JP2021157887A - 電気化学素子、及び電気化学素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
すなわち、本発明は下記のとおりである。
[1] 電極と、前記電極に積層された1層又は複数層のプライマー層とを有し、
前記プライマー層の少なくとも1層が現場重合型組成物の重合物からなる現場重合型組成物層である、電極体。
[2] 前記現場重合型組成物が、下記(1)〜(7)の少なくとも一種を含有する、前記[1]に記載の電極体。
(1)2官能イソシアネート化合物とジオールの組み合わせ
(2)2官能イソシアネート化合物と2官能アミノ化合物の組み合わせ
(3)2官能イソシアネート化合物と2官能チオール化合物の組み合わせ
(4)2官能エポキシ化合物とジオールの組み合わせ
(5)2官能エポキシ化合物と2官能カルボキシ化合物の組み合わせ
(6)2官能エポキシ化合物と2官能チオール化合物の組み合わせ
(7)単官能ラジカル重合性モノマー
[3] 前記電極と前記プライマー層との間に官能基含有層を有し、
前記官能基含有層が、下記(a)〜(g)からなる群より選ばれる少なくとも1つの官能基を含む、前記[1]又は[2]に記載の電極体。
(a)シランカップリング剤由来であって、エポキシ基、アミノ基、(メタ)アクリロイル基、及びメルカプト基、からなる群より選ばれる少なくとも1つの官能基
(b)シランカップリング剤由来のアミノ基に、エポキシ化合物及びチオール化合物から選ばれる少なくとも1種を反応させてなる官能基
(c)シランカップリング剤由来のメルカプト基に、エポキシ化合物、アミノ化合物、イソシアネート化合物、(メタ)アクリロイル基及びエポキシ基を有する化合物、並びに(メタ)アクリロイル基及びアミノ基を有する化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種を反応させてなる官能基
(d)シランカップリング剤由来の(メタ)アクリロイル基に、チオール化合物を反応させてなる官能基
(e)シランカップリング剤由来のエポキシ基に、アミノ基及び(メタ)アクリロイル基を有する化合物、アミノ化合物、並びにチオール化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種を反応させてなる官能基
(f)イソシアネート化合物由来のイソシアナト基
(g)チオール化合物由来のメルカプト基
[4] 前記1層又は複数層のプライマー層の合計の厚さが、1〜500μmである、前記[1]〜[3]の何れかに記載の電極体。
[5] 前記電極が、金属電極である、前記[1]〜[4]の何れかに記載の電極体。
〈電極体の製造方法〉
[6] 電極と前記電極に積層された1層又は複数層のプライマー層とを有する電極体の製造方法であり、
前記電極上に、現場重合型組成物を塗布し、前記現場重合型組成物を重合させて前記プライマー層を形成する工程を含む、電極体の製造方法。
[7] 電極上に官能基含有層を形成する工程、及び前記官能基含有層の上に現場重合型組成物を塗布し、前記現場重合型組成物を重合させて1層又は複数層のプライマー層を形成する工程を含み、前記官能基含有層が、下記(a)〜(g)からなる群より選ばれる少なくとも1つの官能基を含む、電極体の製造方法。
(a)シランカップリング剤由来であって、エポキシ基、アミノ基、(メタ)アクリロイル基、及びメルカプト基、からなる群より選ばれる少なくとも1つの官能基
(b)シランカップリング剤由来のアミノ基に、エポキシ化合物及びチオール化合物から選ばれる少なくとも1種を反応させてなる官能基
(c)シランカップリング剤由来のメルカプト基に、エポキシ化合物、アミノ化合物、イソシアネート化合物、(メタ)アクリロイル基及びエポキシ基を有する化合物、並びに(メタ)アクリロイル基及びアミノ基を有する化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種を反応させてなる官能基
(d)シランカップリング剤由来の(メタ)アクリロイル基に、チオール化合物を反応させてなる官能基
(e)シランカップリング剤由来のエポキシ基に、アミノ基及び(メタ)アクリロイル基を有する化合物、アミノ化合物、並びにチオール化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種を反応させてなる官能基
(f)イソシアネート化合物由来のイソシアナト基
(g)チオール化合物由来のメルカプト基
[8] 前記現場重合型組成物が、下記(1)〜(7)の少なくとも一種を含有する、前記[6]又は[7]に記載の電極体の製造方法。
(1)2官能イソシアネート化合物とジオールの組み合わせ
(2)2官能イソシアネート化合物と2官能アミノ化合物の組み合わせ
(3)2官能イソシアネート化合物と2官能チオール化合物の組み合わせ
(4)2官能エポキシ化合物とジオールの組み合わせ
(5)2官能エポキシ化合物と2官能カルボキシ化合物の組み合わせ
(6)2官能エポキシ化合物と2官能チオール化合物の組み合わせ
(7)単官能ラジカル重合性モノマー
[9] 前記1層又は複数層のプライマー層の合計の厚さが、1〜500μmである、前記[6]〜[8]の何れかに記載の電極体の製造方法。
[10]
前記電極が、金属電極である、前記[6]〜[9]の何れかに記載の電極体の製造方法。
〈電気化学素子〉
[11] 前記[1]〜[5]の何れかに記載の電極体を備える電気化学素子。
[12] 容器の内部に、電解質及び絶縁体のうちいずれか一方と、前記電極体と、を収容した電気化学素子であって、
前記容器が、前記電極体を貫通する貫通孔を有し、
前記電極体の一部が、前記貫通孔を通って外部へ延出しており、
前記貫通孔の周縁に沿って封止材を備え、
前記封止材と前記電極体のプライマー層とが接合した封止部が、前記貫通孔と前記電極体との隙間を封止している、前記[11]に記載の電気化学素子。
[13] 前記封止材が加熱溶融過程を経て前記電極体のプライマー層の少なくとも一部と接合している、前記[12]に記載の電気化学素子。
[14]
前記封止材が熱可塑性樹脂である、前記[12]又は[13]に記載の電気化学素子。
[15]
前記電気化学素子が、湿式2次電池、固体電池、又はコンデンサーである、前記[11]〜[14]の何れかに記載の電気化学素子
また本明細書において、実施態様の好ましい形態を示すが、個々の好ましい形態を2つ以上組み合わせたものもまた、好ましい形態である。数値範囲で示した事項について、いくつかの数値範囲がある場合、それらの下限値と上限値とを選択的に組み合わせて好ましい形態とすることができる。
なお、本明細書において、「XX〜YY」との数値範囲の記載がある場合、「XX以上YY以下」を意味する。
本発明において、電極体は、電極と、電極に積層された1層又は複数層のプライマー層とを有し、前記プライマー層の少なくとも1層が現場重合型組成物の重合物からなる現場重合型組成物層である。
