JP5316794B2 - Current collector and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、体積固有抵抗値が小さく、金属箔との接着性、耐電解液性及び耐有機溶剤性が優れる導電性重合体フィルムを備える集電体に関する。 The present invention relates to a current collector having a conductive polymer film having a small volume resistivity and excellent adhesion to a metal foil, electrolytic solution resistance and organic solvent resistance.

近年、リチウムイオン電池が電気自動車の電源をはじめとする種々のエレクトロニクス製品の電源として注目されている。アルミニウム箔、銅箔等の金属箔がリチウムイオン電池の集電体として使用されている。活性炭、導電剤、バインダー等が含まれる結合剤層が集電体の表面に形成されている。リチウムイオン電池の充放電を繰り返すと、導電剤の熱膨張及び収縮により、集電体と結合剤層の剥離が発生し、リチウムイオン電池の性能が低下する。そこで、樹脂による集電体表面の被覆により、集電体と結合剤層の剥離防止が試みられた。カーボンブラックを含有する電子伝導性ポリプロピレン層を負極側にコーティングしたアルミニウム箔を集電体に用いるバイポーラ電池が検討された(例えば、特許文献1参照)。ポリプロピレンはヘキサクロロベンゼン等の特殊な有機溶剤に高温で溶解されるが、沸点が200℃以下の炭化水素系溶剤に溶解されないので、ポリプロピレン溶液の乾燥は困難である。更に、ポリプロピレン層と集電体のリチウムイオン電池用有機溶剤系電解液中での接着性は低く、リチウムイオン電池組み立て時の振動等により、ポリプロピレン層と集電体は剥離しやすい。   In recent years, lithium-ion batteries have attracted attention as power sources for various electronic products including power sources for electric vehicles. Metal foils such as aluminum foil and copper foil are used as current collectors for lithium ion batteries. A binder layer containing activated carbon, a conductive agent, a binder, and the like is formed on the surface of the current collector. When charging / discharging of the lithium ion battery is repeated, peeling of the current collector and the binder layer occurs due to thermal expansion and contraction of the conductive agent, and the performance of the lithium ion battery is deteriorated. Therefore, attempts have been made to prevent the current collector and the binder layer from being peeled off by coating the surface of the current collector with a resin. A bipolar battery using an aluminum foil coated with an electron conductive polypropylene layer containing carbon black on the negative electrode side as a current collector has been studied (for example, see Patent Document 1). Although polypropylene is dissolved in a special organic solvent such as hexachlorobenzene at a high temperature, it is difficult to dry the polypropylene solution because it does not dissolve in a hydrocarbon solvent having a boiling point of 200 ° C. or less. Furthermore, the adhesion between the polypropylene layer and the current collector in the organic solvent electrolyte for a lithium ion battery is low, and the polypropylene layer and the current collector easily peel off due to vibration during the assembly of the lithium ion battery.

一方、酸変性ポリオレフィンと導電性フィラーからなる塗膜で金属集電体本体部をコーティングした集電体が検討された(例えば、特許文献2参照)。酸変性ポリオレフィンはリチウムイオン電池用有機溶剤系電解液中で膨潤し、上記塗膜と金属集電体は剥離しやすくなる。   On the other hand, a current collector in which a metal current collector main body is coated with a coating film composed of an acid-modified polyolefin and a conductive filler has been studied (for example, see Patent Document 2). The acid-modified polyolefin swells in an organic solvent electrolyte for a lithium ion battery, and the coating film and the metal current collector are easily peeled off.

特開2006−302616号公報JP 2006-302616 A 特開平11−297332号公報JP-A-11-297332

近年、体積固有抵抗値が小さく、金属箔との接着性、耐電解液性及び耐有機溶剤性が優れる導電性重合体フィルムが、リチウムイオン電池の集電体表面の被覆用途に求められているが、このような導電性重合体フィルムはこれまで見出されていなかった。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、体積固有抵抗値が小さく、金属箔との接着性、耐電解液性及び耐有機溶剤性が優れる導電性重合体フィルムと金属箔とを積層してなる集電体の提供である。更に、本発明が解決しようとする別の課題は、上記集電体の製造方法の提供である。
In recent years, a conductive polymer film having a small volume resistivity and excellent adhesion to metal foil, electrolytic solution resistance, and organic solvent resistance has been demanded for coating the surface of a current collector of a lithium ion battery. However, such a conductive polymer film has not been found so far.
Therefore, the problem to be solved by the present invention is to laminate a metal foil with a conductive polymer film having a small volume resistivity value and excellent adhesion to metal foil, electrolyte solution resistance and organic solvent resistance. Providing a current collector . Furthermore, another problem to be solved by the present invention is to provide a method for producing the current collector.

本発明の発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、(1)(a)環状オレフィン樹脂70〜55質量%と(b)芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素添加物20〜35質量%と(c)オレフィン系重合体10〜20質量%を含有してなる重合体成分100質量部と、(2)導電性フィラー25〜60質量部とを含む導電性重合体フィルムと金属箔とを積層してなる集電体が上記課題を解決することを見出し、本発明を完成させるに至った。 The inventors of the present invention have intensively studied to solve the above-mentioned problems. As a result, (1) (a) 70 to 55% by mass of cyclic olefin resin and (b) hydrogen of aromatic vinyl-conjugated diene block copolymer Conductive heavy comprising 20 to 35 % by weight of additive, 100 parts by weight of polymer component containing (c) 10 to 20% by weight of olefin polymer , and (2) 25 to 60 parts by weight of conductive filler. It has been found that a current collector formed by laminating a coalesced film and a metal foil solves the above problems, and has completed the present invention.

本発明は、(1)(a)環状オレフィン樹脂70〜55質量%と(b)芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素添加物20〜35質量%と(c)オレフィン系重合体10〜20質量%を含有してなる重合体成分100質量部と、(2)導電性フィラー25〜60質量部とを含む導電性重合体フィルムと金属箔とを積層してなる集電体を提供する。
本発明の集電体が備える導電性重合体フィルムは、好ましくは、上記重合体成分が、10質量%以下の(d)酸変性ポリオレフィンを含む。
好ましい上記(2)導電性フィラーはカーボンブラックである。
The present invention includes (1) (a) 70 to 55% by mass of a cyclic olefin resin, (b) 20 to 35 % by mass of a hydrogenated aromatic vinyl-conjugated diene block copolymer, and (c) an olefin polymer 10. Provided a current collector formed by laminating a conductive polymer film containing 100 parts by mass of a polymer component containing -20% by mass and (2) 25-60 parts by mass of a conductive filler and a metal foil. To do.
In the conductive polymer film provided in the current collector of the present invention, the polymer component preferably contains 10% by mass or less of (d) acid-modified polyolefin.
The preferable (2) conductive filler is carbon black.

更に、本発明は、(1)(a)環状オレフィン樹脂70〜55質量%と(b)芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素添加物20〜35質量%と(c)オレフィン系重合体10〜20質量%を含有してなる重合体成分100質量部と、(2)導電性フィラー25〜60質量部とを含む導電性重合体組成物を溶剤に溶解又は分散してなる溶液を金属箔上に塗工し、次いで乾燥する工程を実施する、集電体の製造方法を提供する。 Further, the present invention provides (1) (a) 70 to 55% by mass of a cyclic olefin resin, (b) 20 to 35 % by mass of a hydrogenated aromatic vinyl-conjugated diene block copolymer, and (c) an olefin-based polymer. A solution obtained by dissolving or dispersing a conductive polymer composition containing 100 to 20 parts by mass of a polymer component containing 10 to 20% by mass of a polymer and (2) 25 to 60 parts by mass of a conductive filler in a solvent. Provided is a method for producing a current collector, wherein a step of coating on a metal foil and then drying is performed.

