JP2015144084A - Composition for lithium ion secondary battery porous films, porous film for lithium ion secondary batteries, and lithium ion secondary battery - Google Patents

Composition for lithium ion secondary battery porous films, porous film for lithium ion secondary batteries, and lithium ion secondary battery Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: a composition for lithium ion secondary battery porous films which enables the manufacturing of a porous film capable of functioning as a separator having a high strength, and never causing an undesired phenomenon, such as gas generation in a lithium ion secondary battery and therefore, making possible to enhance the battery performances including low-temperature output and high-temperature cycle characteristics; such a porous film; and a secondary battery.SOLUTION: A composition for lithium ion secondary battery porous films comprises: non-conductive particles; a polymer including an acid group; and a carbodiimide compound. The total acid group amount measured in aqueous medium of the polymer including an acid group is 1-40 mmol to 100 g of the non-conductive particles. A porous film and a secondary battery are each arranged by use of the composition.

Description

本発明は、リチウムイオン二次電池多孔膜用組成物、リチウムイオン二次電池用多孔膜、及びリチウムイオン二次電池に関する。   The present invention relates to a composition for a porous membrane of a lithium ion secondary battery, a porous membrane for a lithium ion secondary battery, and a lithium ion secondary battery.

リチウムイオン二次電池は、小型で軽量なものとしうる、エネルギー密度が高い、繰り返し充放電が可能である等の特性を有し、需要の拡大が見込まれている。リチウムイオン二次電池は、エネルギー密度が高い利点を活かし、携帯電話やノート型パーソナルコンピュータなどの装置に利用されている。リチウムイオン二次電池には、使用される装置の高性能化のため、さらなる性能の向上が求められている。例えば、低温の環境でも高い出力を維持する能力(低温出力特性)、高温の環境下で充放電を繰り返しても容量を維持しうる能力(高温サイクル特性)といった性能を向上させることが求められている。   A lithium ion secondary battery has characteristics such as being small and light, having a high energy density, and capable of repeated charge and discharge, and is expected to expand demand. Lithium ion secondary batteries are used in devices such as mobile phones and notebook personal computers, taking advantage of their high energy density. Lithium ion secondary batteries are required to further improve performance in order to improve the performance of devices used. For example, it is required to improve performance such as the ability to maintain high output even in low temperature environments (low temperature output characteristics) and the ability to maintain capacity even after repeated charge and discharge in high temperature environments (high temperature cycle characteristics). Yes.

リチウムイオン二次電池の性能を向上させるため、電池を構成するセパレーターの材料として、特定の材料を用いることが提案されている。例えば、特許文献1には、特定の架橋性基を有する架橋性ポリマーと、その架橋性基と反応する官能基を有する化合物とからなる架橋剤を反応させて得たポリマーからなるセパレーターが提案されている。セパレーターの材料として、このような架橋反応で得たポリマーを用いることにより、セパレーターの強度を高め、ひいては電池の使用時における耐久性を向上させうることが期待されうる。   In order to improve the performance of the lithium ion secondary battery, it has been proposed to use a specific material as a separator material constituting the battery. For example, Patent Document 1 proposes a separator made of a polymer obtained by reacting a crosslinkable polymer having a specific crosslinkable group and a compound having a functional group that reacts with the crosslinkable group. ing. By using a polymer obtained by such a crosslinking reaction as a material for the separator, it can be expected that the strength of the separator can be increased and, in turn, durability during use of the battery can be improved.

また、特許文献2のような技術も知られている。   A technique such as that disclosed in Patent Document 2 is also known.

特開2006−179279号公報JP 2006-179279 A 特開2010−27549号公報JP 2010-27549 A

しかしながら、特許文献1に記載される架橋剤を用いたポリマーをリチウムイオン二次電池のセパレーターに用いた場合、リチウムイオン二次電池の使用時に、電池内でガスが発生し、結果的に電池の性能の向上が得られないことがある。   However, when the polymer using the crosslinking agent described in Patent Document 1 is used for a separator of a lithium ion secondary battery, gas is generated in the battery when the lithium ion secondary battery is used. The performance may not be improved.

本発明の目的は、強度が高く、且つリチウムイオン二次電池内でのガスの発生等の不所望な現象を起こさず、その結果、低温出力特性、高温サイクル特性等の電池の性能を向上させうるセパレーターとして機能しうる多孔膜を製造しうる、リチウムイオン二次電池多孔膜用組成物を提供することにある。   The object of the present invention is high strength and does not cause undesired phenomena such as gas generation in a lithium ion secondary battery, and as a result, improves battery performance such as low temperature output characteristics and high temperature cycle characteristics. An object of the present invention is to provide a composition for a porous membrane of a lithium ion secondary battery that can produce a porous membrane that can function as a separator.

本発明のさらなる目的は、強度が高く、且つリチウムイオン二次電池内でのガスの発生等の不所望な現象を起こさず、その結果、低温出力特性、高温サイクル特性等の電池の性能を向上させうるセパレーターの構成要素となりうる、リチウムイオン二次電池用多孔膜を提供することにある。   A further object of the present invention is high strength and does not cause undesired phenomena such as gas generation in a lithium ion secondary battery, and as a result, improves battery performance such as low temperature output characteristics and high temperature cycle characteristics. An object of the present invention is to provide a porous membrane for a lithium ion secondary battery, which can be a constituent element of a separator that can be made to operate.

本発明のさらなる目的は、ガスの発生等の不所望な現象を起こさず、低温出力特性、高温サイクル特性等の性能が向上した、リチウムイオン二次電池を提供することにある。   A further object of the present invention is to provide a lithium ion secondary battery that does not cause undesired phenomena such as gas generation and has improved performance such as low temperature output characteristics and high temperature cycle characteristics.

本発明者は、上記目的を達成するために検討を行った。そして、本発明者は、リチウムイオン二次電池多孔膜を製造するための組成物として、非導電性粒子と、酸基含有重合体と、カルボジイミド化合物とを含むものを用い、さらに、非導電性粒子に対する酸基含有重合体の総酸基量を特定の範囲とすることにより、上記目的を達成しうることを見出し、本発明を完成させた。即ち、本発明によれば、下記〔1〕〜〔5〕が提供される。   The inventor has studied to achieve the above object. And this inventor uses what contains a nonelectroconductive particle, an acid group containing polymer, and a carbodiimide compound as a composition for manufacturing a lithium ion secondary battery porous film, and also a nonelectroconductive The inventors have found that the above object can be achieved by setting the total acid group amount of the acid group-containing polymer in a specific range with respect to the particles, thereby completing the present invention. That is, according to the present invention, the following [1] to [5] are provided.

〔1〕 非導電性粒子と、酸基含有重合体と、カルボジイミド化合物とを含むリチウムイオン二次電池多孔膜用組成物であって、
前記非導電性粒子100gに対する前記酸基含有重合体の水媒体中で測定される総酸基量が、1mmol以上40mmol以下であるリチウムイオン二次電池多孔膜用組成物。
〔2〕 前記酸基含有重合体の水媒体中で測定される総酸基量と前記カルボジイミド化合物のカルボジイミド基量との比(総酸基量mmol/カルボジイミド化合物NCNmol)が、1.0×10以上1.0×10以下である、〔1〕に記載のリチウムイオン二次電池多孔膜用組成物。
〔3〕 〔1〕又は〔2〕に記載のリチウムイオン二次電池多孔膜用組成物の層を形成し、
前記層内において、前記酸基含有重合体と前記カルボジイミド化合物とを架橋反応させてなる、リチウムイオン二次電池用多孔膜。
〔4〕 前記層が、基材上に前記リチウムイオン二次電池多孔膜用組成物を塗布して得られる層であり、
前記基材が、極板又はセパレーター基材である、〔3〕に記載のリチウムイオン二次電池用多孔膜。
〔5〕 〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池用多孔膜を備えるリチウムイオン二次電池。
[1] A composition for a porous membrane of a lithium ion secondary battery comprising non-conductive particles, an acid group-containing polymer, and a carbodiimide compound,
A composition for a porous membrane of a lithium ion secondary battery, wherein a total acid group amount measured in an aqueous medium of the acid group-containing polymer with respect to 100 g of the nonconductive particles is 1 mmol or more and 40 mmol or less.
[2] The ratio of the total acid group amount measured in the aqueous medium of the acid group-containing polymer to the carbodiimide group amount of the carbodiimide compound (total acid group mmol / carbodiimide compound NCNmol) is 1.0 × 10 The composition for a porous membrane of a lithium ion secondary battery according to [1], which is 3 or more and 1.0 × 10 5 or less.
[3] A layer of the composition for a lithium ion secondary battery porous membrane according to [1] or [2] is formed,
A porous membrane for a lithium ion secondary battery, wherein the acid group-containing polymer and the carbodiimide compound are crosslinked in the layer.
[4] The layer is a layer obtained by applying the composition for a lithium ion secondary battery porous membrane on a substrate,
The porous membrane for a lithium ion secondary battery according to [3], wherein the substrate is an electrode plate or a separator substrate.
[5] A lithium ion secondary battery comprising the porous membrane for a lithium ion secondary battery according to any one of [1] to [4].

本発明のリチウムイオン二次電池多孔膜用組成物によれば、強度が高く、且つリチウムイオン二次電池内でのガスの発生等の不所望な現象を起こさず、その結果、低温出力特性、高温サイクル特性等の電池の性能を向上させうるセパレーターとして機能しうる、本発明のリチウムイオン二次電池用多孔膜、並びにガスの発生等の不所望な現象を起こさず、低温出力特性、高温サイクル特性等の性能が向上した、本発明のリチウムイオン二次電池を製造することができる。   According to the composition for a porous membrane of a lithium ion secondary battery of the present invention, the strength is high and an undesirable phenomenon such as gas generation in the lithium ion secondary battery is not caused. The porous membrane for lithium ion secondary battery of the present invention, which can function as a separator that can improve battery performance such as high temperature cycle characteristics, and low temperature output characteristics, high temperature cycle without causing undesirable phenomena such as gas generation The lithium ion secondary battery of the present invention with improved performance such as characteristics can be manufactured.

以下、本発明について実施形態及び例示物を示して詳細に説明する。ただし、本発明は以下に説明する実施形態及び例示物に限定されるものではなく、本発明の請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments and examples. However, the present invention is not limited to the embodiments and examples described below, and can be implemented with any modifications without departing from the scope of the claims of the present invention and the equivalents thereof.

本願において、「(メタ)アクリル」の文言は、アクリル及びメタクリルのいずれか又は両方を意味する。例えば、(メタ)アクリル酸は、アクリル酸、メタクリル酸又はこれらの組み合わせを意味する。   In the present application, the term “(meth) acryl” means either or both of acrylic and methacrylic. For example, (meth) acrylic acid means acrylic acid, methacrylic acid or a combination thereof.

〔1.多孔膜用組成物〕
本発明のリチウムイオン二次電池多孔膜用組成物(以下、「多孔膜用組成物」ということがある。)は、非導電性粒子と、酸基含有重合体と、カルボジイミド化合物とを含む。多孔膜用組成物はさらに、通常は水を含む。
[1. Composition for porous membrane]
The composition for a porous membrane of a lithium ion secondary battery of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “a composition for a porous membrane”) includes non-conductive particles, an acid group-containing polymer, and a carbodiimide compound. The composition for porous membranes usually further contains water.

〔1.1.非導電性粒子〕
非導電性粒子は、多孔膜に充填される成分であり、この非導電性粒子同士の隙間が多孔膜の孔を形成しうる。非導電性粒子が非導電性を有するので、多孔膜を絶縁性にでき、そのため、二次電池における短絡を防止することができる。また、通常、非導電性粒子は高い剛性を有し、これにより、多孔膜の機械的強度を高めることができる。そのため、熱によってセパレーター基材等の基材に収縮しようとする応力が生じた場合でも、多孔膜がその応力に抗することができるので、基材の収縮による短絡の発生を防止することが可能である。
非導電性粒子としては、無機粒子を用いてもよく、有機粒子を用いてもよい。
[1.1. Non-conductive particles
Non-conductive particles are components filled in the porous film, and the gaps between the non-conductive particles can form pores of the porous film. Since the non-conductive particles have non-conductivity, the porous film can be made insulative, and therefore a short circuit in the secondary battery can be prevented. In general, non-conductive particles have high rigidity, which can increase the mechanical strength of the porous membrane. For this reason, even if stress that causes shrinkage occurs in the base material such as the separator base material due to heat, the porous film can resist the stress, so it is possible to prevent the occurrence of a short circuit due to the shrinkage of the base material. It is.
As the non-conductive particles, inorganic particles or organic particles may be used.

無機粒子は、通常、水中での分散安定性に優れ、多孔膜用組成物において沈降し難く、均一なスラリー状態を長時間維持することができる。また、無機粒子を用いると、通常は多孔膜の耐熱性を高くできる。   Inorganic particles are usually excellent in dispersion stability in water, hardly settled in the composition for porous membranes, and can maintain a uniform slurry state for a long time. In addition, when inorganic particles are used, the heat resistance of the porous film can usually be increased.

非導電性粒子の材料としては、電気化学的に安定な材料が好ましい。このような観点から、非導電性粒子の無機材料として好ましい例を挙げると、酸化アルミニウム(アルミナ)、酸化アルミニウムの水和物(ベーマイト(AlOOH)、ギブサイト(Al(OH))、ベークライト、酸化鉄、酸化ケイ素、酸化マグネシウム(マグネシア)、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化チタン(チタニア)、BaTiO、ZrO、アルミナ−シリカ複合酸化物等の酸化物粒子;窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化硼素等の窒化物粒子;シリコン、ダイヤモンド等の共有結合性結晶粒子;硫酸バリウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム等の難溶性イオン結晶粒子;シリカ、タルク、モンモリロナイト等の粘土微粒子;などが挙げられる。 As the material for the non-conductive particles, an electrochemically stable material is preferable. From this point of view, preferable examples of inorganic materials for non-conductive particles include aluminum oxide (alumina), aluminum oxide hydrate (boehmite (AlOOH), gibbsite (Al (OH) 3 ), bakelite, oxidation. Oxide particles such as iron, silicon oxide, magnesium oxide (magnesia), magnesium hydroxide, calcium oxide, titanium oxide (titania), BaTiO 3 , ZrO, alumina-silica composite oxide; aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, etc. Nitride particles; covalently-bonded crystal particles such as silicon and diamond; sparingly soluble ionic crystal particles such as barium sulfate, calcium fluoride and barium fluoride; clay fine particles such as silica, talc and montmorillonite;

これらの中でも、吸水性が低く耐熱性(例えば180℃以上の高温に対する耐性)に優れる観点からアルミナ、ベーマイト、及び硫酸バリウムが好ましく、とりわけ硫酸バリウムが好ましい。   Among these, alumina, boehmite, and barium sulfate are preferable from the viewpoint of low water absorption and excellent heat resistance (for example, resistance to a high temperature of 180 ° C. or higher), and barium sulfate is particularly preferable.

有機粒子としては、通常は重合体の粒子を用いる。有機粒子は、当該有機粒子の表面の官能基の種類及び量を調整することにより、水に対する親和性を制御でき、ひいては多孔膜に含まれる水分量を制御できる。また有機粒子は、通常は金属イオンの溶出が少ない点で、優れる。   As the organic particles, polymer particles are usually used. The organic particles can control the affinity for water by adjusting the type and amount of the functional group on the surface of the organic particles, and thus can control the amount of water contained in the porous film. Organic particles are excellent in that they usually have less metal ion elution.

非導電性粒子を形成する重合体としては、例えば、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリイミド、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂等の各種高分子化合物などが挙げられる。粒子を形成する上記高分子化合物は、単独重合体でも共重合体でもよく、共重合体の場合は、ブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体、交互共重合体のいずれも使用できる。さらに、少なくとも一部が変性されたものや架橋物であってもよい。そして、これらの混合物であってもよい。架橋物である場合の架橋剤としては、ジビニルベンゼンなどの芳香族環を持つ架橋体、エチレングリコールジメタクリレートなどの多官能アクリレート架橋体、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートなどのエポキシ基を有する架橋体などが挙げられる。   Examples of the polymer that forms the non-conductive particles include various polymer compounds such as polystyrene, polyethylene, polyimide, melamine resin, phenol resin, and acrylic resin. The polymer compound forming the particles may be a homopolymer or a copolymer. In the case of a copolymer, any of a block copolymer, a random copolymer, a graft copolymer, and an alternating copolymer is used. it can. Furthermore, it may be at least partially modified or a crosslinked product. And a mixture of these may be sufficient. In the case of a cross-linked product, the cross-linking agent includes a cross-linked product having an aromatic ring such as divinylbenzene, a polyfunctional acrylate cross-linked product such as ethylene glycol dimethacrylate, and a cross-linked product having an epoxy group such as glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate. Can be mentioned.

非導電性粒子として有機粒子を用いる場合、当該有機粒子は、通常、ガラス転移温度を持たない重合体の粒子であるか、高いガラス転移温度を有する重合体の粒子である。当該重合体がガラス転移温度を有する場合、そのガラス転移温度は、好ましくは150℃以上、より好ましくは200℃以上、特に好ましくは250℃以上である。   When organic particles are used as the non-conductive particles, the organic particles are usually polymer particles having no glass transition temperature or polymer particles having a high glass transition temperature. When the polymer has a glass transition temperature, the glass transition temperature is preferably 150 ° C. or higher, more preferably 200 ° C. or higher, and particularly preferably 250 ° C. or higher.

非導電性粒子としての有機粒子の製造方法は特に限定はされず、例えば、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法などの、いずれの方法を用いてもよい。中でも、水中で重合をすることができ、そのまま多孔膜用組成物の材料として使用できるので、乳化重合法および懸濁重合法が好ましい。また、有機粒子を製造する際、その反応系には分散剤を含ませることが好ましい。有機粒子は、通常、実質的に当該有機粒子を構成する重合体からなるが、重合に際して添加した添加剤等の任意の成分を同伴していてもよい。   The method for producing the organic particles as the non-conductive particles is not particularly limited, and any method such as a solution polymerization method, a suspension polymerization method, or an emulsion polymerization method may be used. Among them, the emulsion polymerization method and the suspension polymerization method are preferable because they can be polymerized in water and used as they are as a material for the composition for a porous membrane. Moreover, when manufacturing organic particles, it is preferable to include a dispersant in the reaction system. The organic particles are generally composed of a polymer that substantially constitutes the organic particles, but may be accompanied by any component such as an additive added during the polymerization.

非導電性粒子は、必要に応じて、例えば元素置換、表面処理、固溶体化等が施されていてもよい。また、非導電性粒子は、1つの粒子の中に、前記の材料のうち1種類を単独で含むものであってもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて含むものであってもよい。さらに、非導電性粒子は、異なる材料で形成された2種類以上の粒子を組み合わせて用いてもよい。   The non-conductive particles may be subjected to, for example, element substitution, surface treatment, solid solution, or the like as necessary. Further, the non-conductive particles may include one kind of the above materials alone in one particle, or may contain two or more kinds in combination at an arbitrary ratio. . Further, the non-conductive particles may be used in combination of two or more kinds of particles formed of different materials.

非導電性粒子の形状は、例えば、球状、楕円球状、多角形状、テトラポッド(登録商標)状、板状、鱗片状などが挙げられる。中でも、多孔膜の空隙率を高くして多孔膜によるイオン伝導度の低下を抑制する観点では、テトラポッド(登録商標)状、板状、鱗片状が好ましい。   Examples of the shape of the nonconductive particles include a spherical shape, an elliptical spherical shape, a polygonal shape, a tetrapod (registered trademark) shape, a plate shape, and a scale shape. Among these, from the viewpoint of increasing the porosity of the porous film and suppressing the decrease in ionic conductivity due to the porous film, a tetrapod (registered trademark) shape, a plate shape, and a scale shape are preferable.

非導電性粒子の体積平均粒子径は、好ましくは0.1μm以上、より好ましくは0.2μm以上であり、好ましくは5μm以下、より好ましくは1μm以下である。非導電性粒子の体積平均粒子径を前記範囲の下限値以上にすることにより、多孔膜における非導電性粒子の分散性を高めることができるので、均一性に優れた多孔膜を得ることができる。また、上限値以下にすることにより、耐久性に優れた多孔膜を得ることができる。ここで、粒子の体積平均粒子径とは、レーザー回折法で測定された粒子径分布において、小径側から計算した累積体積が50%となる粒子径を表す。   The volume average particle diameter of the non-conductive particles is preferably 0.1 μm or more, more preferably 0.2 μm or more, preferably 5 μm or less, more preferably 1 μm or less. By making the volume average particle diameter of the non-conductive particles equal to or more than the lower limit of the above range, the dispersibility of the non-conductive particles in the porous film can be improved, and thus a porous film having excellent uniformity can be obtained. . Moreover, the porous film excellent in durability can be obtained by making it into an upper limit or less. Here, the volume average particle diameter of the particles represents a particle diameter at which the cumulative volume calculated from the small diameter side becomes 50% in the particle diameter distribution measured by the laser diffraction method.

〔1.2.酸基含有重合体〕
本発明のリチウムイオン二次電池多孔膜用組成物は、酸基含有重合体を含む。酸基含有重合体は、カルボジイミド化合物とは別の化合物であって、粒子状重合体、又は水溶性重合体としうる。好ましい態様において、本発明の多孔膜用組成物は、酸基含有重合体として、水溶性重合体及び粒子状重合体の両方を含む。
[1.2. Acid group-containing polymer)
The composition for a porous membrane of a lithium ion secondary battery of the present invention contains an acid group-containing polymer. The acid group-containing polymer is a compound different from the carbodiimide compound, and can be a particulate polymer or a water-soluble polymer. In a preferred embodiment, the composition for a porous membrane of the present invention contains both a water-soluble polymer and a particulate polymer as the acid group-containing polymer.

〔1.2.1.粒子状重合体〕
粒子状重合体は、酸基を含有する、重合体の粒子である。多孔膜用組成物が粒子状重合体を含むことにより、通常は、以下のような利点を得られる。即ち、多孔膜の結着性が向上し、捲回時、運搬時等の取扱い時に本発明のリチウムイオン二次電池用多孔膜を備えるセパレーター又は電極にかかる機械的な力に対する強度を向上させることができる。また、粒子状重合体は、その形状が粒子状であるので、多孔膜において非導電性粒子に対して面ではなく点で結着しうる。このため、多孔膜における孔を大きくできるので、二次電池の内部抵抗を小さくできる。
[1.2.1. (Particulate polymer)
The particulate polymer is a polymer particle containing an acid group. When the composition for porous membranes contains a particulate polymer, the following advantages are usually obtained. That is, the binding property of the porous membrane is improved, and the strength against mechanical force applied to the separator or electrode provided with the porous membrane for a lithium ion secondary battery of the present invention at the time of handling such as winding and transportation is improved. Can do. Further, since the shape of the particulate polymer is particulate, the particulate polymer can be bound to the non-conductive particles by a point instead of a surface. For this reason, since the hole in a porous film can be enlarged, the internal resistance of a secondary battery can be made small.

通常、粒子状重合体は、非水溶性である。したがって、通常、粒子状重合体は、水系の多孔膜用組成物において粒子形状を有した状態で分散して存在しうる。粒子状重合体は、多孔膜においては、その粒子形状の一部又は全部を維持したまま存在しうる。   Usually, the particulate polymer is insoluble in water. Therefore, normally, the particulate polymer can be present in a dispersed state in a particle shape in the aqueous porous membrane composition. In the porous membrane, the particulate polymer can exist while maintaining a part or all of the particle shape.

粒子状重合体は、通常、酸基含有単量体単位を含み、これにより、酸基含有重合体となりうる。酸基含有単量体単位とは、酸基含有単量体を重合して形成される構造を有する構造単位を示す。また、酸基含有単量体とは、酸基を含む単量体を示す。したがって、酸基含有単量体単位を有する粒子状重合体は、酸基を含む。   The particulate polymer usually contains an acid group-containing monomer unit, and can thereby become an acid group-containing polymer. The acid group-containing monomer unit refers to a structural unit having a structure formed by polymerizing an acid group-containing monomer. Moreover, an acid group containing monomer shows the monomer containing an acid group. Therefore, the particulate polymer having an acid group-containing monomer unit contains an acid group.

酸基としては、例えば、−COOH基(カルボン酸基);−SOH基(スルホン酸基);−PO基及び−PO(OH)(OR)基(Rは炭化水素基を表す)等のホスホン酸基;などが挙げられる。したがって、酸基含有単量体としては、例えば、これらの酸基を有する単量体が挙げられる。また、例えば、加水分解により前記の酸基を生成しうる単量体も、酸基含有単量体として挙げられる。そのような酸基含有単量体の具体例を挙げると、加水分解によりカルボン酸基を生成しうる酸無水物などが挙げられる。 The acid group, for example, -COOH group (carboxylic acid group); - SO 3 H group (sulfonic acid group); - PO 3 H 2 group and -PO (OH) (OR) group (R is a hydrocarbon radical Phosphonic acid groups; and the like. Accordingly, examples of the acid group-containing monomer include monomers having these acid groups. In addition, for example, a monomer capable of generating the acid group by hydrolysis is also exemplified as the acid group-containing monomer. Specific examples of such acid group-containing monomers include acid anhydrides that can generate carboxylic acid groups by hydrolysis.

カルボン酸基を有する単量体(カルボン酸単量体)としては、例えば、モノカルボン酸、ジカルボン酸、ジカルボン酸の無水物、及びこれらの誘導体が挙げられる。モノカルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、2−エチルアクリル酸、イソクロトン酸などが挙げられる。ジカルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、メチルマレイン酸などが挙げられる。ジカルボン酸の酸無水物としては、例えば、無水マレイン酸、アクリル酸無水物、メチル無水マレイン酸、ジメチル無水マレイン酸などが挙げられる。これらの中でもモノカルボン酸が好ましく、アクリル酸及びメタクリル酸がより好ましい。   Examples of the monomer having a carboxylic acid group (carboxylic acid monomer) include monocarboxylic acids, dicarboxylic acids, dicarboxylic acid anhydrides, and derivatives thereof. Examples of the monocarboxylic acid include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, 2-ethylacrylic acid, and isocrotonic acid. Examples of the dicarboxylic acid include maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, and methylmaleic acid. Examples of the acid anhydride of dicarboxylic acid include maleic anhydride, acrylic anhydride, methyl maleic anhydride, dimethyl maleic anhydride and the like. Among these, monocarboxylic acid is preferable, and acrylic acid and methacrylic acid are more preferable.