電極体の実施態様の一例を図1及び図2を用いて説明する。図1に示すように、プライマー層30は電極20の少なくとも一部に積層されていればよい。例えば、図7に示すようにプライマー層30を、封止材130との接触面積より広く積層させることが好ましい。
また、図2に示すように、封止材との密閉性を高める観点から電極20の周囲を連続して覆うようにプライマー層30が積層されていることが好ましい。
電極の形状は特に限定されず、例えば板状、円柱状及び角柱状が挙げられる。
電極の電極材料としては、公知の電極材料を用いることができ、例えば金属、導電性高分子及び炭素材料が挙げられる。電極材料は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、銅、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム及びイッテルビウム等が挙げられ、これら金属が2種以上からなる合金又はこれら金属と他の金属との合金であってもよい。
上記導電性高分子としては、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリフェニレン、ポリ(p−フェニレン−ビニレン)、ポリアセン、ポリチオフェンビニレン及びその誘導体等が挙げられる。これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記炭素材料としては、炭素繊維、カーボンブラック、カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブ、グラファイト挙げられる。これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
中でも、導電性の観点から、金属電極が好ましい。
電極には、表面の汚染物の除去、及び/又は、アンカー効果を目的とした表面処理を施すこともできる。
中でも金属電極は、プライマー層を積層する前に、表面処理を施すことが好ましい。
表面処理としては、例えば、溶剤等による洗浄、脱脂処理、ブラスト処理、研磨処理、プラズマ処理、コロナ放電処理、レーザー処理、エッチング処理、化成処理等が挙げられ、金属電極表面に水酸基を発生させる表面処理が好ましい。これらの表面処理は、1種のみであってもよく、2種以上を施してもよい。これらの表面処理の具体的な方法としては、公知の方法を用いることができる。
これらの表面処理は、金属電極表面の汚染物を除去、及び/又は、アンカー効果を目的とし、図4に示すように金属電極の表面に微細な凹凸21を形成して粗面化させることもできる。これにより金属電極の表面と、プライマー層との接着性を向上させることができ、また、後述する封止材との接合性の向上にも寄与し得る。
金属電極がアルミニウムである場合のエッチング処理は、水酸化ナトリウム水溶液又は水酸化カリウム水溶液を用いたアルカリ法が好ましく、特に、水酸化ナトリウム水溶液を用いた苛性ソーダ法が好ましい。上記アルカリ法は、例えば、金属材であるアルミニウムを濃度3〜20質量%の水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムの水溶液に、20〜70℃で1〜15分間浸漬させることにより行うことができる。添加剤として、キレート剤、酸化剤、リン酸塩等を添加してもよい。上記浸漬後、5〜20質量%の硝酸水溶液等で中和(脱スマット)し、水洗、乾燥を行うことが好ましい。
ベーマイト処理では、金属電極がアルミニウムである場合、アルミニウムを熱水処理することにより、アルミニウム表面にベーマイト皮膜が形成される。反応促進剤として、アンモニアやトリエタノールアミン等を水に添加してもよい。例えば、上記アルミニウムを、濃度0.1〜5.0質量%でトリエタノールアミンを含む90〜100℃の熱水中に3秒〜5分間浸漬して行うことが好ましい。
ジルコニウム処理では、金属電極がアルミニウムである場合、アルミニウムを、例えば、リン酸ジルコニウム等のジルコニウム塩含有液に浸漬することにより、アルミニウム表面にジルコニウム化合物の皮膜が形成される。例えば、上記アルミニウムを、ジルコニウム処理用の化成剤(例えば、日本パーカライジング株式会社製「パルコート3762」、同「パルコート3796」等)の45〜70℃の液中に0.5〜3分間浸漬して行うことが好ましい。上記ジルコニウム処理は、上記苛性ソーダ法によるエッチング処理後に行うことが好ましい。
電極材料が導電性高分子の場合の表面処理としては、前記プラズマ処理、コロナ放電処理等を用いることができる。
電極材料が炭素材料の場合の表面処理としては、前記プラズマ処理、コロナ放電処理等を用いることができる。
プライマー層の実施態様の一例を図3〜図5を用いて説明する。図3は、図1に示す電極体のY軸に平行なA−A´切断面からなる断面図である。図4及び図5は、図3の破線S部内を拡大したプライマー層の構成の一例を示す説明図である。図4及び図5に示すように、プライマー層30は1層又は複数層で構成される。プライマー層30の少なくとも1層は、現場重合型組成物の重合物からなる現場重合型組成物層31である。また、プライマー層30が複数層で構成される場合、図5に示すように、熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物の硬化物から形成されてなる熱硬化性樹脂層32を含むことができる。
本発明において、現場重合型組成物とは、反応性のある2官能の化合物の組み合わせを、現場、すなわち各種の材料上で重付加反応することにより、若しくは、特定の単官能のモノマーのラジカル重合反応により、熱可塑構造、すなわち、リニアポリマー構造を形成する樹脂組成物を意味する。したがって、本発明において「現場重合型組成物層」は、電極(若しくは後述する官能基含有層)上で現場重合型組成物が重付加反応若しくはラジカル重合反応することにより形成される現場重合型組成物の重合物からなる層である。一方、現場重合型組成物の重合を予め完結させた重合物を、電極(若しくは後述する官能基含有層)上に積層させて形成する層は、本発明における「現場重合型組成物層」ではない。
現場重合型組成物は、架橋構造による3次元ネットワ−クを構成する熱硬化性樹脂とは異なり、架橋構造による3次元ネットワ−クを構成せず、熱可塑性を有する。
上記現場重合型組成物は、下記(1)〜(7)の少なくとも1種を含有することが好ましく、下記(4)を含有することがより好ましく、2官能エポキシ樹脂と2官能フェノール化合物の組み合わせを含有することがさらに好ましい。現場重合型組成物における下記(1)〜(7)の少なくとも1種の含有量は、例えば、70〜100質量%であってもよく、80〜100質量%であってもよく、90〜100質量%であってもよい。
(1)2官能イソシアネート化合物とジオールの組み合わせ
(2)2官能イソシアネート化合物と2官能アミノ化合物の組み合わせ
