KR101669807B1 - Positive Mix Paste For Lithium Secondary Battery - Google Patents

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아키토 온타
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Abstract

리튬이차전지용 정극합제 페이스트에서, 정극활물질의 도전성을 저해하지 않고 분산안정화를 도모할 수 있으며, 전지재료분체와 바인더 성분과의 결착력을 향상시키며 또한, 이와 같은 페이스트를 전극재로로 사용하여 제작되는 전지의 전지성능을 향상시키는 것을 목적으로 한다. 정극활물질과, 염기성관능기를 가지는 유기화합물 및 산성관능기를 가지는 유기화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는 분산제와, 필요에 따라 용제 및 바인더를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 정극합제페이스트를 조제하여 사용한다.In the positive electrode material mixture paste for a lithium secondary battery, stabilization of dispersion can be achieved without impeding the conductivity of the positive electrode active material, the binding force between the battery material powder and the binder component can be improved, and the paste prepared using such a paste as an electrode material And to improve the battery performance of the battery. A positive electrode for a lithium secondary battery, comprising a positive electrode active material, a dispersing agent comprising at least one compound selected from the group consisting of an organic compound having a basic functional group and an organic compound having an acidic functional group, and optionally a solvent and a binder Mixed paste is prepared and used.

Description

리튬이차전지용 정극합제 페이스트{Positive Mix Paste For Lithium Secondary Battery}[0001] The present invention relates to a positive mix paste for a lithium secondary battery,

본 발명은 리튬이차전지를 구성하는 정극을 제작하기 위해 사용하는 정극합제 페이스트 및 그 제조방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 대전류에서의 방전특성 혹은 충전특성, 사이클특성 및 전극합제의 도전성이 우수하며, 전극집전체와 전극합제와의 접촉저항이 작은 전극을 구비하는 리튬이차전지에 관한 것이다. The present invention relates to a positive electrode material mixture paste used for producing a positive electrode constituting a lithium secondary battery and a manufacturing method thereof. The present invention also relates to a lithium secondary battery having excellent discharge characteristics or charging characteristics in a large current, cycle characteristics, and conductivity of an electrode mixture, and having an electrode having a small contact resistance with an electrode current collector and an electrode material mixture.

최근에 디지털카메라나 휴대전화와 같은 소형 휴대형 전자기기가 널리 사용되고 있다. 소형 휴대형 전자기기 분야에서는 기기의 용적을 최소한으로 함과 동시에 기기의 경량화가 항상 요구되고 있다. 이 때문에 기기에 탑재되는 전지에 대해서도 소형, 경량, 또한 대용량의 전지의 실현이 요구되고 있다. 그리고, 자동차탑재용 등의 대형 2차전지 분야에서는 종래의 납축전지를 대신해 대형 비수 전해질 이차전지의 실현이 요구되고 있다.
Recently, small portable electronic devices such as digital cameras and cellular phones are widely used. In the field of small portable electronic devices, it is always required to minimize the volume of the device and lighten the device. For this reason, realization of a small-sized, light-weight, and large-capacity battery is also required for a battery mounted on an apparatus. In the field of large secondary batteries such as automobiles, realization of a large non-aqueous electrolyte secondary battery has been demanded in place of conventional lead acid batteries.

이와 같은 상황하에서, 전지 기술분야에서는 상술한 요구에 응하기 위해 리튬이차전지의 개발이 활발하게 행해지고 있다. 리튬이차전지의 전극으로는 리튬이온을 포함하는 정극활물질, 도전조제 및 유기바인더 등으로 이루어진 전극합제를 금속박의 집전체 표면에 고착시킨 정극 및 리튬이온의 탈삽입이 가능한 부극활물질, 도전조제 및 유기바인더 등으로 이루어진 전극합제를 금속박의 집전체 표면에 고착시킨 부극이 사용되고 있다.
Under these circumstances, in the field of battery technology, development of a lithium secondary battery has been actively carried out in order to meet the above-mentioned demand. Examples of the electrode of the lithium secondary battery include a positive electrode obtained by fixing an electrode mixture composed of a positive electrode active material containing lithium ions, a conductive auxiliary agent, and an organic binder to the surface of a current collector of a metal foil and a negative electrode active material capable of deintercalating lithium ions, A negative electrode obtained by fixing an electrode mixture made of a binder or the like to the surface of a collector of a metal foil is used.

일반적으로 정극활물질로는 코발트산리튬, 망간산리튬 및 니켈산리튬 등의 리튬천이금속복합산화물을 사용할 수 있다. 하지만 이들은 전자전도성이 낮으며, 단독으로 사용하면 충분한 전지성능을 얻을 수 없다. 그래서 카본블랙(예를 들면 아세틸렌블랙) 등의 탄소재료를 도전조제로 첨가함으로써 도전성을 개선하고 정극의 내부저항을 저감하려는 시도가 행해지고 있다. 또한, 보다 소량의 카본블랙으로 효율적으로 내부저항을 저감시키기 위해서는 전극내에서 정극활물질과 도전조제인 탄소재료 모두가 보다 세세한 레벨로 균일하게 혼합되어 있을 필요가 있다. 특히, 전극의 내부저항을 저감하는 것은 대전류에서의 방전을 가능하게 하거나 충방전의 효율을 향상시키는 관점에서 매우 중요하다.
In general, as the positive electrode active material, lithium transition metal composite oxides such as lithium cobalt oxide, lithium manganese oxide and lithium nickel oxide can be used. However, they have low electronic conductivity and can not obtain sufficient battery performance when used alone. Therefore, attempts have been made to improve the conductivity and reduce the internal resistance of the positive electrode by adding a carbon material such as carbon black (for example, acetylene black) as a conductive auxiliary agent. Further, in order to efficiently reduce the internal resistance with a smaller amount of carbon black, it is necessary that both the positive electrode active material and the carbon material as the conductive additive are uniformly mixed at a finer level in the electrode. Particularly, the reduction of the internal resistance of the electrode is very important from the viewpoint of enabling discharging at a large current or improving efficiency of charging / discharging.

하지만, 친수성이 높은 무기성분인 정극활물질과 소수성이 높은 카본블랙 등의 탄소재료는 서로 입자표면의 물성이 크게 상이하기 때문에 그대로는 정극합제 페이스트 중에 균일하게 분산 및 혼합시키는 것이 곤란하다. 양자를 균일하게 분산 및 혼합하지 못하면 정극활물질 및 도전조제인 탄소재료의 성능을 최대한으로 발생시킬 수 없으며 전지성능을 높일 수 없다. 또한, 정극합제 중의 정극활물질과 도전조제의 분산이 불충분하면 부분적으로 응집이 발생하기 쉽다. 응집이 발생하면 전극판 상에 저항분포가 발생하여 전지로 사용했을 때 전류가 집중하고 부분적인 발열 및 열화가 촉진되는 등의 문제가 발생하는 경우가 있다.
However, since the properties of the particle surface of the carbon material such as the positive electrode active material having high hydrophilicity and the carbon black having high hydrophobicity are greatly different from each other, it is difficult to uniformly disperse and mix the carbon material uniformly in the positive electrode material mixture paste. If both are not uniformly dispersed and mixed, the performance of the positive electrode active material and the carbon material as the conductive additive can not be maximized and the performance of the battery can not be improved. In addition, if the dispersion of the positive electrode active material and the conductive auxiliary in the positive electrode mixture is insufficient, aggregation tends to occur partially. When agglomeration occurs, a resistance distribution is generated on the electrode plate, and currents are concentrated when used as a battery, and partial heat generation and deterioration are promoted in some cases.

또한, 금속박 등의 집전체 상에 정극합제층을 형성하는 경우, 복수회 충방전을 반복하면 집전체와 정극합제층과의 계면이나 정극합제 내부에서의 정극활물질과 도전조제와의 계면의 밀착성이 저하하며, 이에 의해 전지성능이 저하하는 경향이 있다. 이는 충방전에서의 리튬이온의 도프 및 탈도프에 의해 정극활물질 및 정극합제층이 팽창 및 수축을 반복하기 때문에 정극합제층과 집전체와의 계면 및 정극활물질과 도전조제와의 계면에 국부적인 전단응력이 발생하여 계면의 밀착성이 저하하기 때문이라고 생각되어지고 있다. 이와 같은 밀착성의 저하는 정극활물질과 도전조제의 분산이 불충분하면 더욱 현저해진다. 이는 정극활물질과 도전조제의 분산이 불충분하여 조대한 응집입자가 존재하면 계면에서의 응력이 완화되기 어렵게 되기 때문이라고 생각된다.
When the positive electrode mixture layer is formed on the current collector such as a metal foil, if the charging and discharging are repeated a plurality of times, the adhesion between the positive electrode mixture layer and the positive electrode active material in the positive electrode mixture mixture and the interface between the positive electrode active material and the conductive auxiliary agent And the battery performance tends to deteriorate. This is because the positive electrode active material and the positive electrode material mixture layer repeatedly expand and contract due to the doping and dedoping of lithium ions in charge and discharge, and therefore the interface between the positive electrode material mixture layer and the current collector and the local shearing at the interface between the positive electrode active material and the conductive auxiliary agent It is thought that the stress is generated and the adhesion of the interface is lowered. Such deterioration of the adhesion is more remarkable when the dispersion of the positive electrode active material and the conductive auxiliary agent is insufficient. This is considered to be because the dispersion of the positive electrode active material and the conductive auxiliary agent is insufficient and the presence of coarse aggregated particles makes it difficult for the stress at the interface to be relaxed.

리튬이차전지의 기술분야에서는 활물질(活物質)과 도전조제인 탄소재료의 분산성을 높이는 것이 중요한 포인트 중 하나이며, 여러 가지 검토가 이루어지고 있다. 예를 들면 특허문헌 1 및 특허문헌 2에는 활물질 및 카본블랙을 용제에 분산할 때, 분산제로 계면활성제를 사용하는 기술이 개시되어 있다. 하지만 계면활성제는 입자표면으로의 흡착력이 약하기 때문에 양호한 분산안정성을 얻기 위해서는 계면활성제를 많이 첨가해야만 한다. 그 결과, 전극재료 중에 함유 가능한 활물질의 양이 적어져 전지용량이 저하하는 경향이 있다. 또한, 계면활성제의 입자로의 흡착이 불충분하면 활물질이나 탄소재료가 쉽게 응집하는 경향이 있다. 또한, 일반적인 계면활성제에서는 수용액 중에서의 분산과 비교하여 유기용제 중에서의 분산효과가 현저하게 낮은 경향이 있다.
In the technical field of the lithium secondary battery, it is one of important points to increase the dispersibility of the active material and the carbon material, which is a conductive additive, and various investigations have been made. For example, Patent Documents 1 and 2 disclose a technique of using a surfactant as a dispersant when dispersing an active material and carbon black in a solvent. However, since the surfactant has weak adsorption ability to the particle surface, it is necessary to add a large amount of surfactant in order to obtain good dispersion stability. As a result, the amount of the active material that can be contained in the electrode material decreases, and the battery capacity tends to decrease. Further, if the adsorption of the surfactant to the particles is insufficient, the active material or the carbon material tends to easily aggregate. Further, in general surfactants, the dispersing effect in an organic solvent tends to be remarkably low as compared with a dispersion in an aqueous solution.

한편, 특허문헌 3에는 부극(負極))활물질과 카본블랙을 물에 분산할 때, 분산수지를 첨가함으로써 분산상태를 개선하는 방법이 개시되어 있다. 하지만 이 방법으로는 활물질 및 카본블랙의 분산성은 향상되지만 분자량이 큰 분산수지가 입자표면을 피복하는 경향이 있다. 이에 의해 도전네트워크가 저해되기 쉽고 전극의 저항이 증대하여 결과적으로 활물질 및 카본블랙의 분산향상에 의한 효과를 상쇄하는 경우가 있다.
On the other hand, Patent Document 3 discloses a method for improving the dispersion state by adding a dispersion resin when dispersing the negative electrode active material and the carbon black in water. However, this method improves the dispersibility of the active material and the carbon black, but the dispersion resin having a high molecular weight tends to coat the particle surface. As a result, the conductive network is liable to be hindered and the resistance of the electrode is increased, which may in turn cancel out the effect of improving the dispersion of the active material and the carbon black.

또한, 리튬이차전지의 기술분야에서는 전극재료의 분산성 향상과 함께 충방전의 효율을 향상시키는데 중요한 포인트로 전극의 전해액에 대한 젖음성의 향상을 들 수 있다. 전극반응은 전극재료표면과 전해액과의 접촉계면에서 일어나기 때문에 전해액이 전극내부까지 침투하여 전극재료가 잘 젖는 것이 중요하다. 전극반응을 촉진시키는 방법으로 미세한 활물질이나 도전조제를 사용하여 전극의 표면적을 증대시키는 방법이 검토되고 있지만 전해액에 대한 젖음성이 나쁘기 때문에 실제 접촉면적이 커지기 어렵고 전지성능의 향상이 어렵다는 문제가 있다.
Further, in the technical field of lithium secondary batteries, improvement of the wettability of the electrode to the electrolyte is an important point for improving the dispersibility of the electrode material and improving the charging / discharging efficiency. Since the electrode reaction occurs at the contact interface between the surface of the electrode material and the electrolyte, it is important that the electrolyte penetrates into the inside of the electrode and the electrode material is well wetted. A method of increasing the surface area of an electrode using a fine active material or a conductive additive has been studied as a method of promoting the electrode reaction. However, since the wettability to the electrolyte is poor, the actual contact area is difficult to increase and battery performance is difficult to improve.

전극의 젖음성을 개선하는 방법으로 특허문헌 4에는 부극활물질, 탄소분말에 고급 지방산알카리염과 같은 계면활성제를 흡착시켜 젖음성을 개선하는 방법이 개시되어 있다. 하지만, 상술한 바와 같이, 계면활성제는 특히, 비수계에서의 분산성능이 충분하지 않은 경우가 많고 균일한 전극도막을 얻기 어렵다. 이와 같이 종래의 방법 모두 전극재료의 분산성을 포함하여 종합적인 성능향상을 실현하기에는 불충분하며, 추가적인 개발이 필요하다.As a method for improving the wettability of the electrode, Patent Document 4 discloses a method for improving the wettability by adsorbing a surfactant such as a higher fatty acid alkali salt to a negative electrode active material and a carbon powder. However, as described above, the surfactant in particular is not sufficient in dispersibility in non-aqueous systems in many cases, and it is difficult to obtain a uniform electrode coating film. Thus, all of the conventional methods are insufficient for realizing the comprehensive performance improvement including the dispersibility of the electrode material, and further development is required.

특개소63-236258호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-236258 특개평8-190912호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-190912 특표2006-516795호 공보Specification No. 2006-516795 특개평6-60877호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-60877

본 발명은 리튬이차전지용 전극재료로 호적한 정극(正極)활물질의 도전성을 저해하지 않고 분산안정화를 도모할 수 있으며, 또한 정극활물질의 전해액에 대한 젖음성을 향상시킬 수 있는 정극합제 페이스트 및 이와 같은 전지재료를 사용하여 전지성능을 향상시킨 리튬이차전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention relates to a positive electrode material mixture paste capable of stabilizing dispersion without inhibiting the conductivity of a positive electrode active material favorable to an electrode material for a lithium secondary battery and capable of improving the wettability of the positive electrode active material to an electrolyte, The present invention provides a lithium secondary battery having improved battery performance by using a material.

본 발명자들은 상술한 상황을 고려하여 리튬이차전지용 정극재료에 대해 예의 검토를 거듭한 결과, 염기성관능기를 가지는 유기색소유도체, 염기성관능기를 가지는 안트라퀴논유도체, 염기성관능기를 가지는 아크리돈유도체, 염기성관능기를 가지는 트리아진유도체, 산성관능기를 가지는 유기색소유도체, 산성관능기를 가지는 트리아진유도체, 염기성관능기를 가지는 수지 및 산성관능기를 가지는 수지 등의 유기화합물을 적절히 선택하여 사용함으로써 정극활물질의 분산성 및 젖음성을 향상시킬 수 있다는 것을 발견하여 본 발명을 완성했다.As a result of intensive studies on the positive electrode material for a lithium secondary battery in view of the above circumstances, the inventors have found that an organic dye derivative having a basic functional group, an anthraquinone derivative having a basic functional group, an acridone derivative having a basic functional group, An organic pigment derivative having an acidic functional group, a triazine derivative having an acidic functional group, a resin having a basic functional group, and a resin having an acidic functional group are appropriately selected and used so that the dispersibility and wettability of the positive electrode active material The present invention has been completed.

즉, 본 발명은 이하 (1)~(19)에 기재된 사항을 그 특징으로 하는 것이다.That is, the present invention is characterized by the matters described in the following (1) to (19).

(1) 정극활물질과 염기성관능기를 가지는 유기화합물 및 산성관능기를 가지는 유기화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는 분산제를 포함하는 리튬이차전지용 정극합제 페이스트.
(1) A positive electrode material mixture paste for a lithium secondary battery, comprising a positive electrode active material, a dispersant comprising at least one compound selected from the group consisting of an organic compound having an acidic functional group and an organic compound having a basic functional group.

(2) 상기 분산제가 염기성관능기를 가지는 유기색소유도체, 염기성관능기를 가지는 안트라퀴논유도체, 염기성관능기를 가지는 아크리돈유도체 및 염기성관능기를 가지는 트리아진유도체로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 유도체를 포함하는 상기 (1)에 기재된 리튬이차전지용 정극합제 페이스트.
(2) the dispersant contains at least one organic pigment derivative having an organic functional group, an anthraquinone derivative having a basic functional group, an acridone derivative having a basic functional group, and a triazine derivative having a basic functional group (1). ≪ / RTI >

(3) 상기 분산제가 산성관능기를 가지는 수지를 포함하는 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 리튬이차전지용 정극합제 페이스트.
(3) The positive electrode material mixture paste for a lithium secondary battery according to (1) or (2), wherein the dispersant comprises a resin having an acidic functional group.

(4) 상기 분산제가 염기성관능기를 가지는 유기색소유도체, 염기성관능기를 가지는 안트라퀴논유도체, 염기성관능기를 가지는 아크리돈유도체 및 염기성관능기를 가지는 트리아진유도체로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 유도체와, 염기성관능기를 가지는 수지를 포함하는 상기 (1)에 기재된 리튬이차전지용 정극합제 페이스트.
(4) the dispersant is at least one compound selected from the group consisting of an organic pigment derivative having an organic functional group, an anthraquinone derivative having a basic functional group, an acridone derivative having a basic functional group, and a triazine derivative having a basic functional group, The positive electrode material mixture paste for a lithium secondary battery according to the above (1), which comprises a resin having a basic functional group.

(5) 상기 산성관능기를 가지는 수지가(5) The resin having an acidic functional group

(H1) 산성관능기를 가지는 폴리불화비닐리덴계수지, (H1) polyvinylidene fluoride resin having an acidic functional group,

(H2) 분자 내에 2개의 히드록실기와 1개의 티올기를 가지는 화합물(s)의 존재하에서, 에틸렌성불포화 단량체(m)를 라디칼중합함으로써 얻어지는 편말단에 2개의 히드록실기를 가지는 비닐중합체(a)에서의 상기 히드록실기와 테트라카르본산이무수물(b)에서의 산무수물기와의 반응에 의해 얻어지는 폴리비닐계수지 및 (A) having two hydroxyl groups at one terminal and obtained by radical polymerization of the ethylenically unsaturated monomer (m) in the presence of a compound (s) having two hydroxyl groups and one thiol group in the molecule (H2) ) Obtained by reacting the above hydroxyl group with an acid anhydride group in an anhydride (b) with a tetracarboxylic acid and

(H3) 하기 일반식으로 나타내어지는 폴리에스테르계수지(H3) polyester resin represented by the following general formula

(HOOC-)m-R21-(-COO-[-R23-COO-]n-R22)t (HOOC-) m -R 21 - (-COO- [-R 23 -COO-] n -R 22 ) t

〔식 중, (Wherein,

R21은 4가의 테트라카르본산화합물잔기이며, R22는 모노알코올잔기이며, R 21 is a tetravalent tetracarboxylic acid compound residue, R 22 is a monoalcohol residue,

R23은 락톤잔기이며, m은 2 또는 3이고, n은 1~50의 정수이며, t는 (4-m)이다〕R 23 is a lactone residue, m is 2 or 3, n is an integer of 1 to 50, and t is (4-m).

로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 수지인 상기 (3)에 기재된 리튬이차전지용 정극합제 페이스트.
(3) above, wherein the positive electrode material mixture is at least one selected from the group consisting of a positive electrode material and a negative electrode material.

(6) 상기 분산제가 산성관능기를 가지는 유기색소유도체 및 산성관능기를 가지는 트리아진유도체로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 유도체를 포함하는 상기 (1)에 기재된 리튬이차전지용 정극합제 페이스트.
(6) The positive electrode material mixture paste for a lithium secondary battery according to (1), wherein the dispersant comprises at least one derivative selected from the group consisting of an organic colorant derivative having an acidic functional group and a triazine derivative having an acidic functional group.

(7) 상기 분산제가 염기성관능기를 가지는 수지를 포함하는 상기 (1) 또는 (6)에 기재된 리튬이차전지용 정극합제 페이스트.
(7) The positive electrode material mixture paste for a lithium secondary battery according to the above (1) or (6), wherein the dispersant comprises a resin having a basic functional group.