スルホン酸基を有する単量体(スルホン酸単量体)としては、例えば、ビニルスルホン酸、メチルビニルスルホン酸、(メタ)アリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、(メタ)アクリル酸−2−スルホン酸エチル、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、3−アリロキシ−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸、2−(N−アクリロイル)アミノ−2−メチル−1,3−プロパン−ジスルホン酸などが挙げられる。これらの中でも、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸が好ましい。   Examples of the monomer having a sulfonic acid group (sulfonic acid monomer) include vinyl sulfonic acid, methyl vinyl sulfonic acid, (meth) allyl sulfonic acid, styrene sulfonic acid, and (meth) acrylic acid-2-sulfonic acid. Examples include ethyl, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 3-allyloxy-2-hydroxypropanesulfonic acid, 2- (N-acryloyl) amino-2-methyl-1,3-propane-disulfonic acid, and the like. Among these, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid is preferable.

ホスホン酸基を有する単量体(ホスホン酸単量体)としては、例えば、リン酸−2−(メタ)アクリロイルオキシエチル、リン酸メチル−2−(メタ)アクリロイルオキシエチル、リン酸エチル−(メタ)アクリロイルオキシエチルなどが挙げられる。   Examples of the monomer having a phosphonic acid group (phosphonic acid monomer) include phosphoric acid-2- (meth) acryloyloxyethyl phosphate, methyl-2- (meth) acryloyloxyethyl phosphate, ethyl phosphate- ( And (meth) acryloyloxyethyl.

また、上述した単量体の塩を、酸基含有単量体として用いてもよい。このような塩としては、例えば、p−スチレンスルホン酸等のスチレンスルホン酸のナトリウム塩などが挙げられる。
また、酸基含有単量体及び酸基含有単量体単位は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
Moreover, you may use the salt of the monomer mentioned above as an acid group containing monomer. Examples of such a salt include a sodium salt of styrene sulfonic acid such as p-styrene sulfonic acid.
Moreover, an acid group containing monomer and an acid group containing monomer unit may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.

酸基は、上述のような酸基含有単量体の重合により導入してもよいが、酸基を有しない粒子状重合体を重合した後、該粒子状重合体中の官能基の一部または全部を酸基に置換することにより導入してもよい。このように導入された酸基を有する粒子状重合体中の繰り返し単位も、酸基含有単量体単位に含まれる。   The acid group may be introduced by polymerization of the acid group-containing monomer as described above, but after polymerizing the particulate polymer having no acid group, a part of the functional group in the particulate polymer. Or you may introduce | transduce by substituting the whole for an acid group. The repeating unit in the particulate polymer having an acid group thus introduced is also included in the acid group-containing monomer unit.

粒子状重合体における酸基含有単量体単位の割合は、所望の総酸基量が得られるよう適宜調整しうる。具体的には、粒子状重合体における酸基含有単量体単位の割合は、好ましくは0.1重量%以上、より好ましくは0.2重量%以上、特に好ましくは0.5重量%以上であり、好ましくは50重量%以下、より好ましくは20重量%以下、特に好ましくは10重量%以下である。粒子状重合体における酸基含有単量体単位の割合を前記範囲の下限値以上にすることにより、多孔膜とセパレーター基材又は極板との結着性を効果的に高めることができる。また、上限値以下にすることにより、多孔膜の耐久性を高めることができる。   The ratio of the acid group-containing monomer unit in the particulate polymer can be appropriately adjusted so that a desired total acid group amount is obtained. Specifically, the ratio of the acid group-containing monomer unit in the particulate polymer is preferably 0.1% by weight or more, more preferably 0.2% by weight or more, and particularly preferably 0.5% by weight or more. Yes, preferably 50% by weight or less, more preferably 20% by weight or less, and particularly preferably 10% by weight or less. By setting the ratio of the acid group-containing monomer unit in the particulate polymer to be equal to or higher than the lower limit of the above range, the binding property between the porous film and the separator substrate or the electrode plate can be effectively enhanced. Moreover, durability of a porous film can be improved by making it into an upper limit or less.

粒子状重合体は、カルボン酸1級アミド単量体単位を含みうる。カルボン酸1級アミド単量体単位とは、カルボン酸1級アミド単量体を重合して形成される構造を有する構造単位をいう。また、カルボン酸1級アミド単量体とは、カルボン酸と第1級アミドとが縮合して形成される構造を有する化合物をいう。粒子状重合体がカルボン酸1級アミド単量体単位を所定の割合で含むことにより、本発明の多孔膜用組成物を用いて形成される多孔膜を備える二次電池において、ガスの発生を低減することができ、それにより電池の性能を向上させうる。   The particulate polymer may contain carboxylic acid primary amide monomer units. A carboxylic acid primary amide monomer unit means a structural unit having a structure formed by polymerizing a carboxylic acid primary amide monomer. Further, the carboxylic acid primary amide monomer means a compound having a structure formed by condensation of carboxylic acid and primary amide. In the secondary battery including the porous film formed using the composition for porous film of the present invention, the particulate polymer contains a carboxylic acid primary amide monomer unit at a predetermined ratio. Can be reduced, thereby improving battery performance.

カルボン酸1級アミド単量体としては、例えば、(メタ)アクリルアミド、α−クロロアクリルアミド、クロトン酸アミド、マレイン酸ジアミド、フマル酸ジアミド等の、不飽和カルボン酸1級アミド化合物などが挙げられる。中でも、(メタ)アクリルアミドが好ましい。カルボン酸1級アミド単量体及びカルボン酸1級アミド単量体単位としては、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。   Examples of the carboxylic acid primary amide monomer include unsaturated carboxylic acid primary amide compounds such as (meth) acrylamide, α-chloroacrylamide, crotonic acid amide, maleic acid diamide, and fumaric acid diamide. Of these, (meth) acrylamide is preferred. As the carboxylic acid primary amide monomer and the carboxylic acid primary amide monomer unit, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination at any ratio.

粒子状重合体におけるカルボン酸1級アミド単量体単位の割合は、通常0.1重量%以上、好ましくは0.5重量%以上、より好ましくは1.0重量%以上であり、通常10重量%以下、好ましくは7重量%以下、より好ましくは5重量%以下である。粒子状重合体におけるカルボン酸1級アミド単量体単位の割合を前記範囲の下限値以上にすることにより、電解液中のハロゲン化物イオンを粒子状重合体によって効果的に捕捉できる。また、上限値以下にすることにより、二次電池のレート特性を改善することができる。   The proportion of the carboxylic acid primary amide monomer unit in the particulate polymer is usually 0.1% by weight or more, preferably 0.5% by weight or more, more preferably 1.0% by weight or more, and usually 10% by weight. % Or less, preferably 7% by weight or less, more preferably 5% by weight or less. By setting the ratio of the carboxylic acid primary amide monomer unit in the particulate polymer to be equal to or higher than the lower limit of the above range, halide ions in the electrolytic solution can be effectively captured by the particulate polymer. Moreover, the rate characteristic of a secondary battery can be improved by making it below an upper limit.

また、粒子状重合体は、架橋性単量体単位を含みうる。ここで、架橋性単量体単位とは、架橋性単量体を重合して得られる構造を有する構造単位である。また、架橋性単量体とは、加熱又はエネルギー線の照射により、重合中又は重合後に架橋構造を形成しうる単量体である。架橋性単量体単位を含むことにより、粒子状重合体を架橋させることができるので、多孔膜の強度及び安定性を高めることができる。これにより、粒子状重合体による作用を安定して発揮させることが可能となる。また、電解液による粒子状重合体の膨潤度が過度に高くならないようにできるので、通常は、二次電池の出力特性を良好にできる。   The particulate polymer may contain a crosslinkable monomer unit. Here, the crosslinkable monomer unit is a structural unit having a structure obtained by polymerizing a crosslinkable monomer. The crosslinkable monomer is a monomer that can form a crosslinked structure during or after polymerization by heating or irradiation with energy rays. By including a crosslinkable monomer unit, the particulate polymer can be crosslinked, so that the strength and stability of the porous film can be increased. Thereby, it becomes possible to exhibit the effect | action by a particulate polymer stably. In addition, since the degree of swelling of the particulate polymer by the electrolytic solution can be prevented from becoming excessively high, normally the output characteristics of the secondary battery can be improved.

架橋性単量体としては、重合した際に架橋構造を形成しうる単量体を用いうる。架橋性単量体の例としては、1分子あたり2以上の反応性基を有する単量体を挙げることができる。より具体的には、熱架橋性の架橋性基及び1分子あたり1つのオレフィン性二重結合を有する単官能性単量体、及び1分子あたり2つ以上のオレフィン性二重結合を有する多官能性単量体が挙げられる。   As the crosslinkable monomer, a monomer capable of forming a crosslinked structure upon polymerization can be used. Examples of the crosslinkable monomer include monomers having two or more reactive groups per molecule. More specifically, a monofunctional monomer having a heat-crosslinkable crosslinkable group and one olefinic double bond per molecule, and a polyfunctional having two or more olefinic double bonds per molecule. Ionic monomers.

単官能性単量体に含まれる熱架橋性の架橋性基の例としては、N−メチロールアミド基、エポキシ基、オキセタニル基、オキサゾリン基、及びこれらの組み合わせが挙げられる。これらの中でも、エポキシ基が、架橋及び架橋密度の調節が容易な点でより好ましい。   Examples of the thermally crosslinkable group contained in the monofunctional monomer include an N-methylolamide group, an epoxy group, an oxetanyl group, an oxazoline group, and combinations thereof. Among these, an epoxy group is more preferable in terms of easy adjustment of crosslinking and crosslinking density.

熱架橋性の架橋性基としてN−メチロールアミド基を有し、且つオレフィン性二重結合を有する架橋性単量体の例としては、N−メチロール(メタ)アクリルアミド等のメチロール基を有する(メタ)アクリルアミド類が挙げられる。   Examples of the crosslinkable monomer having an N-methylolamide group as a thermally crosslinkable group and having an olefinic double bond have a methylol group such as N-methylol (meth) acrylamide (meta ) Acrylamides.

熱架橋性の架橋性基としてエポキシ基を有し、且つオレフィン性二重結合を有する架橋性単量体の例としては、ビニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、ブテニルグリシジルエーテル、o−アリルフェニルグリシジルエーテル等の不飽和グリシジルエーテル;ブタジエンモノエポキシド、クロロプレンモノエポキシド、4,5−エポキシ−2−ペンテン、3,4−エポキシ−1−ビニルシクロヘキセン、1,2−エポキシ−5,9−シクロドデカジエン等のジエンまたはポリエンのモノエポキシド;3,4−エポキシ−1−ブテン、1,2−エポキシ−5−ヘキセン、1,2−エポキシ−9−デセン等のアルケニルエポキシド;並びにグリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、グリシジルクロトネート、グリシジル−4−ヘプテノエート、グリシジルソルベート、グリシジルリノレート、グリシジル−4−メチル−3−ペンテノエート、3−シクロヘキセンカルボン酸のグリシジルエステル、4−メチル−3−シクロヘキセンカルボン酸のグリシジルエステル等の不飽和カルボン酸のグリシジルエステル化合物;などが挙げられる。   Examples of the crosslinkable monomer having an epoxy group as a thermally crosslinkable group and having an olefinic double bond include vinyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, butenyl glycidyl ether, o-allylphenyl glycidyl. Unsaturated glycidyl ethers such as ether; butadiene monoepoxide, chloroprene monoepoxide, 4,5-epoxy-2-pentene, 3,4-epoxy-1-vinylcyclohexene, 1,2-epoxy-5,9-cyclododecadiene Monoepoxides of dienes or polyenes such as; alkenyl epoxides such as 3,4-epoxy-1-butene, 1,2-epoxy-5-hexene, 1,2-epoxy-9-decene; and glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, Glycidyl crotonate, glycidyl Unsaturated carboxylic acids such as -4-heptenoate, glycidyl sorbate, glycidyl linoleate, glycidyl-4-methyl-3-pentenoate, glycidyl ester of 3-cyclohexene carboxylic acid, glycidyl ester of 4-methyl-3-cyclohexene carboxylic acid Glycidyl ester compounds; and the like.

熱架橋性の架橋性基としてオキセタニル基を有し、且つオレフィン性二重結合を有する架橋性単量体の例としては、3−((メタ)アクリロイルオキシメチル)オキセタン、3−((メタ)アクリロイルオキシメチル)−2−トリフロロメチルオキセタン、3−((メタ)アクリロイルオキシメチル)−2−フェニルオキセタン、2−((メタ)アクリロイルオキシメチル)オキセタン、及び2−((メタ)アクリロイルオキシメチル)−4−トリフロロメチルオキセタンなどが挙げられる。   Examples of the crosslinkable monomer having an oxetanyl group as a heat crosslinkable group and having an olefinic double bond include 3-((meth) acryloyloxymethyl) oxetane, 3-((meth) Acryloyloxymethyl) -2-trifluoromethyloxetane, 3-((meth) acryloyloxymethyl) -2-phenyloxetane, 2-((meth) acryloyloxymethyl) oxetane, and 2-((meth) acryloyloxymethyl ) -4-trifluoromethyloxetane.

熱架橋性の架橋性基としてオキサゾリン基を有し、且つオレフィン性二重結合を有する架橋性単量体の例としては、2−ビニル−2−オキサゾリン、2−ビニル−4−メチル−2−オキサゾリン、2−ビニル−5−メチル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−4−メチル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−5−メチル−2−オキサゾリン、及び2−イソプロペニル−5−エチル−2−オキサゾリンなどが挙げられる。   Examples of the crosslinkable monomer having an oxazoline group as a thermally crosslinkable group and having an olefinic double bond include 2-vinyl-2-oxazoline, 2-vinyl-4-methyl-2- Oxazoline, 2-vinyl-5-methyl-2-oxazoline, 2-isopropenyl-2-oxazoline, 2-isopropenyl-4-methyl-2-oxazoline, 2-isopropenyl-5-methyl-2-oxazoline, and And 2-isopropenyl-5-ethyl-2-oxazoline.

2つ以上のオレフィン性二重結合を有する多官能性単量体の例としては、アリル(メタ)アクリレート、エチレンジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパン−トリ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジアリルエーテル、ポリグリコールジアリルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、ヒドロキノンジアリルエーテル、テトラアリルオキシエタン、トリメチロールプロパン−ジアリルエーテル、前記以外の多官能性アルコールのアリルまたはビニルエーテル、トリアリルアミン、及びジビニルベンゼンなどが挙げられる。   Examples of multifunctional monomers having two or more olefinic double bonds include allyl (meth) acrylate, ethylene di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, Tetraethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane-tri (meth) acrylate, dipropylene glycol diallyl ether, polyglycol diallyl ether, triethylene glycol divinyl ether, hydroquinone diallyl ether, tetraallyloxyethane, trimethylolpropane-diallyl Examples include ethers, allyls or vinyl ethers of polyfunctional alcohols other than those described above, triallylamine, and divinylbenzene.

中でも特に、架橋性単量体としては、N−メチロールアクリルアミド、アリルメタクリレート、エチレンジメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、グリシジルメタクリレート、及びエチレングリコールジメタクリレートが好ましく、N−メチロールアクリルアミド、アリルメタクリレート、エチレンジメタクリレート、アリルグリシジルエーテル及びグリシジルメタクリレートがより好ましい。
また、架橋性単量体及び架橋性単量体単位は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
Among these, as the crosslinkable monomer, N-methylol acrylamide, allyl methacrylate, ethylene dimethacrylate, allyl glycidyl ether, glycidyl methacrylate, and ethylene glycol dimethacrylate are preferable, and N-methylol acrylamide, allyl methacrylate, ethylene dimethacrylate, Allyl glycidyl ether and glycidyl methacrylate are more preferred.
Moreover, a crosslinking | crosslinked monomer and a crosslinking | crosslinked monomer unit may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.

粒子状重合体における架橋性単量体単位の割合は、好ましくは0.1重量%以上、より好ましくは0.5重量%以上、特に好ましくは1.0重量%以上であり、好ましくは5.0重量%以下、より好ましくは4.0重量%以下、特に好ましくは3.0重量%以下である。粒子状重合体における架橋性単量体単位の割合を前記範囲の下限値以上にすることにより、粒子状重合体の機械的強度を強くできるので、多孔膜とセパレーター基材又は極板との結着性を高めることができる。また、上限値以下にすることにより、多孔膜の耐久性を高めることができる。   The proportion of the crosslinkable monomer unit in the particulate polymer is preferably 0.1% by weight or more, more preferably 0.5% by weight or more, particularly preferably 1.0% by weight or more, preferably 5. It is 0 wt% or less, more preferably 4.0 wt% or less, and particularly preferably 3.0 wt% or less. Since the mechanical strength of the particulate polymer can be increased by setting the ratio of the crosslinkable monomer unit in the particulate polymer to be equal to or higher than the lower limit of the above range, the bonding between the porous membrane and the separator substrate or the electrode plate is possible. Wearability can be improved. Moreover, durability of a porous film can be improved by making it into an upper limit or less.

また、粒子状合体は、(メタ)アクリル酸エステル単量体単位を含みうる。(メタ)アクリル酸エステル単量体単位は、(メタ)アクリル酸エステル単量体を重合して形成される構造を有する構造単位である。(メタ)アクリル酸エステル単量体単位は強度が高いので、粒子状重合体の分子を安定化させることができる。   The particulate coalescence may contain (meth) acrylic acid ester monomer units. The (meth) acrylic acid ester monomer unit is a structural unit having a structure formed by polymerizing a (meth) acrylic acid ester monomer. Since the (meth) acrylic acid ester monomer unit has high strength, the molecules of the particulate polymer can be stabilized.

(メタ)アクリル酸エステル単量体の例としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、ペンチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、ヘプチルアクリレート、オクチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、ノニルアクリレート、デシルアクリレート、ラウリルアクリレート、n−テトラデシルアクリレート、ステアリルアクリレート等のアクリル酸アルキルエステル;並びにメチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、t−ブチルメタクリレート、ペンチルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、ヘプチルメタクリレート、オクチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ノニルメタクリレート、デシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、n−テトラデシルメタクリレート、ステアリルメタクリレート等のメタクリル酸アルキルエステルが挙げられる。(メタ)アクリル酸エステル単量体及び(メタ)アクリル酸エステル単量体単位は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。   Examples of (meth) acrylic acid ester monomers include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate, pentyl acrylate, hexyl acrylate, heptyl acrylate, octyl acrylate, Acrylic acid alkyl esters such as 2-ethylhexyl acrylate, nonyl acrylate, decyl acrylate, lauryl acrylate, n-tetradecyl acrylate, stearyl acrylate; and methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, t -Butyl methacrylate, pentyl methacrylate, hexyl methacrylate, heptyl Methacrylate, octyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, nonyl methacrylate, decyl methacrylate, lauryl methacrylate, n- tetradecyl methacrylate, methacrylic acid alkyl esters such as stearyl methacrylate. As for the (meth) acrylic acid ester monomer and the (meth) acrylic acid ester monomer unit, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination at any ratio.

粒子状重合体における(メタ)アクリル酸エステル単量体単位の割合は、好ましくは50重量%以上、より好ましくは55重量%以上、特に好ましくは58重量%以上であり、好ましくは98重量%以下、より好ましくは97重量%以下、特に好ましくは96重量%以下である。粒子状重合体における(メタ)アクリル酸エステル単量体単位の割合を上記範囲の下限値以上にすることにより、多孔膜のセパレーター基材又は極板への結着性を高くすることができる。また、上限値以下にすることにより、多孔膜の柔軟性を高めることができる。   The proportion of the (meth) acrylic acid ester monomer unit in the particulate polymer is preferably 50% by weight or more, more preferably 55% by weight or more, particularly preferably 58% by weight or more, and preferably 98% by weight or less. More preferably, it is 97% by weight or less, particularly preferably 96% by weight or less. By setting the ratio of the (meth) acrylic acid ester monomer unit in the particulate polymer to be equal to or higher than the lower limit of the above range, the binding property of the porous membrane to the separator substrate or electrode plate can be increased. Moreover, the softness | flexibility of a porous film can be improved by making it into an upper limit or less.

さらに、粒子状重合体は、上述した構造単位以外に任意の構造単位を含みうる。粒子状重合体が含みうる任意の構造単位の例としては、下記の単量体を重合して形成される構造を有する構造単位が挙げられる。即ち、1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、2−クロル−1,3−ブタジエン等の肪族共役ジエン単量体;スチレン、クロロスチレン、ビニルトルエン、t−ブチルスチレン、ビニル安息香酸、ビニル安息香酸メチル、ビニルナフタレン、クロロメチルスチレン、ヒドロキシメチルスチレン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン等の芳香族ビニル単量体;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロルアクリロニトリル、α−エチルアクリロニトリル等のα,β−不飽和ニトリル化合物単量体;エチレン、プロピレン等のオレフィン単量体;塩化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン原子含有単量体;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル等のビニルエステル単量体;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル等のビニルエーテル単量体;メチルビニルケトン、エチルビニルケトン、ブチルビニルケトン、ヘキシルビニルケトン、イソプロペニルビニルケトン等のビニルケトン単量体;並びに、N−ビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール等の複素環含有ビニル化合物単量体;の1以上を重合して形成される構造を有する構造単位が挙げられる。また、これらは1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。   Furthermore, the particulate polymer may contain an arbitrary structural unit in addition to the above-described structural unit. Examples of arbitrary structural units that can be included in the particulate polymer include structural units having a structure formed by polymerizing the following monomers. That is, aliphatic conjugated diene monomers such as 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 2-chloro-1,3-butadiene; styrene Aromatic vinyl monomers such as chlorostyrene, vinyl toluene, t-butyl styrene, vinyl benzoic acid, methyl vinyl benzoate, vinyl naphthalene, chloromethyl styrene, hydroxymethyl styrene, α-methyl styrene, divinyl benzene; Α, β-unsaturated nitrile compound monomers such as methacrylonitrile, α-chloroacrylonitrile, α-ethylacrylonitrile; olefin monomers such as ethylene and propylene; halogen atom-containing monomers such as vinyl chloride and vinylidene chloride ; Vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl benzoate, etc. Nyl ester monomers; Vinyl ether monomers such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, butyl vinyl ether; Vinyl ketone monomers such as methyl vinyl ketone, ethyl vinyl ketone, butyl vinyl ketone, hexyl vinyl ketone, isopropenyl vinyl ketone; and N -Structural units having a structure formed by polymerizing one or more of a heterocyclic compound containing a heterocyclic compound such as vinylpyrrolidone, vinylpyridine, and vinylimidazole. Moreover, these may be used individually by 1 type and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.

また、粒子状重合体は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。   Moreover, a particulate polymer may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.

粒子状重合体を構成する重合体の重量平均分子量は、好ましくは10,000以上、より好ましくは20,000以上であり、好ましくは1,000,000以下、より好ましくは500,000以下である。粒子状重合体を構成する重合体の重量平均分子量を上記範囲に収めることにより、多孔膜の強度及び非導電性粒子の分散性を良好にし易い。ここで、粒子状重合体を構成する重合体の重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって、テトラヒドロフランを展開溶媒としたポリスチレン換算の値として求めうる。   The weight average molecular weight of the polymer constituting the particulate polymer is preferably 10,000 or more, more preferably 20,000 or more, preferably 1,000,000 or less, more preferably 500,000 or less. . By keeping the weight average molecular weight of the polymer constituting the particulate polymer in the above range, the strength of the porous film and the dispersibility of the non-conductive particles can be easily improved. Here, the weight average molecular weight of the polymer constituting the particulate polymer can be determined by gel permeation chromatography (GPC) as a value in terms of polystyrene using tetrahydrofuran as a developing solvent.

粒子状重合体のガラス転移温度は、好ましくは−75℃以上、より好ましくは−55℃以上、特に好ましくは−45℃以上であり、好ましくは40℃以下、より好ましくは30℃以下、さらにより好ましくは20℃以下、特に好ましくは15℃以下である。粒子状重合体のガラス転移温度を上記範囲に収めることにより、多孔膜を備えたセパレーター及び電極の柔軟性及び捲回性、並びに多孔膜とセパレーター基材又は極板との結着性などの特性が高度にバランスされ、好適である。粒子状重合体のガラス転移温度は、例えば、様々な単量体を組み合わせることによって調整可能である。   The glass transition temperature of the particulate polymer is preferably −75 ° C. or higher, more preferably −55 ° C. or higher, particularly preferably −45 ° C. or higher, preferably 40 ° C. or lower, more preferably 30 ° C. or lower, and even more. Preferably it is 20 degrees C or less, Most preferably, it is 15 degrees C or less. By keeping the glass transition temperature of the particulate polymer within the above range, characteristics such as flexibility and winding properties of the separator and electrode provided with the porous membrane, and binding properties between the porous membrane and the separator substrate or electrode plate, etc. Is highly balanced and suitable. The glass transition temperature of the particulate polymer can be adjusted, for example, by combining various monomers.

粒子状重合体の体積平均粒径D50は、好ましくは50nm以上、より好ましくは70nm以上であり、好ましくは500nm以下、より好ましくは400nm以下である。粒子状重合体の体積平均粒径を上記範囲に収めることにより、多孔膜の強度及び柔軟性を良好にできる。   The volume average particle diameter D50 of the particulate polymer is preferably 50 nm or more, more preferably 70 nm or more, preferably 500 nm or less, more preferably 400 nm or less. By keeping the volume average particle diameter of the particulate polymer in the above range, the strength and flexibility of the porous film can be improved.

粒子状重合体の水媒体中で測定される酸基量は、粒子状重合体1g当りの酸基量として、好ましくは0.01mmol/g以上、より好ましくは0.05mmol/g以上、さらにより好ましくは0.1mmol/g以上であり、一方好ましくは15.0mmol/g以下、より好ましくは5.0mmol/g以下、さらにより好ましくは1.0mmol/g以下である。また、多孔膜用組成物中の粒子状重合体の水媒体中で測定される酸基量は、非導電性粒子100gに対する酸基量として、好ましくは0.1mmol/100g以上であり、一方好ましくは6mmol/100g以下、より好ましくは5mmol/100g以下、さらにより好ましくは3mmol/100g以下である。粒子状重合体の酸基量が前記下限以上であることにより、多孔膜の形成に際し、酸基がカルボジイミド化合物と重合し、架橋を形成することができる。これにより、ピール強度の向上などの効果を得ることができ、ひいては二次電池の性能を向上することができる。一方、粒子状重合体の酸基量が前記上限以下であることにより、多孔膜に残存する架橋しない酸の割合を低減し、ひいては多孔膜中の水分量を低減することができる。   The amount of acid groups measured in the aqueous medium of the particulate polymer is preferably 0.01 mmol / g or more, more preferably 0.05 mmol / g or more, and even more as the amount of acid groups per gram of the particulate polymer. Preferably it is 0.1 mmol / g or more, while preferably 15.0 mmol / g or less, more preferably 5.0 mmol / g or less, and even more preferably 1.0 mmol / g or less. The amount of acid groups measured in the aqueous medium of the particulate polymer in the composition for porous membrane is preferably 0.1 mmol / 100 g or more as the amount of acid groups with respect to 100 g of non-conductive particles, on the other hand, preferably Is 6 mmol / 100 g or less, more preferably 5 mmol / 100 g or less, and even more preferably 3 mmol / 100 g or less. When the amount of the acid group of the particulate polymer is not less than the above lower limit, the acid group can be polymerized with the carbodiimide compound to form a crosslink when the porous film is formed. Thereby, effects, such as an improvement of peel strength, can be acquired, and the performance of a secondary battery can be improved by extension. On the other hand, when the amount of acid groups in the particulate polymer is not more than the above upper limit, the proportion of uncrosslinked acid remaining in the porous membrane can be reduced, and consequently the amount of water in the porous membrane can be reduced.

