JP6122115B2 - 樹脂集電体用材料及び樹脂集電体 - Google Patents
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Description
しかしながら、従来の樹脂集電体では、導電性フィラーの分散性が不十分であり、充放電特性といった電池としての性能が低下する等の問題がある。
また、一般的に知られる分散剤(カルボキシメチルセルロース及び界面活性剤等)を使用した場合、分散性はやや向上するものの、不十分であった。したがって、導電性フィラーが均一に分散できる樹脂集電体が望まれている。
すなわち、本発明は、親樹脂ブロック(A1)と親導電性フィラーブロック(A2)とを有する重合体からなる樹脂集電体用分散剤であって、上記親樹脂ブロック(A1)が、炭素数2〜30のオレフィン(a1)を必須構成単量体とするポリマーブロックであり、上記親導電性フィラーブロック(A2)が有する官能基が、カルボキシル基、1,3−ジオキソ−2−オキサプロピレン基、エステル基、シアノ基、ヒドロキシル基、アミノ基、アミド基及びイミド基からなる群より選ばれる少なくとも1種である、又は、親樹脂ブロック(A1)と親導電性フィラーブロック(A2)とを有する重合体が、開環重合型ポリエステル、脱水縮合型ポリエステル、若しくは、ポリカーボネートであることを特徴とする樹脂集電体用分散剤(A);この樹脂集電体用分散剤(A)、樹脂(B)及び導電性フィラー(C)を含有する樹脂集電体用材料;及びこの樹脂集電体用材料を有する樹脂集電体である。
本発明の樹脂集電体用分散剤(A)は、親樹脂ブロック(A1)と親導電性フィラーブロック(A2)とを有する重合体からなる樹脂集電体用分散剤であって、上記親樹脂ブロック(A1)が、炭素数2〜30のオレフィン(a1)を必須構成単量体とするポリマーブロックであり、上記親導電性フィラーブロック(A2)が有する官能基が、カルボキシル基、1,3−ジオキソ−2−オキサプロピレン基、エステル基、シアノ基、ヒドロキシル基、アミノ基、アミド基及びイミド基からなる群より選ばれる少なくとも1種である、又は、親樹脂ブロック(A1)と親導電性フィラーブロック(A2)とを有する重合体が、開環重合型ポリエステル、脱水縮合型ポリエステル、若しくは、ポリカーボネートであることを特徴とする。
炭素数2〜30のオレフィン(a1)を必須構成単量体とするポリマーブロックとしては、単量体(a1)の1種又は2種以上を(共)重合したポリマーブロック、及び、単量体(a1)の1種又は2種以上と他の単量体(b1)の1種又は2種以上とを共重合したポリマーブロックが含まれる。
炭素数2〜30のオレフィン(a1)には、炭素数(以下、Cと略記する)2〜30のアルケンが含まれ、例えば、C2〜3のもの{エチレン及びプロピレン}並びにC4〜30のα−オレフィン{1−ブテン、イソブテン、1−ヘキセン、1−デセン及び1−ドデセン等}等が含まれる。
他の単量体(b1)には、炭素数2〜30のオレフィン(a1)との共重合性を有するC4〜30の不飽和単量体であって、(a1)及び後述するエチレン性不飽和モノマー(a2)以外のものが含まれ、例えばスチレン及び酢酸ビニル等が含まれる。
(A11)エチレンを必須構成単量体とするポリマーブロック(ポリエチレンブロック)
例えば、高、中又は低密度ポリエチレン、エチレンとC4〜30のα−オレフィン及び/又は他の単量体(b1)とを共重合したポリマーブロック等が挙げられる。
(A12)プロピレンを必須構成単量体とするポリマーブロック(ポリプロピレンブロック)
例えば、ポリプロピレン、プロピレンとC4〜30のα−オレフィン及び/又は他の単量体(b1)とを共重合したポリマーブロック等が挙げられる。
(A13)エチレン及びプロピレンを必須構成単量体とするポリマーブロック
例えば、エチレンとプロピレンとを共重合したポリマーブロック、エチレン及びプロピレンとC4〜30のα−オレフィン及び/又は(b1)とを共重合したポリマーブロック等が挙げられる。
(A14)C4〜30のオレフィンを必須構成単量体とするポリマーブロック
例えば、ポリブテン等が挙げられる。