(8) 상기 염기성관능기를 가지는 수지가(8) The resin having a basic functional group

(G1) 편말단 영역에 2개의 히드록실기를 가지는 비닐중합체(A1)에서의 상기 히드록실기와 디이소시아네이트(B1)에서의 이소시아네이트기와의 반응으로 얻어지는 양단말에 이소시아네이트기를 가지는 우레탄프리폴리머(prepolymer)(C1)의 상기 이소시아네이트기와(Urethane prepolymer having an isocyanate group at both ends thereof obtained by the reaction of the hydroxyl group and the isocyanate group in the diisocyanate (B1) in the vinyl polymer (A1) having two hydroxyl groups at one terminal region of the terminal (G1) (C1) and the isocyanate group

적어도 폴리아민(D1)을 포함하는 아민화합물에서의 1급 아미노기 및 2급 아미노기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 아미노기와의 반응에서 얻어지는 아민가가 1~100mgKOH/g인 중합체 및A polymer having an amine value of 1 to 100 mgKOH / g obtained by a reaction of at least one amino group selected from the group consisting of a primary amino group and a secondary amino group in an amine compound containing at least a polyamine (D1)

(G2) 편말단 영역에 1개 또는 2개의 (메타)아크릴로일기를 가지는 중합체(A2)에서의 (메타)아크릴로일기와 1급 아미노기 및 2급 아미노기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 아미노기를 가지는 폴리아민(B2)에서의 상기 아미노기와의 반응에서 얻어지는 아미노기를 가지는 중합체(C2)에서의 상기 아미노기1급 및/또는 2급 아미노기와(Meth) acryloyl group in the polymer (A2) having one or two (meth) acryloyl groups in the terminal end region of the (G2) terminal group and at least one kind selected from the group consisting of a primary amino group and a secondary amino group The amino group-containing primary and / or secondary amino group in the polymer (C2) having an amino group obtained by the reaction with the amino group in the polyamine (B2)

2개 이상의 이소시아네이트기를 가지는 폴리이소시아네이트(D2)에서의 상기 이소시아네이트기와The isocyanate group in the polyisocyanate (D2) having two or more isocyanate groups

의 반응에 의해 얻어지는 아민가가 5~100mgKOH/g인 중합체로 이루어진 군에서 선택되는 1종류 이상의 중합체를 포함하는 상기 (7)에 기재된 리튬이차전지용 정극합제 페이스트.
And a polymer having an amine value of 5 to 100 mgKOH / g, which is obtained by the reaction of the above-mentioned (A) and (B).

(9) 상기 중합체(G1)에서 상기 편말단 영역에 2개의 히드록실기를 가지는 비닐중합체(A1)가 분자 내에 2개의 히드록실기와 1개의 티올기를 가지는 화합물(a11)의 존재하에서, 에틸렌성불포화 단량체(a12)를 라디칼중합함으로써 얻어지는 중합체인 상기 (8)에 기재된 리튬이차전지용 정극합제 페이스트.
(9) The polymer (A1) in which the vinyl polymer (A1) having two hydroxyl groups in the one terminal region in the polymer (G1) is a polymer having a hydroxyl group and a thiol group in the molecule The positive electrode material mixture paste for a lithium secondary battery according to (8), which is a polymer obtained by radical polymerization of an unsaturated monomer (a12).

(10) 상기 중합체(G2)에서 상기 편말단 영역에 1개 또는 2개의 (메타)아크릴로일기를 가지는 중합체(A2)가 비닐중합체 또는 폴리에스테르를 포함하는 상기 (8) 또는 (9)에 기재된 리튬이차전지용 정극합제 페이스트.
(10) The polymer according to (8) or (9) above, wherein the polymer (A2) having one or two (meth) acryloyl groups in the one terminal region in the polymer (G2) Positive electrode compound paste for lithium secondary battery.

(11) 추가로, 상기 분산제와는 다른 바인더 성분을 포함하는 상기 (1)~(10) 중 어느 하나에 기재된 리튬이차전지용 정극합제 페이스트.
(11) The positive electrode material mixture paste for a lithium secondary battery according to any one of (1) to (10), further comprising a binder component different from the dispersant.

(12) 상기 바인더 성분이 분자 내에 불소원자를 가지는 고분자 화합물인 상기 (11)에 기재된 리튬이차전지용 정극합제 페이스트.
(12) The positive electrode material mixture paste for a lithium secondary battery according to (11), wherein the binder component is a polymer compound having a fluorine atom in a molecule.

(13) 상기 정극활물질이 인산철리튬인 상기 (1)~(12) 중 어느 하나에 기재된 리튬이차전지용 정극합제 페이스트.
(13) The positive electrode material mixture paste for a lithium secondary battery according to any one of (1) to (12), wherein the positive electrode active material is lithium iron phosphate.

(14) 추가로 도전조제를 포함하는 상기 (1)~(13) 중 어느 하나에 기재된 리튬이차전지용 정극합제 페이스트.
(14) The positive electrode material mixture paste for a lithium secondary battery according to any one of (1) to (13), further comprising a conductive auxiliary agent.

(15) 추가로 용제를 포함하는 상기 (1)~(14) 중 어느 하나에 기재된 리튬이차전지용 정극합제 페이스트.
(15) The positive electrode material mixture paste for a lithium secondary battery according to any one of (1) to (14), further comprising a solvent.

(16) 염기성관능기를 가지는 유기색소유도체, 염기성관능기를 가지는 안트라퀴논유도체, 염기성관능기를 가지는 아크리돈유도체, 염기성관능기를 가지는 트리아진유도체, 산성관능기를 가지는 유기색소유도체 및 산성관능기를 가지는 트리아진유도체로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 유기유도체를 포함하는 분산제, 정극활물질, 도전조제, 상기 분산제와는 다른 바인더 성분을 용제에 공분산시키는 것을 포함하는 리튬이차전지용 정극합제 페이스트의 제조방법.
(16) an organic pigment derivative having a basic functional group, an anthraquinone derivative having a basic functional group, an acridone derivative having a basic functional group, a triazine derivative having a basic functional group, an organic pigment derivative having an acidic functional group, A conductive auxiliary agent, and a binder component different from the dispersing agent in a solvent, wherein the dispersing agent comprises at least one organic derivative selected from the group consisting of an organic solvent and a derivative.

(17) 염기성관능기를 가지는 유기색소유도체, 염기성관능기를 가지는 안트라퀴논유도체, 염기성관능기를 가지는 아크리돈유도체, 염기성관능기를 가지는 트리아진유도체, 산성관능기를 가지는 유기색소유도체 및 산성관능기를 가지는 트리아진유도체로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 유기유도체를 포함하는 분산제와 정극활물질을 용제에 분산시킴으로써 분산액을 형성하는 공정과, 다음에 상기 분산액과 도전조제와 상기 유기화합물과는 다른 바인더 성분을 혼합하는 공정을 포함하는 리튬이차전지용 정극합제 페이스트의 제조방법.
(17) An organic pigment derivative having a basic functional group, an anthraquinone derivative having a basic functional group, an acridone derivative having a basic functional group, a triazine derivative having a basic functional group, an organic coloring matter derivative having an acidic functional group, A step of forming a dispersion by dispersing a positive electrode active material and a dispersing agent comprising at least one organic derivative selected from the group consisting of an organic solvent and a derivative; and a step of mixing the dispersion, the conductive additive and a binder component different from the organic compound Wherein the positive electrode mixture paste for lithium secondary battery is produced by a method comprising the steps of:

(18) 염기성관능기를 가지는 유기색소유도체, 염기성관능기를 가지는 안트라퀴논유도체, 염기성관능기를 가지는 아크리돈유도체, 염기성관능기를 가지는 트리아진유도체, 산성관능기를 가지는 유기색소유도체 및 산성관능기를 가지는 트리아진유도체로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 유기유도체를 포함하는 분산제에 의해 정극활물질을 표면처리하는 것을 포함하는 리튬이차전지용 정극합제 페이스트의 제조방법.
(18) an organic pigment derivative having a basic functional group, an anthraquinone derivative having a basic functional group, an acridone derivative having a basic functional group, a triazine derivative having a basic functional group, an organic coloring matter derivative having an acidic functional group, Wherein the positive electrode active material is surface-treated with a dispersing agent comprising at least one organic derivative selected from the group consisting of an organic solvent and a derivative.

(19) 제 1의 집전체 상에 정극합제층을 가지는 정극과 제 2의 집전체 상에 부극합제층을 가지는 부극과 상기 정극합제층과 상기 부극합제층과의 사이에 개재되는 리튬을 포함하는 전해질을 구비하는 리튬이차전지로, 상기 정극합제층이 상기 (1)~(15) 중 어느 하나에 기재된 리튬이차전지용 정극합제 페이스트를 사용하여 형성되어 있는 리튬이차전지.
(19) A lithium secondary battery comprising a positive electrode having a positive mixture layer on a first current collector, a negative electrode having a negative electrode mixture layer on the second current collector, and lithium interposed between the positive mixture layer and the negative- 1. A lithium secondary battery having an electrolyte, wherein the positive electrode material mixture layer is formed using the positive electrode material mixture paste for a lithium secondary battery according to any one of (1) to (15).

또한, 본 출원은 동출원인에 의해 2008년 7월 30일에 출원된 일본특허출원 2008-196637호 및 2008년 8월 28일에 출원된 일본특허출원 2008-220564호에 기초하는 우선권주장을 수반하는 것이며, 이들 명세서를 참조하여 본 명세서의 일부에 조합한 것이다.This application is also related to Japanese Patent Application No. 2008-196637 filed on July 30, 2008 by the same applicant and Japanese Patent Application No. 2008-220564 filed on August 28, 2008 , Which are incorporated herein by reference in their entirety.

본 발명에 따르면 정극활물질의 도전성을 저해하지 않고 분산안정성이 우수한 리튬이차전지용 정극합제 페이스트를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 리튬이차전지용 정극합제 페이스트를 리튬이차전지의 정극에 사용함으로써 정극활물질이 정극합제 중에 1차 입자레벨로 균일하게 혼합되어 집전체와 정극합제와의 밀착성, 정극활물질과 도전조제와의 밀착성 및 정극합제의 전해액에 대한 젖음성을 개선할 수 있다. 그 결과, 정극의 내부저항의 저감을 촉진시킴과 동시에 충방전의 효율을 향상시킬 수 있으며 전지성능을 종합적으로 향상시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a positive electrode material mixture paste for a lithium secondary battery which is excellent in dispersion stability without inhibiting the conductivity of the positive electrode active material. Further, by using the positive electrode material mixture paste for a lithium secondary battery according to the present invention in the positive electrode of a lithium secondary battery, the positive electrode active material is uniformly mixed at the primary particle level in the positive electrode material mixture to improve the adhesion between the current collector and the positive electrode material mixture, And the wettability of the positive electrode material mixture with respect to the electrolyte solution can be improved. As a result, reduction of the internal resistance of the positive electrode can be promoted, charge and discharge efficiency can be improved, and battery performance can be improved comprehensively.

도 1은 본 발명에 따른 리튬이차전지의 일 실시형태를 나타내는 모식 단면도이다.1 is a schematic sectional view showing one embodiment of a lithium secondary battery according to the present invention.

<리튬이차전지용 정극합제 페이스트>&Lt; Positive electrode composite paste for lithium secondary battery >

본 발명에 의한 리튬이차전지용 정극합제 페이스트는 정극활물질과 염기성관능기를 가지는 화합물 및 산성관능기를 가지는 유기화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는 분산제를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 정극합제 페이스트는 필요에 따라 도전조제, 용제, 바인더 등의 이 기술분야에서 주지인 각종 성분을 포함할 수 있다. 본 발명에서는 특정 유기화합물을 분산제로 사용함으로써 정극활물질의 분산성 및 젖음성이 개선된 호적한 전극재료를 제공할 수 있다. 이하, 정극합제 페이스트를 구성하는 각 성분에 대해 상세하게 설명한다.
The positive electrode material mixture paste for a lithium secondary battery according to the present invention is characterized by including a positive electrode active material, a dispersing agent containing at least one compound selected from the group consisting of a compound having a basic functional group and an organic compound having an acidic functional group. The positive electrode material mixture paste may contain various components known in the technical field such as a conductive additive, a solvent, and a binder as needed. In the present invention, it is possible to provide a customary electrode material having improved dispersibility and wettability of the positive electrode active material by using a specific organic compound as a dispersant. Hereinafter, each component constituting the positive electrode material mixture paste will be described in detail.

(정극활물질(正極活物質))(Positive electrode active material)

본 발명에서 사용할 수 있는 정극활물질은 특별히 한정되지 않으며 리튬이차전지의 기술분야에서 통상적으로 사용되는 화합물일 수 있다. 예를 들면 리튬이온을 도핑 또는 인터칼레이션 가능한 금속산화물 및 금속황화물 등의 금속화합물을 사용할 수 있다. 보다 구체적으로는 Ti, Fe, Co, Ni 및 Mn 등의 천이금속의 산화물, 상기 천이금속과 리튬과의 복합산화물 및 상기 천이금속의 황화물 등의 무기화합물을 들 수 있다.
The positive electrode active material usable in the present invention is not particularly limited and may be a compound commonly used in the technical field of lithium secondary batteries. For example, metal compounds such as metal oxides and metal sulfides capable of doping or intercalating lithium ions can be used. More specifically, inorganic compounds such as oxides of transition metals such as Ti, Fe, Co, Ni and Mn, complex oxides of the transition metal and lithium, and sulfides of the transition metal can be mentioned.

본 발명에서 정극활물질로 사용할 수 있는 무기화합물의 구체예로 이하의 것을 들 수 있다.Specific examples of the inorganic compound usable as the positive electrode active material in the present invention include the following.

MnO, V2O5, V6O13 및 TiO2 등의 천이금속산화물분말;Transition metal oxide powders such as MnO, V 2 O 5 , V 6 O 13 and TiO 2 ;

층상구조의 니켈산리튬, 코발트산리튬, 망간산리튬 및 스피넬구조의 망간산리튬 등의 리튬과 천이금속과의 복합산화물분말;Composite oxide powders of lithium and a transition metal such as a layered structure of lithium nickel oxide, lithium cobaltate, lithium manganese oxide and lithium manganese oxide having a spinel structure;

올리빈(olivine) 구조를 가지는 인산화합물인 인산철리튬계재료 및 An iron phosphate based material, which is a phosphoric acid compound having an olivine structure, and

TiS2 및 FeS 등의 천이금속황화물분말.Transition metal sulfide powder such as TiS 2 and FeS.

상기 무기화합물은 단독으로 사용해도 되고 2종류 이상을 혼합하여 사용해도 된다.
These inorganic compounds may be used alone or in combination of two or more.

본 발명에서 사용하는 정극활물질의 비표면적은 질소의 흡착량으로부터 구할 수 있는 비표면적(BET)으로 규정된다. 본 발명에서 정극활물질의 비표면적은 특별히 한정되지 않으며, 그 값이 클수록 정극활물질입자간의 접촉점이 증가하기 때문에 정극전극의 내부저항을 낮추는데 유리해진다. 하지만, 전극제조시의 작업성 관점에서 비표면적은 150㎡/g이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 충분한 도전성을 얻는 관점에서 비표면적은 0.㎡/g이상으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 일 실시형태에서 정극활물질의 비표면적은 0.1㎡/g이상, 150㎡/g이하, 바람직하게는 1㎡/g이상, 120㎡/g이하, 더욱 바람직하게는 1.5㎡/g이상, 100㎡/g이하이다.
The specific surface area of the positive electrode active material used in the present invention is defined as the specific surface area (BET) which can be obtained from the adsorption amount of nitrogen. In the present invention, the specific surface area of the positive electrode active material is not particularly limited, and the larger the value is, the more the contact point between the positive electrode active material particles is increased, which is advantageous in lowering the internal resistance of the positive electrode. However, it is preferable that the specific surface area is 150 m &lt; 2 &gt; / g or less from the viewpoint of workability at the time of electrode production. From the standpoint of obtaining sufficient conductivity, the specific surface area is preferably 0. 2 m 2 / g or more. In one embodiment of the present invention, the specific surface area of the positive electrode active material is 0.1 m 2 / g or more and 150 m 2 / g or less, preferably 1 m 2 / g or more and 120 m 2 / g or less, G / g or less.

또한, 본 발명에서 사용하는 정극활물질의 입경은 1차 입자경으로 0.01~500㎛가 바람직하고 특히 0.05~100㎛가 바람직하다. 단, 본 명세서에 기재하는 「1차 입자경」이란 전자현미경 등으로 측정된 입자경을 평균한 값을 의미한다.
The particle size of the positive electrode active material used in the present invention is preferably 0.01 to 500 μm, more preferably 0.05 to 100 μm, in terms of the primary particle size. Note that the &quot; primary particle diameter &quot; described in this specification means a value obtained by averaging the particle diameters measured by an electron microscope or the like.

정극활물질로써 앞서 예시한 무기화합물 중에서도 올리빈구조를 가지는 인산철리튬은 비용면이나 안전성의 관점에서 바람직한 재료이다.
Of the inorganic compounds exemplified above as the positive electrode active material, lithium iron phosphate having an olivine structure is a preferable material from the viewpoint of cost and safety.

일반적으로 정극활물질로 올리빈구조를 가지는 인산철리튬재료를 사용한 경우, 코발트산리튬 등의 재료와 비교하여 전자전도성이 매우 낮으며 우수한 전지특성을 얻기 어렵다. 이 때문에 통상적으로 상기 인산철리튬재료를 사용하는 경우, 전자전도성을 향상시키기 위해, 탄소재료 등의 도전성물질을 입자에 담지시키는 방법, 상기 재료의 1차 입자경을 작게하는 방법이 적용된다.
In general, when a lithium iron phosphate material having an olivine structure is used as a positive electrode active material, the electron conductivity is very low as compared with materials such as lithium cobalt oxide, and it is difficult to obtain excellent battery characteristics. Therefore, when the above-mentioned iron phosphate material is used, a method of supporting a conductive material such as a carbon material on the particles and a method of reducing the primary particle diameter of the material are applied to improve the electronic conductivity.

이와 같이 탄소재료를 담지시킨 인산철리튬재료는 당 기술분야에서 주지인 방법을 적용하여 용이하게 제조할 수 있다. 상기 인산철리튬재료를 제조하는 방법으로 예를 들면 특개2003-292308호 공보 및 특개2003-292309호 공보 등에 개시된 방법을 적용할 수 있다. 상기 공보에 의한 개시를 참조하여 본 명세서의 일부에 조합한다.The lithium iron phosphate material in which the carbon material is supported as described above can be easily manufactured by applying a method well known in the art. As the method for producing the iron phosphate lithium material, for example, the methods disclosed in JP-A-2003-292308 and JP-A-2003-292309 can be applied. Are incorporated herein by reference in their entirety.

상기 인산철리튬재료를 제조하는 방법의 일 예로 이하와 같은 방법을 들 수 있다. 우선 인산 제1철8수화물(Fe3(PO4)2·8H2O)과 인산리튬(Li3PO4)을 리튬과 철의 원소비율이 1 : 1이 되도록 혼합한다. 다음으로 이 혼합물에 도전성물질인 탄소재료(예를 들면 아세틸렌블랙, 켓젠 블랙(ketjen black) 등) 또는 소성시에 분해되어 탄소재료가 되는 유기화합물을 첨가하고, 건식분쇄기 등으로 분쇄혼합처리를 한다. 그리고, 이 처리물을 불활성가스분위기하, 600℃에서 수시간 소성하고 이 소성물을 분쇄함으로써 원하는 재료를 얻을 수 있다. 또한, 도전성물질로 첨가하는 탄소재료 또는 유기화합물은 최종생성물에서의 탄소재료성분이 0.1~50중량%가 되도록 조정한다.
An example of a method for producing the iron phosphate lithium material is as follows. First, ferrous phosphate monohydrate (Fe 3 (PO 4 ) 2 .8H 2 O) and lithium phosphate (Li 3 PO 4 ) are mixed so that the element ratio of lithium and iron is 1: 1. Next, a carbon material (for example, acetylene black, ketjen black or the like) as a conductive material or an organic compound decomposed at the time of firing to become a carbon material is added to this mixture, followed by pulverizing and mixing treatment with a dry mill or the like . Then, the treated material is calcined at 600 DEG C for several hours in an inert gas atmosphere, and the calcined material is pulverized to obtain a desired material. In addition, the carbon material or the organic compound to be added as the conductive material is adjusted so that the carbon material component in the final product is 0.1 to 50 wt%.

(분산제)(Dispersant)

본 발명에 의한 정극합제 페이스트에서는 염기성관능기를 가지는 유기화합물 및 산성관능기를 가지는 유기화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 유기화합물을 분산제로 사용하는 것을 특징으로 한다. 상술한 특정 유기화합물은 정극활물질 및 필요에 따라 첨가되는 도전조제 등의 재료입자의 분산성을 높일 뿐만 아니라 그 자체가 양호한 바인더로도 기능할 수 있다. 단, 본 발명에서 분산제로 사용하는 유기화합물은 후술하는 바인더와 구별된다. 본 발명에 따르면 분산제로 특정 유기화합물을 사용함으로써 도전성을 저해하지 않고 분산안정성이 우수한 정극합제 페이스트를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 정극합제 페이스트는 우수한 분산성을 나타낼 뿐만 아니라 집전체와 정극합제와의 밀착성, 정극활물질과 도전조제와의 밀착성 및 정극합제의 전해액에 대한 젖음성을 개선할 수 있기 때문에 리튬이차전지의 정극재료로 호적하다.
In the positive electrode material mixture paste according to the present invention, at least one organic compound selected from the group consisting of an organic compound having a basic functional group and an organic compound having an acidic functional group is used as a dispersing agent. The above-described specific organic compound not only enhances the dispersibility of the material particles such as the positive electrode active material and the conductive auxiliary agent added as needed, but also can function as a good binder itself. However, the organic compound used as a dispersant in the present invention is distinguishable from a binder described later. According to the present invention, by using a specific organic compound as a dispersant, it is possible to provide a positive electrode material mixture paste excellent in dispersion stability without deteriorating conductivity. In addition, the positive electrode material mixture paste according to the present invention not only exhibits excellent dispersibility but also can improve the adhesion between the current collector and the positive electrode material mixture, the adhesion between the positive electrode active material and the conductive auxiliary agent, and the wettability of the positive electrode material mixture with the electrolyte, It is well-known as the positive electrode material of the battery.

