JP3066682B2 - Chemical battery - Google Patents

Chemical battery

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JP3066682B2
JP3066682B2 JP4266782A JP26678292A JP3066682B2 JP 3066682 B2 JP3066682 B2 JP 3066682B2 JP 4266782 A JP4266782 A JP 4266782A JP 26678292 A JP26678292 A JP 26678292A JP 3066682 B2 JP3066682 B2 JP 3066682B2
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  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は化学電池に関し、特に結
着剤により電極活物質の脱落を防止させた電極を用い
て、充放電サイクル特性を良くした化学電池に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chemical battery and, more particularly, to a chemical battery having improved charge / discharge cycle characteristics using an electrode in which the electrode active material is prevented from falling off by a binder.

【0002】[0002]

【従来の技術】マンガン乾電池、アルカリ乾電池、ニッ
ケル−カドミ二次電池などの水系電解質では、電極活物
質の結着剤として、澱粉、ポリビニルアルコール、カル
ボキシメチルセルロース(特開平1−175171、同
1−105471、特開昭51−5538、同50−2
6500など)、ヒドロキシプロピルセルロース(特開
昭63−245859、同54−49541)、再生セ
ルロース(特開昭61−91872)、ポリビニルクロ
ライド、ポリビニルピロリドンなどが用いられ、またリ
チウム電池のような非水電解液では、テフロンなどが一
般に用いられている。(「電池ハンドブック」電気書院
刊 1980年) 特に、二次電池においては充放電時に正極または負極が
体積膨張または収縮を繰り返すため、活物質粒子や導電
剤が脱落し、充放電サイクル寿命を短かくする原因とな
るが、これを防止する手段として結着剤の選択が重要で
ある。しかしながら、上記結着剤は活物質等の脱落を防
ぐには不十分であった。これに対し特開平3−1082
63では活物質の脱落を防ぐ正極用結着剤が開示されて
おり、充放電サイクル寿命が改善された事が述べられて
いるが、該結着剤は水系および非水系電解液に対する親
和性に乏しく、活物質の利用率が低く、充放電サイクル
寿命もまだ不十分である。また、添加量を増やすと顕著
に内部抵抗が上昇するという欠点があった。
2. Description of the Related Art In aqueous electrolytes such as manganese dry batteries, alkaline dry batteries and nickel-cadmium secondary batteries, starch, polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose (Japanese Unexamined Patent Publication Nos. 1-175171 and 1-105471) are used as binders for electrode active materials. JP-A-51-5538 and 50-2
6500), hydroxypropylcellulose (JP-A-63-245859 and JP-A-54-49541), regenerated cellulose (JP-A-61-91872), polyvinyl chloride, polyvinylpyrrolidone, and the like. As the electrolyte, Teflon or the like is generally used. ("Battery Handbook" published by Denki Shoin, 1980) Particularly, in a secondary battery, the positive electrode or the negative electrode repeatedly expands and contracts in volume during charging and discharging, so that active material particles and a conductive agent fall off, shortening the charging and discharging cycle life. However, it is important to select a binder as a means for preventing this. However, the above-mentioned binder was insufficient to prevent the falling off of the active material and the like. On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-1082
No. 63 discloses a positive electrode binder that prevents the active material from falling off, and describes that the charge / discharge cycle life has been improved. However, the binder has an affinity for aqueous and non-aqueous electrolytes. Poor, low active material utilization, and insufficient charge / discharge cycle life. Further, there is a drawback that the internal resistance is significantly increased when the amount of addition is increased.

【0003】この様に、充放電サイクル寿命と活物質の
利用率(即ち放電容量)は相反する性能であり、これら
を両立させる結着剤技術が望まれていた。また、一次電
池においても、リチウム電池では内部抵抗を下げるため
にシート状の電極を巻回した渦巻式構造が採用されてお
り、さらに重負荷放電に対応できる様集電体の形状をシ
ート状の金属箔にしているものもある。しかしながら、
集電体上に塗設された活物質の被膜の付着力が弱いと巻
回等電池組立て時に活物質が剥離、脱落してしまい不良
品が多く発生することがあった。活物質と集電体との接
着力を良くする要因として結着剤があげられる。特開平
3−222258において該接着力を向上する結着剤が
開示されているがその性能は未だ不十分である。
As described above, the charge / discharge cycle life and the utilization rate of the active material (that is, discharge capacity) are inconsistent performances, and a binder technology that balances them has been desired. Also, in the primary battery, the lithium battery adopts a spiral structure in which sheet electrodes are wound to reduce the internal resistance, and the shape of the current collector is changed to a sheet shape so as to cope with heavy load discharge. Some are made of metal foil. However,
If the adhesion of the coating of the active material applied on the current collector is weak, the active material may peel off or fall off during the assembly of the battery such as a coil, resulting in many defective products. As a factor for improving the adhesive strength between the active material and the current collector, there is a binder. JP-A-3-222258 discloses a binder for improving the adhesive strength, but its performance is still insufficient.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、化学
電池において電極活物質の脱落を防止し、かつ良好な充
放電特性を達成することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to prevent the electrode active material from falling off in a chemical battery and to achieve good charge / discharge characteristics.

【0005】[0005]

【課題を達成するための手段】上記課題は正極活物質と
負極活物質及びイオン伝導性を有する電解質から成る化
学電池において、結着剤として官能基を有するポリマー
および、該ポリマーの官能基と反応し得る官能基を一分
子内に少なくとも2個有する化合物を正極合剤及び/ま
たは負極合剤に含有させることにより達成することがで
きた。
The object of the present invention is to provide a polymer battery having a functional group as a binder and a reaction with a functional group of the polymer in a chemical battery comprising a positive electrode active material, a negative electrode active material and an electrolyte having ionic conductivity. This was achieved by incorporating a compound having at least two functional groups in one molecule into a positive electrode mixture and / or a negative electrode mixture.

【0006】該ポリマーおよび該化合物が有する官能基
として例えば式1に示した様な官能基がある。これらの
ポリマーと、2つ以上の官能基を有する多官能性化合物
との反応は一般にポリマーの架橋反応として知られてお
り、これによってポリマーの三次元網状構造を形成す
る。
As the functional groups of the polymer and the compound, for example, there are functional groups as shown in Formula 1. The reaction of these polymers with a polyfunctional compound having two or more functional groups is generally known as a crosslinking reaction of the polymer, thereby forming a three-dimensional network of the polymer.

【0007】本発明に用いるポリマーは好ましくは下記
一般式(1)〜(6)で示される主鎖構造を有している
ポリマーである。 ・一般式(1)
The polymer used in the present invention is preferably a polymer having a main chain structure represented by the following general formulas (1) to (6).・ General formula (1)

【0008】[0008]

【化5】 Embedded image

【0009】(但し、式中R1 、R2 、R3 、R4 は水
素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜16のアルキル基、
アリール基、アラルキル基または−OH、−COOH、
式2、式3、−NH 2 の中の少なくとも一種類からなる
官能基を含有する残基であって、R1 、R2 、R3 、R
4 のうち一つまたは二つは−OH、−COOH、式2、
式3、−NH 2 の中の少なくとも一種類からなる官能基
を有する残基である。) ・一般式(2)
(Wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms,
An aryl group, an aralkyl group or -OH, -COOH,
Formula 2, Formula 3, a residue containing <br/> functional groups consisting of at least one among -NH 2, R 1, R 2 , R 3, R
One or two of 4 are -OH, -COOH, Formula 2,
Formula 3 is a residue having a functional group comprising at least one kind among -NH 2. ・ General formula (2)

【0010】[0010]

【化6】 Embedded image

【0011】(但し、式中R1 、R2 、R3 、R4 、R
5 、R6 、R7 、R8 は水素原子、水酸基、炭素数1〜
6のヒドロキシアルキル基、アシルオキシ基、アシルオ
キシメチル基、アルキル基、アルコキシ基、カルボキシ
アルキル基または−OH、−COOH、式2、式3、−
NH 2 の中の少なくとも一種類からなる官能基を有する
残基である。) ・一般式(3)
(Where R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R
5 , R 6 , R 7 , and R 8 each represent a hydrogen atom, a hydroxyl group,
6, a hydroxyalkyl group, an acyloxy group, an acyloxymethyl group, an alkyl group, an alkoxy group, a carboxyalkyl group or -OH, -COOH, Formula 2, Formula 3,-
It is a residue having a functional group of at least one of NH 2 .・ General formula (3)

【0012】[0012]

【化7】 Embedded image

【0013】但し、式中L1 は炭素数1〜12のアルキ
レン基、L2 は炭素数6〜12のアリーレン基またはア
ルキルアリーレン基を表わし置換基として−OH、−C
OOH、式2、式3、−NH 2 の中の少なくとも一種類
からなる官能基を有する。 ・一般式(4) −(NR1 −L1 −NR1 −CO−L2 −CO)− 但し式中R1 は水素原子または炭素数1〜3のアルキル
基を表わし、L1 、L2は炭素数2〜18のアルキレン
基、炭素数6〜18のアリーレン基またはアルキルアリ
ーレン基を表わし、−OH、−COOH、式2、式3、
−NH 2 の中の少なくとも一種類からなる官能基を含有
する。 ・一般式(5) −(CONR1 −L1 −NR1 CO−O−L2 −O)− 但し式中R1 は水素原子または炭素数1〜3のアルキル
基を表わし、L1 、L2は炭素数2〜18のアルキレン
基、炭素数6〜18のアリーレン基またはアルキルアリ
ーレン基を表わし、−OH、−COOH、式2、式3、
−NH 2 の中の少なくとも一種類からなる官能基を含有
する。 ・一般式(6) −(L−O)− 但し、式中Lは炭素数2〜6のアルキレン基、炭素数6
〜12のアリーレン基またはアルキルアリーレン基を表
わし、−OH、−COOH、式2、式3、−NH 2 の中
の少なくとも一種類からなる官能基を含有する。
Wherein L 1 represents an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, L 2 represents an arylene group or an alkyl arylene group having 6 to 12 carbon atoms, and -OH, -C
OOH, wherein 2, Formula 3, at least one among -NH 2
Having a functional group consisting of -General formula (4)-(NR 1 -L 1 -NR 1 -CO-L 2 -CO)-wherein R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and L 1 and L 2 Represents an alkylene group having 2 to 18 carbon atoms, an arylene group having 6 to 18 carbon atoms or an alkylarylene group, -OH, -COOH, Formula 2, Formula 3,
—NH 2 contains at least one kind of functional group. - Formula (5) - (CONR 1 -L 1 -NR 1 CO-O-L 2 -O) - where Shikichu R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, L 1, L 2 represents an alkylene group having 2 to 18 carbon atoms, an arylene group having 6 to 18 carbon atoms, or an alkylarylene group, wherein -OH, -COOH, Formula 2, Formula 3,
—NH 2 contains at least one kind of functional group. -General formula (6)-(LO)-However, L is a C2-C6 alkylene group, C6 carbon.
It represents 12 arylene group or an alkyl arylene group, -OH, -COOH, Formula 2, Formula 3, in the -NH 2
At least one functional group.