これらのうち、電池特性の観点から、(A11)〜(A13)が好ましく、さらに好ましくはポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンとプロピレンとを共重合したポリマーブロック及びプロピレンと(b1)とを共重合したポリマーブロックであり、次にさらに好ましくはポリエチレン、ポリプロピレン及びエチレンとプロピレンとを共重合したポリマーブロックである。
なお、親導電性フィラーブロック(A2)は、カルボキシル基、1,3−ジオキソ−2−オキサプロピレン基、エステル基、シアノ基、ヒドロキシル基、アミノ基、アミド基又はイミド基のみで構成されていてもよく、カルボキシル基、1,3−ジオキソ−2−オキサプロピレン基、エステル基、シアノ基、ヒドロキシル基、アミノ基、アミド基及びイミド基からなる群から選択される少なくとも1種の官能基と、上記官能基と結合した1個以上の炭素原子から構成されていてもよい。
カルボキシル基、1,3−ジオキソ−2−オキサプロピレン基、エステル基、シアノ基、ヒドロキシル基、アミノ基、アミド基及びイミド基からなる群より選ばれる少なくとも1種の官能基を有するエチレン性不飽和モノマー(a2)を原料の単量体とすることで、カルボキシル基、1,3−ジオキソ−2−オキサプロピレン基、エステル基、シアノ基、ヒドロキシル基、アミノ基、アミド基及びイミド基からなる群より選ばれる少なくとも1種の官能基を有するポリマーブロック、すなわち親導電性フィラーブロック(A2)を重合体中に容易に導入することができる。
本発明において、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート及び/又はメタクリレートを意味する。
上記エチレン性不飽和モノマー(a2)のうち、電気化学的安定性の観点から、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和モノマー(a21)及び1,3−ジオキソ−2−オキサプロピレン基を有するエチレン性不飽和モノマー(a22)が好ましく、さらに好ましくは無水マレイン酸である。
他のビニルモノマー(b2)としては、エチレン性不飽和モノマー(a2)と共重合できるビニルモノマーであり、(a1)及び(a2)以外であれば、特に制限なく、次のビニルモノマー等が使用できる。
芳香族ビニルモノマー:C8〜14のものが含まれ、具体的には、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、2,4−ジメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、フェニルスチレン、シクロヘキシルスチレン、ベンジルスチレン、クロチルベンゼン及びビニルナフタレン等。
ハロゲン元素含有ビニルモノマー:C2〜20のものが含まれ、具体的には、塩化ビニル、臭化ビニル、塩化ビニリデン、アリルクロライド、クロルスチレン、ブロムスチレン、ジクロルスチレン、クロロメチルスチレン、テトラフルオロスチレン及びクロロプレン等。
(A2)中の上記官能基の合計モル濃度は、(A)を製造する際の(a2)及び(b2)の仕込み量から、下記数式により算出することができる。
合計モル濃度=Σ{(各モノマー(a2)の仕込み量)/(各モノマー(a2)の分子量)}/{(a2)及び(b2)の合計仕込み量}
(A)中の上記官能基の合計濃度は、(A)を製造する際の(a1)、(a2)、(b1)及び(b2)の仕込み量から、下記数式により算出することができる。
合計濃度=Σ{(各モノマー(a2)が有する官能基の括弧内の原子量の合計)×(各モノマー(a2)の仕込み量)/(各モノマー(a2)の分子量)}/{(a1)、(a2)、(b1)及び(b2)の合計仕込み量}×100
(A)中の上記官能基の合計モル濃度は、(A)について13C−NMR及びIR(赤外分光)を測定し、モル濃度の分かっている試料を用いて求めた検量線に当てはめることで算出できる。
また、(A)中の上記官能基の合計モル濃度は、(A)を製造する際の(a1)、(a2)、(b1)及び(b2)の仕込み量から、下記数式により算出することもできる。
合計モル濃度=Σ{(各モノマー(a2)の仕込み量)/(各モノマー(a2)の分子量)}/{(a1)、(a2)、(b1)及び(b2)の合計仕込み量}
親樹脂ブロック(A1)と親導電性フィラーブロック(A2)とを有する重合体が開環重合型ポリエステル又は脱水縮合型ポリエステルの場合、エステル基が親導電性フィラーブロック(A2)に相当し、エステル基以外の部分(アルキル鎖)が親樹脂ブロック(A1)に相当する。