본 발명에서 분산제로 사용할 수 있는 상기 염기성관능기 또는 상기 산성관능기를 가지는 유기화합물은 이들 관능기에 의해 정극활물질의 표면에 작용 또는 흡착할 수 있는 것이라면 그 골격은 특별히 한정되지 않는다. 하지만, 전자전도성이 중요한 전지성능의 관점에서 호적한 상기 염기성관능기를 가지는 유기화합물의 일 예로 (I-1)염기성관능기를 가지는 유기색소유도체, 염기성관능기를 가지는 안트라퀴논유도체, 염기성관능기를 가지는 아크리돈유도체 및 염기성관능기를 가지는 트리아진유도체 등의 각종 유도체, (I-2)염기성관능기를 가지는 수지를 들 수 있다. 또한, 호적한 상기 산성관능기를 가지는 유기화합물의 일 예로 (Ⅱ-1)산성관능기를 가지는 유기색소유도체 및 산성관능기를 가지는 트리아진유도체 등의 각종 유도체, (Ⅱ-2)산성관능기를 가지는 수지를 들 수 있다.
The basic functional group or organic compound having an acidic functional group which can be used as a dispersant in the present invention is not particularly limited as long as it can act on or adsorb on the surface of the positive electrode active material by these functional groups. However, examples of organic compounds having basic functional groups that are important from the viewpoint of cell performance in which electronic conductivity is important include (I-1) organic dye derivatives having basic functional groups, anthraquinone derivatives having basic functional groups, A thiazine derivative having a basic functional group, and (I-2) a resin having a basic functional group. Examples of the organic compound having an acidic functional group include (II-1) an organic dye derivative having an acidic functional group and various derivatives such as a triazine derivative having an acidic functional group, (II-2) a resin having an acidic functional group .

특별히 한정되지는 않으나 본 발명의 바람직한 일 실시형태에서 분산제는 상기 염기성관능기를 가지는 각종 유도체(I-1) 및 상기 산성관능기를 가지는 각종 유도체(Ⅱ-1) 중 어느 하나를 필수성분으로 포함한다. 또한, 본 발명의 바람직한 다른 실시형태에서 분산제는 상기 염기성관능기를 가지는 수지(I-2) 및 상기 산성관능기를 가지는 수지(Ⅱ-2) 중 어느 하나를 필수성분으로 포함한다. 또한, 본 발명의 바람직한 다른 실시형태에서 분산제는 상기 각종 유도체(I-1) 또는 (Ⅱ-1)에 추가로 상기 염기성관능기를 가지는 수지(I-2) 또는 상기 산성관능기를 가지는 수지(Ⅱ-2)를 포함한다. 이하, 각각의 유기화합물에 대해 상세하게 설명한다.
In a preferred embodiment of the present invention, the dispersant contains any one of the derivative (I-1) having the basic functional group and the derivative (II-1) having the acid functional group as essential components. In another preferred embodiment of the present invention, the dispersing agent comprises any one of the resin (I-2) having a basic functional group and the resin (II-2) having an acid functional group as essential components. In another preferred embodiment of the present invention, the dispersant further comprises a resin (I-2) having the basic functional group in addition to the various derivatives (I-1) or (II- 2). Hereinafter, each of the organic compounds will be described in detail.

I-1.염기성관능기를 가지는 각종 유도체I-1. Various derivatives having basic functional groups

염기성관능기를 가지는 각종 유도체는 염기성관능기를 가지는 유기색소유도체, 염기성관능기를 가지는 안트라퀴논유도체, 염기성기관능기를 가지는 아크리돈유도체 및 염기성관능기를 가지는 트리아진유도체로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 유도체를 함유해도 된다.
Various derivatives having a basic functional group include an organic pigment derivative having a basic functional group, an anthraquinone derivative having a basic functional group, an acridone derivative having a basic functional group, and a triazine derivative having a basic functional group .

특히, 하기 일반식(1)로 나타내어지는 트리아진유도체 또는 하기 일반식(6)으로 나타내어지는 유기색소유도체를 사용하는 것이 바람직하다. In particular, it is preferable to use a triazine derivative represented by the following general formula (1) or an organic coloring matter derivative represented by the following general formula (6).

Figure 112011014674929-pct00001
Figure 112011014674929-pct00001

상기 일반식(1)에서, In the above general formula (1)

X1은 -NH-, -O-, -CONH-, -SO2NH-, -CH2NH-, -CH2NHCOCH2NH- 또는 -X2-Y1-X3-이며, X 1 is -NH-, -O-, -CONH-, -SO 2 NH-, -CH 2 NH-, -CH 2 NHCOCH 2 NH- or -X 2 -Y 1 -X 3 -

X2는 -NH-, -O-, -CONH-, -SO2NH-, -CH2NH-, -NHCO- 또는 -NHSO2-이며, X 2 is -NH-, -O-, -CONH-, -SO 2 NH-, -CH 2 NH-, -NHCO- or -NHSO 2 -

X3은 각각 독립적으로 -NH- 또는 -O-이며, X 3 are each independently -NH- or -O-,

Y1은 탄소수 1~20으로 구성되는 치환 또는 미치환의 알킬렌기, 치환 또는 미치환의 알케닐렌기 또는 치환 또는 미치환의 아릴렌기이며, Y 1 is a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkenylene group or a substituted or unsubstituted arylene group,

P는 하기 일반식 (2), (3) 또는 (4) 중 어느 하나로 나타내어지는 치환기이며, P is a substituent represented by any one of the following general formulas (2), (3) and (4)

Q는 -O-R2, -NH-R2, 할로겐기, -X1-R1 또는 하기 일반식 (2), (3) 혹은 (4) 중 어느 하나로 나타내어지는 치환기이며, Q is a substituent represented by any one of -OR 2 , -NH-R 2 , a halogen group, -X 1 -R 1 or the following general formula (2), (3)

R2는 수소원자, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알케닐기 또는 치환 또는 미치환의 아릴기이며, R 2 is a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group or a substituted or unsubstituted aryl group,

R1은 유기색소잔기, 치환 또는 미치환의 복소환잔기, 치환 또는 미치환의 방향족환잔기 또는 하기 일반식(5)로 나타내어지는 기이며, R 1 is an organic dye residue, a substituted or unsubstituted heterocyclic residue, a substituted or unsubstituted aromatic ring residue, or a group represented by the following formula (5)

n1은 1~4의 정수이다.
n 1 is an integer of 1 to 4;

Figure 112011014674929-pct00002
Figure 112011014674929-pct00002

Figure 112011014674929-pct00003
Figure 112011014674929-pct00003

Figure 112011014674929-pct00004
Figure 112011014674929-pct00004

상기 일반식 (2)~(4)에서,In the above general formulas (2) to (4)

X4는 직접결합, -SO2-, -CO-, -CH2NHCOCH2-, -CH2NHCONHCH2-, -CH2- 또는 -X5-Y2-X6-이며, X 4 is a direct bond, -SO 2 -, -CO-, -CH 2 NHCOCH 2 -, -CH 2 NHCONHCH 2 -, -CH 2 - or -X 5 -Y 2 -X 6 -

X5는 -NH- 또는 -O-이며, X 5 is -NH- or -O-,

X6은 직접결합, -SO2-, -CO-, -CH2NHCOCH2-, -CH2NHCONHCH2- 또는 -CH2-이며, X 6 is a direct bond, -SO 2 -, -CO-, -CH 2 NHCOCH 2 -, -CH 2 NHCONHCH 2 - or -CH 2 -

Y2는 탄소수 1~20으로 구성되는 치환 또는 미치환의 알킬렌기, 치환 또는 미치환의 알케닐렌기 또는 치환 또는 미치환의 아릴렌기이며, Y 2 is a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkenylene group or a substituted or unsubstituted arylene group,

v는 1~10의 정수이며, v is an integer of 1 to 10,

R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소원자, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 아릴기 또는 R3과 R4가 일체가 되고 추가로 질소, 산소 혹은 유황원자를 포함하는 치환 또는 미치환의 복소환잔기이며, R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or R 3 and R 4 are monosubstituted, A substituted or unsubstituted heterocyclic residue containing a sulfur atom,

R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소원자, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알케닐기 또는 치환 또는 미치환의 아릴기이며, R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group or a substituted or unsubstituted aryl group,

R9는 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알케닐기 또는 치환 또는 미치환의 아릴기이다.
R 9 is a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group or a substituted or unsubstituted aryl group.

Figure 112011014674929-pct00005
Figure 112011014674929-pct00005

상기 일반식 (5)에서,In the above general formula (5)

T는 -X8-R10 또는 W1이며, T is -X 8 -R 10 or W 1,

U는 -X9-R11 또는 W2이며, U is -X 9 -R 11 or W 2,

W1 및 W2는 각각 독립적으로 -O-R20, -NH-R20, 할로겐기 또는 상기 일반식 (2), (3) 혹은 (4) 중 어느 하나로 나타내어지는 치환기이며, W 1 and W 2 are each independently -OR 20 , -NH-R 20 , a halogen group or a substituent represented by any one of the general formulas (2), (3) and (4)

R20은 수소원자, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알케닐기 또는 치환 또는 미치환의 아릴기이며, R 20 is a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group or a substituted or unsubstituted aryl group,

X7은 -NH- 또는 -O-이며, X 7 is -NH- or -O-,

X8 및 X9는 각각 독립적으로 -NH-, -O-, -CONH-, -SO2NH-, -CH2NH- 또는 -CH2NHCOCH2NH-이며, X 8 and X 9 are each independently -NH-, -O-, -CONH-, -SO 2 NH-, -CH 2 NH- or -CH 2 NHCOCH 2 NH-,

Y3은 탄소수 1~20으로 구성되는 치환 또는 미치환의 알킬렌기, 치환 또는 미치환의 알케닐렌기 또는 치환 또는 미치환의 아릴렌기이며, Y 3 is a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkenylene group or a substituted or unsubstituted arylene group,

R10 및 R11은 각각 독립적으로 유기색소잔기, 치환 또는 미치환의 복소환잔기 또는 치환 또는 미치환의 방향족환잔기이다.
R 10 and R 11 are each independently an organic pigment residue, a substituted or unsubstituted heterocyclic residue, or a substituted or unsubstituted aromatic ring residue.

상기 일반식(1)의 R1, 및 상기 일반식(5)의 R10 및 R11로 나타내어지는 유기색소잔기의 구체예로 디케토피롤로피롤계색소; 아조, 디스아조 및 폴리아조 등의 아조계색소; 프탈로시아닌계색소; 디아미노디안트라퀴논, 안트라피리미딘, 플라반트론, 안트안트론, 인단트론, 피란트론 및 비오란트론 등의 안트라퀴논계색소; 퀴나크리돈계색소;디옥사진계색소;페리논계색소;페릴렌계색소; 티오인디고계색소; 이소인돌린계색소; 이소인돌리논계색소; 퀴노프탈론계색소; 트렌(threne)계색소; 및 금속착체계색소를 들 수 있다. 특히, 금속에 의한 전지의 단락을 억제하는 효과를 높이는 관점에서는 금속착체계색소가 아닌 유기색소잔기를 사용하는 것이 바람직하다.
Specific examples of the organic dye residue represented by R 1 in the general formula (1) and R 10 and R 11 in the general formula (5) include a diketopyrrolopyrrole dye; Azo dyes such as azo, disazo and polyazo; Phthalocyanine dye; Anthraquinone type pigments such as diaminodianthraquinone, anthrapyrimidine, flavanthrone, anthanthrone, indanthrone, pyranthrone and biorantrone; A quinacridone dye, a dioxazine dye, a perinone dye, a perylene dye, Thioindigo dye; Isoindoline dye; Isoindolinone dye; Quinophthalone-based coloring matter; Threne-based coloring matter; And metal complex system pigments. In particular, from the viewpoint of enhancing the effect of suppressing shorting of the battery by the metal, it is preferable to use an organic dye residue rather than a metal complex dye.

상기 일반식(1)의 R1, 및 상기 일반식(5)의 R10 및 R11로 나타내어지는 복소환잔기 및 방향족환잔기의 구체예로 티오펜, 푸란, 피리딘, 피라진, 트리아진, 피라졸, 피롤, 이미다졸, 이소인돌린, 이소인돌리논, 벤즈이미다졸론, 벤즈티아졸, 벤즈트리아졸, 인돌, 퀴놀린, 카바졸, 아크리딘, 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 플루오렌, 페난트렌, 안트라퀴논 및 아크리돈 등을 들 수 있다. 이들 복소환잔기 및 방향족환잔기는 알킬기(메틸기, 에틸기, 부틸기 등), 아미노기, 알킬아미노기(디메틸아미노기, 디에틸아미노기 및 디부틸아미노기 등), 니트로기, 히드록실기, 알콕시기(메톡시기, 에톡시기 및 부톡시기 등), 할로겐(염소, 브롬 및 불소 등), 페닐기(알킬기, 아미노기, 알킬아미노기, 니트로기, 히드록실기, 알콕시기 또는 할로겐 등으로 치환되어 있어도 된다), 및 페닐아미노기(알킬기, 아미노기, 알킬아미노기, 니트로기, 히드록실기, 알콕시기 또는 할로겐 등으로 치환되어 있어도 된다) 등의 치환기를 가지고 있어도 된다.
Specific examples of the heterocyclic residue and the aromatic ring residue represented by R 1 in the general formula (1) and R 10 and R 11 in the general formula (5) include thiophene, furan, pyridine, pyrazine, triazine, The present invention relates to a process for the preparation of a compound of the formula I wherein R 1 is selected from the group consisting of a benzene ring, a pyrrole, a pyrrole, an imidazole, an isoindoline, an isoindolinone, a benzimidazolone, a benzothiazole, a benztriazole, an indole, a quinoline, a carbazole, an acridine, Threne, anthraquinone, and acridone. These heterocyclic residues and aromatic ring residues may be substituted with at least one substituent selected from the group consisting of an alkyl group (methyl group, ethyl group and butyl group), an amino group, an alkylamino group (dimethylamino group, diethylamino group and dibutylamino group), a nitro group, (Which may be substituted with an alkyl group, an amino group, an alkylamino group, a nitro group, a hydroxyl group, an alkoxy group or a halogen atom), and a phenylamino group (Which may be substituted with an alkyl group, an amino group, an alkylamino group, a nitro group, a hydroxyl group, an alkoxy group or a halogen).

상기 일반식 (2) 및 (3) 중의 R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소원자, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 아릴기 또는 R3과 R4가 일체가 되고 추가로 질소, 산소 혹은 유황원자를 포함하는 치환기를 가져도 되는 복소환잔기이다.
R 3 and R 4 in the general formulas (2) and (3) are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or R 3 and R 4 is a heterocyclic residue which may be monosubstituted and may further have a substituent including a nitrogen, oxygen or sulfur atom.

일반식 (1)~(5)의 Y1, Y2 및 Y3은 각각 독립적으로 탄소수 20이하의 치환 또는 미치환의 알킬렌기, 알케닐렌기 또는 아릴렌기를 나타내지만, 바람직하게는 치환 또는 미치환의 페닐렌기, 비페닐렌기, 나프틸렌기 또는 탄소수가 10이하의 측쇄를 가지고 있어도 되는 알킬렌기를 들 수 있다.
Y 1 , Y 2 and Y 3 in the general formulas (1) to (5) independently represent a substituted or unsubstituted alkylene, alkenylene or arylene group having 20 or less carbon atoms, A substituted phenylene group, a biphenylene group, a naphthylene group or an alkylene group which may have a side chain of not more than 10 carbon atoms.

Figure 112011014674929-pct00006
Figure 112011014674929-pct00006

일반식(6)에서,In the general formula (6)

Z는 하기 일반식 (7), (8) 및 (9)로 나타내어지는 군에서 선택되는 적어도 하나이며, n2는 1~4의 정수이며, R12는 유기색소잔기, 치환 또는 미치환의 복소환잔기 또는 치환 또는 미치환의 방향족잔기이다.Z is at least one selected from the group consisting of the following formulas (7), (8) and (9), n 2 is an integer of 1 to 4, R 12 is an organic dye residue, Or a substituted or unsubstituted aromatic residue.

Figure 112011014674929-pct00007
Figure 112011014674929-pct00007

Figure 112011014674929-pct00008
Figure 112011014674929-pct00008

Figure 112011014674929-pct00009
Figure 112011014674929-pct00009

상기 일반식 (7)~(9)에서,In the above general formulas (7) to (9)

X10은 직접결합, -SO2-, -CO-, -CH2NHCOCH2-, -CH2NHCONHCH2-, -CH2- 또는 -X11-Y4-X12-이며, X 10 is a direct bond, -SO 2 -, -CO-, -CH 2 NHCOCH 2 -, -CH 2 NHCONHCH 2 -, -CH 2 - or -X 11 -Y 4 -X 12 -

X11은 -NH- 또는 -O-이며, X 11 is -NH- or -O-,

X12는 직접결합, -SO2-, -CO-, -CH2NHCOCH2-, -CH2NHCONHCH2- 또는 -CH2-이며, X 12 is a direct bond, -SO 2 -, -CO-, -CH 2 NHCOCH 2 -, -CH 2 NHCONHCH 2 - or -CH 2 -

Y4는 탄소수 1~20으로 구성되는 치환 또는 미치환의 알킬렌기, 치환 또는 미치환의 알케닐렌기 또는 치환 또는 미치환의 아릴렌기이며, Y 4 is a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkenylene group or a substituted or unsubstituted arylene group,

v1은 1~10의 정수이며, v 1 is an integer of 1 to 10,

R13 및 R14는 각각 독립적으로 수소원자, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 페닐기 또는 R13과 R14가 일체가 되고 추가로 질소, 산소 혹은 유황원자를 포함하는 치환 또는 미치환의 복소환잔기이며, R 13 and R 14 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted phenyl group, or R 13 and R 14 are monosubstituted and further substituted with nitrogen, oxygen or sulfur A substituted or unsubstituted heterocyclic residue containing an atom,

R15, R16, R17 및 R18은 각각 독립적으로 수소원자, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알케닐기 또는 치환 또는 미치환의 아릴기이며, R 15 , R 16 , R 17 and R 18 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group or a substituted or unsubstituted aryl group,

R19는 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알케닐기 또는 치환 또는 미치환의 아릴기이다.R 19 is a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group or a substituted or unsubstituted aryl group.

일반식(6)의 R12로 나타내어지는 유기색소잔기의 구체예로 디케토피롤로피롤계색소; 아조, 디스아조 및 폴리아조 등의 아조계색소; 프탈로시아닌계색소; 디아미노디안트라퀴논, 안트라피리미딘, 플라반트론, 안트안트론, 인단트론, 피란트론 및 비오란트론 등의 안트라퀴논계색소; 퀴나크리돈계색소; 디옥사진계색소; 페리논계색소; 페릴렌계색소; 티오인디고계색소; 이소인돌린계색소; 이소인돌리논계색소;퀴노프탈론계색소; 트렌계색소; 및 금속착체계색소 등을 들 수 있다. 특히 금속에 의한 전지의 단락을 억제하는 효과를 높이기 위해서는 금속착체계색소가 아닌 유기색소잔기를 사용하는 것이 바람직하다.
Specific examples of the organic dye residue represented by R 12 in the general formula (6) include a diketopyrrolopyrrole dye; Azo dyes such as azo, disazo and polyazo; Phthalocyanine dye; Anthraquinone type pigments such as diaminodianthraquinone, anthrapyrimidine, flavanthrone, anthanthrone, indanthrone, pyranthrone and biorantrone; A quinacridone dye; Dioxazine-based coloring matter; Perinone pigment; Perylene dye; Thioindigo dye; Isoindoline dye; An isoindolinone dye; a quinophthalone dye; Threne-based coloring matter; And metal complex system pigments. In particular, in order to enhance the effect of suppressing short-circuiting of the battery due to metal, it is preferable to use an organic dye residue rather than a metal complex dye.

