JP2015128006A - Aqueous conductive paste - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aqueous conductive paste which contains a carbon material having high conductivity and satisfies both of high conductivity and low viscosity.SOLUTION: Provided is an aqueous conductive paste comprising a carbon material, a dispersant, and an aqueous medium. The carbon material has an ash content of 1 mass% or less, a volume resistivity value of 0.2 Ωcm or less, and a BET specific surface area of 500 m/g to 2630 m/g. The dispersant contains an anionic polymer dispersant, where the anionic polymer is a neutralized material of a polymer having a weight average molecular weight of 5000 to 100000, raw material monomers of which includes at least 10 to 90 mass% of a radical-polymerizable monomer having an acidic group and 10 to 70 mass% of a radical-polymerizable monomer having a hydrophobic group, and when the amount by mole of the total acidic groups is set as 100 moles, 30 to 100 moles thereof is neutralized with lithium ions.

Description

本発明は、水性導電性ペースト、及びその製造方法に関する。   The present invention relates to an aqueous conductive paste and a method for producing the same.

一般に導電性ペーストは、導電性樹脂、電池材料、接着材料等の製造で幅広く使用されている。中でも炭素材料を含む水性導電性ペーストは、近年、低VOC(Volatile organic compounds)や低環境負荷の観点から注目されており、需要の高まりを見せている。   In general, conductive pastes are widely used in the production of conductive resins, battery materials, adhesive materials and the like. Among these, aqueous conductive pastes containing carbon materials have recently been attracting attention from the viewpoint of low VOC (Volatile organic compounds) and low environmental load, and are showing an increasing demand.

導電性樹脂製造用の、炭素材料を含む水性導電性ペーストとして、特許文献1には、特定のコアシェル型ポリマーエマルジョンからなるバインダーを含む導電性ウレタン製造用カーボンブラック分散体が開示されている。   As an aqueous conductive paste containing a carbon material for producing a conductive resin, Patent Document 1 discloses a carbon black dispersion for producing a conductive urethane containing a binder composed of a specific core-shell type polymer emulsion.

電池材料の製造に使用される、炭素材料を含む水性導電性ペーストとして、特許文献2には、特定の導電性カーボンブラックが非イオン性分散剤により極性分散媒体中に分散された極性分散液組成物が開示されている。当該極性分散液組成物とバインダー樹脂とを混合して得られる塗工液を塗工することで、導電性の塗膜を得ることができる。   As an aqueous conductive paste containing a carbon material used for manufacturing battery materials, Patent Document 2 discloses a polar dispersion composition in which a specific conductive carbon black is dispersed in a polar dispersion medium by a nonionic dispersant. Things are disclosed. By applying a coating liquid obtained by mixing the polar dispersion composition and the binder resin, a conductive coating film can be obtained.

また、特許文献3には、リチウムイオン電池の正極材料として、特定のカーボンブラック、非イオン性分散剤、及び分散媒を含有する導電材分散液が開示されている。   Patent Document 3 discloses a conductive material dispersion containing a specific carbon black, a nonionic dispersant, and a dispersion medium as a positive electrode material for a lithium ion battery.

特開2001−164078号公報JP 2001-164078 A WO2010−123137号公報WO2010-123137 特開2011−70908号公報JP 2011-70908 A

しかし、近年の需要において、導電性樹脂においては、導電性ポリウレタンフォームの発泡特性や製品の性能向上のための樹脂配合率アップ等の理由により、電池材料においては、活物質比率の向上や塗膜の薄層化等の理由により、炭素材料の低添加量で高い導電性を発現させる観点、且つ、ハンドリング性や混和性の向上の観点から、より低粘度の、炭素材料を含む導電性スラリーが要望されており、上記記載の従来の技術においては、その要望に十分応えられていないのが実情である。   However, in recent demands, for conductive resins, battery materials have improved active material ratios and coating films due to reasons such as the foaming characteristics of conductive polyurethane foam and the increase in the resin content for improving product performance. From the viewpoint of expressing high conductivity with a low addition amount of the carbon material, and from the viewpoint of improving handling properties and miscibility, a conductive slurry containing a carbon material having a lower viscosity is provided. In the prior art described above, the actual situation is that the request is not sufficiently met.

アセチレンブラックを幅広く利用している二次電池等の場合においては、アセチレンブラックに代えて、より導電性の高いケッチェンブラックやカーボンナノチューブ、グラフェン等の非常に比表面積の大きな炭素材料を利用することが求められている。しかし、これらの炭素材料は、比表面積が大きいために、大幅に分散性が悪化し、現状ではまだ塗工性が重視されない用途で使用されているに過ぎない。   In the case of secondary batteries that use acetylene black widely, instead of acetylene black, use a carbon material with a very large specific surface area such as ketjen black, carbon nanotube, graphene, etc. with higher conductivity. Is required. However, since these carbon materials have a large specific surface area, their dispersibility is greatly deteriorated, and at present, they are only used in applications where coating properties are not important.

一方、分散剤は、導電性ペーストの粘度を低減し且つ成分配合時の混和性や塗工液の塗布性を向上させるとともに、導電性を低下させないために炭素材料等の導電材に対してできるだけ少量で配合されることが求められている。   On the other hand, the dispersant reduces the viscosity of the conductive paste and improves the miscibility at the time of blending the ingredients and the coating property of the coating liquid, and it can be applied to a conductive material such as a carbon material as much as possible in order not to lower the conductivity. It is required to be blended in a small amount.

上記特許文献には、分散剤として幾つかのノニオン性高分子分散剤が記載されており、当該分散剤による粘度低減効果が示されているが、前記導電性の高い炭素材料を用いた場合の、高導電性と低粘性の両立という観点では、従来の水性導電性ペーストは、十分なレベルとは言い難い。   In the above-mentioned patent document, some nonionic polymer dispersants are described as dispersants, and the viscosity reducing effect by the dispersants is shown. However, when the carbon material having high conductivity is used, From the viewpoint of achieving both high conductivity and low viscosity, it is difficult to say that the conventional aqueous conductive paste is at a sufficient level.

本発明は、導電性の高い炭素材料を含み、高導電性と低粘性とが両立された、水性導電性ペーストを提供する。   The present invention provides an aqueous conductive paste that includes a carbon material having high conductivity and has both high conductivity and low viscosity.

本発明の水性導電性ペーストは、炭素材料、分散剤、水性媒体を含有し、
前記炭素材料の、灰分が1質量%以下、体積固有抵抗値が0.2Ωcm以下、BET比表面積が500m2/g以上2630m2/g以下であり、
前記分散剤は、アニオン性高分子分散剤を含み、
前記アニオン性高分子分散剤は、その原料モノマーが、少なくとも、酸性基を有するラジカル重合性モノマーを10質量%以上90質量%以下と疎水基を有するラジカル重合性モノマーを10質量%以上70質量%以下含み、全酸性基のモル数を100モルとした場合の30モル以上100モル以下がリチウムイオンによって中和された、重量平均分子量が5000以上100000以下の、高分子の中和物である。
The aqueous conductive paste of the present invention contains a carbon material, a dispersant, and an aqueous medium,
Of the carbon material, ash content is less than 1% or less, the volume resistivity of 0.2Ωcm or less, the BET specific surface area of less 500 meters 2 / g or more 2630 m 2 / g,
The dispersant includes an anionic polymer dispersant,
The anionic polymer dispersant has at least 10% by mass to 90% by mass of a radical polymerizable monomer having an acidic group and 10% by mass to 70% by mass of a radical polymerizable monomer having a hydrophobic group. A neutralized product of a polymer having a weight average molecular weight of 5,000 to 100,000 and having a weight average molecular weight of 5,000 to 100,000, wherein 30 to 100 moles are neutralized with lithium ions when the total number of acidic groups is 100 moles.

本発明の水性導電性ペーストの製造方法は、
灰分が1質量%以下、体積固有抵抗値が0.2Ωcm以下、BET比表面積が500m2/g以上2630m2/g以下の炭素材料と、原料モノマーが、少なくとも酸性基を有するラジカル重合性モノマーを10質量%以上90質量%以下と疎水基を有するラジカル重合性モノマーを10質量%以上70質量%以下含み、全酸性基のモル数を100モルとした場合の30モル以上100モル以下がリチウムイオンによって中和され、重量平均分子量が5000以上100000以下の、高分子の中和物であるアニオン性高分子分散剤と、前記水性媒体とを混合する工程、又は、
前記炭素材料と、前記高分子の未中和物又は前記酸性基の一部がリチウムイオンによって中和された前記高分子の中和物と、前記水性媒体とを、混合しながら又はこれらの混合後に、前記酸性基をリチウムイオンによって中和して、前記炭素材料と前記アニオン性高分子分散剤と前記水性媒体とを含む混合液を得る工程を含む。
The method for producing the aqueous conductive paste of the present invention comprises:
Ash content less than 1 wt%, the volume resistivity of 0.2Ωcm or less, BET specific surface area and less of the carbon material 500 meters 2 / g or more 2630 m 2 / g, the raw material monomers, a radical polymerizable monomer having at least an acidic group 10% to 90% by mass and 10% by mass to 70% by mass of a radically polymerizable monomer having a hydrophobic group, and 30 mol to 100 mol when the total number of acidic groups is 100 mol is lithium ion. A step of mixing the aqueous medium with an anionic polymer dispersant, which is a neutralized polymer having a weight average molecular weight of 5,000 to 100,000,
The carbon material, the polymer non-neutralized product or the polymer neutralized product in which a part of the acidic group is neutralized by lithium ions, and the aqueous medium are mixed or mixed. Thereafter, the method includes a step of neutralizing the acidic group with lithium ions to obtain a mixed liquid containing the carbon material, the anionic polymer dispersant, and the aqueous medium.

本発明によれば、導電性の高い炭素材料を含み、高導電性と低粘性とが両立された、水性導電性ペーストを提供でき、故に、高導電性と低粘性とが両立された、導電性樹脂、電池材料等の提供が可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide an aqueous conductive paste that includes a highly conductive carbon material and has both high conductivity and low viscosity, and therefore has both high conductivity and low viscosity. It is possible to provide a functional resin, a battery material, and the like.

本発者らは、水性導電性ペーストが、下記の炭素材料(成分A)、分散剤(成分B)、水性媒体(成分C)を含むことにより、高導電性と低粘性とを両立できることを見出した。
(成分A):灰分が1質量%以下、体積固有抵抗値が0.2Ωcm以下、BET比表面積が500m2/g以上2630m2/g以下の、炭素材料
(成分B):アニオン性高分子分散剤を含む分散剤。アニオン性高分子分散剤は、その原料モノマーが、少なくとも酸性基を有するラジカル重合性モノマーを10質量%以上90質量%以下と疎水基を有するラジカル重合性モノマーを10質量%以上70質量%以下含み、全酸性基のモル数を100モルとした場合の30モル以上100モル以下がリチウムイオンによって中和された、重量平均分子量が5000以上100000以下の高分子の中和物である。
(成分C):水性媒体
The present inventors have found that the aqueous conductive paste can achieve both high conductivity and low viscosity by including the following carbon material (component A), dispersant (component B), and aqueous medium (component C). I found it.
(Component A): ash content less than 1 wt%, the volume resistivity of 0.2Ωcm or less, BET specific surface area 500 meters 2630 m of 2 / g or less 2 / g or more, a carbon material (Component B): an anionic polymer dispersion Dispersant containing agent. The anionic polymer dispersant contains 10% by mass to 90% by mass of a radically polymerizable monomer having at least an acidic group and 10% by mass to 70% by mass of a radically polymerizable monomer having a hydrophobic group. A neutralized product of a polymer having a weight average molecular weight of 5,000 to 100,000, in which 30 to 100 moles are neutralized with lithium ions when the number of moles of all acidic groups is 100 moles.
(Component C): Aqueous medium

本発明の効果発現のメカニズムの詳細は不明であるが、以下の様に推定している。   The details of the mechanism of the effect of the present invention are not clear, but are estimated as follows.

例えば、導電性の炭素材料の、灰分が1質量%以下であり、体積固有抵抗値が0.2Ωcm以下であることで、材料固有の導電性が確保され、BET比表面積が500m2/g以上2630m2/g以下であることで、炭素材料粒子間の導電パス形成を容易にしていると考えられる。しかし、このようにBET比表面積が大きい炭素材料は、表面の疎水性が高く、強い凝集を起こし、実質的にペーストの原料として使用できない。これに対して、原料モノマーが、少なくとも、酸性基を有するラジカル重合性モノマーを10質量%以上90質量%以下と疎水基を有するラジカル重合性モノマーを10質量%以上70質量%以下含み、原料モノマーの全酸性基のモル数を100モルとした場合の30モル以上100モル以下がリチウムイオンによって中和された、重量平均分子量が5000以上100000以下の、高分子の中和物であるアニオン性高分子分散剤を、前記炭素材料と共存させることで、従来困難であった比表面積が大きい炭素材料の分散性が改善され、更には、水性導電性ペーストの高導電性と低粘性の両立が可能となると考えられる。アニオン性高分子分散剤の一部又は全部を中和しているリチウムイオンは、炭素材料の分散性の向上に寄与するとともに、水性導電性ペーストの導電パス形成にも作用しているものと推測している。但し、これらは推定であって、本発明は、これらメカニズムに限定されない。 For example, the conductive carbon material has an ash content of 1% by mass or less and a volume resistivity value of 0.2 Ωcm or less, thereby ensuring the conductivity inherent to the material and having a BET specific surface area of 500 m 2 / g or more. It is considered that the formation of a conductive path between the carbon material particles is facilitated by being 2630 m 2 / g or less. However, such a carbon material having a large BET specific surface area has a high surface hydrophobicity and causes strong agglomeration, so that it cannot be substantially used as a raw material for paste. On the other hand, the raw material monomer contains at least 10% by mass to 90% by mass of a radical polymerizable monomer having an acidic group and 10% by mass to 70% by mass of a radical polymerizable monomer having a hydrophobic group, Anionic high molecular weight neutralized product having a weight average molecular weight of 5,000 to 100,000, in which 30 to 100 moles of the total number of acidic groups is neutralized by lithium ions when the number of moles of all acidic groups is 100 moles. By coexisting the molecular dispersant with the carbon material, the dispersibility of the carbon material having a large specific surface area, which has been difficult in the past, is improved, and furthermore, it is possible to achieve both high conductivity and low viscosity of the aqueous conductive paste. It is thought that it becomes. Lithium ions neutralizing part or all of the anionic polymer dispersant are considered to contribute to the improvement of the dispersibility of the carbon material and also to form the conductive path of the aqueous conductive paste. doing. However, these are estimations, and the present invention is not limited to these mechanisms.

尚、「原料モノマーが、少なくとも、酸性基を有するラジカル重合性モノマーを10質量%以上90質量%以下と疎水基を有するラジカル重合性モノマーを10質量%以上70質量%以下含み、全酸性基のモル数を100モルとした場合の30モル以上100モル以下がリチウムイオンによって中和された、重量平均分子量が5000以上100000以下の、高分子の中和物」は、原料モノマーを重合させて高分子を得た後、全酸性基の一部又は全部を中和させることにより得られる高分子の中和物であってもよいし、前記原料モノマーが有する酸性基の一部又は全部を中和させてから、原料モノマーを重合させて高分子を得、必要に応じて更に酸性基の一部又は全部を中和させることにより得られる高分子の中和物であってもよい。   "The raw material monomer contains at least 10% by mass to 90% by mass of a radical polymerizable monomer having an acidic group and 10% by mass to 70% by mass of a radical polymerizable monomer having a hydrophobic group, A polymer neutralized product having a weight average molecular weight of 5,000 to 100,000 and having a weight average molecular weight of 5,000 to 100,000 is neutralized by lithium ions when the number of moles is 100 moles. After obtaining a molecule, it may be a polymer neutralized product obtained by neutralizing a part or all of all acidic groups, or neutralize part or all of acidic groups possessed by the raw material monomer. Then, the raw material monomer is polymerized to obtain a polymer, and if necessary, a neutralized product of the polymer may be obtained by further neutralizing some or all of the acidic groups.

本発明の水性導電性ペーストは、少なくとも、炭素材料、分散剤、及び水性媒体を含有する。   The aqueous conductive paste of the present invention contains at least a carbon material, a dispersant, and an aqueous medium.

[炭素材料]
前記炭素材料(成分A)において、導電性向上の観点、及び灰分の溶出による副次的なトラブルを起こす可能性を低減する観点から、灰分は1質量%以下であり、炭素の含有比率は、好ましくは99.5%以上、より好ましくは99.8%以上である。炭素材料中の灰分の含有量の測定はJIS K 6218−2に記載の方法により行うことができる。
[Carbon material]
In the carbon material (component A), from the viewpoint of improving conductivity and reducing the possibility of causing secondary troubles due to ash elution, the ash content is 1% by mass or less, and the carbon content is Preferably it is 99.5% or more, more preferably 99.8% or more. The ash content in the carbon material can be measured by the method described in JIS K 6218-2.

前記炭素材料の体積固有抵抗値は、高導電性と低粘性の両立の観点から、0.2Ωcm以下であり、好ましくは0.15Ωcm以下であり、更に好ましくは0.1Ωcm以下である。尚、炭素材料の体積固有抵抗値は、炭素材料のみを120kg/cm2の圧力でプレスした際の導電抵抗を測定した値であり、下記の文献に記載された方法により測定することができる。
J. Sanchez-Gonzalez et al. Carbon 43 (2005) p741-747
The volume resistivity of the carbon material is 0.2 Ωcm or less, preferably 0.15 Ωcm or less, more preferably 0.1 Ωcm or less, from the viewpoint of achieving both high conductivity and low viscosity. The volume resistivity value of the carbon material is a value obtained by measuring the conductive resistance when only the carbon material is pressed at a pressure of 120 kg / cm 2 , and can be measured by the method described in the following document.
J. Sanchez-Gonzalez et al. Carbon 43 (2005) p741-747

また、数種のカーボンブラックについては、カーボンブラック協会編, カーボンブラック便覧<第三版>, p553に具体的な数値の記載がある。   For some types of carbon black, specific numerical values are described in the Carbon Black Association, Carbon Black Handbook <Third Edition>, p553.