親樹脂ブロック(A1)と親導電性フィラーブロック(A2)とを有する重合体がポリカーボネートの場合、1,3−ジオキソ−2−オキサプロピレン基(カーボネート基)(−O−(CO)−O−)が親導電性フィラーブロック(A2)に相当し、カーボネート基以外の部分(アルキル鎖)が親樹脂ブロック(A1)に相当する。
なお、開環重合型ポリエステル及び脱水縮合型ポリエステルについて、エステル基以外の部分(アルキル鎖)にカルボキシル基、1,3−ジオキソ−2−オキサプロピレン基、エステル基、シアノ基、ヒドロキシル基、アミノ基、アミド基又はイミド基が存在する場合、これらの置換基を親導電性フィラーブロック(A2)とみなし、これらの置換基を除いた部分を親樹脂ブロック(A1)とみなす。
ポリカーボネートについては、1,3−ジオキソ−2−オキサプロピレン基(カーボネート基)以外の部分(アルキル鎖)にカルボキシル基、1,3−ジオキソ−2−オキサプロピレン基、エステル基、シアノ基、ヒドロキシル基、アミノ基、アミド基又はイミド基が存在する場合、これらの置換基を除いた部分を親樹脂ブロック(A1)とみなす。
上記ラクトンとしては、親樹脂ブロック(A1)と親導電性フィラーブロック(A2)の重量比を考慮すると、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトンが好ましく、ε−カプロラクトンがより好ましい。
縮合型ポリエステルに使用できる低分子量多価アルコールの内好ましいのは、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサングリコール、ビスフェノールAのEO又はPO低モル付加物及びこれらの併用である。
溶液法における溶媒としては、飽和炭化水素[脂肪族炭化水素(C3〜24のものが含まれ、例えばプロパン、ブタン、ヘキサン、オクタン、デカン、ドデカン、ヘキサデカン及びオクタデカン等)、脂環式炭化水素(C3〜24のものが含まれ、例えばシクロペンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン及びシクロオクタン等)、芳香族炭化水素(C6〜12のものが含まれ、例えばベンゼン、トルエン及びキシレン等)、石油留分(C12〜60のものが含まれ、例えばガソリン、灯油及び軽油等)等]、重合時に液状であるオレフィン(C31〜100のものが含まれ、例えば、低分子量ポリオレフィン等)等が挙げられる。
分散媒としては、上記飽和炭化水素および重合時に液状であるオレフィンなどが挙げられる。
溶液法の場合は、導電性フィラー(C)の分散性及び(A1)の分子量分布の観点から、0〜200℃が好ましく、さらに好ましくは10〜180℃である。
スラリー法の場合は、導電性フィラー(C)の分散性及び(A1)の分子量分布の観点から、−50〜100℃が好ましく、さらに好ましくは0〜90℃である。
溶液法及びスラリー法の場合は、導電性フィラー(C)の分散性、(A1)の分子量分布及び経済性の観点から、0.078〜0.98MPaが好ましく、さらに好ましくは0.098〜0.49MPaである。
重合体(A’1)のMnは、以下の条件でGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)測定により求めることができる。
装置:Alliance GPC V2000(Waters社製)
溶媒:オルトジクロロベンゼン
標準物質:ポリスチレン
サンプル濃度:3mg/ml
カラム固定相:PLgel 10μm、MIXED−B 2本直列(ポリマーラボラトリーズ社製)
カラム温度:135℃
上記二重結合量はNMR(核磁気共鳴)法によって測定することができる。
熱減成法には、重合体(A’1)を(1)連続式又は(2)バッチ式で熱減成する方法が含まれる。
(1)の方法は、連続槽に一定流量(10〜700kg/h)で供給されるオレフィン重合体を、ラジカル開始剤不存在下では、好ましくは300〜450℃で0.5〜10時間、また、ラジカル開始剤存在下では、好ましくは180〜300℃で0.5〜10時間、連続的に熱減成する方法であり、(2)の方法は、閉鎖系反応器中のオレフィン重合体を、上記(1)と同様に有機過酸化物不存在下又は存在下、同様の熱処理条件で熱減成する方法である。