本発明の集電体が備える導電性重合体フィルムの体積固有抵抗値は小さく、金属箔との接着性、耐電解液性及び耐有機溶剤性は優れている。 The conductive polymer film provided in the current collector of the present invention has a small volume resistivity value, and is excellent in adhesion to metal foil, electrolytic solution resistance and organic solvent resistance.

集電体の正面図Front view of current collector 第1図のA−A断面図AA sectional view of FIG.

本発明の集電体が備える導電性重合体フィルムは、(a)環状オレフィン樹脂を含有する。(a)環状オレフィン樹脂は、重合体の主鎖または側鎖に脂肪族炭化水素環構造を有する非結晶性の樹脂であり、その具体例としては、特開昭63−264646号公報、特開昭64−1705号公報、特開平1−168724号公報、特開平1−168725号公報などに開示されるノルボルネン環を有するモノマーの開環重合体およびその水素添加物、特開昭60−168708号公報などに開示されるノルボルネン環を有するモノマーとα−オレフィン類との付加重合体、特開平6−136057号公報、特開平7−258362号公報などに開示されている環状オレフィンや環状ジエンの付加重合体およびその水素添加物などが挙げられる。これらの環状オレフィン樹脂は市販されており、市販品の具体例は、日本ゼオン株式会社製ZEONEX(登録商標)、ZEONOR(ゼオノア:登録商標)、三井化学株式会社製APEL(登録商標)、APO(登録商標)、ポリプラスチック株式会社製TOPAS (登録商標)などである。これらのなかでも、フィルム形成性、耐薬品性などの観点からノルボルネン環を有するモノマーの開環重合体およびその水素添加物が好ましく、とりわけノルボルネン環を有するモノマーの開環重合体の水素添加物が好ましい。 The conductive polymer film provided in the current collector of the present invention contains (a) a cyclic olefin resin. The (a) cyclic olefin resin is an amorphous resin having an aliphatic hydrocarbon ring structure in the main chain or side chain of the polymer. Specific examples thereof include JP-A 63-264646 and JP-A No. 63-264646. A ring-opening polymer of a monomer having a norbornene ring and a hydrogenated product thereof disclosed in JP-A 64-1705, JP-A-1-168724, JP-A-1-168725, etc., JP-A-60-168708 Addition polymers of monomers having a norbornene ring and α-olefins disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publications, etc., cyclic olefins and cyclic dienes disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 6-136057 and 7-258362, etc. Examples thereof include a polymer and a hydrogenated product thereof. These cyclic olefin resins are commercially available. Specific examples of commercially available products include ZEONEX (registered trademark), ZEONOR (registered trademark) manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., APEL (registered trademark) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., APO ( Registered trademark) and TOPAS (registered trademark) manufactured by Polyplastics Co., Ltd. Among these, a ring-opening polymer of a monomer having a norbornene ring and a hydrogenated product thereof are preferable from the viewpoint of film forming property, chemical resistance, etc., and a hydrogenated product of a ring-opening polymer of a monomer having a norbornene ring is particularly preferable. preferable.

ノルボルネン環を有するモノマーとしては、エチレンとシクロペンタジエンの付加体である2環式オレフィンのノルボルネン、さらにシクロペンタジエンが付加した4環式オレフィンであるテトラシクロドデセン、シクロペンタジエンの2量体で3環式ジエンであるトリシクロデカジエン(ジシクロペンタジエンともいう)、その不飽和結合の一部を水素添加により飽和させた3環式オレフィンであるトリシクロデセン、シクロペンタジエンの3量体で5環式ジエンであるペンタシクロペンタデカジエン、その不飽和結合の一部を水素添加により飽和させた5環式オレフィンであるペンタシクロペンタデセン(2,3−ジヒドロジシクロペンタジエンともいう);およびこれらの置換体などが例示される。置換体としては、アルキル基、アルキリデン基または芳香族基などの極性基をもたない基により置換された誘導体または水素添加誘導体またはそれらから脱水素して得られる誘導体(例えば、2−ノルボルネン、5−メチル−2−ノルボルネン、5,5−ジメチル−2−ノルボルネン、5−エチル−2−ノルボルネン、5−ブチル−2−ノルボルネン、5−エチリデン−2−ノルボルネン、5−ヘキシル−2−ノルボルネン、5−フェニル−2−ノルボルネン、5−オクチル−2−ノルボルネン、5−オクタデシル−2−ノルボルネン、5−エチリデン−2−ノルボルネンなどのノルボルネン誘導体、1,4:5,8−ジメタノ−1,2,3,4,4a,5,8,8a−2,3−シクロペンタジエノオクタヒドロナフタレン、6−メチル−1,4:5,8−ジメタノ−1,4,4a,5,6,7,8,8a−オクタヒドロナフタレン、1,4:5,10:6,9−トリメタノ−1,2,3,4,4a,5,5a,6,9,9a,10,10a−ドデカヒドロ−2,3−シクロペンタジエノアントラセンなどのテトラシクロドデセン誘導体など);ハロゲン、水酸基、エステル基、アルコキシ基、シアノ基、アミド基、イミド基、シリル基などの極性基により置換された置換体(例えば、5−メトキシ−カルボニル−2−ノルボルネン、5−シアノ−2−ノルボルネン、5−メチル−5−メトキシカルボニル−2−ノルボルネンなど);等が挙げられる。
ノルボルネン環を有するモノマーと付加共重合されるα−オレフィンの具体例としては、エチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチルペンテン−1などの狭義のオレフィンに加え、これらの一部をハロゲンなどの極性基で置換したオレフィン性モノマーが挙げられる。
The monomer having a norbornene ring includes a bicyclic olefin norbornene which is an adduct of ethylene and cyclopentadiene, and a tetracyclic olefin tetracyclododecene and cyclopentadiene which are added by cyclopentadiene and a tricyclic ring. Tricyclodecadiene (also called dicyclopentadiene) which is a diene of formula, tricyclodecene which is a tricyclic olefin in which a part of its unsaturated bond is saturated by hydrogenation, and a pentamer of cyclopentadiene. Pentacyclopentadecadiene, which is a diene, pentacyclopentadecene (also called 2,3-dihydrodicyclopentadiene), which is a pentacyclic olefin in which a part of its unsaturated bond is saturated by hydrogenation; and substitution thereof Examples include bodies. Examples of the substituent include a derivative substituted with a group having no polar group such as an alkyl group, an alkylidene group or an aromatic group, a hydrogenated derivative, or a derivative obtained by dehydrogenation thereof (for example, 2-norbornene, 5 -Methyl-2-norbornene, 5,5-dimethyl-2-norbornene, 5-ethyl-2-norbornene, 5-butyl-2-norbornene, 5-ethylidene-2-norbornene, 5-hexyl-2-norbornene, 5 -Norbornene derivatives such as phenyl-2-norbornene, 5-octyl-2-norbornene, 5-octadecyl-2-norbornene, 5-ethylidene-2-norbornene, 1,4: 5,8-dimethano-1,2,3 4,4a, 5,8,8a-2,3-cyclopentadienooctahydronaphthalene, 6-methyl-1 4: 5,8-dimethano-1,4,4a, 5,6,7,8,8a-octahydronaphthalene, 1,4: 5,10: 6,9-trimethano-1,2,3,4 4a, 5,5a, 6,9,9a, 10,10a-tetracyclododecene derivatives such as dodecahydro-2,3-cyclopentadienoanthracene); halogen, hydroxyl group, ester group, alkoxy group, cyano group, Substitutes substituted with polar groups such as amide group, imide group, silyl group (for example, 5-methoxy-carbonyl-2-norbornene, 5-cyano-2-norbornene, 5-methyl-5-methoxycarbonyl-2- Norbornene, etc.);
Specific examples of the α-olefin that is addition-copolymerized with a monomer having a norbornene ring include olefins in a narrow sense such as ethylene, propylene, 1-butene, 4-methylpentene-1, and a part of these α-olefins such as halogen. Examples include olefinic monomers substituted with polar groups.