(3)2官能イソシアネート化合物と2官能チオール化合物の組み合わせ
(4)2官能エポキシ化合物とジオールの組み合わせ
(5)2官能エポキシ化合物と2官能カルボキシ化合物の組み合わせ
(6)2官能エポキシ化合物と2官能チオール化合物の組み合わせ
(7)単官能ラジカル重合性モノマー
(2)における2官能イソシアネート化合物と2官能アミノ化合物との配合量比は、アミノ基に対するイソシアネート基のモル当量比が、0.7〜1.5となるように設定されることが好ましく、より好ましくは0.8〜1.4、さらに好ましくは0.9〜1.3とする。
(3)における2官能イソシアネート化合物と2官能チオール化合物との配合量比は、メルカプト基に対するイソシアネート基のモル当量比が、0.7〜1.5となるように設定されることが好ましく、より好ましくは0.8〜1.4、さらに好ましくは0.9〜1.3とする。
(4)における2官能エポキシ化合物とジオールとの配合量比は、水酸基に対するエポキシ基のモル当量比が、0.7〜1.5となるように設定されることが好ましく、より好ましくは0.8〜1.4、さらに好ましくは0.9〜1.3とする。
(5)における2官能エポキシ化合物と2官能カルボキシ化合物との配合量比は、カルボキシ基に対するエポキシ基のモル当量比が、0.7〜1.5となるように設定されることが好ましく、より好ましくは0.8〜1.4、さらに好ましくは0.9〜1.3とする。
(6)における2官能エポキシ化合物と2官能チオール化合物との配合量比は、メルカプト基に対するエポキシ基のモル当量比が、0.7〜1.5となるように設定されることが好ましく、より好ましくは0.8〜1.4、さらに好ましくは0.9〜1.3とする。
上記現場重合型組成物として、上記(1)〜(7)の少なくとも1種を含有する樹脂組成物を例示することができる。
上記電極20の上に、プライマー層30として現場重合型組成物層31が積層されていることにより、電極体と封止材とを強固に接合一体化することができる。
具体的に例えば、現場重合型組成物層31は、上記(1)〜(6)の少なくとも1種を含有する樹脂組成物を溶剤に溶解して上記電極20に塗布した後、適宜溶剤を揮発させ、その後、加熱して重付加反応を行うことにより、強固に結合した現場重合型組成物層を形成することができる。上記電極20は、上記表面処理及び/又は後述の官能基付与処理を施したものも含む。
具体的に例えば、現場重合型組成物層31は、上記(7)の単官能ラジカル重合性モノマーを含有する樹脂組成物を必要に応じて溶剤に溶解して上記電極20の上に塗布した後、加熱又は光照射してラジカル重合反応を行うことにより、強固に結合した現場重合型組成物層を形成することができる。上記電極20は、上記表面処理及び/又は後述の官能基付与処理を施したものも含む。
上記2官能イソシアネート化合物は、イソシアナト基を2個有する化合物であり、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ダイマ−酸ジイソシアネート、2,4−又は2,6−トリレンジイソシアネート(TDI)又はその混合物、p−フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)等のジイソシアネート化合物が挙げられる。なかでもプライマー層の強度の観点から、TDIやMDI等が好ましい。
上記ジオールは、ヒドロキシ基を2個有する化合物であり、例えば、脂肪族グリコ−ル、2官能フェノール等が挙げられる。
脂肪族グリコ−ルとしては、エチレングリコ−ル、プロピレングリコ−ル、ジエチレングリコ−ル、1,6−ヘキサンジオール等が挙げられる。2官能フェノールとしては、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等のビスフェノール類が挙げられる。
プライマー層の強靭性の観点からは、プロピレングリコ−ル、ジエチレングリコ−ル等が好ましい。
上記(4)において、2官能エポキシ化合物と組み合わせるジオールとしては2官能フェノールが好ましく、上記ビスフェノール類が特に好ましい。
上記2官能アミノ化合物は、アミノ基を2個有する化合物であり、例えば、2官能の脂肪族ジアミン、芳香族ジアミンが挙げられる。脂肪族ジアミンとしては、エチレンジアミン、1,2−プロパ−ンジアミン、1,3−プロパ−ンジアミン、1,4−ジアミノブタン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジアミン、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン、1,3−ジアミノシクロヘキサン、N−アミノエチルピペラジン等が挙げられる。芳香族ジアミンとしては、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルプロパ−ン等が挙げられる。なかでもプライマー層の強靭性の観点から、1,3−プロパ−ンジアミン、1,4−ジアミノブタン、1,6−ヘキサメチレンジアミン等が好ましい。
上記2官能チオール化合物は、分子内にメルカプト基を2つ有する化合物であり、例えば、2官能2級チオール化合物の1,4−ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン(例えば、昭和電工株式会社製「カレンズMT(登録商標)BD1」)が挙げられる。
上記2官能エポキシ化合物は、1分子中に2個のエポキシ基を有する化合物である。例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型2官能エポキシ樹脂等の芳香族エポキシ樹脂や1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル等脂肪族エポキシ化合物が挙げられる。
これらのうち、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
具体的には、三菱ケミカル株式会社製「jER(登録商標)828」、同「jER(登録商標)834」、同「jER(登録商標)1001」、同「jER(登録商標)1004」、同「jER(登録商標)YX−4000」、DIC株式会社製「エピクロン(登録商標)840」等が挙げられる。その他2官能であれば特殊な構造のエポキシ化合物でも使用可能である。これらのうち、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記2官能カルボキシ化合物としては、カルボキシ基を2つ有する化合物であればよく、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸、フマル酸、イソフタル酸、テレフタル酸などが挙げられる。なかでもプライマー層の強度や強靭性観点から、イソフタル酸、テレフタル酸、アジピン酸等が好ましい。