前記炭素材料のBET比表面積は、高導電性と低粘性の両立の観点から、500m2/g以上2630m2/g以下であり、好ましくは600m2/g以上であり、より好ましくは700m2/g以上であり、また、好ましくは2000m2/g以下であり、より好ましくは1500m2/g以下である。炭素材料のBET比表面積は、JIS Z8830及び下記文献に記載の方法により測定できる。
S.BRUNAUER, P.H.EMMETT, E.TELLER, J.Am.Chem.Soc.1938, 60, pp.309-319
The BET specific surface area of the carbon material, from the viewpoint of compatibility of high conductivity and low viscosity, 500 meters 2 / g or more 2630m and 2 / g or less, preferably 600 meters 2 / g or more, more preferably 700 meters 2 / g or more, preferably 2000 m 2 / g or less, more preferably 1500 m 2 / g or less. The BET specific surface area of the carbon material can be measured by the method described in JIS Z8830 and the following documents.
S.BRUNAUER, PHEMMETT, E.TELLER, J.Am.Chem.Soc.1938, 60, pp.309-319

前記炭素材料(成分A)は、高導電性と低粘性の両立の観点から、灰分、体積固有抵抗値、及びBET比表面積が、各々上記に記載の範囲内の値である、カーボンブラック、黒鉛(グラファイト)、カーボンナノチューブ、及びグラフェン等が挙げられる。これらの炭素材料は、単独、或いは2種以上を混合して使用してもよい。炭素材料(成分A)が、中でも、カーボンブラックの一種であるケッチェンブラックを含んでいると、高導電性と低粘性の両立の観点からから好ましく、ケッチェンブラックのみからなるとより好ましい。   The carbon material (component A) includes carbon black, graphite, and ash, volume resistivity, and BET specific surface area within the ranges described above from the viewpoint of achieving both high conductivity and low viscosity. (Graphite), carbon nanotube, graphene and the like. These carbon materials may be used alone or in admixture of two or more. In particular, the carbon material (component A) preferably contains ketjen black, which is a kind of carbon black, from the viewpoint of achieving both high conductivity and low viscosity, and more preferably composed of ketjen black alone.

[分散剤]
前記分散剤(成分B)は、アニオン性高分子分散剤を主成分として含み、当該アニオン性高分子分散剤は、アニオン性高分子分散剤の製造に用いる全原料モノマー量を100質量%とすると、原料モノマーが、少なくとも、酸性基を有するラジカル重合性モノマーを10質量%以上90質量%以下と疎水基を有するラジカル重合性モノマーを10質量%以上70質量%以下含み、酸性基の対イオンのうちの30モル%以上100モル%以下がリチウムイオンであり、重量平均分子量が5000以上100000以下の高分子の中和物である。分散剤の主成分が前記アニオン性高分子分散剤であれば、他の分散剤が併用されてもよいが、分散剤中のアニオン性高分子分散剤の含有割合は、高導電性と低粘性の両立の観点から、好ましくは50質量%以上であり、より好ましくは70質量%以上であり、更に好ましくは実質的に100質量%であり、更により好ましくは100質量%である。
[Dispersant]
The dispersant (component B) contains an anionic polymer dispersant as a main component, and the anionic polymer dispersant is 100% by mass of the total amount of raw material monomers used for the production of the anionic polymer dispersant. The raw material monomer contains at least 10% by mass to 90% by mass of a radical polymerizable monomer having an acidic group and 10% by mass to 70% by mass of a radical polymerizable monomer having a hydrophobic group, Among them, 30 mol% or more and 100 mol% or less is a lithium ion, and a neutralized product of a polymer having a weight average molecular weight of 5000 or more and 100,000 or less. If the main component of the dispersant is the anionic polymer dispersant, other dispersants may be used in combination, but the content of the anionic polymer dispersant in the dispersant is high conductivity and low viscosity. From the viewpoint of coexistence, it is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, still more preferably substantially 100% by mass, and even more preferably 100% by mass.

前記分散剤(成分B)に含まれる、前記他の分散剤としては、ノニオン性高分子分散剤、カチオン性高分子分散剤、両性高分子分散剤、低分子界面活性剤等が挙げられる。   Examples of the other dispersant contained in the dispersant (component B) include nonionic polymer dispersants, cationic polymer dispersants, amphoteric polymer dispersants, and low molecular surfactants.

前記アニオン性高分子分散剤の重量平均分子量は、高導電性と低粘性の両立の観点から、5000以上100000以下であり、好ましくは8000以上、より好ましくは10000以上、更に好ましくは15000以上であり、好ましくは80000以下、より好ましくは60000以下、更に好ましくは50000以下である。尚、アニオン性高分子分散剤の重量平均分子量の測定方法は、実施例に記載の通りである。   The weight average molecular weight of the anionic polymer dispersant is 5000 or more and 100,000 or less, preferably 8000 or more, more preferably 10,000 or more, and further preferably 15000 or more from the viewpoint of achieving both high conductivity and low viscosity. , Preferably 80000 or less, more preferably 60000 or less, still more preferably 50000 or less. The method for measuring the weight average molecular weight of the anionic polymer dispersant is as described in the examples.

前記アニオン性高分子分散剤は、高導電性と低粘性の両立の観点から、その原料モノマーが酸性基を有するラジカル重合性モノマーを10質量%以上90質量%以下含み、好ましくは30質量%以上、より好ましくは45質量%以上、好ましくは80質量%以下、より好ましくは70質量%以下含む高分子の中和物である。   The anionic polymer dispersant contains 10% by mass or more and 90% by mass or less, preferably 30% by mass or more, of a radically polymerizable monomer having an acidic group as a raw material monomer from the viewpoint of achieving both high conductivity and low viscosity. More preferably, the polymer neutralized product contains 45% by mass or more, preferably 80% by mass or less, more preferably 70% by mass or less.

酸性基を有するラジカル重合性モノマーは、カルボン酸、スルホン酸等の酸性基を有する不飽和モノマーであって、中和前の形態として酸無水物や酸ハロゲン化物も含まれる。カルボン酸モノマーとしては、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、及びその無水物、ハロゲン化物、ハーフエステルやハーフアミド等が挙げられる。スルホン酸モノマーとしては、アリルスルホン酸、ビニルスルホン酸、メタリルスルホン酸、スチレンスルホン酸等が挙げられる。これらは、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。これらの酸性基を有するラジカル重合性モノマー中でも、高導電性と低粘性の両立の観点から、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、及び無水マレイン酸からなる群から選ばれる少なくとも1種のモノマーが好ましい。これらのモノマーは、予め一部又は全部の酸性基が中和されていてもよく、未中和のモノマーを用いて重合を行い、得られた高分子の酸性基の一部又は全部を中和してもよい。   The radical polymerizable monomer having an acidic group is an unsaturated monomer having an acidic group such as carboxylic acid or sulfonic acid, and includes an acid anhydride and an acid halide as a form before neutralization. Examples of the carboxylic acid monomer include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, and anhydrides, halides, half esters and half amides thereof. Examples of the sulfonic acid monomer include allyl sulfonic acid, vinyl sulfonic acid, methallyl sulfonic acid, and styrene sulfonic acid. These can be used alone or in admixture of two or more. Among these radically polymerizable monomers having an acidic group, at least one monomer selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, and maleic anhydride is preferable from the viewpoint of achieving both high conductivity and low viscosity. . These monomers may have some or all of the acidic groups previously neutralized, and are polymerized using an unneutralized monomer to neutralize some or all of the acidic groups of the resulting polymer. May be.

前記アニオン性高分子分散剤は、高導電性と低粘性の両立の観点から、その原料モノマーが疎水基を有するラジカル重合性モノマーを10質量%以上70質量%以下含み、好ましくは20質量%以上、より好ましくは30質量%以上であり、好ましくは60質量%以下、より好ましくは55質量%以下含む高分子の中和物である。また、疎水基を有するラジカル重合性モノマーは、20℃の水100gに3g以下、好ましくは1g以下の溶解度を示すモノマーである。   From the viewpoint of achieving both high conductivity and low viscosity, the anionic polymer dispersant contains 10% by mass or more and 70% by mass or less, preferably 20% by mass or more, of a radical polymerizable monomer having a hydrophobic group as a raw material monomer. More preferably, it is 30% by mass or more, preferably 60% by mass or less, more preferably 55% by mass or less. The radically polymerizable monomer having a hydrophobic group is a monomer having a solubility of 3 g or less, preferably 1 g or less, in 100 g of water at 20 ° C.

疎水基を有するラジカル重合性モノマーとは、炭素−炭素不飽和結合とアルキル基、アルケニル基、アリール基等の疎水性官能基とを一分子内に有する化合物であり、具体的には、アルキル基、アルケニル基、アリール基等の疎水性官能基を有する、(メタ)アクリル酸エステル、ビニルエーテル、不飽和二塩基酸ジエステル、ビニルエステル及びアリルエステル、更にには、スチレン類、オレフィン類が挙げられる。(メタ)アクリル酸エステルとしては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸イソステアリル、(メタ)アクリル酸ベヘニル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ベンジル等が挙げられる。不飽和二塩基酸ジエステルとしては、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチル、マレイン酸ビス(2−エチルヘキシル)、マレイン酸ジオクチル、マレイン酸ジラウリル、マレイン酸ジステアリル、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチル、イタコン酸ビス(2−エチルヘキシル)、イタコン酸ジラウリル、イタコン酸ジステアリル等が挙げられる。ビニルエステルとしては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、2−エチルヘキサン酸ビニル、安息香酸ビニル等が挙げられる。アリルエステルとしては、酢酸アリル、酪酸アリル、プロピオン酸アリル、2−エチルヘキサン酸アリル、ラウリン酸アリル、ステアリン酸アリル等が挙げられる。スチレン類としては、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン等が挙げられる。オレフィン類としては、α−オレフィンが好ましく、分岐α−オレフィンとして、イソブチレン、ジイソブチレン等が、直鎖α−オレフィンとして、1−ブテン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−オクタデセン、1−エイコセン等が挙げられる。これらは、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。これらの疎水基を有するラジカル重合性モノマーの中でも、高導電性と低粘性の両立の観点から、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸ベンジル、スチレン、イソブチレン、ジイソブチレン、1−オクタデセン、及び1−エイコセンからなる群から選ばれる少なくとも1種のモノマーが好ましく、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル、及びジイソブチレンからなる群から選ばれる少なくとも1種がより好ましく、(メタ)アクリル酸ステアリル及びジイソブチレンから選ばれる少なくとも1種が更に好ましい。   The radical polymerizable monomer having a hydrophobic group is a compound having a carbon-carbon unsaturated bond and a hydrophobic functional group such as an alkyl group, an alkenyl group, and an aryl group in one molecule. Specifically, an alkyl group (Meth) acrylic acid ester, vinyl ether, unsaturated dibasic acid diester, vinyl ester and allyl ester having a hydrophobic functional group such as alkenyl group and aryl group, styrenes and olefins. (Meth) acrylic acid esters include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid 2 -Ethylhexyl, octyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, isostearyl (meth) acrylate, behenyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, (meth) acrylic Examples include benzyl acid. As unsaturated dibasic acid diesters, dimethyl maleate, diethyl maleate, dibutyl maleate, bis (2-ethylhexyl) maleate, dioctyl maleate, dilauryl maleate, distearyl maleate, dimethyl itaconate, diethyl itaconate , Dibutyl itaconate, bis (2-ethylhexyl) itaconate, dilauryl itaconate, distearyl itaconate and the like. Examples of the vinyl ester include vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl laurate, vinyl stearate, vinyl 2-ethylhexanoate, vinyl benzoate and the like. Examples of allyl esters include allyl acetate, allyl butyrate, allyl propionate, allyl 2-ethylhexanoate, allyl laurate, and allyl stearate. Examples of styrenes include styrene, α-methylstyrene, and p-methylstyrene. As the olefins, α-olefins are preferable, as branched α-olefins, isobutylene, diisobutylene, and the like are used as linear α-olefins. 1-eicosene and the like. These can be used alone or in admixture of two or more. Among these radically polymerizable monomers having a hydrophobic group, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, (meth) from the viewpoint of achieving both high conductivity and low viscosity. ) At least one monomer selected from the group consisting of benzyl acrylate, styrene, isobutylene, diisobutylene, 1-octadecene, and 1-eicosene is preferred, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, and di At least one selected from the group consisting of isobutylene is more preferable, and at least one selected from stearyl (meth) acrylate and diisobutylene is still more preferable.

前記アニオン性高分子分散剤において、高導電性と低粘性の両立の観点から、前記高分子の全酸性基のモル数を100モルとした場合の30モル以上100モル以下が対イオンであるリチウムイオンによって中和されているが、好ましくは40モル以上、より好ましくは50モル以上がリチウムイオンによって中和されている。全酸性基のうちのリチウムイオンを対イオンとしていない酸性基は、未中和であるか、又は、他の陽イオンを対イオンとしている。他の陽イオンとしては、アンモニウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、又はアルミニウムイオン等が挙げられるが、アンモニウムイオン、又はナトリウムイオンが好ましい。   In the anionic polymer dispersant, from the viewpoint of achieving both high conductivity and low viscosity, lithium having 30 to 100 moles as a counter ion when the number of moles of all acidic groups of the polymer is 100 moles. Although neutralized by ions, preferably 40 moles or more, more preferably 50 moles or more are neutralized by lithium ions. Of the total acidic groups, acidic groups that do not have lithium ions as counter ions are unneutralized or have other cations as counter ions. Examples of other cations include ammonium ion, sodium ion, potassium ion, calcium ion, magnesium ion, and aluminum ion, and ammonium ion and sodium ion are preferable.

酸性基は、モノマーの時点で中和されていてもよく、重合後に中和してもよいし、或いは重合後に、他の中和剤で酸性基の一部又は全部を中和した後にリチウムイオンによるイオン置換を行ってもよい。生産性向上の観点から、重合後に酸性基をリチウム化合物で中和するか、或いは重合後に他の中和剤で酸性基の一部又は全部を中和した後にリチウムイオンによるイオン置換を行う方法が好ましい。   The acidic group may be neutralized at the time of the monomer, may be neutralized after polymerization, or may be neutralized after polymerization by neutralizing a part or all of the acidic group with another neutralizing agent. Ion substitution may be performed. From the viewpoint of improving productivity, a method of neutralizing an acidic group with a lithium compound after polymerization, or performing ion substitution with lithium ions after neutralizing part or all of the acidic group with another neutralizing agent after polymerization. preferable.

酸性基を有するラジカル重合性モノマーと疎水基を有するラジカル重合性モノマーの組み合わせとしては、高導電性と低粘性の両立の観点から、好ましくは(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸ステアリル、マレイン酸とジイソブチレン、又は無水マレイン酸とジイソブチレンであり、より好ましくはマレイン酸とジイソブチレン又は無水マレイン酸とジイソブチレンである。   The combination of the radical polymerizable monomer having an acidic group and the radical polymerizable monomer having a hydrophobic group is preferably (meth) acrylic acid and lauryl (meth) acrylate, from the viewpoint of achieving both high conductivity and low viscosity. (Meth) acrylic acid and stearyl (meth) acrylate, maleic acid and diisobutylene, or maleic anhydride and diisobutylene, more preferably maleic acid and diisobutylene or maleic anhydride and diisobutylene.

アニオン性高分子分散剤は、用途に応じた機能を付与する観点から、前記酸性基を有するラジカル重合性モノマー及び疎水基を有するラジカル重合性モノマー以外のモノマー(以下、その他のモノマー)に由来の構成単位を含んでいてもよいが、高導電性と低粘性の両立の観点から、アニオン性高分子分散剤の全構成単位は、前記酸性基を有するラジカル重合性モノマーに由来の構成単位と、前記疎水基を有するラジカル重合性モノマーに由来する構成単位のみからなると好ましい。   The anionic polymer dispersant is derived from a monomer other than the radical polymerizable monomer having an acidic group and the radical polymerizable monomer having a hydrophobic group (hereinafter referred to as other monomer) from the viewpoint of imparting a function according to the use. Although it may contain a structural unit, from the viewpoint of achieving both high conductivity and low viscosity, all the structural units of the anionic polymer dispersant are structural units derived from the radical polymerizable monomer having an acidic group, It is preferable that it consists only of structural units derived from the radical polymerizable monomer having a hydrophobic group.

前記その他のモノマーとしては、下記(1)〜(6)に列挙したモノマーから選ばれる少なくとも1種が挙げられる。   Examples of the other monomer include at least one selected from the monomers listed in the following (1) to (6).

(1)(メタ)アクリルアミド類、
(メタ)アクリルアミド類は、窒素原子に水素、アルキル基、シクロアルキル基、フェニル基、ベンジル基等が直接結合している(メタ)アクリルアミドであって、具体的には、(メタ)アクリルアミド、エチル(メタ)アクリルアミド、イソプロピル(メタ)アクリルアミド、t−ブチル(メタ)アクリルアミド、ドデシル(メタ)アクリルアミド、オクタデシル(メタ)アクリルアミド、ジメチル(メタ)アクリルアミド、ジエチル(メタ)アクリルアミド、ジブチル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドが挙げられ、(メタ)アクリルアミド、ジメチル(メタ)アクリルアミドが好ましい。これらは、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
(1) (meth) acrylamides,
(Meth) acrylamides are (meth) acrylamides in which hydrogen, alkyl groups, cycloalkyl groups, phenyl groups, benzyl groups, etc. are directly bonded to nitrogen atoms. Specifically, (meth) acrylamides, ethyl (Meth) acrylamide, isopropyl (meth) acrylamide, t-butyl (meth) acrylamide, dodecyl (meth) acrylamide, octadecyl (meth) acrylamide, dimethyl (meth) acrylamide, diethyl (meth) acrylamide, dibutyl (meth) acrylamide, dimethyl Examples include aminoethyl (meth) acrylamide and dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, with (meth) acrylamide and dimethyl (meth) acrylamide being preferred. These can be used alone or in admixture of two or more.