環状オレフィンとしては、シクロブテン、1−メチルシクロペンテン、3−メチルシクロブテン、3,4−ジイソプロペニルシクロブテン、シクロペンテン、3−メチルシクロペンテン、シクロヘキセン、シクロオクテン、1−メチルシクロオクテン、5−メチルシクロオクテン、シクロオクタテトラエン、シクロドデセンなどの単環シクロオレフィン、ならびに前記のノルボルネン環を有するモノマーのうち不飽和結合が一つのものが挙げられる。   Cyclic olefins include cyclobutene, 1-methylcyclopentene, 3-methylcyclobutene, 3,4-diisopropenylcyclobutene, cyclopentene, 3-methylcyclopentene, cyclohexene, cyclooctene, 1-methylcyclooctene, 5-methylcyclo Examples include monocyclic cycloolefins such as octene, cyclooctatetraene, and cyclododecene, and monomers having one unsaturated bond among the above-described monomers having a norbornene ring.

環状ジエンとしては、シクロペンタジエン、1,3−シクロヘキサジエン、1,4−シクロヘキサジエンなどの単環ジエンや、前記のノルボルネン環を有するモノマーのうち不飽和結合を2個有するものが挙げられる。   Examples of the cyclic diene include monocyclic dienes such as cyclopentadiene, 1,3-cyclohexadiene, and 1,4-cyclohexadiene, and those having two unsaturated bonds among the monomers having the norbornene ring.

これらのモノマーのうち、極性基を有さないモノマーを全モノマー中、好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上、特に好ましくは90質量%以上の比率で用いると、得られる導電性重合体フィルムのエチレンカーボネートなどの薬品に対する耐性が優れたものとなる。   Among these monomers, a monomer having no polar group is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and particularly preferably 90% by mass or more in all monomers, and the resulting conductivity is obtained. The polymer film has excellent resistance to chemicals such as ethylene carbonate.

さらに、上記の開環重合および付加重合いずれの場合も、それぞれの重合系に共重合可能な各種のモノマーを混合して共重合してもよい。共重合可能なモノマーの例としては、前記のノルボルネン環を有するモノマー、α−オレフィン、環状オレフィン、環状ジエンの他に、ブタジエンやイソプレンなどの直鎖または分岐のジエン類を挙げることができる。重合はランダムであっても、ブロック型であっても、交互型であってもよく、また、付加重合で1,2−付加と1,4−付加がある場合どちらが主であってもよいし、ほぼ同じ割合であってもよい。   Furthermore, in any of the above ring-opening polymerization and addition polymerization, various types of copolymerizable monomers may be mixed and copolymerized in each polymerization system. Examples of the copolymerizable monomer include linear or branched dienes such as butadiene and isoprene, in addition to the monomer having a norbornene ring, an α-olefin, a cyclic olefin, and a cyclic diene. The polymerization may be random, block type, or alternating type, and either 1,2-addition or 1,4-addition may be the main in addition polymerization. The ratio may be approximately the same.

重合後の重合体に不飽和結合が残る場合、すなわちノルボルネン環を有するモノマーの開環重合体または、環状ジエンの付加重合体などの場合は、残留する不飽和結合により、得られる導電性樹脂フィルムの耐薬品性が低下するため、これを改良することを目的として、水素添加することにより不飽和結合の80%以上、好ましくは90%以上を飽和させることが好ましい。水素添加の方法および触媒については公知のものによればよい。   When the unsaturated bond remains in the polymer after polymerization, that is, in the case of a ring-opening polymer of a monomer having a norbornene ring or an addition polymer of a cyclic diene, the conductive resin film obtained by the residual unsaturated bond Therefore, it is preferable to saturate 80% or more, preferably 90% or more of the unsaturated bonds by hydrogenation for the purpose of improving the chemical resistance. Any known hydrogenation method and catalyst may be used.

重合体の分子量は、例えば、シクロヘキサンを溶媒としたゲルパーミエーション・クロマトグラフィーで測定されるポリイソプレン換算で数平均分子量(Mn)が好ましくは3,000〜500,000、より好ましくは8,000〜200,000であり、重量平均分子量(Mw)が好ましくは8,000〜1,000,000である。   The molecular weight of the polymer is, for example, a number average molecular weight (Mn) in terms of polyisoprene measured by gel permeation chromatography using cyclohexane as a solvent, preferably 3,000 to 500,000, more preferably 8,000. The weight average molecular weight (Mw) is preferably 8,000 to 1,000,000.

重合後または水素添加反応後の重合体の溶液から触媒などの残査を公知の方法で除去または低減することが好ましい。溶剤を濾過法にて除去し、さらに加熱または真空加熱して取り除く方法や、沈殿凝集法で金属汚染物を除去した樹脂溶液を直接加熱または真空加熱して、溶剤を除去する方法などにより乾燥してもよい。その溶剤が本発明の導電性重合体フィルムを製造するのに適した溶剤である場合には、溶剤を除去せずに、または一部を除去して用いることもできる。また乾燥せずに溶剤をフィルム製造用溶剤で置換して用いることもできる。   It is preferable to remove or reduce residues such as catalyst from the polymer solution after polymerization or after hydrogenation by a known method. The solvent is removed by filtration and then dried by heating or vacuum heating, or the resin solution from which metal contaminants have been removed by precipitation aggregation is directly heated or vacuum heated to remove the solvent. May be. When the solvent is a solvent suitable for producing the conductive polymer film of the present invention, it can be used without removing the solvent or by removing a part thereof. Further, the solvent can be substituted with a solvent for film production without drying.

(a)環状オレフィン樹脂のガラス転移温度(以下、Tgということがある)は、モノマーの種類、共重合する場合のコモノマーの割合や、分子量、水素添加率などによって異なるが、導電性重合体フィルム用の樹脂として用いる場合、好ましくは−150〜+300℃、より好ましくは−120〜+200℃、特に好ましくは−100〜+120℃である。この範囲にあるときに、得られる導電性重合体フィルムの柔軟性、強度、耐熱性が高度にバランスして好ましい。なお、本発明においてTgは、示差走査型熱量計(DSC)によって測定された値である。
上記重合体成分中の上記環状オレフィン樹脂の含有割合は80〜55質量%である。
(A) The glass transition temperature of the cyclic olefin resin (hereinafter sometimes referred to as Tg) varies depending on the type of monomer, the proportion of the comonomer when copolymerized, the molecular weight, the hydrogenation rate, etc., but is a conductive polymer film. When used as a resin for use, it is preferably −150 to + 300 ° C., more preferably −120 to + 200 ° C., and particularly preferably −100 to + 120 ° C. When it exists in this range, the softness | flexibility of an electroconductive polymer film obtained, intensity | strength, and heat resistance are highly balanced and preferable. In the present invention, Tg is a value measured by a differential scanning calorimeter (DSC).
The content rate of the said cyclic olefin resin in the said polymer component is 80-55 mass%.