또한, 일반식(6)의 R12로 나타내어지는 복소환잔기 및 방향족환잔기로는 예를 들면 티오펜, 푸란, 피리딘, 피라졸, 피롤, 이미다졸, 이소인돌린, 이소인돌리논, 벤즈이미다졸론, 벤즈티아졸, 벤즈트리아졸, 인돌, 퀴놀린, 카바졸, 아크리딘, 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 플루오렌, 페난트렌, 안트라퀴논 및 아크리돈 등을 들 수 있다. 이들 복소환잔기 및 방향족환잔기는 알킬기(메틸기, 에틸기 및 부틸기 등), 아미노기, 알킬아미노기(디메틸아미노기, 디에틸아미노기 및 디부틸아미노기 등), 니트로기, 히드록실기, 알콕시기(메톡시기, 에톡시기 및 부톡시기 등), 할로겐(염소, 브롬 및 불소 등), 페닐기(알킬기, 아미노기, 알킬아미노기, 니트로기, 히드록실기, 알콕시기 및 할로겐 등으로 치환되어 있어도 된다), 및 페닐아미노기(알킬기, 아미노기, 알킬아미노기, 니트로기, 히드록실기, 알콕시기 및 할로겐 등으로 치환되어 있어도 된다) 등의 치환기를 가지고 있어도 된다.
Examples of the heterocyclic residue and the aromatic ring residue represented by R 12 in the general formula (6) include thiophene, furan, pyridine, pyrazole, pyrrole, imidazole, isoindoline, isoindolinone, There may be mentioned imidazolone, benzothiazole, benztriazole, indole, quinoline, carbazole, acridine, benzene, naphthalene, anthracene, fluorene, phenanthrene, anthraquinone and acridone. These heterocyclic residues and aromatic ring residues may be substituted with at least one substituent selected from the group consisting of an alkyl group (such as methyl, ethyl and butyl), an amino group, an alkylamino group (dimethylamino group, diethylamino group and dibutylamino group), a nitro group, (Which may be substituted with an alkyl group, an amino group, an alkylamino group, a nitro group, a hydroxyl group, an alkoxy group, a halogen, etc.), and a phenylamino group (May be substituted with an alkyl group, an amino group, an alkylamino group, a nitro group, a hydroxyl group, an alkoxy group, a halogen, etc.).

또한, 일반식 (7) 및 (8) 중의 R13 및 R14는 각각 독립적으로 수소원자, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 페닐기 또는 R13과 R14가 일체가 되고 추가로 질소, 산소 혹은 유황원자를 포함하는 치환 또는 미치환의 복소환잔기이다.
R 13 and R 14 in the formulas (7) and (8) are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted phenyl group, or R 13 and R 14 are monovalent and further substituted or unsubstituted heterocyclic residues containing a nitrogen, oxygen or sulfur atom.

상기 일반식 (2)~(4) 및 상기 일반식 (6)~(8)로 나타내어지는 치환기를 형성하기 위해 사용되는 아민성분의 구체예로 이하의 것을 예로 들 수 있다.
Specific examples of the amine component used for forming the substituent represented by the general formulas (2) to (4) and the general formulas (6) to (8) include the followings.

디메틸아민, 디에틸아민, 메틸에틸아민, N,N-에틸이소프로필아민, N,N-에틸프로필아민, N,N-메틸부틸아민, N,N-메틸이소부틸아민, N,N-부틸에틸아민, N,N-tert-부틸에틸아민, 디이소프로필아민, 디프로필아민, N,N-sec-부틸프로필아민, 디부틸아민, 디-sec-부틸아민, 디이소부틸아민, N,N-이소부틸-sec-부틸아민, 디아밀아민, 디이소아밀아민, 디헥실아민, 디시클로헥실아민, 디(2-에틸헥실)아민, 디옥틸아민, N,N-메틸옥타데실아민, 디데실아민, 디알릴아민, N,N-에틸-1,2-디메틸프로필아민, N,N-메틸헥실아민, 디올레일아민, 디스테아릴아민, N,N-디메틸아미노메틸아민, N,N-디메틸아미노에틸아민, N,N-디메틸아미노아밀아민, N,N-디메틸아미노부틸아민, N,N-디에틸아미노에틸아민, N,N-디에틸아미노프로필아민, N,N-디에틸아미노헥실아민, N,N-디에틸아미노부틸아민, N,N-디에틸아미노펜틸아민, N,N-디프로필아미노부틸아민, N,N-디부틸아미노프로필아민, N,N-디부틸아미노에틸아민, N,N-디부틸아미노부틸아민, N,N-디이소부틸아미노펜틸아민, N,N-메틸-라우릴아미노프로필아민, N,N-에틸-헥실아미노에틸아민, N,N-디스테아릴아미노에틸아민, N,N-디올레일아미노에틸아민, N,N-디스테아릴아미노부틸아민, 피페리딘, 2-피페콜린, 3-피페콜린, 4-피페콜린, 2,4-루페티딘(Lupetidine), 2,6-루페티딘, 3,5-루페티딘, 3-피페리딘메탄올, 피페콜린산, 이소니페코틴산, 이소니코페틴산메틸, 이소니코페틴산에틸, 2-피페리딘에탄올, 피롤리딘, 3-히드록시피롤리딘, N-아미노에틸피페리딘, N-아미노에틸-4-피페콜린, N-아미노에틸모르폴린, N-아미노프로필피페리딘, N-아미노프로필-2-피페콜린, N-아미노프로필-4-피페콜린, N-아미노프로필모르폴린, N-메틸피페라진, N-부틸피페라진, N-메틸호모피페라진, 1-시클로펜틸피페라진, 1-아미노-4-메틸피페라진 및 1-시클로펜틸피페라진 등.
Dimethylamine, dimethylamine, diethylamine, methylethylamine, N, N-ethylisopropylamine, N, N-ethylpropylamine, N, N-methylbutylamine, N, N, N-sec-butylpropylamine, dibutylamine, di-sec-butylamine, diisobutylamine, N, N-diethylamine, N, N-dimethylaniline, N, N-dimethylaniline, N, N-dimethylaniline, N, N, N-dimethylaniline, N, N-dimethyl-aminomethylamine, N, N-dimethylaniline, Dimethylaminoethylamine, N, N-dimethylaminobutylamine, N, N-diethylaminoethylamine, N, N-diethylaminopropylamine, N, N-di Ethylaminohexylamine, N, N-diethylaminobutylamine, N, N-diethyl But are not limited to, aminopentylamine, N, N-dipropylaminobutylamine, N, N-dibutylaminopropylamine, N, N-dibutylaminoethylamine, N, N-diethylaminoethylamine, N, N-diureylaminoethylamine, N, N-diethylaminoethylamine, N, 2-piperolin, 3-piperolin, 4-piperolin, 2,4-lupetidine, 2,6-lupetidine, 3, But are not limited to, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, isopropyl alcohol, isopropyl alcohol, isopropyl alcohol, isopropyl alcohol, isopropyl alcohol, isopropyl alcohol, isopropyl alcohol, Aminoethylpiperidine, N-aminoethylpiperidine, N-aminoethyl-4-piperolin, N-aminoethylmorpholine, N-aminopropylpiperidine, N-aminopropyl- -4-piperolin, N-aminopropylmorpholine, N-methylpiperazine, N-butylpiperazine, N-methyl homopiperazine, 1-cyclopentylpiperazine, 1-amino-4-methylpiperazine and 1-cyclopentylpiperazine.

본 발명의 염기성관능기를 가지는 유기색소유도체, 염기성관능기를 가지는 안트라퀴논유도체, 염기성관능기를 가지는 아크리돈유도체 또는 염기성관능기를 가지는 트리아진유도체의 합성방법으로는 특별히 한정되지 않으며 주지의 방법을 적용할 수 있다. 예를 들면 특개소54-62227호 공보, 특개소56-118462호 공보, 특개소56-166266호 공보, 특개소60-88185호 공보, 특개소63-305173호 공보, 특개평3-2676호 공보 또는 특개평11-199796호 공보 등에 기재되어 있는 방법을 적용할 수 있다. 상기 공보에 의한 개시를 참조하여 본 명세서의 일부에 조합한다.
The method for synthesizing the organic pigment derivative having a basic functional group, the anthraquinone derivative having a basic functional group, the acridone derivative having a basic functional group or the triazine derivative having a basic functional group of the present invention is not particularly limited and a well-known method . For example, JP-A-54-62227, JP-A-56-118462, JP-A-56-166266, JP-A-60-88185, JP-A-63-305173, JP-A-3-2676 Or the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-199796 can be applied. Are incorporated herein by reference in their entirety.

염기성관능기를 가지는 각종 유도체는 예를 들면 유기색소, 안트라퀴논 혹은 아크리돈에 하기 일반식 (10)~(13)으로 나타내어지는 치환기를 도입한 후 이들 치환기와 아민성분을 반응시킴으로써 합성할 수 있다.
Various derivatives having a basic functional group can be synthesized, for example, by introducing a substituent represented by the following general formulas (10) to (13) into an organic dye, anthraquinone or acridone and then reacting the substituent with an amine component .

Figure 112011014674929-pct00010

Figure 112011014674929-pct00010

상기 아민성분으로는 예를 들면 N,N-디메틸아미노프로필아민, N-메틸피페라진, 디에틸아민 혹은 4-[4-히드록시-6-[3-(디부틸아미노)프로필아미노]-1,3,5-트리아진-2-일아미노]아닐린 등을 사용할 수 있다.
Examples of the amine component include N, N-dimethylaminopropylamine, N-methylpiperazine, diethylamine or 4- [4-hydroxy-6- [3- (dibutylamino) , 3,5-triazin-2-ylamino] aniline, and the like.

또한 예를 들면 상기 일반식(10)으로 나타내어지는 치환기를 도입하는 경우에는, 유기색소, 안트라퀴논 혹은 아크리돈을 클로로술폰산에 용해하여 염화티오닐 등의 염소화제를 반응시킨다. 이 때, 반응온도, 반응시간 등의 조건을 조정함으로써 유기색소, 안트라퀴논 혹은 아크리돈에 도입하는 상기 일반식(10)으로 나타내어지는 치환기의 수를 컨트롤 할 수 있다.
For example, when a substituent represented by the general formula (10) is introduced, an organic dye, anthraquinone or acridone is dissolved in chlorosulfonic acid and a chlorinating agent such as thionyl chloride is reacted. At this time, the number of substituents represented by the general formula (10) introduced into the organic dye, anthraquinone or acridone can be controlled by adjusting the conditions such as the reaction temperature and the reaction time.

또한, 상기 일반식(11)로 나타내어지는 치환기를 도입하는 경우에는, 우선 카르복실기를 가지는 유기색소, 안트라퀴논 혹은 아크리돈을 공지의 방법으로 합성한 후, 벤젠 등의 방향족용매 중에서 염화티오닐 등의 염소화제를 반응시키는 방법 등을 들 수 있다.
When introducing a substituent represented by the general formula (11), an organic dye having an carboxyl group, anthraquinone or acridone is first synthesized by a known method, and then thionyl chloride or the like is added in an aromatic solvent such as benzene And a method of reacting a chlorinating agent of the formula

상기 일반식 (10)~(13)으로 나타내어지는 치환기와 아민성분과의 반응시에는 일반식 (10)~(13)으로 나타내어지는 치환기의 일부가 가수분해되어 염소가 히드록실기로 치환되는 경우가 있다. 이 경우, 일반식(10)으로 나타내어지는 치환기는 술폰산기가 되며, 일반식(11)로 나타내어지는 치환기는 카르본산기가 된다. 각각의 산기는 모두 유리산 그대로여도 된다. 또는 각각 1~3가의 금속 혹은 상기 아민과 염을 형성하고 있어도 된다.
When the substituents represented by the general formulas (10) to (13) are reacted with the amine component, when a part of the substituents represented by the general formulas (10) to (13) is hydrolyzed and the chlorine is substituted with a hydroxyl group . In this case, the substituent represented by the general formula (10) becomes a sulfonic acid group, and the substituent represented by the general formula (11) becomes a carboxylic acid group. All of the acid groups may be free acid. Or may form a salt with a metal having 1 to 3 valences or a salt with the amine, respectively.

또한, 유기색소가 아조계색소인 경우는, 일반식 (7)~(9) 또는 하기 일반식(14)로 나타내어지는 치환기를 미리 디아조 성분 또는 커플링 성분에 도입한 후 커플링반응을 실시함으로써 아조계유기색소 유도체를 제조할 수도 있다.
When the organic dye is an azo dye, the substituent represented by the general formulas (7) to (9) or (14) is introduced into the diazo component or the coupling component in advance and then the coupling reaction is carried out Whereby an azo-based organic dye derivative can be produced.

Figure 112011014674929-pct00011
Figure 112011014674929-pct00011

일반식(14)에서,In the general formula (14)

X13은 -NH-, -O-, -CONH-, -SO2NH-, -CH2NH-, -CH2NHCOCH2NH- 또는 -X14-Y5-X15-이며, X 13 is -NH-, -O-, -CONH-, -SO 2 NH-, -CH 2 NH-, -CH 2 NHCOCH 2 NH- or -X 14 -Y 5 -X 15 -

X14는 -NH-, -O-, -CONH-, -SO2NH-, -CH2NH-, -NHCO- 또는 -NHSO2-이며, X 14 is -NH-, -O-, -CONH-, -SO 2 NH-, -CH 2 NH-, -NHCO- or -NHSO 2 -

X15는 각각 독립적으로 -NH- 또는 -O-이며, X &lt; 15 &gt; are each independently -NH- or -O-,

Y5는 탄소수 1~20으로 구성되는 치환 또는 미치환의 알킬렌기, 치환 또는 미치환의 알케닐렌기 또는 치환 또는 미치환의 아릴렌기이며, Y &lt; 5 &gt; is a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkenylene group or a substituted or unsubstituted arylene group,

P1은 상기 일반식 (2), (3) 또는 (4) 중 어느 하나로 나타내어지는 치환기이며, P 1 is a substituent represented by any one of the general formulas (2), (3) and (4)

Q2는 -O-R24, -NH-R24, 할로겐기, -X1-R25 또는 상기 일반식(2), (3) 혹은 (4) 중 어느 하나로 나타내어지는 치환기이며, Q 2 is a substituent represented by -OR 24 , -NH-R 24 , a halogen group, -X 1 -R 25, or any one of the general formulas (2), (3)

R24는 수소원자, 치환 또는 미치환의 알킬기 또는, 치환 또는 미치환의 알케닐기 또는, 치환 또는 미치환의 아릴기이며, R 24 represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group,

R25는 유기색소잔기, 치환 또는 미치환의 복소환잔기, 치환 또는 미치환의 방향족환잔기 또는 상기 일반식(5)로 나타내어지는 기이다.R 25 is an organic dye residue, a substituted or unsubstituted heterocyclic residue, a substituted or unsubstituted aromatic ring residue, or a group represented by the formula (5).

또한, 본 발명의 염기성관능기를 가지는 트리아진유도체는 예를 들면 염화시아눌을 출발원료로 하고, 염화시아눌 중 적어도 1개의 염소에 상기 일반식 (7)~(9) 또는 일반식(14)로 나타내어지는 치환기를 형성하는 아민성분(예를 들면 N,N-디메틸아미노프로필아민 혹은 N-메틸피페라진 등)을 반응시키고, 이어서 염화시아눌의 나머지 염소와 각종 아민 또는 알코올 등을 반응시킴으로써 얻을 수 있다.
The triazine derivative having a basic functional group of the present invention can be obtained by using, for example, cyanuric chloride as a starting raw material and reacting at least one of the chlorines of the formula (7) to (9) or (14) (For example, N, N-dimethylaminopropylamine, N-methylpiperazine or the like) which reacts with the remaining chlorine of cyanuric chloride and various amines or alcohols .

상기 염기성관능기를 가지는 각종 유도체의 효과 중 하나로, 첨가한 유도체가 정극활물질표면에 작용(예를 들면 흡착)함으로써 분산효과를 발휘한다고 생각된다. 정극활물질 중에서도 탄소재료를 담지한 인산철리튬의 경우, 입자표면의 소수성이 높기 때문에 염기성관능기를 가지는 각종 유도체의 흡착작용효과가 더욱 향상되어 더욱 분산효과도 발휘할 것이라고 생각된다.
One of the effects of the various derivatives having a basic functional group is considered to be that the added derivative acts on the surface of the positive electrode active material (for example, adsorption) to exhibit a dispersing effect. Among the positive electrode active materials, in the case of lithium iron phosphate bearing a carbon material, since the hydrophobicity of the surface of the particles is high, the adsorption action effect of various derivatives having basic functional groups is further improved and the dispersion effect is also expected to be further exerted.

즉, 염기성관능기를 가지는 유기색소유도체, 염기성관능기를 가지는 안트라퀴논유도체, 염기성관능기를 가지는 아크리돈유도체 또는 염기성관능기를 가지는 트리아진유도체를 용제 중에 완전히 내지는 일부용해시켜 그 용액 중에 정극활물질을 첨가하고 혼합함으로써 이들 유도체의 정극활물질로의 작용(예를 들면 흡착)이 진행되고 정극활물질 표면에 작용(예를 들면 흡착)한 유도체가 가지는 염기성관능기의 극성에 의해 정극활물질표면의 용제에 대한 젖음이 촉진되어 정극활물질의 응집이 쉽게 풀리게 된다고 생각된다.That is, an organic pigment derivative having a basic functional group, an anthraquinone derivative having a basic functional group, an acridone derivative having a basic functional group, or a triazine derivative having a basic functional group are completely dissolved or partially dissolved in a solvent to add a positive electrode active material to the solution (For example, adsorption) of these derivatives to the positive electrode active material proceeds, and the polarity of the basic functional groups of the derivative acting on the surface of the positive electrode active material (for example, adsorption) promotes wetting of the surface of the positive electrode active material on the solvent So that the agglomeration of the positive electrode active material is easily released.

본 발명의 바람직한 실시형태에서는 염기성관능기를 가지는 각종 유도체를 후술하는 염기성관능기를 가지는 수지(I-2)와 병용한다. 또한, 본 발명의 바람직한 다른 실시형태에서는 염기성관능기를 가지는 각종 유도체를 산성화합물과 조합하여 사용한다. 산성화합물로는 후술하는 산성관능기를 가지는 수지(Ⅱ-2) 또는 후술하는 무기산 또는 분자량 300이하의 유기산이어도 된다.
In a preferred embodiment of the present invention, various derivatives having a basic functional group are used in combination with a resin (I-2) having a basic functional group described later. In another preferred embodiment of the present invention, various derivatives having a basic functional group are used in combination with an acidic compound. The acidic compound may be a resin (II-2) having an acidic functional group described later, or an inorganic acid described below or an organic acid having a molecular weight of 300 or less.

상기 실시형태와 같이 염기성관능기를 가지는 각종 유도체에 추가로 염기성관능기를 가지는 수지 또는 산성화합물을 적절히 조합함으로써 정극활물질의 분산안정성을 더욱 높일 수 있다. 또한, 상기 산성관능기를 가지는 수지 또는 염기성관능기를 가지는 수지를 통해 정극활물질과 바인더 성분인 불소원자를 가지는 고분자 화합물 등과의 밀착성도 향상되기 때문에 전극집전체 혹은 전극합제 중의 활물질과의 밀착성도 향상될 것이라고 생각된다.
The dispersion stability of the positive electrode active material can be further enhanced by suitably combining a resin having a basic functional group or an acidic compound in addition to various derivatives having a basic functional group as in the above embodiment. In addition, since the resin having the acidic functional group or the resin having the basic functional group has improved adhesion with the positive electrode active material and the polymer compound having fluorine atom as the binder component, adhesion between the electrode current collector and the active material in the electrode material mixture will be improved I think.

특히, 후술하는 염기성관능기를 가지는 수지(I-2)를 병용한 경우에는 상기 염기성관능기를 가지는 유도체와 같이 염기성관능기가 정극활물질표면에 작용(예를 들면 흡착)함으로써 정극활물질표면의 용제로의 젖음이 촉진되고 수지의 입체장해에 의한 반발에 의해 정극활물질의 분산안정성이 더욱 증가한다고 생각된다.
Particularly, when a resin (I-2) having a basic functional group to be described later is used in combination, a basic functional group acts on (e.g., adsorbs) the surface of the positive electrode active material such as a derivative having the basic functional group, And the dispersion stability of the positive electrode active material is further increased by repulsion due to steric hindrance of the resin.

또한, 산성화합물로 후술하는 산성관능기를 가지는 수지(Ⅱ-2)를 병용한 경우에는 산성관능기와 상기 유도체가 가지는 염기성관능기의 상호작용(예를 들면 산-염기상호작용)에 의해, 정극활물질과 수지성분과의 밀착성이 향상됨과 동시에 정극활물질의 분산안정성이 더욱 증가한다고 생각된다.
When resin (II-2) having an acidic functional group described below is used in combination with an acidic compound, the interaction between the acidic functional group and the basic functional group of the derivative (for example, acid-base interaction) It is considered that the adhesion with the resin component is improved and the dispersion stability of the positive electrode active material is further increased.

또한, 산성화합물로 무기산 또는 분자량 300이하의 유기산을 병용한 경우에는, 이들 산성화합물과 상기 유도체가 가지는 염기성관능기와의 상호작용(예를 들면 중화에 의한 이온쌍의 형성(조염(造鹽)) 및 이온쌍(염(鹽))의 분극 내지는 해리 등)에 의해 정극활물질표면의 정전반발이 촉진되기 때문에 정극활물질의 분산안정성이 더욱 증가한다고 생각된다. 이와 같은 실시형태에 대해 이하에 더욱 상세하게 설명한다.
When an inorganic acid or an organic acid having a molecular weight of 300 or less is used as the acidic compound, the interaction between the acidic compound and the basic functional group of the derivative (for example, formation of an ion pair by neutralization (salt formation) (Polarization or dissociation of the ion pair (salt)) of the positive electrode active material, the electrostatic repulsion of the surface of the positive electrode active material is promoted and the dispersion stability of the positive electrode active material is further increased. Such an embodiment will be described in more detail below.