(2)ノニオン基含有モノマー、
ノニオン基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル、(メタ)アクリル酸ポリアルキレングリコールエステル、ポリアルキレングリコールビニルエーテルが挙げられ、具体的には、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシプロピル、及び下記化学式(1)で表される(メタ)アクリル酸ポリアルキレングリコールモノエステルが挙げられる。
CH2=C(R1)COO(R2O)p3 (1)
但し、前記化学式(1)中、R1は水素原子又はメチル基を示し、R2はヘテロ原子を有していてもよい炭素数1以上6以下の2価の炭化水素基を示し、R3はヘテロ原子を有していてもよい炭素数1〜22の1価の炭化水素基を示し、pは平均付加モル数を示し、1以上100以下、好ましくは1〜60の数である。上記ノニオン基含有モノマーの中でも、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチルおよび下記化学式(2)で表される(メタ)アクリル酸ポリアルキレングリコールモノエステルが好ましい。
CH2=C(R4)COO(R5O)p6 (2)
但し、前記化学式(2)中、R4は水素原子又はメチル基を示し、R5はエチレン基又はプロピレン基を示し、R6は炭素数1〜4の1価の炭化水素基を示し、pは平均付加モル数を示し、1以上100以下、好ましくは1以上60以下の数である。これらのノニオン基含有モノマーは、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
(2) Nonionic group-containing monomer,
Nonionic group-containing monomers include, for example, hydroxyalkyl (meth) acrylate, polyalkylene glycol ester (meth) acrylate, and polyalkylene glycol vinyl ether. Specifically, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, Examples include (meth) acrylic acid 3-hydroxypropyl and (meth) acrylic acid polyalkylene glycol monoester represented by the following chemical formula (1).
CH 2 = C (R 1) COO (R 2 O) p R 3 (1)
However, in the formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 represents a divalent hydrocarbon group having up to 6 1 or more carbon atoms which may have a hetero atom, R 3 Represents a monovalent hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms which may have a hetero atom, p represents an average addition mole number, and is 1 or more and 100 or less, preferably 1 to 60. Among the nonionic group-containing monomers, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid polyalkylene glycol monoester represented by the following chemical formula (2) are preferable.
CH 2 = C (R 4) COO (R 5 O) p R 6 (2)
In the chemical formula (2), R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 5 represents an ethylene group or a propylene group, R 6 represents a monovalent hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, p Represents an average number of added moles, and is a number of 1 to 100, preferably 1 to 60. These nonionic group-containing monomers can be used alone or in admixture of two or more.

(3)カチオン性モノマー
カチオン性モノマーとは、分子内にアンモニウム基を有するモノマーであって、(メタ)アクリル酸ジアルキルアミノアルキルの中和塩及び4級化物、ジアリルジメチルアンモニウム塩、アリルアミンの中和塩及び4級化物が挙げられる。具体的には、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノプロピルのメチルハライド4級化物やベンジルハライド4級化物、ジアリルジメチルアンモニウムハライド、アリルジメチルアミンのメチルハライド4級化物やベンジルハライド4級化物が挙げられ、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチルのメチルクロリド4級化物及びジアリルジメチルアンモニウムクロリドが好ましい。これらは、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
(3) Cationic monomer A cationic monomer is a monomer having an ammonium group in the molecule, and is a neutralized salt or quaternized product of dialkylaminoalkyl (meth) acrylate, diallyldimethylammonium salt, neutralized allylamine. And salts and quaternized compounds. Specifically, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminopropyl (meth) acrylate methyl halide quaternary, benzyl halide quaternized, diallyldimethylammonium halide, allyldimethylamine methyl halide quaternized, Examples thereof include benzyl halide quaternized compounds, and methyl chloride quaternized products of dimethylaminoethyl (meth) acrylate and diallyldimethylammonium chloride are preferable. These can be used alone or in admixture of two or more.

(4)不飽和ニトリル類
不飽和ニトリル類とは、一分子中に、炭素−炭素不飽和結合とニトリル基を有する化合物であり、(メタ)アクリロニトリル、シアノ酢酸ビニル、(メタ)アクリル酸シアノエチル等が挙げられ、好ましくは(メタ)アクリロニトリルである。
(4) Unsaturated nitriles Unsaturated nitriles are compounds having a carbon-carbon unsaturated bond and a nitrile group in one molecule, such as (meth) acrylonitrile, vinyl cyanoacetate, cyanoethyl (meth) acrylate, etc. (Meth) acrylonitrile is preferred.

本発明のアニオン性高分子分散剤は、架橋構造や、ブロック構造を有してもよい。従って、前記その他のモノマーとして、以下の(5)、(6)のモノマーに由来する構成単位を有していてもよい。   The anionic polymer dispersant of the present invention may have a crosslinked structure or a block structure. Therefore, you may have a structural unit derived from the following monomers (5) and (6) as said other monomer.

(5)架橋性モノマー
架橋性モノマーとは、一分子中に少なくとも2以上の炭素−炭素不飽和結合を有する化合物であり、好ましくは、ジビニル化合物、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ビス(メタ)アクリルアミドが挙げられる。具体的には、ジビニル化合物としては、ジビニルベンゼン、アジピン酸ジビニル、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、ポリエチレングリコールジビニルエーテルが挙げられ、ジビニルベンゼン、ジエチレングリコールジビニルエーテル、ポリエチレングリコールジビニルエーテルが好ましい。ポリ(メタ)アクリル酸エステルとしては、ジ(メタ)アクリル酸エチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸ジエチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸−1,4−ブタンジオール、ジ(メタ)アクリル酸−1,5−ペンタンジオール、ジ(メタ)アクリル酸−1,6−ヘキサンジオール、ジ(メタ)アクリル酸−1,4−フェニレン、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートが挙げられ、ジ(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコールが好ましい。ビス(メタ)アクリルアミドとしては、ビス(メタ)アクリルアミド、メチレンビス(メタ)アクリルアミド、エチレンビス(メタ)アクリルアミド、ヘキサメチレンビス(メタ)アクリルアミドが挙げられ、メチレンビス(メタ)アクリルアミドが好ましい。これらは、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
(5) Crosslinkable monomer The crosslinkable monomer is a compound having at least two carbon-carbon unsaturated bonds in one molecule, and preferably a divinyl compound, poly (meth) acrylic acid ester, bis (meth). Examples include acrylamide. Specific examples of the divinyl compound include divinylbenzene, divinyl adipate, ethylene glycol divinyl ether, diethylene glycol divinyl ether, and polyethylene glycol divinyl ether, with divinyl benzene, diethylene glycol divinyl ether, and polyethylene glycol divinyl ether being preferred. Examples of poly (meth) acrylic acid esters include ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylic acid, Di (meth) acrylic acid-1,5-pentanediol, di (meth) acrylic acid-1,6-hexanediol, di (meth) acrylic acid-1,4-phenylene, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, Examples include pentaerythritol tetra (meth) acrylate, and polyethylene glycol di (meth) acrylate is preferable. Examples of bis (meth) acrylamide include bis (meth) acrylamide, methylene bis (meth) acrylamide, ethylene bis (meth) acrylamide, and hexamethylene bis (meth) acrylamide, with methylene bis (meth) acrylamide being preferred. These can be used alone or in admixture of two or more.

(6)マクロモノマー
マクロモノマーとは、ラジカル重合性モノマーを重合して分子量1000〜100000としたポリマーの一末端に炭素−炭素不飽和結合を付与した反応性のポリマーであり、他のモノマーとの共重合によりグラフトポリマーを得ることができる。マクロモノマーとしては、ポリスチレンマクロマー、ポリ(メタ)アクリル酸エステルマクロマー、ポリシリコンマクロマーが挙げられる。ポリ(メタ)アクリル酸エステルマクロマーとしては、ポリ(メタ)アクリル酸メチルマクロマー、ポリ(メタ)アクリル酸ブチルマクロマー、ポリ(メタ)アクリル酸ベンジルマクロマーが挙げられる。中でも、ポリスチレンマクロマー、ポリ(メタ)アクリル酸メチルマクロマー、ポリ(メタ)アクリル酸ベンジルマクロマーが好ましい。マクロマーを構成するポリマーの分子量としては、2000以上が好ましく、3000以上がより好ましい。また、50000以下が好ましく、20000以下がより好ましく、10000以下が更に好ましい。
(6) Macromonomer A macromonomer is a reactive polymer in which a carbon-carbon unsaturated bond is added to one end of a polymer having a molecular weight of 1,000 to 100,000 by polymerizing a radical polymerizable monomer. A graft polymer can be obtained by copolymerization. Examples of the macromonomer include polystyrene macromer, poly (meth) acrylic ester macromer, and polysilicon macromer. Examples of the poly (meth) acrylate macromer include poly (meth) acrylate methyl macromer, poly (meth) butyl butyl macromer, and poly (meth) acrylate benzyl macromer. Among them, polystyrene macromer, poly (meth) acrylate methyl macromer, and poly (meth) acrylate benzyl macromer are preferable. The molecular weight of the polymer constituting the macromer is preferably 2000 or more, and more preferably 3000 or more. Moreover, 50000 or less is preferable, 20000 or less is more preferable, and 10,000 or less is still more preferable.

[アニオン性高分子分散剤の製法]
前記アニオン性高分子分散剤の製造は、例えば、以下の方法で行うことができる。
[Production method of anionic polymer dispersant]
The anionic polymer dispersant can be produced, for example, by the following method.

前記アニオン性高分子分散剤の製造に用いる全原料モノマー量を100質量%とすると、全原料モノマー中、前記酸性基を有するラジカル重合性モノマーが10質量%以上90質量%以下含まれ、疎水基を有するラジカル重合性モノマーが10質量%以上70質量%以下含まれる。   When the total amount of raw material monomers used in the production of the anionic polymer dispersant is 100% by mass, the radical polymerizable monomer having the acidic group is contained in the total raw material monomers in an amount of 10% by mass to 90% by mass, and a hydrophobic group 10 to 70% by mass of a radical polymerizable monomer having

前記アニオン性高分子分散剤の製造は、特に限定されないが、以下の沈殿重合法で行うことが好ましい。沈殿重合法では、溶媒とモノマー混合物及び必要に応じて重合開始剤等の成分を含有する液を加熱及び攪拌しながら、前記液に開始剤及び必要に応じてモノマー等の混合物を滴下して重合する。   The production of the anionic polymer dispersant is not particularly limited, but is preferably performed by the following precipitation polymerization method. In the precipitation polymerization method, polymerization is performed by dropping a mixture of an initiator and, if necessary, a monomer into the liquid while heating and stirring a liquid containing a solvent and a monomer mixture and, if necessary, a component such as a polymerization initiator. To do.

重合の際に使用される重合開始剤としては、公知のラジカル重合開始剤を用いることができ、例えば、アゾ系重合開始剤、ヒドロ過酸化物類、過酸化ジアルキル類、過酸化ジアシル類、ケトンぺルオキシド、無機過酸化物類等が挙げられる。   As the polymerization initiator used in the polymerization, known radical polymerization initiators can be used. For example, azo polymerization initiators, hydroperoxides, dialkyl peroxides, diacyl peroxides, ketones Examples include peroxides and inorganic peroxides.

重合開始剤の使用量は、原料モノマー全量を100モルとした場合、好ましくは0.01モル以上5モル以下、より好ましくは0.01以上3モル以下、更に好ましくは0.01以上1モル以下である。重合反応は、窒素気流下、30〜180℃の温度範囲で行うのが好ましく、反応時間は0.5〜20時間が好ましい。   The use amount of the polymerization initiator is preferably 0.01 mol or more and 5 mol or less, more preferably 0.01 or more and 3 mol or less, still more preferably 0.01 or more and 1 mol or less, when the total amount of raw material monomers is 100 mol. It is. The polymerization reaction is preferably performed in a temperature range of 30 to 180 ° C. under a nitrogen stream, and the reaction time is preferably 0.5 to 20 hours.

重合の際には、さらに連鎖移動剤を添加してもよい。連鎖移動剤の具体例としては、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−テトラデシルメルカプタン、メルカプトエタノール、3−メルカプト−1,2−プロパンジオール、メルカプトプロピオン酸、メルカプトコハク酸等のメルカプタン類;チウラムジスルフィド類;不飽和ヘテロ環状化合物等が挙げられ、これらは、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。   In the polymerization, a chain transfer agent may be further added. Specific examples of the chain transfer agent include octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, n-tetradecyl mercaptan, mercaptoethanol, 3-mercapto-1,2-propanediol, mercaptopropionic acid, mercaptosuccinic acid and the like. Mercaptans; thiuram disulfides; unsaturated heterocyclic compounds, and the like. These may be used alone or in admixture of two or more.

重合に使用される媒体が水性媒体ではない場合、重合後、溶媒置換や溶媒除去を行うと好ましい。また、水性媒体であっても精製や媒体組成の変更を目的として溶媒置換や溶媒除去を行ってもよい。溶媒置換や溶媒除去の方法は、加熱、減圧等により溶媒を留去するか、重合後の溶液を共重合体の貧溶媒に滴下して沈殿を回収する方法が一般的である。   When the medium used for the polymerization is not an aqueous medium, it is preferable to perform solvent replacement or solvent removal after the polymerization. Moreover, even if it is an aqueous medium, you may perform solvent substitution or solvent removal for the purpose of refinement | purification or a change of a medium composition. As a method for solvent replacement and solvent removal, a method is generally used in which the solvent is distilled off by heating, reduced pressure or the like, or a solution after polymerization is dropped into a poor solvent of the copolymer to recover the precipitate.

原料モノマーの重合により得られた高分子の未中和物の酸性基の一部又は全部は、水酸化リチウム等のリチウム化合物の添加により中和され、アニオン性高分子分散剤の水溶液又は水分散液(以下、アニオン性高分子分散剤組成物、或いは単に分散剤組成物と略する場合がある)が得られる。   Part or all of the acidic groups of the polymer unneutralized product obtained by polymerization of the raw material monomer is neutralized by the addition of a lithium compound such as lithium hydroxide, and an aqueous solution or water dispersion of the anionic polymer dispersant A liquid (hereinafter sometimes abbreviated as an anionic polymer dispersant composition or simply a dispersant composition) is obtained.

前記分散剤組成物の製造方法の一例は、前記高分子の未中和物及び水を含有する組成物と、リチウム化合物を含む中和剤とを混合して、重量平均分子量が5000以上100000以下であり、原料モノマーの全酸性基のモル数を100モルとした場合の30モル以上100モル以下がリチウムイオンによって中和された前記アニオン性高分子分散剤組成物を得る中和工程を含む。   An example of a method for producing the dispersant composition is that a composition containing an unneutralized polymer and water is mixed with a neutralizer containing a lithium compound, and the weight average molecular weight is 5,000 or more and 100,000 or less. And a neutralization step of obtaining the anionic polymer dispersant composition in which 30 mol or more and 100 mol or less of the total number of acidic groups of the raw material monomer is neutralized by lithium ions.

前記中和工程における前記高分子の未中和物及び水を含有する組成物の固形分の濃度は、分散剤組成物の収率向上の観点から、20質量%以上が好ましく、25質量%以上がより好ましく、30質量%以上が更に好ましい。また、増粘の抑制による攪拌性向上の観点から、50質量%以下が好ましく、45質量%以下がより好ましく、40質量%以下が更に好ましい。   From the viewpoint of improving the yield of the dispersant composition, the solid content concentration of the polymer-containing non-neutralized product and water in the neutralization step is preferably 20% by mass or more, and 25% by mass or more. Is more preferable, and 30 mass% or more is still more preferable. Moreover, from a viewpoint of the stirrability improvement by suppression of thickening, 50 mass% or less is preferable, 45 mass% or less is more preferable, and 40 mass% or less is still more preferable.

前記リチウム化合物としては、水中にリチウムイオンを放出する化合物が好ましく、水酸化リチウム、リチウムアルコキシド、金属リチウム、水素化リチウム、アルキルリチウム、或いは、ニッケル酸リチウム、コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム等のリチウム金属酸化物、或いは、ヘキサフルオロリン酸リチウム、リン酸鉄リチウム等のリチウムリン酸塩等が挙げられる。これらの中でも、取り扱いおよび効率よく前記高分子のリチウム塩を製造する観点から水酸化リチウムが好ましい。   As the lithium compound, a compound that releases lithium ions in water is preferable, and lithium hydroxide, lithium alkoxide, lithium metal, lithium hydride, alkyl lithium, or lithium such as lithium nickelate, lithium cobaltate, or lithium manganate. Examples thereof include metal oxides or lithium phosphates such as lithium hexafluorophosphate and lithium iron phosphate. Among these, lithium hydroxide is preferable from the viewpoint of handling and efficient production of the lithium salt of the polymer.

前記中和工程におけるリチウム化合物の使用量は、分散性に優れる分散剤組成物を製造する観点から、前記高分子の未中和物に含まれる酸性基100molに対し、30mol以上が好ましく、40mol以上がより好ましく、50mol以上が更に好ましく、70mol以上がより更に好ましい。また、分散性に優れる分散剤組成物を製造する観点から、150mol以下が好ましく、130mol以下がより好ましく、110mol以下が更に好ましい。   The amount of the lithium compound used in the neutralization step is preferably 30 mol or more with respect to 100 mol of acidic groups contained in the polymer non-neutralized product from the viewpoint of producing a dispersant composition having excellent dispersibility, and 40 mol or more. Is more preferable, 50 mol or more is further preferable, and 70 mol or more is further more preferable. In addition, from the viewpoint of producing a dispersant composition having excellent dispersibility, 150 mol or less is preferable, 130 mol or less is more preferable, and 110 mol or less is even more preferable.

リチウム化合物は、取扱い容易性の観点から、水溶液として用いることが好ましい。リチウム化合物を水溶液として用いる場合、前記水溶液におけるリチウム化合物と水との質量比(水酸化リチウム/水)は、分散剤組成物の収率及び作業性の向上の観点から、2/98以上が好ましく、3/97以上がより好ましく、5/95以上が更に好ましく、8/92以上が更により好ましい。   The lithium compound is preferably used as an aqueous solution from the viewpoint of easy handling. When a lithium compound is used as an aqueous solution, the mass ratio (lithium hydroxide / water) of the lithium compound to water in the aqueous solution is preferably 2/98 or more from the viewpoint of improving the yield of the dispersant composition and workability. 3/97 or more is more preferable, 5/95 or more is more preferable, and 8/92 or more is still more preferable.