本発明の集電体が備える導電性重合体フィルムは、(b)芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素添加物を含有する。
芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体を構成する芳香族ビニル化合物の具体例は、スチレン、α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、t−ブチルスチレン、ジビニルベンゼン、N,N−ジメチル−p−アミノエチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、 N,N−ジエチル−p−アミノエチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン等である。中でも、スチレン、α−メチルスチレンが特に好ましい芳香族ビニル化合物である。1種又は2種以上の芳香族ビニル化合物が使用される。
The conductive polymer film provided in the current collector of the present invention contains (b) a hydrogenated product of an aromatic vinyl-conjugated diene block copolymer.
Specific examples of the aromatic vinyl compound constituting the aromatic vinyl-conjugated diene block copolymer are styrene, α-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, t-butylstyrene, divinyl. Examples thereof include benzene, N, N-dimethyl-p-aminoethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, N, N-diethyl-p-aminoethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, vinylnaphthalene, vinylanthracene and the like. Of these, styrene and α-methylstyrene are particularly preferred aromatic vinyl compounds. One or more aromatic vinyl compounds are used.

芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体を構成する共役ジエン化合物の具体例は、1,3−ブタジエン、イソプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、2−メチル−1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエン、4,5−ジメチル−1,3−オクタジエン等である。中でも、1,3−ブタジエン、イソプレンが特に好ましい共役ジエン化合物である。1種又は2種以上の共役ジエン化合物が使用される。   Specific examples of the conjugated diene compound constituting the aromatic vinyl-conjugated diene block copolymer include 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, and 2-methyl. -1,3-pentadiene, 1,3-hexadiene, 4,5-dimethyl-1,3-octadiene, and the like. Of these, 1,3-butadiene and isoprene are particularly preferred conjugated diene compounds. One or more conjugated diene compounds are used.

(b)芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素添加物中に占める芳香族ビニル化合物単位の含有率は、通常、5〜80質量%、好ましくは10〜70質量%、さらに好ましくは20〜60質量%である。   (B) The content of the aromatic vinyl compound unit in the hydrogenated product of the aromatic vinyl-conjugated diene block copolymer is usually 5 to 80% by mass, preferably 10 to 70% by mass, and more preferably 20%. -60 mass%.

芳香族ビニル−共役ジエン共重合体の具体例は、芳香族ビニル化合物重合体ブロック(P)および共役ジエン重合体ブロック(Q)を含有し、かつブロック構造が(P−Q)nPまたは(P−Q)m(ただし、nは1以上の整数、好ましくは1〜10の整数、mは1以上の整数、好ましくは2〜10の整数)で表されるブロック共重合体である。(b)芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素添加物の具体例は、スチレン−エチレン−ブテン−スチレンブロック共重合体(SEBS);スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体(SEPS);(それぞれ、S:スチレン、E:エチレン、B:ブテン、P:プロピレン、の略称)等である。中でも、スチレン−エチレン−ブテン−スチレンブロック共重合体(SEBS)が特に好ましい。   Specific examples of the aromatic vinyl-conjugated diene copolymer include an aromatic vinyl compound polymer block (P) and a conjugated diene polymer block (Q), and the block structure is (PQ) nP or (P -Q) A block copolymer represented by m (where n is an integer of 1 or more, preferably an integer of 1 to 10, and m is an integer of 1 or more, preferably an integer of 2 to 10). (B) Specific examples of hydrogenated aromatic vinyl-conjugated diene block copolymers include styrene-ethylene-butene-styrene block copolymers (SEBS); styrene-ethylene-propylene-styrene block copolymers (SEPS). (S: styrene, E: ethylene, B: butene, P: propylene), respectively. Of these, styrene-ethylene-butene-styrene block copolymer (SEBS) is particularly preferable.

(b)芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素添加物の重量平均分子量は、好ましくは5,000〜1,000,000、さらに好ましくは10,000〜500,000の範囲である。
(b)芳香族ビニル−共役ジエン共重合体の水素添加物は、好ましくは、重合体鎖中の不飽和二重結合の80〜99.9モル%、より好ましくは90〜99.9モル%、更に好ましくは95〜99.9モル%が水素化されている。(b)芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素添加物は市販されており、その具体例はクレイトンジャパン社製クレイトン(登録商標)G1650M、クレイトン(登録商標)G1657Mなどのクレイトン(登録商標)Gシリーズ;旭化成ケミカルズ株式会社製タフテック(登録商標)H1031、タフテック(登録商標)H1051などのタフテック(登録商標)Hシリーズ;クラレ株式会社製セプトン(登録商標)2002、セプトン(登録商標)2004などのセプトン(登録商標)シリーズ;等である。
(B) The weight average molecular weight of the hydrogenated aromatic vinyl-conjugated diene block copolymer is preferably in the range of 5,000 to 1,000,000, more preferably 10,000 to 500,000.
(B) The hydrogenated aromatic vinyl-conjugated diene copolymer is preferably 80 to 99.9 mol%, more preferably 90 to 99.9 mol% of the unsaturated double bond in the polymer chain. More preferably, 95 to 99.9 mol% is hydrogenated. (B) Hydrogenated aromatic vinyl-conjugated diene block copolymers are commercially available. Specific examples thereof include Kraton (registered trademark) such as Kraton (registered trademark) G1650M and Kraton (registered trademark) G1657M manufactured by Kraton Japan. ) G series; Tuftec (registered trademark) H1031, Tuftec (registered trademark) H1051, etc. manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd .; Septon (registered trademark) 2002, Septon (registered trademark) 2004, etc. manufactured by Kuraray Co., Ltd. Septon (registered trademark) series;

上記(b)芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素添加物の上記重合体成分中の含有割合は、20〜45質量%である。(b)芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素添加物の含有割合が高すぎると、ピンホールが導電性重合体フィルムに発生する。
上記(b)芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素添加物を含有させることにより、フィルムの引張り強さ及び引っ張り伸びを向上させることができる。
The content of the hydrogenated product of the (b) aromatic vinyl-conjugated diene block copolymer in the polymer component is 20 to 45% by mass. (B) If the content of the hydrogenated aromatic vinyl-conjugated diene block copolymer is too high, pinholes are generated in the conductive polymer film.
By including the hydrogenated product of the above (b) aromatic vinyl-conjugated diene block copolymer, the tensile strength and tensile elongation of the film can be improved.