[산성화합물 : 무기산, 분자량 300이하의 유기산][Acidic compound: inorganic acid, organic acid having a molecular weight of 300 or less]

본 발명의 리튬이차전지용 정극합제 페이스트에서는 염기성관능기를 가지는 유기색소유도체, 염기성관능기를 가지는 안트라퀴논유도체, 염기성기관능기를 가지는 아크리돈유도체 및 염기성관능기를 가지는 트리아진유도체로 이루어진 군에서 선택되는 1종류 이상의 유도체를 사용하여 정극활물질의 양호한 분산 및 분산안정성을 얻기 위해 추가로 분산조제로 산성화합물을 첨가하는 것이 바람직하다. 이때 사용하는 산성화합물로는 특별히 한정되지는 않지만 염산, 황산, 질산, 인산의 여러가지 무기산이나 카르본산류, 인산류, 술폰산류의 여러가지 유기산 등을 사용할 수 있다. 이 중에서도 전극제작시의 건조공정에서 분해 또는 휘발하는 산성화합물을 사용하는 것이 바람직하고, 분자량이 300이하, 바람직하게는 200이하의 유기산을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 정극활물질과의 반응성이 낮은 산을 사용하는 것이 바람직하고, 특히, 유기산, 특히, 카르본산류가 바람직하다. 구체적으로는 예를 들면 포름산, 초산, 플루오로초산, 프로피온산, 낙산(부티르산), 옥살산, 말론산, 호박산, 글루타르산, 아디핀산, 피멜린산, 수베릭산, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 말레산, 푸말산, 이타콘산 및 시트라콘산 등을 들 수 있다.
In the positive electrode material mixture paste for a lithium secondary battery of the present invention, an organic dye derivative having a basic functional group, an anthraquinone derivative having a basic functional group, an acridone derivative having a basic functional group and a triazine derivative having a basic functional group It is preferable to further add an acidic compound as a dispersion aid in order to obtain a good dispersion and dispersion stability of the positive electrode active material. The acidic compound used herein is not particularly limited, but various inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, and phosphoric acid, organic acids such as carboxylic acids, phosphoric acids, and sulfonic acids may be used. Of these, it is preferable to use an acidic compound decomposing or volatilizing in the drying step at the time of electrode production, and it is preferable to use an organic acid having a molecular weight of 300 or less, preferably 200 or less. Further, it is preferable to use an acid having low reactivity with the positive electrode active material, and in particular, an organic acid, particularly a carboxylic acid, is preferable. Specific examples thereof include formic acid, acetic acid, fluoroacetic acid, propionic acid, butyric acid (butyric acid), oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, acrylic acid, , Maleic acid, fumaric acid, itaconic acid and citraconic acid.

이들 무기산이나 분자량 300이하의 유기산은 염기성관능기를 가지는 유기색소유도체, 염기성관능기를 가지는 안트라퀴논유도체, 염기성관능기를 가지는 아크리돈유도체 또는 염기성관능기를 가지는 트리아진유도체의 염기성관능기와 작용하며, 예를 들면 중화에 의한 이온쌍의 형성(조염) 및 이온쌍(염)의 분극 내지는 해리 등을 일으킨다. 그 결과, 이들 염기성관능기를 가지는 유도체의 용해성이 향상됨과 동시에 이들 염기성관능기를 가지는 유도체가 작용(예를 들면 흡착)한 정극활물질 표면에 전기적인 상호작용이 유기되어 정극활물질의 해응집(deaggregating)이 촉진되는 것이라고 생각된다. 여기서, 상호작용이란 예를 들면 정극활물질표면에 흡착한 염기성관능기를 가지는 유도체에서 유래된 카치온(양이온)간의 정전반발, 또한, 해리한 산아니온(음이온)에 의해 형성되는 전기이중층에 의한 정전반발 등을 상정하고 있다. 또한, 이들 무기산 또는 분자량 300이하의 유기산의 첨가는 후술하는 폴리불화비닐리덴바인더를 사용하는 경우, 계의 산성화에 의해 바인더의 탈불화수소반응에 의한 열화를 억제하는 효과도 기대된다.
These inorganic acids and organic acids having a molecular weight of 300 or less function with basic functional groups of an organic pigment derivative having a basic functional group, an anthraquinone derivative having a basic functional group, an acridone derivative having a basic functional group or a triazine derivative having a basic functional group, (Formation of salts) by neutralization and polarization or dissociation of ion pairs (salts). As a result, the solubility of the derivatives having these basic functional groups is improved, and at the same time, electrical interaction is induced on the surface of the positive electrode active material acting (for example, adsorbed) by the derivatives having these basic functional groups, so that the agglomeration of the positive active material It is thought to be promoted. Here, the interaction is, for example, an electrostatic repulsion between a cationic (cation) derived from a derivative having a basic functional group adsorbed on the surface of the positive electrode active material, an electrostatic repulsion by an electric double layer formed by dissociated acidion (anion) . Addition of these inorganic acids or organic acids having a molecular weight of 300 or less is also expected to suppress deterioration of the binder due to dehydrofluorination reaction by acidification of the system when a polyvinylidene fluoride binder described below is used.

이상과 같이 본 발명의 일 실시형태에서는 상기 염기성관능기를 가지는 유도체 및 바람직하게는 무기산 또는 분자량 300이하의 유기산을 사용함으로써 정극활물질표면에 직접 관능기를 도입(공유결합)하지 않으며, 또한 분산수지를 사용하지 않고 양호한 분산을 얻을 수 있다. 이에 의해 정극활물질의 도전성을 감소시키지 않고 양호한 분산을 얻을 수 있다. 그리고, 정극활물질이 양호하게 분산된 본 발명의 리튬이차전지용 정극합제 페이스트를 사용함으로써 정극활물질이 균일하게 분산된 정극을 제작할 수 있다.
As described above, in the embodiment of the present invention, by using a derivative having a basic functional group and preferably an inorganic acid or an organic acid having a molecular weight of 300 or less, a functional group is not directly introduced into the surface of the positive electrode active material (covalent bonding) And good dispersion can be obtained. As a result, good dispersion can be obtained without reducing the conductivity of the positive electrode active material. By using the positive electrode material mixture paste for a lithium secondary battery of the present invention in which the positive electrode active material is well dispersed, a positive electrode in which the positive electrode active material is uniformly dispersed can be produced.

이상에서 설명한 바와 같이, 적어도 상기 염기성관능기를 가지는 각종 유도체를 포함하는 정극합제 페이스트를 조제하고, 이와 같은 페이스트를 사용하여 정극을 제작한 경우, 정극활물질표면에 염기성관능기를 가지는 유도체가 존재하게 된다. 이에 의해 정극활물질을 균일하게 분산시키는 효과와 함께 정극의 전해액에 대한 젖음성을 향상시킬 수 있다.
As described above, when a positive electrode material mixture paste containing various derivatives having at least the basic functional group is prepared and a positive electrode is produced by using such a paste, a derivative having a basic functional group is present on the surface of the positive electrode active material. As a result, the positive electrode active material is uniformly dispersed and the wettability of the positive electrode to the electrolyte can be improved.

I-2. 염기성관능기를 가지는 수지I-2. Resin having basic functional group

본 발명의 리튬이차전지용 합제 페이스트는 정극활물질의 양호한 분산 및 분산안정성을 얻기 위해서, 염기성관능기를 가지는 수지를 함유할 수 있다. 바람직한 염기성관능기로는 1급, 2급 및 3급의 아미노기 혹은 아미드기이다. 염기성관능기를 가지는 수지로는 분산안정성의 관점에서 이하에 설명하는 3종의 수지, 즉, 중합체(G1), 중합체(G2) 및 비닐아미드계수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
The compounded paste for a lithium secondary battery of the present invention may contain a resin having a basic functional group in order to obtain good dispersion and dispersion stability of the positive electrode active material. Preferred basic functional groups are primary, secondary and tertiary amino groups or amide groups. As the resin having a basic functional group, it is preferable to use at least one resin selected from the group consisting of three resins described below, that is, a polymer (G1), a polymer (G2) and a vinylamide resin from the viewpoint of dispersion stability desirable.

상기 염기성관능기를 가지는 수지는 전극활물질 및 도전조제로 사용하는 탄소재료를 서로 결착하거나 또는 전극활물질 및 도전조제로 사용하는 탄소재료를 전극집전체에 결착하기 위한 바인더로도 기능한다. 이와 같은 염기성관능기를 가지는 수지는 후술하는 산성관능기를 가지는 각종 유도체(Ⅱ-1), 즉, 산성관능기를 가지는 유기색소유도체 및 산성관능기를 가지는 트리아진유도체로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물(x”)과 병용함으로써 탄소재료의 분산안정성 및 전극합제층의 밀착성을 향상시킬 수 있다.
The resin having a basic functional group also functions as a binder for binding carbon materials used as an electrode active material and a conductive auxiliary agent to each other, or for bonding a carbon material used as an electrode active material and a conductive auxiliary agent to an electrode current collector. Such a resin having a basic functional group may be at least one compound (II-1) selected from the group consisting of various derivatives (II-1) having an acidic functional group, that is, an organic colorant derivative having an acidic functional group and a triazine derivative having an acidic functional group x &quot;), the dispersion stability of the carbon material and the adhesion of the electrode mixture layer can be improved.

상술한 실시형태에서는 탄소재료표면에 작용(예를 들면 흡착)한 산성관능기를 가지는 유도체의 산성관능기와 염기성관능기를 가지는 수지의 염기성관능기가 상호작용(예를 들면 산-염기상호작용)한다. 또는 산성관능기를 가지는 유도체와 염기성관능기를 가지는 수지가 상호작용(예를 들면 산-염기상호작용)하며, 한편 탄소재료표면에 흡착된다. 이에 의해 상술한 실시형태에서는 상기 염기성관능기를 가지는 수지의 탄소재료표면으로의 흡착이 촉진되어 탄소재료와 수지성분의 밀착성이 향상됨과 동시에 수지의 입체장해에 의한 반발에 의해 탄소재료의 분산안정성이 향상될 수 있다고 생각된다. 또한, 탄소재료와 분자 내에 불소원자를 포함하는 고분자 화합물 등의 바인더 성분과의 밀착성도 향상되기 때문에 사용하는 바인더 성분의 양이 감소하는 것도 기대할 수 있다. 이하, 염기성관능기를 가지는 수지의 구체예로 본 발명에서 호적하게 사용할 수 있는 3종의 수지, 중합체(G1), 중합체(G2) 및 비닐아미드계수지에 대해 설명한다.
In the above-described embodiment, the acidic functional group of the derivative having an acidic functional group (for example, adsorbed on the surface of the carbon material) interacts with the basic functional group of the resin having a basic functional group (for example, acid-base interaction). Or a derivative having an acidic functional group and a resin having a basic functional group interact (for example, acid-base interaction), and adsorbed on the surface of the carbon material. As a result, in the above-described embodiment, the adsorption of the resin having a basic functional group to the surface of the carbon material is promoted, so that the adhesion between the carbon material and the resin component is improved, and the dispersion stability of the carbon material is improved by repulsion due to the steric hindrance of the resin . Further, adhesion between the carbon material and a binder component such as a polymer compound containing a fluorine atom in the molecule is also improved, so that it is expected that the amount of the binder component to be used decreases. Hereinafter, three kinds of resin, polymer (G1), polymer (G2) and vinylamide resin which can be suitably used in the present invention as specific examples of the resin having a basic functional group will be described.

<염기성관능기를 가지는 중합체(G1)>&Lt; Polymer (G1) having basic functional group >

본 발명에서 사용할 수 있는 염기성관능기를 가지는 중합체(G1)는 편말단 영역에 2개의 히드록실기를 가지는 비닐중합체(A1)의 히드록실기, 디이소시아네이트(B1)의 이소시아네이트기를 반응하여 이루어지는 양말단에 이소시아네이트기를 가지는 우레탄프리폴리머(C1)의 이소시아네이트기, 폴리아민(D1) 및 모노아민(E1)의 1급 및/또는 2급 아미노기를 반응시킴으로써 합성된다.
The polymer (G1) having a basic functional group which can be used in the present invention is a polymer having a hydroxyl group of a vinyl polymer (A1) having two hydroxyl groups in one terminal region and an isocyanate group of a diisocyanate (B1) Is reacted with a primary and / or secondary amino group of an isocyanate group, a polyamine (D1) and a monoamine (E1) of an isocyanate group-containing urethane prepolymer (C1).

비닐중합체(A1)에서 유래된 측쇄에 그래프트된 비닐중합체부위는 광범위에 걸쳐 안료담체 및 분산매와의 친화성이 우수하며, 용제친화성부위로 기능하고, 주쇄의 우레아결합부위가 산성관능기를 가지는 유기색소유도체 또는 산성관능기를 가지는 트리아진유도체와의 상호작용능력이 우수하며, 유도체를 통해 산성에 편중된 안료표면으로의 흡착기로 기능한다. 또한, 흡착성을 보다 향상시키기 위해 주쇄에 아미노기를 도입할 수도 있다.The vinyl polymer moiety grafted to the side chain derived from the vinyl polymer (A1) has excellent affinity with the pigment carrier and the dispersion medium over a wide range, and functions on the solvent-affinitive part. The urea bonding site of the main chain has an organic functional group Derivatives, or triazine derivatives having an acidic functional group, and functions as an adsorbent to the surface of the pigment that is biased toward acid through the derivative. Further, an amino group may be introduced into the main chain for further improving the adsorptivity.

이하, 염기성관능기를 가지는 중합체(G1)의 각 구성요소에 대해 설명한다.
Hereinafter, each component of the polymer (G1) having a basic functional group will be described.

[편말단 영역에 2개의 히드록실기를 가지는 비닐중합체(A1)](Vinyl polymer (A1) having two hydroxyl groups in one terminal region)

편말단 영역에 2개의 히드록실기를 가지는 비닐중합체(A1)(이하, 비닐중합체(A1)라고 생략하여 기입하는 경우가 있음.)는 분자 내에 2개의 히드록실기와 1개의 티올기를 가지는 화합물(a11)의 존재하에, 에틸렌성불포화 단량체(a12)를 라디칼중합함으로써 얻을 수 있다. 비닐중합체(A1)의 비닐중합체부위는 바인더수지 등의 안료담체 및 분산매인 용제에 친화성이 높은 부위이며, 하기 일반식(15)로 나타내어진다. The vinyl polymer (A1) having two hydroxyl groups in one end terminal region (hereinafter sometimes abbreviated as vinyl polymer (A1)) may be a compound having two hydroxyl groups and one thiol group in the molecule can be obtained by radical polymerization of the ethylenically unsaturated monomer (a12) in the presence of the monomer (a11). The vinyl polymer moiety of the vinyl polymer (A1) is a moiety having high affinity for a pigment carrier such as a binder resin and a solvent which is a dispersion medium, and is represented by the following general formula (15).

Figure 112011014674929-pct00012
Figure 112011014674929-pct00012

상기 일반식(15)에서,In the general formula (15)

R501은 화합물(a11)에서 히드록실기와 티올기를 제외한 잔기이며, R 501 is a residue other than a hydroxyl group and a thiol group in the compound (a11)

R502는 에틸렌성불포화 단량체(a12)에서 이중결합부위 및 R503을 제외한 잔기이며, R 502 is a residue other than a double bond and R 503 in the ethylenically unsaturated monomer (a12)

R503은 수소원자 또는 메틸기이며, R 503 is a hydrogen atom or a methyl group,

n501은 2이상의 정수, 바람직하게는 3~200의 정수이다.n 501 is an integer of 2 or more, preferably an integer of 3 to 200.

여기서, R501이 비닐중합체(A1)에서 말하는 말단영역이 된다.
Here, R 501 is a terminal region referred to in the vinyl polymer (A1).

[분자 내에 2개의 히드록실기와 1개의 티올기를 가지는 화합물(a11)][Compound (a11) having two hydroxyl groups and one thiol group in the molecule]

분자 내에 2개의 히드록실기와 1개의 티올기를 가지는 화합물(a11)(이하, 화합물(a11)로 표기되는 경우도 있다.)로는 분자 내에 2개의 히드록실기와 1개의 티올기를 가지는 화합물이라면 특별히 한정되지 않으며 예를 들면 1-메르캅토-1,1-메탄디올, 1-메르캅토-1,1-에탄디올, 3-메르캅토-1,2-프로판디올(티오글리세린), 2-메르캅토-1,2-프로판디올, 2-메르캅토-2-메틸-1,3-프로판디올, 2-메르캅토-2-에틸-1,3-프로판디올, 1-메르캅토-2,2-프로판디올, 2-메르캅토에틸-2-메틸-1,3-프로판디올 및 2-메르캅토에틸-2-에틸-1,3-프로판디올 등을 들 수 있다.
The compound (a11) having two hydroxyl groups and one thiol group in the molecule (hereinafter sometimes referred to as the compound (a11)) may be a compound having two hydroxyl groups and one thiol group in the molecule, 1-mercapto-1,1-ethanediol, 3-mercapto-1,2-propanediol (thioglycerol), 2-mercapto- Propanediol, 2-mercapto-2-methyl-1,3-propanediol, 2-mercapto-2- , 2-mercaptoethyl-2-methyl-1,3-propanediol and 2-mercaptoethyl-2-ethyl-1,3-propanediol.

목적으로 하는 편말단 영역에 2개의 히드록실기를 가지는 비닐중합체(A1)의 분자량에 맞추어 화합물(a11)과 에틸렌성불포화 단량체(a12)와 임의로 중합개시제를 혼합하여 가열함으로써 비닐중합체(A1)를 얻을 수 있다. 에틸렌성불포화 단량체(a12) 100중량부에 대해 화합물(a11)을 0.5~30중량부 사용하여 괴상중합 또는 용액중합을 실시하는 것이 바람직하다. 에틸렌성불포화 단량체(a12) 100중량부에 대한 화합물(a11)의 사용량은 보다 바람직하게는 1~20중량부, 더욱 바람직하게는 2~15중량부, 특히, 바람직하게는 2~10중량부이다. 반응온도는 40~150℃, 바람직하게는 50~110℃이다. 상기 화합물(a11)의 사용량이 0.5중량부 미만이면 비닐중합체부위의 분자량이 너무 높아서 안료담체 및 용제에 대한 친화성부위로써 그 절대량이 증가하여 분산성 효과 자체가 저하되는 경우가 있다. 한편, 상기 사용량이 30중량%를 초과하면 비닐중합체부의 분자량이 너무 낮아서 안료담체 및 용제에 대한 친화성부위로써 그 입체반발의 효과가 없어짐과 동시에 안료의 응집을 억제하는 것이 곤란해지는 경우가 있다.
The compound (a11) and the ethylenically unsaturated monomer (a12) are optionally mixed with the polymerization initiator in accordance with the molecular weight of the vinyl polymer (A1) having two hydroxyl groups in the intended one terminal region and heated to obtain the vinyl polymer Can be obtained. It is preferable to perform bulk polymerization or solution polymerization using 0.5 to 30 parts by weight of the compound (a11) relative to 100 parts by weight of the ethylenically unsaturated monomer (a12). The amount of the compound (a11) to be added to 100 parts by weight of the ethylenically unsaturated monomer (a12) is more preferably 1 to 20 parts by weight, still more preferably 2 to 15 parts by weight, particularly preferably 2 to 10 parts by weight . The reaction temperature is 40 to 150 ° C, preferably 50 to 110 ° C. If the amount of the compound (a11) is less than 0.5 parts by weight, the molecular weight of the vinyl polymer moiety is too high, and the absolute amount of the vinyl polymer moiety is increased as an affinity for the pigment carrier and the solvent. On the other hand, if the amount is more than 30% by weight, the molecular weight of the vinyl polymer portion is too low, so that the effect of steric repulsion can not be attained as an affinity for the pigment carrier and the solvent, and it becomes difficult to suppress aggregation of the pigment.

[중합개시제][Polymerization Initiator]

중합할 때, 에틸렌성불포화 단량체(a12) 100중량부에 대해, 임의로 0.001~5중량부의 중합개시제를 사용할 수 있다. 중합개시제로는 아조계화합물 및 유기과산화물을 사용할 수 있다. 아조계화합물의 예로는 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴), 1,1'-아조비스(시클로헥산1-카르보니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸-4-메톡시발레로니트릴), 디메틸2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트), 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산), 2,2'-아조비스(2-히드록시메틸프로피오니트릴) 및 2,2'-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판] 등을 들 수 있다. 유기과산화물의 예로는 과산화벤조일, t-부틸퍼벤조에이트, 쿠멘히드로퍼옥시드, 디이소프로필퍼옥시디카보네이트, 디-n-프로필퍼옥시디카보네이트, 디(2-에톡시에틸)퍼옥시디카보네이트, t-부틸퍼옥시네오데카노에이트, t-부틸퍼옥시피발레이트, (3,5,5-트리메틸헥사노일)퍼옥시드, 디프로피오닐퍼옥시드 및 디아세틸퍼옥시드 등을 들 수 있다. 이들 중합개시제는 단독으로 혹은 2종류 이상을 조합해서 사용할 수 있다.
In the polymerization, 0.001 to 5 parts by weight of a polymerization initiator can be optionally used per 100 parts by weight of the ethylenically unsaturated monomer (a12). As the polymerization initiator, an azo compound and an organic peroxide may be used. Examples of the azo based compound include 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile), 1,1'-azobis (cyclohexane 1-carbonitrile) (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis (2,4-dimethyl-4-methoxyvaleronitrile), dimethyl 2,2'-azobis 2-methylpropionate), 4,4'-azobis (4-cyanovaleric acid), 2,2'-azobis (2-hydroxymethylpropionitrile) and 2,2'-azobis [ 2- (2-imidazolin-2-yl) propane]. Examples of organic peroxides include benzoyl peroxide, t-butyl perbenzoate, cumene hydroperoxide, diisopropyl peroxydicarbonate, di-n-propylperoxydicarbonate, di (2- ethoxyethyl) peroxydicarbonate, t- Butyl peroxyneodecanoate, t-butyl peroxypivalate, (3,5,5-trimethylhexanoyl) peroxide, dipropionyl peroxide and diacetyl peroxide. These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.