本発明の多孔膜用組成物における粒子状重合体の量は、非導電性粒子100重量部に対して、好ましくは0.1重量部以上、より好ましくは0.5重量部以上であり、さらにより好ましくは1重量部以上であり、一方好ましくは15重量部以下、より好ましくは10重量部以下、さらにより好ましくは8重量部以下である。粒子状重合体の量を前記下限値以上にすることにより、多孔膜からの粉落ちなどの不具合の発生を低減することができる。また、上限値以下にすることにより、多孔膜の透気度及び抵抗を抑制しうる。また、粒子状重合体の量を前記の範囲とすることは、通常、非導電性粒子同士の結着性、並びに、多孔膜とセパレーター基材又は極板との結着性を高くできる点、多孔膜の柔軟性を高くできる点、並びに、多孔膜のイオン伝導性を高くできる点でも意義がある。   The amount of the particulate polymer in the composition for a porous membrane of the present invention is preferably 0.1 parts by weight or more, more preferably 0.5 parts by weight or more, with respect to 100 parts by weight of the non-conductive particles. More preferably it is 1 part by weight or more, while preferably it is 15 parts by weight or less, more preferably 10 parts by weight or less, even more preferably 8 parts by weight or less. By setting the amount of the particulate polymer to the lower limit value or more, it is possible to reduce the occurrence of problems such as powder falling from the porous film. Moreover, the air permeability and resistance of a porous film can be suppressed by making it below an upper limit. In addition, the amount of the particulate polymer in the above range usually has a high binding property between the non-conductive particles and the binding property between the porous membrane and the separator substrate or the electrode plate, It is also significant in that the flexibility of the porous membrane can be increased and the ion conductivity of the porous membrane can be increased.

粒子状重合体は、例えば、上述した単量体を含む単量体組成物を水系溶媒中で重合することにより製造しうる。
重合反応における単量体組成物中の各単量体の含有割合は、通常、所望の粒子状重合体における繰り返し単位の含有割合と同様にする。
The particulate polymer can be produced, for example, by polymerizing a monomer composition containing the above-described monomer in an aqueous solvent.
The content ratio of each monomer in the monomer composition in the polymerization reaction is usually the same as the content ratio of the repeating unit in the desired particulate polymer.

水系溶媒としては、その中で粒子状重合体が粒子状態で分散しうるものを選択しうる。水系溶媒としては、常圧における沸点が好ましくは80〜350℃、より好ましくは100〜300℃ものを選択しうる。   As the aqueous solvent, a solvent in which the particulate polymer can be dispersed in a particle state can be selected. An aqueous solvent having a boiling point at normal pressure of preferably 80 to 350 ° C, more preferably 100 to 300 ° C can be selected.

水系溶媒の例としては、水;ダイアセトンアルコール、γ−ブチロラクトンなどのケトン類;エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ノルマルプロピルアルコールなどのアルコール類;プロピレングリコールモノメチルエーテル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコールターシャリーブチルエーテル、ブチルセロソルブ、3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール、エチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルなどのグリコールエーテル類;1,3−ジオキソラン、1,4−ジオキソラン、テトラヒドロフランなどのエーテル類;などが挙げられる。中でも水は可燃性がなく、粒子状重合体の粒子の分散体が容易に得られやすいという観点から特に好ましい。なお、主溶媒として水を使用して、粒子状重合体の粒子の分散状態が確保可能な範囲において上記の水以外の水系溶媒を混合して用いてもよい。   Examples of aqueous solvents include water; ketones such as diacetone alcohol and γ-butyrolactone; alcohols such as ethyl alcohol, isopropyl alcohol and normal propyl alcohol; propylene glycol monomethyl ether, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, ethylene glycol tertiary Glycol ethers such as butyl ether, butyl cellosolve, 3-methoxy-3-methyl-1-butanol, ethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether; 1,3-dioxolane, 1 , 4-dioxolane, ethers such as tetrahydrofuran; and the like. Among these, water is particularly preferred from the viewpoint that it is not flammable and a dispersion of particulate polymer particles can be easily obtained. In addition, water may be used as the main solvent, and an aqueous solvent other than the above water may be mixed and used within a range in which the dispersed state of the particulate polymer particles can be ensured.

重合方法は、特に限定されず、例えば溶液重合法、懸濁重合法、塊状重合法、乳化重合法などのいずれの方法も用いることができる。重合の反応形式は、例えばイオン重合、ラジカル重合、リビングラジカル重合などのいずれであってもよい。高分子量体が得やすいこと、並びに、重合物がそのまま水に分散した状態で得られるので再分散化の処理が不要であり、そのまま本発明の多孔膜用組成物の製造に供することができることなど、製造効率の観点から、乳化重合法が特に好ましい。乳化重合は、常法に従い行うことができる。   The polymerization method is not particularly limited, and any method such as a solution polymerization method, a suspension polymerization method, a bulk polymerization method, and an emulsion polymerization method can be used. The reaction mode of the polymerization may be any of ionic polymerization, radical polymerization, living radical polymerization, and the like. It is easy to obtain a high molecular weight, and since the polymer is obtained in a state of being dispersed in water as it is, redispersion treatment is unnecessary, and it can be used as it is for producing the porous membrane composition of the present invention. From the viewpoint of production efficiency, the emulsion polymerization method is particularly preferable. Emulsion polymerization can be performed according to a conventional method.

重合に使用される乳化剤、分散剤、重合開始剤、重合助剤などの添加剤は、一般に用いられるものを使用しうる。これらの添加剤の使用量も、一般に使用される量としうる。重合条件は、重合方法および重合開始剤の種類などに応じて適宜調整しうる。   Commonly used additives may be used as the emulsifier, dispersant, polymerization initiator, polymerization aid and the like used in the polymerization. The amount of these additives used may also be a commonly used amount. The polymerization conditions can be appropriately adjusted according to the polymerization method and the type of polymerization initiator.

〔1.2.2.水溶性重合体〕
水溶性重合体は、酸基を含有する、水溶性の重合体である。多孔膜用組成物が水溶性重合体を含むことにより、多孔膜用組成物の粘度が適切な範囲となり、多孔膜用組成物の層の形成における操作を良好に行い、均質な多孔膜を容易に製造することが可能となる。また、水溶性重合体は、多孔膜において非導電性粒子同士の間に介在することにより非導電性粒子同士を結着する作用、並びに、非導電性粒子とセパレーター基材又は極板との間に介在することにより多孔膜とセパレーター基材又は極板とを結着する作用を奏しうる。水溶性の重合体とは、以下の基準を満たす重合体をいう。
重合体の濃度が40質量%であるpH8.0の水溶液を準備し、それぞれ25℃において1時間攪拌を行い、評価液とする。前記評価溶液を光路長30mmのセルに移し、ヘーズメータを用い、評価溶液の曇り度を測定し、前記評価溶液の曇り度が、60%以下である場合、その重合体を水溶性重合体とする。
なお、前記溶液の曇り度は、下式で求められる値である。
曇り度=拡散透過光率/全光線透過光×100(%)
[1.2.2. Water-soluble polymer)
The water-soluble polymer is a water-soluble polymer containing an acid group. When the composition for porous membrane contains a water-soluble polymer, the viscosity of the composition for porous membrane is in an appropriate range, and the operation for forming the layer of the composition for porous membrane is performed well, and a homogeneous porous membrane can be easily formed. Can be manufactured. In addition, the water-soluble polymer has a function of binding non-conductive particles by interposing between non-conductive particles in the porous film, and between the non-conductive particles and the separator substrate or the electrode plate. By intervening, the effect of binding the porous film and the separator substrate or the electrode plate can be achieved. A water-soluble polymer means a polymer that satisfies the following criteria.
An aqueous solution of pH 8.0 having a polymer concentration of 40% by mass is prepared, and stirred at 25 ° C. for 1 hour to obtain an evaluation solution. The evaluation solution is transferred to a cell having an optical path length of 30 mm, and the haze of the evaluation solution is measured using a haze meter. When the haze of the evaluation solution is 60% or less, the polymer is a water-soluble polymer. .
In addition, the cloudiness of the said solution is a value calculated | required by the following Formula.
Haze = diffuse transmitted light rate / total light transmitted light × 100 (%)

水溶性重合体の例としては、カルボキシメチルセルロース、及びエチレン性不飽和カルボン酸単量体単位を含む水溶性重合体が挙げられる。   Examples of the water-soluble polymer include carboxymethyl cellulose and a water-soluble polymer containing an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer unit.

〔1.2.2.1.カルボキシメチルセルロース〕
カルボキシメチルセルロースのエーテル化度は、好ましくは0.5以上、より好ましくは0.8以上であり、好ましくは1.8以下、より好ましくは1.5以下である。ここで、エーテル化度とは、セルロース中の無水グルコース単位1個当たりの水酸基(3個)の、カルボキシメチル基等への置換体への置換度のことをいう。エーテル化度は、理論的には0〜3の値を取りうる。エーテル化度が上記範囲にある場合は、カルボキシメチルセルロースが非導電性粒子の表面に吸着しつつ水への相溶性も見られることから分散性に優れ、非導電性粒子を一次粒子レベルまで微分散できる。
[1.2.2.1. (Carboxymethylcellulose)
The degree of etherification of carboxymethylcellulose is preferably 0.5 or more, more preferably 0.8 or more, preferably 1.8 or less, more preferably 1.5 or less. Here, the degree of etherification refers to the degree of substitution of hydroxyl groups (three) per anhydroglucose unit in cellulose with a substitution product such as a carboxymethyl group. The degree of etherification can theoretically take a value of 0-3. When the degree of etherification is in the above range, carboxymethylcellulose is adsorbed on the surface of the non-conductive particles and also compatible with water, so it has excellent dispersibility and the non-conductive particles are finely dispersed to the primary particle level. it can.

〔1.2.2.2.エチレン性不飽和カルボン酸単量体単位を含む水溶性重合体〕
エチレン性不飽和カルボン酸単量体単位を含む水溶性重合体(以下において、この水溶性重合体を、単に「カルボン酸基含有水溶性重合体」ということがある。)は、酸基として、エチレン性不飽和カルボン酸単量体の酸基を含み、これにより、酸基含有重合体となる。エチレン性不飽和カルボン酸単量体単位とは、エチレン性不飽和カルボン酸単量体を重合して形成される構造を有する構造単位を示す。
エチレン性不飽和カルボン酸単量体の例としては、エチレン構造を有する、モノカルボン酸、ジカルボン酸、ジカルボン酸の無水物、及びこれらの誘導体が挙げられる。これらの具体例としては、粒子状重合体を構成するカルボン酸単量体と同様のものが挙げられる。エチレン性不飽和カルボン酸単量体単位は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
[1.2.2.2. Water-soluble polymer containing ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer unit]
A water-soluble polymer containing an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer unit (hereinafter, this water-soluble polymer may be simply referred to as “carboxylic acid group-containing water-soluble polymer”) is used as an acid group. It contains an acid group of an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer, and thereby becomes an acid group-containing polymer. The ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer unit refers to a structural unit having a structure formed by polymerizing an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer.
Examples of the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer include monocarboxylic acids, dicarboxylic acids, dicarboxylic acid anhydrides, and derivatives thereof having an ethylene structure. Specific examples thereof include those similar to the carboxylic acid monomer constituting the particulate polymer. An ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer unit may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.

カルボン酸基含有水溶性重合体におけるエチレン性不飽和カルボン酸単量体単位の割合は、好ましくは20重量%以上であり、好ましくは80重量%以下、より好ましくは60重量%以下、特に好ましくは40重量%以下である。カルボン酸基含有水溶性重合体におけるエチレン性不飽和カルボン酸単量体単位の割合を前記範囲の下限値以上にすることにより、多孔膜とセパレーター基材又は極板との結着性を高めることができる。また、上限値以下にすることにより、多孔膜用組成物の粘度が過度に高くなることを防止できる。そのため、多孔膜用組成物の塗布を良好に行うことができ、二次電池のレート特性を良好にできる。   The ratio of the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer unit in the carboxylic acid group-containing water-soluble polymer is preferably 20% by weight or more, preferably 80% by weight or less, more preferably 60% by weight or less, particularly preferably. 40% by weight or less. By increasing the ratio of the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer unit in the carboxylic acid group-containing water-soluble polymer to be equal to or higher than the lower limit of the above range, the binding property between the porous membrane and the separator substrate or the electrode plate is improved. Can do. Moreover, it can prevent that the viscosity of the composition for porous films becomes high too much by making it into an upper limit or less. Therefore, the porous film composition can be applied satisfactorily, and the rate characteristics of the secondary battery can be improved.

カルボン酸基含有水溶性重合体は、(メタ)アクリル酸エステル単量体単位を含みうる。(メタ)アクリル酸エステル単量体としては、例えば、粒子状重合体の項において例示したものと同様の例が挙げられる。また、(メタ)アクリル酸エステル単量体及び(メタ)アクリル酸エステル単量体単位は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。   The carboxylic acid group-containing water-soluble polymer may contain a (meth) acrylic acid ester monomer unit. Examples of the (meth) acrylic acid ester monomer include the same examples as those exemplified in the section of the particulate polymer. Moreover, a (meth) acrylic acid ester monomer and a (meth) acrylic acid ester monomer unit may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.

カルボン酸基含有水溶性重合体における(メタ)アクリル酸エステル単量体単位の割合は、好ましくは25重量%以上、より好ましくは30重量%以上、特に好ましくは35重量%以上であり、また、好ましくは75重量%以下、より好ましくは70重量%以下、特に好ましくは65重量%以下である。水溶性重合体における(メタ)アクリル酸エステル単量体単位の量を上記範囲の下限値以上にすることにより、多孔膜とセパレーター基材又は極板との結着性を高くすることができる。また、上限値以下にすることにより、多孔膜の柔軟性を高めることができる。   The ratio of the (meth) acrylic acid ester monomer unit in the carboxylic acid group-containing water-soluble polymer is preferably 25% by weight or more, more preferably 30% by weight or more, and particularly preferably 35% by weight or more. Preferably it is 75 weight% or less, More preferably, it is 70 weight% or less, Most preferably, it is 65 weight% or less. By setting the amount of the (meth) acrylic acid ester monomer unit in the water-soluble polymer to be not less than the lower limit of the above range, the binding property between the porous membrane and the separator substrate or the electrode plate can be increased. Moreover, the softness | flexibility of a porous film can be improved by making it into an upper limit or less.

カルボン酸基含有水溶性重合体は、上述した構造単位以外に、任意の構造単位を含みうる。カルボン酸基含有水溶性重合体が含みうる任意の構造単位の例としては、粒子状重合体が含みうる構造単位として例示したものと同様の例であって、エチレン性不飽和カルボン酸単量体単位、(メタ)アクリル酸エステル単量体単位以外のものが挙げられる。また、これらは1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。   The carboxylic acid group-containing water-soluble polymer may contain any structural unit in addition to the structural units described above. Examples of arbitrary structural units that can be contained in the carboxylic acid group-containing water-soluble polymer are the same as those exemplified as the structural units that can be contained in the particulate polymer, and are ethylenically unsaturated carboxylic acid monomers. Examples other than the unit and the (meth) acrylic acid ester monomer unit. Moreover, these may be used individually by 1 type and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.

カルボン酸基含有水溶性重合体は、例えば、上述した単量体を含む単量体組成物を、水系溶媒中で重合して、製造しうる。この際、単量体組成物中の各単量体の比率は、通常、カルボン酸基含有水溶性重合体における構造単位の比率と同様にする。   The carboxylic acid group-containing water-soluble polymer can be produced, for example, by polymerizing a monomer composition containing the above-described monomer in an aqueous solvent. In this case, the ratio of each monomer in the monomer composition is usually the same as the ratio of the structural units in the carboxylic acid group-containing water-soluble polymer.

水系溶媒としては、粒子状重合体の製造に用いるものと同様のものを用いることができる。   As an aqueous solvent, the thing similar to what is used for manufacture of a particulate polymer can be used.

重合方法は、特に限定されず、例えば溶液重合法、懸濁重合法、塊状重合法、乳化重合法などのいずれの方法も用いうる。重合の反応形式は、例えばイオン重合、ラジカル重合、リビングラジカル重合などいずれであってもよい。中でも、乳化重合法が好ましい。乳化重合は、常法に従い行うことができる。   The polymerization method is not particularly limited, and any method such as a solution polymerization method, a suspension polymerization method, a bulk polymerization method, and an emulsion polymerization method can be used. The reaction mode of the polymerization may be any of ionic polymerization, radical polymerization, living radical polymerization and the like. Of these, emulsion polymerization is preferred. Emulsion polymerization can be performed according to a conventional method.

重合に使用される乳化剤、分散剤、重合開始剤、重合助剤などの添加剤は、一般に用いられるものを使用しうる。これらの添加剤の使用量も、一般に使用される量としうる。重合条件は、重合方法および重合開始剤の種類などに応じて適宜調整しうる。   Commonly used additives may be used as the emulsifier, dispersant, polymerization initiator, polymerization aid and the like used in the polymerization. The amount of these additives used may also be a commonly used amount. The polymerization conditions can be appropriately adjusted according to the polymerization method and the type of polymerization initiator.

〔1.2.2.3.水溶性重合体の性状等〕
水溶性重合体の重量平均分子量は、好ましくは5,000以上、より好ましくは10,000以上、特に好ましくは20,000以上であり、好ましくは1,000,000以下、より好ましくは750,000以下、特に好ましくは500,000以下である。水溶性重合体の重量平均分子量を上記範囲の下限値以上とすることにより、多孔膜とセパレーター基材又は極板との結着性を高めることができる。また、上限値以下にすることにより、二次電池のサイクル特性を高めることができる。ここで、水溶性重合体の重量平均分子量は、GPCによって、ジメチルホルムアミドの10体積%水溶液に0.85g/mlの硝酸ナトリウムを溶解させた溶液を展開溶媒としたポリスチレン換算の値として求めうる。
[1.2.2.3. Properties of water-soluble polymer etc.)
The weight average molecular weight of the water-soluble polymer is preferably 5,000 or more, more preferably 10,000 or more, particularly preferably 20,000 or more, preferably 1,000,000 or less, more preferably 750,000. Hereinafter, it is particularly preferably 500,000 or less. By setting the weight average molecular weight of the water-soluble polymer to be equal to or higher than the lower limit of the above range, the binding property between the porous membrane and the separator substrate or the electrode plate can be enhanced. Moreover, the cycle characteristic of a secondary battery can be improved by making it below an upper limit. Here, the weight average molecular weight of the water-soluble polymer can be determined by GPC as a value in terms of polystyrene using, as a developing solvent, a solution obtained by dissolving 0.85 g / ml sodium nitrate in a 10% by volume aqueous solution of dimethylformamide.

水溶性重合体は、その2重量%水溶液の粘度が、好ましくは15mPa・s以上、より好ましくは50mPa・s以上、さらにより好ましくは100mPa・s以上であり、一方好ましくは10000mPa・s以下、より好ましくは1000mPa・s以下、さらにより好ましくは500mPa・s以下である。水溶性重合体の水溶液の粘度が前記下限以上であることにより、多孔膜用組成物に粘度を発現させ、良好な多孔膜ピール強度を発現させることができる。水溶性重合体の水溶液の粘度が前記上限以下であることにより、多孔膜中の水分量を所望の低い値とすることができる。水溶性重合体の水溶液の粘度は、B型粘度計を用いて25℃、回転数60rpmで測定した値である。   The water-soluble polymer has a 2% by weight aqueous solution preferably having a viscosity of 15 mPa · s or higher, more preferably 50 mPa · s or higher, even more preferably 100 mPa · s or higher, while preferably 10000 mPa · s or lower, and more. Preferably it is 1000 mPa * s or less, More preferably, it is 500 mPa * s or less. When the viscosity of the aqueous solution of the water-soluble polymer is equal to or higher than the lower limit, the composition for a porous membrane can be made to exhibit a viscosity and can exhibit a good porous membrane peel strength. When the viscosity of the aqueous solution of the water-soluble polymer is not more than the above upper limit, the amount of water in the porous film can be set to a desired low value. The viscosity of the aqueous solution of the water-soluble polymer is a value measured using a B-type viscometer at 25 ° C. and a rotational speed of 60 rpm.

水溶性重合体の水媒体中で測定される酸基量は、水溶性重合体1g当りの酸基量として、好ましくは0.01mmol/g以上、より好ましくは0.5mmol/g以上、さらにより好ましくは1.0mmol/g以上であり、一方好ましくは15.0mmol/g以下、より好ましくは10.0mmol/g以下、さらにより好ましくは7.0mmol/g以下である。また、多孔膜用組成物中の水溶性重合体の水媒体中で測定される酸基量は、非導電性粒子100gに対する酸基量として、好ましくは1mmol/100g以上であり、一方好ましくは30mmol/100g以下、より好ましくは25mmol/100g以下、さらにより好ましくは20mmol/100g以下である。水溶性重合体の酸基量が前記下限以上であることにより、多孔膜の形成に際し、酸基がカルボジイミド化合物と重合し、架橋を形成することができる。これにより、ピール強度の向上などの効果を得ることができ、ひいては二次電池の性能を向上することができる。一方、水溶性重合体の酸基量が前記上限以下であることにより、多孔膜に残存する架橋しない酸の割合を低減し、ひいては多孔膜中の水分量を低減することができる。   The amount of acid groups measured in an aqueous medium of the water-soluble polymer is preferably 0.01 mmol / g or more, more preferably 0.5 mmol / g or more, and even more as the amount of acid groups per 1 g of the water-soluble polymer. Preferably it is 1.0 mmol / g or more, while preferably 15.0 mmol / g or less, more preferably 10.0 mmol / g or less, and even more preferably 7.0 mmol / g or less. Further, the amount of acid groups measured in the aqueous medium of the water-soluble polymer in the composition for porous membrane is preferably 1 mmol / 100 g or more, preferably 30 mmol as the amount of acid groups with respect to 100 g of non-conductive particles. / 100 g or less, more preferably 25 mmol / 100 g or less, still more preferably 20 mmol / 100 g or less. When the amount of the acid group of the water-soluble polymer is not less than the above lower limit, the acid group can be polymerized with the carbodiimide compound to form a crosslink when forming the porous film. Thereby, effects, such as an improvement of peel strength, can be acquired, and the performance of a secondary battery can be improved by extension. On the other hand, when the amount of acid groups in the water-soluble polymer is not more than the above upper limit, the proportion of uncrosslinked acid remaining in the porous membrane can be reduced, and consequently the amount of water in the porous membrane can be reduced.

本発明の多孔膜用組成物における水溶性重合体の量は、非導電性粒子100重量部に対して、好ましくは0.01〜5.5重量部である。水溶性重合体の量をこの範囲とすることにより、多孔膜用組成物の粘度が適切な範囲となり、多孔膜用組成物の層の形成における操作を良好に行い、均質な多孔膜を容易に製造することが可能となる。   The amount of the water-soluble polymer in the composition for a porous membrane of the present invention is preferably 0.01 to 5.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the non-conductive particles. By setting the amount of the water-soluble polymer within this range, the viscosity of the composition for the porous membrane is in an appropriate range, and the operation for forming the layer of the composition for the porous membrane is performed well, and a homogeneous porous membrane can be easily formed. It can be manufactured.

〔1.2.3.酸基含有重合体の総酸基量〕
本発明のリチウムイオン二次電池多孔膜用組成物においては、非導電性粒子100gに対する酸基含有重合体の水媒体中で測定される総酸基量が、1mmol以上、好ましくは2mmol以上、より好ましくは3mmol以上であり、一方40mmol以下、好ましくは25mmol以下、より好ましくは20mmol以下である。
多孔膜用組成物が、カルボジイミド化合物と共に前記下限以上の総酸基量の酸基含有重合体を含有することにより、多孔膜の形成に際し、酸基がカルボジイミド化合物と重合し、架橋を形成することができる。これにより、ピール強度の向上などの効果を得ることができ、ひいては二次電池の性能を向上することができる。一方、酸基含有重合体の総酸基量が前記上限以下であることにより、多孔膜に残存する架橋しない酸の割合を低減し、ひいては多孔膜中の水分量を低減することができる。
[1.2.3. Total acid group content of acid group-containing polymer]
In the composition for a porous membrane of a lithium ion secondary battery of the present invention, the total acid group amount measured in an aqueous medium of the acid group-containing polymer with respect to 100 g of non-conductive particles is 1 mmol or more, preferably 2 mmol or more. Preferably it is 3 mmol or more, while it is 40 mmol or less, preferably 25 mmol or less, more preferably 20 mmol or less.
When the porous membrane composition contains an acid group-containing polymer having a total acid group amount equal to or more than the lower limit together with the carbodiimide compound, the acid group is polymerized with the carbodiimide compound to form a crosslink when forming the porous membrane. Can do. Thereby, effects, such as an improvement of peel strength, can be acquired, and the performance of a secondary battery can be improved by extension. On the other hand, when the total acid group amount of the acid group-containing polymer is equal to or less than the above upper limit, the proportion of non-crosslinked acid remaining in the porous film can be reduced, and consequently the water content in the porous film can be reduced.

水媒体中での酸基量の測定は、試料を含む水溶液又は水分散液の電気伝導度を調整した後、酸を少量添加し電気伝導度を測定する滴定により行いうる。具体的には、本願実施例において行なった通りの方法により行いうる。
ここで試料としては、酸基含有重合体を含み、酸基含有重合体以外の酸を実質的に含まない材料を用いうる。具体的には、酸基含有重合体の調製により得られた、酸基含有重合体の水溶液又は水分散液を用いることができる。かかる酸基含有重合体の水溶液又は水分散液が、酸含有重合体以外に酸基を有する物質を含んでいる場合は、必要に応じて除去した後測定を行なうことができる。又は、かかる物質の濃度が既知の場合は、かかる物質に起因する酸量を測定値から差し引き、酸基含有重合体の酸量を求めうる。
The amount of acid groups in the aqueous medium can be measured by titration in which the electric conductivity of the aqueous solution or aqueous dispersion containing the sample is adjusted and then a small amount of acid is added to measure the electric conductivity. Specifically, it can be performed by the same method as in the present embodiment.
Here, as the sample, a material containing an acid group-containing polymer and substantially free of an acid other than the acid group-containing polymer can be used. Specifically, an aqueous solution or aqueous dispersion of an acid group-containing polymer obtained by preparing an acid group-containing polymer can be used. When the aqueous solution or aqueous dispersion of the acid group-containing polymer contains a substance having an acid group in addition to the acid-containing polymer, the measurement can be performed after removing the acid group-containing polymer as necessary. Or when the density | concentration of this substance is known, the acid amount resulting from this substance can be subtracted from a measured value, and the acid amount of an acid group containing polymer can be calculated | required.