更に、前記中和剤は、本発明の効果を阻害しない範囲で、リチウム化合物以外の成分を含有してもよい。前記中和剤におけるリチウム化合物の含有量は、分散剤組成物を効率よく製造できる観点及び分散性に優れる分散剤組成物を製造する観点から、30質量%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましく、70質量%以上が更に好ましく、90質量%以上が更により好ましく、100質量%が特に好ましい。   Furthermore, the neutralizing agent may contain components other than the lithium compound as long as the effects of the present invention are not impaired. The content of the lithium compound in the neutralizing agent is preferably 30% by mass or more, more preferably 50% by mass or more from the viewpoint of efficiently producing a dispersant composition and from the viewpoint of producing a dispersant composition having excellent dispersibility. Preferably, 70% by mass or more is further preferable, 90% by mass or more is even more preferable, and 100% by mass is particularly preferable.

前記高分子の未中和物及び水を含有する組成物とリチウム化合物を含む中和剤との混合方法は、特に限定されないが、分散剤組成物の製造の容易性の観点から、前記高分子の未中和物及び水を含有する組成物を攪拌しながら、中和剤を加える方法が好ましく、徐々に添加する方法が更に好ましい。中和剤を滴下する場合、滴下に要する時間は、高分子の未中和物の凝集や反応槽への付着を抑制する観点から、0.5時間以上が好ましい。また、前記滴下に要する時間は、分散剤組成物を効率よく製造できる観点から、3時間以下が好ましい。   The method for mixing the composition containing the non-neutralized polymer and water and the neutralizing agent containing a lithium compound is not particularly limited. However, from the viewpoint of ease of production of the dispersant composition, the polymer The method of adding a neutralizing agent is preferable, stirring the composition containing an unneutralized material and water, and the method of adding gradually is still more preferable. When the neutralizer is added dropwise, the time required for the addition is preferably 0.5 hours or more from the viewpoint of suppressing aggregation of the polymer non-neutralized product and adhesion to the reaction vessel. Further, the time required for the dropping is preferably 3 hours or less from the viewpoint of efficiently producing a dispersant composition.

前記中和工程における前記高分子の未中和物及び水を含有する組成物の温度は、中和を均一に進行させる観点及び中和速度向上の観点から、20℃以上が好ましく、40℃以上がより好ましい。また、水の蒸発を抑制する観点から、90℃以下が好ましく、85℃以下がより好ましく、80℃以下が更に好ましい。   The temperature of the composition containing the non-neutralized polymer and water in the neutralization step is preferably 20 ° C. or higher, preferably 40 ° C. or higher, from the viewpoint of uniformly progressing neutralization and improving the neutralization rate. Is more preferable. Moreover, from a viewpoint of suppressing evaporation of water, 90 degrees C or less is preferable, 85 degrees C or less is more preferable, and 80 degrees C or less is still more preferable.

原料モノマーの重合により得られた高分子の未中和物の酸性基の一部又は全部を中和する中和工程において、高分子の未中和物が凝集し、直接リチウム塩を得ることが困難な場合は、中和工程を2段階で実施することができる。   In the neutralization step of neutralizing some or all of the acidic groups of the polymer non-neutralized product obtained by polymerization of the raw material monomers, the polymer non-neutralized product aggregates to directly obtain a lithium salt. If difficult, the neutralization process can be carried out in two stages.

すなわち、分散剤組成物の製造方法の一例は、下記の中和工程1と中和工程2とを含む。
(中和工程1):酸性基を有するラジカル重合性モノマーと疎水基を有するラジカル重合性モノマーとを含む原料モノマーを重合させて得た高分子と水とを含有する組成物と、アミン型中和剤を含む第1の中和剤とを混合する工程
(中和工程2):前記高分子と第1の中和剤との混合物と、リチウム化合物を含む第2の中和剤とを混合して、重量平均分子量が5000以上100000以下であり、原料モノマーの全酸性基のモル数を100モルとした場合の30モル以上100モル以下がリチウムイオンによって中和された前記アニオン性高分子分散剤組成物を得る工程
That is, an example of the method for producing the dispersant composition includes the following neutralization step 1 and neutralization step 2.
(Neutralization step 1): A composition containing a polymer obtained by polymerizing a raw material monomer containing a radical polymerizable monomer having an acidic group and a radical polymerizable monomer having a hydrophobic group and water, and in an amine type Step of mixing a first neutralizing agent containing a summing agent (neutralization step 2): mixing a mixture of the polymer and the first neutralizing agent with a second neutralizing agent containing a lithium compound The anionic polymer dispersion having a weight average molecular weight of 5,000 or more and 100,000 or less, and 30 moles or more and 100 moles or less when the number of moles of all acidic groups of the raw material monomer is 100 moles is neutralized by lithium ions. For obtaining an agent composition

[中和工程1]
中和工程1では、原料モノマーを重合して得た高分子の未中和物と水とを含有する組成物と、アミン系中和剤を含む第1中和剤とを混合する。中和作業の容易さの観点から、予め高分子の未中和物に水を混合しておいてもよい。
[Neutralization step 1]
In the neutralization step 1, a composition containing a polymer non-neutralized product obtained by polymerizing raw material monomers and water and a first neutralizing agent containing an amine-based neutralizing agent are mixed. From the viewpoint of ease of neutralization, water may be mixed in advance with an unneutralized polymer.

アミン系中和剤としては、取扱いの容易性の観点、アニオン性高分子分散剤の製造容易性の観点及び分散性に優れる分散剤組成物を製造する観点から、アンモニア、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン及びトリイソプロパノールアミンが好ましく、アンモニア及びトリエタノールアミンが更に好ましく、アンモニアが特に好ましい。   As the amine-based neutralizer, ammonia, monoethanolamine, diethanolamine, from the viewpoint of ease of handling, from the viewpoint of ease of production of the anionic polymer dispersant and from the viewpoint of producing a dispersant composition excellent in dispersibility, Triethanolamine, methyldiethanolamine, dimethylethanolamine and triisopropanolamine are preferred, ammonia and triethanolamine are more preferred, and ammonia is particularly preferred.

中和工程1におけるアミン系中和剤の使用量は、中和工程における高分子の未中和物の凝集を抑制する観点及び分散性に優れる分散剤組成物を製造する観点から、前記高分子の未中和物に含まれる酸性基100molに対し、0.5mol以上が好ましく、1mol以上がより好ましく、2mol以上が更に好ましく、2.5mol以上がより更に好ましい。また、中和工程における高分子の未中和物の凝集を抑制する観点及び分散性に優れる分散剤組成物を製造する観点から、70mol以下が好ましく、50mol以下がより好ましく、30mol以下が更に好ましい。   The amount of the amine-based neutralizing agent used in the neutralization step 1 is selected from the viewpoints of suppressing aggregation of unneutralized polymers in the neutralization step and producing a dispersant composition having excellent dispersibility. The amount is preferably 0.5 mol or more, more preferably 1 mol or more, still more preferably 2 mol or more, and even more preferably 2.5 mol or more with respect to 100 mol of the acidic group contained in the non-neutralized product. Further, from the viewpoint of suppressing aggregation of the polymer non-neutralized product in the neutralization step and from the viewpoint of producing a dispersant composition having excellent dispersibility, 70 mol or less is preferable, 50 mol or less is more preferable, and 30 mol or less is still more preferable. .

アミン系中和剤は、水溶液として用いてもよい。アミン系中和剤の沸点が100℃より低い場合、取扱い容易性の観点から、アミン系中和剤は水溶液として用いることが好ましい。アミン系中和剤を水溶液として用いる場合、前記水溶液におけるアミン系中和剤と水との質量比(アミン系中和剤/水)は、分散剤組成物の収率向上の観点から、10/90以上が好ましく、20/80以上がより好ましい。また、第1の中和剤の取扱い容易性の観点から、40/60以下が好ましく、30/70以下がより好ましい。尚、水溶液を構成する水はイオン交換水であると好ましい。   The amine-based neutralizing agent may be used as an aqueous solution. When the boiling point of the amine neutralizer is lower than 100 ° C., the amine neutralizer is preferably used as an aqueous solution from the viewpoint of ease of handling. When an amine-based neutralizer is used as an aqueous solution, the mass ratio of the amine-based neutralizer to water in the aqueous solution (amine-based neutralizer / water) is 10/10 from the viewpoint of improving the yield of the dispersant composition. 90 or more is preferable, and 20/80 or more is more preferable. Further, from the viewpoint of easy handling of the first neutralizing agent, 40/60 or less is preferable, and 30/70 or less is more preferable. In addition, it is preferable that the water which comprises aqueous solution is ion-exchange water.

中和工程1における高分子の未中和物と水とを含有する組成物とアミン系中和剤との混合方法は、特に限定されないが、分散剤組成物の製造の容易性の観点から、高分子の未中和物及び水を含有する組成物を攪拌しながらアミン系中和剤を加える方法が好ましい。また、アミン系中和剤は、一度に加えても徐々に加えても良い。アミン系中和剤を添加してから下記リチウム化合物を添加するまでの時間は、中和を均一に進行させる観点及び中和速度向上の観点から、5分以上が好ましい。また、分散剤組成物を効率よく製造する観点から、30分以下が好ましい。   Although the mixing method of the composition containing a polymer non-neutralized product and water in the neutralization step 1 and the amine-based neutralizer is not particularly limited, from the viewpoint of ease of production of the dispersant composition, A method of adding an amine-based neutralizing agent while stirring a composition containing an unneutralized polymer and water is preferred. Further, the amine-based neutralizing agent may be added at once or gradually. The time from the addition of the amine-based neutralizing agent to the addition of the following lithium compound is preferably 5 minutes or more from the viewpoint of uniformly progressing neutralization and improving the neutralization rate. Moreover, 30 minutes or less is preferable from a viewpoint of manufacturing a dispersing agent composition efficiently.

中和工程1における前記高分子の未中和物及び水を含有する組成物の温度は、中和を均一に進行させる観点及び中和速度向上の観点から、50℃以上が好ましく、60℃以上がより好ましく、70℃以上が更に好ましい。また、前記高分子の未中和物及び水を含有する組成物の泡立ちを抑制して攪拌性を向上する観点並びに第1の中和剤の揮発及び水の蒸発を抑制する観点から、90℃以下が好ましく、85℃以下がより好ましく、80℃以下が更に好ましい。   The temperature of the composition containing the polymer unneutralized product and water in the neutralization step 1 is preferably 50 ° C. or more, preferably 60 ° C. or more, from the viewpoint of uniformly proceeding neutralization and improving the neutralization rate. Is more preferable, and 70 ° C or higher is even more preferable. In addition, from the viewpoint of suppressing foaming of the composition containing the non-neutralized polymer and water and improving the stirrability, and from the viewpoint of suppressing volatilization of the first neutralizing agent and water evaporation, 90 ° C. The following is preferable, 85 ° C. or lower is more preferable, and 80 ° C. or lower is further preferable.

中和工程1における前記高分子の未中和物及び水を含有する組成物の固形分の濃度は、分散剤組成物の収率向上の観点から、20質量%以上が好ましく、25質量%以上がより好ましく、30質量%以上が更に好ましい。また、増粘の抑制による攪拌性向上の観点から、50質量%以下が好ましく、45質量%以下がより好ましく、40質量%以下が更に好ましい。   From the viewpoint of improving the yield of the dispersant composition, the solid content concentration of the polymer-containing non-neutralized product and water in the neutralization step 1 is preferably 20% by mass or more, and 25% by mass or more. Is more preferable, and 30 mass% or more is still more preferable. Moreover, from a viewpoint of the stirrability improvement by suppression of thickening, 50 mass% or less is preferable, 45 mass% or less is more preferable, and 40 mass% or less is still more preferable.

[中和工程2]
中和工程2では、中和工程1で得た前記高分子の未中和物とアミン系中和剤との混合物と、リチウム化合物を含む第2の中和剤とを混合する。
[Neutralization step 2]
In the neutralization step 2, the mixture of the polymer non-neutralized product obtained in the neutralization step 1 and the amine-based neutralizer is mixed with a second neutralizer containing a lithium compound.

前記リチウム化合物としては、水中にリチウムイオンを放出する化合物が好ましく、水酸化リチウム、金属リチウム、水素化リチウム、アルキルリチウム、或いは、ニッケル酸リチウム、コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウムなどのリチウム金属酸化物、或いは、ヘキサフルオロリン酸リチウム、リン酸鉄リチウムなどのリチウムリン酸塩などが挙げられる。取り扱いおよび効率よく前記高分子のリチウム塩を製造する観点から水酸化リチウムが好ましい。   The lithium compound is preferably a compound that releases lithium ions in water, and lithium metal oxide such as lithium hydroxide, metal lithium, lithium hydride, alkyl lithium, or lithium nickelate, lithium cobaltate, lithium manganate, etc. Alternatively, lithium phosphates such as lithium hexafluorophosphate and lithium iron phosphate can be used. Lithium hydroxide is preferable from the viewpoint of handling and efficient production of the lithium salt of the polymer.

中和工程2におけるリチウム化合物の使用量は、分散性に優れる分散剤組成物を製造する観点から、前記高分子の未中和物に含まれる酸性基100molに対し、30mol以上が好ましく、40mol以上がより好ましく、50mol以上が更に好ましく、70mol以上がより更に好ましい。また、分散性に優れる分散剤組成物を製造する観点から、150mol以下が好ましく、125mol以下がより好ましく、115mol以下が更に好ましい。   The amount of the lithium compound used in the neutralization step 2 is preferably 30 mol or more and 40 mol or more with respect to 100 mol of acidic groups contained in the polymer non-neutralized product from the viewpoint of producing a dispersant composition having excellent dispersibility. Is more preferable, 50 mol or more is further preferable, and 70 mol or more is further more preferable. Further, from the viewpoint of producing a dispersant composition having excellent dispersibility, 150 mol or less is preferable, 125 mol or less is more preferable, and 115 mol or less is even more preferable.

中和工程1におけるアミン系中和剤の使用量と、中和工程2で使用するリチウム化合物の使用量の合計は、中和工程における高分子の未中和物の凝集を抑制する観点及び分散性に優れる分散剤組成物を製造する観点から、前記高分子の未中和物に含まれる酸性基100molに対し、30mol以上が好ましく、40mol以上がより好ましく、50mol以上が更に好ましく、70mol以上が更により好ましい。また、中和工程1におけるアミン系中和剤の使用量と、中和工程2におけるリチウム化合物の使用量の合計は、中和工程における高分子の未中和物の凝集を抑制する観点、分散性に優れる分散剤組成物を製造する観点、及びアミン系中和剤に由来する臭いを抑制する観点から、150mol以下が好ましく、130mol以下がより好ましく、110mol以下が更に好ましい。   The total amount of the amine-based neutralizer used in the neutralization step 1 and the amount of the lithium compound used in the neutralization step 2 is the viewpoint and dispersion of suppressing aggregation of the polymer non-neutralized product in the neutralization step From the viewpoint of producing a dispersant composition having excellent properties, the amount is preferably 30 mol or more, more preferably 40 mol or more, still more preferably 50 mol or more, and more preferably 70 mol or more with respect to 100 mol of acidic groups contained in the polymer unneutralized product. Even more preferred. Further, the total amount of the amine-based neutralizing agent used in the neutralizing step 1 and the amount of the lithium compound used in the neutralizing step 2 is based on the viewpoint of suppressing aggregation of the polymer unneutralized product in the neutralizing step. From the viewpoint of producing a dispersant composition having excellent properties and suppressing the odor derived from the amine-based neutralizer, it is preferably 150 mol or less, more preferably 130 mol or less, and even more preferably 110 mol or less.

リチウム化合物は、取扱い容易性の観点から、水溶液として用いることが好ましい。リチウム化合物を水溶液として用いる場合、前記水溶液におけるリチウム化合物と水との質量比(リチウム化合物/水)は、分散剤組成物の収率向上および作業性の観点から、2/98以上が好ましく、3/97以上がより好ましく、5/95以上が更に好ましく、8/92以上がより更に好ましい。   The lithium compound is preferably used as an aqueous solution from the viewpoint of easy handling. When a lithium compound is used as an aqueous solution, the mass ratio of the lithium compound to water (lithium compound / water) in the aqueous solution is preferably 2/98 or more from the viewpoint of improving the yield of the dispersant composition and workability. / 97 or more is more preferable, 5/95 or more is more preferable, and 8/92 or more is more preferable.

更に、第2の中和剤は、本発明の効果を阻害しない範囲で、リチウム化合物以外の成分を含有してもよい。第2の中和剤におけるリチウム化合物の含有量は、分散剤組成物を効率よく製造できる観点及び分散性に優れる分散剤組成物を製造する観点から、30質量%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましく、70質量%以上が更に好ましく、90質量%が更により好ましく、100質量%が特に好ましい。   Furthermore, the second neutralizing agent may contain components other than the lithium compound as long as the effects of the present invention are not impaired. The content of the lithium compound in the second neutralizing agent is preferably 30% by mass or more, and preferably 50% by mass or more from the viewpoint of efficiently producing a dispersant composition and from the viewpoint of producing a dispersant composition having excellent dispersibility. Is more preferable, 70 mass% or more is still more preferable, 90 mass% is still more preferable, and 100 mass% is especially preferable.

中和工程2における中和工程1で得られた混合物とリチウム化合物との混合方法は、特に限定されないが、分散剤組成物の製造の容易性の観点から、中和工程1で得られた混合物を攪拌しながら、リチウム化合物水溶液を、前記混合物中に加える方法が好ましく、滴下する方法が更に好ましい。リチウム化合物水溶液を滴下する時間は、高分子の未中和物の凝集や反応槽への付着を抑制する観点から、0.5時間以上が好ましい。また、リチウム化合物水溶液を滴下する時間は、分散剤組成物を効率よく製造できる観点から、3時間以下が好ましい。   The mixing method of the mixture obtained in the neutralization step 1 and the lithium compound in the neutralization step 2 is not particularly limited, but the mixture obtained in the neutralization step 1 from the viewpoint of ease of production of the dispersant composition. A method of adding an aqueous lithium compound solution to the mixture while stirring is preferable, and a method of adding dropwise is more preferable. The time for dropping the lithium compound aqueous solution is preferably 0.5 hours or more from the viewpoint of suppressing aggregation of the polymer non-neutralized product and adhesion to the reaction vessel. In addition, the time for dropping the lithium compound aqueous solution is preferably 3 hours or less from the viewpoint of efficiently producing the dispersant composition.