[중합용제][Polymerization solvent]

용액중합의 경우에는 중합용매로 초산에틸, 초산n-부틸, 초산이소부틸, N-메틸-2-피롤리돈, 톨루엔, 크실렌, 아세톤, 헥산, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논 및 디에틸렌글리콜디에틸에테르 등을 사용할 수 있으나 이들에 한정되는 것은 아니다. 이들 중합용매는 2종류 이상을 혼합하여 사용해도 되지만, 최종용도로 사용하는 용제인 것이 바람직하다.In the case of solution polymerization, the polymerization solvent is ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, N-methyl-2-pyrrolidone, toluene, xylene, acetone, hexane, methyl ethyl ketone, cyclohexanone and diethylene glycol di Ethyl ether and the like can be used, but the present invention is not limited thereto. These polymerization solvents may be used in combination of two or more kinds, but it is preferable that they are used as a solvent for end use.

[에틸렌성불포화 단량체(a12)][Ethylenically unsaturated monomer (a12)]

에틸렌성불포화 단량체(a12)로는 예를 들면 As the ethylenically unsaturated monomer (a12), for example,

메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 트리메틸시클로헥실(메타)아크릴레이트 및 이소보닐(메타)아크릴레이트 등의 알킬(메타)아크릴레이트류;(Meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t- (Meth) acrylates such as butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, stearyl Alkyl (meth) acrylates such as isobornyl (meth) acrylate;

페닐(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트 및 페녹시디에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트 등의 방향족(메타)아크릴레이트류;Aromatic (meth) acrylates such as phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate and phenoxy diethylene glycol (meth) acrylate;

테트라히드로푸르푸릴(메타)아크릴레이트 및 옥세탄(메타)아크릴레이트 등의 복소환식(메타)아크릴레이트류;Heterocyclic (meth) acrylates such as tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate and oxetane (meth) acrylate;

메톡시폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트 및 에톡시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트 등의 알콕시폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트류;Alkoxypolyalkylene glycol (meth) acrylates such as methoxypolypropylene glycol (meth) acrylate and ethoxypolyethylene glycol (meth) acrylate;

(메타)아크릴아미드, N,N-디메틸(메타)아크릴아미드, N,N-디에틸(메타)아크릴아미드, N-이소프로필(메타)아크릴아미드, 디아세톤(메타)아크릴아미드 및 아크릴로일모르폴린 등의 N치환형(메타)아크릴아미드류;(Meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, N-isopropyl N-substituted (meth) acrylamides such as morpholine;

N,N-디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 및 N,N-디에틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 등의 아미노기함유(메타)아크릴레이트류;및 (Meth) acrylates such as N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate and N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate;

(메타)아크릴로니트릴 등의 니트릴류 등을 들 수 있다.
(Meth) acrylonitrile, and the like.

또한, 상기 아크릴계단량체와 병용할 수 있는 단량체로 스틸렌 및 α-메틸스틸렌 등의 스틸렌류; 에틸비닐에테르, n-프로필비닐에테르, 이소프로필비닐에테르, n-부틸비닐에테르 및 이소부틸비닐에테르 등의 비닐에테르류; 및 초산비닐 및 프로피온산비닐 등의 지방산비닐류 등을 들 수 있다.
Examples of the monomers that can be used in combination with the acrylic monomer include styrene and styrene such as styrene and? -Methylstyrene; Vinyl ethers such as ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether and isobutyl vinyl ether; And fatty acid vinyls such as vinyl acetate and vinyl propionate.

또한, 카르복실기함유 에틸렌성불포화 단량체를 병용할 수도 있다. 카르복실기함유에틸렌성불포화 단량체로는 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산, 푸말산 및 크로톤산 등에서 1종 또는 2종 이상을 선택할 수 있다.
The carboxyl group-containing ethylenic unsaturated monomer may also be used in combination. The carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer may be selected from acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, and crotonic acid.

[중합조건 및 그 외][Polymerization conditions and others]

본 발명에서는 상기에 예시한 에틸렌성불포화 단량체(a12) 중에서도 분산성 및 내성의 관점에서 메틸메타크릴레이트를 바람직하게 사용할 수 있다. 안료담체 및 분산매와의 친화성의 관점에서 메틸메타크릴레이트와 부틸메타크릴레이트 또는 t-부틸메타크릴레이트를 병용하는 것이 보다 바람직하다. 에틸렌성불포화 단량체(a2)로 메틸메타크릴레이트를 사용하고 부틸메타크릴레이트를 사용하지 않는 경우에는 에틸렌성불포화 단량체(a12)의 합계 100중량% 중, 메틸메타크릴레이트의 비율이 30~100중량%인 것이 바람직하고, 50~100중량%인 것이 보다 바람직하다. 또한 에틸렌성불포화 단량체(a12)로 메틸메타크릴레이트와 부틸메타크릴레이트 또는 t-부틸메타크릴레이트를 병용하는 경우, 둘의 합계는 에틸렌성불포화 단량체(a12)의 30~100중량%를 차지하는 것이 바람직하고, 50~100중량%를 차지하는 것이 보다 바람직하다. 에틸렌성불포화 단량체(a12)로 메틸메타크릴레이트를 사용한 경우, 또한, 메틸메타크릴레이트와 부틸메타크릴레이트 또는 t-부틸메타크릴레이트를 병용한 경우에는, 안료분산성이 보다 양호해진다. 메틸메타크릴레이트와 부틸메타크릴레이트 또는 t-부틸메타크릴레이트의 공중합부위는 분산성 등의 기본물성을 유지하는 한편, 바인더 수지나 분산용매와의 친화성도 좋고, 범용성이 높다.
Among the ethylenically unsaturated monomers (a12) exemplified above, methyl methacrylate is preferably used in the present invention from the viewpoints of dispersibility and resistance. From the viewpoint of affinity with the pigment carrier and the dispersion medium, it is more preferable to use methyl methacrylate in combination with butyl methacrylate or t-butyl methacrylate. When methyl methacrylate is used as the ethylenically unsaturated monomer (a2) and butyl methacrylate is not used, the proportion of methyl methacrylate in the total of 100% by weight of the ethylenically unsaturated monomer (a12) is 30 to 100 wt% %, More preferably 50 to 100% by weight. When methyl methacrylate and butyl methacrylate or t-butyl methacrylate are used in combination as the ethylenically unsaturated monomer (a12), the sum of the two accounts for 30 to 100% by weight of the ethylenically unsaturated monomer (a12) , More preferably from 50 to 100% by weight. When methyl methacrylate is used as the ethylenically unsaturated monomer (a12), and when methyl methacrylate and butyl methacrylate or t-butyl methacrylate are used in combination, the pigment dispersibility becomes better. The copolymerization site of methyl methacrylate and butyl methacrylate or t-butyl methacrylate maintains basic physical properties such as dispersibility and the like, and has good compatibility with binder resin or dispersion solvent, and is highly versatile.

편말단 영역에 2개의 히드록실기를 가지는 비닐중합체(A1)의 GPC에 의한 폴리스틸렌환산의 중량평균분자량(Mw)으로는 500~30,000인 것이 바람직하고, 1,000~15,000인 것이 보다 바람직하고, 1,000~8,000인 것이 특히, 바람직하다. 상기 중량평균분자량 500미만에서는 용매친화부에 의한 입체반발의 효과가 적어짐과 동시에 안료의 응집을 방지하는 것이 곤란해지며, 분산안정성이 불충분하게 되는 경우가 있다. 또한, 30,000을 초과하면 용매친화부의 절대량이 증가하여 분산성의 효과자체가 저하하는 경우가 있다. 그리고 분산체의 점도가 높아지는 경우가 있다.
The weight average molecular weight (Mw) of the vinyl polymer (A1) having two hydroxyl groups in one terminal region in terms of polystyrene calculated by GPC is preferably 500 to 30,000, more preferably 1,000 to 15,000, Particularly preferably 8,000. When the weight average molecular weight is less than 500, the effect of steric repulsion due to the solvent-friendly moiety is reduced, and it is difficult to prevent aggregation of the pigment, and dispersion stability may become insufficient in some cases. On the other hand, if it is more than 30,000, the absolute amount of the solvent-affinitive portion increases, and the effect of dispersibility itself may decrease. And the viscosity of the dispersion may be increased.

상기 중량평균분자량이 500~30,000이면 안료의 응집을 방지하여 안료분산체의 점도 상승을 억제하는데 유리하다.
When the weight average molecular weight is in the range of 500 to 30,000, it is advantageous to prevent agglomeration of the pigment and suppress the viscosity increase of the pigment dispersion.

편말단 영역에 2개의 히드록실기를 가지는 비닐중합체(A1)의 유리전이온도(Tg)는 도막의 내성이 향상된다는 점에서 50~200℃가 바람직하고, 50~120℃가 보다 바람직하다.
The glass transition temperature (Tg) of the vinyl polymer (A1) having two hydroxyl groups in one end terminal region is preferably 50 to 200 占 폚, more preferably 50 to 120 占 폚 in that the resistance of the coating film is improved.

편말단 영역에 2개의 히드록실기를 가지는 비닐중합체(A1)의 Tg는 하기 Fox의 식으로 산출한 값을 사용했다. 또한, 분자 내에 2개의 히드록실기와 1개의 티올기를 가지는 화합물(a11)에서 유래된 골격도 비닐중합체(A1) 중에 존재하지만, 유리전이온도를 계산하는 이하의 계산에서는 제외되어 있다.
The Tg of the vinyl polymer (A1) having two hydroxyl groups in one terminal region was calculated by the following Fox equation. A skeleton derived from the compound (a11) having two hydroxyl groups and one thiol group in the molecule is also present in the vinyl polymer (A1), but is excluded from the following calculations for calculating the glass transition temperature.

1/Tg = W1/Tg1 + W2/Tg2 +…+ Wn/Tgn
1 / Tg = W1 / Tg1 + W2 / Tg2 + + Wn / Tgn

상기 계산식에서 W1에서 Wn은 사용하고 있는 각 단량체의 중량분율을 나타내고, Tg1에서 Tgn은 각 단량체에서 얻은 각각의 호모폴리머의 유리전이온도(단위는 절대온도「K」)를 나타낸다.
In the above formula, Wn represents the weight fraction of each monomer used, and Tgn represents the glass transition temperature (unit: absolute temperature &quot; K &quot;) of each homopolymer obtained from each monomer.

산출에 사용되는 주요한 호모폴리머의 Tg을 하기에 예시한다.The Tg of the major homopolymer used in the calculation is illustrated below.

메틸메타크릴레이트 : 105℃(378K)Methyl methacrylate: 105 占 폚 (378K)

부틸메타크릴레이트 : 20℃(293K)Butyl methacrylate: 20 ° C (293K)

t-부틸메타크릴레이트 : 107℃(380K)t-Butyl methacrylate: 107 DEG C (380K)

라우릴메타크릴레이트 : -65℃(208K)Lauryl methacrylate: -65 占 폚 (208K)

2-에틸헥실메타크릴레이트 : -10℃(263K)2-ethylhexyl methacrylate: -10 ° C (263K)

시클로헥실메타크릴레이트 : 66℃(339K)Cyclohexyl methacrylate: 66 占 폚 (339K)

부틸아크릴레이트 : -45℃(228K)Butyl acrylate: -45 ° C (228K)

에틸아크릴레이트 : -20℃(253K)Ethyl acrylate: -20 ° C (253K)

벤질메타크릴레이트 : 54℃(327K)Benzyl methacrylate: 54 DEG C (327K)

스틸렌 : 100℃(373K)
Styrene: 100 ° C (373K)

[디이소시아네이트(B1)][Diisocyanate (B1)]

염기성관능기를 가지는 중합체(G1)의 구성요소인 디이소시아네이트(B1)로는 종래 공지의 것을 사용할 수 있고, 예를 들면 방향족함유디이소시아네이트(b11), 지방족함유디이소시아네이트(b12), 방향지방족함유디이소시아네이트(b13) 및 지환족함유디이소시아네이트(b14) 등을 들 수 있다.
As the diisocyanate (B1) which is a component of the polymer (G1) having a basic functional group, conventionally known ones can be used. For example, aromatic diisocyanate (b11), aliphatic diisocyanate (b12), aromatic aliphatic diisocyanate (b13) and an alicyclic diisocyanate (b14).

방향족함유디이소시아네이트(b11)로는 크실렌디이소시아네이트, 1,3-페닐렌디이소시아네이트, 4,4'-디페닐디이소시아네이트, 1,4-페닐렌디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 2,4-톨리렌(tolylene)디이소시아네이트, 2,6-톨리렌디이소시아네이트, 4,4'-톨루이딘디이소시아네이트, 나프틸렌디이소시아네이트 및 1,3-비스(이소시아네이트메틸)벤젠 등을 들 수 있다.
Examples of the aromatic-containing diisocyanate (b11) include xylene diisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate, 4,4'-diphenyl diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, , 4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4'-toluidine diisocyanate, naphthylene diisocyanate, and 1,3-bis (isocyanatomethyl) benzene.

지방족함유디이소시아네이트(b12)로는 트리메틸렌디이소시아네이트, 테트라메틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트(HDI), 펜타메틸렌디이소시아네이트, 1,2-프로필렌디이소시아네이트, 2,3-부틸렌디이소시아네이트, 1,3-부틸렌디이소시아네이트, 도데카메틸렌디이소시아네이트 및 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트 등을 들 수 있다.
Examples of the aliphatic-containing diisocyanate (b12) include trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDI), pentamethylene diisocyanate, 1,2-propylene diisocyanate, 2,3-butylene diisocyanate, 1,3 -Butylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, and 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate.

방향지방족함유디이소시아네이트(b13)로는 ω,ω'-디이소시아네이트-1,3-디메틸벤젠, ω,ω'-디이소시아네이트-1,4-디메틸벤젠, ω,ω'-디이소시아네이트-1,4-디에틸벤젠, 1,4-테트라메틸크실렌디이소시아네이트 및 1,3-테트라메틸크실렌디이소시아네이트 등을 들 수 있다.
Examples of the aliphatic-containing diisocyanate (b13) include ω, ω'-diisocyanate-1,3-dimethylbenzene, ω'-diisocyanate-1,4-dimethylbenzene, ω, ω'-diisocyanate-1,4 -Diethylbenzene, 1,4-tetramethylxylene diisocyanate, and 1,3-tetramethylxylene diisocyanate.

지환족함유디이소시아네이트(b14)로는 3-이소시아네이트메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥실이소시아네이트(IPDI), 1,3-시클로펜탄디이소시아네이트, 1,3-시클로헥산디이소시아네이트, 1,4-시클로헥산디이소시아네이트, 메틸-2,4-시클로헥산디이소시아네이트 및 메틸-2,6-시클로헥산디이소시아네이트 등을 들 수 있다.
Examples of the alicyclic diisocyanate (b14) include 3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexyl isocyanate (IPDI), 1,3-cyclopentane diisocyanate, 1,3- Cyclohexane diisocyanate, methyl-2,4-cyclohexane diisocyanate, and methyl-2,6-cyclohexane diisocyanate.

이상, 열거한 디이소시아네이트(B1)는 반드시 이들에 한정되는 것은 아니며 2종류 이상을 병용하여 사용할 수도 있다.
The diisocyanate (B1) listed above is not necessarily limited to these, and two or more diisocyanates may be used in combination.

본 발명에 사용되는 디이소시아네이트(B)로는 3-이소시아나토메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥실이소시아네이트(별명 : 이소포론디이소시아네이트, IPDI)가 난황(難黃)변성이기 때문에 바람직하다.
The diisocyanate (B) used in the present invention is preferably 3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexyl isocyanate (isophorone diisocyanate, IPDI) because it is egg yolk-denatured.

[폴리아민(D1)][Polyamine (D1)]

염기성관능기를 가지는 중합체(G1)의 구성요소인 폴리아민(D1)으로는 적어도 2개의 1급 및/또는 2급 아미노기를 가지는 화합물이며, 이소시아네이트기와 반응하여 우레아 결합을 생성하기 위해 사용된다. 이와 같은 아민으로 디아민(d11)을 들 수 있다.
The polyamine (D1) which is a component of the polymer (G1) having a basic functional group is a compound having at least two primary and / or secondary amino groups and is used to react with an isocyanate group to form a urea bond. Such amines include diamines (d11).

2개의 1급 아미노기를 가지는 디아민(d11)으로는 공지의 것을 사용할 수 있으며, 구체적으로는 에틸렌디아민, 프로필렌디아민[별명 : 1,2-디아미노프로판 또는 1,2-프로판디아민], 트리메틸렌디아민[별명 : 1,3-디아미노프로판 또는 1,3-프로판디아민], 테트라메틸렌디아민[별명 : 1,4-디아미노부탄], 2-메틸-1,3-프로판디아민, 펜타메틸렌디아민[별명 : 1,5-디아미노펜탄], 헥사메틸렌디아민[별명 : 1,6-디아미노헥산], 2,2-디메틸-1,3-프로판디아민, 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌디아민 및 톨리렌디아민 등의 지방족디아민;Specific examples of the diamine (d11) having two primary amino groups include ethylenediamine, propylenediamine (also referred to as 1,2-diaminopropane or 1,2-propanediamine), trimethylenediamine Diaminobutane], 2-methyl-1,3-propanediamine, and pentamethylenediamine (also referred to as "1,3-diaminopropane or 1,3-propanediamine" : 1,5-diaminopentane], hexamethylenediamine [alias: 1,6-diaminohexane], 2,2-dimethyl-1,3-propanediamine, 2,2,4-trimethylhexamethylenediamine and tall Aliphatic diamines such as rylene diamine;

이소포론디아민 및 디시클로헥실메탄-4,4'-디아민 등의 지환식디아민; 및 페닐렌디아민 및 크실렌디아민 등의 방향족디아민 등을 들 수 있다.
Alicyclic diamines such as isophoronediamine and dicyclohexylmethane-4,4'-diamine; And aromatic diamines such as phenylenediamine and xylenediamine.

또한, 2개의 2급 아미노기를 가지는 디아민(d11)으로는 공지의 것을 사용할 수 있으며, 구체적으로는 N,N-디메틸에틸렌디아민, N,N-디에틸에틸렌디아민 및 N,N'-디-tert-부틸에틸렌디아민 등을 들 수 있다.As the diamine (d11) having two secondary amino groups, known diamines can be used. Specific examples thereof include N, N-dimethylethylenediamine, N, N-diethylethylenediamine and N, -Butylethylenediamine, and the like.

또한, 1급 및 2급 아미노기를 가지는 디아민(d11)으로는 공지의 것을 사용할 수 있으며, 구체적으로는 N-메틸에틸렌디아민[별명 : 메틸아미노에틸아민], N-에틸에틸렌디아민[별명 : 에틸아미노에틸아민], N-메틸-1,3-프로판디아민[별명 : N-메틸-1,3-디아미노프로판 또는 메틸아미노프로필아민], N,2-메틸-1,3-프로판디아민, N-이소프로필에틸렌디아민[별명 : 이소프로필아미노에틸아민], N-이소프로필-1,3-디아미노프로판[별명 : N-이소프로필-1,3-프로판디아민 또는 이소프로필아미노프로필아민] 및 N-라우릴-1,3-프로판디아민[별명 : N-라우릴-1,3-디아미노프로판 또는 라우릴아미노프로필아민]등을 들 수 있다.
The diamine (d11) having primary and secondary amino groups may be any of those known in the art. Specific examples thereof include N-methylethylenediamine [alias: methylaminoethylamine] and N- ethylethylenediamine [ Ethylamine], N-methyl-1,3-propanediamine [alias: N-methyl-1,3-diaminopropane or methylaminopropylamine], N, Isopropyl-1,3-diaminopropane (also called N-isopropyl-1,3-propanediamine or isopropylaminopropylamine) and N-isopropylethylenediamine (also called isopropylaminoethylamine) Lauryl-1,3-propanediamine [also known as N-lauryl-1,3-diaminopropane or laurylaminopropylamine].

본 발명의 폴리아민은 적어도 2개의 1급 및/또는 2급 아미노기를 가지는 화합물이며, 1급 및/또는 2급아민이 이소시아네이트기와 반응하여 우레아기를 생성한다. 상기 우레아기가 안료흡착부위가 되지만 폴리아민(D1)이 양말단에 2개의 1급 및/또는 2급 아미노기를 가지며 또한, 양말단 이외에 2급 및/또는 3급 아미노기를 가지는 화합물인 경우에는 산성안료에 대한 흡착성이 상승하기 때문에 특히 바람직하다.
The polyamine of the present invention is a compound having at least two primary and / or secondary amino groups, and a primary and / or secondary amine reacts with an isocyanate group to form a urea group. If the urea group is a pigment adsorption site, but the polyamine (D1) has two primary and / or secondary amino groups at both ends and also has secondary and / or tertiary amino groups other than both ends, the acidic pigment It is particularly preferable because the adsorbability of the adsorbent increases.