多孔膜用組成物が、酸基含有重合体として粒子状重合体及び水溶性重合体の両方を含む場合、総酸基量の測定は、多孔膜用組成物の製造工程において、これらを混合してから行なってもよいが、これらを混合する前に別々に行なってもよい。即ち、粒子状重合体及び水溶性重合体のそれぞれについて別々に酸基量を測定し、それぞれの測定値及び添加量から、多孔膜用組成物中の酸基含有重合体の総酸基量を求めうる。   When the porous membrane composition contains both the particulate polymer and the water-soluble polymer as the acid group-containing polymer, the total acid group amount is measured by mixing them in the production process of the porous membrane composition. However, it may be performed separately before mixing them. That is, the acid group amount was measured separately for each of the particulate polymer and the water-soluble polymer, and the total acid group amount of the acid group-containing polymer in the porous membrane composition was determined from the respective measured values and addition amounts. It can be sought.

〔1.3.カルボジイミド化合物〕
本発明のリチウムイオン二次電池多孔膜用組成物は、カルボジイミド化合物を含む。カルボジイミド化合物は、分子中に一般式(1):−N=C=N−・・・(1)で表されるカルボジイミド基を有する。カルボジイミド化合物は、酸基含有重合体が有する酸基と反応し架橋構造を形成し得る。
カルボジイミド化合物の例としては、カルボジイミド基を1分子あたり2つ以上有する化合物、具体的には、一般式(2):−N=C=N−R−・・・(2)[一般式(2)中、Rは2価の有機基を示す。]で表される繰返し単位を有するポリカルボジイミドおよび/または変性ポリカルボジイミドが好適に挙げられる。本明細書において変性ポリカルボジイミドとは、ポリカルボジイミドに対して、後述する反応性化合物を反応させることによって得られる化合物をいう。
[1.3. (Carbodiimide compound)
The composition for a porous membrane of a lithium ion secondary battery of the present invention contains a carbodiimide compound. The carbodiimide compound has a carbodiimide group represented by the general formula (1): —N═C═N— (1) in the molecule. The carbodiimide compound can react with the acid group of the acid group-containing polymer to form a crosslinked structure.
As an example of a carbodiimide compound, a compound having two or more carbodiimide groups per molecule, specifically, a general formula (2): —N═C═N—R 1 — (2) [General formula ( In 2), R 1 represents a divalent organic group. Suitable examples include polycarbodiimides and / or modified polycarbodiimides having a repeating unit represented by the formula: In this specification, the modified polycarbodiimide refers to a compound obtained by reacting a reactive compound described later with polycarbodiimide.

〔1.3.1.ポリカルボジイミドの合成〕
ポリカルボジイミドの合成法は特に限定されるものではないが、例えば、有機ポリイソシアネートを、イソシアネート基のカルボジイミド化反応を促進する触媒(以下「カルボジイミド化触媒」という。)の存在下で反応させることにより、ポリカルボジイミドを合成しうる。また、一般式(2)で表される繰り返し単位を有するポリカルボジイミドは、有機ポリイソシアネートを反応させて得たオリゴマー(カルボジイミドオリゴマー)と、当該オリゴマーと共重合可能な単量体とを共重合させることによっても合成しうる。このポリカルボジイミドの合成に用いられる有機ポリイソシアネートとしては、有機ジイソシアネートが好ましい。
[1.3.1. Synthesis of polycarbodiimide)
The method for synthesizing the polycarbodiimide is not particularly limited. For example, the organic polyisocyanate is reacted in the presence of a catalyst for promoting the carbodiimidization reaction of the isocyanate group (hereinafter referred to as “carbodiimidization catalyst”). Polycarbodiimide can be synthesized. The polycarbodiimide having a repeating unit represented by the general formula (2) is a copolymer of an oligomer obtained by reacting an organic polyisocyanate (carbodiimide oligomer) and a monomer copolymerizable with the oligomer. Can also be synthesized. As the organic polyisocyanate used for the synthesis of the polycarbodiimide, an organic diisocyanate is preferable.

ポリカルボジイミドの合成に用いられる有機ジイソシアネートの例としては、例えば特開2005−49370号公報に記載のものが挙げられる。中でも、カルボジイミド化合物としてポリカルボジイミドを含む多孔膜用組成物の保存安定性の観点から、特に2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネートが好ましい。有機ジイソシアネートは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。   As an example of the organic diisocyanate used for the synthesis | combination of polycarbodiimide, the thing of Unexamined-Japanese-Patent No. 2005-49370 is mentioned, for example. Among these, 2,4-tolylene diisocyanate and 2,6-tolylene diisocyanate are particularly preferable from the viewpoint of storage stability of a composition for a porous membrane containing polycarbodiimide as a carbodiimide compound. An organic diisocyanate may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.

また、上述の有機ジイソシアネートとともに、イソシアネート基を3つ以上有する有機ポリイソシアネート(3官能以上の有機ポリイソシアネート)や、3官能以上の有機ポリイソシアネートの化学量論的過剰量と2官能以上の多官能性活性水素含有化合物との反応により得られる末端イソシアネートプレポリマー(以下、上記3官能以上の有機ポリイソシアネートと、上記末端イソシアネートプレポリマーとを併せて「3官能以上の有機ポリイソシアネート類」という。)を用いてもよい。このような3官能以上の有機ポリイソシアネート類の例としては、例えば特開2005−49370号公報に記載のものが挙げられる。3官能以上の有機ポリイソシアネート類は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。ポリカルボジイミドの合成反応における、3官能以上の有機ポリイソシアネート類の使用量は、有機ジイソシアネート100重量部当たり、好ましくは40重量部以下、より好ましくは20重量部以下である。   In addition to the above organic diisocyanates, organic polyisocyanates having three or more isocyanate groups (trifunctional or higher functional organic polyisocyanates), and stoichiometric excesses of trifunctional or higher organic polyisocyanates and difunctional or higher polyfunctionality. Terminal isocyanate prepolymer obtained by reaction with a reactive active hydrogen-containing compound (hereinafter, the trifunctional or higher functional organic polyisocyanate and the terminal isocyanate prepolymer are collectively referred to as “trifunctional or higher functional organic polyisocyanates”). May be used. Examples of such trifunctional or higher functional organic polyisocyanates include those described in JP-A-2005-49370. Trifunctional or higher functional organic polyisocyanates may be used alone or in combination of two or more at any ratio. The amount of the trifunctional or higher functional organic polyisocyanate used in the polycarbodiimide synthesis reaction is preferably 40 parts by weight or less, more preferably 20 parts by weight or less per 100 parts by weight of the organic diisocyanate.

さらに、ポリカルボジイミドの合成に際しては、必要に応じて有機モノイソシアネートを添加しうる。有機モノイソシアネートを添加することで、有機ポリイソシアネートが3官能以上の有機ポリイソシアネート類を含有する場合、得られるポリカルボジイミドの分子量を適切に規制することができ、また有機ジイソシアネートを有機モノイソシアネートと併用することにより、比較的分子量の小さいポリカルボジイミドを得ることができる。このような有機モノイソシアネートの例としては、特開2005−49370号公報に記載のものが挙げられる。有機モノイソシアネートは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。ポリカルボジイミドの合成反応における、有機モノイソシアネートの使用量は、得られるポリカルボジイミドに求める分子量、3官能以上の有機ポリイソシアネート類の使用の有無等にも依るが、全有機ポリイソシアネート(有機ジイソシアネートと3官能以上の有機ポリイソシアネート類)成分100重量部当たり、好ましくは40重量部以下、より好ましくは20重量部以下である。   Further, in the synthesis of polycarbodiimide, an organic monoisocyanate can be added as necessary. By adding an organic monoisocyanate, when the organic polyisocyanate contains organic polyisocyanates having a functionality of 3 or more, the molecular weight of the resulting polycarbodiimide can be appropriately regulated, and the organic diisocyanate is used in combination with the organic monoisocyanate. By doing so, a polycarbodiimide having a relatively small molecular weight can be obtained. Examples of such organic monoisocyanates include those described in JP-A-2005-49370. An organic monoisocyanate may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios. The amount of the organic monoisocyanate used in the synthesis reaction of the polycarbodiimide depends on the molecular weight required for the polycarbodiimide to be obtained and the presence or absence of the use of trifunctional or higher functional organic polyisocyanates. It is preferably 40 parts by weight or less, more preferably 20 parts by weight or less per 100 parts by weight of the functional or higher organic polyisocyanate) component.

カルボジイミド化触媒の例としてはホスホレン化合物、金属カルボニル錯体、金属のアセチルアセトン錯体、及び燐酸エステルが挙げられる。これらの具体例はそれぞれ、例えば、特開2005−49370号公報に示されている。カルボジイミド化触媒は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。カルボジイミド化触媒の使用量は、全有機イソシアネート(有機モノイソシアネート、有機ジイソシアネート、および、3官能以上の有機ポリイソシアネート類)成分100重量部当たり、好ましくは0.001〜30重量部、より好ましくは0.01〜10重量部である。   Examples of carbodiimidization catalysts include phospholene compounds, metal carbonyl complexes, metal acetylacetone complexes, and phosphate esters. Specific examples of these are disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-49370. A carbodiimidization catalyst may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios. The amount of the carbodiimidization catalyst used is preferably 0.001 to 30 parts by weight, more preferably 0, per 100 parts by weight of the total organic isocyanate (organic monoisocyanate, organic diisocyanate, and trifunctional or higher organic polyisocyanate) component. 0.01 to 10 parts by weight.

有機ポリイソシアネートのカルボジイミド化反応は、無溶媒下でも適当な溶媒中でも実施しうる。溶媒中で合成反応を実施する場合の溶媒としては、合成反応中の加熱により生成したポリカルボジイミドまたはカルボジイミドオリゴマーを溶解しうる溶媒を適宜選択しうる。溶媒の例としては、ハロゲン化炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒、ケトン系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、アミド系溶媒、非プロトン性極性溶媒、及びアセテート系溶媒が挙げられる。これらの具体例はそれぞれ、例えば、特開2005−49370号公報に示されている。これらの溶媒は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。ポリカルボジイミドの合成反応における溶媒の使用量は、全有機イソシアネート成分の濃度が、好ましくは0.5〜60重量%、より好ましくは5〜50重量%以下となる量である。溶媒中の全有機イソシアネート成分の濃度が高過ぎると、生成されるポリカルボジイミドまたはカルボジイミドオリゴマーが合成反応中にゲル化しうる。また、溶媒中の全有機イソシアネート成分の濃度が低過ぎると、反応速度が遅くなり、生産性が低下しうる。   The carbodiimidization reaction of organic polyisocyanate can be carried out in the absence of a solvent or in a suitable solvent. As a solvent for carrying out the synthesis reaction in a solvent, a solvent capable of dissolving the polycarbodiimide or carbodiimide oligomer generated by heating during the synthesis reaction can be appropriately selected. Examples of the solvent include halogenated hydrocarbon solvents, ether solvents, ketone solvents, aromatic hydrocarbon solvents, amide solvents, aprotic polar solvents, and acetate solvents. Specific examples of these are disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-49370. These solvents may be used alone or in combination of two or more at any ratio. The amount of the solvent used in the polycarbodiimide synthesis reaction is such that the concentration of the total organic isocyanate component is preferably 0.5 to 60% by weight, more preferably 5 to 50% by weight. If the concentration of the total organic isocyanate component in the solvent is too high, the resulting polycarbodiimide or carbodiimide oligomer may gel during the synthesis reaction. Moreover, when the density | concentration of all the organic isocyanate components in a solvent is too low, reaction rate will become slow and productivity may fall.

有機ポリイソシアネートのカルボジイミド化反応の温度は、有機イソシアネート成分やカルボジイミド化触媒の種類に応じて適宜選定されるが、好ましくは20〜200℃である。有機ポリイソシアネートのカルボジイミド化反応に際して、有機イソシアネート成分は、反応前に全量を添加しても、あるいはその一部または全部を反応中に、連続的あるいは段階的に添加してもよい。また本発明においては、イソシアネート基と反応しうる化合物を、有機ポリイソシアネートのカルボジイミド化反応の初期から後期に至る適宜の反応段階で添加して、ポリカルボジイミドの末端イソシアネート基を封止し、得られるポリカルボジイミドの分子量を調節することもできる。また、有機ポリイソシアネートのカルボジイミド化反応の後期に添加して、得られるポリカルボジイミドの分子量を所定値に規制することもできる。このようなイソシアネート基と反応しうる化合物の例としては、メタノール、エタノール、i−プロパノール、シクロヘキサノール等のアルコール類;及びジメチルアミン、ジエチルアミン、ベンジルアミン等のアミン類が挙げられる。   The temperature of the carbodiimidization reaction of the organic polyisocyanate is appropriately selected according to the type of the organic isocyanate component and the carbodiimidization catalyst, but is preferably 20 to 200 ° C. In the carbodiimidization reaction of the organic polyisocyanate, the organic isocyanate component may be added in the whole amount before the reaction, or a part or the whole thereof may be added continuously or stepwise during the reaction. Further, in the present invention, a compound capable of reacting with an isocyanate group is added at an appropriate reaction stage from the initial stage to the late stage of the carbodiimidization reaction of the organic polyisocyanate, and the terminal isocyanate group of the polycarbodiimide is sealed. The molecular weight of the polycarbodiimide can also be adjusted. Further, the molecular weight of the resulting polycarbodiimide can be regulated to a predetermined value by adding in the latter stage of the carbodiimidization reaction of the organic polyisocyanate. Examples of such a compound capable of reacting with an isocyanate group include alcohols such as methanol, ethanol, i-propanol and cyclohexanol; and amines such as dimethylamine, diethylamine and benzylamine.

カルボジイミドオリゴマーと共重合可能な単量体としては、2価以上のアルコール、2価以上のアルコールを単量体として用いて得たオリゴマーおよびそのエステル、例えば、エチレングリコールやプロピレングリコール等の2価のアルコール、或いは、ポリアルキレンオキサイド、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、ポリエチレングリコールモノアクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリレートが好ましい。   As a monomer copolymerizable with a carbodiimide oligomer, an oligomer obtained by using a bivalent or higher alcohol as a monomer and an ester thereof, for example, a divalent such as ethylene glycol or propylene glycol Alcohol or polyalkylene oxide, polyethylene glycol monomethacrylate, polypropylene glycol monomethacrylate, polyethylene glycol monoacrylate, and polypropylene glycol monoacrylate are preferred.

例えば分子鎖の両末端に水酸基を有する2価のアルコールをカルボジイミドオリゴマーと既知の方法で共重合させることにより、ポリカルボジイミド基と、2価のアルコール由来の単量体単位とを有するポリカルボジイミドを合成することができる。このように、カルボジイミド化合物としてのポリカルボジイミドが2価以上のアルコール由来の単量体単位、好ましくは2価のアルコール由来の単量体単位を有する場合、該ポリカルボジイミドを含む多孔膜用組成物から形成される多孔膜の電解液に対する濡れ性が向上し、二次電池の製造における、電解液の注液性を向上させることができる。また、上述したアルコールを共重合させると、ポリカルボジイミドの水溶性を増加させることができるとともに、水中でポリカルボジイミドが自己ミセル化する(疎水性のカルボジイミド基の周りが親水性のエチレングリコール鎖で覆われる構造をとる)ため、化学的安定性を向上させることができる。   For example, polycarbodiimide having a polycarbodiimide group and a monomer unit derived from a divalent alcohol is synthesized by copolymerizing a divalent alcohol having a hydroxyl group at both ends of the molecular chain with a carbodiimide oligomer by a known method. can do. Thus, when the polycarbodiimide as the carbodiimide compound has a monomer unit derived from a divalent or higher alcohol, preferably a monomer unit derived from a divalent alcohol, the composition for porous membrane containing the polycarbodiimide is used. The wettability of the formed porous membrane with respect to the electrolytic solution is improved, and the pouring property of the electrolytic solution in the production of the secondary battery can be improved. In addition, when the above-mentioned alcohol is copolymerized, the water solubility of the polycarbodiimide can be increased, and the polycarbodiimide is self-micelleized in water (the hydrophobic carbodiimide group is covered with a hydrophilic ethylene glycol chain). Therefore, chemical stability can be improved.

上述したポリカルボジイミド化合物架橋剤は、溶液としてあるいは溶液から分離した固体として、本発明の多孔膜用組成物の調製に使用しうる。ポリカルボジイミドを溶液から分離する方法としては、例えば、ポリカルボジイミド溶液を、該ポリカルボジイミドに対して不活性な非溶媒中に添加し、生じた沈澱物あるいは油状物をろ過またはデカンテーションにより分離・採取する方法;噴霧乾燥により分離・採取する方法;得られたポリカルボジイミドの合成に用いた溶媒に対する温度による溶解度変化を利用して分離・採取する方法、即ち、合成直後は該溶媒に溶解しているポリカルボジイミドが系の温度を下げることにより析出する場合、その混濁液からろ過等により分離・採取する方法等を挙げることができ、さらに、これらの分離・採取方法を適宜組合せて行うこともできる。本発明におけるポリカルボジイミドのゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求めたポリスチレン換算数平均分子量(以下、「Mn」という。)は、酸基含有重合体との架橋速度を速める観点から、好ましくは1,000〜200,000、より好ましくは2,000〜100,000以下である。   The polycarbodiimide compound cross-linking agent described above can be used as a solution or as a solid separated from the solution for the preparation of the composition for a porous membrane of the present invention. As a method for separating polycarbodiimide from a solution, for example, a polycarbodiimide solution is added to a non-solvent inert to the polycarbodiimide, and the resulting precipitate or oil is separated and collected by filtration or decantation. A method of separating and collecting by spray drying; a method of separating and collecting by using a change in solubility with respect to the temperature of the solvent used in the synthesis of the obtained polycarbodiimide, that is, immediately after the synthesis, the solvent is dissolved in the solvent In the case where polycarbodiimide is precipitated by lowering the temperature of the system, a method of separating and collecting from the turbid liquid by filtration or the like can be exemplified, and further, these separation and collecting methods can be appropriately combined. The number average molecular weight in terms of polystyrene (hereinafter referred to as “Mn”) determined by gel permeation chromatography (GPC) of polycarbodiimide in the present invention is preferably 1 from the viewpoint of increasing the crosslinking rate with the acid group-containing polymer. 1,000 to 200,000, more preferably 2,000 to 100,000 or less.

〔1.3.2.変性ポリカルボジイミドの合成〕
次に、変性ポリカルボジイミドの合成法について説明する。変性ポリカルボジイミドは、一般式(2)で表される繰返し単位を有するポリカルボジイミドの少なくとも1種に、反応性化合物の少なくとも1種を、適当な触媒の存在下あるいは不存在下で、適宜温度で反応(以下、「変性反応」という。)させることによって合成しうる。
[1.3.2. Synthesis of modified polycarbodiimide)
Next, a method for synthesizing the modified polycarbodiimide will be described. The modified polycarbodiimide is prepared by adding at least one reactive compound to at least one polycarbodiimide having a repeating unit represented by the general formula (2) at an appropriate temperature in the presence or absence of a suitable catalyst. It can be synthesized by reaction (hereinafter referred to as “denaturation reaction”).

変性ポリカルボジイミドの合成に使用される反応性化合物としては、その1分子中に、ポリカルボジイミドとの反応性を有する基(以下、単に「反応性基」という。)を1つと、さらに他の官能基を有する化合物を用いうる。この反応性化合物は、芳香族化合物、脂肪族化合物あるいは脂環族化合物であることができ、また芳香族化合物および脂環族化合物における環構造は、炭素環でも複素環でもよい。反応性化合物における反応性基の例としては、活性水素を有する基が挙げられる。反応性基の例としては、カルボキシル基、第一級アミノ基及び第二級のアミノ基が挙げられる。そして、反応性化合物は、その分子中に、1つの反応性基に加えて、さらに他の官能基を有しうる。反応性化合物が有する、反応性基以外の官能基の例としては、ポリカルボジイミドおよび/または変性ポリカルボジイミドの架橋反応を促進する作用を有する基、反応性化合物1分子中における2つ目以降の(即ち、上述した反応性基とは別の)、上述の活性水素を有する基が挙げられる。例えば、カルボン酸無水物基及び第三級アミノ基、並びに活性水素を有する基として例示したカルボキシル基および第一級もしくは第二級のアミノ基等が挙げられる。これらの他の官能基としては、反応性化合物1分子中に同一のあるいは異なる基が2個以上存在しうる。   As a reactive compound used for the synthesis of the modified polycarbodiimide, one group having reactivity with polycarbodiimide (hereinafter, simply referred to as “reactive group”) is included in one molecule, and another functional group. A compound having a group may be used. This reactive compound can be an aromatic compound, an aliphatic compound or an alicyclic compound, and the ring structure in the aromatic compound and the alicyclic compound may be a carbocyclic ring or a heterocyclic ring. Examples of the reactive group in the reactive compound include a group having active hydrogen. Examples of reactive groups include carboxyl groups, primary amino groups, and secondary amino groups. The reactive compound may further have another functional group in the molecule in addition to one reactive group. Examples of functional groups other than reactive groups possessed by the reactive compound include groups having the action of promoting the crosslinking reaction of polycarbodiimide and / or modified polycarbodiimide, and the second and subsequent ( That is, a group having the above-mentioned active hydrogen may be mentioned, which is different from the reactive group described above. Examples thereof include a carboxylic acid anhydride group and a tertiary amino group, and a carboxyl group and a primary or secondary amino group exemplified as a group having active hydrogen. As these other functional groups, two or more identical or different groups may exist in one molecule of the reactive compound.

反応性化合物の例としては、特開2005−49370号公報に記載のものが挙げられる。中でも、トリメリット酸無水物、ニコチン酸が好ましい。反応性化合物は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。   Examples of the reactive compound include those described in JP-A-2005-49370. Of these, trimellitic anhydride and nicotinic acid are preferable. A reactive compound may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.

変性ポリカルボジイミドを合成するための変性反応における反応性化合物の使用量は、ポリカルボジイミドや反応性化合物の種類、得られる変性ポリカルボジイミドに求められる物性等に応じて適宜調節しうる。ポリカルボジイミドの一般式(2)で表される繰返し単位1モルに対する反応性化合物中の反応性基の割合は、好ましくは0.01モル以上、さらに好ましくは0.02モル以上であり、一方好ましくは1モル以下、更に好ましくは0.8モル以下である。上記割合が0.01モル未満であると、変性ポリカルボジイミドを含む多孔膜用組成物の保存安定性が低下する虞がある。一方、上記割合が1モルを超えると、ポリカルボジイミド本来の特性が損なわれる虞がある。   The amount of the reactive compound used in the modification reaction for synthesizing the modified polycarbodiimide can be appropriately adjusted according to the kind of polycarbodiimide and the reactive compound, the physical properties required for the resulting modified polycarbodiimide, and the like. The ratio of the reactive group in the reactive compound to 1 mol of the repeating unit represented by the general formula (2) of the polycarbodiimide is preferably 0.01 mol or more, more preferably 0.02 mol or more, while preferably Is 1 mol or less, more preferably 0.8 mol or less. There exists a possibility that the storage stability of the composition for porous films containing a modified polycarbodiimide may fall that the said ratio is less than 0.01 mol. On the other hand, when the ratio exceeds 1 mol, the original properties of polycarbodiimide may be impaired.

変性反応においては、反応性化合物中の反応性基とポリカルボジイミドの一般式(2)で表される繰返し単位との反応は、通常定量的に進行し、該反応性化合物の使用量に見合う官能基が変性ポリカルボジイミド中に導入されうる。変性反応は、無溶媒下でも実施しうるが、適当な溶媒中で実施することが好ましい。このような溶媒としては、ポリカルボジイミドおよび反応性化合物に対して不活性であり、かつこれらを溶解しうる溶媒を適宜選択しうる。溶媒の例としては、上述のポリカルボジイミドの合成に使用しうるエーテル系溶媒、アミド系溶媒、ケトン系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、及び非プロトン性極性溶媒が挙げられる。これらの溶媒は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。また変性反応に、ポリカルボジイミドの合成時に使用された溶媒が使用できるときは、その合成により得られるポリカルボジイミド溶液をそのまま使用することもできる。変性反応における溶媒の使用量は、反応原料の合計100重量部当たり、好ましくは10〜10,000重量部、好ましくは50〜5,000重量部である。   In the modification reaction, the reaction between the reactive group in the reactive compound and the repeating unit represented by the general formula (2) of the polycarbodiimide usually proceeds quantitatively, and the functionality commensurate with the amount of the reactive compound used. Groups can be introduced into the modified polycarbodiimide. The modification reaction can be carried out in the absence of a solvent, but is preferably carried out in a suitable solvent. As such a solvent, a solvent which is inactive with respect to polycarbodiimide and a reactive compound and can dissolve them can be appropriately selected. Examples of the solvent include ether solvents, amide solvents, ketone solvents, aromatic hydrocarbon solvents, and aprotic polar solvents that can be used for the synthesis of the above-described polycarbodiimide. These solvents may be used alone or in combination of two or more at any ratio. Moreover, when the solvent used at the time of the synthesis | combination of polycarbodiimide can be used for modification | denaturation reaction, the polycarbodiimide solution obtained by the synthesis | combination can also be used as it is. The amount of the solvent used in the modification reaction is preferably 10 to 10,000 parts by weight, preferably 50 to 5,000 parts by weight per 100 parts by weight of the total reaction raw material.

変性反応の温度は、ポリカルボジイミドや反応性化合物の種類に応じて適宜選定されるが、好ましくは−10〜100℃以下、より好ましくは−10〜80℃である。本発明における変性ポリカルボジイミドのMnは、酸基含有重合体との架橋速度を速める観点から、好ましくは1,000〜200,000、より好ましくは2,000〜400,000である。   The temperature of the modification reaction is appropriately selected according to the type of polycarbodiimide or reactive compound, but is preferably −10 to 100 ° C. or less, more preferably −10 to 80 ° C. The Mn of the modified polycarbodiimide in the present invention is preferably 1,000 to 200,000, more preferably 2,000 to 400,000, from the viewpoint of increasing the crosslinking rate with the acid group-containing polymer.