本発明の集電体が備える導電性重合体フィルムは、(c)オレフィン系重合体を含有する。当該(c)オレフィン系重合体は特定のオレフィン系重合体に限定されない。当該(c)オレフィン系重合体の具体例は、エチレンの単独重合体、プロピレンの単独重合体、エチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンの共重合体、プロピレンと炭素数4〜20のα−オレフィンの共重合体等である。好ましい(c)オレフィン系重合体はエチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンの共重合体であり、特に好ましい(c)オレフィン系重合体はエチレン−オクテン共重合体である。当該エチレン−オクテン共重合体は、エチレン単位と1−オクテン単位を含む鎖状オレフィン共重合体であり、市販されている。当該エチレン−オクテン共重合体の市販品の具体例は、ダウケミカル社製エンゲージ(登録商標)8003、8100/8107、8137、8150/8157、8180、8200/8207、8400/8407、8842、プライムポリマー(株)製モアテック(登録商標)0218CN、0218CM、0258CN、0438CN等である。
上記重合体成分中の上記(c)オレフィン系重合体の含有割合は、重合体成分に対して10〜20質量%である。上記(c)オレフィン系重合体の含有割合が高すぎると、フィルムにピンホールが発生し易くなる。
The conductive polymer film provided in the current collector of the present invention contains (c) an olefin polymer. The (c) olefin polymer is not limited to a specific olefin polymer. Specific examples of the (c) olefin-based polymer are ethylene homopolymer, propylene homopolymer, copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms, propylene and α having 4 to 20 carbon atoms. -Olefin copolymers and the like. A preferred (c) olefin polymer is a copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms, and a particularly preferred (c) olefin polymer is an ethylene-octene copolymer. The ethylene-octene copolymer is a chain olefin copolymer containing an ethylene unit and a 1-octene unit, and is commercially available. Specific examples of commercially available ethylene-octene copolymers include Dow Chemical Engage (registered trademark) 8003, 8100/8107, 8137, 8150/8157, 8180, 8200/8207, 8400/8407, 8842, prime polymer Moretech (registered trademark) 0218CN, 0218CM, 0258CN, 0438CN, etc.
The content rate of the said (c) olefin type polymer in the said polymer component is 10-20 mass% with respect to a polymer component . When the content ratio of the (c) olefin polymer is too high, pinholes are easily generated in the film.

本発明の集電体が備える導電性重合体フィルムは、必要に応じて(d)酸変性ポリオレフィンを含有する。当該(d)酸変性ポリオレフィンは分子中にカルボキシル基を有するポリオレフィンであり、市販されている。当該(d)酸変性ポリオレフィンの市販品の具体例は、三井化学(株)製ユニストール、中央理化工業(株)製アクアテックス、住友精化(株)製セポルジョン、ザイクセン、CSMラテックス等である。
上記重合体成分中の上記(d)酸変性ポリオレフィンの含有割合は、10質量%以下である。上記(d)酸変性ポリオレフィンの含有割合が高すぎると、ピンホールがフィルムに発生し易くなる。上記(d)酸変性ポリオレフィンを含有させることにより、フィルムの引裂き強度を向上させることが出来る。
The conductive polymer film provided in the current collector of the present invention contains (d) acid-modified polyolefin as necessary. The (d) acid-modified polyolefin is a polyolefin having a carboxyl group in the molecule and is commercially available. Specific examples of the commercial product of the (d) acid-modified polyolefin include Mitsui Chemicals Co., Ltd. Unistall, Chuo Rika Kogyo Co., Ltd. Aquatex, Sumitomo Seika Co., Ltd. Sepoul John, Zyxen, CSM Latex, etc. .
The content ratio of the (d) acid-modified polyolefin in the polymer component is 10% by mass or less. If the content ratio of the (d) acid-modified polyolefin is too high, pinholes are likely to occur in the film. By containing the (d) acid-modified polyolefin, the tear strength of the film can be improved.

本発明の導電性重合体フィルムには、上述した(a)、(b)、(c)、及び(d)の各成分の他に、本発明の効果を損なわない範囲で、(e)その他の重合体を含有させることができる。
(e)その他の重合体としては、ポリブタジエンなどの共役ジエン単独重合体;スチレン−ブタジエンランダム共重合体、アクリロニトリル−ブタジエンランダム共重合体などの、共役ジエン系共重合体;アクリルゴム;アクリル樹脂;エピクロロヒドリンゴム、ポリエチレンオキシドゴムなどのポリエーテルゴム;ポリフェニレンエーテルなどのポリエーテル樹脂;シリコーンゴム;シリコーン樹脂;フッ素ゴム;フッ素樹脂;ポリアミド;ポリエステル;ポリカーボネート;などが挙げられる。
(e)その他の重合体の配合量は、重合体成分全体の、好ましくは10質量%以下、より好ましくは5質量%以下、さらに好ましくは2質量%以下、特に好ましくは1質量%以下である。
In the conductive polymer film of the present invention, in addition to the components (a), (b), (c), and (d) described above, (e) other, as long as the effects of the present invention are not impaired. The polymer can be contained.
(E) Other polymers include conjugated diene homopolymers such as polybutadiene; conjugated diene copolymers such as styrene-butadiene random copolymers and acrylonitrile-butadiene random copolymers; acrylic rubbers; acrylic resins; Polyether rubber such as epichlorohydrin rubber and polyethylene oxide rubber; Polyether resin such as polyphenylene ether; Silicone rubber; Silicone resin; Fluoro rubber; Fluoro resin; Polyamide; Polyester;
(E) The blending amount of the other polymer is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, further preferably 2% by mass or less, and particularly preferably 1% by mass or less, based on the entire polymer component. .

本発明の集電体が備える導電性重合体フィルムは、導電性フィラーを含有する。導電性フィラーの具体例は、カーボンブラック、グラファイト、粉末または繊維状の金属または金属酸化物等である。 The conductive polymer film provided in the current collector of the present invention contains a conductive filler. Specific examples of the conductive filler include carbon black, graphite, powder or fibrous metal or metal oxide.

カーボンブラックの具体例は、コンダクティブファーネスブラック、スーパーコンダクティブファーネスブラック、エクストラコンダクティブファーネスブラックなどのファーネスブラック;コンダクティブチャンネルブラック;アセチレンブラック;等である。市販されているカーボンブラックの具体例は、コンチネックスCF(コンチネタルカーボン社製コンダクティブファーネスブラック)、ケッチェンブラックEC(ケッチェンブブラックインターナショナル社製コンダクティブファーネスブラック)、バルカンC(キャボット社製コンダクティブファーネスブラック)、BLACK PEARLS 2000(キャボット社製コンダクティブファーネスブラック)、デンカブラック(電気化学工業(株)社製アセチレンブラック)等である。カーボンブラックのDBP吸油量は300cm3/100g以上、BET表面積は500m2/g以上であることが好ましい。 Specific examples of the carbon black include furnace blacks such as conductive furnace black, super conductive furnace black, and extra conductive furnace black; conductive channel black; acetylene black; Specific examples of commercially available carbon blacks include Connexex CF (Conductive Furnace Black manufactured by Continental Carbon Co., Ltd.), Ketjen Black EC (Conductive Furnace Black manufactured by Ketchen Black International Co., Ltd.), and Vulcan C (Conductive Furnace manufactured by Cabot Corp.). Furnace Black), BLACK PEARLS 2000 (Conductive Furnace Black, manufactured by Cabot Corporation), Denka Black (acetylene black, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.), and the like. DBP oil absorption of carbon black is 300 cm 3/100 g or more, and a BET surface area is 500 meters 2 / g or more.

グラファイトの具体例は、鱗片状の天然黒鉛、人造黒鉛、グラファイトファイバー等である。
金属の具体例は、鉄、銅、ニッケル、アルミニウム、チタン、タンタル、ニオブ、バナジウムおよびそれらを2種以上含む任意の合金等である。
金属酸化物の具体例は、上記金属として例示したものの酸化物を例示することができる。具体的には、酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化バナジウムおよび上記金属を2種以上含む任意の合金の酸化物等である。
Specific examples of graphite include scale-like natural graphite, artificial graphite, graphite fiber, and the like.
Specific examples of the metal are iron, copper, nickel, aluminum, titanium, tantalum, niobium, vanadium and any alloy containing two or more thereof.
Specific examples of the metal oxide can include the oxides exemplified as the metal. Specific examples include iron oxide, copper oxide, nickel oxide, aluminum oxide, titanium oxide, tantalum oxide, niobium oxide, vanadium oxide, and oxides of any alloy containing two or more of the above metals.