中和工程2における中和工程1で得られた混合物の温度は、中和を均一に進行させる観点及び中和速度向上の観点から、50℃以上が好ましく、60℃以上がより好ましく、70℃以上が更に好ましい。また、中和工程1で得られた混合物の泡立ちを抑制して攪拌性を向上する観点及び水の蒸発を抑制する観点から、90℃以下が好ましく、85℃以下がより好ましく、80℃以下が更に好ましい。   The temperature of the mixture obtained in the neutralization step 1 in the neutralization step 2 is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 60 ° C. or higher, more preferably 70 ° C. from the viewpoint of uniformly progressing neutralization and improving the neutralization rate. The above is more preferable. Moreover, from the viewpoint of suppressing foaming of the mixture obtained in the neutralization step 1 and improving the stirring property and from the viewpoint of suppressing water evaporation, 90 ° C. or lower is preferable, 85 ° C. or lower is more preferable, and 80 ° C. or lower is preferable. Further preferred.

前記高分子の未中和物の酸性基の一部又は全部のリチウム化合物による中和は、炭素材料との混合前、混合中、混合後のいずれか、或いは混合前、混合中、及び混合後のうちの2つ以上の段階で実施してもよく、例えば、炭素材料との混合前に酸性基の一部の中和を行い、炭素材料との混合中に酸性基の他の一部の中和を実施してもよい。高導電性と低粘性の両立の観点から、酸性基の中和は、炭素材料との混合前或いは混合中に実施することが好ましく、混合前に実施することがより好ましい。即ち、本発明の水性導電性ペーストの製造方法の一例では、炭素材料と、原料モノマーが、少なくとも酸性基を有するラジカル重合性モノマーを10質量%以上90質量%以下と疎水基を有するラジカル重合性モノマーを10質量%以上70質量%以下含み、全酸性基のモル数を100モルとした場合の30モル以上100モル以下がリチウムイオンによって中和され、重量平均分子量が5000以上100000以下の、高分子の中和物であるアニオン性高分子分散剤と、前記水性媒体とを混合する工程を含んでいてもよいし、前記炭素材料と、前記高分子の未中和物又は前記酸性基の一部がリチウムイオンによって中和された前記高分子の中和物と、前記水性媒体とを、混合しながら又はこれらの混合後に、前記酸性基をリチウムイオンによって中和して、前記炭素材料と前記アニオン性高分子分散剤と前記水性媒体とを含む混合液を得る工程を含んでいてもよい。   Neutralization of some or all of the acidic groups of the polymer unneutralized product with a lithium compound may be performed before, during or after mixing with the carbon material, or before, during or after mixing. May be carried out in two or more stages, for example, neutralization of some of the acidic groups prior to mixing with the carbon material, and other parts of the acidic groups during mixing with the carbon material. Neutralization may be performed. From the viewpoint of achieving both high conductivity and low viscosity, neutralization of acidic groups is preferably performed before or during mixing with the carbon material, and more preferably performed before mixing. That is, in an example of the method for producing the aqueous conductive paste of the present invention, the radical polymerization of the carbon material and the raw material monomer having at least 10 mass% and 90 mass% of a radical polymerizable monomer having an acidic group and a hydrophobic group. A monomer containing 10% by mass or more and 70% by mass or less, 30 mol or more and 100 mol or less when the number of moles of all acidic groups is 100 mol, neutralized by lithium ions, and having a weight average molecular weight of 5,000 or more and 100,000 or less. A step of mixing an anionic polymer dispersant, which is a neutralized product of the molecule, and the aqueous medium; and the carbon material, an unneutralized product of the polymer, or one of the acidic groups. While mixing or after mixing the neutralized product of the polymer, the part of which is neutralized with lithium ions, and the aqueous medium, Therefore neutralized, it may include a step of obtaining a mixture containing the said carbon material and the anionic polymer dispersant wherein the aqueous medium.

[水性媒体]
水性媒体(成分C)は、水に均一混和する有機溶媒を含んでいてもよいが、高導電性と低粘性の両立の観点から、水性媒体(成分C)中の水の含有量は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上、更により好ましくは実質的100質量%、特に好ましくは100質量%である。
[Aqueous medium]
The aqueous medium (component C) may contain an organic solvent that is uniformly mixed with water. However, the content of water in the aqueous medium (component C) is preferably from the viewpoint of achieving both high conductivity and low viscosity. Is 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, still more preferably 95% by mass or more, still more preferably substantially 100% by mass, particularly preferably 100% by mass.

水に均一混和する前記有機溶媒としては、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、アセトン、2−ブタノン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、N−メチルピロリドン、又は2−ピロリドン等が挙げられるが、好ましくはエタノール、2−プロパノール、アセトン、2−ブタノン、又はN−メチルピロリドンである。   Examples of the organic solvent uniformly mixed with water include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, acetone, 2-butanone, tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, ethylene glycol, diethylene glycol, glycerin, N- Examples include methyl pyrrolidone or 2-pyrrolidone, and ethanol, 2-propanol, acetone, 2-butanone, or N-methylpyrrolidone is preferable.

[水性導電性ペースト]
本発明の水性導電性ペースト中の炭素材料の含有量は、高導電性と低粘性の両立の観点から、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.5質量%以上、更に好ましくは1質量%以上であり、好ましくは50質量%以下、より好ましくは30質量%以下、更に好ましくは20質量%以下である。
[Aqueous conductive paste]
The content of the carbon material in the aqueous conductive paste of the present invention is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, and still more preferably from the viewpoint of achieving both high conductivity and low viscosity. It is 1% by mass or more, preferably 50% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and still more preferably 20% by mass or less.

本発明の水性導電性ペーストの粘度は、高導電性と低粘性の両立の観点から、回転粘度計(25℃)で測定して、好ましくは1mPa・s以上であり、より好ましくは2mPa・s以上であり、更に好ましくは5mPa・s以上であり、好ましくは1000000mPa・s以下であり、より好ましくは100000mPa・s以下であり、更に好ましくは10000mPa・s以下である。   The viscosity of the aqueous conductive paste of the present invention is preferably 1 mPa · s or more, more preferably 2 mPa · s, as measured with a rotational viscometer (25 ° C.) from the viewpoint of achieving both high conductivity and low viscosity. It is above, More preferably, it is 5 mPa * s or more, Preferably it is 1000000 mPa * s or less, More preferably, it is 100000 mPa * s or less, More preferably, it is 10,000 mPa * s or less.

また、粘度を相対的に評価する基準として、例えば炭素材料(成分A)を10%含有するように調整された水性導電性ペーストの粘度は、高導電性と低粘性の両立の観点から、好ましくは1mPa・s以上であり、より好ましくは2mPa・s以上であり、更に好ましくは5mPa・s以上であり、好ましくは1000mPa・s以下であり、より好ましくは500mPa・s以下であり、更に好ましくは200mPa・s以下である。   Moreover, as a standard for relatively evaluating the viscosity, for example, the viscosity of the aqueous conductive paste adjusted to contain 10% of the carbon material (component A) is preferably from the viewpoint of compatibility between high conductivity and low viscosity. Is 1 mPa · s or more, more preferably 2 mPa · s or more, still more preferably 5 mPa · s or more, preferably 1000 mPa · s or less, more preferably 500 mPa · s or less, still more preferably 200 mPa · s or less.

本発明の水性導電性ペーストにおける前記分散剤組成物の含有量は、前記炭素材料100質量部に対し、分散剤組成物の固形分換算で0.1質量部以上が好ましく、1質量部以上がより好ましく、2質量部以上がさらに好ましい。また、高導電性と低粘性の両立の観点から、前記炭素材料100質量部に対し、分散剤組成物の固形分換算で100質量部以下が好ましく、50質量部以下がより好ましく、20質量部以下がさらに好ましい。   The content of the dispersant composition in the aqueous conductive paste of the present invention is preferably 0.1 parts by mass or more, preferably 1 part by mass or more in terms of solid content of the dispersant composition with respect to 100 parts by mass of the carbon material. More preferred is 2 parts by mass or more. In addition, from the viewpoint of achieving both high conductivity and low viscosity, 100 parts by mass or less, preferably 50 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less in terms of solid content of the dispersant composition with respect to 100 parts by mass of the carbon material. More preferred are:

本発明の水性導電性ペーストは、炭素材料、分散剤、及び水性媒体以外に、必要に応じて、無機フィラー、バインダー樹脂、活物質、粘性調整剤、その他の添加剤等を含む。   The aqueous conductive paste of the present invention contains an inorganic filler, a binder resin, an active material, a viscosity modifier, other additives, and the like as necessary in addition to the carbon material, the dispersant, and the aqueous medium.

前記無機フィラーとしては、高導電性と低粘性の両立を大きく妨げないものであれば、その種類について特に制限はなく、例えば、シリカ、マイカ、金属酸化物、金属ハロゲン化物の他、前記炭素材料以外の炭素材料であってもよい。   The inorganic filler is not particularly limited as long as it does not greatly interfere with the compatibility of high conductivity and low viscosity. For example, in addition to silica, mica, metal oxide, metal halide, the carbon material Other carbon materials may be used.

前記バインダー樹脂としては、SBR樹脂、フッ素樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、エチレン樹脂、又はPET樹脂等が挙げられる。   Examples of the binder resin include SBR resin, fluororesin, polyester resin, urethane resin, vinylidene fluoride resin, ethylene resin, and PET resin.

前記活物質としては、コバルト、ニッケル、マンガン等を含む金属酸リチウム、酸化マンガン等が挙げられる。   Examples of the active material include lithium metal acid containing cobalt, nickel, manganese, and manganese oxide.

本発明の水性導電性ペーストは、公知の分散方法により製造できる。炭素材料等の成分の分散に用いる分散機としては、ロールミル、ニーダー、エクストルーダ等の混練機、ディスパー、ホモミキサー、ジェットミル、サンドミル、ビーズミル、高圧ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー等が挙げられる。   The aqueous conductive paste of the present invention can be produced by a known dispersion method. Examples of the disperser used for dispersing components such as a carbon material include a kneader such as a roll mill, a kneader, and an extruder, a disper, a homomixer, a jet mill, a sand mill, a bead mill, a high-pressure homogenizer, and an ultrasonic homogenizer.

各成分の混合順序は特に制限がなく、炭素材料と分散剤組成物と水性媒体を一括して混合してもよいし、炭素材料と水性媒体の混練物に分散剤組成物を徐々に添加する方法でもよい。また、分散剤組成物や水性媒体を炭素材料に対して分割して添加する方法でもよい。   The mixing order of each component is not particularly limited, and the carbon material, the dispersant composition, and the aqueous medium may be mixed together, or the dispersant composition is gradually added to the kneaded mixture of the carbon material and the aqueous medium. It may be a method. Moreover, the method of adding a dispersing agent composition and an aqueous medium separately with respect to a carbon material may be sufficient.

本発明の水性導電性ペーストは、炭素材料の分散性が良いため塗工性に優れているが、本発明の水性導電性ペーストは、従来の水性導電性ペーストよりも炭素材料の分散性が良く低粘度であるため、場合によっては、水性導電性ペーストの製造過程で、水性導電性ペーストの全成分又は一部の成分を混合して得たペーストをろ過して、粗大粒子を除去することも可能である。故に、本発明の水性導電性ペーストを用いれば、より一層高い塗工性を可能とし、ハンドリング性、及び導電膜の製造効率も向上する。   The aqueous conductive paste of the present invention is excellent in coating property because the dispersibility of the carbon material is good, but the aqueous conductive paste of the present invention has better dispersibility of the carbon material than the conventional aqueous conductive paste. Due to the low viscosity, in some cases, coarse particles may be removed by filtering the paste obtained by mixing all or part of the aqueous conductive paste during the manufacturing process of the aqueous conductive paste. Is possible. Therefore, if the aqueous | water-based electrically conductive paste of this invention is used, much higher coating property will be attained, handling property and the manufacturing efficiency of an electrically conductive film will also improve.

粗大粒子の除去は、例えば、前記ペーストをストレーナーに通過させることで行え、ストレーナーの目開きは、塗工性の向上の観点から、好ましくは200μm以下、より好ましくは100μm以下であり、生産性の観点から、好ましくは10μm以上、より好ましくは30μm以上である。   Coarse particles can be removed by, for example, passing the paste through a strainer, and the strainer opening is preferably 200 μm or less, more preferably 100 μm or less, from the viewpoint of improving coatability, and productivity is improved. From the viewpoint, it is preferably 10 μm or more, more preferably 30 μm or more.

本発明は、さらに以下<1>〜<28>を開示する。   The present invention further discloses the following <1> to <28>.