〔1.3.3.カルボジイミド化合物の性状等〕
カルボジイミド化合物の、カルボジイミド基(−N=C=N−)1モル当たりの化学式量(NCN当量)は、好ましくは300〜600、より好ましくは400〜500である。カルボジイミド化合物のNCN当量が小さすぎると、多孔膜用組成物の保存安定性が低下する。また、カルボジイミド化合物のNCN当量が大きすぎると、架橋反応の進行が十分ではなくなる。
[1.3.3. Properties of carbodiimide compound etc.)
The chemical formula amount (NCN equivalent) per carbodiimide group (—N═C═N—) of the carbodiimide compound is preferably 300 to 600, more preferably 400 to 500. When the NCN equivalent of the carbodiimide compound is too small, the storage stability of the composition for a porous membrane is lowered. On the other hand, if the NCN equivalent of the carbodiimide compound is too large, the crosslinking reaction will not proceed sufficiently.

カルボジイミド化合物のNCN当量は、例えば、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)を用いてカルボジイミド化合物のポリスチレン換算数平均分子量を求めると共に、IR(赤外分光法)を用いてカルボジイミド化合物1分子当たりのカルボジイミド基の数を定量分析し、下記式を用いて算出しうる。
NCN当量=(カルボジイミド化合物のポリスチレン換算数平均分子量)/(カルボジイミド化合物1分子当たりのカルボジイミド基の数)
The NCN equivalent of the carbodiimide compound is obtained, for example, by obtaining the polystyrene-equivalent number average molecular weight of the carbodiimide compound using GPC (gel permeation chromatography) and using IR (infrared spectroscopy) of the carbodiimide group per molecule of the carbodiimide compound. The number can be quantitatively analyzed and calculated using the following formula.
NCN equivalent = (Number average molecular weight in terms of polystyrene of carbodiimide compound) / (Number of carbodiimide groups per molecule of carbodiimide compound)

カルボジイミド化合物の1重量%水溶液の粘度は、多孔膜の密着強度を優れたものとすることができる観点から、好ましくは5000mPa・s以下、より好ましくは700mPa・s以下、特に好ましくは150mPa・s以下である。カルボジイミド化合物の1重量%水溶液の粘度は、B型粘度計を用いて25℃、回転数60rpmで測定した時の値である。   The viscosity of the 1% by weight aqueous solution of the carbodiimide compound is preferably 5000 mPa · s or less, more preferably 700 mPa · s or less, particularly preferably 150 mPa · s or less, from the viewpoint that the adhesion strength of the porous film can be improved. It is. The viscosity of a 1% by weight aqueous solution of a carbodiimide compound is a value measured using a B-type viscometer at 25 ° C. and a rotation speed of 60 rpm.

本発明のリチウムイオン二次電池多孔膜用組成物におけるカルボジイミド化合物の含有割合は、非導電性粒子100重量部に対して、好ましくは0.01〜10重量部、より好ましくは0.01〜5重量部、さらに好ましくは0.01〜1重量部である。また、多孔膜用組成物中のカルボジイミド化合物のカルボジイミド基の量は、非導電性粒子100gに対するカルボジイミド基量として、好ましくは5.0×10mol/100g以上、より好ましくは8.0×10mol/100g以上、さらにより好ましくは1.0×10mol/100g以上であり、一方好ましくは1.5×10mol/100g以下、より好ましくは1.3×10mol/100g以下、さらにより好ましくは3.0×10mol/100g以下である。多孔膜用組成物におけるカルボジイミド化合物の含有割合を前記範囲内とすることにより、多孔膜の強度及び多孔膜と基材との密着強度を高め、二次電池のサイクル特性を向上させることができる。 The content ratio of the carbodiimide compound in the composition for a porous membrane of a lithium ion secondary battery of the present invention is preferably 0.01 to 10 parts by weight, more preferably 0.01 to 5 parts per 100 parts by weight of the non-conductive particles. Part by weight, more preferably 0.01 to 1 part by weight. The amount of the carbodiimide group of the carbodiimide compound in the porous membrane composition is preferably 5.0 × 10 3 mol / 100 g or more, more preferably 8.0 × 10, as the amount of carbodiimide group with respect to 100 g of non-conductive particles. 3 mol / 100 g or more, even more preferably 1.0 × 10 4 mol / 100 g or more, while preferably 1.5 × 10 6 mol / 100 g or less, more preferably 1.3 × 10 6 mol / 100 g or less. Even more preferably, it is 3.0 × 10 5 mol / 100 g or less. By setting the content ratio of the carbodiimide compound in the composition for a porous film within the above range, the strength of the porous film and the adhesion strength between the porous film and the substrate can be increased, and the cycle characteristics of the secondary battery can be improved.

〔1.3.4.カルボジイミド化合物の含有量〕
本発明のリチウムイオン二次電池多孔膜用組成物においては、酸基含有重合体の総酸基量とカルボジイミド化合物のカルボジイミド基量との比が、総酸基量mmol/カルボジイミド化合物NCNmolの値として、1.0×10〜1.0×10であることが好ましく、5.0×10〜7.0×10であることがより好ましく、1.0×10〜5.0×10であることがさらに好ましい。
多孔膜用組成物において、カルボジイミド化合物に対する酸基含有重合体の割合が前記範囲の下限以上であることにより、多孔膜の形成に際し、酸基がカルボジイミド化合物と重合し、十分な量の架橋を形成することができる。これにより、ピール強度の向上などの効果を得ることができ、ひいては二次電池の性能を向上することができる。一方、酸基含有重合体の割合が前記上限以下であることにより、多孔膜に残存する架橋しない酸の割合を低減し、ひいては多孔膜中の水分量を低減することができる。
[1.3.4. Carbodiimide compound content)
In the composition for a porous membrane of a lithium ion secondary battery of the present invention, the ratio of the total acid group amount of the acid group-containing polymer to the carbodiimide group amount of the carbodiimide compound is the value of total acid group amount mmol / carbodiimide compound NCNmol. 1.0 × 10 3 to 1.0 × 10 5 is preferable, 5.0 × 10 3 to 7.0 × 10 4 is more preferable, and 1.0 × 10 4 to 5.0 is preferable. × and more preferably 10 4.
In the composition for a porous membrane, when the ratio of the acid group-containing polymer to the carbodiimide compound is equal to or more than the lower limit of the above range, the acid group is polymerized with the carbodiimide compound to form a sufficient amount of crosslinks when forming the porous membrane. can do. Thereby, effects, such as an improvement of peel strength, can be acquired, and the performance of a secondary battery can be improved by extension. On the other hand, when the ratio of the acid group-containing polymer is not more than the above upper limit, the ratio of the non-crosslinked acid remaining in the porous film can be reduced, and the water content in the porous film can be reduced.

〔1.4.水〕
本発明の多孔膜用組成物は、通常、水を含む。水は、多孔膜用組成物において媒体即ち溶媒又は分散媒として機能する。通常、多孔膜用組成物では、非導電性粒子及び粒子状重合体は水に分散しており、水溶性重合体及びカルボジイミド化合物の一部又は全部は水に溶解している。
[1.4. water〕
The composition for a porous membrane of the present invention usually contains water. Water functions as a medium, that is, a solvent or a dispersion medium in the porous membrane composition. Usually, in the composition for porous membranes, the nonconductive particles and the particulate polymer are dispersed in water, and a part or all of the water-soluble polymer and the carbodiimide compound are dissolved in water.

また、媒体として、水以外の媒体を水とを組み合わせて用いてもよい。水と組み合わせて用いうる媒体としては、例えば、シクロペンタン、シクロヘキサン等の環状脂肪族炭化水素化合物;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素化合物;エチルメチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン化合物;酢酸エチル、酢酸ブチル、γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン等のエステル化合物;アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル化合物;テトラヒドロフラン、エチレングリコールジエチルエーテル等のエーテル化合物:メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル等のアルコール化合物;N−メチルピロリドン(NMP)、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド化合物;などが挙げられる。これらは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。水以外の媒体の量は、水100重量部に対して5重量部以下であることが好ましい。   Further, as a medium, a medium other than water may be used in combination with water. Examples of media that can be used in combination with water include cycloaliphatic hydrocarbon compounds such as cyclopentane and cyclohexane; aromatic hydrocarbon compounds such as toluene and xylene; ketone compounds such as ethyl methyl ketone and cyclohexanone; ethyl acetate and acetic acid Ester compounds such as butyl, γ-butyrolactone, ε-caprolactone; nitrile compounds such as acetonitrile and propionitrile; ether compounds such as tetrahydrofuran and ethylene glycol diethyl ether: methanol, ethanol, isopropanol, ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, and the like And alcohol compounds; amide compounds such as N-methylpyrrolidone (NMP) and N, N-dimethylformamide; One of these may be used alone, or two or more of these may be used in combination at any ratio. The amount of medium other than water is preferably 5 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of water.

多孔膜用組成物における溶媒の量は、多孔膜用組成物の固形分濃度が所望の範囲に収まるように設定することが好ましい。具体的な多孔膜用組成物の固形分濃度は、好ましくは10重量%以上、より好ましくは15重量%以上、さらにより好ましくは20重量%以上であり、好ましくは80重量%以下、より好ましくは75重量%以下、さらにより好ましくは70重量%以下、特に好ましくは65重量%以下である。ここで、組成物の固形分とは、その組成物の乾燥を経て残留する物質のことをいう。固形分濃度を前記下限以上とすることにより、多孔膜の製造に際しての水の除去を容易に行ない、多孔膜中の水分量を低減させることができる。固形分濃度を前記上限以下とすることにより、良好な塗布を行うことができる。   The amount of the solvent in the porous membrane composition is preferably set so that the solid content concentration of the porous membrane composition falls within a desired range. The solid content concentration of the specific porous membrane composition is preferably 10% by weight or more, more preferably 15% by weight or more, still more preferably 20% by weight or more, preferably 80% by weight or less, more preferably 75 wt% or less, even more preferably 70 wt% or less, and particularly preferably 65 wt% or less. Here, the solid content of the composition means a substance remaining after the composition is dried. By setting the solid content concentration to be equal to or higher than the lower limit, water can be easily removed during the production of the porous membrane, and the amount of water in the porous membrane can be reduced. By setting the solid content concentration to be equal to or lower than the above upper limit, good coating can be performed.

〔1.5.分散剤〕
多孔膜用組成物は、分散剤を含みうる。分散剤を含むことにより、非導電性粒子及び粒子状重合体等の成分を多孔膜用組成物内で安定して分散させることができる。分散剤としては、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウム等の既知の分散剤を用いうる。
[1.5. (Dispersant)
The composition for porous membranes may contain a dispersant. By including a dispersant, components such as non-conductive particles and particulate polymer can be stably dispersed in the composition for a porous membrane. As the dispersant, known dispersants such as sodium dodecylbenzenesulfonate and sodium polyacrylate can be used.

分散剤としては、通常、その水溶液の粘度が所定以下の低い値となるものを用いる。具体的には、分散剤の2重量%水溶液の粘度は、好ましくは15mPa・s未満、より好ましくは10mPa・s以下、さらにより好ましくは5mPa・s以下である。このような低粘度の分散剤を用いることにより、分散性を向上させることができる。分散剤の水溶液の粘度は、B型粘度計を用いて25℃、回転数60rpmで測定した値である。   As the dispersing agent, a dispersing agent whose viscosity is lower than a predetermined value is usually used. Specifically, the viscosity of the 2% by weight aqueous solution of the dispersant is preferably less than 15 mPa · s, more preferably 10 mPa · s or less, and even more preferably 5 mPa · s or less. Dispersibility can be improved by using such a low-viscosity dispersant. The viscosity of the aqueous solution of the dispersant is a value measured at 25 ° C. and a rotation speed of 60 rpm using a B-type viscometer.

多孔膜用組成物における分散剤の量は、適切な分散が得られるよう適宜調整しうる。具体的には、非導電性粒子100重量部に対する分散剤の割合を、0.1〜5重量部としうる。   The amount of the dispersant in the composition for a porous membrane can be appropriately adjusted so as to obtain an appropriate dispersion. Specifically, the ratio of the dispersant to 100 parts by weight of the nonconductive particles can be 0.1 to 5 parts by weight.

〔1.6.他の任意の成分〕
多孔膜用組成物は、上述した成分以外に、任意の成分を含みうる。このような任意の成分としては、電池反応に過度に好ましくない影響を及ぼさないものを用いうる。任意の成分は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。例えば、酸基含有重合体以外の結着剤及び分散剤、並びにレベリング剤、酸化防止剤、消泡剤、湿潤剤、及び電解液分解抑制の機能を有する電解液添加剤を含んでいてもよい。
[1.6. Other optional ingredients]
The composition for porous membranes can contain arbitrary components in addition to the components described above. As such optional components, those which do not exert an excessively unfavorable influence on the battery reaction can be used. Arbitrary components may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios. For example, it may contain a binder and a dispersant other than the acid group-containing polymer, and a leveling agent, an antioxidant, an antifoaming agent, a wetting agent, and an electrolytic solution additive having a function of inhibiting decomposition of the electrolytic solution. .

〔1.7.多孔膜用組成物の物性〕
多孔膜用組成物の粘度は15〜500mPa・sであることが好ましい。多孔膜用組成物の粘度をこの範囲とすることにより、良好な多孔膜用組成物の塗布を行うことができる。多孔膜用組成物の粘度は、B型粘度計を用いて温度25℃、回転数60rpmにて測定した値である。
[1.7. Properties of porous film composition]
The viscosity of the composition for a porous membrane is preferably 15 to 500 mPa · s. By setting the viscosity of the composition for a porous film within this range, it is possible to apply a good composition for a porous film. The viscosity of the composition for a porous membrane is a value measured using a B-type viscometer at a temperature of 25 ° C. and a rotation speed of 60 rpm.

〔1.8.多孔膜用組成物の製造方法〕
多孔膜用組成物の製造方法は、特に限定はされないが、通常は、上述した各成分を混合して得られる。混合順序には特に制限は無い。また、混合方法にも特に制限は無い。通常は、非導電性粒子を速やかに分散させるため、混合装置として分散機を用いて混合を行う。
[1.8. Method for producing composition for porous membrane]
Although the manufacturing method of the composition for porous membranes is not specifically limited, Usually, each component mentioned above is mixed and obtained. There is no particular limitation on the mixing order. There is no particular limitation on the mixing method. Usually, in order to disperse non-conductive particles quickly, mixing is performed using a disperser as a mixing device.

分散機は、上記成分を均一に分散及び混合できる装置が好ましい。分散機の例を挙げると、ボールミル、サンドミル、顔料分散機、擂潰機、超音波分散機、ホモジナイザー、プラネタリーミキサーなどが挙げられる。中でも、高い分散シェアを加えることができることから、ビーズミル、ロールミル、フィルミックス等の高分散装置が特に好ましい。   The disperser is preferably an apparatus capable of uniformly dispersing and mixing the above components. Examples of the disperser include a ball mill, a sand mill, a pigment disperser, a crusher, an ultrasonic disperser, a homogenizer, and a planetary mixer. Among them, a high dispersion apparatus such as a bead mill, a roll mill, or a fill mix is particularly preferable because a high dispersion share can be added.

〔2.多孔膜〕
本発明のリチウムイオン二次電池用多孔膜(以下において単に本発明の多孔膜という場合がある。)は、前記本発明のリチウムイオン二次電池多孔膜用組成物の層を形成し、かかる層内において、酸基含有重合体とカルボジイミド化合物とを架橋反応させてなる。
多孔膜用組成物の層は、基材上に多孔膜用組成物を塗布して得うる。基材は、多孔膜用組成物の膜を形成する対象となる部材である。基材に制限は無く、例えば剥離フィルムの表面に多孔膜用組成物の膜を形成し、その膜から溶媒を除去して多孔膜を形成し、剥離フィルムから多孔膜を剥がしてもよい。しかし、通常は、多孔膜を剥がす工程を省略して製造効率を高める観点から、基材として電池の構成要素を用いる。このような電池の構成要素の例としては、セパレーター基材及び極板が挙げられる。
[2. (Porous membrane)
The porous membrane for a lithium ion secondary battery of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as the porous membrane of the present invention) forms a layer of the composition for a porous membrane of the lithium ion secondary battery of the present invention. Inside, an acid group containing polymer and a carbodiimide compound are cross-linked.
The layer of the porous membrane composition can be obtained by applying the porous membrane composition on a substrate. A base material is a member used as the object which forms the film | membrane of the composition for porous films. There is no restriction | limiting in a base material, For example, the film | membrane of the composition for porous films may be formed in the surface of a peeling film, a solvent may be removed from the film | membrane, a porous film may be formed, and a porous film may be peeled from a peeling film. However, normally, from the viewpoint of improving the production efficiency by omitting the step of peeling the porous film, the constituent elements of the battery are used as the base material. Examples of such battery components include separator substrates and electrode plates.

塗布法としては、例えば、ドクターブレード法、ディップ法、リバースロール法、ダイレクトロール法、グラビア法、エクストルージョン法、ハケ塗り法などの方法が挙げられる。中でも、均一な多孔膜が得られる点で、ディップ法及びグラビア法が好ましい。   Examples of the coating method include a doctor blade method, a dip method, a reverse roll method, a direct roll method, a gravure method, an extrusion method, and a brush coating method. Among these, the dip method and the gravure method are preferable in that a uniform porous film can be obtained.

多孔膜用組成物の層内において、酸基含有重合体とカルボジイミド化合物とを架橋反応させることにより、本発明の多孔膜を形成しうる。架橋反応は、通常、多孔膜用組成物を乾燥させる際に進行するので、多孔膜用組成物の層を乾燥させることにより行いうる。具体的な乾燥方法としては、例えば、温風、熱風、低湿風等の風による乾燥;真空乾燥;赤外線、遠赤外線、及び電子線などの照射による乾燥法;などが挙げられる。   The porous film of the present invention can be formed by cross-linking the acid group-containing polymer and the carbodiimide compound in the layer of the composition for porous film. Since the crosslinking reaction usually proceeds when the composition for porous membrane is dried, it can be performed by drying the layer of the composition for porous membrane. Specific examples of the drying method include drying with warm air, hot air, low-humidity air, and the like; vacuum drying; drying method by irradiation with infrared rays, far infrared rays, and electron beams.

乾燥の際の温度は、好ましくは40℃以上、より好ましくは45℃以上、特に好ましくは50℃以上であり、好ましくは90℃以下、より好ましくは80℃以下である。乾燥温度を前記範囲の下限以上にすることにより多孔膜用組成物からの溶媒及び低分子化合物を効率よく除去できる。また、上限以下とすることにより基材の熱による変形を抑えることができる。   The temperature during drying is preferably 40 ° C. or higher, more preferably 45 ° C. or higher, particularly preferably 50 ° C. or higher, preferably 90 ° C. or lower, more preferably 80 ° C. or lower. By setting the drying temperature to be equal to or higher than the lower limit of the above range, the solvent and the low-molecular compound from the porous membrane composition can be efficiently removed. Moreover, the deformation | transformation by the heat | fever of a base material can be suppressed by setting it as below an upper limit.

乾燥時間は、好ましくは5秒以上、より好ましくは10秒以上、特に好ましくは15秒以上であり、好ましくは3分以下、より好ましくは2分以下である。乾燥時間を前記範囲の下限以上にすることにより、多孔膜用組成物から溶媒を十分に除去できるので、電池の出力特性を向上させることができる。また、上限値以下とすることにより、製造効率を高めることができる。   The drying time is preferably 5 seconds or more, more preferably 10 seconds or more, particularly preferably 15 seconds or more, preferably 3 minutes or less, more preferably 2 minutes or less. By setting the drying time to be equal to or more than the lower limit of the above range, the solvent can be sufficiently removed from the porous membrane composition, so that the output characteristics of the battery can be improved. Moreover, manufacturing efficiency can be improved by setting it as an upper limit or less.

本発明の多孔膜の製造方法においては、上述した以外の任意の操作を行ってもよい。
例えば、金型プレス及びロールプレス等のプレス方法によって、多孔膜に加圧処理を施してもよい。加圧処理を施すことにより、基材と多孔膜との結着性を向上させることができる。ただし、多孔膜の空隙率を好ましい範囲に保つ観点では、圧力および加圧時間が過度に大きくならないように適切に制御することが好ましい。
また、残留水分除去のため、例えば真空乾燥やドライルーム内で乾燥することが好ましい。
In the method for producing a porous membrane of the present invention, any operation other than those described above may be performed.
For example, the porous film may be subjected to pressure treatment by a pressing method such as a mold press and a roll press. By performing the pressure treatment, the binding property between the substrate and the porous film can be improved. However, from the viewpoint of keeping the porosity of the porous film within a preferable range, it is preferable to appropriately control the pressure and the pressurization time so as not to become excessively large.
In order to remove residual moisture, it is preferable to dry in, for example, vacuum drying or a dry room.

本発明の多孔膜の厚みは、好ましくは0.1μm以上、より好ましくは0.2μm以上、特に好ましくは0.3μm以上であり、好ましくは20μm以下、より好ましくは15μm以下、特に好ましくは10μm以下である。多孔膜の厚みを前記範囲の下限値以上とすることにより、多孔膜の耐熱性を高くすることができる。また上限値以下とすることにより、多孔膜によるイオン伝導性の低下を抑制することができる。   The thickness of the porous membrane of the present invention is preferably 0.1 μm or more, more preferably 0.2 μm or more, particularly preferably 0.3 μm or more, preferably 20 μm or less, more preferably 15 μm or less, particularly preferably 10 μm or less. It is. By setting the thickness of the porous film to be equal to or more than the lower limit of the above range, the heat resistance of the porous film can be increased. Moreover, the fall of the ionic conductivity by a porous film can be suppressed by setting it as an upper limit or less.

〔3.二次電池用セパレーター〕
基材として、セパレーター基材を用いた場合、セパレーター基材及び本発明の多孔膜を備える二次電池用セパレーターが得られる。本発明の多孔膜は、セパレーター基材の片方の面だけに設けられていてもよく、両方の面に設けられていてもよい。
本発明の多孔膜を備えるセパレーターは、酸基含有重合体とカルボジイミド化合物との架橋反応により形成された架橋構造を有することにより、ピール強度が高い。本発明の多孔膜を備えるセパレーターはさらに、酸基含有重合体の総酸基量を特定の範囲とすることにより、残留する水分量が少ないものとしうるため、二次電池においてガスの発生等の不所望な現象を発生させる傾向が低い。従って、本発明の多孔膜を備えるセパレーターを二次電池の構成要素として用いた場合、かかる二次電池においては、ガスの発生等の不所望な現象が少なく、低温出力特性、高温サイクル特性等の性能を向上させることができる。
[3. (Separator for secondary battery)
When a separator base material is used as the base material, a separator for a secondary battery including the separator base material and the porous membrane of the present invention is obtained. The porous membrane of the present invention may be provided on only one side of the separator substrate, or may be provided on both sides.
The separator provided with the porous film of the present invention has a high peel strength because it has a crosslinked structure formed by a crosslinking reaction between an acid group-containing polymer and a carbodiimide compound. The separator provided with the porous membrane of the present invention can further reduce the amount of water remaining by setting the total acid group amount of the acid group-containing polymer within a specific range. Low tendency to cause undesired phenomena. Therefore, when the separator provided with the porous membrane of the present invention is used as a constituent element of a secondary battery, such secondary batteries have less undesirable phenomena such as gas generation, and low temperature output characteristics, high temperature cycle characteristics, etc. Performance can be improved.

セパレーター基材としては、例えば、微細な孔を有する多孔性基材を用いうる。このようなセパレーター基材を用いることにより、二次電池において電池の充放電を妨げることなく短絡を防止することができる。セパレーター基材の具体例を挙げると、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン樹脂、芳香族ポリアミド樹脂などを含む微孔膜または不織布などが挙げられる。   As the separator substrate, for example, a porous substrate having fine pores can be used. By using such a separator base material, it is possible to prevent a short circuit without interfering with charge / discharge of the battery in the secondary battery. When the specific example of a separator base material is given, the microporous film or nonwoven fabric containing polyolefin resin, such as polyethylene resin and a polypropylene resin, an aromatic polyamide resin, etc. are mentioned.

セパレーター基材の厚みは、好ましくは0.5μm以上、より好ましくは1μm以上であり、好ましくは40μm以下、より好ましくは30μm以下である。この範囲であると二次電池内でのセパレーター基材による抵抗が小さくなり、また、電池製造時の作業性に優れる。   The thickness of the separator substrate is preferably 0.5 μm or more, more preferably 1 μm or more, preferably 40 μm or less, more preferably 30 μm or less. Within this range, the resistance due to the separator substrate in the secondary battery is reduced, and the workability during battery production is excellent.

〔4.二次電池用電極〕
基材として極板を用いた場合、極板及び本発明の多孔膜を備える二次電池用電極が得られる。本願において、「極板」とは、多孔膜を備える電極のうち、多孔膜以外の部材をいう。極板は、通常、集電体及び電極活物質層を備える。極板及び本発明の多孔膜を備える二次電池用電極は、通常、集電体、電極活物質層及び本発明の多孔膜をこの順に備える。例えば、極板において、集電体の片面のみに電極活物質層が設けられている場合、集電体/電極活物質層/多孔膜の層構成をとりうる。また例えば、極板において、集電体の両面に電極活物質層が設けられている場合、多孔膜/電極活物質層/集電体/電極活物質層/多孔膜の層構成をとりうる。
[4. Secondary battery electrode)
When an electrode plate is used as the substrate, an electrode for a secondary battery comprising the electrode plate and the porous film of the present invention is obtained. In the present application, the “electrode plate” refers to a member other than the porous film among the electrodes including the porous film. The electrode plate usually includes a current collector and an electrode active material layer. The electrode for a secondary battery including the electrode plate and the porous film of the present invention usually includes a current collector, an electrode active material layer, and the porous film of the present invention in this order. For example, when the electrode active material layer is provided only on one side of the current collector in the electrode plate, a layer configuration of current collector / electrode active material layer / porous film can be taken. Further, for example, in the electrode plate, when electrode active material layers are provided on both sides of the current collector, a layer configuration of porous film / electrode active material layer / current collector / electrode active material layer / porous film can be taken.

本発明の多孔膜を備える電極は、酸基含有重合体とカルボジイミド化合物との架橋反応により形成された架橋構造を有することにより、ピール強度が高い。本発明の多孔膜を備える電極はさらに、酸基含有重合体の総酸基量を特定の範囲とすることにより、残留する水分量が少ないものとしうるため、二次電池においてガスの発生等の不所望な現象を発生させる傾向が低い。従って、本発明の多孔膜を備える電極を二次電池の構成要素として用いた場合、かかる二次電池においては、ガスの発生等の不所望な現象が少なく、低温出力特性、高温サイクル特性等の性能を向上させることができる。   An electrode provided with the porous film of the present invention has a high peel strength by having a cross-linked structure formed by a cross-linking reaction between an acid group-containing polymer and a carbodiimide compound. The electrode provided with the porous membrane of the present invention can further reduce the amount of water remaining by setting the total acid group amount of the acid group-containing polymer within a specific range. Low tendency to cause undesired phenomena. Therefore, when the electrode having the porous membrane of the present invention is used as a constituent element of a secondary battery, such secondary battery has less undesirable phenomena such as gas generation, and has low temperature output characteristics, high temperature cycle characteristics, etc. Performance can be improved.