【0014】上記一般式のうち、さらに好ましい構造は
一般式(1)または(2)である。本発明に用いるポリ
マーとしては、例えば水酸基(−OH)を有するセルロ
ースおよびその誘導体即ち置換度3未満の酢酸セルロー
ス、セルロースアセテートブチレート、ヒドロキシエチ
ルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチル
セルロース、エチルセルロースなどの天然または半合成
の高分子や、ヒドロキシエチルメタクレートの単独また
は他のモノマーとの共重合体およびポリビニルアルコー
ル、ポリビニルブチラールなどの合成高分子などがあ
る。
Among the above general formulas, a more preferable structure is the general formula (1) or (2). Examples of the polymer used in the present invention include natural or semi-synthetic resins such as cellulose having a hydroxyl group (-OH) and derivatives thereof, ie, cellulose acetate having a degree of substitution of less than 3, cellulose acetate butyrate, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, methyl cellulose, and ethyl cellulose. And a copolymer of hydroxyethyl methacrylate alone or with another monomer, and a synthetic polymer such as polyvinyl alcohol and polyvinyl butyral.

【0015】カルボキシル基(−COOH)を有するポ
リマーとしては、カルボキシメチルセルロース、アルギ
ン酸、およびアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、
イタコン酸などの単独の重合体または他のモノマーとの
共重合体などがある。アミノ基(−NH2 )を有するポ
リマーとしては、ゼラチン、キトサンおよびアリルアミ
ン、アクリルアミドの単独の重合体または他のモノマー
との共重合体などがある。
Examples of the polymer having a carboxyl group (—COOH) include carboxymethylcellulose, alginic acid, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid,
There are homopolymers such as itaconic acid and copolymers with other monomers. Examples of the polymer having an amino group (—NH 2 ) include a homopolymer of gelatin, chitosan, allylamine, and acrylamide, and a copolymer with another monomer.

【0016】その他官能基を有するポリマーの構成単位
を次に示すがこれらは他のモノマーと共重合しても良
く、また官能基が2種以上あっても良い。本発明はこれ
らに限定されるものではない。
Other structural units of the polymer having a functional group are shown below. These may be copolymerized with other monomers, or may have two or more functional groups. The present invention is not limited to these.

【0017】[0017]

【化8】 Embedded image

【0018】また、以上あげた反応性官能基含有モノマ
ーと組合せて共重合できるモノマーとしては、例えばエ
チレン、プロピレン、スチレン、アクリロニトリル、エ
チリデンノルボルネン、メチルビニルエーテル、N−ビ
ニルピロリドン、メチルメタクリレート、ブチルアクリ
レート、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、テ
トラフルオロエチレン、フッ化ビニリデンなどがある。
[0018] In the above examples of the reactive functional group-containing monomer in combination with copolymerizable monomers include, for example, ethylene, propylene, scan styrene, acrylonitrile, ethylidene norbornene, methylation ether, N- vinylpyrrolidone, methyl methacrylate, butyl Examples include acrylate, vinyl acetate, vinyl chloride, vinylidene chloride, tetrafluoroethylene, and vinylidene fluoride.

【0019】前述のポリマーはすべてエチレン性不飽和
化合物の重合体であるが、それ以外のヘテロ原子をポリ
マー主鎖に含むポリマーで側鎖に反応性官能基を含有す
るものであっても良い。例えば、ポリエステル、ポリア
ミド、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリウレア、ポリ
スルホン、ポリイミン、ポリシロキサンの中の少くとも
1種類を主鎖とするポリマーなどがあげられる。また、
本発明に用いるポリマーの好ましい分子量は5,000
〜1,000,000である。
The above-mentioned polymers are all polymers of ethylenically unsaturated compounds, but may be polymers containing other heteroatoms in the polymer main chain and having a reactive functional group in the side chain. For example, a polymer having at least one kind of main chain among polyester, polyamide, polyether, polyurethane, polyurea, polysulfone, polyimine and polysiloxane can be used. Also,
The preferred molecular weight of the polymer used in the present invention is 5,000
1,1,000,000.

【0020】次に、本発明におけるポリマーのさらに好
ましい例を示すがこれらに限定されるものではない。
Next, more preferred examples of the polymer in the present invention are shown, but the invention is not limited thereto.

【0021】[0021]

【化9】 Embedded image

【0022】[0022]

【化10】 Embedded image

【0023】本発明における「ポリマーの官能基と反応
し得る部位を一分子内に少くとも2個有する化合物」と
は、一般に架橋剤または硬化剤と呼ばれており、ポリマ
ーと架橋剤との反応により三次元網状構造を形成する。
好ましい反応としては下記式に示すような反応がある。
In the present invention, the term "compound having at least two sites capable of reacting with the functional group of the polymer in one molecule" is generally called a crosslinking agent or a curing agent. To form a three-dimensional network structure.
Preferred reactions include those represented by the following formula.

【0024】[0024]

【化11】 Embedded image

【0025】この中で特に好ましい反応としては、
、、などがある。これら反応性官能基の組合せが
本発明のポリマーと化合物に含有されていれば良い。以
下に本発明の化合物(架橋剤)の好ましい例を示すが、
これらに限定されるものではない。 1)一般式(7)
Among these, particularly preferred reactions include:
,,and so on. Any combination of these reactive functional groups may be included in the polymer and compound of the present invention. Preferred examples of the compound (crosslinking agent) of the present invention are shown below.
It is not limited to these. 1) General formula (7)

【0026】[0026]

【化12】 Embedded image

【0027】式中、Lは2価の連結基であり、置換され
ていても良い。好ましくはLはアルキレン基、アリーレ
ン基又はこれらの基と−O−,−NR−,−CO−,−
COO−,−CON(R)−,−S−,−SO−,−S
2 −,−SO3 −,−SO2NR−,−NRCO−N
R−,−NRCOO−,−O−P(OR)(O)O−で
示される結合を1つあるいは複数組みあわせることによ
り形成される2価の基である。Rは水素原子、1から1
5価の炭素原子を有するアルキル基、アリール基、アラ
ルキル基を表わす。
In the formula, L is a divalent linking group, which may be substituted. Preferably, L is an alkylene group, an arylene group or these groups and -O-, -NR-, -CO-,-
COO-, -CON (R)-, -S-, -SO-, -S
O 2 —, —SO 3 —, —SO 2 NR—, —NRCO—N
It is a divalent group formed by combining one or a plurality of bonds represented by R-, -NRCOO-, -OP (OR) (O) O-. R is a hydrogen atom, 1 to 1
Represents an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group having a pentavalent carbon atom.

【0028】又、−NR−,−CONR−,−SO2
R−,−NRCOO−を2つ以上含む場合、それらのR
は同じであっても異なっても良く、また互いに結合して
環を形成しても良い。さらにLは置換基を有しても良
く、置換基としてはヒドロキシ基、アルコキシ基、カル
バモイル基、アルファモイル基、アルキル基、アリール
基等が例として挙げられる。またその置換基は前記式2
で表わされる基を1つあるいは複数含んでも良い。Lの
代表的な例としては次のものを挙げることができる。
Also, -NR-, -CONR-, -SO 2 N
When two or more R- and -NRCOO- are contained,
May be the same or different, and may combine with each other to form a ring. L may have a substituent, and examples of the substituent include a hydroxy group, an alkoxy group, a carbamoyl group, an alphamoyl group, an alkyl group, an aryl group, and the like. The substituent is represented by the formula 2
May contain one or more groups. The following are typical examples of L.

【0029】[0029]

【化13】 Embedded image

【0030】式中、aは1〜20の整数を表わし、1〜
6が特に好ましい。b,e,f,h,i,j,k,l,
mは1〜5の整数を表わし、特に好ましくは1である。
cは2〜5の整数を表わし、特に好ましくは2である。
d,gは0〜100の数であり、0〜20が好ましい。
一般式(7)の具体的な化合物例を次に示す。
In the formula, a represents an integer of 1 to 20,
6 is particularly preferred. b, e, f, h, i, j, k, l,
m represents an integer of 1 to 5, particularly preferably 1.
c represents an integer of 2 to 5, particularly preferably 2.
d and g are numbers from 0 to 100, preferably from 0 to 20.
Specific examples of the compound of the general formula (7) are shown below.

【0031】[0031]

【化14】 Embedded image

【0032】[0032]

【化15】 Embedded image

【0033】[0033]

【化16】 Embedded image

【0034】2)一般式(8)2) General formula (8)

【0035】[0035]

【化17】 Embedded image

【0036】式中、R1 、R2 、R3 、R4 は水素原
子、アルキル基、アリール基、アラルキル基を表わす。
好ましくはR1 ,R2 は水素原子、炭素数1〜6のアル
キル基であり、水素原子が特に好ましい。R3 ,R4
水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜1
0のアリール基であり、置換されていても良い。置換基
としてはハロゲン原子、アルコキシ基、アリールオキシ
基などが好ましい。またR3 ,R4 が結合して環を形成
しても良い。
In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group.
Preferably, R 1 and R 2 are a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and a hydrogen atom is particularly preferred. R 3 and R 4 each represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and 6 to 1 carbon atoms.
0 is an aryl group, which may be substituted. As the substituent, a halogen atom, an alkoxy group, an aryloxy group and the like are preferable. R 3 and R 4 may combine to form a ring.

【0037】一般式(8)の具体的な化合物例を次に示
す。
Specific examples of the compound represented by formula (8) are shown below.

【0038】[0038]

【化18】 Embedded image

【0039】3)一般式(9) X1 −SO2 −L−SO2 −X2 上記一般式中、X1 及びX2 は−CH=CH2 又は、−
CH2 CH2 Yのいずれかであり、X1 及びX2 は同じ
であっても異なっても良い。Yは求核性基により置換さ
れるか、塩基によってHYの形で脱離し得る基(例え
ば、ハロゲン原子、スルホニルオキシ、硫酸モノエステ
ル等)を表す。Lは2価の連結基であり、置換されてい
ても良い。
3) General formula (9) X 1 —SO 2 —L—SO 2 —X 2 In the above general formula, X 1 and X 2 represent —CH = CH 2 or —
CH 2 CH 2 Y, and X 1 and X 2 may be the same or different. Y represents a group substituted with a nucleophilic group or capable of leaving in the form of HY by a base (for example, a halogen atom, sulfonyloxy, sulfate monoester, etc.). L is a divalent linking group, which may be substituted.