<1> 炭素材料、分散剤、水性媒体を含有し、
前記炭素材料の、灰分が1%質量以下、体積固有抵抗値が0.2Ωcm以下、BET比表面積が500m2/g以上2630m2/g以下であり、
前記分散剤は、アニオン性高分子分散剤を含み、
前記アニオン性高分子分散剤は、その原料モノマーが、少なくとも、酸性基を有するラジカル重合性モノマーを10質量%以上90質量%以下と疎水基を有するラジカル重合性モノマーを10質量%以上70質量%以下含み、全酸性基のモル数を100モルとした場合の30モル以上100モル以下がリチウムイオンによって中和された、重量平均分子量が5000以上100000以下の、高分子の中和物である、水性導電性ペースト。
<2> 前記アニオン性高分子分散剤の重量平均分子量が、好ましくは8000以上、より好ましくは10000以上、更に好ましくは15000以上であり、好ましくは80000以下、より好ましくは60000以下、更に好ましくは50000以下である前記<1>に記載の水性導電性ペースト。
<3> 前記原料モノマーが、酸性基を有するラジカル重合性モノマーを、好ましくは30質量%以上、より好ましくは45質量%以上、好ましくは80質量%以下、より好ましくは70質量%以下含む、前記<1>又は<2>に記載の水性導電性ペースト。
<4> 前記酸性基を有するラジカル重合性モノマーの酸性基が、カルボン酸基又はスルホン酸基である、前記<1>〜<3>のいずれかに記載の水性導電性ペースト。
<5> 前記酸性基を有するラジカル重合性モノマーが、(メタ)アクリル酸、マレイン酸及び無水マレイン酸から選ばれる少なくとも1以上のモノマーである、前記<1>〜<4>のいずれかに記載の水性導電性ペースト。
<6> 前記原料モノマーが、疎水基を有するラジカル重合性モノマーを、好ましくは20質量%以上、より好ましくは30質量%以上であり、好ましくは60質量%以下、より好ましくは55質量%以下含む、前記<1>〜<5>のいずれかに記載の水性導電性ペースト。
<7> 前記疎水基を有するラジカル重合性モノマーは、好ましくは(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸ベンジル、スチレン、イソブチレン、ジイソブチレン、1−オクタデセン、及び1−エイコセンからなる群から選ばれる少なくとも1種のモノマーであり、より好ましくは(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル、及びジイソブチレンからなる群から選ばれる少なくとも1種のモノマーであり、更に好ましくは(メタ)アクリル酸ステアリル及びジイソブチレンから選ばれる少なくとも1以上のモノマーである、前記<1>〜<6>のいずれかに記載の水性導電性ペースト。
<8> 前記全酸性基のモル数を100モルとした場合の好ましくは40モル以上、より好ましくは50モル以上がリチウムイオンによって中和されている、前記<1>〜<7>のいずれかに記載の水性導電性ペースト。
<9> 前記酸性基を有するラジカル重合性モノマーと前記疎水基を有するラジカル重合性モノマーの組み合わせは、好ましくは(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸ステアリル、マレイン酸とジイソブチレン、又は無水マレイン酸とジイソブチレンであり、より好ましくはマレイン酸とジイソブチレン、又は無水マレイン酸とジイソブチレンである、前記<1>〜<8>のいずれかに記載の水性導電性ペースト。
<10> 前記アニオン性高分子分散剤が、ジイソブチレン/無水マレイン酸共重合体のリチウム塩である前記<1>〜<8>のいずれかに記載の水性導電性ペースト。
<11> 前記アニオン性高分子分散剤が、(メタ)アクリル酸ステアリル/(メタ)アクリル酸共重合体のリチウム塩である前記<1>〜<8>のいずれかに記載の水性導電性ペースト。
<12> 前記炭素材料がケッチェンブラックである、前記<1>〜<11>のいずれかに記載の水性導電性ペースト。
<13>前記水性媒体中の水の含有量が、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上、更により好ましくは実質的100質量%、特に好ましくは100質量%である、前記<1>〜<12>のいずれかに記載の水性導電性ペースト。
<14>
前記<1>〜<13>のいずれかにに記載の水性導電性ペーストの製造方法であって、
灰分が1質量%以下、体積固有抵抗値が0.2Ωcm以下、BET比表面積が500m2/g以上2630m2/g以下の炭素材料と、原料モノマーが、少なくとも酸性基を有するラジカル重合性モノマーを10質量%以上90質量%以下と疎水基を有するラジカル重合性モノマーを10質量%以上70質量%以下含み、全酸性基のモル数を100モルとした場合の30モル以上100モル以下がリチウムイオンによって中和され、重量平均分子量が5000以上100000以下の、高分子の中和物であるアニオン性高分子分散剤と、前記水性媒体とを混合する工程、又は、
前記炭素材料と、前記高分子の未中和物又は前記酸性基の一部がリチウムイオンによって中和された前記高分子の中和物と、前記水性媒体とを、混合しながら又はこれらの混合後に、前記酸性基をリチウムイオンによって中和して、前記炭素材料と前記アニオン性高分子分散剤と前記水性媒体とを含む混合液を得る工程を含む、水性導電性ペーストの製造方法。
<15> 前記アニオン性高分子分散剤の重量平均分子量が、好ましくは8000以上、より好ましくは10000以上、更に好ましくは15000以上であり、好ましくは80000以下、より好ましくは60000以下、更に好ましくは50000以下である前記<14>に記載の水性導電性ペーストの製造方法。
<16> 前記原料モノマーが、酸性基を有するラジカル重合性モノマーを、好ましくは30質量%以上、より好ましくは45質量%以上、好ましくは80質量%以下、より好ましくは70質量%以下含む、前記<14>又は<15>に記載の水性導電性ペーストの製造方法。
<17> 前記酸性基を有するラジカル重合性モノマーの酸性基が、カルボン酸基又はスルホン酸基である、前記<14>〜<16>のいずれかに記載の水性導電性ペーストの製造方法。
<18> 前記酸性基を有するラジカル重合性モノマーが、(メタ)アクリル酸、マレイン酸及び無水マレイン酸から選ばれる少なくとも1以上のモノマーである、前記<14>〜<17>のいずれかに記載の水性導電性ペーストの製造方法。
<19> 前記原料モノマーが、疎水基を有するラジカル重合性モノマーを、好ましくは20質量%以上、より好ましくは30質量%以上であり、好ましくは60質量%以下、より好ましくは55質量%以下含む、前記<14>〜<18>のいずれかに記載の水性導電性ペーストの製造方法。
<20> 前記疎水基を有するラジカル重合性モノマーは、好ましくは(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸ベンジル、スチレン、イソブチレン、ジイソブチレン、1−オクタデセン、及び1−エイコセンからなる群から選ばれる少なくとも1種のモノマーであり、より好ましくは(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル、及びジイソブチレンからなる群から選ばれる少なくとも1種のモノマーであり、更に好ましくは(メタ)アクリル酸ステアリル及びジイソブチレンから選ばれる少なくとも1以上のモノマーである、前記<14>〜<19>のいずれかに記載の水性導電性ペーストの製造方法。
<21> 前記全酸性基のモル数を100モルとした場合の好ましくは40モル以上、より好ましくは50モル以上がリチウムイオンによって中和されている、前記<14>〜<20>のいずれかに記載の水性導電性ペーストの製造方法。
<22> 前記酸性基を有するラジカル重合性モノマーと前記疎水基を有するラジカル重合性モノマーの組み合わせは、好ましくは(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸ステアリル、マレイン酸とジイソブチレン、又は無水マレイン酸とジイソブチレンであり、より好ましくはマレイン酸とジイソブチレン又は無水マレイン酸とジイソブチレンである、前記<14>〜<21>のいずれかに記載の水性導電性ペーストの製造方法。
<23> 前記アニオン性高分子分散剤が、ジイソブチレン/無水マレイン酸共重合体のリチウム塩である前記<14>〜<21>のいずれかに記載の水性導電性ペーストの製造方法。
<24> 前記アニオン性高分子分散剤が、(メタ)アクリル酸ステアリル/(メタ)アクリル酸共重合体のリチウム塩である前記<14>〜<21>のいずれかに記載の水性導電性ペーストの製造方法。
<25> 前記炭素材料がケッチェンブラックである、前記<14>〜<24>のいずれかに記載の水性導電性ペーストの製造方法。
<26>前記水性媒体中の水の含有量が、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上、更により好ましくは実質的100質量%、特に好ましくは100質量%である、前記<14>〜<25>のいずれかに記載の水性導電性ペーストの製造方法。
<27> 前記高分子の中和物は、前記原料モノマーを重合させて高分子を得た後、前記高分子が有する酸性基を中和させることにより得たものであり、
前記酸性基の中和は、前記高分子と水とを含有する組成物と、アミン型中和剤を含む第1の中和剤とを混合した後、前記組成物と第1の中和剤との混合物に、リチウム化合物を含む第2の中和剤とを混合することにより行う、前記<14>〜<26>のいずれかに記載の水性導電性ペーストの製造方法。
<28> 前記炭素材料と前記アニオン性高分子分散剤と前記水性媒体とを混合して得たペーストを、目開き200μm以下のストレーナーを通過させる工程を更に含む、前記<14>〜<27>のいずれかに記載の水性導電性ペーストの製造方法。
<1> Contains a carbon material, a dispersant, an aqueous medium,
Of the carbon material, ash content of 1% by mass or less, volume resistivity 0.2Ωcm or less, the BET specific surface area of less 500 meters 2 / g or more 2630 m 2 / g,
The dispersant includes an anionic polymer dispersant,
The anionic polymer dispersant has at least 10% by mass to 90% by mass of a radical polymerizable monomer having an acidic group and 10% by mass to 70% by mass of a radical polymerizable monomer having a hydrophobic group. A neutralized product of a polymer having a weight average molecular weight of 5,000 to 100,000 and having a weight average molecular weight of 5,000 to 100,000, wherein 30 to 100 moles are neutralized by lithium ions, Aqueous conductive paste.
<2> The weight average molecular weight of the anionic polymer dispersant is preferably 8000 or more, more preferably 10,000 or more, still more preferably 15000 or more, preferably 80000 or less, more preferably 60000 or less, and still more preferably 50000. The aqueous conductive paste according to <1>, wherein:
<3> The raw material monomer contains a radically polymerizable monomer having an acidic group, preferably 30% by mass or more, more preferably 45% by mass or more, preferably 80% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, The aqueous conductive paste according to <1> or <2>.
<4> The aqueous conductive paste according to any one of <1> to <3>, wherein the acidic group of the radical polymerizable monomer having an acidic group is a carboxylic acid group or a sulfonic acid group.
<5> The radical polymerizable monomer having an acidic group is at least one monomer selected from (meth) acrylic acid, maleic acid and maleic anhydride, according to any one of <1> to <4>. An aqueous conductive paste.
<6> The raw material monomer contains a radically polymerizable monomer having a hydrophobic group, preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, preferably 60% by mass or less, more preferably 55% by mass or less. The aqueous conductive paste according to any one of <1> to <5>.
<7> The radical polymerizable monomer having a hydrophobic group is preferably 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, styrene, isobutylene, It is at least one monomer selected from the group consisting of diisobutylene, 1-octadecene, and 1-eicosene, and more preferably selected from the group consisting of lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, and diisobutylene. The aqueous conductive paste according to any one of <1> to <6>, wherein the aqueous conductive paste is at least one monomer selected from the group consisting of stearyl (meth) acrylate and diisobutylene. .
<8> Any of the above <1> to <7>, preferably 40 moles or more, more preferably 50 moles or more are neutralized with lithium ions when the number of moles of all acidic groups is 100 moles. The aqueous conductive paste described in 1.
<9> The combination of the radical polymerizable monomer having an acidic group and the radical polymerizable monomer having a hydrophobic group is preferably (meth) acrylic acid and lauryl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid and (meth). Any of the above <1> to <8>, which is stearyl acrylate, maleic acid and diisobutylene, or maleic anhydride and diisobutylene, more preferably maleic acid and diisobutylene, or maleic anhydride and diisobutylene. The aqueous conductive paste described in 1.
<10> The aqueous conductive paste according to any one of <1> to <8>, wherein the anionic polymer dispersant is a lithium salt of a diisobutylene / maleic anhydride copolymer.
<11> The aqueous conductive paste according to any one of <1> to <8>, wherein the anionic polymer dispersant is a lithium salt of stearyl (meth) acrylate / (meth) acrylic acid copolymer. .
<12> The aqueous conductive paste according to any one of <1> to <11>, wherein the carbon material is ketjen black.
<13> The water content in the aqueous medium is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, still more preferably 95% by mass or more, still more preferably substantially 100% by mass, particularly preferably. The aqueous conductive paste according to any one of <1> to <12>, which is 100% by mass.
<14>
The method for producing an aqueous conductive paste according to any one of <1> to <13>,
Ash content less than 1 wt%, the volume resistivity of 0.2Ωcm or less, BET specific surface area and less of the carbon material 500 meters 2 / g or more 2630 m 2 / g, the raw material monomers, a radical polymerizable monomer having at least an acidic group 10% to 90% by mass and 10% by mass to 70% by mass of a radically polymerizable monomer having a hydrophobic group, and 30 mol to 100 mol when the total number of acidic groups is 100 mol is lithium ion. A step of mixing the aqueous medium with an anionic polymer dispersant, which is a neutralized polymer having a weight average molecular weight of 5,000 to 100,000,
The carbon material, the polymer non-neutralized product or the polymer neutralized product in which a part of the acidic group is neutralized by lithium ions, and the aqueous medium are mixed or mixed. A method for producing an aqueous conductive paste, comprising a step of neutralizing the acidic group with lithium ions later to obtain a mixed liquid containing the carbon material, the anionic polymer dispersant, and the aqueous medium.
<15> The weight average molecular weight of the anionic polymer dispersant is preferably 8000 or more, more preferably 10,000 or more, further preferably 15000 or more, preferably 80000 or less, more preferably 60000 or less, and still more preferably 50000. The method for producing an aqueous conductive paste according to <14>, wherein:
<16> The raw material monomer contains a radical polymerizable monomer having an acidic group, preferably 30% by mass or more, more preferably 45% by mass or more, preferably 80% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, <14> or <15> The method for producing an aqueous conductive paste according to <15>.
<17> The method for producing an aqueous conductive paste according to any one of <14> to <16>, wherein the acidic group of the radical polymerizable monomer having an acidic group is a carboxylic acid group or a sulfonic acid group.
<18> The <14> to <17>, wherein the radical polymerizable monomer having an acidic group is at least one monomer selected from (meth) acrylic acid, maleic acid and maleic anhydride. A method for producing an aqueous conductive paste.
<19> The raw material monomer contains a radically polymerizable monomer having a hydrophobic group, preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, preferably 60% by mass or less, more preferably 55% by mass or less. The method for producing an aqueous conductive paste according to any one of <14> to <18>.
<20> The radical polymerizable monomer having a hydrophobic group is preferably 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, styrene, isobutylene, It is at least one monomer selected from the group consisting of diisobutylene, 1-octadecene, and 1-eicosene, and more preferably selected from the group consisting of lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, and diisobutylene. The aqueous conductive paste according to any one of <14> to <19>, which is at least one monomer selected from the group consisting of stearyl (meth) acrylate and diisobutylene. Manufacturing method.
<21> Any of the above <14> to <20>, wherein 40 mol or more, more preferably 50 mol or more is neutralized with lithium ions when the total number of acidic groups is 100 mol The manufacturing method of aqueous | water-based electrically conductive paste as described in any one of.
<22> The combination of the radically polymerizable monomer having an acidic group and the radically polymerizable monomer having a hydrophobic group is preferably (meth) acrylic acid and lauryl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid and (meth). Stearyl acrylate, maleic acid and diisobutylene, or maleic anhydride and diisobutylene, more preferably maleic acid and diisobutylene or maleic anhydride and diisobutylene, according to any one of <14> to <21> above The manufacturing method of aqueous conductive paste of description.
<23> The method for producing an aqueous conductive paste according to any one of <14> to <21>, wherein the anionic polymer dispersant is a lithium salt of a diisobutylene / maleic anhydride copolymer.
<24> The aqueous conductive paste according to any one of <14> to <21>, wherein the anionic polymer dispersant is a lithium salt of stearyl (meth) acrylate / (meth) acrylic acid copolymer. Manufacturing method.
<25> The method for producing an aqueous conductive paste according to any one of <14> to <24>, wherein the carbon material is ketjen black.
<26> The water content in the aqueous medium is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, still more preferably 95% by mass or more, still more preferably substantially 100% by mass, particularly preferably. The manufacturing method of the aqueous | water-based electrically conductive paste in any one of said <14>-<25> which is 100 mass%.
<27> The polymer neutralized product is obtained by polymerizing the raw material monomer to obtain a polymer, and then neutralizing an acidic group of the polymer,
The neutralization of the acidic group is performed by mixing the composition containing the polymer and water with a first neutralizing agent containing an amine type neutralizing agent, and then mixing the composition and the first neutralizing agent. The method for producing an aqueous conductive paste according to any one of <14> to <26>, wherein the mixture is mixed with a second neutralizing agent containing a lithium compound.
<28> The above <14> to <27>, further comprising a step of passing a paste obtained by mixing the carbon material, the anionic polymer dispersant, and the aqueous medium through a strainer having an opening of 200 μm or less. The manufacturing method of the aqueous | water-based electrically conductive paste in any one of.

[アニオン性高分子の未中和物の製造例1:アニオン性高分子の未中和物Aの製造]
攪拌機、温度計、還流冷却管、窒素導入管、滴下ロートを備えたガラス製反応容器内に、ジイソブチレン(丸善石油化学社製) 621.8g及びルトナールA−50(BASF社製、ポリビニルエチルエーテル) 3.1gを仕込んだ。反応容器内を窒素雰囲気とし、攪拌を開始した。反応容器内容物を105℃まで加熱し、これ以降、重合反応を完結させるまで、反応容器内容物の温度を105℃に保った。70℃に保温した溶融状態の無水マレイン酸(三井化学ポリウレタン社製) 190.0g、及びジイソブチレン23.1gにパーブチルO(日油社製、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート)10.3gを溶解させて得た開始剤溶液を、それぞれ別の滴下ロートから反応容器内に4時間かけて滴下した。滴下の終了から20分後に、ジイソブチレン7.3gに溶解させたパーブチルO 1.2gを反応容器内に加え、さらに2時間40分熟成を行って重合反応を完結させ、アニオン性高分子の未中和物Aを含む溶液を得た。反応容器内にイオン交換水 800gを加え、アニオン性高分子の未中和物Aの沈殿物を析出させた。次いで、水蒸気蒸留によって、未反応のジイソブチレンの留去を行った。前記水蒸気蒸留は、常圧で反応容器を加熱し、反応容器内容物が100℃に達し、ジイソブチレンの留出が無くなるまで行った。デカンテーションにより水を除去したのち、水で湿潤したアニオン性高分子の未中和物Aの沈殿物を105℃100mmHg24時間で乾燥させた。以上の操作を経て、アニオン性高分子の未中和物A(共重合比:ジイソブチレン/無水マレイン酸=53.4質量%/46.6質量%)を得た。アニオン性高分子の未中和物Aの重量平均分子量は25000であった。
[Production Example 1 of Unneutralized Product of Anionic Polymer 1: Production of Unneutralized Product A of Anionic Polymer]
In a glass reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, nitrogen inlet tube, and dropping funnel, 621.8 g of diisobutylene (manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd.) and Rutonal A-50 (manufactured by BASF, polyvinyl ethyl ether) ) 3.1g was charged. The reaction vessel was filled with a nitrogen atmosphere and stirring was started. The reaction vessel contents were heated to 105 ° C., and thereafter, the temperature of the reaction vessel contents was maintained at 105 ° C. until the polymerization reaction was completed. 190.0 g of maleic anhydride in a molten state (manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethane Co., Ltd.) kept at 70 ° C. and 23.1 g of diisobutylene and perbutyl O (manufactured by NOF Corporation, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate) An initiator solution obtained by dissolving 10.3 g was dropped into a reaction vessel from another dropping funnel over 4 hours. Twenty minutes after the completion of the dropwise addition, 1.2 g of perbutyl O dissolved in 7.3 g of diisobutylene is added to the reaction vessel and further aged for 2 hours and 40 minutes to complete the polymerization reaction. A solution containing neutralized product A was obtained. In the reaction vessel, 800 g of ion-exchanged water was added to precipitate a precipitate of an anionic polymer non-neutralized product A. Subsequently, unreacted diisobutylene was distilled off by steam distillation. The steam distillation was performed until the reaction vessel was heated at normal pressure until the contents of the reaction vessel reached 100 ° C. and diisobutylene was not distilled. After removing water by decantation, the precipitate of the non-neutralized product A of the anionic polymer wetted with water was dried at 105 ° C. and 100 mmHg for 24 hours. Through the above operation, an anionic polymer non-neutralized product A (copolymerization ratio: diisobutylene / maleic anhydride = 53.4% by mass / 46.6% by mass) was obtained. The weight average molecular weight of the non-neutralized product A of the anionic polymer was 25000.

[アニオン性高分子の未中和物の製造例2:アニオン性高分子の未中和物Bの製造]
開始剤溶液として、ジイソブチレン23.1gにパーブチルO13.5gを溶解させて得た開始剤溶液を用いたこと以外は、前記アニオン性高分子の未中和物Aの製造例1に従い、アニオン性高分子の未中和物B(共重合比:ジイソブチレン/無水マレイン酸=53.4質量%/46.6質量%)を得た。アニオン性高分子の未中和物Bの重量平均分子量は12000であった。
[Production Example 2 of Unneutralized Product of Anionic Polymer: Production of Unneutralized Product B of Anionic Polymer]
According to Production Example 1 of the non-neutralized product A of the anionic polymer except that an initiator solution obtained by dissolving 13.5 g of perbutyl O in 23.1 g of diisobutylene was used as the initiator solution. An unneutralized polymer B (copolymerization ratio: diisobutylene / maleic anhydride = 53.4 mass% / 46.6 mass%) was obtained. The weight average molecular weight of the non-neutralized product B of the anionic polymer was 12,000.

[アニオン性高分子の未中和物の製造例3:アニオン性高分子の未中和物Cの製造]
開始剤溶液として、ジイソブチレン23.1gにパーブチルO2.6gを溶解させて得た開始剤溶液を用いたこと以外は、前記アニオン性高分子の未中和物Aの製造例1に従い、アニオン性高分子の未中和物C(共重合比:ジイソブチレン/無水マレイン酸=53.4質量%/46.6質量%)を得た。アニオン性高分子の未中和物Cの重量平均分子量は97000であった。
[Production Example 3 of Unneutralized Product of Anionic Polymer: Production of Unneutralized Product C of Anionic Polymer]
According to Production Example 1 of the non-neutralized product A of the anionic polymer except that an initiator solution obtained by dissolving 2.6 g of perbutyl O in 23.1 g of diisobutylene was used as the initiator solution. An unneutralized polymer C (copolymerization ratio: diisobutylene / maleic anhydride = 53.4% by mass / 46.6% by mass) was obtained. The weight average molecular weight of the non-neutralized product C of the anionic polymer was 97,000.