ラジカル開始剤の使用量は、重合体(A’1)の重量に基づいて、導電性フィラー(C)の分散性及び(A)の分子量分布の観点から、0.01〜10重量%が好ましく、さらに好ましくは0.1〜1重量%である。
これらのうち、不飽和基を導入した重合体(A’’1)へのエチレン性不飽和モノマー(a2)の反応性の観点から、過酸化物が好ましく、さらに好ましくは単官能開始剤、特に好ましくはジ−t−ブチルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド及びジクミルパーオキシドである。
溶液法での反応温度は、不飽和基を導入した重合体(A’’1)が溶解する温度であればよく、不飽和基を導入した重合体(A’’1)とエチレン性不飽和モノマー(a2)の反応性の観点から、110〜210℃が好ましく、さらに好ましくは120〜180℃である。
樹脂集電体用分散剤(A)のMwは、以下の条件でGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)測定により求めることができる。
装置:Alliance GPC V2000(Waters社製)
溶媒:オルトジクロロベンゼン
標準物質:ポリスチレン
サンプル濃度:3mg/ml
カラム固定相:PLgel 10μm、MIXED−B 2本直列(ポリマーラボラトリーズ社製)
カラム温度:135℃
本発明の樹脂集電体用材料において、樹脂集電体用分散剤(A)は上記のものである。
電気的安定性の観点から、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリメチルペンテン(PMP)及びポリシクロオレフィン(PCO)が好ましく、さらに好ましくはポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)及びポリメチルペンテン(PMP)である。
ここで、イオンとは、電池で用いる電荷移動媒体としてのイオンであり、例えば、リチウムイオン電池であればリチウムイオン、ナトリウムイオン電池であればナトリウムイオンを示す。
これらの導電性フィラー(C)は1種単独で用いられてもよいし、2種以上併用してもよい。また、これらの合金又は金属酸化物が用いられてもよい。電気的安定性の観点から、好ましくはニッケル、アルミニウム、ステンレス、カーボン、銀、銅、チタン及びこれらの混合物であり、さらに好ましくはニッケル、銀、アルミニウム、ステンレス及びカーボンであり、特に好ましくはニッケル及びカーボンである。またこれらの導電性フィラー(C)は、粒子系セラミック材料や樹脂材料の周りに導電性材料(上記した(C)のうち金属のもの)をめっき等でコーティングしたものでもよい。
SP値(δ)=(ΔH/V)1/2
但し、式中、ΔHはモル蒸発熱(cal)を、Vはモル体積(cm3)を表す。
また、ΔH及びVは、「POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE,1974,Vol.14,No.2,ROBERT F.FEDORS.(151〜153頁)」に記載の原子団のモル蒸発熱の合計(ΔH)とモル体積の合計(V)を用いることができる。
この数値が近いもの同士はお互いに混ざりやすく(相溶性が高い)、この数値が離れているものは混ざりにくいことを表す指標である。
得られた樹脂集電体用材料は、さらにペレタイザーなどによりペレット化または粉末化してもよい。
反応容器に、重合体(A’1−1)[プロピレン98モル%及びエチレン2モル%を構成単位とする重合体、商品名「サンアロマーPZA20A」、サンアロマー(株)製、Mn100,000。]100部を窒素雰囲気下に仕込み、気相部分に窒素を通気しながらマントルヒーターにて加熱溶融し、撹拌しながら360℃で50分間熱減成を行い、不飽和基を有する重合体(A’’1−1)を得た。(A’’1−1)は、炭素1,000個当たりの分子末端二重結合数は5個、重量平均分子量は5,600であった。
製造例1において、熱減成時間を50分間から20分間に変えたこと以外は製造例1と同様に行い、不飽和基を有する重合体(A’’1−2)を得た。(A’’1−2)は、炭素1,000個当たりの分子末端二重結合数は0.3個、重量平均分子量は93,000であった。