上記単官能ラジカル重合性モノマーは、エチレン性不飽和結合を1個有するモノマーである。例えば、スチレンモノマー、スチレンのα−,o−,m−,p−アルキル,ニトロ,シアノ,アミド,エステル誘導体、クロルスチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼンなどのスチレン系モノマー;(メタ)アクリル酸;(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸−n−プロピル、(メタ)アクリル酸−i−プロピル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸シクロペンチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフリル、アセトアセトキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート及びフェノキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸エステル類が挙げられる。上記化合物のうち、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでもプライマー層の強度や強靭性の観点から、スチレン、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、フェノキシエチル(メタ)アクリレートのうちの1種又は2種以上の組み合わせが好ましい。
ラジカル重合反応のための重合開始剤としては、例えば、公知の有機過酸化物や光開始剤等が好適に用いられる。有機過酸化物にコバルト金属塩やアミン類を組み合わせた常温ラジカル重合開始剤を使用してもよい。有機過酸化物としては、ケトンパーオキサイド、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、ジアリルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシエステル、パーオキシジカーボネートに分類されるものが挙げられる。光開始剤としては、紫外線から可視線で重合開始できるものを使用することが望ましい。
ラジカル重合反応は、反応化合物等の種類にもよるが、常温〜200℃で、5〜90分間加熱して行うことが好ましい。また光硬化の場合は紫外線や可視光を照射して重合反応を行う。具体的には、上記樹脂組成物を塗布した後、加熱又は光照射してラジカル重合反応を行うことにより、上記ラジカル重合性化合物からなる現場重合型組成物層31を形成することができる。
図5に示すように、プライマー層30を、上記現場重合型組成物層31を含む複数層で構成する場合、プライマー層30に、熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物の硬化物から形成されてなる熱硬化性樹脂層32を含むこともできる。
なお、上記熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物は、上記熱硬化性樹脂の硬化反応を十分に進行させ、所望のプライマー層を形成させるため、溶剤や、必要応じて着色剤等の添加剤を含んでいてもよい。この場合、上記樹脂組成物の溶剤以外の含有成分中、上記熱硬化性樹脂が主成分であることが好ましい。上記主成分とは、上記熱硬化性樹脂の含有率が40質量%以上であることを意味する。上記含有率は、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、最も好ましくは80質量%以上である。
熱硬化性樹脂層32は、これらの樹脂のうちの1種単独で形成されていてもよく、2種以上が混合されて形成されていてもよい。あるいはまた、熱硬化性樹脂層32を複数層で構成し、各層を異なる種類の熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物で形成することもできる。
上記ウレタン樹脂は、通常、イソシアネート化合物のイソシアナト基とポリオール化合物の水酸基との反応によって得られる樹脂であり、ASTM D16において、「ビヒクル不揮発成分10wt%以上のポリイソシアネートを含む塗料」と定義されるものに該当するウレタン樹脂が好ましい。上記ウレタン樹脂は、一液型であっても、二液型であってもよい。
また、上記ポリオール硬化型におけるイソシアナト基を有するイソシアネート化合物としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、テトラメチレンジイソシアネート、ダイマ−酸ジイソシアネート等の脂肪族イソシアネート;2,4−もしくは2,6−トリレンジイソシアネート(TDI)又はその混合物、p−フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)やその多核体混合物であるポリメリックMDI等の芳香族イソシアネート;イソホロンジイソシアネート(IPDI)等の脂環族イソシアネート等が挙げられる。
上記ポリオール硬化型の二液型ウレタン樹脂における上記ポリオール化合物と上記イソシアネート化合物の配合比は、水酸基/イソシアナト基のモル当量比が0.7〜1.5の範囲であることが好ましい。
上記ポリオール硬化型においては、一般に、上記ポリオール化合物100質量部に対して、上記ウレタン化触媒が0.01〜10質量部配合されることが好ましい。
上記エポキシ樹脂は、1分子中に少なくとも2個のエポキシ基を有する樹脂である。
上記エポキシ樹脂の硬化前のプレポリマーとしては、例えば、エーテル系ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリフェノール型エポキシ樹脂、脂肪族型エポキシ樹脂、エステル系の芳香族エポキシ樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、エーテル・エステル系エポキシ樹脂等が挙げられ、これらの中でも、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が好適に用いられる。これらのうち、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
ビスフェノールA型エポキシ樹脂としては、具体的には、三菱ケミカル株式会社製「jER(登録商標)828」、同「jER(登録商標)1001」等が挙げられる。
ノボラック型エポキシ樹脂としては、具体的には、ザ・ダウ・ケミカル・カンパニー製「D.E.N.(登録商標)438(登録商標)」等が挙げられる。
上記チオール類の具体例としては、後述する官能基含有層を形成するためのチオール化合物として例示したものと同じ化合物が挙げられる。これらの中でも、伸び率及び耐衝撃性の観点から、ペンタエリスリト−ルテトラキス(3−メルカプトブチレ−ト)(例えば、昭和電工株式会社製「カレンズMT(登録商標) PE1」)が好ましい。