上記導電性フィラーを単独で、または少なくとも2種を組合せて使用できる。導電性フィラーの含有量は、上記重合体成分100質量部に対して25〜60質量部である。導電性フィラーの含有量が少なすぎる場合、フィルムの抵抗値が高すぎてフィルムの導電性が低くなる。一方、導電性フィラーの含有量が多すぎる場合、導電性重合体組成物をフィルム化できない。   The said conductive filler can be used individually or in combination of at least 2 types. Content of an electroconductive filler is 25-60 mass parts with respect to 100 mass parts of said polymer components. When there is too little content of an electroconductive filler, the resistance value of a film is too high and the electroconductivity of a film becomes low. On the other hand, when there is too much content of a conductive filler, a conductive polymer composition cannot be made into a film.

本発明の集電体が備える導電性重合体フィルムは、樹脂工業分野で通常使用される各種配合剤を含有し得る。
本発明の集電体が備える導電性重合体フィルムは安定剤を含有し得る。安定剤の具体例は、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤等である。これらの中でも、フェノール系酸化防止剤が好ましく、アルキル置換フェノール系酸化防止剤が特に好ましい。これらの安定剤は、それぞれ単独で、または2種以上組み合わせて用いられる。安定剤の配合量は、使用目的に応じて適宜選択されるが、上記重合体成分100質量部に対して、通常0.001〜10質量部の範囲である。
The conductive polymer film provided in the current collector of the present invention may contain various compounding agents that are usually used in the resin industry field.
The conductive polymer film provided in the current collector of the present invention may contain a stabilizer. Specific examples of the stabilizer include phenolic antioxidants, phosphorus antioxidants, sulfur antioxidants and the like. Among these, phenolic antioxidants are preferable, and alkyl-substituted phenolic antioxidants are particularly preferable. These stabilizers may be used alone or in combination of two or more. Although the compounding quantity of a stabilizer is suitably selected according to a use purpose, it is the range of 0.001-10 mass parts normally with respect to 100 mass parts of said polymer components.

本発明の集電体が備える金属箔を構成する金属の具体例はアルミニウム、銅、ニッケルである。本発明の導電性重合体フィルムの好ましい厚みは10〜50μmである。金属箔の好ましい厚みは5〜25μmである。更に、本発明の集電体の好ましい厚みは30〜60μmであり、本発明の集電体の特に好ましい厚みは45〜50μmである。 Specific examples of the metal constituting the metal foil current collector comprises of the present invention is aluminum, copper, nickel. The preferable thickness of the conductive polymer film of the present invention is 10 to 50 μm. The preferred thickness of the metal foil is 5 to 25 μm. Furthermore, the preferable thickness of the current collector of the present invention is 30 to 60 μm, and the particularly preferable thickness of the current collector of the present invention is 45 to 50 μm.

本発明の集電体の製造方法は、特定の方法に限定されない。当該製造方法の1実施形態は、(1)(a)環状オレフィン樹脂70〜55質量%と(b)芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素添加物20〜35質量%と(c)オレフィン系重合体10〜20質量%を含有してなる重合体成分100質量部と、(2)導電性フィラー25〜60質量部とを含む導電性重合体組成物を溶剤に溶解又は分散してなる溶液を金属箔上に塗工し、次いで乾燥する工程を実施する方法である。 The manufacturing method of the current collector of the present invention is not limited to a specific method. One embodiment of the production method includes (1) (a) 70 to 55% by mass of a cyclic olefin resin, (b) 20 to 35 % by mass of a hydrogenated aromatic vinyl-conjugated diene block copolymer, and (c). A conductive polymer composition containing 100 parts by mass of a polymer component containing 10 to 20% by mass of an olefin polymer and (2) 25 to 60 parts by mass of a conductive filler is dissolved or dispersed in a solvent. The solution to be applied is applied on a metal foil and then dried.

上記溶剤は、常温または加温下に上記(a)環状オレフィン樹脂、(b)芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素添加物、(c)オレフィン系重合体、任意に使用される(d)酸変性ポリオレフィンを溶解する溶剤であり、特定の溶剤に限定されない。当該溶剤の具体例は、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素化合物;n−ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ノナン、デカン、デカリン、テトラリン、ドデカン、ガソリン、工業用ガソリンなどの飽和脂肪族および脂環式炭化水素化合物;等である。 The solvent is above normal temperature or under heating (a) a cyclic olefin resin, (b) aromatic vinyl - hydrogenated product of conjugated diene block copolymer, (c) the olefinic polymer, optionally used ( d) A solvent that dissolves the acid-modified polyolefin, and is not limited to a specific solvent. Specific examples of the solvent include aromatic hydrocarbon compounds such as benzene, toluene, xylene; saturation of n-hexane, cyclohexane, methylcyclohexane, ethylcyclohexane, nonane, decane, decalin, tetralin, dodecane, gasoline, industrial gasoline, etc. Aliphatic and alicyclic hydrocarbon compounds;

必要に応じて、本発明の効果を阻害しない範囲で、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイルなどの軟化剤、老化防止剤などの配合剤を上記導電性重合体組成物に添加し得る。   If necessary, a compounding agent such as a softening agent such as paraffinic process oil or naphthenic process oil or an antiaging agent may be added to the conductive polymer composition as long as the effects of the present invention are not impaired.

上記導電性重合体組成物を製造する方法は、予め(a)環状オレフィン樹脂、(b)芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素添加物、(c)オレフィン系重合体、導電性フィラー、および必要に応じて加える任意成分を混練する方法であり得るし、各成分を溶剤に溶解または分散させる方法であり得る。 The method for producing the conductive polymer composition includes (a) a cyclic olefin resin, (b) a hydrogenated aromatic vinyl-conjugated diene block copolymer, (c) an olefin polymer, and a conductive filler. In addition, it may be a method of kneading optional components to be added as necessary, or a method of dissolving or dispersing each component in a solvent.

溶剤に添加する成分の濃度が低すぎる場合、十分な厚みの導電性重合体フィルムが得られず、逆に上記濃度が高すぎる場合、導電性重合体組成物の粘度が高くなりすぎ、導電性重合体フィルムの厚みが均一にならない。   If the concentration of the component added to the solvent is too low, a conductive polymer film having a sufficient thickness cannot be obtained. Conversely, if the concentration is too high, the viscosity of the conductive polymer composition becomes too high, and the conductivity The thickness of the polymer film is not uniform.

導電性重合体フィルムの製造方法を更に詳しく述べる。まず、必要に応じて、上記導電性重合体組成物中の塊状物及び未分散物をフィルターなどにより除去する。使用するフィルターの具体例は、糸状の繊維、金属などを網目状に織ったもの、微細な細穴を面状物に穿設加工したもの等である。
さらに、必要に応じて溶液に含まれる気泡を除去するために、脱泡を行う。脱泡方法の具体例は、真空法、超音波法等である。
The method for producing a conductive polymer film will be described in more detail. First, the lump and the undispersed material in the conductive polymer composition are removed by a filter or the like as necessary. Specific examples of the filter to be used include a fiber-like fiber, a metal or the like woven in a mesh shape, or a fine fine hole drilled into a planar material.
Further, defoaming is performed as necessary to remove bubbles contained in the solution. Specific examples of the defoaming method include a vacuum method and an ultrasonic method.