製造例1において、重合体(A’1−1)100部に代えて、重合体(A’1−3)[プロピレン80モル%及び1−ブテン20モル%を構成単位とする、商品名「タフマーXM−5080」、三井化学(株)製、Mn90,000。]100部を用いたこと以外は製造例1と同様に行い、不飽和基を有する重合体(A’’1−3)を得た。(A’’1−3)は、炭素1,000個当たりの分子末端二重結合数は4個、重量平均分子量は7,000であった。
製造例1において、重合体(A’1−1)100部に代えて、重合体(A’1−4)[ポリプロピレン、商品名「サンアロマーPM600A」、サンアロマー(株)製。]100部を用いたこと以外は製造例1と同様に行い、不飽和基を有する重合体(A’’1−4)を得た。(A’’1−4)は、炭素1,000個当たりの分子末端二重結合数は4個、重量平均分子量は7,000であった。
製造例1において、重合体(A’1−1)100部に代えて、重合体(A’1−5)[ポリエチレン、商品名「ノバテックLL UE320」、日本ポリエチレン(株)製。]100部を用いたこと以外は製造例1と同様に行い、不飽和基を有する重合体(A’’1−5)を得た。(A’’1−5)は、炭素1,000個当たりの分子末端二重結合数は4個、重量平均分子量は7,000であった。
<実施例1>
反応容器に(A’’1−1)100部、無水マレイン酸11部、キシレン100部を仕込み、窒素置換後、窒素通気下に130℃まで加熱昇温して均一に溶解させた。ここにジクミルパーオキサイド[商品名「パークミルD」、日油(株)製]0.5部をキシレン10部に溶解させた溶液を10分間で滴下した後、キシレン還流下3時間撹拌を続けた。冷却後、析出した樹脂を遠心分離により、取り出した。減圧下(1.5kPa、以下同じ。)、80℃でキシレンを留去し、樹脂集電体用分散剤(A−1)100部を得た。(A−1)は、重量平均分子量20,000であった。
なお、(A)中の官能基の合計濃度は、下記式により求めた。
合計濃度(重量%)=h×i/j/k×100
h:1,3−ジオキソ−2−オキサプロピレン基の分子量:72
i:無水マレイン酸の仕込み量:11
j:無水マレイン酸の分子量:98
k:(A’’1−1)及び無水マレイン酸の合計仕込み量:111
実施例1において、無水マレイン酸11部に代えて、アクリル酸15部を使用したこと以外は、実施例1と同様に行い樹脂集電体用分散剤(A−2)を得た。(A−2)は、重量平均分子量は20,000であった。(A)中の官能基の合計濃度も同様にして求めた。
実施例1において、無水マレイン酸11部に代えて、アミノエチルアクリレート11部を使用したこと以外は、実施例1と同様に行い樹脂集電体用分散剤(A−3)を得た。(A−3)は、重量平均分子量は20,000であった。(A)中の官能基の合計濃度も同様にして求めた。
実施例1において、無水マレイン酸11部に代えて、ヒドロキシエチルアクリレート11部を使用したこと以外は、実施例1と同様に行い樹脂集電体用分散剤(A−4)を得た。(A−4)は、重量平均分子量は20,000であった。(A)中の官能基の合計濃度も同様にして求めた。
実施例1において、無水マレイン酸11部に代えて、N−メチルアクリルアミド11部を使用したこと以外は、実施例1と同様に行い樹脂集電体用分散剤(A−5)を得た。(A−5)は、重量平均分子量は20,000であった。(A)中の官能基の合計濃度も同様にして求めた。
実施例1において、無水マレイン酸11部に代えて、マレイン酸イミド9部を使用したこと以外は、実施例1と同様に行い樹脂集電体用分散剤(A−6)を得た。(A−6)は、重量平均分子量は20,000であった。(A)中の官能基の合計濃度も同様にして求めた。
実施例1において、(A’’1−1)100部に代えて、(A’’1−2)100部を使用したこと以外は、実施例1と同様に行い樹脂集電体用分散剤(A−7)を得た。(A−7)は、重量平均分子量は100,000であった。(A)中の官能基の合計濃度も同様にして求めた。
実施例1において、(A’’1−1)100部に代えて、(A’’1−3)100部を使用したこと、無水マレイン酸11部に代えて、無水マレイン酸30部及びスチレン17部を使用した以外は、実施例1と同様に行い樹脂集電体用分散剤(A−8)を得た。(A−8)は、重量平均分子量は20,000であった。(A)中の官能基の合計濃度も同様にして求めた。
実施例1において、(A’’1−1)100部に代えて、(A’’1−4)100部を使用したこと以外は、実施例1と同様に行い樹脂集電体用分散剤(A−9)を得た。(A−9)は、重量平均分子量は20,000であった。