上記ビニルエステル樹脂は、ビニルエステル化合物を重合性モノマー(例えば、スチレン等)に溶解したものである。エポキシ(メタ)アクリレート樹脂とも呼ばれるが、上記ビニルエステル樹脂には、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂も包含するものとする。
上記ビニルエステル樹脂としては、例えば、「ポリエステル樹脂ハンドブック」(日刊工業新聞社、1988年発行)、「塗料用語辞典」(色材協会、1993年発行)等に記載されているものも使用することができ、また、具体的には、昭和電工株式会社製「リポキシ(登録商標)R−802」、同「リポキシ(登録商標)R−804」、同「リポキシ(登録商標)R−806」等が挙げられる。
上記有機過酸化物としては、特に限定されるものではないが、例えば、ケトンパーオキサイド類、パーオキシケタール類、ハイドロパーオキサイド類、ジアリルパーオキサイド類、ジアシルパーオキサイド類、パーオキシエステル類、パーオキシジカーボネート類等が挙げられる。これらをコバルト金属塩等と組み合わせることにより、常温での硬化も可能となる。
上記コバルト金属塩としては、特に限定されるものではないが、例えば、ナフテン酸コバルト、オクチル酸コバルト、水酸化コバルト等が挙げられる。これらの中でも、ナフテン酸コバルト又は/及びオクチル酸コバルトが好ましい。
上記不飽和ポリエステル樹脂は、ポリオール化合物と不飽和多塩基酸(及び、必要に応じて飽和多塩基酸)とのエステル化反応による縮合生成物(不飽和ポリエステル)を重合性モノマー(例えば、スチレン等)に溶解したものである。
上記不飽和ポリエステル樹脂としては、「ポリエステル樹脂ハンドブック」(日刊工業新聞社、1988年発行)、「塗料用語辞典」(色材協会、1993年発行)等に記載されているものも使用することができ、また、具体的には、昭和電工株式会社製「リゴラック(登録商標)」等が挙げられる。
プライマー層の厚さは、封止材との密着性を良好に発現しやすく、該密閉性の維持が期待できる観点から、好ましくは1〜500μmである。また、密着性の観点から、プライマー層の厚さはより好ましくは3μm超、さらに好ましくは10μm以上、よりさらに好ましくは20μm以上である。また、密着性の観点から、プライマー層の厚さはより好ましくは400μm以下、さらに好ましくは300μm以下、よりさらに好ましくは200μm以下である。前記プライマー層が前記の好適範囲よりも薄いと封止材とプライマーの十分な相溶が得られず、前記の好適範囲よりも厚いとプライマー層と封止材との線膨張差の効果が顕著になり、高温もしくは低温での密着性が低下する。
プライマー層の厚さは、プライマー層が1層で構成される場合、該1層の厚さであり、またプライマー層が複数層で構成される場合、該複数層の合計の厚さである。また、プライマー層の厚さは乾燥後の厚さである。
プライマー層が複数層で構成されている場合、現場重合型組成物層の厚さは、プライマー層の厚さに対して10〜95%であることが好ましい。
電極体は官能基含有層を有してもよい。電極体が官能基含有層を有する場合の実施態様の一例を、図6を用いて説明する。図6は、図3の破線S部内を拡大したプライマー層及び官能基含有層の構成の一例を示す説明図である。図6に示すように、上記電極20と上記プライマー層30との間に官能基含有層40を設けることもできる。
官能基含有層は、電極の表面に官能基を付与する官能基付与処理を施すことにより形成することができる。官能基付与処理により、電極とプライマー層との間に、電極とプライマー層に接して積層された一層又は複数層の官能基含有層を形成することができる。また、電極にプライマー層を積層する前に、電極の表面処理に続いて、官能基付与処理を施すことが好ましい。
(a)シランカップリング剤由来であって、エポキシ基、アミノ基、(メタ)アクリロイル基、及びメルカプト基からなる群より選ばれる少なくとも1つの官能基
(b)シランカップリング剤由来のアミノ基に、エポキシ化合物及びチオール化合物から選ばれる少なくとも1種を反応させてなる官能基
(c)シランカップリング剤由来のメルカプト基に、エポキシ化合物、アミノ化合物、イソシアネート化合物、(メタ)アクリロイル基及びエポキシ基を有する化合物、並びに(メタ)アクリロイル基及びアミノ基を有する化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種を反応させてなる官能基
(d)シランカップリング剤由来の(メタ)アクリロイル基に、チオール化合物を反応させてなる官能基
(e)シランカップリング剤由来のエポキシ基に、アミノ基及び(メタ)アクリロイル基を有する化合物、アミノ化合物、並びにチオール化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種を反応させてなる官能基
(f)イソシアネート化合物由来のイソシアナト基
(g)チオール化合物由来のメルカプト基
例えば、上記官能基を有する官能基含有層を形成するには、下記(a’)〜(g’)からなる群より選ばれる少なくとも1つを用いて官能基付与処理を施すことが好ましい。
(a’) エポキシ基、アミノ基、(メタ)アクイロイル基、及びメルカプト基からなる群より選ばれる少なくとも1つの官能基を含有するシランカップリング剤
(b’) エポキシ化合物及びチオール化合物から選ばれる少なくとも1種と、アミノ基を有するシランカップリング剤の組み合わせ
(c’) エポキシ化合物、アミノ化合物、イソシアネート化合物、(メタ)アクリロイル基及びエポキシ基を有する化合物、並びに(メタ)アクリロイル基及びアミノ基を有する化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種と、メルカプト基を有するシランカップリング剤の組み合わせ
(d’) チオール化合物と、(メタ)アクリロイル基を有するシランカップリング剤の組み合わせ
(e’) アミノ基及び(メタ)アクリロイル基を有する化合物、アミノ化合物、並びにチオール化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種と、エポキシ基を有するシランカップリング剤の組み合わせ
(f’) イソシアネート化合物
(g’) チオール化合物
上記シランカップリング剤としては、例えば、ガラス繊維の表面処理等に用いられる公知のものを使用することができる。シランカップリング剤を加水分解させて生成したシラノール基、又はこれがオリゴマー化したシラノール基が、電極の表面処理された面に存在する水酸基と反応して結合することにより、プライマー層と化学結合可能な該シランカップリング剤の構造に基づく官能基を、電極に対して付与する(導入する)ことができる。
上記イソシアネート化合物は、該イソシアネート化合物中のイソシアナト基が、電極の表面処理された面に存在する水酸基と反応して結合することにより、プライマー層と化学結合可能な該イソシアネート化合物の構造に基づく官能基を、電極に対して付与する(導入する)ことができる。