調製した溶液は、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチレン、紙、ガラス板、ポリエステルフィルム、ポリ塩化ビニルフィルムなどの平滑な平面である離型性基材又は金属箔上に、バーコーター、ドクターナイフ、メイア・バー、ロール・コート、ダイ・コートなどを用いて、またはスプレー、ハケ、ロール、スピンコート、デッピングなどにより厚さが均一になるように流延し、塗工する。1回の塗工で所望の膜厚が得られない場合は、繰り返し塗工し得る。   The prepared solution is placed on a releasable substrate or metal foil that is a smooth flat surface such as polyethylene terephthalate, polytetrafluoroethylene, paper, glass plate, polyester film, and polyvinyl chloride film. -Using a bar, roll coat, die coat, etc., or by spraying, brushing, rolling, spin coating, dipping, etc., casting and coating to a uniform thickness. When a desired film thickness cannot be obtained by a single coating, the coating can be repeated.

その後、通常、30〜150℃程度で5〜180分間程度乾燥して溶剤を除去して、フィルム又は集電体を形成する。フィルムは、通常、基材より剥離するが、しなくとも良い。また、フィルムは、剥離後に再度乾燥又はアニールし得る。   Thereafter, the film is usually dried at about 30 to 150 ° C. for about 5 to 180 minutes to remove the solvent, thereby forming a film or a current collector. The film is usually peeled off from the substrate, but it is not necessary. Also, the film can be dried or annealed again after peeling.

残留溶剤濃度は、上記溶剤の乾燥除去により、5質量%以下、好ましくは2質量%以下、より好ましくは1質量%以下、更に好ましくは0.5質量%以下にする。乾燥温度が溶剤の沸点以上、または沸点近傍だと、発泡が起こり、表面に凹凸が生じ得るので、乾燥温度は溶剤の特性に応じて決める。乾燥温度を溶剤の沸点より5℃以上、好ましくは10℃以上低い温度を目安として決定し、通常、塗工液を30〜150℃の範囲で沸点を考慮して乾燥する。   The residual solvent concentration is 5% by mass or less, preferably 2% by mass or less, more preferably 1% by mass or less, and still more preferably 0.5% by mass or less by drying and removing the solvent. If the drying temperature is equal to or higher than the boiling point of the solvent or near the boiling point, foaming may occur and unevenness may occur on the surface. Therefore, the drying temperature is determined according to the characteristics of the solvent. The drying temperature is determined with reference to a temperature 5 ° C. or more, preferably 10 ° C. or more lower than the boiling point of the solvent, and the coating solution is usually dried in the range of 30 to 150 ° C. in consideration of the boiling point.

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。なお、以下の実施例における「部」及び「%」は、特に断らない限り質量基準である。導電性重合体フィルムの体積固有抵抗値の測定方法は以下のとおりである。
体積固有抵抗値の測定方法;5cm×5cmの試験片の表面抵抗値(Ω)を、抵抗計(日置電機株式会社製ミリオームハイテスタ 3540)を用いて23℃で測定した。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In the following examples, “part” and “%” are based on mass unless otherwise specified. The measuring method of the volume resistivity of the conductive polymer film is as follows.
Measurement method of volume resistivity: The surface resistance (Ω) of a test piece of 5 cm × 5 cm was measured at 23 ° C. using a resistance meter (Miliohm Hitester 3540, manufactured by Hioki Electric Co., Ltd.).

実施例1
表1に示す割合の配合成分を、環状オレフィン樹脂、芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素添加物、エチレン−オクテン共重合体及びカーボンブラックの合計質量の5倍量のシクロヘキサンに投入して分散液を得、更に、直径5mmの鋼球を当該配合成分と同じ質量分、得られた分散液に投入し、当該鋼球を投入した分散液をペイントシェイカー(株式会社東洋精機製作所製 試験用分散機)で120分間処理して、一様な塗料を作製した。得られた塗料を厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム上に400μmギャップのドクターブレードを用いてキャストした。塗料を塗布したポリエチレンテレフタレートフィルムを80℃のホットプレート上に30分間放置した後、100℃で1時間乾燥して導電性重合体フィルムを得た。当該フィルムから所定の試験片を切り出し、体積固有抵抗値を測定した。
Example 1
The proportions shown in Table 1 are added to cyclohexane in an amount five times the total mass of cyclic olefin resin, hydrogenated aromatic vinyl-conjugated diene block copolymer, ethylene-octene copolymer and carbon black. Then, a 5 mm diameter steel ball having the same mass as the blending component is added to the obtained dispersion, and the dispersion containing the steel ball is applied to a paint shaker (Test by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.). For 120 minutes to prepare a uniform paint. The obtained paint was cast on a polyethylene terephthalate film having a thickness of 50 μm using a doctor blade having a gap of 400 μm. The polyethylene terephthalate film to which the paint was applied was allowed to stand on a hot plate at 80 ° C. for 30 minutes and then dried at 100 ° C. for 1 hour to obtain a conductive polymer film. A predetermined test piece was cut out from the film, and the volume specific resistance value was measured.

一方、上記塗料を、一部に厚さ20μmのポリエチレンテレフタレートフィルムaが置かれた厚さ17μmのアルミニウム箔b上に400μmギャップのドクターブレードを用いてキャストした。塗料を塗布したアルミニウム箔bを80℃のホットプレート上に30分間放置した後、100℃で1時間乾燥し、アルミニウム箔bと導電性重合体フィルムcが積層されている集電体を作製した(図1及び2)。短冊状の試験片を当該集電体から切り出し(図2の破線)、ポリエチレンテレフタレートフィルムaとアルミニウム箔bを空気中で引き剥がし、アルミニウム箔bと導電性重合体フィルムcの接着性を下記基準に従って評価した。
A;アルミニウム箔bと導電性重合体フィルムcとの接着性が高く、導電性重合体フィルムcが切れる。
B;アルミニウム箔bと導電性重合体フィルムcとの接着性が低く、アルミニウム箔bと導電性重合体フィルムcが剥離する。
On the other hand, the paint was cast on a 17 μm thick aluminum foil b on which a 20 μm thick polyethylene terephthalate film a was partially placed using a doctor blade with a 400 μm gap. The aluminum foil b to which the paint was applied was allowed to stand on an 80 ° C. hot plate for 30 minutes and then dried at 100 ° C. for 1 hour to produce a current collector in which the aluminum foil b and the conductive polymer film c were laminated. (FIGS. 1 and 2). A strip-shaped test piece is cut out from the current collector (broken line in FIG. 2), the polyethylene terephthalate film a and the aluminum foil b are peeled off in the air, and the adhesiveness between the aluminum foil b and the conductive polymer film c is as follows. Evaluated according to.
A: Adhesiveness between the aluminum foil b and the conductive polymer film c is high, and the conductive polymer film c is cut.
B: Adhesiveness between the aluminum foil b and the conductive polymer film c is low, and the aluminum foil b and the conductive polymer film c are peeled off.

更に、短冊状の上記試験片をジエチルカーボネートに24時間浸漬した後取り出し、表面の液滴を除去し、上記試験片の重量を測定し、導電性重合体フィルムcの耐電解液性を下記基準に従って評価した。
A;上記試験片の重量増加率が5%未満であった。
B;上記試験片の重量増加率が5%以上であった。
Further, the strip-shaped test piece was immersed in diethyl carbonate for 24 hours and then taken out, the droplets on the surface were removed, the weight of the test piece was measured, and the electrolytic solution resistance of the conductive polymer film c was determined according to the following criteria. Evaluated according to.
A: The weight increase rate of the test piece was less than 5%.
B: The rate of weight increase of the test piece was 5% or more.