【0040】X1 、X2 の具体例としては、例えば次の
ものを挙げることができる。 −CH=CH2 、 −CH2 CH2 Cl、 2価の連結基Lは、アルキレン基、アリーレン基又はこ
れらの基と、−O−、−NR1 −、−CO−、−S−、
−SO−、−SO2 −、−SO3 −、−SO2NR
1 −、−COO−、−CONR1 −、−NR1 CONR
1 −、−NR1 CO2 −で示される結合を1つ或いは複
数組み合わせることにより形成される2価の基である。
1 は水素原子、又は1から15個の炭素原子を有する
アルキル基又はアラルキル基、又はアリール基を表す。
又は、−NR1 −、−SO2 NR1 −、−CONR
1 −、−NR1 CO2 −を2つ以上含む場合、それらの
1 同志は同じであっても良く、異なっていても良い。
また互いに結合して環を形成しても良い。更に、Lは置
換基を有しても良く、置換基としてはヒドロキシ基、ア
ルコキシ基、カルバモイル基、スルファモイル基、アル
キル基、アリール基等が例として挙げられる。又、その
置換基は、1つ以上のX3 −SO2 −で表される基によ
って更に置換されていても良い。X3 は前述のX1 及び
2 と同意義である。
Specific examples of X 1 and X 2 include, for example, the following. -CH = CH 2, -CH 2 CH 2 Cl, 2 divalent linking group L is an alkylene group, an arylene group, or a group, -O -, - NR 1 - , - CO -, - S-,
-SO -, - SO 2 -, - SO 3 -, - SO 2 NR
1- , -COO-, -CONR 1- , -NR 1 CONR
1 -, - a divalent group formed by combining one or more of the bond represented by - NR 1 CO 2.
R 1 represents a hydrogen atom, or an alkyl group or aralkyl group having 1 to 15 carbon atoms, or an aryl group.
Or -NR 1- , -SO 2 NR 1- , -CONR
1 -, - NR 1 CO 2 - If the containing two or more, those of R 1 each other may be the same or may be different.
Further, they may combine with each other to form a ring. Further, L may have a substituent, and examples of the substituent include a hydroxy group, an alkoxy group, a carbamoyl group, a sulfamoyl group, an alkyl group, and an aryl group. Further, the substituent may be further substituted by one or more groups represented by X 3 —SO 2 —. X 3 has the same meaning as X 1 and X 2 described above.

【0041】Lの代表的な例としては次のものを挙げる
ことができる。但し、例中のa〜xは1〜10の整数で
あり、dのみは0であっても良い。yは2〜6の整数で
ある。
The following are typical examples of L. However, a to x in the examples are integers of 1 to 10, and only d may be 0. y is an integer of 2 to 6.

【0042】[0042]

【化19】 Embedded image

【0043】このうち、d、k、l、p及びuは1〜3
であることが好ましく、a〜xの上記d、k、l、p及
びu以外のものは、1又は2であることが好ましい。ま
たyは2が好ましい。又、R1 は水素原子、又は1〜6
個の炭素原子を有するアルキル基が好ましく、水素原
子、メチル基及びエチル基が特に好ましい。一般式
(9)であらわされるビニルスルホン系化合物について
は、例えば特公昭47−24259号、同50−358
07号、特開昭49−24435号、同53−4122
1号、同59−18944号等の公報に詳細な記載があ
る。
Among them, d, k, l, p and u are 1 to 3
It is preferable that other than d, k, l, p and u of a to x are 1 or 2. Y is preferably 2. R 1 is a hydrogen atom, or 1 to 6
Alkyl groups having two carbon atoms are preferred, with hydrogen, methyl and ethyl being particularly preferred. The vinyl sulfone compound represented by the general formula (9) is described in, for example, JP-B-47-24259 and JP-B-50-358.
07, JP-A-49-24435 and JP-A-53-4122.
Nos. 1 and 59-18944 have detailed descriptions.

【0044】一般式(9)の具体的な化合物例を次に示
す。
Specific examples of the compound represented by formula (9) are shown below.

【0045】[0045]

【化20】 Embedded image

【0046】[0046]

【化21】 Embedded image

【0047】4)一般式(10)4) General formula (10)

【0048】[0048]

【化22】 Embedded image

【0049】式中、R1 は水酸基、−OM(M基は1価
の金属原子)、アルキル基、−N(R2 )R3
(R2 、R3 はそれぞれアルキル基、アリール基をあら
わす。)、−NHCOR4 (R4 は水素原子、アルキル
基、アリール基、アルキルチオ基、アリールチオ基をあ
らわす。)、あるいはアルコキシ基をあらわす。一般式
(10)のR1 のあらわすアルキル基は例えばメチル
基、エチル基、ブチル基等が好ましく、アルコキシ基は
メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等が好ましい。ま
た−N(R2 )R3 基の具体例は−NH2 、−NHCH
3 、−NHC2 5 等があげられ、−NHCOR4 基の
具体例としては−NHCOCH3 、−NHCOC6 5
等がある。さらにR1 のあらわす−OM基のMは例えば
ナトリウム原子、カリウム原子等が特に好ましい。
In the formula, R 1 represents a hydroxyl group, —OM (M group is a monovalent metal atom), an alkyl group, —N (R 2 ) R 3 group (R 2 and R 3 represent an alkyl group and an aryl group, respectively). represented), -. NHCOR 4 (R 4 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, an alkylthio group, an arylthio group), or an alkoxy group.. The alkyl group represented by R 1 in the general formula (10) is preferably, for example, a methyl group, an ethyl group, a butyl group or the like, and the alkoxy group is preferably a methoxy group, an ethoxy group, a butoxy group, or the like. Specific examples of —N (R 2 ) R 3 groups include —NH 2 , —NHCH
3, -NHC 2 H 5 and the like, -NHCOCH 3 Specific examples of the four -NHCOR, -NHCOC 6 H 5
Etc. Further, M of the —OM group represented by R 1 is particularly preferably, for example, a sodium atom, a potassium atom and the like.

【0050】また前記一般式(10)で示されるシアヌ
ルクロリド系化合物については特公昭47−6151
号、同47−33380号、 同54−25411号、
特開昭56−130740号に詳細な記載がある。また
一般式の化合物と類似した構造を持つ特公昭53−27
26号、特開昭50−61219号、同56−2713
5号、同56−60430号、同57−40244号に
記載されている化合物も本発明に有用である。
The cyanuric chloride compound represented by the general formula (10) is described in JP-B-47-6151.
No. 47-33380, No. 54-25411,
JP-A-56-130740 has a detailed description. JP-B-53-27 having a structure similar to that of the compound of the general formula
No. 26, JP-A-50-61219, JP-A-56-2713
The compounds described in Nos. 5, 56-60430 and 57-40244 are also useful in the present invention.

【0051】一般式(10)の具体的な化合物例を次に
示す。
Specific examples of the compound represented by formula (10) are shown below.

【0052】[0052]

【化23】 Embedded image

【0053】5)一般式(11)5) General formula (11)

【0054】[0054]

【化24】 Embedded image

【0055】式中R1 、R2 、R3 、R4 は水素原子、
アルキル基、アリール基、アラルキル基を表わし、置換
されていても良い。好ましくはR1 、R2 は水素原子、
炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜10のアリー
ル基、炭素数7〜10のアラルキル基であり、置換され
ていても良い。置換基としてはハロゲン原子、アルコキ
シ基、アリールオキシ基などが好ましい。R1 、R2
結合して環を形成しても良い。R3 、R4 は水素原子、
炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、水素原子が特に
好ましい。
In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 represent a hydrogen atom,
Represents an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group, which may be substituted. Preferably, R 1 and R 2 are hydrogen atoms,
An alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and an aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms, which may be substituted. As the substituent, a halogen atom, an alkoxy group, an aryloxy group and the like are preferable. R 1 and R 2 may combine to form a ring. R 3 and R 4 are hydrogen atoms,
An alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferred, and a hydrogen atom is particularly preferred.

【0056】一般式(10)の具体的な化合物例を次に
示す。
Specific examples of the compound represented by formula (10) are shown below.

【0057】[0057]

【化25】 Embedded image

【0058】6)一般式(12)6) General formula (12)

【0059】[0059]

【化26】 Embedded image

【0060】式中、R1 、R2 は炭素数1〜10のアル
キル基(例えばメチル基、エチル基、2−エチルヘキシ
ル基など)、炭素数6〜15のアリール基(例えばフェ
ニル基、ナフチル基など)、または炭素数7〜15のア
ラルキル基(例えばベンジル基、フェネチル基など)を
あらわし、互いに同じであっても異なっても良い。また
1 、R2 は互いに結合して窒素原子と共に複素環を形
成することも好ましい。環を形成する例としてはピロリ
ジン類、ピペラジン環、モルホリン環などがあげられ
る。R3 は水素原子、ハロゲン原子、カルバモイル基、
スルホ基、ウレイド基、炭素数1〜10のアルコキシ
基、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数2〜20のジ
アルキル置換アミノ基などの置換基をあらわす。R3
アルコキシ基、アルキル基、ジアルキルアミノ基、N−
アルキルカルバモイル基であるとき、それらの基はさら
に置換を受けても良く、置換基の例としては、ハロゲン
原子、カルバモイル基、スルホ基、スルホオキシ基、ス
ルホアミノ基、ウレイド基があげられる。X- は陰イオ
ンをあらわし、N−カルバモイルピリジニウム塩の対イ
オンとなる。R3 の置換基にスルホ基、スルホオキシ
基、スルホアミノ基を含むときは、分子内塩を形成し
て、X- は存在しなくても良い。陰イオンの好ましい例
として、ハロゲン化物イオン、硫酸イオン、スルホネー
トイオン、ClO4 -、BF4 - 、PF6 - など一般式
(12)であらわされるカルバモイルアンモニウム塩系
架橋剤についての詳細な記載は、特公昭56−1285
3号、同58−32699号、特開昭49−51945
号、同51−59625号、同61−9641号に詳し
い。
In the formula, R 1 and R 2 represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (eg, a methyl group, an ethyl group, a 2-ethylhexyl group, etc.) and an aryl group having 6 to 15 carbon atoms (eg, a phenyl group, a naphthyl group) Or an aralkyl group having 7 to 15 carbon atoms (such as a benzyl group or a phenethyl group), which may be the same or different. It is also preferable that R 1 and R 2 be bonded to each other to form a heterocyclic ring together with a nitrogen atom. Examples of ring formation include pyrrolidines, piperazine rings, morpholine rings, and the like. R 3 is a hydrogen atom, a halogen atom, a carbamoyl group,
It represents a substituent such as a sulfo group, a ureido group, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and a dialkyl-substituted amino group having 2 to 20 carbon atoms. R 3 is an alkoxy group, an alkyl group, a dialkylamino group, N-
When it is an alkylcarbamoyl group, those groups may be further substituted, and examples of the substituent include a halogen atom, a carbamoyl group, a sulfo group, a sulfoxy group, a sulfoamino group, and a ureido group. X - represents an anion, a counter ion of N- carbamoyl pyridinium salts. When the substituent of R 3 contains a sulfo group, a sulfooxy group or a sulfoamino group, an internal salt is formed and X may not be present. Preferred examples of the anion include a carbamoyl ammonium salt-based crosslinking agent represented by the general formula (12) such as a halide ion, a sulfate ion, a sulfonate ion, ClO 4 , BF 4 , and PF 6 . Tokiko 56-1285
No. 3, No. 58-32699, JP-A-49-51945.
Nos. 51-59625 and 61-9641.