〔4.1.集電体〕
極板の集電体としては、電気導電性を有し、且つ、電気化学的に耐久性のある材料を用いうる。通常、この集電体の材料としては、金属材料を用いる。その例を挙げると、鉄、銅、アルミニウム、ニッケル、ステンレス鋼、チタン、タンタル、金、白金などが挙げられる。中でも、正極に用いる集電体としてはアルミニウムが好ましく、負極に用いる集電体としては銅が好ましい。また、前記の材料は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
[4.1. Current collector]
As the current collector of the electrode plate, an electrically conductive and electrochemically durable material can be used. Usually, a metal material is used as the material of the current collector. Examples thereof include iron, copper, aluminum, nickel, stainless steel, titanium, tantalum, gold, platinum and the like. Among them, the current collector used for the positive electrode is preferably aluminum, and the current collector used for the negative electrode is preferably copper. Moreover, the said material may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.

集電体の形状は特に制限されないが、厚さ0.001mm〜0.5mm程度のシート状のものが好ましい。   The shape of the current collector is not particularly limited, but a sheet shape having a thickness of about 0.001 mm to 0.5 mm is preferable.

〔4.2.電極活物質層〕
電極活物質層は、集電体上に設けられた層であり、電極活物質を含む。電極活物質の種類は二次電池の種類に応じて様々であり、ここでは、特にリチウムイオン二次電池用の電極活物質について説明する。ただし、電極活物質は以下で挙げるものに限定されない。
[4.2. Electrode active material layer
The electrode active material layer is a layer provided on the current collector and includes an electrode active material. There are various types of electrode active materials depending on the types of secondary batteries. Here, electrode active materials for lithium ion secondary batteries will be described in particular. However, the electrode active material is not limited to those listed below.

リチウムイオン二次電池の電極活物質は、電解液中で電位をかけることにより可逆的にリチウムイオンを挿入又は放出できるものを用いうる。電極活物質は、無機化合物を用いてもよく、有機化合物を用いてもよい。   As the electrode active material of the lithium ion secondary battery, a material capable of reversibly inserting or releasing lithium ions by applying a potential in an electrolytic solution can be used. As the electrode active material, an inorganic compound or an organic compound may be used.

正極活物質は、無機化合物からなるものと有機化合物からなるものとに大別される。無機化合物からなる正極活物質としては、例えば、遷移金属酸化物、リチウムと遷移金属との複合酸化物、遷移金属硫化物などが挙げられる。上記の遷移金属としては、例えば、Fe、Co、Ni、Mn等が使用される。正極活物質に使用される無機化合物の具体例としては、LiCoO、LiNiO、LiMnO、LiMn、LiFePO、LiFeVO等のリチウム含有複合金属酸化物;TiS、TiS、非晶質MoS等の遷移金属硫化物;Cu、非晶質VO−P、MoO、V、V13等の遷移金属酸化物などが挙げられる。一方、有機化合物からなる正極活物質としては、例えば、ポリアセチレン、ポリ−p−フェニレンなどの導電性重合体が挙げられる。 The positive electrode active material is roughly classified into those made of inorganic compounds and those made of organic compounds. Examples of the positive electrode active material made of an inorganic compound include transition metal oxides, composite oxides of lithium and transition metals, and transition metal sulfides. Examples of the transition metal include Fe, Co, Ni, and Mn. Specific examples of the inorganic compound used for the positive electrode active material include LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , LiFePO 4 , LiFeVO 4, and other lithium-containing composite metal oxides; TiS 2 , TiS 3 , non- Transition metal sulfides such as crystalline MoS 2 ; transition metal oxides such as Cu 2 V 2 O 3 , amorphous V 2 O—P 2 O 5 , MoO 3 , V 2 O 5 , V 6 O 13, etc. Can be mentioned. On the other hand, examples of the positive electrode active material made of an organic compound include conductive polymers such as polyacetylene and poly-p-phenylene.

さらに、無機化合物及び有機化合物を組み合わせた複合材料からなる正極活物質を用いてもよい。
また、例えば、鉄系酸化物を炭素源物質の存在下において還元焼成することで、炭素材料で覆われた複合材料を作製し、この複合材料を正極活物質として用いてもよい。鉄系酸化物は電気伝導性に乏しい傾向があるが、前記のような複合材料にすることにより、高性能な正極活物質として使用できる。
さらに、前記の化合物を部分的に元素置換したものを正極活物質として用いてもよい。
これらの正極活物質は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。また、前述の無機化合物と有機化合物との混合物を正極活物質として用いてもよい。
Furthermore, you may use the positive electrode active material which consists of a composite material which combined the inorganic compound and the organic compound.
Alternatively, for example, a composite material covered with a carbon material may be produced by reducing and firing an iron-based oxide in the presence of a carbon source material, and the composite material may be used as a positive electrode active material. Iron-based oxides tend to have poor electrical conductivity, but can be used as a high-performance positive electrode active material by using a composite material as described above.
Furthermore, you may use as a positive electrode active material what carried out the element substitution of the said compound partially.
These positive electrode active materials may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios. Moreover, you may use the mixture of the above-mentioned inorganic compound and organic compound as a positive electrode active material.

正極活物質の粒子径は、二次電池の他の構成要件との兼ね合いで選択されうる。負荷特性、サイクル特性などの電池特性の向上の観点から、正極活物質の体積平均粒子径は、好ましくは0.1μm以上、より好ましくは1μm以上であり、好ましくは50μm以下、より好ましくは20μm以下である。正極活物質の体積平均粒子径がこの範囲であると、充放電容量が大きい電池を得ることができ、かつ電極スラリー組成物および電極を製造する際の取扱いが容易である。   The particle diameter of the positive electrode active material can be selected in consideration of other constituent elements of the secondary battery. From the viewpoint of improving battery characteristics such as load characteristics and cycle characteristics, the volume average particle diameter of the positive electrode active material is preferably 0.1 μm or more, more preferably 1 μm or more, preferably 50 μm or less, more preferably 20 μm or less. It is. When the volume average particle diameter of the positive electrode active material is within this range, a battery having a large charge / discharge capacity can be obtained, and handling of the electrode slurry composition and the electrode is easy.

電極活物質層における正極活物質の割合は、好ましくは90重量%以上、より好ましくは95重量%以上であり、また、好ましくは99.9重量%以下、より好ましくは99重量%以下である。正極活物質の量を上記範囲とすることにより、二次電池の容量を高くでき、また、正極の柔軟性並びに集電体と正極活物質層との結着性を向上させることができる。   The ratio of the positive electrode active material in the electrode active material layer is preferably 90% by weight or more, more preferably 95% by weight or more, and preferably 99.9% by weight or less, more preferably 99% by weight or less. By setting the amount of the positive electrode active material in the above range, the capacity of the secondary battery can be increased, and the flexibility of the positive electrode and the binding property between the current collector and the positive electrode active material layer can be improved.

負極活物質は、例えば、アモルファスカーボン、グラファイト、天然黒鉛、人造黒鉛、メゾカーボンマイクロビーズ、ピッチ系炭素繊維等の炭素質材料;ポリアセン等の導電性重合体;などが挙げられる。また、ケイ素、錫、亜鉛、マンガン、鉄およびニッケル等の金属並びにこれらの合金;前記金属又は合金の酸化物;前記金属又は合金の硫酸塩;なども挙げられる。また、金属リチウム;Li−Al、Li−Bi−Cd、Li−Sn−Cd等のリチウム合金;リチウム遷移金属窒化物;シリコン等を使用してもよい。さらに、電極活物質は、機械的改質法により表面に導電材を付着させたものを使用してもよい。これらの負極活物質は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。   Examples of the negative electrode active material include carbonaceous materials such as amorphous carbon, graphite, natural graphite, artificial graphite, mesocarbon microbeads, pitch-based carbon fibers, and conductive polymers such as polyacene. Further, metals such as silicon, tin, zinc, manganese, iron and nickel, and alloys thereof; oxides of the metals or alloys; sulfates of the metals or alloys; Further, metallic lithium; lithium alloys such as Li—Al, Li—Bi—Cd, and Li—Sn—Cd; lithium transition metal nitride; silicon and the like may be used. Furthermore, an electrode active material having a conductive material attached to the surface by a mechanical modification method may be used. These negative electrode active materials may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.

負極活物質の粒子径は、二次電池の他の構成要件との兼ね合いで適宜選択される。初期効率、負荷特性、サイクル特性などの電池特性の向上の観点から、負極活物質の体積平均粒子径は、好ましくは0.1μm以上、より好ましくは1μm以上、さらに好ましくは5μm以上であり、好ましくは100μm以下、より好ましくは50μm以下、さらに好ましくは20μm以下である。   The particle diameter of the negative electrode active material is appropriately selected in consideration of other constituent requirements of the secondary battery. From the viewpoint of improving battery characteristics such as initial efficiency, load characteristics, and cycle characteristics, the volume average particle diameter of the negative electrode active material is preferably 0.1 μm or more, more preferably 1 μm or more, and even more preferably 5 μm or more. Is 100 μm or less, more preferably 50 μm or less, and still more preferably 20 μm or less.

負極活物質の比表面積は、出力密度向上の観点から、好ましくは2m/g以上、より好ましくは3m/g以上、さらに好ましくは5m/g以上であり、また、好ましくは20m/g以下、より好ましくは15m/g以下、さらに好ましくは10m/g以下である。負極活物質の比表面積は、例えばBET法により測定しうる。 The specific surface area of the negative electrode active material, the output from the viewpoint of improving the density, preferably 2m 2 / g or more, more preferably 3m 2 / g or more, more preferably 5 m 2 / g or more, and preferably 20 m 2 / g or less, more preferably 15 m 2 / g or less, and further preferably 10 m 2 / g or less. The specific surface area of the negative electrode active material can be measured by, for example, the BET method.

電極活物質層における負極活物質の割合は、好ましくは85重量%以上、より好ましくは88重量%以上であり、また、好ましくは99重量%以下、より好ましくは97重量%以下である。負極活物質の量を上記範囲とすることにより、高い容量を示しながらも優れた柔軟性及び結着性を示す負極を実現できる。   The ratio of the negative electrode active material in the electrode active material layer is preferably 85% by weight or more, more preferably 88% by weight or more, and preferably 99% by weight or less, more preferably 97% by weight or less. By setting the amount of the negative electrode active material in the above range, it is possible to realize a negative electrode that exhibits excellent flexibility and binding properties while exhibiting high capacity.

電極活物質層は、電極活物質の他に、電極用バインダーを含むことが好ましい。電極用バインダーを含むことにより、電極活物質層の結着性が向上し、電極の撒回時等の工程においてかかる機械的な力に対する強度が上がる。また、電極活物質層が集電体及び多孔膜から剥がれにくくなることから、剥れた脱離物による短絡の危険性が小さくなる。   The electrode active material layer preferably contains an electrode binder in addition to the electrode active material. By including the binder for the electrode, the binding property of the electrode active material layer is improved, and the strength against the mechanical force applied in the process of winding the electrode is increased. In addition, since the electrode active material layer is less likely to be peeled off from the current collector and the porous film, the risk of short-circuiting due to the detached desorbed material is reduced.

電極用バインダーとしては、例えば重合体を用いうる。電極用バインダーとして用いうる重合体としては、例えば、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、ポリアクリル酸誘導体、ポリアクリロニトリル誘導体などを用いてもよい。   As the electrode binder, for example, a polymer can be used. Examples of the polymer that can be used as an electrode binder include polyethylene, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), polyacrylic acid derivatives, poly An acrylonitrile derivative or the like may be used.

さらに、以下に例示する軟質重合体の粒子を、粒子状重合体として使用してもよい。軟質重合体としては、例えば、
(i)ポリブチルアクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリアクリロニトリル、ブチルアクリレート・スチレン共重合体、ブチルアクリレート・アクリロニトリル共重合体、ブチルアクリレート・アクリロニトリル・グリシジルメタクリレート共重合体などの、アクリル酸またはメタクリル酸誘導体の単独重合体またはそれと共重合可能な単量体との共重合体である、アクリル系軟質重合体;
(ii)ポリイソブチレン、イソブチレン・イソプレンゴム、イソブチレン・スチレン共重合体などのイソブチレン系軟質重合体;
(iii)ポリブタジエン、ポリイソプレン、ブタジエン・スチレンランダム共重合体、イソプレン・スチレンランダム共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、ブタジエン・スチレン・ブロック共重合体、スチレン・ブタジエン・スチレン・ブロック共重合体、イソプレン・スチレン・ブロック共重合体、スチレン・イソプレン・スチレン・ブロック共重合体などジエン系軟質重合体;
(iv)ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン、ジヒドロキシポリシロキサンなどのケイ素含有軟質重合体;
(v)液状ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−1−ブテン、エチレン・α−オレフィン共重合体、プロピレン・α−オレフィン共重合体、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体(EPDM)、エチレン・プロピレン・スチレン共重合体などのオレフィン系軟質重合体;
(vi)ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリステアリン酸ビニル、酢酸ビニル・スチレン共重合体などビニル系軟質重合体;
(vii)ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、エピクロルヒドリンゴムなどのエポキシ系軟質重合体;
(viii)フッ化ビニリデン系ゴム、四フッ化エチレン−プロピレンゴムなどのフッ素含有軟質重合体;
(ix)天然ゴム、ポリペプチド、蛋白質、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマーなどのその他の軟質重合体;などが挙げられる。これらの軟質重合体は、架橋構造を有したものであってもよく、変性により官能基を導入したものであってもよい。
また、前記の重合体は、粒子状であってもよく、非粒子状であってもよい。
さらに、電極用バインダーは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
Furthermore, the soft polymer particles exemplified below may be used as the particulate polymer. As a soft polymer, for example,
(I) Polybutyl acrylate, polybutyl methacrylate, polyhydroxyethyl methacrylate, polyacrylamide, polyacrylonitrile, butyl acrylate / styrene copolymer, butyl acrylate / acrylonitrile copolymer, butyl acrylate / acrylonitrile / glycidyl methacrylate copolymer, etc. An acrylic soft polymer which is a homopolymer of acrylic acid or a methacrylic acid derivative or a copolymer thereof with a monomer copolymerizable therewith;
(Ii) isobutylene-based soft polymers such as polyisobutylene, isobutylene-isoprene rubber, isobutylene-styrene copolymer;
(Iii) Polybutadiene, polyisoprene, butadiene / styrene random copolymer, isoprene / styrene random copolymer, acrylonitrile / butadiene copolymer, acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer, butadiene / styrene / block copolymer, styrene・ Diene-based soft polymers such as butadiene, styrene, block copolymers, isoprene, styrene, block copolymers, styrene, isoprene, styrene, block copolymers;
(Iv) silicon-containing soft polymers such as dimethylpolysiloxane, diphenylpolysiloxane, dihydroxypolysiloxane;
(V) Liquid polyethylene, polypropylene, poly-1-butene, ethylene / α-olefin copolymer, propylene / α-olefin copolymer, ethylene / propylene / diene copolymer (EPDM), ethylene / propylene / styrene copolymer Olefinic soft polymers such as polymers;
(Vi) Vinyl-based soft polymers such as polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyvinyl stearate, vinyl acetate / styrene copolymer;
(Vii) epoxy-based soft polymers such as polyethylene oxide, polypropylene oxide, epichlorohydrin rubber;
(Viii) Fluorine-containing soft polymers such as vinylidene fluoride rubber and tetrafluoroethylene-propylene rubber;
(Ix) Other soft polymers such as natural rubber, polypeptide, protein, polyester thermoplastic elastomer, vinyl chloride thermoplastic elastomer, polyamide thermoplastic elastomer, and the like. These soft polymers may have a cross-linked structure or may have a functional group introduced by modification.
The polymer may be in the form of particles or non-particulates.
Furthermore, the binder for electrodes may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.

電極活物質層における電極用バインダーの量は、電極活物質100重量部に対して、好ましくは0.1重量部以上、より好ましくは0.2重量部以上、特に好ましくは0.5重量部以上であり、好ましくは5重量部以下、より好ましくは3重量部以下である。電極用バインダーの量が前記範囲であることにより、電池反応を阻害せずに、電極から電極活物質が脱落するのを防ぐことができる。   The amount of the binder for the electrode in the electrode active material layer is preferably 0.1 parts by weight or more, more preferably 0.2 parts by weight or more, particularly preferably 0.5 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the electrode active material. It is preferably 5 parts by weight or less, more preferably 3 parts by weight or less. When the amount of the electrode binder is within the above range, it is possible to prevent the electrode active material from dropping from the electrode without inhibiting the battery reaction.

電極活物質層には、本発明の効果を著しく損なわない限り、電極活物質及び電極用バインダー以外にも、任意の成分が含まれていてもよい。その例を挙げると、導電材、補強材などが挙げられる。また、任意の成分は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。   The electrode active material layer may contain any component other than the electrode active material and the electrode binder as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. Examples thereof include a conductive material and a reinforcing material. Moreover, arbitrary components may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.

導電材としては、例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、カーボンブラック、グラファイト、気相成長カーボン繊維、カーボンナノチューブ等の導電性カーボン;黒鉛等の炭素粉末;各種金属のファイバー及び箔;などが挙げられる。導電材を用いることにより、電極活物質同士の電気的接触を向上させることができ、サイクル特性等の電池特性を改善できる。   Examples of the conductive material include conductive carbon such as acetylene black, ketjen black, carbon black, graphite, vapor-grown carbon fiber, and carbon nanotube; carbon powder such as graphite; fibers and foils of various metals; . By using a conductive material, electrical contact between electrode active materials can be improved, and battery characteristics such as cycle characteristics can be improved.

導電材の比表面積は、好ましくは50m/g以上、より好ましくは60m/g以上、特に好ましくは70m/g以上であり、好ましくは1500m/g以下、より好ましくは1200m/g以下、特に好ましくは1000m/g以下である。導電材の比表面積を前記範囲の下限値以上にすることにより、二次電池の低温出力特性を向上させることができる。また、上限値以下にすることにより、電極活物質層と集電体との結着性を高めることができる。 The specific surface area of the conductive material is preferably 50 m 2 / g or more, more preferably 60 m 2 / g or more, particularly preferably 70 m 2 / g or more, preferably 1500 m 2 / g or less, more preferably 1200 m 2 / g. Hereinafter, it is particularly preferably 1000 m 2 / g or less. By setting the specific surface area of the conductive material to be equal to or higher than the lower limit of the above range, the low-temperature output characteristics of the secondary battery can be improved. Moreover, the binding property of an electrode active material layer and an electrical power collector can be improved by setting it as an upper limit or less.

補強材としては、例えば、各種の無機および有機の球状、板状、棒状または繊維状のフィラーが使用できる。補強材を用いることにより、強靭で柔軟な電極を得ることができ、優れた長期サイクル特性を得ることができる。   As the reinforcing material, for example, various inorganic and organic spherical, plate-like, rod-like or fibrous fillers can be used. By using the reinforcing material, a tough and flexible electrode can be obtained, and excellent long-term cycle characteristics can be obtained.

導電材及び補強剤の使用量は、電極活物質100重量部に対して、それぞれ、通常0重量部以上、好ましくは1重量部以上であり、好ましくは20重量部以下、より好ましくは10重量部以下である。   The amount of the conductive material and the reinforcing agent used is usually 0 part by weight or more, preferably 1 part by weight or more, preferably 20 parts by weight or less, more preferably 10 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the electrode active material. It is as follows.

電極活物質層の厚みは、正極及び負極のいずれも、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上であり、好ましくは300μm以下、より好ましくは250μm以下である。   The thickness of the electrode active material layer is preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more, preferably 300 μm or less, more preferably 250 μm or less for both the positive electrode and the negative electrode.

電極活物質層の製造方法は特に制限されない。電極活物質層は、例えば、電極活物質及び溶媒、並びに、必要に応じて電極用バインダー及び任意の成分を含む電極スラリー組成物を集電体上に塗布し、乾燥させて製造しうる。溶媒としては、水及び有機溶媒のいずれも使用しうる。   The method for producing the electrode active material layer is not particularly limited. The electrode active material layer can be produced by, for example, applying an electrode active material and a solvent, and, if necessary, an electrode slurry composition containing an electrode binder and optional components onto a current collector and drying it. As the solvent, either water or an organic solvent can be used.

〔5.二次電池〕
本発明の二次電池は、前記本発明の多孔膜を備える。二次電池は、通常、正極、負極及び電解液を備え、下記の要件(A)を満たすか、要件(B)を満たすか、要件(A)及び(B)の両方を満たす。
(A)本発明の二次電池の正極及び負極の少なくとも一方が、極板及び本発明の多孔膜を備える電極である。
(B)本発明の二次電池がセパレーターを備え、且つ、そのセパレーターがセパレーター基材及び本発明の多孔膜を備えるセパレーターである。
[5. Secondary battery)
The secondary battery of the present invention includes the porous film of the present invention. A secondary battery usually includes a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte, and satisfies the following requirement (A), the requirement (B), or both the requirements (A) and (B).
(A) At least one of the positive electrode and the negative electrode of the secondary battery of the present invention is an electrode including the electrode plate and the porous film of the present invention.
(B) The secondary battery of the present invention includes a separator, and the separator includes a separator base material and the porous film of the present invention.

本発明の多孔膜は、強度が高く、且つ、二次電池においてガスの発生等の不所望な現象を発生させる傾向が低い。従って、本発明の多孔膜を備える電極及び/又はセパレーターを二次電池の構成要素として用いた場合、かかる二次電池においては、ガスの発生等の不所望な現象が少なく、低温出力特性、高温サイクル特性等の性能を向上させることができる。   The porous membrane of the present invention is high in strength and has a low tendency to cause undesired phenomena such as gas generation in the secondary battery. Therefore, when the electrode and / or separator provided with the porous membrane of the present invention is used as a constituent element of a secondary battery, such secondary battery has less undesirable phenomena such as gas generation, low temperature output characteristics, high temperature Performance such as cycle characteristics can be improved.

〔5.1.セパレーター〕
本発明の二次電池は、原則として、セパレーターとして本発明の多孔膜を備えるセパレーターを備える。ただし、本発明の二次電池が正極及び負極の少なくとも一方として本発明の多孔膜を備えるものを備える場合には、セパレーターとして本発明の多孔膜を備えるセパレーター以外のセパレーターを備えていてもよい。また、本発明の多孔膜を備える電極における多孔膜はセパレーターとしての機能を有するので、電極が本発明の多孔膜を備える場合、セパレーターを省略してもよい。
[5.1. separator〕
In principle, the secondary battery of the present invention includes a separator including the porous film of the present invention as a separator. However, in the case where the secondary battery of the present invention includes a battery including the porous film of the present invention as at least one of a positive electrode and a negative electrode, a separator other than the separator including the porous film of the present invention may be provided as a separator. Moreover, since the porous film in the electrode provided with the porous film of the present invention has a function as a separator, the separator may be omitted when the electrode includes the porous film of the present invention.

〔5.2.電極〕
本発明の二次電池は、原則として、正極及び負極の一方又は両方として、本発明の多孔膜を備える電極を備える。ただし、本発明の二次電池がセパレーターとして本発明の多孔膜を備えるセパレーターを備える場合には、正極及び負極の両方として本発明の多孔膜を備えない電極を備えていてもよい。
[5.2. electrode〕
In principle, the secondary battery of the present invention includes an electrode including the porous film of the present invention as one or both of a positive electrode and a negative electrode. However, when the secondary battery of the present invention includes a separator including the porous film of the present invention as a separator, an electrode that does not include the porous film of the present invention may be provided as both a positive electrode and a negative electrode.

〔5.3.電解液〕
電解液としては、例えば、非水系の溶媒に支持電解質としてリチウム塩を溶解したものを使用しうる。リチウム塩としては、例えば、LiPF、LiAsF、LiBF、LiSbF、LiAlCl、LiClO、CFSOLi、CSOLi、CFCOOLi、(CFCO)NLi、(CFSONLi、(CSO)NLiなどが挙げられる。特に溶媒に溶けやすく高い解離度を示すLiPF、LiClO、CFSOLiは好適に用いられる。これらは1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
[5.3. Electrolyte)
As the electrolytic solution, for example, a solution obtained by dissolving a lithium salt as a supporting electrolyte in a non-aqueous solvent can be used. Examples of the lithium salt include LiPF 6 , LiAsF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAlCl 4 , LiClO 4 , CF 3 SO 3 Li, C 4 F 9 SO 3 Li, CF 3 COOLi, (CF 3 CO) 2 NLi , (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, (C 2 F 5 SO 2 ) NLi, and the like. In particular, LiPF 6 , LiClO 4 , and CF 3 SO 3 Li that are easily soluble in a solvent and exhibit a high degree of dissociation are preferably used. One of these may be used alone, or two or more of these may be used in combination at any ratio.

支持電解質の量は、電解液における濃度として、好ましくは1重量%以上、より好ましくは5重量%以上であり、好ましくは30重量%以下、より好ましくは20重量%以下である。支持電解質の量をこの範囲に収めることにより、イオン伝導度を高くして、二次電池の充電特性及び放電特性を良好にできる。   The amount of the supporting electrolyte is preferably 1% by weight or more, more preferably 5% by weight or more, preferably 30% by weight or less, more preferably 20% by weight or less, as the concentration in the electrolytic solution. By keeping the amount of the supporting electrolyte within this range, the ion conductivity can be increased and the charging characteristics and discharging characteristics of the secondary battery can be improved.

電解液に使用する溶媒としては、支持電解質を溶解させうるものを用いうる。このような溶媒としては、例えば、ジメチルカーボネート(DMC)、エチレンカーボネート(EC)、ジエチルカーボネート(DEC)、プロピレンカーボネート(PC)、ブチレンカーボネート(BC)、メチルエチルカーボネート(MEC)等のアルキルカーボネート化合物;γ−ブチロラクトン、ギ酸メチル等のエステル化合物;1,2−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン等のエーテル化合物;スルホラン、ジメチルスルホキシド等の含硫黄化合物;などが用いられる。特に高いイオン伝導性が得易く、使用温度範囲が広いため、ジメチルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネート及びメチルエチルカーボネートが好ましい。溶媒は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。   As a solvent used for the electrolytic solution, a solvent capable of dissolving the supporting electrolyte can be used. Examples of such a solvent include alkyl carbonate compounds such as dimethyl carbonate (DMC), ethylene carbonate (EC), diethyl carbonate (DEC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), and methyl ethyl carbonate (MEC). Ester compounds such as γ-butyrolactone and methyl formate; ether compounds such as 1,2-dimethoxyethane and tetrahydrofuran; sulfur-containing compounds such as sulfolane and dimethyl sulfoxide; In particular, dimethyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, diethyl carbonate, and methyl ethyl carbonate are preferred because high ion conductivity is easily obtained and the use temperature range is wide. A solvent may be used individually by 1 type and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.