実施例1において、(A’’1−1)100部に代えて、(A’’1−5)100部を使用したこと以外は、実施例1と同様に行い樹脂集電体用分散剤(A−10)を得た。(A−10)は、重量平均分子量は20,000であった。
実施例1において、無水マレイン酸11部に代えて、メチルアクリレート11部を使用したこと以外は、実施例1と同様に行い樹脂集電体用分散剤(A−11)を得た。(A−11)は、重量平均分子量が20,000であった。
実施例1において、無水マレイン酸11部に代えて、アクリロニトリル15部を使用したこと以外は、実施例1と同様に行い樹脂集電体用分散剤(A−12)を得た。(A−12)は、重量平均分子量が20,000であった。
ポリカプロラクトン[商品名[SOLPLUS DP330]、日本ルーブリゾール(株)製]を準備し、樹脂集電体用分散剤(A−13)とした。樹脂集電体用分散剤(A−13)は不飽和基を有しておらず、重量平均分子量は15,000であった。
カルボキシメチルセルロースナトリウム塩〔第一工業製薬(株)製、商品名:セロゲンF−BSH4〕を樹脂集電体用分散剤(A−14)として用いた。
<実施例14>
2軸押出機にて、ポリプロピレン[商品名「サンアロマーPL500A」、サンアロマー(株)製](B−1)85部、アセチレンブラック(C−1)10部、樹脂集電体用分散剤(A−1)5部を180℃、100rpm、滞留時間5分の条件で溶融混練して樹脂集電体用材料(Z−1)を得た。
得られた(Z−1)を、熱プレス機により圧延することで、膜厚100μmの樹脂集電体(X−1)を得た。
実施例14において、表2に記載の組成で溶融混錬し、樹脂集電体用材料(Z−2)〜(Z−20)及び樹脂集電体(X−2)〜(X−20)を得た。
実施例14において、表2に記載の組成で溶融混錬し、樹脂集電体用材料(Z−21)〜(Z−22)及び樹脂集電体(X−21)〜(X−22)を得た。
(B−1):ポリプロピレン[商品名「サンアロマーPL500A」、サンアロマー(株)製]
(B−2):ポリエチレン[商品名「ノバテックLL UE320」、日本ポリエチレン(株)製]
(B−3):スチレンブタジエンゴム[商品名「Nipol1502」、日本ゼオン(株)製]
(B−4):ポリエチレンテレフタレート[商品名「クラペットKS460K」、(株)クラレ製]
(C−1):アセチレンブラック[電気化学工業(株)製]
(C−2):ケッチェンブラック[ライオン(株)製]
(C−3):ニッケル粒子[Type255、ヴァーレ・ジャパン(株)製]
(C−4):SUS361L粒子[PF−3F、エプソンアトミックス(株)製]
電気抵抗値(表面抵抗率)は、JIS K 7194(導電性プラスチックの4探針法による抵抗率試験方法)に準拠し、測定した。評価結果を表2に示す。
樹脂集電体中の導電性フィラーの分散状態を電子顕微鏡で観察し、下記基準で評価した。
○ ; 500nm以上の凝集物が存在しない。
△ ; 均一に分散できているが、一部に500nm以上の凝集物が導電性フィラー粒子の個数当たり50%未満存在する。
× ; 分散が不均一であり、500nm以上の凝集物が導電性フィラー粒子の個数当たり50〜100%存在している。
Claims (9)
- 樹脂集電体用分散剤(A)、樹脂(B)及び導電性フィラー(C)を含有する樹脂集電体用材料であって、
前記樹脂集電体用分散剤(A)は、ブロック(A1)とブロック(A2)とを有する重合体、開環重合型ポリエステル、脱水縮合型ポリエステル、又は、ポリカーボネートからなり、
前記ブロック(A1)が、エチレン及びプロピレンを必須構成単量体とするポリマーブロック、1−ブテン及びプロピレンを必須構成単量体とするポリマーブロック、ポリエチレンブロック並びにポリプロピレンブロックからなる群より選ばれる少なくとも1種のブロックであり、
前記ブロック(A2)が、カルボキシル基、1,3−ジオキソ−2−オキサプロピレン基、エステル基、シアノ基、ヒドロキシル基、アミノ基、アミド基及びイミド基からなる群より選ばれる少なくとも1種の官能基を有するエチレン性不飽和モノマー(a2)を必須構成単量体とするポリマーブロックであり、