短冊状の上記試験片をメチルエチルケトンに浸漬し、ポリエチレンテレフタレートフィルムaとアルミニウム箔bをメチルエチルケトン中で引き剥がし、導電性重合体フィルムcの耐有機溶剤性を下記基準に従って評価した。
A;導電性重合体フィルムcの耐有機溶剤性が高く、導電性重合体フィルムcが切れる。
B;導電性重合体フィルムcの耐有機溶剤性が低く、アルミニウム箔bと導電性重合体フィルムcが剥離する。
各試験の結果を表1に示す。
The strip-shaped test piece was immersed in methyl ethyl ketone, the polyethylene terephthalate film a and the aluminum foil b were peeled off in methyl ethyl ketone, and the organic solvent resistance of the conductive polymer film c was evaluated according to the following criteria.
A: The conductive polymer film c has high organic solvent resistance, and the conductive polymer film c is cut.
B; The organic solvent resistance of the conductive polymer film c is low, and the aluminum foil b and the conductive polymer film c are peeled off.
The results of each test are shown in Table 1.

実施例2〜6、比較例1〜3
配合成分の配合割合を表1に示すように変更する以外は、実施例1と同一の操作を行った。結果を表1に示す。
Examples 2-6, Comparative Examples 1-3
The same operation as in Example 1 was performed except that the blending ratio of the blending components was changed as shown in Table 1. The results are shown in Table 1.

Figure 0005316794
Figure 0005316794

1)日本ゼオン(株)社製ZEONOR(登録商標)1060R
2)クレイトンジャパン社製クレイトン(登録商標)G1657M(スチレン含有量13質量%)
3)ダウケミカル社製エンゲージ(登録商標)8137
4)三井化学(株)製ユニストール(登録商標)H−100T
5)ケッチェンブラック・インターナショナル社製ケッチェンブラック(登録商標)EC−600JD(DBP吸油量495cm3/100g、BET表面積1270m2/g)
1) ZEONOR (registered trademark) 1060R manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
2) Clayton (registered trademark) G1657M (styrene content: 13% by mass) manufactured by Clayton Japan
3) Engage (registered trademark) 8137 manufactured by Dow Chemical Company
4) Unistor (registered trademark) H-100T manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.
5) Ketchen Black International Co., Ltd. Ketchen black (registered trademark) EC-600JD (DBP oil absorption of 495cm 3 / 100g, BET surface area of 1270m 2 / g)

本発明の導電性重合体フィルムである実施例1〜6のフィルムの体積固有抵抗値は小さく、金属箔との接着性、耐電解液性及び耐有機溶剤性は優れている。
環状オレフィン樹脂の含有量が多すぎる比較例1の導電性フィルム、並びに、環状オレフィン樹脂の含有量が少なすぎる比較例2の導電性フィルムは、多数のピンホール及びワレを有しており、これらのフィルムの実用性がなかったので、これらのフィルムの物性を測定しなかった。
環状オレフィン樹脂を含有していない比較例3の導電性フィルムの耐電解液性及び耐有機溶剤性は低かった。
The volume specific resistance values of the films of Examples 1 to 6 which are the conductive polymer films of the present invention are small, and the adhesion to metal foil, the electrolytic solution resistance and the organic solvent resistance are excellent.
The conductive film of Comparative Example 1 in which the content of the cyclic olefin resin is too large, and the conductive film of Comparative Example 2 in which the content of the cyclic olefin resin is too small have a large number of pinholes and cracks. The physical properties of these films were not measured, so the physical properties of these films were not measured.
Electrolytic solution resistance and organic solvent resistance of the conductive film of Comparative Example 3 containing no cyclic olefin resin were low.

本発明の集電体が備える導電性重合体フィルムは、小さい体積固有抵抗値を有する。そのため、本発明の集電体の用途の一例は、有機電解液を用いたリチウムイオン電池用集電体である。なお、最小構成単位である基本セルだけでなく、基本セルを複数直列に接続して出力電圧を上げたリチウムイオン電池、並列に接続して出力電流を上げたリチウムイオン電池、これらを組み合わせた電源もリチウムイオン電池に含める場合がある。
本発明の集電体は、上記導電性重合体フィルムと金属箔を溶媒キャスト法というありふれた方法で積層して作製される。そして、本発明の集電体が備える導電性重合体フィルムと金属箔の接着性は高く、本発明の集電体が備える導電性重合体フィルムの耐電解液性及び耐有機溶剤性も高いので、本発明の集電体と有機電解液を用いたリチウムイオン電池の寿命は長い。
The conductive polymer film provided in the current collector of the present invention has a small volume resistivity value. Therefore, an example of the use of the current collector of the present invention is a current collector for a lithium ion battery using an organic electrolyte. In addition to the basic cell, which is the smallest structural unit, a lithium ion battery in which a plurality of basic cells are connected in series to increase the output voltage, a lithium ion battery that is connected in parallel to increase the output current, and a combination of these power sources May also be included in the lithium ion battery.
Current collector of the present invention is produced by laminating the conductive polymer film and the metal foil common method of solution casting. The adhesion of the conductive polymer film and metal foil current collector comprises of the present invention is high, since the electrolyte resistance and organic solvent resistance of the conductive polymer film current collector of the present invention also comprises a high The life of the lithium ion battery using the current collector and the organic electrolyte of the present invention is long.

Claims (4)

(1)(a)環状オレフィン樹脂70〜55質量%と(b)芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素添加物20〜35質量%と(c)オレフィン系重合体10〜20質量%を含有してなる重合体成分100質量部と、(2)導電性フィラー25〜60質量部とを含む導電性重合体フィルムと金属箔とを積層してなる集電体(1) (a) a cyclic olefin resin 70-55 wt% and (b) an aromatic vinyl - hydrogenated product of conjugated diene block copolymer 20 to 35 wt% and (c) an olefin polymer 10-20 wt% A current collector obtained by laminating a conductive polymer film containing 100 parts by mass of a polymer component containing 2 and (2) 25 to 60 parts by mass of a conductive filler and a metal foil . 上記重合体成分が、10質量%以下の(d)酸変性ポリオレフィンを含む、請求項に記載された集電体The current collector according to claim 1 , wherein the polymer component contains 10% by mass or less of (d) acid-modified polyolefin. 上記(2)導電性フィラーがカーボンブラックである、請求項1又は2に記載された集電体The current collector according to claim 1 or 2 , wherein the conductive filler (2) is carbon black. (1)(a)環状オレフィン樹脂70〜55質量%と(b)芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素添加物20〜35質量%と(c)オレフィン系重合体10〜20質量%を含有してなる重合体成分100質量部と、(2)導電性フィラー25〜60質量部とを含む導電性重合体組成物を溶剤に溶解又は分散してなる溶液を金属箔上に塗工し、次いで乾燥する工程を実施する、集電体の製造方法。 (1) (a) a cyclic olefin resin 70-55 wt% and (b) an aromatic vinyl - hydrogenated product of conjugated diene block copolymer 20 to 35 wt% and (c) an olefin polymer 10-20 wt% A solution obtained by dissolving or dispersing a conductive polymer composition containing 100 parts by mass of a polymer component containing (2) and 25 to 60 parts by mass of a conductive filler in a solvent. And then drying, a method for producing a current collector.
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