また、電解液は必要に応じて添加剤を含みうる。添加剤としては、例えばビニレンカーボネート(VC)などのカーボネート系の化合物が好ましい。添加剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。   Moreover, electrolyte solution may contain an additive as needed. As the additive, for example, carbonate compounds such as vinylene carbonate (VC) are preferable. An additive may be used individually by 1 type and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.

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

以下、実施例を示して本発明について具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲及び均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施できる。なお、以下の説明において量を表す「%」及び「部」は、特に断らない限り、重量基準である。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples, and may be arbitrarily set within the scope of the claims and equivalents of the present invention. Can be changed and implemented. In the following description, “%” and “parts” representing amounts are based on weight unless otherwise specified.

実施例及び比較例において、ピール強度、多孔膜の水分量、低温出力特性、セル体積変化、高温サイクル特性、酸基量、及び粘度に関する測定及び評価はそれぞれ以下のように行った。   In Examples and Comparative Examples, measurements and evaluations regarding peel strength, porous film moisture content, low temperature output characteristics, cell volume change, high temperature cycle characteristics, acid group content, and viscosity were performed as follows.

(1)ピール強度(セパレーター基材と多孔膜とのピール強度)
多孔膜を備えるセパレーターを、幅10mm×長さ100mmの長方形に切り出し、試験片とした。試験片の多孔膜面にセロハンテープ(JIS Z1522に規定されるもの)を貼り付けた。セロハンテープを試験台の水平面に、平らな状態に固定し、セパレーターの一端を、セロハンテープ面に対して垂直方向に引張り速度10mm/分で引張って剥がし、そのときの応力を測定した。測定を3回行い、その平均値を求めてこれをピール強度とし、下記の基準により評価した。ピール強度が大きいほど、多孔膜とセパレーター基材との結着力が大きい、すなわち密着強度が大きいことを示す。
(1) Peel strength (peel strength between separator substrate and porous film)
A separator provided with a porous film was cut into a rectangle having a width of 10 mm and a length of 100 mm to obtain a test piece. Cellophane tape (specified in JIS Z1522) was attached to the porous film surface of the test piece. The cellophane tape was fixed flat on the horizontal surface of the test bench, and one end of the separator was peeled off by pulling at a pulling speed of 10 mm / min in the direction perpendicular to the cellophane tape surface, and the stress at that time was measured. The measurement was performed three times, the average value was obtained, and this was taken as the peel strength, and evaluated according to the following criteria. The higher the peel strength, the greater the binding force between the porous membrane and the separator substrate, that is, the higher the adhesion strength.

A:ピール強度が100N/m以上
B:ピール強度が75N/m以上100N/m未満
C:ピール強度が50N/m以上75N/m未満
D:ピール強度が50N/m未満
A: Peel strength is 100 N / m or more B: Peel strength is 75 N / m or more and less than 100 N / m C: Peel strength is 50 N / m or more and less than 75 N / m D: Peel strength is less than 50 N / m

(2)多孔膜の水分量
多孔膜を備えるセパレーターを、幅10cm×長さ10cmの大きさに切り出して、試験片とした。この試験片を、温度25℃、露点温度−60℃の環境下で24時間放置した。その後、電量滴定式水分計を用い、カールフィッシャー法(JIS K−0068(2001)水分気化法、気化温度150℃)により、試験片の水分量を測定した。これを、多孔膜の水分量とし、下記の基準により評価した。
(2) Moisture content of porous membrane A separator provided with a porous membrane was cut into a size of 10 cm width x 10 cm length to obtain a test piece. This test piece was left for 24 hours in an environment of a temperature of 25 ° C. and a dew point temperature of −60 ° C. Thereafter, the moisture content of the test piece was measured by a Karl Fischer method (JIS K-0068 (2001) moisture vaporization method, vaporization temperature 150 ° C.) using a coulometric titration moisture meter. This was regarded as the moisture content of the porous film and evaluated according to the following criteria.

A:多孔膜水分量が200ppm未満
B:多孔膜水分量が200ppm以上300ppm未満
C:多孔膜水分量が300ppm以上400ppm未満
D:多孔膜水分量が400ppm以上
A: The moisture content of the porous membrane is less than 200 ppm B: The moisture content of the porous membrane is 200 ppm or more and less than 300 ppm C: The moisture content of the porous membrane is 300 ppm or more and less than 400 ppm D: The moisture content of the porous membrane is 400 ppm or more

(3)低温出力特性
実施例および比較例において作製した800mAh捲回型のリチウムイオン二次電池を、25℃の環境下で24時間静置させた後に、25℃の環境下で、4.35V、0.1C、5時間の充電の操作を行い、その時の電圧Vt0を測定した。その後、−10℃環境下で、1Cの放電レートにて放電の操作を行い、放電開始15秒後の電圧Vt1を測定し、電圧降下量ΔVtを、式ΔVt=Vt0−Vt1により算出した。算出された電圧降下量ΔVtを、下記の基準により評価した。電圧降下量ΔVtが小さいほど、低温出力特性に優れることを示す。
(3) Low temperature output characteristics The 800 mAh wound type lithium ion secondary battery produced in the examples and comparative examples was allowed to stand for 24 hours in an environment at 25 ° C, and then 4.35V in an environment at 25 ° C. , 0.1 C, 5 hours charging operation was performed, and the voltage Vt0 at that time was measured. Thereafter, a discharge operation was performed at a discharge rate of 1 C in an environment of −10 ° C., the voltage Vt1 15 seconds after the start of discharge was measured, and the voltage drop ΔVt was calculated by the equation ΔVt = Vt0−Vt1. The calculated voltage drop amount ΔVt was evaluated according to the following criteria. It shows that it is excellent in low temperature output characteristics, so that voltage drop amount (DELTA) Vt is small.

A:電圧降下量ΔVtが120mV未満
B:電圧降下量ΔVtが120mV以上140mV未満
C:電圧降下量ΔVtが140mV以上160mV未満
D:電圧降下量ΔVtが160mV以上
A: Voltage drop amount ΔVt is less than 120 mV B: Voltage drop amount ΔVt is 120 mV or more and less than 140 mV C: Voltage drop amount ΔVt is 140 mV or more and less than 160 mV D: Voltage drop amount ΔVt is 160 mV or more

(4)高温サイクル充放電前後でのセル体積変化
実施例および比較例において作製した800mAh捲回型セルのリチウムイオン二次電池を、25℃の環境下で24時間静置させた後に、25℃の環境下で、4.35V、0.1Cの充電、2.75V、0.1Cの放電にて充放電の操作を行った後、捲回型セルを流動パラフィンに浸漬し、その体積Vm0を測定した。さらに、60℃環境下で、4.35V、0.1Cの充電、及びその後の2.75V、0.1Cの放電を1サイクルとする充放電を繰り返し、1000サイクル後の捲回型セルを流動パラフィンに浸漬し、その体積Vm1を測定した。高温サイクル充放電前後でのセル体積増加率ΔVm(%)を、式ΔVm=(Vm1−Vm0)/Vm0×100により算出した。算出したセル体積増加率ΔVmを、下記の基準により評価した。この値が小さいほど、ガス発生抑制に優れていることを示す。
(4) Cell volume change before and after high-temperature cycle charge / discharge After the lithium ion secondary battery of the 800 mAh wound-type cell produced in Examples and Comparative Examples was allowed to stand in an environment of 25 ° C. for 24 hours, 25 ° C. After charging and discharging with 4.35V, 0.1C charge, 2.75V, 0.1C discharge, the wound cell was immersed in liquid paraffin and the volume Vm0 was It was measured. Furthermore, in a 60 ° C environment, charging and discharging with one cycle of 4.35 V and 0.1 C charging and subsequent 2.75 V and 0.1 C discharging are repeated, and the wound cell after 1000 cycles flows. It was immersed in paraffin and its volume Vm1 was measured. The cell volume increase rate ΔVm (%) before and after the high temperature cycle charge / discharge was calculated by the formula ΔVm = (Vm1−Vm0) / Vm0 × 100. The calculated cell volume increase rate ΔVm was evaluated according to the following criteria. It shows that it is excellent in gas generation | occurrence | production suppression, so that this value is small.

A:体積増加率ΔVmが20%未満
B:体積増加率ΔVmが20%以上30%未満
C:体積増加率ΔVmが30%以上40%未満
D:体積増加率ΔVmが40%以上
A: Volume increase rate ΔVm is less than 20% B: Volume increase rate ΔVm is 20% or more and less than 30% C: Volume increase rate ΔVm is 30% or more and less than 40% D: Volume increase rate ΔVm is 40% or more

(5)高温サイクル特性
実施例および比較例において作製した800mAh捲回型セルのリチウムイオン二次電池を、25℃の環境下で24時間静置させた後に、25℃の環境下で、4.35V、0.1Cの充電、2.75V、0.1Cの放電にて充放電の操作を行い、初期容量C0を測定した。さらに、60℃環境下で、4.35V、0.1Cの充電、及びその後の2.75V、0.1Cの放電を1サイクルとする充放電を繰り返し、1000サイクル後の容量C1を測定した。容量維持率ΔC(%)を、式ΔC=C1/C0×100により算出した。算出した容量維持率ΔCを、下記の基準により評価した。この値が大きいほど、高温サイクル特性に優れることを示す。
(5) High-temperature cycle characteristics The lithium ion secondary battery of the 800 mAh wound type cell produced in the examples and comparative examples was allowed to stand for 24 hours in an environment at 25 ° C, and then in an environment at 25 ° C. Charging / discharging operation was performed at 35V, 0.1C charge, 2.75V, 0.1C discharge, and the initial capacity C0 was measured. Further, in a 60 ° C. environment, charging and discharging with one cycle of 4.35 V and 0.1 C charging and subsequent 2.75 V and 0.1 C discharging were repeated, and the capacity C1 after 1000 cycles was measured. The capacity retention rate ΔC (%) was calculated by the formula ΔC = C1 / C0 × 100. The calculated capacity retention rate ΔC was evaluated according to the following criteria. It shows that it is excellent in high temperature cycling characteristics, so that this value is large.

A:容量維持率ΔCが70%以上
B:容量維持率ΔCが60%以上70%未満
C:容量維持率ΔCが50%以上60%未満
D:容量維持率ΔCが50%未満
A: Capacity maintenance ratio ΔC is 70% or more B: Capacity maintenance ratio ΔC is 60% or more and less than 70% C: Capacity maintenance ratio ΔC is 50% or more and less than 60% D: Capacity maintenance ratio ΔC is less than 50%

(6)水媒体中での酸基量測定方法
試料として、酸基含有重合体(水溶性重合体又は粒子状重合体)の水溶液又は水分散液(固形分濃度を2%に調整したもの)を用いた。試料を、蒸留水で洗浄した容量150mlのガラス容器に、酸基含有重合体の重量が50gとなるよう入れ、溶液電導率計(京都電子工業社製:CM−117、使用セルタイプ:K−121)にセットして攪拌した。以後、攪拌は、塩酸の添加が終了するまで継続した。
試料の電気伝導度が2.5mS〜3.0mSになるように、0.1規定の水酸化ナトリウムを試料に添加した。その後、6分経過してから、電気伝導度を測定した。この値を測定開始時の電気伝導度とした。この測定直後に、試料に0.1規定の塩酸を0.5ml添加して、30秒後に電気伝導度を測定した。このように、前段の測定直後の塩酸の添加と、その30秒後の電気伝導度の測定とを、試料の電気伝導度が測定開始時の電気伝導度以上になるまで繰り返し行なった。
(6) Method for measuring the amount of acid groups in an aqueous medium As a sample, an aqueous solution or aqueous dispersion of an acid group-containing polymer (water-soluble polymer or particulate polymer) (solid content concentration adjusted to 2%) Was used. The sample was placed in a glass container having a capacity of 150 ml washed with distilled water so that the weight of the acid group-containing polymer was 50 g, and a solution conductivity meter (manufactured by Kyoto Electronics Co., Ltd .: CM-117, used cell type: K- 121) and stirred. Thereafter, stirring was continued until the addition of hydrochloric acid was completed.
0.1 N sodium hydroxide was added to the sample so that the electrical conductivity of the sample was 2.5 mS to 3.0 mS. Thereafter, after 6 minutes, the electrical conductivity was measured. This value was taken as the electrical conductivity at the start of measurement. Immediately after this measurement, 0.5 ml of 0.1 N hydrochloric acid was added to the sample, and the electrical conductivity was measured after 30 seconds. As described above, the addition of hydrochloric acid immediately after the measurement in the previous stage and the measurement of the electric conductivity after 30 seconds were repeated until the electric conductivity of the sample became equal to or higher than the electric conductivity at the start of the measurement.

得られた電気伝導度データを、電気伝導度(単位「mS」)を縦軸(Y座標軸)、添加した塩酸の累計量(単位「mmol」)を横軸(X座標軸)としたグラフ上にプロットした。これにより、3つの変化点(グラフが曲がる点)を有する塩酸量−電気伝導度曲線が得られた。3つの変化点のX座標及び塩酸添加終了時のX座標を、値が小さい方から順にそれぞれP、P、P及びPとする。X座標が、零から座標Pまでの区分、座標Pから座標Pまでの区分、座標Pから座標Pまでの区分、及び座標Pから座標Pまでの区分の4つの区分内のデータのそれぞれについて、最小二乗法により近似直線L、L、L及びLを求めた。近似直線Lと近似直線Lとの交点のX座標をA(mmol)、近似直線Lと近似直線Lとの交点のX座標をA(mmol)、近似直線Lと近似直線Lとの交点のX座標をA(mmol)とした。
酸基含有重合体1g当りの酸基量(mmol)を、AからAを減じることにより算出した。
The obtained electric conductivity data is plotted on a graph with the electric conductivity (unit “mS”) on the vertical axis (Y coordinate axis) and the cumulative amount of added hydrochloric acid (unit “mmol”) on the horizontal axis (X coordinate axis). Plotted. Thus, a hydrochloric acid amount-electric conductivity curve having three change points (the points at which the graph bends) was obtained. The X coordinate of the three change points and the X coordinate at the end of the addition of hydrochloric acid are respectively set to P 1 , P 2 , P 3 and P 4 in order from the smallest value. X coordinate, divided from zero to coordinate P 1, segment from the coordinates P 1 to the coordinates P 2, segment from the coordinates P j to the coordinates P 3, and four categories of classification from the coordinate P 3 to the coordinates P 4 For each of the data, approximate straight lines L 1 , L 2 , L 3 and L 4 were obtained by the method of least squares. The X coordinate of the intersection of the approximate line L 1 and the approximate line L 2 is A 1 (mmol), the X coordinate of the intersection of the approximate line L 2 and the approximate line L 3 is A 2 (mmol), and the approximate line L 3 is approximated The X coordinate of the intersection with the straight line L 4 was defined as A 3 (mmol).
Acid groups per acid group-containing polymer 1g of (mmol), was calculated by subtracting the A 1 from A 3.

(7)粘度
水溶性重合体又は分散剤の2%水溶液を調製し、B型粘度計を用いて25℃、回転数60rpmで粘度を測定した。分散剤であるポリアクリル酸ナトリウムは、全実施例及び比較例において共通であり、その2%水溶液の粘度は3mPa・sであった。
(7) Viscosity A 2% aqueous solution of a water-soluble polymer or dispersant was prepared, and the viscosity was measured at 25 ° C. and a rotation speed of 60 rpm using a B-type viscometer. Sodium polyacrylate, which is a dispersant, was common in all Examples and Comparative Examples, and the viscosity of a 2% aqueous solution was 3 mPa · s.

(8)重合体水溶液の濁度(水溶性の判定)
重合体の濃度が40質量%であるpH8.0の水溶液を準備し、それぞれ25℃において1時間攪拌を行い、評価液とした。
前記評価溶液を光路長30mmのセルに移し、ヘーズメータを用い、評価溶液の曇り度を測定し、前記評価溶液の曇り度が、60%以下である場合、その重合体を水溶性重合体とした。
なお、前記溶液の曇り度は、下式で求められる値である。
曇り度=拡散透過光率/全光線透過光×100(%)
(8) Turbidity of aqueous polymer solution (determination of water solubility)
An aqueous solution of pH 8.0 having a polymer concentration of 40% by mass was prepared, and stirred at 25 ° C. for 1 hour to prepare an evaluation solution.
The evaluation solution was transferred to a cell having an optical path length of 30 mm, and the haze of the evaluation solution was measured using a haze meter. When the haze of the evaluation solution was 60% or less, the polymer was regarded as a water-soluble polymer. .
In addition, the cloudiness of the said solution is a value calculated | required by the following Formula.
Haze = diffuse transmitted light rate / total light transmitted light × 100 (%)

<実施例1>
(1−1.水溶性重合体の製造)
攪拌機付き5MPa耐圧容器に、単量体組成物として、メタクリル酸30部、アクリル酸エチル57部、及びアクリル酸ブチル13部;乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム1部;イオン交換水150部;並びに、重合開始剤として過硫酸カリウム0.5部を入れ、十分に攪拌した。その後、60℃に加温して、重合を開始した。重合転化率が96%になるまで重合を継続させることにより、水溶性重合体の水溶液を得た。
得られた水溶性重合体の水溶液の一部をとり、これにさらにイオン交換水を加えて固形分濃度を2%に調整し、これを試料として、酸基量及び粘度を測定した。
また、得られた水溶性重合体のpH8.0の水溶液を調整し、濁度を測定した。
<Example 1>
(1-1. Production of water-soluble polymer)
In a 5 MPa pressure vessel equipped with a stirrer, as a monomer composition, 30 parts of methacrylic acid, 57 parts of ethyl acrylate, 13 parts of butyl acrylate; 1 part of sodium dodecylbenzenesulfonate as an emulsifier; 150 parts of ion-exchanged water; As a polymerization initiator, 0.5 part of potassium persulfate was added and sufficiently stirred. Then, it heated to 60 degreeC and superposition | polymerization was started. By continuing the polymerization until the polymerization conversion rate reached 96%, an aqueous solution of a water-soluble polymer was obtained.
A part of the aqueous solution of the obtained water-soluble polymer was taken, and ion exchange water was further added thereto to adjust the solid content concentration to 2%. Using this as a sample, the amount of acid groups and the viscosity were measured.
Moreover, pH 8.0 aqueous solution of the obtained water-soluble polymer was adjusted, and turbidity was measured.

(1−2.非導電性粒子の分散液の調製)
非導電性粒子として硫酸バリウム(体積平均粒子径0.4μm、BET比表面積4.5g/m)を100部、分散剤としてポリアクリル酸ナトリウムを1.0部、及び工程(1−1)で得た水溶性重合体の水溶液を固形分量基準で1.6部混合し、更にこの混合物に電気伝導度が10μS/cmの水を添加し、固形分濃度を50重量%とした。その後、メディアレス分散装置(IKA社製、インライン型粉砕機MKO)を用い4000回転、5.4Wh/kgで1時間分散させ、非導電性粒子の分散液を得た。
(1-2. Preparation of dispersion of non-conductive particles)
100 parts of barium sulfate (volume average particle diameter 0.4 μm, BET specific surface area 4.5 g / m 2 ) as non-conductive particles, 1.0 part of sodium polyacrylate as a dispersant, and step (1-1) 1.6 parts of the aqueous solution of the water-soluble polymer obtained in (1) was mixed on the basis of the solid content, and water having an electric conductivity of 10 μS / cm was added to the mixture to make the solid content concentration 50% by weight. Then, it was dispersed for 1 hour at 4000 rpm and 5.4 Wh / kg using a medialess dispersion apparatus (manufactured by IKA, in-line type pulverizer MKO) to obtain a dispersion of non-conductive particles.

(1−3.非水溶性の粒子状重合体の製造)
撹拌機を備えた反応器に、イオン交換水70部、乳化剤としてラウリル硫酸ナトリウム(花王ケミカル社製、製品名「エマール2F」)0.15部、並びに過流酸アンモニウム0.5部を、それぞれ供給し、気相部を窒素ガスで置換し、60℃に昇温した。
一方、別の容器でイオン交換水50部、分散剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.5部、並びに、重合性単量体として、ブチルアクリレート94部、アクリロニトリル2部、メタクリル酸2部、N−メチロールアクリルアミド1部及びアクリルアミド1部を混合して単量体混合物を得た。この単量体混合物を4時間かけて前記反応器に連続的に添加して重合を行った。添加中は、60℃で反応を行った。添加終了後、さらに70℃で3時間撹拌して反応を終了し、粒子状重合体として(メタ)アクリル重合体の粒子を含む水分散液を製造した。
得られた粒子状重合体の体積平均粒子径D50は0.36μm、ガラス転移温度は−45℃であった。
得られた粒子状重合体の水分散液の一部をとり、これにさらにイオン交換水を加えて固形分濃度を2%に調整し、これを試料として、酸基量を測定した。
(1-3. Production of water-insoluble particulate polymer)
In a reactor equipped with a stirrer, 70 parts of ion-exchanged water, 0.15 part of sodium lauryl sulfate (product name “Emal 2F” manufactured by Kao Chemical Co., Ltd.) as an emulsifier, and 0.5 part of ammonium persulfate, The gas phase portion was replaced with nitrogen gas, and the temperature was raised to 60 ° C.
On the other hand, in a separate container, 50 parts of ion exchange water, 0.5 part of sodium dodecylbenzenesulfonate as a dispersant, 94 parts of butyl acrylate, 2 parts of acrylonitrile, 2 parts of methacrylic acid, N- A monomer mixture was obtained by mixing 1 part of methylolacrylamide and 1 part of acrylamide. This monomer mixture was continuously added to the reactor over 4 hours for polymerization. During the addition, the reaction was carried out at 60 ° C. After completion of the addition, the reaction was further terminated by stirring at 70 ° C. for 3 hours to produce an aqueous dispersion containing particles of (meth) acrylic polymer as a particulate polymer.
The obtained particulate polymer had a volume average particle diameter D50 of 0.36 μm and a glass transition temperature of −45 ° C.
A part of the aqueous dispersion of the obtained particulate polymer was taken, and ion exchanged water was further added thereto to adjust the solid content concentration to 2%. Using this as a sample, the amount of acid groups was measured.

(1−4.多孔膜用組成物の製造)
所定量(非導電性粒子含有量100部)の、工程(1−2)で得た非導電性粒子の分散液に、架橋剤としてカルボジイミド化合物(日清紡ケミカル社製、製品名:カルボジライト(登録商標)SV−02、NCN当量429、一相水溶性)を0.1部、工程(1−3)で得た粒子状重合体の水分散液を6部(固形分量基準)加えた。さらに、ポリエチレングリコール型界面活性剤(サンノプコSNウェット366)0.2部を混合し、多孔膜用組成物のスラリーを得た。
(1-4. Production of composition for porous membrane)
A carbodiimide compound (manufactured by Nisshinbo Chemical Co., Ltd., product name: Carbodilite (registered trademark)) as a crosslinking agent in a predetermined amount (non-conductive particle content: 100 parts) of the non-conductive particle dispersion obtained in step (1-2). ) SV-02, NCN equivalent 429, one-phase water-soluble) was added in an amount of 0.1 part, and an aqueous dispersion of the particulate polymer obtained in step (1-3) was added in an amount of 6 parts (based on solid content). Furthermore, 0.2 part of a polyethylene glycol type surfactant (San Nopco SN wet 366) was mixed to obtain a slurry of the composition for a porous membrane.

(1−5.セパレーターの製造)
ポリエチレン製の多孔基材からなるセパレーター基材(厚み16μm、ガーレー値210s/100cc)を用意した。用意したセパレーター基材の両面に、工程(1−4)で得た多孔膜用組成物を塗布し、80℃で2分間乾燥させた。これにより、セパレーター基材と、その両面に設けられた多孔膜とを備えるセパレーターを得た。得られたセパレーターの両面の多孔膜のそれぞれの厚みは、いずれも3μmであった。
得られたセパレーターについて、ピール強度及び多孔膜の水分量を測定した。
(1-5. Production of separator)
A separator base material (thickness 16 μm, Gurley value 210 s / 100 cc) made of a polyethylene porous base material was prepared. The porous membrane composition obtained in the step (1-4) was applied to both surfaces of the prepared separator substrate and dried at 80 ° C. for 2 minutes. This obtained the separator provided with a separator base material and the porous membrane provided in the both surfaces. Each thickness of the porous film on both sides of the obtained separator was 3 μm.
About the obtained separator, peel strength and the moisture content of the porous film were measured.

(1−6.負極の製造)
人造黒鉛(体積平均粒子径:15.6μm)100部、増粘剤としてのカルボキシメチルセルロースナトリウム塩(日本製紙社製「MAC350HC」)の2%水溶液1部(固形分量基準)、及び所定量のイオン交換水(固形分濃度68%となる量)を、25℃で60分間混合した。さらにイオン交換水を加えて固形分濃度62%に調整した後、さらに25℃15分間混合し、混合液を得た。
上記混合液に、粒子状のスチレン−ブタジエンゴム(1,3−ブタジエン/スチレン/イタコン酸/2−ヒドロキシエチルアクリレート=33.5部/62部/3.5部/1部)1.5重量部(固形分量基準)、及びイオン交換水を入れ、最終固形分濃度52%となるように調整し、さらに10分間混合した。これを減圧下で脱泡処理して流動性の良い二次電池負極用スラリー組成物を得た。
得られた二次電池負極用スラリー組成物を、コンマコーターで、集電体である厚さ20μmの銅箔の上に、乾燥後の膜厚が150μm程度になるように塗布し、乾燥させた。この乾燥は、銅箔を0.5m/分の速度で60℃のオーブン内を2分間かけて搬送することにより行った。その後、120℃にて2分間加熱処理して、プレス前の負極原反を得た。このプレス前の負極原反をロールプレスで圧延して、負極活物質層の厚みが80μmの、プレス後の負極を得た。
(1-6. Production of negative electrode)
Artificial graphite (volume average particle size: 15.6 μm) 100 parts, 1 part of a 2% aqueous solution of carboxymethyl cellulose sodium salt (“MAC350HC” manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd.) as a thickener, and a predetermined amount of ions Exchanged water (in a solid content concentration of 68%) was mixed at 25 ° C. for 60 minutes. Further, ion-exchanged water was added to adjust the solid content concentration to 62%, and the mixture was further mixed at 25 ° C. for 15 minutes to obtain a mixed solution.
Particulate styrene-butadiene rubber (1,3-butadiene / styrene / itaconic acid / 2-hydroxyethyl acrylate = 33.5 parts / 62 parts / 3.5 parts / 1 part) 1.5 wt. Parts (solid content basis) and ion-exchanged water were added, adjusted to a final solid content concentration of 52%, and further mixed for 10 minutes. This was defoamed under reduced pressure to obtain a slurry composition for a secondary battery negative electrode having good fluidity.
The obtained slurry composition for secondary battery negative electrode was applied on a copper foil having a thickness of 20 μm as a current collector by a comma coater so that the film thickness after drying was about 150 μm and dried. . This drying was performed by conveying the copper foil in an oven at 60 ° C. at a speed of 0.5 m / min for 2 minutes. Thereafter, heat treatment was performed at 120 ° C. for 2 minutes to obtain a negative electrode raw material before pressing. The negative electrode raw material before pressing was rolled with a roll press to obtain a negative electrode after pressing with a negative electrode active material layer thickness of 80 μm.