[アニオン性高分子の未中和物の製造例4:アニオン性高分子の未中和物Dの製造]
攪拌機、温度計、還流冷却管、窒素導入管、滴下ロートを備えたガラス製反応容器内に、2−プロパノール(三井化学社製) 74.7gを仕込んだ。反応容器内を窒素雰囲気とし、攪拌を開始した。反応容器内容物を80℃まで加熱し、これ以降、重合反応を完結させるまで、反応容器内容物の温度を80℃に保った。滴下ロートに、アクリル酸(東亜合成社製) 180.9g、アクリル酸ステアリル(大阪有機化学工業社製) 89.1g、2,2‘−アゾビス(イソ酪酸)ジメチル(V−601;和光純薬工業社製) 1.44g、2−プロパノール 102.9gを仕込み、反応容器内に4時間かけて滴下した。滴下の終了から1時間後に、V−601 0.72gと2−プロパノール 6.5gを同じく滴下ロートから反応容器内に30分かけて滴下した。滴下の終了から6時間熟成を行い、イオン交換水 1060gを加えて希釈した。次いで、水蒸気蒸留によって、未反応のモノマーと2−プロパノールの留去を行ったのち、溶液をフッ素樹脂シートを敷いたステンレス角型バット(底部面積約1200cm2)に流しいれ、105℃100mmHg48時間で乾燥させた。以上の操作を経て、アニオン性高分子の未中和物D(共重合比:アクリル酸ステアリル/アクリル酸=33.3質量%/66.7質量%)を得た。アニオン性高分子の未中和物Dの重量平均分子量は15000であった。
[Production Example 4 of Unneutralized Product of Anionic Polymer: Production of Unneutralized Product D of Anionic Polymer]
In a glass reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, nitrogen inlet tube, and dropping funnel, 74.7 g of 2-propanol (Mitsui Chemicals) was charged. The reaction vessel was filled with a nitrogen atmosphere and stirring was started. The reaction vessel contents were heated to 80 ° C., and thereafter the temperature of the reaction vessel contents was kept at 80 ° C. until the polymerization reaction was completed. In a dropping funnel, acrylic acid (made by Toa Gosei Co., Ltd.) 180.9 g, stearyl acrylate (made by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.) 89.1 g, 2,2′-azobis (isobutyric acid) dimethyl (V-601; Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (Manufactured by Kogyo Co., Ltd.) 1.44 g and 10-2.9 g of 2-propanol were charged and dropped into the reaction vessel over 4 hours. One hour after the completion of the dropwise addition, 0.72 g of V-601 and 6.5 g of 2-propanol were dropped from the dropping funnel into the reaction vessel over 30 minutes. Aging was performed for 6 hours from the end of the dropping, and 1060 g of ion-exchanged water was added for dilution. Next, after unreacted monomer and 2-propanol were distilled off by steam distillation, the solution was poured into a stainless steel square bat (bottom area of about 1200 cm 2 ) covered with a fluororesin sheet at 105 ° C. and 100 mmHg for 48 hours. Dried. Through the above operation, an unneutralized product D (copolymerization ratio: stearyl acrylate / acrylic acid = 33.3% by mass / 66.7% by mass) of an anionic polymer was obtained. The weight average molecular weight of the non-neutralized product D of the anionic polymer was 15000.

[アニオン性高分子分散剤組成物の製造例1:アニオン性高分子分散剤組成物A1の製造]
製造例1で得られたアニオン性高分子の未中和物Aを、以下に示す中和工程で中和した。アニオン性高分子の未中和物A100gと水100gを反応容器に仕込み撹拌しながら75℃とし、以降、中和反応を完結させるまで、反応容器内の液体の温度を75℃に保った。最初に、中和工程1として、25質量%アンモニア水溶液(昭和電工社製) 3.3gを反応容器内に加えて15分間保持した。次に、中和工程2として、4N 水酸化リチウム水溶液 238mlを反応容器内に1.5時間かけて滴下し、中和反応を完結させた。遊離したアンモニアを揮散させるために減圧度47kPaの条件下で3時間保持し、常圧に戻して室温まで冷却し、固形分が25質量%となるようにイオン交換水を加え、30分間保持してから攪拌を停止し、アニオン性高分子分散剤組成物A1を得た。アニオン性高分子分散剤組成物A1中のアニオン性高分子分散剤の重量平均分子量は25000であった。
[Production Example 1 of Anionic Polymer Dispersant Composition: Production of Anionic Polymer Dispersant Composition A1]
The anionic polymer non-neutralized product A obtained in Production Example 1 was neutralized in the neutralization step shown below. 100 g of anionic polymer unneutralized product A and 100 g of water were charged into a reaction vessel and brought to 75 ° C. while stirring. Thereafter, the temperature of the liquid in the reaction vessel was kept at 75 ° C. until the neutralization reaction was completed. First, as a neutralization step 1, 3.3 g of a 25 mass% aqueous ammonia solution (manufactured by Showa Denko) was added to the reaction vessel and held for 15 minutes. Next, as neutralization step 2, 238 ml of 4N lithium hydroxide aqueous solution was dropped into the reaction vessel over 1.5 hours to complete the neutralization reaction. In order to volatilize the released ammonia, it is maintained for 3 hours under the condition of a reduced pressure of 47 kPa, returned to normal pressure, cooled to room temperature, ion-exchanged water is added so that the solid content becomes 25% by mass, and maintained for 30 minutes. Then, stirring was stopped to obtain an anionic polymer dispersant composition A1. The weight average molecular weight of the anionic polymer dispersant in the anionic polymer dispersant composition A1 was 25000.

[アニオン性高分子分散剤組成物の製造例2〜5:アニオン性高分子分散剤組成物A2〜5の製造]
中和工程1及び中和工程2において使用するアンモニア水溶液及びアルカリ金属水酸化物の水溶液の量及び種類を表1記載の内容としたこと以外は、前記アニオン性高分子分散剤組成物A1の製造例に従い、アニオン性高分子分散剤組成物A2〜5を得た。
[Production Examples 2 to 5 of Anionic Polymer Dispersant Composition: Production of Anionic Polymer Dispersant Compositions A2 to 5]
Production of the anionic polymer dispersant composition A1 except that the amounts and types of the aqueous ammonia solution and the alkali metal hydroxide solution used in the neutralization step 1 and the neutralization step 2 are as described in Table 1. According to the examples, anionic polymer dispersant compositions A2 to A5 were obtained.

[アニオン性高分子分散剤組成物の製造例6〜7:アニオン性高分子分散剤組成物B1〜2の製造]
アニオン性高分子の未中和物Aの代わりに製造例2で得られたアニオン性高分子の未中和物Bを使用し、中和工程1及び2において使用するアンモニア水溶液及びアルカリ金属水酸化物の水溶液の量及び種類を表1記載の内容としたこと以外は、前記アニオン性高分子分散剤組成物A1の製造例に従い、アニオン性高分子分散剤組成物B1〜2を得た。
[Production Examples 6-7 of Anionic Polymer Dispersant Composition: Production of Anionic Polymer Dispersant Compositions B1-2]
Instead of the non-neutralized product A of the anionic polymer, the unneutralized product B of the anionic polymer obtained in Production Example 2 was used, and the aqueous ammonia solution and alkali metal hydroxide used in the neutralization steps 1 and 2 were used. Anionic polymer dispersant compositions B1 and B2 were obtained according to the production examples of the anionic polymer dispersant composition A1 except that the amount and type of the aqueous solution of the product were as described in Table 1.

[アニオン性高分子分散剤組成物の製造例8〜9:アニオン性高分子分散剤組成物C1〜2の製造]
アニオン性高分子の未中和物Aの代わりに製造例3で得られたアニオン性高分子の未中和物Cを使用し、中和工程1及び2において使用するアンモニア水溶液及びアルカリ金属水酸化物の水溶液の量及び種類を表1記載の内容としたこと以外は、前記アニオン性高分子分散剤組成物A1の製造例に従い、アニオン性高分子分散剤組成物C1〜2を得た。
[Production Examples 8-9 of Anionic Polymer Dispersant Composition: Production of Anionic Polymer Dispersant Composition C1-2]
Instead of the non-neutralized product A of the anionic polymer, the non-neutralized product C of the anionic polymer obtained in Production Example 3 was used, and the aqueous ammonia solution and alkali metal hydroxide used in the neutralization steps 1 and 2 were used. Anionic polymer dispersant compositions C1 and C2 were obtained in accordance with the production examples of the anionic polymer dispersant composition A1 except that the amount and type of the aqueous solution of the product were as described in Table 1.

[アニオン性高分子分散剤組成物の製造例10:アニオン性高分子分散剤組成物D1の製造]
製造例4で得られたアニオン性高分子の未中和物Dを、以下に示す中和工程で中和した。アニオン性高分子の未中和物D 50gと水450gを反応容器に仕込み、25℃で撹拌を行った。中和工程として、4N 水酸化リチウム水溶液 117mlを反応容器内に1時間かけて滴下し、中和反応を完結させた。固形分が8質量%となるようにイオン交換水を加え、30分間保持してから攪拌を停止し、アニオン性高分子分散剤組成物D1を得た。アニオン性高分子分散剤組成物D1中のアニオン性高分子分散剤の重量平均分子量は15000であった。
[Production Example 10 of Anionic Polymer Dispersant Composition: Production of Anionic Polymer Dispersant Composition D1]
The non-neutralized product D of the anionic polymer obtained in Production Example 4 was neutralized in the neutralization step shown below. 50 g of non-neutralized product D of anionic polymer D and 450 g of water were charged in a reaction vessel and stirred at 25 ° C. As a neutralization step, 117 ml of 4N lithium hydroxide aqueous solution was dropped into the reaction vessel over 1 hour to complete the neutralization reaction. Ion exchange water was added so that the solid content would be 8% by mass, and after maintaining for 30 minutes, stirring was stopped to obtain an anionic polymer dispersant composition D1. The weight average molecular weight of the anionic polymer dispersant in the anionic polymer dispersant composition D1 was 15000.

[アニオン性高分子分散剤組成物の製造例11〜12:アニオン性高分子分散剤組成物D2〜3の製造]
中和工程において使用するアルカリ金属水酸化物の水溶液を表1記載の内容としたこと以外は、前記アニオン性高分子分散剤組成物D1の製造例に従い、アニオン性高分子分散剤組成物D2〜3を得た。
[Production Examples 11-12 of Anionic Polymer Dispersant Composition: Production of Anionic Polymer Dispersant Composition D2-3]
According to the production example of the anionic polymer dispersant composition D1, except that the alkali metal hydroxide aqueous solution used in the neutralization step has the contents shown in Table 1, the anionic polymer dispersant composition D2 3 was obtained.

[アニオン性高分子分散剤組成物の製造例13:アニオン性高分子分散剤組成物E1の製造]
市販のポリアクリル酸(和光純薬工業社製;ポリアクリル酸 5,000)を、以下に示す中和工程で中和した。ポリアクリル酸 100gと水 200gを反応容器に仕込み、25℃で撹拌を行った。中和工程において、4N 水酸化リチウム水溶液 347mlを反応容器内に1時間かけて滴下し、中和反応を完結させた。固形分が10質量%となるようにイオン交換水を加え、30分間保持してから攪拌を停止し、アニオン性高分子分散剤組成物E1を得た。
[Production Example 13 of Anionic Polymer Dispersant Composition: Production of Anionic Polymer Dispersant Composition E1]
Commercially available polyacrylic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd .; polyacrylic acid 5,000) was neutralized in the neutralization step shown below. A reaction vessel was charged with 100 g of polyacrylic acid and 200 g of water, and stirred at 25 ° C. In the neutralization step, 347 ml of 4N lithium hydroxide aqueous solution was dropped into the reaction vessel over 1 hour to complete the neutralization reaction. Ion exchange water was added so that the solid content would be 10% by mass, and after maintaining for 30 minutes, stirring was stopped to obtain an anionic polymer dispersant composition E1.

[アニオン性高分子の未中和物及びアニオン性高分子分散剤の重量平均分子量測定]
アニオン性高分子の未中和物及びアニオン性高分子分散剤の重量平均分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により、下記条件で測定した。重量平均分子量は、予め作成した検量線に基づき算出した。検量線の作成には、下記の標準試料を用いた。
測定装置:HLC−8120GPC(東ソー社製)
カラム:TSK α−M + α−M(いずれも東ソー株式会社製)
カラム温度:40℃
検出器:RI
溶離液:H3PO4(60mmol/L)及びLiBr(50mmol/L)を加えたN,N−ジメチルホルムアミド溶液
流速:1.0mL/min
試料濃度:0.1質量%(固形分)
試料注入量:0.1mL
標準試料:東ソー社製ポリスチレン 5.26×102、1.02×105、8.42×106;西尾工業社製ポリスチレン 4.0×103、3.0×104、9.0×105(数字はそれぞれ分子量)
[Weight average molecular weight measurement of non-neutralized anionic polymer and anionic polymer dispersant]
The weight average molecular weights of the non-neutralized anionic polymer and the anionic polymer dispersant were measured by GPC (gel permeation chromatography) under the following conditions. The weight average molecular weight was calculated based on a calibration curve prepared in advance. The following standard samples were used for preparing the calibration curve.
Measuring device: HLC-8120GPC (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: TSK α-M + α-M (both manufactured by Tosoh Corporation)
Column temperature: 40 ° C
Detector: RI
Eluent: N, N-dimethylformamide solution added with H 3 PO 4 (60 mmol / L) and LiBr (50 mmol / L) Flow rate: 1.0 mL / min
Sample concentration: 0.1% by mass (solid content)
Sample injection volume: 0.1 mL
Standard samples: polystyrene manufactured by Tosoh Corporation 5.26 × 10 2 , 1.02 × 10 5 , 8.42 × 10 6 ; polystyrene manufactured by Nishio Kogyo Co., Ltd. 4.0 × 10 3 , 3.0 × 10 4 , 9.0 × 10 5 (Numbers are each molecular weight)

[組成物中の固形分の測定]
各組成物における固形分の測定は以下の方法で行った。質量W3(g)のシャーレに試料1gを採り、前記試料を含んだシャーレ全体の質量を測定し、W1(g)とした。シャーレ全体を、熱風循環型乾燥機(いすゞ製作所製 Hot Air Rapid Drying Oven Soyokaze)で170℃2時間の条件で乾燥させ、さらにデシケータで30分放冷した後、前記試料の不揮発分を含んだシャーレ全体の質量を測定し、W2(g)とした。次式より得られた値を固形分とした。
固形分(質量%)=100−(W1−W2)/(W1−W3)×100
[Measurement of solid content in composition]
The solid content in each composition was measured by the following method. A sample 1 g was taken in a petri dish having a mass of W3 (g), and the mass of the entire petri dish including the sample was measured to obtain W1 (g). The entire petri dish was dried at 170 ° C. for 2 hours with a hot air circulating dryer (Hot Air Rapid Drying Soyokaze manufactured by Isuzu Seisakusho), and further allowed to cool for 30 minutes with a desiccator, and then the petri dish containing the non-volatile content of the sample was collected. The total mass was measured and designated as W2 (g). The value obtained from the following formula was defined as the solid content.
Solid content (% by mass) = 100− (W1−W2) / (W1−W3) × 100

[水性導電性ペーストの製造例1:水性導電性ペースト1の製造]
100mLのポリ広口ビン(ニッコー・ハンセン社製)内に、炭素材料として、灰分が0.1質量%、BET比表面積800m2/g、荷重120kg/cm2における体積固有抵抗値0.10Ω-cmのケッチェンブラック(ケッチェンブラックインターナショナル社製、商品名EC300Jパウダー) 4g、分散剤組成物として、アニオン性高分子分散剤組成物A1 1.6g、及び水性媒体としてイオン交換水を全量で40gとなるように仕込み、さらに1mmφジルコニアビーズ(ニッカトー社製) 80gを仕込んで、容器を密閉した後、ペイントシェーカー(浅田鉄工社製)で3時間分散した。得られたペーストを30メッシュ(約600μm)のステンレス金網でジルコニアビーズを除去し、水性導電性ペースト1を得た。
[Production Example 1 of aqueous conductive paste 1: Production of aqueous conductive paste 1]
In a 100 mL poly wide mouth bottle (Nikko Hansen), as a carbon material, an ash content of 0.1% by mass, a BET specific surface area of 800 m 2 / g, a volume resistivity value of 0.10 Ω-cm at a load of 120 kg / cm 2 Ketjen Black (trade name EC300J powder, manufactured by Ketjen Black International Co., Ltd.) 4 g, anionic polymer dispersant composition A1 1.6 g as a dispersant composition, and a total amount of ion-exchanged water 40 g as an aqueous medium Then, 80 g of 1 mmφ zirconia beads (manufactured by Nikkato Co., Ltd.) were charged, the container was sealed, and dispersed for 3 hours with a paint shaker (manufactured by Asada Tekko Co., Ltd.). From the obtained paste, zirconia beads were removed with a 30-mesh (about 600 μm) stainless steel wire mesh to obtain an aqueous conductive paste 1.

[水性導電性ペーストの製造例2〜16:水性導電性ペースト2〜16の製造]
炭素材料、分散剤組成物及び水性媒体の組成を表2記載の内容に変更し、前記水性導電性ペースト1の製造例に従い、水性導電性ペースト2〜16を得た。水性導電性ペースト11の製造に用いたアセチレンブラック(電気化学工業社製、商品名デンカブラック)の灰分は0.05質量%、BET比表面積は76m2/g、荷重120kg/cm2における体積固有抵抗値は0.17Ω-cmである。
[Production Examples 2 to 16 of aqueous conductive paste: Production of aqueous conductive paste 2 to 16]
The composition of the carbon material, the dispersant composition, and the aqueous medium was changed to the contents shown in Table 2, and aqueous conductive pastes 2 to 16 were obtained according to the production example of the aqueous conductive paste 1. The ash content of acetylene black (trade name Denka Black, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) used for the production of the aqueous conductive paste 11 is 0.05% by mass, the BET specific surface area is 76 m 2 / g, and the volume is specific at a load of 120 kg / cm 2 . The resistance value is 0.17 Ω-cm.