上記チオール化合物は、該チオール化合物中のメルカプト基が、電極の表面処理された面に存在する水酸基と反応して結合することにより、プライマー層と化学結合可能な該チオール化合物の構造に基づく官能基を、電極に対して付与する(導入する)ことができる。
上述のとおり電極体は、電極と上記電極に積層された1層又は複数層のプライマー層とを少なくとも有する。上記電極体は、電極上に現場重合型組成物を塗布し、上記現場重合型組成物を重合させてプライマー層を形成する工程を含む製造方法により製造することができる。また、溶剤に溶解した現場重合型組成物を電極上に塗布し、溶剤を揮発させた後に重合させてプライマー層を形成する工程を含む製造方法により製造してもよい。
また、上述のとおり電極体は、さらに官能基含有層を有していてもよい。電極と、官能基含有層と、1層又は複数層のプライマー層とを有する電極体は、電極上に官能基含有層を形成する工程、及び上記官能基含有層の上に現場重合型組成物を塗布し、上記現場重合型組成物を重合させてプライマー層を形成する工程を含む製造方法により製造することができる。また、上記官能基含有層を有する電極体の製造方法において、上記プライマー層を形成する工程は、溶剤に溶解した現場重合型組成物を官能基含有層の上に塗布し、溶剤を揮発させた後に重合させてプライマー層を形成する工程であってもよい。
電極体の製造方法において、電極、プライマー層、及び現場重合型組成物を含む電極体の具体的な態様、並びに、電極、官能基含有層、プライマー層、及び現場重合型組成物を含む電極体の具体的な態様は、上述の電極体と同様である。
本発明の実施態様において、電気化学素子は上述の電極体を備える。
上記電気化学素子の実施態様の一例を、図7を用いて説明する。
図7は上記電気化学素子の一部の断面を概略図として示したものであり、容器110の内部に、電解質120a及び絶縁体120bのうちいずれか一方と、上記電極体1と、を収容した電気化学素子100であって、
上記容器110が、上記電極体1を貫通する貫通孔を有し、
上記電極体1の一部が、上記貫通孔を通って外部へ延出しており、
上記貫通孔の周縁に沿って封止材130を備え、
上記封止材130と上記電極体1のプライマー層30とが接合した封止部が、上記貫通孔と上記電極体1との隙間を封止している。
電気化学素子が湿式2次電池である場合、好ましい実施態様として、容器の内部に少なくとも電解質120aと電極体1とを収容し、さらにセパレータを収容してもよい。湿式2次電池において電解質は公知のアルカリ金属塩を用いることができ、活物質の種類等に応じて適宜選択できる。また、湿式2次電池において電解質は、有機溶媒又はイオン液体等に溶解して用いることができる。上記電解質が溶解した電解液は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
電気化学素子が固体電池である場合、好ましい実施態様として、容器の内部に少なくとも電解質120aと電極体1とを収容する。固体電池において電解質は固体電解質である。固体電解質は公知のものを用いることができ、例えば、無機固体電解質及び高分子固体電解質が挙げられこれらを適宜選択できる。
電気化学素子がコンデンサーである場合、好ましい実施態様として、容器の内部に少なくとも絶縁体120bと電極体1とを収容し、さらにセパレータを収容してもよい。絶縁体は公知のものをコンデンサーの種類に応じて適宜選択でき、例えば、ガラス、プラスチック、セラミック等を用いてもよい。
電気化学素子には、上記電極体、上記電解質、上記絶縁体等の他に必要な構成材料を適宜用いることができる。
熱可塑性樹脂としては、特に限定されるものではない。
熱可塑性樹脂として、例えば、ポリプロピレン、ポリアミド6、ポリアミド66、変性ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチレン、及びポリテトラフルオロエチレン等が挙げられる。
加熱溶融過程として、具体的には、超音波振動、摩擦加熱、高周波誘導、高周波誘電、赤外線照射による加熱が挙げられ、プライマー層30の上に封止材130を構成する溶融樹脂を射出溶着することもできる。
(電極)
各実施例及び比較例で用いた電極を以下に示す。
・電極1〔電極材料:純アルミニウム、形状:円柱状、直径:5mm、長さ:30mm〕
・電極2〔電極材料:無酸素銅、形状:円柱状、直径:5mm、長さ:30mm〕
<表面処理:ベーマイト処理(化成処理)>
電極1を、純水中で10分間煮沸した後、250℃で10分間ベーキングすることによって、ベーマイト処理を行い、電極1の表面に表面処理部(表面凹凸を有するベーマイト皮膜)を形成した。
前記ベーマイト処理後の電極の表面を、SEM写真(走査電子顕微鏡写真、45°傾斜観察)により観察したところ、ヒゲ状の凹凸を表面に有するベーマイト皮膜が形成されていることが確認された。
<官能基含有層の形成:シランカップリング剤処理>
次に、3−アミノプロピルトリメトキシシラン(信越シリコーン株式会社製「KBM−903」;シランカップリング剤)2gを工業用エタノール1000gに溶解させたシランカップリング剤含有溶液を70℃に保ち、その中に前記表面処理後の電極を20分間浸漬した。該電極を取り出して乾燥させ、前記ベーマイト皮膜の表面に、官能基(アミノ基)含有層を形成した。
<プライマー層の形成:2官能イソシアネート化合物とジオール>
ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI、東ソー株式会社製「ミリオネートMT」)100g、プロピレングリコール(PG)54.7g、及び4,4’−ジアミノジフェニルメタン15.8gを、アセトン287g中に溶解して、現場重合型組成物1を調整した。
次に、前記官能基含有層を形成した電極を、得られた現場重合型組成物1に浸漬した。浸漬した電極を取り出して、160℃で15分間乾燥・加熱して付加重合させ、厚さ30μmの現場重合型組成物層(プライマー層)を形成し、電極体とした。
<表面処理:研磨処理>
電極1を、#400のサンドペーパーで表面研磨した。
<官能基含有層の形成:シランカップリング剤処理>
実施例1の官能基含有層の形成と同様の操作を行い、前記研磨処理後の電極表面に、官能基(アミノ基)含有層を形成した。
<プライマー層の形成:2官能イソシアネート化合物とジオール>
次に、実施例1のプライマー層の形成と同様の操作を行い、前記現場重合型組成物1を用いて、前記官能基含有層を形成した電極に厚さ30μmの現場重合型組成物層(プライマー層)を形成し、電極体とした。
<表面処理:プラズマ処理>
電極1を、プラズマトリート社製、大気圧プラズマ処理機「FG5001」を使用して、5m/分でプラズマ処理を行った。
<官能基含有層の形成:シランカップリング剤処理>