(1−7.正極の製造)
正極活物質として体積平均粒子径12μmのLiCoOを100部、導電材としてアセチレンブラック(電気化学工業社製「HS−100」)を2部、バインダーとしてPVDF(クレハ社製、#7208)を固形分相当で2部、及びNMPを混合し全固形分濃度が70%となる量とした。これらをプラネタリーミキサーにより混合し、正極用スラリー組成物を得た。
得られた正極用スラリー組成物を、コンマコーターで、集電体である厚さ20μmのアルミ箔の上に、乾燥後の膜厚が150μm程度になるように塗布し、乾燥させた。この乾燥は、アルミ箔を0.5m/分の速度で60℃のオーブン内を2分間かけて搬送することにより行った。その後、120℃にて2分間加熱処理して、プレス前の正極原反を得た。このプレス前の正極原反をロールプレスで圧延して、正極活物質層の厚みが100μmの、プレス後の正極を得た。
(1-7. Production of positive electrode)
100 parts of LiCoO 2 having a volume average particle size of 12 μm as the positive electrode active material, 2 parts of acetylene black (“HS-100” manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) as the conductive material, and solid PVDF (manufactured by Kureha, # 7208) as the binder In an amount corresponding to 2 minutes, 2 parts and NMP were mixed so that the total solid concentration was 70%. These were mixed by a planetary mixer to obtain a positive electrode slurry composition.
The obtained positive electrode slurry composition was applied onto a 20 μm-thick aluminum foil as a current collector by a comma coater so that the film thickness after drying was about 150 μm and dried. This drying was performed by transporting the aluminum foil in an oven at 60 ° C. at a speed of 0.5 m / min for 2 minutes. Thereafter, heat treatment was performed at 120 ° C. for 2 minutes to obtain a positive electrode raw material before pressing. The positive electrode raw material before pressing was rolled by a roll press to obtain a positive electrode after pressing with a positive electrode active material layer thickness of 100 μm.

(1−8.リチウムイオン二次電池の製造)
工程(1−7)で得られたプレス後の正極を49cm×5cmの寸法に切り出し、矩形の正極を得た。工程(1−5)で得られたセパレーターを55cm×5.5cmの寸法に切り出し、矩形のセパレーターを得た。さらに、工程(1−6)で得られたプレス後の負極を50cm×5.2cmの寸法に切り出し、矩形の負極を得た。矩形の正極の正極活物質層側の面上に、矩形のセパレーターを配置した。さらに、矩形のセパレーターの、正極側とは反対側の面上に、矩形の負極を、負極活物質層側の表面がセパレーターに向かい合うよう配置した。これを捲回機によって捲回し、捲回体を得た。この捲回体を60℃0.5MPaでプレスし、扁平体とした。この扁平体を、電池の外装としてのアルミニウム包材外装で包み、電解液(溶媒:EC/DEC/VC=68.5/30/1.5体積比、電解質:濃度1MのLiPF)を空気が残らないように注入した。さらに、アルミニウム包材の開口を密封するために、150℃のヒートシールをしてアルミニウム外装を閉口した。これにより、800mAhの捲回型リチウムイオン二次電池を製造した。
得られたリチウムイオン二次電池について、低温出力特性、高温サイクル試験の前後でのセル体積変化、及び高温サイクル特性を評価した。
(1-8. Production of lithium ion secondary battery)
The pressed positive electrode obtained in the step (1-7) was cut into a size of 49 cm × 5 cm to obtain a rectangular positive electrode. The separator obtained in step (1-5) was cut into a size of 55 cm × 5.5 cm to obtain a rectangular separator. Furthermore, the negative electrode after pressing obtained in the step (1-6) was cut into a size of 50 cm × 5.2 cm to obtain a rectangular negative electrode. A rectangular separator was disposed on the surface of the rectangular positive electrode on the positive electrode active material layer side. Furthermore, a rectangular negative electrode was disposed on the surface of the rectangular separator opposite to the positive electrode side so that the surface on the negative electrode active material layer side faces the separator. This was wound by a winding machine to obtain a wound body. The wound body was pressed at 60 ° C. and 0.5 MPa to obtain a flat body. The flat body is wrapped with an aluminum wrapping case as a battery case, and an electrolytic solution (solvent: EC / DEC / VC = 68.5 / 30 / 1.5 volume ratio, electrolyte: LiPF 6 with a concentration of 1 M) is air. Injected so as not to remain. Further, in order to seal the opening of the aluminum packaging material, heat sealing at 150 ° C. was performed to close the aluminum exterior. Thus, an 800 mAh wound type lithium ion secondary battery was manufactured.
About the obtained lithium ion secondary battery, the low temperature output characteristic, the cell volume change before and after a high temperature cycle test, and the high temperature cycle characteristic were evaluated.

<実施例2>
工程(1−1)の水溶性重合体の製造において、単量体組成物の成分及びそれらの量を、メタクリル酸50部、アクリル酸エチル30部、アクリル酸ブチル10部、及びメタクリル酸メチル10部に変更した以外は、実施例1と同様にして、リチウムイオン二次電池を製造し、リチウムイオン二次電池及びその構成要素についての測定及び評価を行なった。
<Example 2>
In the production of the water-soluble polymer in the step (1-1), the components of the monomer composition and their amounts were changed to 50 parts of methacrylic acid, 30 parts of ethyl acrylate, 10 parts of butyl acrylate, and 10 parts of methyl methacrylate. A lithium ion secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the measurement was performed and evaluated for the lithium ion secondary battery and its components.

<実施例3>
工程(1−1)の水溶性重合体の製造において、単量体組成物の成分及びそれらの量を、メタクリル酸10部、メタクリル酸メチル40部、アクリル酸エチル40部、及びアクリル酸ブチル10部に変更した以外は、実施例1と同様にして、リチウムイオン二次電池を製造し、リチウムイオン二次電池及びその構成要素についての測定及び評価を行なった。
<Example 3>
In the production of the water-soluble polymer in step (1-1), the components of the monomer composition and the amounts thereof were changed to 10 parts methacrylic acid, 40 parts methyl methacrylate, 40 parts ethyl acrylate, and 10 butyl acrylate. A lithium ion secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the measurement was performed and evaluated for the lithium ion secondary battery and its components.

<実施例4>
工程(1−2)の非導電性粒子の分散液の調製において、非導電性粒子として、硫酸バリウムに代えて、体積平均粒子径0.65μmのアクリルポリマー(エチレングリコールジメタクリレート/アクリル酸=99部/1.0部の単量体組成物を重合し粒子としたもの)を用いた以外は、実施例1と同様にしてリチウムイオン二次電池を製造し、リチウムイオン二次電池及びその構成要素についての測定及び評価を行なった。
<Example 4>
In the preparation of the dispersion of nonconductive particles in the step (1-2), an acrylic polymer (ethylene glycol dimethacrylate / acrylic acid = 99) having a volume average particle diameter of 0.65 μm was used as the nonconductive particles instead of barium sulfate. A lithium ion secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that a part / 1.0 part monomer composition was polymerized to form particles). The element was measured and evaluated.

<実施例5>
工程(1−2)の非導電性粒子の分散液の調製において、水溶性重合体の水溶液の添加量を固形分量基準で0.5部に変更した以外は、実施例1と同様にしてリチウムイオン二次電池を製造し、リチウムイオン二次電池及びその構成要素についての測定及び評価を行なった。
<Example 5>
In the preparation of the dispersion of non-conductive particles in the step (1-2), lithium was added in the same manner as in Example 1 except that the amount of the aqueous solution of the water-soluble polymer was changed to 0.5 part on the basis of the solid content. An ion secondary battery was manufactured, and the lithium ion secondary battery and its constituent elements were measured and evaluated.

<実施例6>
工程(1−2)の非導電性粒子の分散液の調製において、水溶性重合体の水溶液の添加量を固形分量基準で5.0部に変更し、架橋剤の添加量を0.5部に変更した以外は、実施例1と同様にしてリチウムイオン二次電池を製造し、リチウムイオン二次電池及びその構成要素についての測定及び評価を行なった。
<Example 6>
In the preparation of the dispersion of non-conductive particles in the step (1-2), the amount of the aqueous solution of the water-soluble polymer is changed to 5.0 parts on the basis of the solid content, and the amount of the crosslinking agent added is 0.5 parts. A lithium ion secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the lithium ion secondary battery and its constituent elements were measured and evaluated.

<実施例7>
工程(1−4)の多孔膜用組成物の製造において、架橋剤の添加量を0.05部に変更した以外は、実施例1と同様にしてリチウムイオン二次電池を製造し、リチウムイオン二次電池及びその構成要素についての測定及び評価を行なった。
<Example 7>
In the production of the porous membrane composition in the step (1-4), a lithium ion secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the addition amount of the crosslinking agent was changed to 0.05 part. The secondary battery and its constituent elements were measured and evaluated.

<実施例8>
工程(1−4)の多孔膜用組成物の製造において、架橋剤の添加量を5部に変更した以外は、実施例1と同様にしてリチウムイオン二次電池を製造し、リチウムイオン二次電池及びその構成要素についての測定及び評価を行なった。
<Example 8>
In the production of the porous membrane composition in the step (1-4), a lithium ion secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the addition amount of the crosslinking agent was changed to 5 parts. The battery and its components were measured and evaluated.

<実施例9>
工程(1−4)の多孔膜用組成物の製造において、架橋剤としてのカルボジイミド化合物の製品の種類を、カルボジライト(登録商標)V−02(日清紡ケミカル社製、NCN当量600、一相水溶性)に変更した以外は、実施例1と同様にしてリチウムイオン二次電池を製造し、リチウムイオン二次電池及びその構成要素についての測定及び評価を行なった。
<Example 9>
In the production of the porous membrane composition in the step (1-4), the product type of the carbodiimide compound as a cross-linking agent is Carbodilite (registered trademark) V-02 (Nisshinbo Chemical Co., Ltd., NCN equivalent 600, one-phase water-soluble The lithium ion secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the measurement was performed on the lithium ion secondary battery and its components.

<実施例10>
工程(1−4)の多孔膜用組成物の製造において、架橋剤としてのカルボジイミド化合物の製品の種類を、カルボジライト(登録商標)V−04(日清紡ケミカル社製、NCN当量335、一相水溶性)に変更した以外は、実施例1と同様にしてリチウムイオン二次電池を製造し、リチウムイオン二次電池及びその構成要素についての測定及び評価を行なった。
<Example 10>
In the production of the porous membrane composition in the step (1-4), the product type of the carbodiimide compound as a cross-linking agent is Carbodilite (registered trademark) V-04 (Nisshinbo Chemical Co., Ltd., NCN equivalent 335, one-phase water-soluble The lithium ion secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the measurement was performed on the lithium ion secondary battery and its components.

<実施例11>
工程(1−2)の非導電性粒子の分散液の調製において、水溶性重合体として、工程(1−1)で得たものに代えて、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩(製品名「ダイセル1220」、ダイセルファインケム社製、エーテル化度0.8〜1.0)を用いた以外は、実施例1と同様にしてリチウムイオン二次電池を製造し、リチウムイオン二次電池及びその構成要素についての測定及び評価を行なった。
<Example 11>
In the preparation of the dispersion of non-conductive particles in the step (1-2), instead of the water-soluble polymer obtained in the step (1-1), carboxymethylcellulose sodium salt (product name “Daicel 1220”, A lithium ion secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that Daicel Finechem Co., Ltd., with a degree of etherification of 0.8 to 1.0) was used, and measurements were made on the lithium ion secondary battery and its components. And evaluation.

<実施例12>
工程(1−2)の非導電性粒子の分散液の調製において、水溶性重合体として、工程(1−1)で得たものに代えて、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩(製品名「ダイセル1380」、ダイセルファインケム社製、エーテル化度1.0〜1.5)を用いた以外は、実施例1と同様にしてリチウムイオン二次電池を製造し、リチウムイオン二次電池及びその構成要素についての測定及び評価を行なった。
<Example 12>
In the preparation of the dispersion of non-conductive particles in the step (1-2), as a water-soluble polymer, instead of the one obtained in the step (1-1), carboxymethylcellulose sodium salt (product name “Daicel 1380”, A lithium ion secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that Daicel Finechem Co., Ltd. (degree of etherification: 1.0 to 1.5) was used, and measurement of the lithium ion secondary battery and its components And evaluation.

<実施例13>
工程(1−2)の非導電性粒子の分散液の調製において、非導電性粒子として、硫酸バリウムに代えて、αアルミナ粒子(体積平均粒子径0.6μm)を用いた以外は、実施例1と同様にしてリチウムイオン二次電池を製造し、リチウムイオン二次電池及びその構成要素についての測定及び評価を行なった。
<Example 13>
In the preparation of the dispersion of non-conductive particles in the step (1-2), an example was used except that α-alumina particles (volume average particle diameter 0.6 μm) were used as the non-conductive particles instead of barium sulfate. A lithium ion secondary battery was produced in the same manner as in Example 1, and measurements and evaluations were made on the lithium ion secondary battery and its constituent elements.

<実施例14>
工程(1−3)の非水溶性の粒子状重合体の製造において、ブチルアクリレート95.3部、メタクリル酸0.7部に変更した以外は、実施例1と同様にしてリチウムイオン二次電池を製造し、リチウムイオン二次電池及びその構成要素についての測定及び評価を行なった。
<Example 14>
In the production of the water-insoluble particulate polymer in the step (1-3), a lithium ion secondary battery was obtained in the same manner as in Example 1 except that 95.3 parts of butyl acrylate and 0.7 parts of methacrylic acid were changed. The lithium ion secondary battery and its constituent elements were measured and evaluated.

<実施例15>
工程(1−3)の非水溶性の粒子状重合体の製造において、ブチルアクリレート93.4部、メタクリル酸2.6部に変更した以外は、実施例1と同様にしてリチウムイオン二次電池を製造し、リチウムイオン二次電池及びその構成要素についての測定及び評価を行なった。
<Example 15>
In the production of the water-insoluble particulate polymer in the step (1-3), a lithium ion secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1 except that 93.4 parts of butyl acrylate and 2.6 parts of methacrylic acid were changed. The lithium ion secondary battery and its constituent elements were measured and evaluated.

<実施例16>
工程(1−7)の正極の製造において得られたプレス後の正極の正極活物質層面に、工程(1−4)で得た多孔膜用組成物を塗布し、80℃で2分間乾燥させた。これにより、正極の片面に多孔膜を備える正極を得た。得られた正極に備える多孔膜の厚みは、3μmであった。
工程(1−8)のリチウムイオン二次電池の製造において、工程(1−5)で得られたセパレーターに代えて、セパレーター基材をそのまま使用し、工程(1−7)で得られたプレス後の正極に代えて、前記の正極の片面に多孔膜を備える正極を使用した。
上記のこと以外は、実施例1と同様にしてリチウムイオン二次電池を製造し、リチウムイオン二次電池及びその構成要素についての測定及び評価を行なった。
<Example 16>
The composition for porous membrane obtained in step (1-4) is applied to the surface of the positive electrode active material layer of the positive electrode after pressing obtained in the production of the positive electrode in step (1-7), and dried at 80 ° C. for 2 minutes. It was. Thereby, the positive electrode provided with the porous film on one side of the positive electrode was obtained. The thickness of the porous film provided in the obtained positive electrode was 3 μm.
In the production of the lithium ion secondary battery in step (1-8), the separator base material is used as it is instead of the separator obtained in step (1-5), and the press obtained in step (1-7). Instead of the later positive electrode, a positive electrode having a porous film on one side of the positive electrode was used.
Except for the above, a lithium ion secondary battery was produced in the same manner as in Example 1, and measurement and evaluation of the lithium ion secondary battery and its components were performed.

<比較例1>
工程(1−4)の多孔膜用組成物の製造において、架橋剤としてのカルボジイミド化合物を添加しなかった以外は、実施例1と同様にしてリチウムイオン二次電池を製造し、リチウムイオン二次電池及びその構成要素についての測定及び評価を行なった。
<Comparative Example 1>
In the production of the porous membrane composition in the step (1-4), a lithium ion secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the carbodiimide compound as a crosslinking agent was not added. The battery and its components were measured and evaluated.

<比較例2>
下記の変更点以外は、実施例1と同様にして、リチウムイオン二次電池を製造し、リチウムイオン二次電池及びその構成要素についての測定及び評価を行なった。
・工程(1−1)の水溶性重合体の製造において、単量体組成物の成分及びそれらの量を、メタクリル酸50部、アクリル酸エチル30部、アクリル酸ブチル10部、及びメタクリル酸メチル10部に変更した。
・工程(1−2)の非導電性粒子の分散液の調製において、水溶性重合体の水溶液の添加量を固形分量基準で8部に変更した。
<Comparative Example 2>
Except for the following changes, a lithium ion secondary battery was produced in the same manner as in Example 1, and measurements and evaluations on the lithium ion secondary battery and its components were performed.
In the production of the water-soluble polymer in the step (1-1), the components of the monomer composition and the amounts thereof are 50 parts of methacrylic acid, 30 parts of ethyl acrylate, 10 parts of butyl acrylate, and methyl methacrylate. Changed to 10 copies.
-In preparation of the dispersion liquid of the nonelectroconductive particle of a process (1-2), the addition amount of the aqueous solution of a water-soluble polymer was changed into 8 parts on the solid content basis.

実施例及び比較例における測定及び評価の結果を、表1〜表3に示す。   The measurement and evaluation results in Examples and Comparative Examples are shown in Tables 1 to 3.

Figure 2015144084
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Figure 2015144084
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Figure 2015144084
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表中の略語の意味は、それぞれ下記の通りである。
水溶性重合体組成:水溶性重合体の製造において用いた単量体組成物を構成する単量体の種類及び重量部、又は市販品の水溶性重合体を用いた場合はその商品名。MAA:メタクリル酸。EA:アクリル酸エチル。BA:アクリル酸ブチル。MMA:メタクリル酸メチル。D1220:製品名「ダイセル1220」(ダイセルファインケム社製、エーテル化度0.8〜1.0)。D1380:製品名「ダイセル1380」(ダイセルファインケム社製、エーテル化度1.0〜1.5)。
水溶性重合体酸基量:水溶性重合体1gあたりの水媒体中で測定される酸基量(mmol)。
水溶性重合体含有量:非導電性粒子100部に対する水溶性重合体の含有量(部)。
水溶性重合体酸基割合:非導電性粒子100gに対する、水溶性重合体の水媒体中で測定される酸基の割合(mmol/100g)。
水溶性重合体粘度:水溶性重合体の2%水溶液の粘度(mPa・s、25℃60rpmで測定)。
粒子状重合体酸基量:粒子状重合体1gあたりの水媒体中で測定される酸基量(mmol)。
粒子状重合体含有量:非導電性粒子100部に対する粒子状重合体の含有量(部)。
粒子状重合体酸基割合:非導電性粒子100gに対する、粒子状重合体の酸基の割合(mmol/100g)。
総酸基量:非導電性粒子100gに対する、酸基含有重合体(水溶性重合体及び粒子状重合体)の酸基の割合(mmol/100g)。
架橋剤種類:多孔膜用組成物の製造において用いた架橋剤の種類。SV−02:製品名「カルボジライト(登録商標)SV−02」(カルボジイミド化合物、日清紡ケミカル社製、NCN当量429、一相水溶性)。V−02:製品名「カルボジライト(登録商標)V−02」(カルボジイミド化合物、日清紡ケミカル社製、NCN当量600、一相水溶性)。V−04:製品名「カルボジライト(登録商標)V−04」(カルボジイミド化合物、日清紡ケミカル社製、NCN当量335、一相水溶性)。
架橋剤重量:多孔膜用組成物の製造において用いた架橋剤の重量(部)。
NCNmol×10:非導電性粒子100gに対する、架橋剤中のカルボジイミド基の数(mol×10/100g)
(総酸基量/NCNmol)×10−4:多孔膜用組成物の製造において用いた架橋剤中のカルボジイミド基のモル数に対する、酸基含有重合体(水溶性重合体及び粒子状重合体)の酸基の割合((mmol/NCNmol)×10−4)。
The meanings of the abbreviations in the table are as follows.
Water-soluble polymer composition: The type and weight part of the monomer constituting the monomer composition used in the production of the water-soluble polymer, or the trade name of a commercially available water-soluble polymer. MAA: methacrylic acid. EA: ethyl acrylate. BA: butyl acrylate. MMA: methyl methacrylate. D1220: Product name “Daicel 1220” (manufactured by Daicel Finechem, degree of etherification: 0.8 to 1.0). D1380: Product name “Daicel 1380” (manufactured by Daicel Finechem, degree of etherification of 1.0 to 1.5).
Water-soluble polymer acid group amount: Amount of acid group (mmol) measured in an aqueous medium per 1 g of water-soluble polymer.
Water-soluble polymer content: content (parts) of water-soluble polymer with respect to 100 parts of non-conductive particles.
Water-soluble polymer acid group ratio: Ratio of acid group (mmol / 100 g) measured in an aqueous medium of the water-soluble polymer with respect to 100 g of non-conductive particles.
Water-soluble polymer viscosity: Viscosity of a 2% aqueous solution of a water-soluble polymer (mPa · s, measured at 25 ° C. and 60 rpm).
Amount of particulate polymer acid group: Amount of acid group (mmol) measured in an aqueous medium per gram of particulate polymer.
Particulate polymer content: Content (parts) of particulate polymer with respect to 100 parts of non-conductive particles.
Particulate polymer acid group ratio: The ratio of the acid group of the particulate polymer to 100 g of non-conductive particles (mmol / 100 g).
Total acid group amount: The ratio (mmol / 100 g) of acid groups of the acid group-containing polymer (water-soluble polymer and particulate polymer) to 100 g of non-conductive particles.
Crosslinking agent type: The type of crosslinking agent used in the production of the composition for porous membrane. SV-02: Product name “carbodilite (registered trademark) SV-02” (carbodiimide compound, manufactured by Nisshinbo Chemical Co., Ltd., NCN equivalent 429, one-phase water-soluble). V-02: Product name “Carbodilite (registered trademark) V-02” (carbodiimide compound, manufactured by Nisshinbo Chemical Co., Ltd., NCN equivalent 600, one-phase water-soluble). V-04: Product name “Carbodilite (registered trademark) V-04” (carbodiimide compound, manufactured by Nisshinbo Chemical Co., Ltd., NCN equivalent 335, one-phase water-soluble).
Weight of crosslinking agent: Weight (parts) of crosslinking agent used in the production of the composition for porous membrane.
NCNmol × 10 4: for the non-conductive particles 100 g, the number of carbodiimide groups in the crosslinking agent (mol × 10 4 / 100g)
(Total acid group amount / NCN mol) × 10 −4 : Acid group-containing polymer (water-soluble polymer and particulate polymer) relative to the number of moles of carbodiimide groups in the crosslinking agent used in the production of the composition for porous membrane Of acid groups ((mmol / NCNmol) × 10 −4 ).

表1〜表3の結果により示される通り、所定量の酸基を含む酸基含有重合体とカルボジイミド化合物とを含む多孔膜用組成物を用いて得られた多孔膜は、良好なピール強度及び低い水分量を有し、それを用いて得られた二次電池は、低温出力特性、セルの体積変化、サイクル特性において良好な結果を示した。   As shown by the results in Tables 1 to 3, the porous film obtained using the composition for a porous film containing an acid group-containing polymer containing a predetermined amount of acid groups and a carbodiimide compound has good peel strength and The secondary battery having a low water content and obtained using the same showed good results in low-temperature output characteristics, cell volume changes, and cycle characteristics.

Claims (5)

非導電性粒子と、酸基含有重合体と、カルボジイミド化合物とを含むリチウムイオン二次電池多孔膜用組成物であって、
前記非導電性粒子100gに対する前記酸基含有重合体の水媒体中で測定される総酸基量が、1mmol以上40mmol以下であるリチウムイオン二次電池多孔膜用組成物。
A composition for a porous membrane of a lithium ion secondary battery comprising non-conductive particles, an acid group-containing polymer, and a carbodiimide compound,
A composition for a porous membrane of a lithium ion secondary battery, wherein a total acid group amount measured in an aqueous medium of the acid group-containing polymer with respect to 100 g of the nonconductive particles is 1 mmol or more and 40 mmol or less.
前記酸基含有重合体の水媒体中で測定される総酸基量と前記カルボジイミド化合物のカルボジイミド基量との比(総酸基量mmol/カルボジイミド化合物NCNmol)が、1.0×10以上1.0×10以下である、請求項1に記載のリチウムイオン二次電池多孔膜用組成物。 The ratio of the total acid group amount measured in the aqueous medium of the acid group-containing polymer to the carbodiimide group amount of the carbodiimide compound (total acid group amount mmol / carbodiimide compound NCNmol) is 1.0 × 10 3 or more 1 The composition for a porous membrane of a lithium ion secondary battery according to claim 1, wherein the composition is 0.0 × 10 5 or less. 請求項1又は請求項2に記載のリチウムイオン二次電池多孔膜用組成物の層を形成し、
前記層内において、前記酸基含有重合体と前記カルボジイミド化合物とを架橋反応させてなる、リチウムイオン二次電池用多孔膜。
A layer of the composition for a lithium ion secondary battery porous film according to claim 1 or 2 is formed,
A porous membrane for a lithium ion secondary battery, wherein the acid group-containing polymer and the carbodiimide compound are crosslinked in the layer.
前記層が、基材上に前記リチウムイオン二次電池多孔膜用組成物を塗布して得られる層であり、
前記基材が、極板又はセパレーター基材である、請求項3に記載のリチウムイオン二次電池用多孔膜。
The layer is a layer obtained by applying the composition for a lithium ion secondary battery porous membrane on a substrate,
The porous membrane for a lithium ion secondary battery according to claim 3, wherein the substrate is an electrode plate or a separator substrate.
請求項3又は4に記載のリチウムイオン二次電池用多孔膜を備えるリチウムイオン二次電池。   A lithium ion secondary battery comprising the porous membrane for a lithium ion secondary battery according to claim 3 or 4.
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