이와 같은 폴리아민(D1)으로는 이하와 같은 양말단에 2개의 1급 및/또는 2급 아미노기를 가지며 또한 양말단 이외에 2급 및/또는 3급 아미노기를 가지는 폴리아민(d12)을 들 수 있다.
Examples of the polyamine (D1) include a polyamine (d12) having two primary and / or secondary amino groups at both ends and having secondary and / or tertiary amino groups in addition to the terminal ends.

폴리아민(d12)으로는 As the polyamine (d12)

메틸이미노비스프로필아민〔별명 N,N-비스(3-아미노프로필)메틸아민〕, 라우릴이미노비스프로필아민〔별명 N,N-비스(3-아미노프로필)라우릴아민〕, 이미노비스프로필아민〔별명 N,N-비스(3-아미노프로필)아민〕, N,N'-비스아미노프로필-1,3-프로필렌디아민 및 N,N'-비스아미노프로필-1,4-부틸렌디아민 등을 들 수 있다. 2개의 1급 아미노기와 1개의 3급 아미노기를 가지는 메틸이미노비스프로필아민 및 라우릴이미노비스프로필아민은 디이소시아네이트와의 반응을 쉽게 제어할 수 있기 때문에 바람직하다.
(N, N-bis (3-aminopropyl) laurylamine], iminobispropylamine (also referred to as N, N, N'-bisaminopropyl-1,3-propylenediamine and N, N'-bisaminopropyl-1,4-butylenediamine, etc., . Methyliminobispropylamine and lauryl iminobispropylamine having two primary amino groups and one tertiary amino group are preferable because they can easily control the reaction with the diisocyanate.

2개의 1급 아미노기와 1개의 2급 아미노기를 가지는 이미노비스프로필아민은 안료로의 흡착성이 좋아 바람직하다.
It is preferable that the iminobispropylamine having two primary amino groups and one secondary amino group has good adsorption to the pigment.

또한, 본 발명의 폴리아민(D1)으로는 2개 이상의 1급 및/또는 2급 아미노기를 가지는 중합체(d13)도 사용할 수 있다.
As the polyamine (D1) of the present invention, a polymer (d13) having two or more primary and / or secondary amino groups may also be used.

1급 및/또는 2급 아미노기를 가지는 중합체(d13)으로는 1급 아미노기를 가지는 에틸렌성불포화 단량체나 2급 아미노기를 가지는 에틸렌성불포화 단량체, 예를 들면 비닐아민이나 알릴아민의 단독중합체(즉, 폴리비닐아민이나 폴리알릴아민) 혹은 이들과 다른 에틸렌성불포화 단량체와의 공중합체 및 에틸렌이민의 개환중합체나 염화에틸렌과 에틸렌디아민과의 중축합체나 옥사졸리딘-2의 개환중합체 (즉, 폴리에틸렌이민)에서 선택되는 것이 바람직하다. 중합체 중에서의 1급 및/또는 2급 아미노기의 함유율로는 중합체를 기준으로 단량체 단위로 10~100중량%가 바람직하고, 20~100중량%가 보다 바람직하다. 함유율이 10중량% 이상이면 안료의 응집을 방지하여 점도의 상승을 억제하는데 효과적이다.
Examples of the polymer (d13) having a primary and / or secondary amino group include a homopolymer of an ethylenically unsaturated monomer having a primary amino group or an ethylenically unsaturated monomer having a secondary amino group such as vinylamine or allylamine, Polyvinylamine or polyallylamine) or copolymers thereof with other ethylenically unsaturated monomers, a ring-opening polymer of ethyleneimine, a condensation polymer of ethylene chloride and ethylenediamine, or a ring-opening polymer of oxazolidin-2 (that is, a polyethyleneimine ). &Lt; / RTI &gt; The content of primary and / or secondary amino groups in the polymer is preferably from 10 to 100% by weight, and more preferably from 20 to 100% by weight, based on the polymer as a monomer unit. When the content is 10% by weight or more, it is effective to prevent agglomeration of the pigment and suppress an increase in viscosity.

1급 아미노기를 가지는 에틸렌성불포화 단량체나 2급 아미노기를 가지는 에틸렌성불포화 단량체와 공중합이 가능한 에틸렌성불포화 단량체로는 예를 들면 (메타)아크릴산, 크로톤산, 이타콘산, 말레산 및 푸말산 등의 불포화카르본산;Examples of the ethylenic unsaturated monomer copolymerizable with the ethylenic unsaturated monomer having a primary amino group or the ethylenic unsaturated monomer having a secondary amino group include (meth) acrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid and fumaric acid Unsaturated carboxylic acids;

스틸렌, α-메틸스틸렌, p-히드록시스틸렌, 클로로메틸스틸렌, 인딘 및 비닐톨루엔 등의 방향족비닐화합물;Aromatic vinyl compounds such as styrene,? -Methylstyrene, p-hydroxystyrene, chloromethylstyrene, indine and vinyltoluene;

메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, i-부틸(메타)아크릴레이트 및 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산알킬에스테르;Alkyl (meth) acrylates such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate and 2-ethylhexyl

벤질(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산알킬아릴에스테르;Alkyl (meth) acrylate esters such as benzyl (meth) acrylate;

글리시딜(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트 등의 관능기를 가지는 (메타)아크릴산치환알킬에스테르;(Meth) acrylic acid substituted alkyl esters having a functional group such as glycidyl (meth) acrylate and 2-hydroxyethyl (meth) acrylate;

디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 및 디메틸아미노프로필(메타)아크릴레이트 등의 3급 아미노기를 가지는 (메타)아크릴산치환알킬에스테르;(Meth) acrylic acid substituted alkyl esters having a tertiary amino group such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate and dimethylaminopropyl (meth) acrylate;

(메타)아크릴아미드, 디메틸(메타)아크릴아미드, N-이소프로필(메타)아크릴아미드, n-부틸(메타)아크릴아미드, tert-부틸(메타)아크릴아미드 및 tert-옥틸(메타)아크릴아미드 등의 알킬(메타)아크릴아미드;(Meth) acrylamide, dimethyl (meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, n-butyl Alkyl (meth) acrylamide;

디메틸아미노에틸(메타)아크릴아미드 및 디메틸아미노프로필(메타)아크릴아미드 등의 치환알킬(메타)아크릴아미드;Substituted alkyl (meth) acrylamides such as dimethylaminoethyl (meth) acrylamide and dimethylaminopropyl (meth) acrylamide;

1,3-부타디엔 및 이소프렌 등의 디엔화합물;Diene compounds such as 1,3-butadiene and isoprene;

편말단메타크릴로일화폴리메틸메타크릴레이트올리고머, 편말단메타크릴로일화폴리스틸렌올리고머 및 편말단메타크릴로일화폴리에틸렌글리콜 등의 중합성올리고머(매크로모노머); 및Polymerizable oligomers (macromonomers) such as one-terminal methacryloylated polymethyl methacrylate oligomer, one-terminal methacryloylated polystyrene oligomer and one-terminal methacryloylated polyethylene glycol; And

시안화비닐 등을 들 수 있다.
Vinyl cyanide, and the like.

1급 및/또는 2급 아미노기를 가지는 중합체의 GPC(겔퍼미에이션 크로마토그래피)에 의한 폴리스틸렌환산의 중량평균분자량(Mw)으로는 300~75,000인 것이 바람직하고, 300~20,000인 것이 보다 바람직하고, 500~5,000인 것이 특히 바람직하다. 이 중량평균분자량이 300~75,000이면 안료의 응집을 방지하여 안료분산체의 점도 상승을 억제하는데 효과적이다.
The weight average molecular weight (Mw) of the polymer having primary and / or secondary amino groups in terms of polystyrene determined by GPC (gel permeation chromatography) is preferably 300 to 75,000, more preferably 300 to 20,000, Particularly preferably 500 to 5,000. When the weight average molecular weight is 300 to 75,000, agglomeration of the pigment is prevented and it is effective to suppress the viscosity increase of the pigment dispersion.

[모노아민(E1)][Monoamine (E1)]

염기성관능기를 가지는 중합체(G1)의 구성요소인 아민화합물로는 폴리아민(D1) 외에 추가로 모노아민(E1)도 사용할 수 있다. 모노아민(E1)으로는 분자 내에 제 1급 아미노기 또는 제 2급 아미노기를 1개 가지는 모노아민화합물이며, 모노아민(E1)은 디이소시아네이트(B1)와 폴리아민(D1)의 반응에서 과도하게 고분자량화하는 것을 억제하기 위해 반응정지제로 사용된다. 모노아민(E1)은 분자 내에 제 1급 아미노기 또는 제 2급 아미노기 이외의 다른 극성관능기를 가질 수 있다. 이와 같은 극성관능기로는 히드록실기, 카르복실기, 술폰산기, 인산기, 시아노기, 니트록실기 등을 들 수 있다.
As the amine compound constituting the polymer (G1) having a basic functional group, a monoamine (E1) can be used in addition to the polyamine (D1). The monoamine (E1) is a monoamine compound having one primary amino group or secondary amino group in the molecule and the monoamine (E1) is excessively high in the reaction of the diisocyanate (B1) and the polyamine (D1) And is used as a quencher to inhibit the formation of an acid. The monoamine (E1) may have a polar functional group other than the primary amino group or the secondary amino group in the molecule. Examples of such a polar functional group include a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, a cyano group, and a nitroxyl group.

모노아민(E1)으로는 종래 공지의 화합물을 사용할 수 있으며, 구체적으로는 As the monoamine (E1), conventionally known compounds can be used, and specifically,

아미노메탄, 아미노에탄, 1-아미노프로판, 2-아미노프로판, 1-아미노부탄, 2-아미노부탄, 1-아미노펜탄, 2-아미노펜탄, 3-아미노펜탄, 이소아밀아민, N-에틸이소아밀아민, 1-아미노헥산, 1-아미노헵탄, 2-아미노헵탄, 2-옥틸아민, 1-아미노노난, 1-아미노데칸, 1-아미노도데칸, 1-아미노트리데칸, 1-아미노헥사데칸, 스테아릴아민, 아미노시클로프로판, 아미노시클로부탄, 아미노시클로펜탄, 아미노시클로헥산, 아미노시클로도데칸, 1-아미노-2-에틸헥산, 1-아미노-2-메틸프로판, 2-아미노-2-메틸프로판, 3-아미노-1-프로펜, 3-아미노메틸헵탄, 3-이소프로폭시프로필아민, 3-부톡시프로필아민, 3-이소부톡시프로필아민, 2-에틸헥실옥시프로필아민, 3-데실옥시프로필아민, 3-라우릴옥시프로필아민, 3-미리스틸옥시프로필아민, 2-아미노메틸테트라히드로푸란, 디메틸아민, 디에틸아민, N-메틸에틸아민, N-메틸이소프로필아민, N-메틸헥실아민, 디이소프로필아민, 디 n-프로필아민, 디 n-부틸아민, 디 sec-부틸아민, N-에틸-1,2-디메틸프로필아민, 피페리딘, 2-피페콜린, 3-피페콜린, 4-피페콜린, 2,4-루페티딘, 2,6-루페티딘, 3,5-루페티딘, 3-피페리딘메탄올, 피페콜린산, 이소니페코트산(isonipecotic acid), 메틸이소니페코테이트, 에틸이소니페코테이트, 2-피페리딘에탄올, 4-피페리딘에탄올, 4-피페리딘부티르산염산염, 4-피페리디놀, 피롤리딘, 3-아미노피롤리딘, 3-피롤리디놀, 인돌린, 아닐린, N-부틸아닐린, o-아미노톨루엔, m-아미노톨루엔, p-아미노톨루엔, o-벤질아닐린, p-벤질아닐린, 1-아닐리노나프탈렌, 1-아미노안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 1-아미노안트라센, 2-아미노안트라센, 5-아미노이소퀴놀린, o-아미노디페닐, 4-아미노디페닐에테르, β-아미노에틸벤젠, 2-아미노벤조페논, 4-아미노벤조페논, o-아미노아세트페논, m-아미노아세트페논, p-아미노아세트페논, 벤질아민, N-메틸벤질아민, 3-벤질아미노프로피온산에틸에테르, 4-벤질피페리딘, α-페닐에틸아민, 페네틸아민, p-메톡시페네틸아민, 푸르푸릴아민, p-아미노아조벤젠, m-아미노페놀, p-아미노페놀, 알릴아민 및 디페닐아민 등을 들 수 있다.
Aminobenzene, 1-aminopentane, 2-aminopentane, 3-aminopentane, isoamylamine, N-ethylisobutane, Aminodecane, 1-aminododecane, 1-aminotridecane, 1-aminohexane, 1-aminodecane, 1-aminodecane, Aminocyclohexane, 1-amino-2-ethylhexane, 1-amino-2-methylpropane, 2-amino-2 3-aminomethylheptane, 3-isopropoxypropylamine, 3-butoxypropylamine, 3-isobutoxypropylamine, 2-ethylhexyloxypropylamine, 3 Decyloxypropylamine, 3-lauryloxypropylamine, 3-myristyloxypropylamine, 2-aminomethyltetrahydrofuran, dimethylamine, Ethylamine, N-methylethylamine, N-methylisopropylamine, N-methylhexylamine, diisopropylamine, di-n-propylamine, , 2-dimethylpropylamine, piperidine, 2-piperolin, 3-piperolin, 4-piperolin, 2,4-lupetidine, 2,6- But are not limited to, 3-piperidine methanol, 3-piperidinemethanol, piperolinic acid, isonipecotic acid, methylisonipecotate, ethylisonipecotate, 2-piperidineethanol, 4- Aniline, o-aminotoluene, m-aminotoluene, p-aminobutyrate, p-aminopyrrolidine, Benzyl aniline, 1-aminoanthraquinone, 2-aminoanthraquinone, 1-aminoanthracene, 2-aminoanthracene, 5-aminoisoquinoline, o-amino di Phenyl, 4-aminodiphenyl Amino benzophenone, o-amino acetophenone, m-amino acetophenone, p-amino acetophenone, benzylamine, N-methylbenzylamine, 3-benzyl Aminopropionic acid ethyl ether, 4-benzylpiperidine,? -Phenylethylamine, phenethylamine, p-methoxyphenethylamine, furfurylamine, p-aminoazobenzene, m-aminophenol, Amine and diphenylamine.

예시한 것 중에서도 강직성이 없는 지방족아민으로 제 2급 아미노기만을 가지는 모노아민화합물은 분산성도 좋기 때문에 바람직하다.
Of the exemplified aliphatic amines having no rigidity, monoamine compounds having only a secondary amino group are preferable because of good dispersibility.

제 2급 아미노기만을 가지는 지방족모노아민화합물로는 디메틸아민, 디에틸아민, N-메틸에틸아민, N-메틸이소프로필아민, N-메틸헥실아민, 디이소프로필아민, 디n-프로필아민, 디n-부틸아민, 디sec-부틸아민, N-에틸-1,2-디메틸프로필아민, 피페리딘, 2-피페콜린, 3-피페콜린, 4-피페콜린, 2,4-루페티딘, 2,6-루페티딘, 3,5-루페티딘, 3-피페리딘메탄올, 2-피페리딘에탄올, 4-피페리딘에탄올, 4-피페리디놀, 피롤리딘, 3-아미노피롤리딘 및 3-피롤리디놀 등을 들 수 있다.
Examples of the aliphatic monoamine compound having only the secondary amino group include dimethylamine, diethylamine, N-methylethylamine, N-methylisopropylamine, N-methylhexylamine, diisopropylamine, butylamine, di-sec-butylamine, N-ethyl-1,2-dimethylpropylamine, piperidine, 2-pipercoline, 3-piperolin, 4-piperolin, 2,4- Piperidine, 3-piperidine methanol, 2-piperidineethanol, 4-piperidineethanol, 4-piperidinol, pyrrolidine, 3-amino Pyrrolidine, 3-pyrrolidinol, and the like.

또한, 3급 아미노기는 이소시아네이트기와 반응하는 활성수소를 가지지 않기 때문에 1급 또는 2급 아미노기와 3급 아미노기를 가지는 디아민은 모노아민(E1)으로 사용할 수 있으며 본 발명에 분산제의 중합체 말단에 안료흡착능을 향상시키는 효과가 있는 3급 아미노기를 도입할 수 있다.
Since the tertiary amino group does not have an active hydrogen which reacts with the isocyanate group, the diamine having a primary or secondary amino group and a tertiary amino group can be used as a monoamine (E1). In the present invention, the pigment adsorbing ability A tertiary amino group having an improving effect can be introduced.

1급 또는 2급 아미노기와 3급 아미노기를 가지는 디아민으로는 As the diamine having a primary or secondary amino group and a tertiary amino group,

N,N-디메틸에틸렌디아민, N,N-디에틸에틸렌디아민, N,N-디메틸-1,3-프로판디아민 및 N,N,2,2-테트라메틸-1,3-프로판디아민 등의 1급 아미노기와 3급 아미노기를 가지는 디아민;및 N, N-dimethylethylenediamine, N, N-diethylethylenediamine, N, N-dimethyl-1,3-propanediamine and N, N, A diamine having a primary amino group and a tertiary amino group; and

N,N,N'-트리메틸에틸렌디아민 등의 2급 아미노기와 3급 아미노기를 가지는 디아민을 들 수 있다.
And diamines having a secondary amino group and a tertiary amino group such as N, N, N'-trimethylethylenediamine.

이들 모노아민(E1)화합물은 한 종류를 사용해도 되며, 또한 2종류 이상을 혼합해서 사용해도 된다. 또한, 1급 아미노기와 이소시아네이트기가 반응한 후의 우레아 결합의 활성수소는 반응성이 낮기 때문에 본 발명의 분산제의 중합조건에서는 그 이상 이소시아네이트기와 반응하여 분자량이 커지는 일은 없다.
These monoamine (E1) compounds may be used alone or in combination of two or more. Since the active hydrogen of the urea bond after the reaction of the primary amino group with the isocyanate group is low in reactivity, the molecular weight of the active hydrogen is not increased by reacting with the isocyanate group further under the polymerization conditions of the dispersant of the present invention.

[우레탄프리폴리머(C1)][Urethane prepolymer (C1)]

염기성관능기를 가지는 중합체(G1)의 구성요소인 우레탄프리폴리머(C1)는 편말단 영역에 2개의 히드록실기를 가지는 비닐중합체(A1)의 히드록실기와 디이소시아네이트(B1)의 이소시아네이트기를 반응하여 얻을 수 있다.
The urethane prepolymer (C1), which is a component of the polymer (G1) having a basic functional group, is obtained by reacting a hydroxyl group of the vinyl polymer (A1) having two hydroxyl groups in one terminal region with an isocyanate group of the diisocyanate .

예를 들면 비닐중합체(A1)의 몰수를 α, 디이소시아네이트(B1)의 몰수를 β로 한 경우, α/β=α/(α+1)일 때, 논리상으로 양 말단에 이소시아네이트기를 가지는 우레탄프리폴리머를 얻을 수 있다. α를 양의 정수라 하면, α가 커질수록 분자량이 높아진다. 실제 구조제어에 대해서는 상세하게 후술한다.
For example, when the number of moles of the vinyl polymer (A1) is α and the number of moles of the diisocyanate (B1) is β, urethane / A prepolymer can be obtained. If? is a positive integer, the larger the?, the higher the molecular weight. The actual structure control will be described later in detail.

[합성촉매(F1)][Synthetic catalyst (F1)]

우레탄프리폴리머(C1)의 합성시에는 공지의 촉매(F1)를 사용할 수 있다. 예를 들면 3급 아민계화합물 및 유기금속계화합물을 들 수 있다.
A known catalyst (F1) can be used in the synthesis of the urethane prepolymer (C1). For example, a tertiary amine compound and an organometallic compound.

3급아민계화합물로는 예를 들면 트리에틸아민, 트리에틸렌디아민, N,N-디메틸벤질아민, N-메틸모르폴린 및 디아자비시클로운데센(DBU)을 들 수 있다.
Examples of the tertiary amine compound include triethylamine, triethylenediamine, N, N-dimethylbenzylamine, N-methylmorpholine and diazabicyclo-undecene (DBU).

유기금속계화합물로는 주석계화합물 및 비주석계화합물을 들 수 있다.
Examples of the organometallic compounds include tin compounds and non-saponified compounds.

주석계화합물로는 예를 들면 디부틸주석디클로라이드, 디부틸주석옥시드, 디부틸주석디브로마이드, 디부틸주석디말레에이트, 디부틸주석디라우레이트(DBTDL), 디부틸주석디아세테이트, 디부틸주석술피드, 트리부틸주석술피드, 트리부틸주석옥시드, 트리부틸주석아세테이트, 트리에틸주석에톡시드, 트리부틸주석에톡시드, 디옥틸주석옥시드, 트리부틸주석클로라이드, 트리부틸주석트리클로로아세테이트 및 2-에틸헥산산주석을 들 수 있다.
The tin compound includes, for example, dibutyltin dichloride, dibutyltin oxide, dibutyltin dibromide, dibutyltin dimaleate, dibutyltin dilaurate (DBTDL), dibutyltin diacetate, dibutyl Tributyl tin acetate, tributyl tin acetate, triethyl tin ethoxide, tributyl tin ethoxide, dioctyl tin oxide, tributyltin chloride, tributyltin trichloroacetate And 2-ethylhexanoic acid tin.