実施例1の官能基含有層の形成と同様の操作を行い、前記プラズマ処理後の電極表面に、官能基(アミノ基)含有層を形成した。
<プライマー層の形成:2官能イソシアネート化合物とジオール>
次に、実施例1のプライマー層の形成と同様の操作を行い、前記現場重合型組成物1を用いて、前記官能基含有層を形成した電極に厚さ30μmの現場重合型組成物層(プライマー層)を形成し、電極体とした。
<表面処理:ベーマイト処理>
実施例1の表面処理と同様の操作を行い、電極1の表面にベーマイト皮膜を形成した。
<官能基含有層の形成:シランカップリング剤処理>
実施例1の官能基含有層の形成と同様の操作を行い、前記ベーマイト皮膜の表面に、官能基(アミノ基)含有層を形成した。
<プライマー層の形成:2官能エポキシ化合物とジオール>
ビスフェノールAエポキシ樹脂(BPAエポキシ樹脂、DIC株式会社製「エピクロン(登録商標)840」)100g、ビスフェノールA(BPA)61.6g、及びトリエチルアミン0.65g、及びアセトン300g(BPAエポキシ樹脂、BPA、及びトリエチルアミンの合計量の1質量倍)を混合して、現場重合型組成物4(固形分50質量%溶液)を調整した。
次に、前記官能基含有層を形成した電極を、得られた現場重合型組成物4に浸漬した。浸漬した電極を取り出して、160℃で30分間乾燥・加熱して付加重合させ、厚さ100μmの現場重合型組成物層(プライマー層)を形成し、電極体とした。
<表面処理:苛性ソーダ法(エッチング処理)>
電極1を、5質量%水酸化ナトリウム水溶液に室温で1.5分間浸漬し、次に5質量%硝酸水溶液に3分間浸漬した後、水洗した。
<官能基含有層の形成:シランカップリング剤処理>
実施例1の官能基含有層の形成と同様の操作を行い、前記苛性ソーダで処理した後の電極表面に、官能基(アミノ基)含有層を形成した。
<プライマー層の形成:2官能エポキシ化合物とジオール化合物>
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(BPAエポキシ樹脂、三菱ケミカル株式会社製「jER(登録商標)1001」)100g、ビスフェノールA(BPA)24.0g、及びトリエチルアミン 0.50gを、アセトン 240g中に溶解して、現場重合型組成物5を調整した。
次に、前記官能基含有層を形成した電極を、得られた現場重合型組成物5に浸漬した。浸漬した電極を取り出して、150℃で40分間乾燥・加熱して付加重合させ、厚さ50μmの現場重合型組成物層(プライマー層)を形成し、電極体とした。
<表面処理:研磨処理>
実施例2の表面処理と同様の操作を行い、電極1の表面を研磨した。
<官能基含有層の形成:シランカップリング剤処理>
実施例1の官能基含有層の形成と同様の操作を行い、前記研磨処理後の電極表面に、官能基(アミノ基)含有層を形成した。
<プライマー層の形成:2官能エポキシ化合物と2官能チオール化合物>
2官能型エポキシ樹脂(BPAエポキシ樹脂、三菱ケミカル株式会社製「jER(登録商標)1001」)100g、2官能チオール化合物1,4−ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン(2官能SH、昭和電工株式会社製「カレンズMT(登録商標)BD1」)16.5g、及び2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール DMP−30:4.6gを、トルエン216g中に溶解して現場重合型組成物6を調整した。
次に、前記官能基含有層を形成した電極を、得られた現場重合型組成物6に浸漬した。浸漬した電極を取り出して、170℃で10分間乾燥・加熱して付加重合させ、厚さ70μmの現場重合型組成物層(プライマー層)を形成し、電極体とした。
<表面処理:プラズマ処理>
実施例3の表面処理と同様の操作を行い、電極1の表面をプラズマ処理した。
<官能基含有層の形成:シランカップリング剤処理>
実施例1の官能基含有層の形成と同様の操作を行い、前記プラズマ処理後の電極表面に、官能基(アミノ基)含有層を形成した。
<プライマー層の形成:単官能ラジカル重合性モノマー>
メチルメタクリレート(MMA):80g、スチレン:10g、ポリメチルメタクリレート:10g、及びパーブチルO:1gを混合して、現場重合型組成物7を調整した。
次に、前記官能基含有層を形成した電極を、得られた現場重合型組成物7に浸漬した。浸漬した電極を取り出して、120℃で30分間加熱重合させ、厚さ30μmの現場重合型組成物層(プライマー層)を形成し、電極体とした。
<表面処理:アセトン洗浄(脱脂処理)>
電極2の表面をアセトンにより洗浄した。
<官能基含有層の形成:シランカップリング剤処理>
実施例1の官能基含有層の形成と同様の操作を行い、前記アセトン洗浄した電極の表面に、官能基(アミノ基)含有層を形成した。
<プライマー層の形成:2官能エポキシ化合物とジオール>
次に、実施例4のプライマー層の形成と同様の操作を行い、前記現場重合型組成物4を用いて、前記官能基含有層を形成した電極に厚さ100μmの現場重合型組成物層(プライマー層)を形成し、電極体とした。
<表面処理:ベーマイト処理>
電極1の表面処理と同様の操作を行い、ヒゲ状の凹凸を表面に有するベーマイト皮膜を形成し、電極体とした。
<表面処理:ベーマイト処理>
電極1の表面処理と同様の操作を行い、ヒゲ状の凹凸を表面に有するベーマイト皮膜を形成した。
<官能基含有層の形成:シランカップリング処理>
次に、実施例1の官能基含有層の形成と同様の操作を行い、前記ベーマイト皮膜の表面に、官能基(アミノ基)含有層を形成し、電極体とした。
<表面処理:ベーマイト処理>
電極1の表面処理と同様の操作を行い、ヒゲ状の凹凸を表面に有するベーマイト皮膜を形成した。
<官能基含有層の形成:シランカップリング処理>
次に、実施例1の官能基含有層の形成と同様の操作を行い、前記ベーマイト皮膜の表面に、官能基(アミノ基)含有層を形成した。
<プライマー層の形成:重合済み樹脂>
実施例1で使用した現場重合型組成物1を離形フィルム上でアセトンを揮発させ、160℃で20分かけて重合を完結させて樹脂とした。該樹脂を上記官能基含有層の表面に置き、160℃で溶融加圧して厚さ30μmの樹脂層を形成し、電極体とした。
<表面処理:アセトン洗浄>
電極2の表面をアセトンにより洗浄した。
<官能基含有層の形成:シランカップリング処理>
次に、実施例1の官能基含有層の形成と同様の操作を行い、前記アセトン洗浄した電極の表面に、官能基(アミノ基)含有層を形成し、電極体とした。
(サンプル作製)
中央に貫通孔を有するアルミニウム製の平板(直径55mm、貫通孔直径20mm、厚み10mm)に、上記実施例及び比較例で得られた各電極体を該貫通孔に通した状態で、ポリアミド6(PA6)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)の各樹脂(封止材)を、表3に示す条件にて、射出成形機(東洋機械金属株式会社製、機種名「Si−100−6s」)及び成形金型を用いて、電極体と貫通孔との隙間を封止するようにインサート射出成形して、電極体と封止材とを接合した。