[水性導電性ペーストの製造例17:水性導電性ペースト17の製造]
製造例1で得られたアニオン性高分子の未中和物A 100gと水 100gを反応容器に仕込み撹拌しながら75℃とし、中和工程1として、25質量%アンモニア水溶液 33gを反応容器内に加えて30分間保持した。撹拌をしたまま室温まで冷却した。得られた懸濁液 0.93g、ケッチェンブラック 4g、4N 水酸化リチウム水溶液 0.95mlを100mlのポリ広口ビンに仕込み、さらに全量が40gとなるようにイオン交換水を加え、1mmφジルコニアビーズ 80gを仕込んで、容器を密閉した後、ペイントシェーカーで3時間分散した。得られたペーストを30メッシュのステンレス金網でジルコニアビーズを除去し、水性導電性ペースト17を得た。水性導電性ペースト17中の組成は、ケッチェンブラック10%、分散剤1%であり、分散剤の全酸性基のモル数を100モルとした場合のリチウムイオンによって中和された酸性基は100モルである。
[Production Example 17 of aqueous conductive paste: Production of aqueous conductive paste 17]
100 g of anionic polymer non-neutralized product A obtained in Production Example 1 and 100 g of water were charged into a reaction vessel and stirred at 75 ° C., and as a neutralization step 1, 33 g of 25% by mass aqueous ammonia solution was placed in the reaction vessel. In addition, held for 30 minutes. The mixture was cooled to room temperature while stirring. 0.93 g of the resulting suspension, 4 g of ketjen black, 0.95 ml of 4N lithium hydroxide aqueous solution were charged into a 100 ml poly wide-mouth bottle, and ion-exchanged water was added so that the total amount became 40 g, and 1 mmφ zirconia beads 80 g After the container was sealed, the container was sealed and dispersed for 3 hours with a paint shaker. From the obtained paste, zirconia beads were removed with a 30-mesh stainless steel wire mesh to obtain an aqueous conductive paste 17. The composition in the aqueous conductive paste 17 is 10% ketjen black and 1% dispersant, and the acidic groups neutralized by lithium ions are 100 when the total number of acidic groups in the dispersant is 100 mol. Is a mole.

[全酸性基のモル数を100モルとした場合のリチウムイオン(対イオン)によって中和された酸性基の割合(モル%)]
全酸性基の一部が中和されている高分子については、高分子に存在する全酸基をA(モル)とし、系内に存在するリチウムイオンの量をB(モル)として、下記式により、リチウムイオンによって中和された酸性基の割合を得た。
B/A×100(モル%)
全酸性基が全部中和され、系内に全酸性基と同量もしくは過剰量の陽イオンが存在する場合であって、全陽イオンの一部又は全部がリチウムである場合は、全陽イオン中に占めるリチウムイオンの割合で全酸性基が中和されているとみなし、全陽イオンの量をC(モル)とし、リチウムイオンの量をD(モル)として、下記式により、リチウムイオンによって中和された酸性基の割合を得た。
D/C×100(モル%)
水性導電性ペースト中のイオン量については、電位差滴定等の方法により測定でき、アルカリ金属等の量や割合については、水性導電性ペーストに強酸を添加する等して固体と液体とを分離した後、液相を元素分析等で定量すれば測定できる。
[Ratio of acidic groups neutralized by lithium ions (counter ions) when the number of moles of all acidic groups is 100 mol (mol%)]
For a polymer in which some of the total acidic groups are neutralized, the total acid group present in the polymer is A (mole) and the amount of lithium ions present in the system is B (mole). Thus, the ratio of acidic groups neutralized by lithium ions was obtained.
B / A × 100 (mol%)
When all the acidic groups are all neutralized and the same or excessive amount of cations as the total acidic groups are present in the system, and when some or all of the total cations are lithium, the total cations Assuming that all acidic groups are neutralized by the proportion of lithium ions in the total, the amount of total cations is C (mol), the amount of lithium ions is D (mol), A proportion of neutralized acidic groups was obtained.
D / C x 100 (mol%)
The amount of ions in the aqueous conductive paste can be measured by a method such as potentiometric titration. The amount and ratio of alkali metals and the like can be measured after separating the solid and liquid by adding a strong acid to the aqueous conductive paste. It can be measured by quantifying the liquid phase by elemental analysis or the like.

[ろ過性の測定]
100メッシュのステンレスサポートスクリーン上に200メッシュ(目開き約75μm)のステンレス金網を設置したADVANTEC社製減圧濾過用フィルターホルダーKGS−25をストレーナーとして用い、得られた水性導電性ペースト 10gを、減圧度を60kPaに設定してろ過した際の、ろ過時間と金網上の残渣量を測定した。ろ過時間が1分以下で金網上に残渣がほとんどないものを良好(A)とし、それ以外を不良(C)とした。
[Measurement of filterability]
Using a filter holder KGS-25 for vacuum filtration manufactured by ADVANTEC with a 200-mesh (mesh size of about 75 μm) stainless steel wire mesh installed on a 100-mesh stainless support screen, 10 g of the obtained aqueous conductive paste was reduced in pressure. Was set to 60 kPa, and the filtration time and the amount of residue on the wire mesh were measured. A filtration time of 1 minute or less and almost no residue on the wire mesh was determined as good (A), and the others were determined as poor (C).

[分散性の測定]
粒径測定器(Malvern社製Zetasizer Nano−S)を用いて、水性導電性ペースト中の粉体の平均粒径/nmを測定した。平均粒径が小さい程、分散性が優れることを示す。測定にはGlass cubetteセルを使用し、測定用に採取したサンプルは予め光が透過する程度にイオン交換水で希釈したのち、直ちに測定を行い、下記の評価基準に従って分散性の評価を行った。尚、測定時のパラメーターは、機器に付属の資料に掲載されているカーボンブラックの数値(屈折率1.800、吸収10.000)を使用した。本評価基準においてA及びBは分散性が良好である。
<分散性の評価基準>
A:300nm以下
B:300nmを超えて1000nm以下
C:1000nmを超える
[Measurement of dispersibility]
The average particle size / nm of the powder in the aqueous conductive paste was measured using a particle size measuring instrument (Metavern Zetasizer Nano-S). The smaller the average particle size, the better the dispersibility. A glass cubette cell was used for measurement, and a sample collected for measurement was diluted with ion-exchanged water to such an extent that light was transmitted in advance, and immediately measured, and dispersibility was evaluated according to the following evaluation criteria. In addition, the parameter at the time of measurement used the numerical value (refractive index 1.800, absorption 10.000) of the carbon black published in the data attached to an apparatus. In this evaluation standard, A and B have good dispersibility.
<Evaluation criteria for dispersibility>
A: 300 nm or less B: Over 300 nm and 1000 nm or less C: Over 1000 nm

[粘性の測定]
得られた水性導電性ペーストについて、E型粘度計(BROOKFIELD社製;DV−II+Pro)で、測定プレートCPE−52を用いて25℃での粘度を測定し、下記の
評価基準に従って水性導電性ペーストの粘性の評価を行った。本評価基準においてA及びBは粘性が良好である。
A:200mPa・s以下
B:200mPa・sを超えて1000mPa・s以下
C:1000mPa・sを超える
[Measurement of viscosity]
About the obtained aqueous conductive paste, the viscosity at 25 ° C. was measured using a measurement plate CPE-52 with an E-type viscometer (manufactured by BROOKFIELD; DV-II + Pro), and the aqueous conductive paste was measured according to the following evaluation criteria. The viscosity was evaluated. In this evaluation standard, A and B have good viscosity.
A: 200 mPa · s or less B: Over 200 mPa · s to 1000 mPa · s or less C: Over 1000 mPa · s

[塗工性の測定]
得られた水性導電性ペーストを、グラインドメーター(安田精機製作所製;No.527、測定可能範囲:0−25μm)を用いて塗工し、スジ発生時の粒径/μm(すなわち粗大粒子の大きさ)を測定した。スジ発生時の粒径が小さい程、粗大粒子が少なく塗工性が優れることを示す。下記の評価基準に従って塗工性の評価を行った。本評価基準においてA及びBは塗工性が良好である。
A:10μm以下
B:10μmを超えて25μm以下
C:25μmを超える
[Measurement of coatability]
The obtained aqueous conductive paste was applied using a grindometer (manufactured by Yasuda Seiki Seisakusho; No. 527, measurable range: 0-25 μm), and the particle size at the time of streaking / μm (that is, the size of coarse particles) Measured). The smaller the particle size at the time of streaking, the smaller the coarse particles and the better the coatability. The coatability was evaluated according to the following evaluation criteria. In this evaluation standard, A and B have good coatability.
A: 10 μm or less B: Over 10 μm and 25 μm or less C: Over 25 μm

[導電性の測定]
得られた水性導電性ペーストとフッ素樹脂エマルション(ダイキン工業社製POLYFLON D−1E)とを、炭素材料量/フッ素樹脂樹脂量(固形分)=8/2となるように配合し、これを、PET100μm二軸延伸フィルムに、100μmアプリケータを用いて塗布した。得られた塗膜を、100℃で10分間乾燥した後、温度25℃、相対湿度50%に調整した室内で、JIS K 7194に基づき、体積抵抗を測定した。なお、体積抵抗は、数値が小さいほど導電性に優れることを示す。下記の評価基準に従って導電性の評価を行った。本評価基準においてA及びBは導電性が良好である。
A:10Ωcm以下
B:10Ωcmを超えて100Ωcm以下
C:100Ωcmを超える
[Measurement of conductivity]
The obtained aqueous conductive paste and fluororesin emulsion (Daikin Industries, Ltd. POLYFLON D-1E) were blended so that the amount of carbon material / the amount of fluororesin resin (solid content) = 8/2. It apply | coated to 100-micrometer PET biaxially stretched film using a 100-micrometer applicator. After the obtained coating film was dried at 100 ° C. for 10 minutes, the volume resistance was measured in a room adjusted to a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 50% based on JIS K 7194. In addition, volume resistance shows that it is excellent in electroconductivity, so that a numerical value is small. Conductivity was evaluated according to the following evaluation criteria. In this evaluation standard, A and B have good conductivity.
A: 10 Ωcm or less B: Over 10 Ωcm to 100 Ωcm or less C: Over 100 Ωcm

[測定結果]
水性導電性ペースト1〜16について、前述の[ろ過性の測定]、[分散性の測定]、[粘性の測定]、[塗工性の測定]、及び[導電性の測定]を行った。その結果を表2に示す。
[Measurement result]
With respect to the aqueous conductive pastes 1 to 16, the above-mentioned [Measurement of filterability], [Measurement of dispersibility], [Measurement of viscosity], [Measurement of coatability], and [Measurement of conductivity] were performed. The results are shown in Table 2.

表2に示されるように、実施例の水性導電性ペーストを用いた場合は、比較例の水性導電性ペーストを用いた場合よりも、良好な、ろ過性、高分散性、低粘性、優れた塗工性、及び高導電性が両立可能である。   As shown in Table 2, when the aqueous conductive paste of the example was used, better filterability, high dispersibility, low viscosity, and superior than when the aqueous conductive paste of the comparative example was used. Both coatability and high conductivity can be achieved.

Figure 2015128006
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Figure 2015128006
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本発明の水性導電性ペーストは、高導電性と低粘性とが両立されているので、本発明の水性導電性ペーストを用いれば、導電性が高く且つ塗工性が良好な導電膜を形成できる。故に、本発明の水性導電性ペーストは、特に、電池、電極用の導電性ペーストや導電性樹脂用の導電ペーストとして適している。   Since the aqueous conductive paste of the present invention has both high conductivity and low viscosity, if the aqueous conductive paste of the present invention is used, a conductive film having high conductivity and good coatability can be formed. . Therefore, the aqueous conductive paste of the present invention is particularly suitable as a conductive paste for batteries and electrodes and a conductive paste for conductive resins.

Claims (9)

炭素材料、分散剤、水性媒体を含有し、
前記炭素材料の、灰分が1質量%以下、体積固有抵抗値は0.2Ωcm以下、BET比表面積は500m2/g以上2630m2/g以下であり、
前記分散剤は、アニオン性高分子分散剤を含み、
前記アニオン性高分子分散剤は、その原料モノマーが、少なくとも、酸性基を有するラジカル重合性モノマーを10質量%以上90質量%以下と疎水基を有するラジカル重合性モノマーを10質量%以上70質量%以下含み、全酸性基のモル数を100モルとした場合の30モル以上100モル以下がリチウムイオンによって中和された、重量平均分子量が5000以上100000以下の、高分子の中和物である、水性導電性ペースト。
Contains carbon material, dispersant, aqueous medium,
The carbon material, ash content is less than 1% or less, the volume resistivity of 0.2Ωcm or less, BET specific surface area is less than 500 meters 2 / g or more 2630 m 2 / g,
The dispersant includes an anionic polymer dispersant,
The anionic polymer dispersant has at least 10% by mass to 90% by mass of a radical polymerizable monomer having an acidic group and 10% by mass to 70% by mass of a radical polymerizable monomer having a hydrophobic group. A neutralized product of a polymer having a weight average molecular weight of 5,000 to 100,000 and having a weight average molecular weight of 5,000 to 100,000, wherein 30 to 100 moles are neutralized by lithium ions, Aqueous conductive paste.
前記酸性基を有するラジカル重合性モノマーが、(メタ)アクリル酸、マレイン酸および無水マレイン酸から選ばれる少なくとも1以上のモノマーである請求項1に記載の水性導電性ペースト。   The aqueous conductive paste according to claim 1, wherein the radically polymerizable monomer having an acidic group is at least one monomer selected from (meth) acrylic acid, maleic acid and maleic anhydride. 前記疎水基を有するラジカル重合性モノマーが、(メタ)アクリル酸ステアリル及びジイソブチレンから選ばれる少なくとも1以上のモノマーである請求項1又は2に記載の水性導電性ペースト。   3. The aqueous conductive paste according to claim 1, wherein the radical polymerizable monomer having a hydrophobic group is at least one monomer selected from stearyl (meth) acrylate and diisobutylene. 前記アニオン性高分子分散剤が、ジイソブチレン/無水マレイン酸共重合体のリチウム塩である請求項1〜3のいずれかの項に記載の水性導電性ペースト。   The aqueous conductive paste according to any one of claims 1 to 3, wherein the anionic polymer dispersant is a lithium salt of a diisobutylene / maleic anhydride copolymer. 前記アニオン性高分子分散剤が、(メタ)アクリル酸ステアリル/(メタ)アクリル酸共重合体のリチウム塩である請求項1〜3のいずれかの項に記載の水性導電性ペースト。   The aqueous conductive paste according to any one of claims 1 to 3, wherein the anionic polymer dispersant is a lithium salt of stearyl (meth) acrylate / (meth) acrylic acid copolymer. 前記炭素材料がケッチェンブラックである、請求項1〜5のいずれかの項に記載の水性導電性ペースト。   The aqueous conductive paste according to any one of claims 1 to 5, wherein the carbon material is ketjen black. 請求項1〜6のいずれかの項に記載の水性導電性ペーストの製造方法であって、
灰分が1質量%以下、体積固有抵抗値が0.2Ωcm以下、BET比表面積が500m2/g以上2630m2/g以下の炭素材料と、原料モノマーが、少なくとも酸性基を有するラジカル重合性モノマーを10質量%以上90質量%以下と疎水基を有するラジカル重合性モノマーを10質量%以上70質量%以下含み、全酸性基のモル数を100モルとした場合の30モル以上100モル以下がリチウムイオンによって中和され、重量平均分子量が5000以上100000以下の、高分子の中和物であるアニオン性高分子分散剤と、前記水性媒体とを混合する工程、又は、
前記炭素材料と、前記高分子の未中和物又は前記酸性基の一部がリチウムイオンによって中和された前記高分子の中和物と、前記水性媒体とを、混合しながら又はこれらの混合後に、前記酸性基をリチウムイオンによって中和して、前記炭素材料と前記アニオン性高分子分散剤と前記水性媒体とを含む混合液を得る工程を含む、水性導電性ペーストの製造方法。
A method for producing an aqueous conductive paste according to any one of claims 1 to 6,
Ash content less than 1 wt%, the volume resistivity of 0.2Ωcm or less, BET specific surface area and less of the carbon material 500 meters 2 / g or more 2630 m 2 / g, the raw material monomers, a radical polymerizable monomer having at least an acidic group 10% to 90% by mass and 10% by mass to 70% by mass of a radically polymerizable monomer having a hydrophobic group, and 30 mol to 100 mol when the total number of acidic groups is 100 mol is lithium ion. A step of mixing the aqueous medium with an anionic polymer dispersant, which is a neutralized polymer having a weight average molecular weight of 5,000 to 100,000,
The carbon material, the polymer non-neutralized product or the polymer neutralized product in which a part of the acidic group is neutralized by lithium ions, and the aqueous medium are mixed or mixed. A method for producing an aqueous conductive paste, comprising a step of neutralizing the acidic group with lithium ions later to obtain a mixed liquid containing the carbon material, the anionic polymer dispersant, and the aqueous medium.
前記高分子の中和物は、前記原料モノマーを重合させて高分子を得た後、前記高分子が有する酸性基を中和させることにより得たものであり、
前記酸性基の中和は、前記高分子と水とを含有する組成物と、アミン型中和剤を含む第1の中和剤とを混合した後、前記組成物と第1の中和剤との混合物に、リチウム化合物を含む第2の中和剤とを混合することにより行う、請求項7に記載の水性導電性ペーストの製造方法。
The neutralized product of the polymer is obtained by polymerizing the raw material monomer to obtain a polymer, and then neutralizing an acidic group of the polymer,
The neutralization of the acidic group is performed by mixing the composition containing the polymer and water with a first neutralizing agent containing an amine type neutralizing agent, and then mixing the composition and the first neutralizing agent. The manufacturing method of the aqueous | water-based electrically conductive paste of Claim 7 performed by mixing the 2nd neutralizing agent containing a lithium compound with the mixture.
前記炭素材料と前記アニオン性高分子分散剤と前記水性媒体とを混合して得たペーストを、目開き200μm以下のストレーナーを通過させる工程を更に含む、請求項7又は8に記載の水性導電性ペーストの製造方法。   The aqueous conductive according to claim 7 or 8, further comprising a step of passing a paste obtained by mixing the carbon material, the anionic polymer dispersant, and the aqueous medium through a strainer having an opening of 200 µm or less. Manufacturing method of paste.
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