【0061】7)一般式(13)7) General formula (13)

【0062】[0062]

【化27】 Embedded image

【0063】R1 、R2 、R3 およびX- の定義は一般
式(12)における定義と全く同様であり、これらの化
合物はベルギー特許第825726号に詳しい。 8)一般式(14)
[0063] R 1, R 2, R 3 and X - definition is exactly the same as defined in the general formula (12), these compounds are familiar to the Belgian Patent No. 825,726. 8) General formula (14)

【0064】[0064]

【化28】 Embedded image

【0065】R1 、R2 、R3 およびR4 は炭素数1〜
20のアルキル基(例えばメチル基、エチル基、ブチル
基、2−エチルヘキシル基、ドデシル基など)、炭素数
6〜20のアラルキル基(例えばベンジル基、フェネチ
ル基、3−ピリジルメチル基など)、または炭素数5〜
20のアリール基(例えばフェニル基、ナフチル基、ピ
リジル基など)であり、それぞれ同じであっても異なっ
ても良い。またR1 、R2 、R3 およびR4 は置換基を
有しても良く、その置換基の例としては、ハロゲン原
子、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20の
アリールオキシ基、N,N−ジ置換カルバモイル基など
があげられる。
R 1 , R 2 , R 3 and R 4 have 1 to 1 carbon atoms.
20 alkyl groups (for example, methyl group, ethyl group, butyl group, 2-ethylhexyl group, dodecyl group, etc.), aralkyl groups having 6 to 20 carbon atoms (for example, benzyl group, phenethyl group, 3-pyridylmethyl group, etc.), or 5 carbon atoms
And 20 aryl groups (for example, phenyl group, naphthyl group, pyridyl group, etc.), which may be the same or different. R 1 , R 2 , R 3 and R 4 may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and an aryloxy having 6 to 20 carbon atoms. And N, N-disubstituted carbamoyl groups.

【0066】また、R1 、R2 、R3 およびR4 の中の
任意の2つが結合して環を形成することも好ましい。例
えばR1 とR2 、あるいはR3 とR4 が結合して窒素原
子と共に環を形成する例としては、ピロリジン環、ピペ
ラジン環、ペルヒドロアゼピン環、モルホリン環などを
形成する場合があげられる。また、R1 とR3 、あるい
はR2 とR4 が結合して2つの窒素原子およびそれらに
はさまれた炭素原子と共に環を形成する例としては、イ
ミダゾリン環、テトラヒドロピリミジン環、テトラヒド
ロジアゼピン環などを形成する場合があげられる。
It is also preferred that any two members out of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 combine to form a ring. Examples of the case where R 1 and R 2 or R 3 and R 4 are bonded to form a ring together with a nitrogen atom include a case where a pyrrolidine ring, a piperazine ring, a perhydroazepine ring, a morpholine ring and the like are formed. Examples of the case where R 1 and R 3 , or R 2 and R 4 combine to form a ring with two nitrogen atoms and a carbon atom sandwiched between them are an imidazoline ring, a tetrahydropyrimidine ring, a tetrahydrodiazepine In some cases, a ring or the like is formed.

【0067】Xは一般式(14)であらわされる化合物
が求核試薬と反応した際に脱離し得る基をあらわし、好
ましい例としてハロゲン原子、スルホニルオキシ基、1
−ピリジニウミル基などをあげられる。Y- は陰イオン
をあらわし、ハロゲン化物イオン、スルホネートイオ
ン、硫酸イオン、ClO4 - 、BF4 - 、PF6 - など
が好ましい。Y- がスルホネートイオンをあらわすと
き、X、R1 、R2 、R3またはR4 と結合して分子内
塩を形成してもよい。
X represents a group capable of leaving when the compound represented by the general formula (14) reacts with a nucleophile, and preferred examples include a halogen atom, a sulfonyloxy group,
-A pyridinium group and the like. Y represents an anion, and is preferably a halide ion, a sulfonate ion, a sulfate ion, ClO 4 , BF 4 , PF 6 or the like. Y - is to represent a sulfonate ion, X, R 1, R 2 , combined with R 3 or R 4 may form an intramolecular salt.

【0068】一般式(14)であらわされるアミジニウ
ム塩系架橋剤については特開昭60−225148号に
詳細な記述がある。 9)一般式(15)
The amidinium salt-based crosslinking agent represented by the general formula (14) is described in detail in JP-A-60-225148. 9) General formula (15)

【0069】[0069]

【化29】 Embedded image

【0070】式中、R1 は炭素数1〜10のアルキル基
(例えばメチル基、エチル基、2−エチルヘキシル基な
ど)、炭素数5〜8のシクロアルキル基(例えばシクロ
ヘキシル基など)、炭素数3〜10のアルコキシアルキ
ル基(例えばメトキシエチル基など)、または炭素数7
〜15のアラルキル基(例えばベンジル基、フェネチル
基など)をあらわす。R2 はR1 に定義された基をあら
わす他に−R3 (R4)N(R5 )R6 + - であらわ
される基が好ましい。R3 は炭素数2〜4のアルキレン
基(例えばエチレン基、プロピレン基、トリメチレン基
など)をあらわす。R4 、R5 はそれぞれ同じであって
も異なっても良い炭素数1〜6のアルキル基(例えばメ
チル基、エチル基など)をあらわす。また、R4 、R5
が結合して窒素原子と共に複素環(例えばピロリジン
環、ピペラジン環、モルホリン環など)を形成すること
も好ましい。R6 は炭素数1〜6のアルキル基(例えば
メチル基、エチル基、ブチル基など)をあらわすが、置
換されることも好ましい。置換基の例としては置換ある
いは無置換のカルバモイル基、スルホ基などが好まし
い。X- は陰イオンをあらわし、ハロゲン化物イオン、
スルホネートイオン、硫酸イオン、ClO4 - 、BF4
- 、PF6 - などが好ましい。またR6 がスルホ基で置
換された場合には、分子内塩を形成して、X- は存在し
なくても良い。
In the formula, R 1 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (eg, methyl group, ethyl group, 2-ethylhexyl group, etc.), a cycloalkyl group having 5 to 8 carbon atoms (eg, cyclohexyl group, etc.), 3 to 10 alkoxyalkyl groups (for example, methoxyethyl group, etc.) or 7 carbon atoms
To 15 aralkyl groups (for example, benzyl group, phenethyl group and the like). R 2 is -R 3 (R 4) in addition to representing a defined group R 1 N (R 5) R 6 + X - group represented by are preferred. R 3 represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms (eg, an ethylene group, a propylene group, and a trimethylene group). R 4 and R 5 each represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (eg, a methyl group, an ethyl group, etc.) which may be the same or different. Also, R 4 , R 5
Are preferably combined with a nitrogen atom to form a heterocyclic ring (for example, a pyrrolidine ring, a piperazine ring, a morpholine ring, etc.). R 6 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (for example, a methyl group, an ethyl group, a butyl group, etc.), but is preferably substituted. Preferred examples of the substituent include a substituted or unsubstituted carbamoyl group and a sulfo group. X - represents an anion, halide ions,
Sulfonate ion, sulfate ion, ClO 4 , BF 4
- , PF 6- and the like are preferable. When R 6 is substituted with a sulfo group, an internal salt is formed, and X may not be present.

【0071】これらのカルボジイミド系架橋剤について
は特開昭51−126125号、同52−48311号
に詳しい。 10)一般式(16)
These carbodiimide-based crosslinking agents are described in detail in JP-A-51-126125 and JP-A-52-48311. 10) General formula (16)

【0072】[0072]

【化30】 Embedded image

【0073】式中、R1 は炭素数1〜10のアルキル基
(例えばメチル基、エチル基、ブチル基など)、炭素数
6〜15のアリール基(例えばフェニル基、ナフチル基
など)、または炭素数7〜15のアラルキル基(例えば
ベンジル基、フェネチル基など)をあらわす。これらの
基は置換されても良く、置換基の例としてはカルバモイ
ル基、スルファモイル基、スルホ基などがあげられる。
2 、R3 は水素原子、ハロゲン原子、アシルアミド
基、ニトロ基、カルバモイル基、ウレイド基、アルコキ
シ基、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラル
キル基などの置換をあらわし、それぞれ同じであっても
異なっても良い。またR2 とR3 が結合してピリジニウ
ム環骨格と共に縮合環を形成することも好ましい。
In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (eg, methyl, ethyl, butyl, etc.), an aryl group having 6 to 15 carbon atoms (eg, phenyl, naphthyl, etc.), or carbon Represents an aralkyl group represented by Formulas 7 to 15 (for example, a benzyl group, a phenethyl group, etc.) These groups may be substituted, and examples of the substituent include a carbamoyl group, a sulfamoyl group, and a sulfo group.
R 2 and R 3 represent substitution of a hydrogen atom, a halogen atom, an acylamide group, a nitro group, a carbamoyl group, a ureido group, an alkoxy group, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an aralkyl group, etc. May be different. It is also preferred that R 2 and R 3 combine to form a condensed ring together with the pyridinium ring skeleton.

【0074】Xは一般式(10)であらわされる化合物
が求核試薬と反応した際に脱離し得る基をあらわし、好
ましい例としてハロゲン原子、スルホニルオキシ基ある
いは−OP(O)(OR4 2 であらわされる基(R4
はアルキル基またはアリール基をあらわす。)をあげら
れる。Xがスルホニルオキシ基をあらわす場合はXとR
1 が結合していることも好ましい。
X represents a group capable of leaving when the compound represented by the general formula (10) is reacted with a nucleophile, and preferred examples thereof include a halogen atom, a sulfonyloxy group and —OP (O) (OR 4 ) 2. A group represented by the formula (R 4
Represents an alkyl group or an aryl group. ). When X represents a sulfonyloxy group, X and R
It is also preferred that 1 is attached.

【0075】Y- は陰イオンをあらわし、ハロゲン化物
イオン、スルホネートイオン、硫酸イオン、Cl
4 - 、BF4 - 、PF6 - などが好ましい。またR1
がスルホ基で置換された場合には分子内塩を形成して、
- は存在しなくても良い。これらのピリジニウム塩基
架橋剤については、特公昭58−50699号、特開昭
57−44140号、同57−46538号に詳細な記
載がある。
[0075] Y - is represents an anion, halide ions, sulfonate ions, sulfate ion, Cl
O 4 , BF 4 , PF 6 − and the like are preferable. Also R 1
Is substituted with a sulfo group to form an inner salt,
Y - may not exist. These pyridinium base crosslinking agents are described in detail in JP-B-58-50699, JP-A-57-44140 and JP-A-57-46538.