(ヘリウムリーク試験)
このようにして上記平板と接合一体化された電極体を、アルバック株式会社製ヘリウムリークテスト装置CLT(COMPACT−ALT)CLTシリーズに挿入しヘリウムリーク試験を行った。電極体と封止材との密着性を下記評価基準により評価した。評価結果を表1及び2に示した。
〈評価基準〉
A:漏れ量10E−11Pa・m3/s未満
B:漏れ量10E−11Pa・m3/s以上
10.電極体の一部
20.電極
21.微細な凹凸
30.プライマー層
31.現場重合型組成物層
32.熱硬化性樹脂層
40.官能基含有層
100.電気化学素子
110.容器
120.電解質120a又は絶縁体120b
130.封止材
Claims (15)
- 電極と、前記電極に積層された1層又は複数層のプライマー層とを有し、
前記プライマー層の少なくとも1層が現場重合型組成物の重合物からなる現場重合型組成物層である、電極体。 - 前記現場重合型組成物が、下記(1)〜(7)の少なくとも一種を含有する、請求項1に記載の電極体。
(1)2官能イソシアネート化合物とジオールの組み合わせ
(2)2官能イソシアネート化合物と2官能アミノ化合物の組み合わせ
(3)2官能イソシアネート化合物と2官能チオール化合物の組み合わせ
(4)2官能エポキシ化合物とジオールの組み合わせ
(5)2官能エポキシ化合物と2官能カルボキシ化合物の組み合わせ
(6)2官能エポキシ化合物と2官能チオール化合物の組み合わせ
(7)単官能ラジカル重合性モノマー - 前記電極と前記プライマー層との間に官能基含有層を有し、
前記官能基含有層が、下記(a)〜(g)からなる群より選ばれる少なくとも1つの官能基を含む、請求項1又は2に記載の電極体。
(a)シランカップリング剤由来であって、エポキシ基、アミノ基、(メタ)アクリロイル基、及びメルカプト基、からなる群より選ばれる少なくとも1つの官能基
(b)シランカップリング剤由来のアミノ基に、エポキシ化合物及びチオール化合物から選ばれる少なくとも1種を反応させてなる官能基
(c)シランカップリング剤由来のメルカプト基に、エポキシ化合物、アミノ化合物、イソシアネート化合物、(メタ)アクリロイル基及びエポキシ基を有する化合物、並びに(メタ)アクリロイル基及びアミノ基を有する化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種を反応させてなる官能基
(d)シランカップリング剤由来の(メタ)アクリロイル基に、チオール化合物を反応させてなる官能基
(e)シランカップリング剤由来のエポキシ基に、アミノ基及び(メタ)アクリロイル基を有する化合物、アミノ化合物、並びにチオール化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種を反応させてなる官能基
(f)イソシアネート化合物由来のイソシアナト基
(g)チオール化合物由来のメルカプト基 - 前記1層又は複数層のプライマー層の合計の厚さが、1〜500μmである、請求項1〜3の何れか1項に記載の電極体。
- 前記電極が、金属電極である、請求項1〜4の何れか1項に記載の電極体。
- 電極と前記電極に積層された1層又は複数層のプライマー層とを有する電極体の製造方法であり、
前記電極上に、現場重合型組成物を塗布し、前記現場重合型組成物を重合させて前記プライマー層を形成する工程を含む、電極体の製造方法。 - 電極上に官能基含有層を形成する工程、及び前記官能基含有層の上に現場重合型組成物を塗布し、前記現場重合型組成物を重合させて1層又は複数層のプライマー層を形成する工程を含み、
前記官能基含有層が、下記(a)〜(g)からなる群より選ばれる少なくとも1つの官能基を含む、電極体の製造方法。
(a)シランカップリング剤由来であって、エポキシ基、アミノ基、(メタ)アクリロイル基、及びメルカプト基、からなる群より選ばれる少なくとも1つの官能基
(b)シランカップリング剤由来のアミノ基に、エポキシ化合物及びチオール化合物から選ばれる少なくとも1種を反応させてなる官能基
(c)シランカップリング剤由来のメルカプト基に、エポキシ化合物、アミノ化合物、イソシアネート化合物、(メタ)アクリロイル基及びエポキシ基を有する化合物、並びに(メタ)アクリロイル基及びアミノ基を有する化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種を反応させてなる官能基
(d)シランカップリング剤由来の(メタ)アクリロイル基に、チオール化合物を反応させてなる官能基
(e)シランカップリング剤由来のエポキシ基に、アミノ基及び(メタ)アクリロイル基を有する化合物、アミノ化合物、並びにチオール化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種を反応させてなる官能基
(f)イソシアネート化合物由来のイソシアナト基
(g)チオール化合物由来のメルカプト基 - 前記現場重合型組成物が、下記(1)〜(7)の少なくとも一種を含有する、請求項6又は7に記載の電極体の製造方法。
(1)2官能イソシアネート化合物とジオールの組み合わせ
(2)2官能イソシアネート化合物と2官能アミノ化合物の組み合わせ
(3)2官能イソシアネート化合物と2官能チオール化合物の組み合わせ
(4)2官能エポキシ化合物とジオールの組み合わせ
(5)2官能エポキシ化合物と2官能カルボキシ化合物の組み合わせ
(6)2官能エポキシ化合物と2官能チオール化合物の組み合わせ
(7)単官能ラジカル重合性モノマー - 前記1層又は複数層のプライマー層の合計の厚さが、1〜500μmである、請求項6〜8の何れか1項に記載の電極体の製造方法。
- 前記電極が、金属電極である、請求項6〜9の何れか1項に記載の電極体の製造方法。
- 請求項1〜5の何れか1項に記載の電極体を備える電気化学素子。
- 容器の内部に、電解質及び絶縁体のうちいずれか一方と、前記電極体と、を収容した電気化学素子であって、
前記容器が、前記電極体を貫通する貫通孔を有し、
前記電極体の一部が、前記貫通孔を通って外部へ延出しており、
前記貫通孔の周縁に沿って封止材を備え、
前記封止材と前記電極体のプライマー層とが接合した封止部が、前記貫通孔と前記電極体との隙間を封止している、請求項11に記載の電気化学素子。 - 前記封止材が加熱溶融過程を経て前記電極体のプライマー層の少なくとも一部と接合している、請求項12に記載の電気化学素子。
- 前記封止材が熱可塑性樹脂である、請求項12又は13に記載の電気化学素子。
- 前記電気化学素子が、湿式2次電池、固体電池、又はコンデンサーである、請求項11〜14の何れか1項に記載の電気化学素子。
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