前記樹脂(B)が、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリメチルペンテン(PMP)、ポリシクロオレフィン(PCO)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルニトリル(PEN)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリメチルアクリレート(PMA)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂又はこれらの混合物であり、
前記導電性フィラー(C)が、ニッケル、アルミニウム、ステンレス、カーボン、銀、銅、チタン又はこれらの混合物であることを特徴とする樹脂集電体用材料。 - 前記樹脂集電体用分散剤(A)中のカルボキシル基、1,3−ジオキソ−2−オキサプロピレン基、エステル基、シアノ基、ヒドロキシル基、アミノ基、アミド基及びイミド基の合計濃度が、前記樹脂集電体用分散剤(A)の重量を基準として1〜40重量%である請求項1に記載の樹脂集電体用材料。
- 前記ブロック(A1)と前記ブロック(A2)との重量比{(A1)/(A2)}が50/50〜99/1である請求項1又は2に記載の樹脂集電体用材料。
- 前記ブロック(A2)を構成する単量体中の前記エチレン性不飽和モノマー(a2)の割合が、前記ブロック(A2)の重量を基準として50〜100重量%である請求項1〜3のいずれかに記載の樹脂集電体用材料。
- 前記樹脂集電体用分散剤(A)の重量平均分子量が10,000〜100,000である請求項1〜4のいずれかに記載の樹脂集電体用材料。
- 前記樹脂(B)の溶解度パラメータと前記樹脂集電体用分散剤(A)中の前記ブロック(A1)の溶解度パラメータとの差の絶対値|{(B)の溶解度パラメータ}−{(A1)の溶解度パラメータ}|が1.0(cal/cm3)1/2以下である請求項1〜5のいずれかに記載の樹脂集電体用材料。
- 前記樹脂集電体用材料の重量を基準として、前記樹脂集電体用分散剤(A)が1〜20重量%、前記樹脂(B)が20〜98重量%、前記導電性フィラー(C)が1〜79重量%である請求項1〜6のいずれかに記載の樹脂集電体用材料。
- 前記樹脂集電体用分散剤(A)が下記(1)〜(12)のいずれかであり、前記樹脂(B)がポリプロピレン、ポリエチレン又はポリエチレンテレフタレートであり、前記導電性フィラー(C)がカーボン、ニッケル又はステンレスである請求項1〜7のいずれかに記載の樹脂集電体用材料:
(1)エチレン及びプロピレンを必須構成単量体とするポリマーブロック(A1)と1,3−ジオキソ−2−オキサプロピレン基を有するブロック(A2)とを有する共重合体、
(2)エチレン及びプロピレンを必須構成単量体とするポリマーブロック(A1)とカルボキシル基を有するブロック(A2)とを有する共重合体、
(3)エチレン及びプロピレンを必須構成単量体とするポリマーブロック(A1)とアミノ基を有するブロック(A2)とを有する共重合体、
(4)エチレン及びプロピレンを必須構成単量体とするポリマーブロック(A1)とヒドロキシル基を有するブロック(A2)とを有する共重合体、
(5)エチレン及びプロピレンを必須構成単量体とするポリマーブロック(A1)とアミド基を有するブロック(A2)とを有する共重合体、
(6)エチレン及びプロピレンを必須構成単量体とするポリマーブロック(A1)とイミド基を有するブロック(A2)とを有する共重合体、
(7)1−ブテン及びプロピレンを必須構成単量体とするポリマーブロック(A1)と1,3−ジオキソ−2−オキサプロピレン基を有するブロック(A2)とを有する共重合体、
(8)ポリプロピレンブロック(A1)と1,3−ジオキソ−2−オキサプロピレン基を有するブロック(A2)とを有する共重合体、
(9)ポリエチレンブロック(A1)と1,3−ジオキソ−2−オキサプロピレン基を有するブロック(A2)とを有する共重合体、
(10)エチレン及びプロピレンを必須構成単量体とするポリマーブロック(A1)とエステル基を有するブロック(A2)とを有する共重合体、
(11)エチレン及びプロピレンを必須構成単量体とするポリマーブロック(A1)とシアノ基を有するブロック(A2)とを有する共重合体、
(12)ポリカプロラクトン。 - 請求項1〜8のいずれかに記載の樹脂集電体用材料を有する樹脂集電体。
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