【0076】11)一般式(17)11) General formula (17)

【0077】[0077]

【化31】 Embedded image

【0078】式中、R1 、R2 の定義は一般式(12)
におけるR1 、R2 の定義と全く同様であり、R3 は炭
素数1〜10のアルキル基(例えばメチル基、エチル
基、ブチル基など)、炭素数6〜15のアリール基(例
えばフェニル基、ナフチル基など)、または炭素数7〜
15のアラルキル基(例えばベンジル基、フェネチル基
など)をあらわす。X- は陰イオンであり、ハロゲン化
物イオン、スルホネートイオン、硫酸イオン、ClO4
- 、BF4 - 、PF6 - などが好ましい。
In the formula, R 1 and R 2 are defined by the general formula (12)
Is exactly the same as the definition of R 1 and R 2 in R 3 , and R 3 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (for example, methyl group, ethyl group, butyl group, etc.) and an aryl group having 6 to 15 carbon atoms (for example, phenyl group , Naphthyl group, etc.)
15 aralkyl groups (for example, benzyl group, phenethyl group, etc.). X - is an anion, and includes a halide ion, a sulfonate ion, a sulfate ion, and ClO 4
-, BF 4 -, PF 6 - and the like are preferable.

【0079】一般式(17)であらわされるピリジニウ
ム塩系架橋剤については特開昭52−54427号に詳
しく記載されている。本発明で用いられる架橋剤として
は、前記の一般式(7)〜一般式(17)であらわされ
る化合物の他にも、特開昭50−38540号、特開昭
52−93470号、特開昭56−43353号、特開
昭58−113929号、特開昭61−9650号公
報、米国特許第3,321,313号に記載された化合
物なども好ましい。
The pyridinium salt-based crosslinking agent represented by the general formula (17) is described in detail in JP-A-52-54427. As the crosslinking agent used in the present invention, in addition to the compounds represented by the general formulas (7) to (17), JP-A-50-38540, JP-A-52-93470, and Compounds described in JP-A-56-43353, JP-A-58-113929, JP-A-61-9650, and U.S. Pat. No. 3,321,313 are also preferable.

【0080】一般式(12)による化合物の具体例Specific examples of the compound represented by the general formula (12)

【0081】[0081]

【化32】 Embedded image

【0082】[0082]

【化33】 Embedded image

【0083】[0083]

【化34】 Embedded image

【0084】一般式(13)による化合物の具体例Specific examples of the compound represented by the general formula (13)

【0085】[0085]

【化35】 Embedded image

【0086】一般式(14)による化合物の具体例Specific examples of the compound represented by the general formula (14)

【0087】[0087]

【化36】 Embedded image

【0088】一般式(15)による化合物の具体例Specific examples of the compound represented by the general formula (15)

【0089】[0089]

【化37】 Embedded image

【0090】一般式(16)による化合物の具体例Specific examples of the compound represented by the general formula (16)

【0091】[0091]

【化38】 Embedded image

【0092】一般式(17)による化合物の具体例Specific examples of the compound represented by the general formula (17)

【0093】[0093]

【化39】 Embedded image

【0094】特開昭50−38540号記載の化合物例Examples of compounds described in JP-A-50-38540

【0095】[0095]

【化40】 Embedded image

【0096】特開昭52−93470号記載の化合物例Examples of compounds described in JP-A-52-93470

【0097】[0097]

【化41】 Embedded image

【0098】特開昭56−43353号記載の化合物例Examples of compounds described in JP-A-56-43353

【0099】[0099]

【化42】 Embedded image

【0100】特開昭58−113929号記載の化合物
Examples of compounds described in JP-A-58-113929

【0101】[0101]

【化43】 Embedded image

【0102】米国特許第3,321,313号記載の化
合物例
Examples of compounds described in US Pat. No. 3,321,313

【0103】[0103]

【化44】 Embedded image

【0104】特開昭61−9650号記載の化合物例Examples of compounds described in JP-A-61-9650

【0105】[0105]

【化45】 Embedded image

【0106】[0106]

【化46】 Embedded image

【0107】[0107]

【化47】 Embedded image

【0108】その他の化合物例Examples of other compounds

【0109】[0109]

【化48】 Embedded image

【0110】本発明における架橋剤のさらに好ましい例
としては、b−3、b−6、b−7、b−10、b−1
3、c−1、c−2、c−3、c−6、d−3,d−
6、d−15、e−1、e−2、f−2、f−1などが
あげられる。本発明の好ましい添加量としては合剤全体
に対してポリマーが0.5〜30重量%、架橋剤が0.
05〜10%であり、さらに好ましくはポリマーが1〜
15重量%、架橋剤が0.1〜5%である。
More preferred examples of the crosslinking agent in the present invention include b-3, b-6, b-7, b-10 and b-1.
3, c-1, c-2, c-3, c-6, d-3, d-
6, d-15, e-1, e-2, f-2, f-1 and the like. The preferred addition amount of the present invention is such that the amount of the polymer is 0.5 to 30% by weight and the amount of the crosslinking agent is 0.
And the polymer is preferably 1 to 10%.
15% by weight and 0.1 to 5% of a crosslinking agent.

【0111】以上の本発明のポリマーまたは化合物の未
反応の官能基が後の電池反応の妨げになる場合は適当な
処理(加熱、溶媒による洗浄など)によってこれを取り
除くこともできる。本発明で使用できる活物質は、電極
材料であれば良いが、特に、リチウム二次電池用とし
て、無機化合物正極か活物質のうち、Co酸化物(特開
昭52−12,424、DE2,606,915な
ど)、Li−Co酸化物(US3,945,848、U
S4,340,652など)、Li−Ni−Co酸化物
(EP243,926A、特開昭63−114,06
3、同63−211,565、同63−299,05
6、特開平1−120,765など)、V酸化物(FR
21,611,796、特開昭55−53,077、同
62−140,362、同62−227,358な
ど)、Li−V酸化物(電気化学 48巻 432(1
980)、ジャーナル オブ エレクトロケミカル ソ
サエティー,130巻 1225(1983)、特開平
2−12,769など)、Mn酸化物(EP269,8
55、特開昭63−58,761など)、Li−Mn酸
化物(特開昭56−136,464、同114,06
4、同114,065、同148,550、同221,
559、特開平1−5,459、同1−109,66
2、同1−128,371、同1−209,663、同
2−27,660)、Li−Ni−Mn酸化物(特開昭
63−210,028など)などがあげられる。
When the unreacted functional group of the polymer or compound of the present invention hinders the subsequent battery reaction, it can be removed by an appropriate treatment (heating, washing with a solvent, etc.). The active material that can be used in the present invention may be any electrode material. In particular, for a lithium secondary battery, an inorganic compound positive electrode or an active material containing a Co oxide (JP-A-52-12424, DE2, 606,915, etc.), Li-Co oxide (US Pat. No. 3,945,848, U
S4, 340, 652), Li-Ni-Co oxide (EP243,926A, JP-A-63-114,066)
3, 63-211,565, 63-299,05
6, JP-A-1-120,765, etc.), V oxide (FR
21, 611, 796, JP-A-55-53,077, JP-A-62-140,362, JP-A-62-227,358, etc.), Li-V oxide (Electrochemical, Vol. 48, 432 (1)
980), Journal of Electrochemical Society, Vol. 130, No. 1225 (1983), JP-A No. 2-12,769), Mn oxide (EP 269,8)
55, JP-A-63-58,761, etc.) and Li-Mn oxides (JP-A-56-136,464, 114,06).
4, 114,065, 148,550, 221
559, JP-A Nos. 1-5,459 and 1-109,66
2, 1-128, 371, 1-109, 663, 2-27,660), and Li-Ni-Mn oxides (JP-A-63-210,028, etc.).

【0112】また、アルカリ二次電池では、Ni化合物
が一般に用いられる。(「電池ハンドブック」電気書院
刊)また、有機高分子正極活物質のうち、ポリアニリン
誘導体(モレキュラー、クリスタル アンド リキッド
クリスタル 121巻、173(1985)、特開昭
60−197,728、同63−46,223、同63
−243,131、特開平2−219,823など)、
ピロール誘導体(ジャーナル オブ ケミカル ソサエ
ティー ケミカル コミュニケーション 854(19
79)、DE3,223,544A3A、同307,9
54A、特開昭62−225,517、同63−69,
824、特開平1−170,615など)、ポリチオフ
ェン誘導体(特開昭58−187,432、特公平1−
12,775など)、ポリアセン誘導体(特開昭58−
209,864など)、ポリパラフェニレン誘導体など
があげられる。各誘導体は共重合体も含まれる。
In the alkaline secondary battery, a Ni compound is generally used. (“Battery Handbook” published by Denki Shoin) Also, among the organic polymer positive electrode active materials, polyaniline derivatives (Molecular, Crystal and Liquid Crystal, 121, 173 (1985), JP-A-60-197,728, 63-46) , 223, 63
243, 131, JP-A-2-219,823),
Pyrrole derivatives (Journal of Chemical Society Chemical Communication 854 (19
79), DE 3,223,544A3A, 307,9
54A, JP-A-62-225517, 63-69,
824, JP-A-1-170,615, etc., polythiophene derivatives (JP-A-58-187,432, Japanese Patent Publication No.
12,775), polyacene derivatives (JP-A-58-1983)
209, 864) and polyparaphenylene derivatives. Each derivative includes a copolymer.

【0113】この有機高分子化合物については、「導電
性高分子」緒方直哉編 講談社サイエンティフィック刊
(1990)に詳細に記載されている。本発明の化合物
を含ませることができる二次電池負極活物質としては、
リチウム二次電池では、リチウムイオンまたはリチウム
金属を吸蔵できる焼成炭素質化合物(特開昭58−20
9,864、同61−214,417、同62−88,
268、同62−216,170、同63−13,28
2、同63−24,555、同63−121,247、
同63−121,257、同63−155,568、同
63−276,873、同63−314,821、特開
平1−204,361、同1−221,859、同1−
274,360など)があげられる。
The organic polymer compound is described in detail in "Conductive Polymer", Naoya Ogata, Kodansha Scientific (1990). As a secondary battery negative electrode active material that can contain the compound of the present invention,
In a lithium secondary battery, a calcined carbonaceous compound capable of occluding lithium ions or lithium metal (JP-A-58-20)
9,864, 61-214,417, 62-88,
268, 62-216, 170, 63-13, 28
2, 63-24,555, 63-121,247,
63-121, 257, 63-155, 568, 63-276, 873, 63-314, 821, JP-A-1-204,361, 1-221,859, 1-
274, 360, etc.).

