power storage device, slurry for power storage device electrode, power storage device electrode, and power storage device
JP2020184461A (en) * 2019-05-08 2020-11-12 Jsr株式会社 Binder composition for power storage device, slurry for power storage device electrode, power storage device electrode, and power storage device
WO2022060148A1 (en) * 2020-09-21 2022-03-24 주식회사 엘지화학 Binder for anode of secondary battery, anode of secondary battery, and secondary battery
EP3904409A4 (en) * 2018-12-27 2022-11-02 Zeon Corporation Binder composition for secondary battery electrodes, conductive material paste composition for secondary battery electrodes, slurry composition for secondary battery electrodes, electrode for secondary batteries, and secondary battery

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002319403A (en) * 2001-04-20 2002-10-31 Nippon A & L Kk Secondary battery anode binder and secondary battery electrode composition
JP2002319402A (en) * 2001-04-20 2002-10-31 Nippon A & L Kk Secondary battery anode binder and secondary battery electrode composition
JP2004027065A (en) * 2002-06-26 2004-01-29 Nippon Zeon Co Ltd Copolymer latex for moistureproof paper, method for producing the latex, coating composition for moistureproof paper, and moistureproof coated paper
JP2006260782A (en) * 2005-03-15 2006-09-28 Jsr Corp Binder composition for secondary battery electrode, slurry for secondary battery electrode and secondary battery electrode
JP2010140841A (en) * 2008-12-15 2010-06-24 Nippon A&L Inc Binder for secondary battery electrodes
JP2010146870A (en) * 2008-12-19 2010-07-01 Nippon A&L Inc Binder for secondary-battery electrode
WO2011077500A1 (en) * 2009-12-25 2011-06-30 日本エイアンドエル株式会社 Binder for secondary battery electrode

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002319403A (en) * 2001-04-20 2002-10-31 Nippon A & L Kk Secondary battery anode binder and secondary battery electrode composition
JP2002319402A (en) * 2001-04-20 2002-10-31 Nippon A & L Kk Secondary battery anode binder and secondary battery electrode composition
JP2004027065A (en) * 2002-06-26 2004-01-29 Nippon Zeon Co Ltd Copolymer latex for moistureproof paper, method for producing the latex, coating composition for moistureproof paper, and moistureproof coated paper
JP2006260782A (en) * 2005-03-15 2006-09-28 Jsr Corp Binder composition for secondary battery electrode, slurry for secondary battery electrode and secondary battery electrode
JP2010140841A (en) * 2008-12-15 2010-06-24 Nippon A&L Inc Binder for secondary battery electrodes
JP2010146870A (en) * 2008-12-19 2010-07-01 Nippon A&L Inc Binder for secondary-battery electrode
WO2011077500A1 (en) * 2009-12-25 2011-06-30 日本エイアンドエル株式会社 Binder for secondary battery electrode

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3904409A4 (en) * 2018-12-27 2022-11-02 Zeon Corporation Binder composition for secondary battery electrodes, conductive material paste composition for secondary battery electrodes, slurry composition for secondary battery electrodes, electrode for secondary batteries, and secondary battery
WO2020226035A1 (en) * 2019-05-08 2020-11-12 Jsr株式会社 Binder composition for electricity storage devices, slurry for electricity storage device electrodes, electricity storage device electrode, and electricity storage device
JP2020184462A (en) * 2019-05-08 2020-11-12 Jsr株式会社 Binder composition for power storage device, slurry for power storage device electrode, power storage device electrode, and power storage device
JP2020184461A (en) * 2019-05-08 2020-11-12 Jsr株式会社 Binder composition for power storage device, slurry for power storage device electrode, power storage device electrode, and power storage device
JP7493913B2 (en) 2019-05-08 2024-06-03 株式会社Eneosマテリアル Binder composition for power storage device, slurry for power storage device electrode, power storage device electrode, and power storage device
JP7493912B2 (en) 2019-05-08 2024-06-03 株式会社Eneosマテリアル Binder composition for power storage device, slurry for power storage device electrode, power storage device electrode, and power storage device
WO2022060148A1 (en) * 2020-09-21 2022-03-24 주식회사 엘지화학 Binder for anode of secondary battery, anode of secondary battery, and secondary battery

Also Published As

Publication number Publication date
JP6256329B2 (en) 2018-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5955496B2 (en) Secondary battery negative electrode binder composition, secondary battery negative electrode slurry composition, secondary battery negative electrode, secondary battery, and method for producing secondary battery negative electrode binder composition
JP6237622B2 (en) Slurry for lithium ion secondary battery negative electrode, electrode for lithium ion secondary battery and method for producing the same, and lithium ion secondary battery
KR102574885B1 (en) Binder composition for non-aqueous secondary battery and slurry composition for non-aqueous secondary battery
JP6222102B2 (en) Slurry composition for negative electrode of lithium ion secondary battery, negative electrode for lithium ion secondary battery and method for producing the same, and lithium ion secondary battery
JP6149730B2 (en) Positive electrode for secondary battery, method for producing the same, slurry composition, and secondary battery
JP5949547B2 (en) Aqueous binder composition for secondary battery negative electrode
JP6152846B2 (en) Slurry composition for secondary battery negative electrode
CN108292753B (en) Composition for non-aqueous secondary battery adhesive layer, adhesive layer for non-aqueous secondary battery, and non-aqueous secondary battery
JP6287856B2 (en) Lithium ion secondary battery
WO2017094252A1 (en) Composition for non-aqueous secondary cell adhesive layer, adhesive layer for non-aqueous secondary cell, laminate body, and non-aqueous secondary cell
JP5499951B2 (en) Secondary battery binder, production method, secondary battery negative electrode composition, and secondary battery
WO2014119790A1 (en) Slurry for lithium ion secondary battery positive electrodes
JP6020209B2 (en) Method for producing slurry composition for secondary battery negative electrode
JP6256329B2 (en) Secondary battery negative electrode binder composition, secondary battery negative electrode slurry composition, secondary battery negative electrode, secondary battery, and method for producing secondary battery negative electrode binder composition
JPWO2013176232A1 (en) Lithium ion secondary battery
JP2014089834A (en) Slurry composition for lithium ion secondary battery negative electrode and manufacturing method thereof, negative electrode for lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery
JP6111895B2 (en) Slurry composition for negative electrode of lithium ion secondary battery, negative electrode for secondary battery and secondary battery
WO2014196436A1 (en) Porous film slurry composition for lithium ion secondary batteries, separator for lithium ion secondary batteries, electrode for lithium ion secondary batteries, and lithium ion secondary battery
JP2016058185A (en) Binder composition for power storage device electrode, slurry for power storage device electrode, power storage device electrode, and power storage device
JP2016058184A (en) Binder composition for power storage device electrode, slurry for power storage device electrode, power storage device electrode, and power storage device
JP2014165108A (en) Slurry composition for lithium ion secondary battery positive electrode use, method for manufacturing lithium ion secondary battery positive electrode, lithium ion secondary battery positive electrode, and lithium ion secondary battery
WO2014132935A1 (en) Slurry composition for positive electrodes of lithium ion secondary batteries, lithium ion secondary battery, and method for producing positive electrode for lithium ion secondary batteries
JP6340826B2 (en) Secondary battery porous membrane slurry, manufacturing method, secondary battery porous membrane, and secondary battery
JP2014203805A (en) Particulate binder for lithium ion secondary battery negative electrode, slurry composition for lithium ion secondary battery negative electrode, and lithium ion secondary battery

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20151009

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151104

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160607

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160804

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170131

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20170328

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170530

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171107

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171120

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6256329

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250