【0114】この焼成炭素質化合物に本発明の化合物を
添加する場合には、例えばイソシアネート基のような水
酸基と反応する化合物を添加することにより、本発明化
合物に含まれるリチウムと反応する基を失活させること
が好ましい。また、本発明の化合物を含ませることがで
きる二次電池負極活物質としては、ニッケル−水素二次
電池では、水素吸蔵合金(「水素吸蔵合金」与野書房
刊)があげられる。
When the compound of the present invention is added to the calcined carbonaceous compound, for example, by adding a compound which reacts with a hydroxyl group such as an isocyanate group, a group which reacts with lithium contained in the compound of the present invention is lost. It is preferable to activate. As a negative electrode active material for a secondary battery that can contain the compound of the present invention, a nickel-hydrogen secondary battery includes a hydrogen storage alloy ("Hydrogen storage alloy", published by Yono Shobo).

【0115】電極合剤には、通常、カーボン、銀(特開
昭63−148,554)あるいはポリフェニレン誘導
体(特開昭59−20,971)などの導電性材料を含
ませることができる。本発明の正極合剤とともに用いら
れるリチウム二次電池の負極活物質としては、リチウム
二次電池の場合では、リチウム金属、リチウム合金(A
l、Al−Mn(米国特許4,820,599)、Al
−Mg(特開昭57−98977)、Al−Sn(特開
昭63−6,742)、Al−In、Al−Cd(特開
平1−144,573)などがあげられる。
The electrode mixture can usually contain a conductive material such as carbon, silver (JP-A-63-148,554) or polyphenylene derivative (JP-A-59-20,971). As the negative electrode active material of the lithium secondary battery used together with the positive electrode mixture of the present invention, in the case of a lithium secondary battery, lithium metal, lithium alloy (A
1, Al-Mn (U.S. Pat. No. 4,820,599), Al
-Mg (JP-A-57-98977), Al-Sn (JP-A-63-6,742), Al-In, Al-Cd (JP-A-1-144,573) and the like.

【0116】電解質としては、プロピレンカーボネー
ト、エチレンカーボネート、ジエチレンカーボネート、
γ−ブチロラクトン、1,2−ジメトキシエタン、テト
ラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、ジメ
チルスルフォキシド、1,3−ジオキソラン、ホルムア
ミド、ジメチルホルムアミド、ジオキソラン、アセトニ
トリル、ニトロメタン、リン酸トリエステル(特開昭6
0−23,973)、トリメトキシメタン(特開昭61
−4,170)、ジオキソラン誘導体(特開昭62−1
5,771、同62−22,372、同62−108,
474)、スルホラン(特開昭62−31,959)、
3−メチル−2−オキサゾリジノン(特開昭62−4
4,961)、プロピレンカーボネート誘導体(特開昭
62−290,069、同62−290,071)、テ
トラヒドロフラン誘導体(特開昭63−32,87
2)、エチルエーテル(特開昭63,62,166)、
1,3−プロパンスルトン(特開昭63−102,17
3)などの非プロトン性有機溶媒の少なくとも1種以上
を混合した溶媒とその溶媒に溶けるリチウム塩、例え
ば、ClO4 - 、BF6 - 、PF6 - 、CF3
3 - 、CF3 CO2 - 、AsF6 -、SbF6 - 、B
1010(特開昭57−74,974)、(1,2−ジメ
トキシエタン)2ClO4 - (特開昭57−74,97
7)、低級脂肪族カルボン酸塩(特開昭60−41,7
73)、AlCl4 - 、Cl- 、Br- 、I- (特開昭
60−247,265)、クロロボラン化合物(特開昭
61−165,957)、四フェニルホウ酸(特開昭6
1−214,376)などの一種以上から構成されてい
る。なかでも、プロピレンカーボネートと1,2−ジメ
トキシエタンの混合液にLiClO4 あるいはLiBF
6 を含む電解液が代表的である。
As the electrolyte, propylene carbonate, ethylene carbonate, diethylene carbonate,
γ-butyrolactone, 1,2-dimethoxyethane, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, dimethylsulfoxide, 1,3-dioxolan, formamide, dimethylformamide, dioxolan, acetonitrile, nitromethane, phosphate triester (JP-A-6
0-23,973), trimethoxymethane (JP-A-61
-4,170), a dioxolane derivative (JP-A-62-1)
5,771, 62-22,372, 62-108,
474), sulfolane (JP-A-62-31959),
3-Methyl-2-oxazolidinone (JP-A-62-4)
4,961), propylene carbonate derivatives (JP-A-62-290,069 and JP-A-62-290,071), and tetrahydrofuran derivatives (JP-A-63-3287).
2), ethyl ether (JP-A-63-62166),
1,3-propane sultone (JP-A-63-10217)
3) a solvent in which at least one or more aprotic organic solvents are mixed and a lithium salt soluble in the solvent, for example, ClO 4 , BF 6 , PF 6 , CF 3 S
O 3 , CF 3 CO 2 , AsF 6 , SbF 6 , B
10 C 10 (JP-57-74,974), (1,2-dimethoxyethane) 2ClO 4 - (JP 57-74,97
7), lower aliphatic carboxylate (JP-A-60-41,7
73), AlCl 4 , Cl , Br , I (JP-A-60-247,265), chloroborane compounds (JP-A-61-165957), tetraphenylboric acid (JP-A-6-1987)
1-214, 376). In particular, LiClO 4 or LiBF is added to a mixed solution of propylene carbonate and 1,2-dimethoxyethane.
An electrolyte containing 6 is typical.

【0117】また、電解液の他に次の様な固体電解質も
用いることができる。固体電解質としては、無機固体電
解質と有機固体電解質に分けられる。無機固体電解質に
は、Liの窒化物、ハロゲン化物、酸素酸塩などがよく
知られている。なかでも、Li3 N、LiI、Li5
2 、Li3 N−LiI−LiOH、LiSiO4 、L
iSiO4 −LiI−LiOH(特開昭49−81,8
99)、xLi3 PO4 −(1−x)Li4 SiO
4 (特開昭59−60,866)、Li2 SiS3 (特
開昭60−501,731)、硫化リン化合物(特開昭
62−82,665)などが有効である。
In addition to the electrolytic solution, the following solid electrolyte can be used. Solid electrolytes are classified into inorganic solid electrolytes and organic solid electrolytes. Well-known inorganic solid electrolytes include nitrides, halides, and oxyacid salts of Li. Among them, Li 3 N, LiI, Li 5 N
I 2, Li 3 N-LiI -LiOH, LiSiO 4, L
iSiO 4 -LiI-LiOH (JP-A-49-811.8)
99), xLi 3 PO 4 - (1-x) Li 4 SiO
4 (JP-A-59-60,866), Li 2 SiS 3 (JP-A-60-501,731), phosphorus sulfide compound (JP-A-62-82,665) and the like are effective.

【0118】有機固体電解質では、ポリエチレンオキサ
イド誘導体か該誘導体を含むポリマー(特開昭63−1
35,447)、ポリプロピレンオキサイド誘導体か該
誘導体を含むポリマー、イオン解離基を含むポリマー
(特開昭62−254,302、同62−254,30
3、同63−193,954)、イオン解離基を含むポ
リマーと上記非プロトン性電解液の混合物(米国特許
4,792,504、同4,830,939、特開昭6
2−22,375、同62−22,376、同63−2
2,375、同62−22,776、特開平1−95,
117)、リン酸エステルポリマー(特開昭61−25
6,573)が有効である。さらに、ポリアクリロニト
リルを電解液に添加する方法もある(特開昭62−27
8,774)。また、無機と有機固体電解質を併用する
方法(特開昭60−1,768)も知られている。
As the organic solid electrolyte, a polyethylene oxide derivative or a polymer containing the derivative (JP-A-63-1)
35,447), a polypropylene oxide derivative or a polymer containing the derivative, and a polymer containing an ion dissociating group (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 62-254,302 and 62-254,30).
3, 63-193, 954), a mixture of a polymer containing an ion-dissociating group and the aprotic electrolyte (U.S. Pat. Nos. 4,792,504 and 4,830,939;
2-22,375, 62-22,376, 63-2
2,375, 62-22,776, JP-A-1-95,
117), phosphate ester polymer (Japanese Patent Laid-Open No. 61-25 / 1986)
6,573) is effective. Furthermore, there is also a method of adding polyacrylonitrile to an electrolytic solution (Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-27).
8,774). In addition, a method using both an inorganic and an organic solid electrolyte is also known (JP-A-60-1768).

【0119】セパレーターは、イオン透過度が大きく、
所定の機械的強度を持つ、絶縁性の薄膜である。耐有機
溶剤性と疎水性からポリプロピレンなどのオレフィン系
の不織布やガラス繊維などが用いられている。また、放
電や充放電特性を改良する目的で、以下で示す化合物を
電解質に添加することが知られている。例えば、ピリジ
ン(特開昭49−108,525)、トリエチルフォス
ファイト(特開昭47−4,376)、トリエタノール
アミン(特開昭52−72,425)、環状エーテル
(特開昭57−152,684)、エチレンジアミン
(特開昭58−87,777)、n−グライム(特開昭
58−87,778)、ヘキサリン酸トリアミド(特開
昭58−87,779)、ニトロベンゼン誘導体(特開
昭58−214,281)、硫黄(特開昭59−8,2
80)、キノンイミン染料(特開昭59−68,18
4)、N−置換オキサゾリジノンとN,N′−置換イミ
ダゾリジノン(特開昭59−154,778)、エチレ
ングリコールジアルキルエーテル(特開昭59−20
5,167)、四級アンモニウム塩(特開昭60−3
0,065)、ポリエチレングリコール(特開昭60−
41,773)、ピロール(特開昭60−79,67
7)、2−メトキシエタノール(特開昭60−89,0
75)、AlCl3 (特開昭61−88,466)、導
電性ポリマー電極活物質のモノマー(特開昭61−16
1,673)、トリエチレンホスホルアミド(特開昭6
1−208,758)、トリアルキルホスフィン(特開
昭62−80,976)、モルフォリン(特開昭62−
80,977)、カルボニル基を持つアリール化合物
(特開昭62−86,673)、ヘキサメチルホスホリ
ックトリアミドと4−アルキルモルフォリン(特開昭6
2−217,575)、二環性の三級アミン(特開昭6
2−217,578)、オイル(特開昭62−287,
580)、四級ホスホニウム塩(特開昭63−121,
268)、三級スルホニウム塩(特開昭63−121,
269)などが挙げられる。
The separator has a high ion permeability,
An insulating thin film having a predetermined mechanical strength. Olefin-based nonwoven fabrics such as polypropylene and glass fibers are used because of their organic solvent resistance and hydrophobicity. It is known that the following compounds are added to an electrolyte for the purpose of improving discharge and charge / discharge characteristics. For example, pyridine (JP-A-49-108,525), triethylphosphite (JP-A-47-4,376), triethanolamine (JP-A-52-72,425), cyclic ether (JP-A-57-725,425) 152,684), ethylene diamine (JP-A-58-87,777), n-glyme (JP-A-58-87,778), hexaphosphoric triamide (JP-A-58-87,779), nitrobenzene derivative (JP-A-58-87,779) 58-214, 281), sulfur (Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
80), quinone imine dyes (JP-A-59-68,18)
4), N-substituted oxazolidinone and N, N'-substituted imidazolidinone (JP-A-59-154778), ethylene glycol dialkyl ether (JP-A-59-20)
5,167), quaternary ammonium salts (JP-A-60-3)
0,065), polyethylene glycol (JP-A-60-1985)
41,773), pyrrole (JP-A-60-79,67).
7), 2-methoxyethanol (JP-A-60-89,0)
75), AlCl 3 (JP-A-61-88,466), a monomer of a conductive polymer electrode active material (JP-A-61-16)
1,673), triethylene phosphoramide (JP-A-6
1-208,758), trialkylphosphine (JP-A-62-80,976), morpholine (JP-A-62-80,976).
80,977), aryl compounds having a carbonyl group (JP-A-62-86,673), hexamethylphosphoric triamide and 4-alkylmorpholine (JP-A-6-8663).
2-217,575), bicyclic tertiary amines (Japanese Unexamined Patent Publication No.
2-217,578), oil (JP-A-62-287,
580), quaternary phosphonium salts (JP-A-63-121,
268), tertiary sulfonium salts (JP-A-63-121,
269).

【0120】また、電解液を不燃性にするために含ハロ
ゲン溶媒、例えば、四塩化炭素、三弗化塩化エチレンを
電解液に含ませることができる。(特開昭48−36,
632) また、高温保存に適性をもたせるために電解液に炭酸ガ
スを含ませることができる。(特開昭59−134,5
67) また、正極活物質に電解液あるいは電解質を含ませるこ
とができる。例えば、前記イオン導電性ポリマーやニト
ロメタン(特開昭48−36,633)、電解液の添加
(特開昭57−124,870)が知られている。
Further, in order to make the electrolytic solution nonflammable, a halogen-containing solvent such as carbon tetrachloride or ethylene trifluoride chloride can be contained in the electrolytic solution. (Japanese Patent Laid-Open No. 48-36,
632) In addition, carbon dioxide can be included in the electrolytic solution to make it suitable for high-temperature storage. (JP-A-59-1344.5)
67) Further, the positive electrode active material can contain an electrolytic solution or an electrolyte. For example, the addition of the ionic conductive polymer, nitromethane (JP-A-48-36,633), and an electrolytic solution (JP-A-57-124,870) is known.

【0121】また、正極活物質の表面を改質することが
できる。例えば、金属酸化物の表面をエステル化剤(特
開昭55−163,779)、キレート化剤で処理(特
開昭55−163,780)、導電性高分子(特開昭5
8−163,188、同59−14,274)、ポリエ
チレンオキサイドなど(特開昭60−97,561)に
よる処理が挙げられる。
The surface of the positive electrode active material can be modified. For example, the surface of a metal oxide is treated with an esterifying agent (JP-A-55-163779), a chelating agent (JP-A-55-163780), and a conductive polymer (JP-A-5-163780).
8-163,188, 59-14, 274) and polyethylene oxide (JP-A-60-97,561).

【0122】また、負極活物質の表面を改質することも
できる。例えば、イオン導電性ポリマーやポリアセチレ
ン層を設ける方法(特開昭58−111,276)、L
iCl(特開昭58−142,771)、エチレンカー
ボネイト(特開昭59−31,573)による処置が挙
げられる。電極活物質の担体として、正極には、通常の
ステンレス鋼、ニッケル、アルミニウムの他に、多孔質
の発泡金属(特開昭59−18,578)、チタン(特
開昭59−68,169)、エキスパンデットメタル
(特開昭61−264,686)、パンチドメタル、負
極には、通常のステンレス鋼、ニッケル、チタン、アル
ミニウムの他に、多孔質ニッケル(特開昭58−18,
883)、多孔質アルミニウム(特開昭58−38,4
66)、アルミニウム焼結体(特開昭59−130,0
74)、アルミニウム繊維群の成形体(特開昭59−1
48,277)、ステンレス鋼の表面を銀メッキ(特開
昭60−41,761)、フェノール樹脂焼成体などの
焼成炭素質材料(特開昭60−112,264)、Al
−Cd合金(特開昭60−211,779)、多孔質の
発泡金属(特開昭61−74,268)などが用いられ
る。
The surface of the negative electrode active material can be modified. For example, a method of providing an ion-conductive polymer or a polyacetylene layer (JP-A-58-111276);
iCl (JP-A-58-142,771) and treatment with ethylene carbonate (JP-A-59-31,573). As a carrier for the electrode active material, in addition to ordinary stainless steel, nickel, and aluminum, a porous foamed metal (JP-A-59-18,578) and titanium (JP-A-59-68,169) , Expanded metal (JP-A-61-264,686), punched metal, and negative electrode include porous nickel (JP-A-58-18, JP-A-58-18) in addition to ordinary stainless steel, nickel, titanium, and aluminum.
883), porous aluminum (JP-A-58-38,4).
66), aluminum sintered body (JP-A-59-130,0)
74), a molded product of an aluminum fiber group (Japanese Unexamined Patent Publication No.
48,277), the surface of stainless steel is silver-plated (JP-A-60-41,761), calcined carbonaceous materials such as phenol resin calcined bodies (JP-A-60-112,264), Al
-Cd alloy (JP-A-60-211,779), porous foamed metal (JP-A-61-74,268) and the like are used.

【0123】集電体としては、構成された電池において
化学変化を起こさない電子伝導体であればよい。例え
ば、通常用いられるステンレス鋼、チタンやニッケルの
他に、銅のニッケルメッキ体(特開昭48−36,62
7)、銅のチタンメッキ体、硫化物の正極活物質にはス
テンレス鋼の上に銅処理する(特開昭60−175,3
73)などが用いられる。
The current collector may be any electronic conductor that does not cause a chemical change in the constructed battery. For example, in addition to commonly used stainless steel, titanium and nickel, nickel-plated copper (JP-A-48-3662)
7) For copper titanium plating and sulfide positive electrode active material, stainless steel is treated with copper (JP-A-60-175,3).
73) and the like.

【0124】電池の形状はコイン、ボタン、シート、シ
リンダー、角形などいずれにも適用できる。
The shape of the battery can be applied to any of coins, buttons, sheets, cylinders, squares and the like.

【0125】[0125]

【実施例】以下に実施例を挙げて、本発明をさらに詳し
く説明するが、本発明の主旨を越えない限り、以下の実
施例に限定されるものではない。 実施例1 正極活物質としてV6 13、導電剤としてアセチレンブ
ラックをそれぞれ88重量部、6重量部の割合で混合
し、さらに結着剤として固形分でそれぞれ4および2重
量部の本発明のポリマーおよび化合物(架橋剤)の溶液
を加え混練した後、厚さ20μmのアルミニウム箔集電
体の両面に塗布した。溶液の溶媒としては水、アセトン
やトルエンなど結着剤が可溶なものを使用した。上記塗
布物を乾燥後ローラープレス機により圧縮成型して帯状
の正極シート(1)を作成した。図1にその正極シート
1を示す。正極シートの圧縮成型後の厚さは220μm
であった。使用した本発明の結着剤および比較例の結着
剤を表1に示した。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, which should not be construed as limiting the scope of the present invention. Example 1 V 6 O 13 as a positive electrode active material and 88 parts by weight and 6 parts by weight of acetylene black as a conductive agent were mixed at a ratio of 4 parts by weight and 2 parts by weight, respectively, as a binder. After adding and kneading a solution of a polymer and a compound (crosslinking agent), the mixture was applied to both surfaces of a 20 μm-thick aluminum foil current collector. As a solvent of the solution, a solvent in which a binder such as water, acetone, and toluene was soluble was used. The coated material was dried and compression-molded by a roller press to prepare a belt-shaped positive electrode sheet (1). FIG. 1 shows the positive electrode sheet 1. The thickness of the positive electrode sheet after compression molding is 220 μm
Met. Table 1 shows the binder of the present invention used and the binder of the comparative example.

【0126】また、リチウム−アルミニウム合金(合金
比80−20重量%、厚さ150μm)を帯状に裁断し
て負極シート(2)を作成した。上記正極(1)、微孔
性ポリプロピレンフィルム性セパレータ(3)、上記負
極シート(2)およびセパレータ(3)の順で積層し、
これを渦巻き状に巻回した。このとき、比較例13、1
4、15では一部に活物質の剥離脱落が見られたが本発
明品ではこの様なことはなかった。
A negative electrode sheet (2) was prepared by cutting a lithium-aluminum alloy (alloy ratio: 80 to 20% by weight, thickness: 150 μm) into a belt shape. The positive electrode (1), the microporous polypropylene film separator (3), the negative electrode sheet (2) and the separator (3) are laminated in this order,
This was spirally wound. At this time, Comparative Examples 13 and 1
In 4 and 15, the active material was partially peeled off, but this was not the case with the product of the present invention.

【0127】この巻回体を負極端子を兼ねる、ニッケル
めっきを施した鉄製の有底円筒型電池缶(4)に収納し
た。さらに、電解質として1mol/リットル・LiB
4(プロピレンカーボネートと1,2−ジメトキシエ
タンの等容量混合液)を電池缶内に注入した。正極端子
を有する電池蓋(5)をガスケット(6)を介してかし
めて円筒型電池を作成した。なお正極端子(5)は正極
シート(1)と、電池缶(4)は負極シートと予めリー
ド端子により接続した。図1に円筒型電池の断面を示し
た。なお、7は安全弁である。
This wound body was housed in a nickel-plated iron bottomed cylindrical battery can (4) also serving as a negative electrode terminal. Further, 1 mol / liter LiB is used as an electrolyte.
F 4 (a mixture of equal volumes of propylene carbonate and 1,2-dimethoxyethane) was injected into the battery can. A battery lid (5) having a positive electrode terminal was caulked via a gasket (6) to produce a cylindrical battery. The positive electrode terminal (5) was connected to the positive electrode sheet (1), and the battery can (4) was connected to the negative electrode sheet by a lead terminal in advance. FIG. 1 shows a cross section of a cylindrical battery. In addition, 7 is a safety valve.

【0128】この電池について電極密度1mA/cm2
で2.4Vまで放電しその後3.4Vまで充電する操作
を繰り返し行って充放電サイクル試験を行なった。
For this battery, the electrode density was 1 mA / cm 2
The charge and discharge cycle test was performed by repeating the operation of discharging to 2.4 V and then charging to 3.4 V.

【0129】[0129]

【表1】 [Table 1]

【0130】*比較例のポリマー Z−1:ポリテトラフルオロエチレン Z−2:エチレン−プロピレン−ジシクロペンタジエン
共重合体 実施例2 粉砕した石炭系ピッチコークスを負極活物質として用
い、前記ピッチコークス90重量部に対し結着剤として
本発明のポリマーおよび化合物をそれぞれ7および3重
量部加え、トルエン、アセトンなどの適当な溶媒を添加
して混練したスラリーを厚さ20μmの銅箔集電体の両
面に塗布した。塗布物を乾燥後ローラープレス機により
圧縮成形し厚さ230μmの負極シートを作成した。
* Polymer of Comparative Example Z-1: polytetrafluoroethylene Z-2: ethylene-propylene-dicyclopentadiene copolymer Example 2 The above-mentioned pitch coke 90 was prepared by using pulverized coal-based pitch coke as a negative electrode active material. 7 and 3 parts by weight of the polymer and the compound of the present invention, respectively, as a binder were added to the parts by weight, and an appropriate solvent such as toluene, acetone or the like was added and kneaded to obtain a slurry having a thickness of 20 μm. Was applied. After drying the applied material, it was compression-molded by a roller press machine to prepare a 230 μm-thick negative electrode sheet.

【0131】正極活物質としてLi0.5 Co0.5 0.5
2.5 を88重量部、導電剤としてアセチレンブラック
6重量部の割合で混合し、さらに結着剤として実施例1
におけるZ−2を6重量部、または本発明のポリマーa
−1を4重量部および化合物b−3を2重量部の組合せ
を加え、トルエンまたはアセトン溶媒にて混練したもの
を使い、実施例1と同様に正極シートを作成した。結着
剤としてZ−2を使用した正極シートを(A)、a−1
およびb−3を使用した正極シートを(B)とする。
As the positive electrode active material, Li 0.5 Co 0.5 V 0.5
0 2.5 88 parts by weight and acetylene black as a conductive agent in a ratio of 6 parts by weight were mixed together.
6 parts by weight of Z-2 or the polymer a of the present invention
A positive electrode sheet was prepared in the same manner as in Example 1, using a combination of 4 parts by weight of -1 and 2 parts by weight of compound b-3 and kneading with a toluene or acetone solvent. The positive electrode sheet using Z-2 as a binder was (A), a-1
And (B) a positive electrode sheet using b-3.

【0132】上記負極シートおよび正極シートを使って
実施例1と同様に円筒型電池を作成した。 *比較例のポリマー Z−3:ポリフッ化ビニリデン Z−4:トリフルオロクロルエチレン−フッ化ビニリデ
ン共重合体 実施例2で使用した本発明の結着剤および電池の充放電
サイクル試験の結果を表2に示した。なお、試験条件は
実施例1と同様である。
Using the above-mentioned negative electrode sheet and positive electrode sheet, a cylindrical battery was produced in the same manner as in Example 1. * Polymer of Comparative Example Z-3: polyvinylidene fluoride Z-4: trifluorochloroethylene-vinylidene fluoride copolymer The results of the charge / discharge cycle test of the binder and the battery of the present invention used in Example 2 are shown in the table. 2 is shown. The test conditions are the same as in Example 1.

【0133】[0133]

【表2】 [Table 2]

【0134】[0134]

【発明の効果】実施例1および2から明らかな様に、本
発明の結着剤を使用した電極は活物質の脱落が防止さ
れ、かつ二次電池における充放電サイクルの寿命がかな
り長く、充放電サイクル特性が優れている。本発明の結
着剤を使用した電極は、正極あるいは負極だけでもよい
し、また両方の電極に使用してもよい。
As is apparent from Examples 1 and 2, the electrode using the binder of the present invention prevents the active material from falling off, and has a considerably long life of the charge / discharge cycle in the secondary battery. Excellent discharge cycle characteristics. The electrode using the binder of the present invention may be only a positive electrode or a negative electrode, or may be used for both electrodes.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】一般的な円筒型電池の縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a general cylindrical battery.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1. 正極 2. 負極 3. セパレータ 4. 電池缶 5. 電池蓋 6. ガスケット 7. 安全弁 1. 1. positive electrode Negative electrode 3. Separator 4. Battery can 5. Battery cover 6. Gasket 7. safety valve

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 正極活物質と負極活物質及びイオン伝導
性を有する電解質から成る化学電池において、結着剤と
してエチレン性不飽和基を有さず、エチレン性不飽和基
以外の官能基を有するポリマーおよび、該ポリマーの官
能基と反応し得る官能基を一分子内に少なくとも2個有
する化合物を正極合剤及び/または負極合剤に含有する
ことを特徴とする化学電池。
1. A chemical battery comprising a positive electrode active material, a negative electrode active material, and an electrolyte having ion conductivity, wherein the binder has no ethylenically unsaturated group, and has no ethylenically unsaturated group.
A battery comprising a polymer having a functional group other than the above and a compound having at least two functional groups capable of reacting with the functional group of the polymer in one molecule in the positive electrode mixture and / or the negative electrode mixture. .
【請求項2】 該化合物の有する官能基が式1で表わさ
れる官能基群の中の少くとも一種類から成ることを特徴
とする請求項1記載の化学電池。 式1 【化1】 (但し、R1 、R2 、R3 、R4 は水素原子、炭素数1
〜6のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基、また
はアラルキル基を表わし、Xは連結基−O−または−N
(R5 )−を表わし、R5 は水素原子、炭素数1〜6の
アルキル基、または炭素数6〜12のアラルキル基を表
わす。Y、Zはハロゲン、アルコキシ基またはその塩ま
たは置換されても良いアミノ基を表わし、Y、Zの少く
とも1つはハロゲンである。)
2. The chemical battery according to claim 1, wherein the functional group of the compound comprises at least one of a group of functional groups represented by Formula 1. Formula 1 (However, R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are a hydrogen atom, a carbon atom 1
X represents an alkyl group having 6 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or an aralkyl group, and X represents a linking group -O- or -N
(R 5) - represents, R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or aralkyl group having 6 to 12 carbon atoms. Y and Z each represent a halogen, an alkoxy group or a salt thereof or an amino group which may be substituted, and at least one of Y and Z is a halogen. )
【請求項3】 該ポリマーの有する官能基が−OH、−
COOH、式2、式3、−NH 2 の中の少なくとも一種
類からなることを特徴とする請求項1記載の化学電池。式2 【化2】 式3 【化3】
3. The method according to claim 1, wherein the functional group of the polymer is -OH,-
COOH, at least one of: Formula 2, Formula 3, -NH 2
Cell of claim 1, wherein the consist like. Formula 2 Formula 3
【請求項4】 該ポリマーの含有する官能基が−OH
で、該化合物が有する官能基が式2で表される官能基で
あることを特徴とする請求項1記載の化学電池。
4. The method according to claim 1, wherein the functional group contained in the polymer is -OH.
In chemical batteries according to claim 1, wherein the functional group to which the compound has is characterized in that a functional group represented by the formula 2.
【請求項5】 該ポリマーの含有する官能基が−OH
で、該化合物が含有する官能基が−NHCH2 OR(但
し、Rは水素原子、炭素数1〜6個のアルキル基、炭素
数6〜12個のアリール基またはアラルキル基を表わ
す。)であることを特徴とする請求項1記載の化学電
池。
5. The method according to claim 1, wherein the functional group contained in the polymer is —OH.
Wherein the functional group contained in the compound is —NHCH 2 OR (where R represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group or an aralkyl group having 6 to 12 carbon atoms). The chemical battery according to claim 1, wherein:
【請求項6】 該ポリマーの含有する官能基が−OH
で、該化合物が含有する官能基が−NCOであることを
特徴とする請求項1記載の化学電池。
6. The polymer according to claim 1, wherein the functional group contained in the polymer is —OH.
The chemical battery according to claim 1, wherein the functional group contained in the compound is -NCO.
【請求項7】 該ポリマーの含有する官能基が−COO
Hで該化合物が含有する官能基が式2で表わされる官能
基であることを特徴とする請求項1記載の化学電池。
7. The method according to claim 1, wherein the functional group contained in the polymer is —COO.
2. The chemical battery according to claim 1, wherein the functional group contained in the compound in H is a functional group represented by Formula 2.
【請求項8】 該ポリマーの含有する官能基が式3で表
わされる官能基で該化合物が含有する官能基が式2で表
わされることを特徴とする請求項1記載の化学電池。
8. The chemical batteries according to claim 1, wherein the functional group containing functional group of the polymer contains the said compound with a functional group represented by formula 3, characterized in that the formula 2.
【請求項9】 該ポリマーに含有される官能基が式2で
表わされる官能基で該化合物に含有される官能基がH2
N−R−NH2 (但し、Rは置換または無置換の炭素数
1〜12個のアルキレン基、炭素数6〜24個のアリー
レン基またはアラルキレン基である。)であることを特
徴とする請求項1記載の化学電池。
9. The functional group contained in the polymer is a functional group represented by Formula 2, and the functional group contained in the compound is H 2.
N-R-NH 2 (where R is a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, an arylene group having 6 to 24 carbon atoms or an aralkylene group). Item 6. The chemical battery according to Item 1.
【請求項10】 該ポリマーに含有される官能基が式2
で表わされる官能基で、該化合物に含有される官能基が
−OHであることを特徴とする請求項1記載の化学電
池。
10. The functional group contained in the polymer is represented by formula 2
The chemical battery according to claim 1, wherein the functional group contained in the compound is -OH.
【請求項11】 該ポリマーに含有される官能基が−O
Hで、該化合物に含有される官能基が−SO2 CH=C
2 であることを特徴とする請求項1記載の化学電池。
11. The functional group contained in the polymer is —O
In H, functional groups contained the compound -SO 2 CH = C
2. The chemical battery according to claim 1, wherein the chemical battery is H2.
【請求項12】 該ポリマーに含有される官能基が−O
Hで、該化合物に含有される官能基が式4で表わされる
官能基であることを特徴とする請求項1記載の化学電
池。 式4 【化4】 但し、Y、Zはハロゲン、炭素数1〜6個のアルコキシ
基を表わし、Y、Zの少くとも1つはハロゲンであり、
Xは連結基−O−または−NR−を表わし、Rは水素原
子、炭素数1〜6のアルキル基、または炭素数6〜12
のアリール基またはアラルキル基を表わす。
12. The method according to claim 1, wherein the functional group contained in the polymer is —O
The chemical battery according to claim 1, wherein in H, the functional group contained in the compound is a functional group represented by Formula 4. Formula 4 However, Y and Z represent a halogen and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and at least one of Y and Z is a halogen,
X represents a linking group -O- or -NR-, and R represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a C 6 to 12
Represents an aryl group or an aralkyl group.
【請求項13】 該ポリマーに含有される官能基が−N
2 で、該化合物に含有される官能基が式2で表わされ
る官能基であることを特徴とする請求項1記載の化学電
池。
13. The method according to claim 13, wherein the functional group contained in the polymer is —N
2. The chemical battery according to claim 1, wherein in H 2 , the functional group contained in the compound is a functional group represented by Formula 2. 3.
【請求項14】 該ポリマーの主鎖が糖鎖であることを
特徴とする請求項1記載の化学電池。
14. The chemical battery according to claim 1, wherein the main chain of the polymer is a sugar chain.
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