상기 비주석계화합물로는 예를 들면 As the non-saprophytic compound, for example,

디부틸티타늄디클로라이드, 테트라부틸티타네이트, 부톡시티타늄트리클로라이드 등의 티탄계;Titanium based materials such as dibutyltitanium dichloride, tetrabutyl titanate and butoxy titanium trichloride;

올레인산납, 2-에틸헥산산납, 안식향산납 및 나프텐산납 등의 납계;Lead lead such as lead oleate, lead 2-ethylhexanoate, lead benzoate and lead naphthene;

2-에틸헥산산철 및 철아세틸아세트네이트 등의 철계;Iron-based iron such as 2-ethylhexanoate and iron acetylacetonate;

안식향산코발트 및 2-에틸헥산산코발트 등의 코발트계;Cobalt-based compounds such as cobalt benzoate and cobalt 2-ethylhexanoate;

나프텐산아연 및 2-에틸헥산산아연 등의 아연계; 및 A zinc system such as zinc naphthenate and zinc 2-ethylhexanoate; And

나프텐산지르코늄 등의 지르코늄계를 들 수 있다.
And zirconium compounds such as zirconium naphthenate.

상기 촉매 중에서도 디부틸주석디라우레이트(DBTDL) 및 2-에틸헥산산주석 등이 반응성이나 위생성의 점에서 바람직하다.
Of these catalysts, dibutyltin dilaurate (DBTDL) and 2-ethylhexanoate are preferred from the viewpoints of reactivity and hygiene.

상기 3급 아민계화합물 및 유기금속계화합물 등의 촉매는 경우에 따라서는 단독으로 사용할 수 있으나 병용할 수도 있다.
The catalysts such as the tertiary amine compound and the organometallic compound may be used singly or in combination.

우레탄프리폴리머(C1)의 합성시에 사용되는 유기금속화합물촉매는 후술하는 아민과는 다른 반응에서도 그 반응을 현저하게 촉진시킨다.
The organometallic compound catalyst used in the synthesis of the urethane prepolymer (C1) remarkably promotes the reaction even in a reaction different from the amine described later.

〈합성용제〉<Synthesis solvent>

우레탄프리폴리머(C1)의 합성시에는 공지의 용제가 호적하게 사용된다. 용제의 사용은 반응제어를 용이하게 하는 역할을 한다.
In the synthesis of the urethane prepolymer (C1), a known solvent is suitably used. The use of a solvent serves to facilitate reaction control.

이 목적으로 사용되는 용제로는 예를 들면 초산에틸, 초산n-부틸, 초산이소부틸, N-메틸-2-피롤리돈, 톨루엔, 크실렌, 아세톤, 헥산, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 및 디에틸렌글리콜디에틸에테르 등이 사용되지만, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.
Examples of the solvent used for this purpose include ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, N-methyl-2-pyrrolidone, toluene, xylene, acetone, hexane, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, propylene Glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol diethyl ether, and the like, but are not limited thereto.

우레탄프리폴리머(C1)의 용해성, 용제의 비점 등, 아민의 용해성의 점에서 특히, 초산에틸, 톨루엔, 메틸에틸케톤, 디에틸렌글리콜디에틸에테르 또는 이들의 혼합용제가 바람직하다.
In view of the solubility of the urethane prepolymer (C1), the boiling point of the solvent, and the solubility of the amine, ethyl acetate, toluene, methyl ethyl ketone, diethylene glycol diethyl ether or a mixed solvent thereof is particularly preferable.

또한, 용제를 사용한 경우의 우레탄프리폴리머 반응계내의 농도는 우레탄프리폴리머의 고형분농도로 환산하여 반응제어의 관점에서 바람직하게는 30~95중량%이며, 점도 제어의 관점에서 보다 바람직하게는 40~90중량%이다. 30중량%미만에서는 반응이 느려져, 미반응물이 남는 경우가 있기 때문에 바람직하지 않다. 95중량%를 초과하면 반응이 부분적으로 급격하게 진행되는 경우가 있으며 분자량 등이 컨트롤하기 어려워 지기 때문에 바람직하지 않다.
When the solvent is used, the concentration in the urethane prepolymer reaction system is preferably 30 to 95% by weight from the viewpoint of reaction control in terms of the solid content concentration of the urethane prepolymer, more preferably 40 to 90% by weight, to be. If the amount is less than 30% by weight, the reaction is slowed down and unreacted materials may remain, which is not preferable. If it exceeds 95% by weight, the reaction may progress partially and suddenly, and it is not preferable because the molecular weight becomes difficult to control.

[합성조건][Synthesis conditions]

편말단 영역에 2개의 히드록실기를 가지는 비닐중합체(A1)의 히드록실기와 디이소시아네이트(B1)의 이소시아네이트기를 반응시켜서 우레탄프리폴리머(C1)를 조제하는 우레탄화 반응에는 각종 방법을 적용할 수 있다. 대표적인 방법은 1)전량을 넣고 반응하는 경우와 2)편말단 영역에 2개의 히드록실기를 가지는 비닐중합체(A) 및 필요에 따라 용제를 플라스크에 넣고 디이소시아네이트(B1)를 적하한 후, 필요에 따라 촉매를 첨가하는 방법으로 크게 분류된다. 반응을 정밀하게 제어하는 경우는 2)의 방법이 바람직하다. 우레탄프리폴리머(C1)를 얻는 반응온도는 120℃이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 50~110℃이다. 110℃보다 높아지면 반응속도를 제어하기가 어려워져 소정의 분자량과 구조를 가지는 우레탄프리폴리머를 얻을 수 없게 된다. 우레탄화 반응은 촉매 존재하에, 50~110℃에서 1~20시간에 걸쳐 실시하는 것이 바람직하다.
Various methods can be applied to the urethanization reaction in which the urethane prepolymer (C1) is prepared by reacting the hydroxyl group of the vinyl polymer (A1) having two hydroxyl groups at one terminal region with the isocyanate group of the diisocyanate (B1) . Typical methods are as follows: 1) the reaction is carried out by adding the whole amount and 2) the vinyl polymer (A) having two hydroxyl groups at one terminal region and, if necessary, the solvent are added to the flask and the diisocyanate (B1) And a method in which the catalyst is added in accordance with the catalyst. When the reaction is precisely controlled, the method 2) is preferable. The reaction temperature for obtaining the urethane prepolymer (C1) is preferably 120 占 폚 or lower. More preferably 50 to 110 ° C. If it is higher than 110 ° C, it becomes difficult to control the reaction rate, and a urethane prepolymer having a predetermined molecular weight and structure can not be obtained. The urethanization reaction is preferably carried out in the presence of a catalyst at 50 to 110 DEG C for 1 to 20 hours.

편말단 영역에 2개의 히드록실기를 가지는 비닐중합체(A1)와 디이소시아네이트(B1)의 배합비는 편말단 영역에 2개의 히드록실기를 가지는 비닐중합체(A1)의 몰비율을 정수α로 했을 때, 디이소시아네이트(B1)의 몰비율이 α+1이며, 논리상 양말단에 이소시아네이트기를 가지는 우레탄프리폴리머(C1)를 합성할 수 있다. α의 최소가 1이기 때문에 비닐중합체(A1)에 대한 디이소시아네이트(B1)의 배합 몰비율 (α+1)/α는 2이하가 된다. 디이소시아네이트를 더욱 증가시킨 경우, 우레탄프리폴리머(C1)와 과잉 디이소시아네이트(B)의 혼합물 중의 이소시아네이트기 모두를 폴리아민(D1)과 모노아민(E1)의 1급 및/또는 2급 아미노기와 반응하도록 설계하면, 과잉한 디이소시아네이트(B1)를 본 발명의 분산제 분자 중에 넣을 수 있게 된다. 통상적인 우레탄프리폴리머(C1)를 합성하는 경우, 폴리올을 잔류시키지 않기 위해 다음 공정의 폴리아민에 의한 쇄연장을 예상하여 과잉한 폴리이소시아네이트를 배합하는 경우가 많다. 하지만, 본 발명의 분산제에서는 과잉한 디이소시아네이트(B1)에서 유래된 중합체의 구성단위나 과잉한 디이소시아네이트(B1)의 가수분해물에서 유래된 불순물이 안료분산성이나 경시안정성에 악영향을 미칠 가능성이 높다.
When the molar ratio of the vinyl polymer (A1) having two hydroxyl groups in the one terminal region to the integer? Is in the blending ratio of the vinyl polymer (A1) and the diisocyanate (B1) having two hydroxyl groups in the one terminal region , The diisocyanate (B1) molar ratio is? + 1, and the urethane prepolymer (C1) having an isocyanate group at both terminals of the liquid crystal phase can be synthesized. the ratio (? + 1) /? of the diisocyanate (B1) to the vinyl polymer (A1) is 2 or less since the minimum of? When the diisocyanate is further increased, all of the isocyanate groups in the mixture of the urethane prepolymer (C1) and the excess diisocyanate (B) are designed to react with the primary and / or secondary amino groups of the polyamine (D1) and the monoamine (E1) , The excess diisocyanate (B1) can be incorporated into the dispersant molecule of the present invention. In the case of synthesizing a typical urethane prepolymer (C1), excess polyisocyanate is often mixed in anticipation of chain extension by a polyamine in the next step in order not to retain the polyol. However, in the dispersant of the present invention, there is a high possibility that an impurity derived from an excess of diisocyanate (B1) derived polymer or a hydrolyzate of excess diisocyanate (B1) adversely affects pigment dispersibility and stability with time .

따라서, 편말단 영역에 2개의 히드록실기를 가지는 비닐중합체(A1)에 대한 디이소시아네이트(B1)의 배합몰비는 우레탄프리폴리머(C1)의 생산성의 관점에서 1.01~3.00이 바람직하고, 최종합성물인 분산제의 설계(안료흡착부위와 용제친화성부위의 밸런스)의 관점에서 1.30~2.30이 보다 바람직하고, 최종합성물인 분산제를 사용한 안료분산체의 분산안정성의 관점에서 1.50~2.00이 가장 바람직하다. 상기 배합 몰비가 너무 작으면 최종제품인 분산제가 고분자량이 되며, 이를 사용한 안료분산체, 그리고 이를 사용한 도료나 잉크의 점도가 높아져 실용상에 문제가 있다. 또한, 상술한 바와 같이 상기 배합몰비가 2.00보다 크면 비닐중합체(A1)에서 유래된 비닐중합부를 가지지 않는 디이소시아네이트(B1) 및 이에 유래된 우레탄 부위가 증가하여 안료분산성능에 중대한 악영향을 미친다.
Therefore, the compounding molar ratio of the diisocyanate (B1) to the vinyl polymer (A1) having two hydroxyl groups in the one terminal region is preferably 1.01 to 3.00 from the viewpoint of the productivity of the urethane prepolymer (C1) More preferably 1.30 to 2.30 from the viewpoint of the design of the pigment dispersion (balance between the pigment adsorption site and the solvent-affinity site), and most preferably from 1.50 to 2.00 from the viewpoint of the dispersion stability of the pigment dispersion using the final dispersant. If the compounding molar ratio is too small, the dispersant as the final product becomes a high molecular weight, and the viscosity of the pigment dispersion or the paint or ink using the same becomes high, which is a problem in practical use. As described above, if the compounding molar ratio is larger than 2.00, the diisocyanate (B1) having no vinyl-polymerized portion derived from the vinyl polymer (A1) and the urethane portion derived therefrom increase, and the adverse effect on the pigment dispersion performance is seriously affected.

[염기성관능기를 가지는 중합체(G1)의 제조방법 및 합성조건 등][Production method and synthesis conditions of polymer (G1) having basic functional group]

본 발명의 조성물을 구성하는 염기성관능기를 가지는 중합체(G1)는 The polymer (G1) having a basic functional group constituting the composition of the present invention

분자 내에 2개의 히드록실기와 1개의 티올기를 가지는 화합물(a11)의 존재하, 에틸렌성불포화 단량체(a12)를 라디칼중합하여 이루어지는 편말단 영역에 2개의 히드록실기를 가지는 비닐중합체(A1)를 제조하는 제1 공정과,(A1) having two hydroxyl groups in the one terminal region composed of radicals of the ethylenically unsaturated monomer (a12) in the presence of the compound (a11) having two hydroxyl groups and one thiol group in the molecule, A first step of producing

상기 편말단 영역에 2개의 히드록실기를 가지는 비닐중합체(A1)의 히드록실기와 디이소시아네이트(B1)의 이소시아네이트기를 반응하여 이루어지는 양말단에 이소시아네이트기를 가지는 우레탄프리폴리머(C1)를 제조하는 제2 공정과, A second step of producing an urethane prepolymer (C1) having an isocyanate group at both ends, which is obtained by reacting a hydroxyl group of the vinyl polymer (A1) having two hydroxyl groups in the one terminal region with an isocyanate group of the diisocyanate (B1) and,

양말단에 이소시아네이트기를 가지는 우레탄프리폴리머(C1)의 이소시아네이트기와 폴리아민(D1) 및 모노아민(E2)의 1급 및/또는 2급 아미노기를 반응시키는 제 3 공정을 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다.
And a third step of reacting an isocyanate group of a urethane prepolymer (C1) having an isocyanate group at its terminal end with a primary and / or secondary amino group of a polyamine (D1) and a monoamine (E2).

염기성관능기를 가지는 중합체(G1)에서, 우레탄프리폴리머(C1), 폴리아민(D1) 및 모노아민(E1)에서 우레탄우레아수지 또는 말단에 1급 또는 2급의 아미노기를 가지는 폴리우레탄우레아를 얻기 위한 우레아반응은 A urea reaction for obtaining a urethane urea resin in the urethane prepolymer (C1), a polyamine (D1) and a monoamine (E1) or a polyurethane urea having a primary or secondary amino group at the terminal thereof in the polymer (G1) having a basic functional group silver

1)우레탄프리폴리머(C1)용액을 플라스크에 넣고 폴리아민(D1) 및 모노아민(E1)을 적하하는 방법, 1) a method of dropping a polyamine (D1) and a monoamine (E1) by adding a urethane prepolymer (C1) solution into a flask,

2)폴리아민(D1) 및 모노아민(E1) 및 필요에 따라 용제로 이루어진 용액을 플라스크에 넣고 우레탄프리폴리머(C1)용액을 적하하는 방법으로 크게 나눠진다.
2) a method comprising dropping a urethane prepolymer (C1) solution into a flask by adding a solution composed of a polyamine (D1), a monoamine (E1) and, if necessary, a solvent.

안정적으로 반응을 실시할 수 있는 방법을 적절히 선택하여 합성해도 되지만, 반응에 문제가 없다면 조작이 보다 용이한 상기 1)의 방법이 바람직하다. 본 발명의 우레아반응의 온도는 100℃이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 70℃이하이다. 70℃에서도 반응속도가 크고 제어할 수 없는 경우는 50℃이하가 보다 바람직하다. 100℃보다 높아지면 반응속도를 제어하기 어려우며, 소정의 분자량과 구조를 가지는 우레탄우레아수지를 얻기 어렵다.
A method capable of stably carrying out the reaction may be appropriately selected and synthesized. However, the above method 1), which is easier to operate if there is no problem in the reaction, is preferable. The temperature of the urea reaction of the present invention is preferably 100 DEG C or lower. More preferably not higher than 70 占 폚. When the reaction rate is high even at 70 ° C and can not be controlled, the temperature is preferably 50 ° C or less. If it is higher than 100 ° C, it is difficult to control the reaction rate, and it is difficult to obtain a urethane urea resin having a predetermined molecular weight and structure.

또한, 우레탄프리폴리머(C1) 및 폴리아민(D1), 추가로 필요에 따라 모노아민(E1)과의 배합비는 특별히 한정되지 않으며 용도와 요구성능에 따라 임의로 선택된다.
The compounding ratio of the urethane prepolymer (C1) and the polyamine (D1), and if necessary, the monoamine (E1) is not particularly limited and is arbitrarily selected depending on the application and the required performance.

반응의 종점은 적정(滴定)에 의한 이소시아네이트%측정, IR측정에 의한 이소시아네이트 피크의 소실에 의해 판정한다.
The end point of the reaction is judged by measurement of isocyanate percentage by titration and disappearance of isocyanate peak by IR measurement.

염기성관능기를 가지는 중합체(G1)의 중량평균분자량(Mw)은 1,000~100,000인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1,500~50,000, 특히 바람직하게는 1,500~20,000이다. 중량평균분자량이 1,000미만이면 안료분산체의 안정성이 저하하는 경우가 있으며, 100,000을 초과하면 수지간의 상호작용이 강해져 안료분산체의 점도가 증가하는 경우가 있다. 또한, 얻은 중합체의 아민가가 1~100mgKOH/g인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2~50mgKOH/g, 더욱 바람직하게는 3~30mgKOH/g이다. 아민가가 1mgKOH/g미만이면 안료과 흡착하는 관능기가 부족하여 안료분산에 기여하기 여려운 경우가 있으며, 100mgKOH/g을 초과하면 안료간의 응집이 발생하여 점도 저하 효과의 부족이나 도막외관의 불량을 발생시키는 경우가 있다.
The polymer (G1) having a basic functional group preferably has a weight average molecular weight (Mw) of 1,000 to 100,000, more preferably 1,500 to 50,000, and particularly preferably 1,500 to 20,000. If the weight average molecular weight is less than 1,000, the stability of the pigment dispersion may deteriorate. If the weight average molecular weight is more than 100,000, the interaction between the resins becomes strong, and the viscosity of the pigment dispersion may increase. The amine value of the obtained polymer is preferably 1 to 100 mgKOH / g, more preferably 2 to 50 mgKOH / g, and still more preferably 3 to 30 mgKOH / g. If the amine value is less than 1 mgKOH / g, the functional groups adsorbed to the pigment may be insufficient to contribute to pigment dispersion. When the amine value is more than 100 mgKOH / g, aggregation occurs between pigments, There is a case.

<염기성관능기를 가지는 중합체(G2)>&Lt; Polymer (G2) having basic functional group >

본 발명에서 사용할 수 있는 염기성관능기를 가지는 중합체(G2)는 편말단 영역에 1개 또는 2개의 (메타)아크릴로일기를 가지는 중합체(A2)의 (메타)아크릴로일기와 1개 이상의 1급 및/또는 2급 아미노기를 포함하는 폴리아민(B2)의 1급 및/또는 2급 아미노기를 반응시켜 이루어지는 아미노기를 가지는 중합체(C2)의 1급 및/또는 2급 아미노기와 2개 이상의 이소시아네이트기를 포함하는 폴리이소시아네이트(D2)의 이소시아네이트기를 반응시킴으로써 합성된다.
The polymer (G2) having a basic functional group that can be used in the present invention is a polymer (A2) having one or two (meth) acryloyl groups in one terminal region and a (meth) acryloyl group of one or more primary (C2) having an amino group formed by reacting a primary and / or secondary amino group of a polyamine (B2) containing a primary amino group and / or a secondary amino group with a primary and / And isocyanate group of isocyanate (D2).

즉, 중합체(A2)에서 유래된 용매친화성부위와 폴리아민(C2)의 1급 및/또는 2급 아미노기와 폴리이소시아네이트(D2)의 이소시아네이트기를 반응시켜 이루어지는 아미노기 및 우레아 결합부위를 가지는 안료흡착성부위를 가지는 구조로 이루어져 있다. 상기 아미노기 및 우레아 결합부위를 가지는 안료흡착부위가 산성관능기를 가지는 유기색소유도체 또는 산성관능기를 가지는 트리아진유도체와의 상호작용능력이 우수하며 또한, 유도체를 통해 산성으로 치우친 안료표면에 대한 안료흡착성이 우수하며 분산안정화도 도모할 수 있다.
That is, a pigment adsorption site having a solvent affinity site derived from the polymer (A2) and an amino group and an urea bond site formed by reacting a primary and / or secondary amino group of the polyamine (C2) with an isocyanate group of the polyisocyanate (D2) The branch is made up of structures. The pigment adsorption site having an amino group and a urea bond site is excellent in an interaction ability with an organic dye derivative having an acidic functional group or a triazine derivative having an acidic functional group and the pigment adsorption property on the surface of the pigment, And dispersion stability can be achieved.

또한, 본 명세서에서, 「(메타)아크릴로일」, 「(메타)아크릴산」, 「(메타)아크릴레이트」 및 「(메타)아크릴로일옥시」로 표기한 경우에는 특별히 설명이 없는 한 각각 「아크릴로일 및/또는 메타크릴로일」, 「아크릴산 및/또는 메타크릴산」, 「아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트」 및 「아크릴로일옥시 및/또는 메타크릴로일옥시」를 표시하는 것도 된다.
In the present specification, in the case of "(meth) acryloyl", "(meth) acrylic acid", "(meth) acrylate" and "(meth) acryloyloxy" Acrylic acid and / or methacrylic acid &quot;,&quot; acrylate and / or methacrylate &quot;, and &quot; acryloyloxy and / or methacryloyloxy &quot; It is also possible to do.

[편말단 영역에 1개 또는 2개의 (메타)아크릴로일기를 가지는 중합체(A2)][Polymer (A2) having one or two (meth) acryloyl groups in one terminal region]

본 발명에서의 중합체(A2)의 중량평균분자량은 500~30,000이 바람직하고, 이에 의해 입체반발효과가 우수하며 높은 분산성, 유동성 및 보존안정성을 얻을 수 있다. 중합체(A2)의 중량평균분자량은 보다 바람직하게는 2,000에서 20,000이며, 가장 바람직하게는 5,000에서 10,000이다. 500미만에서는 용매친화성 블록에 의한 입체반발 효과가 적어지기 때문에 바람직하지 않은 경우가 있다. 또한, 30,000을 초과한 경우는 분산체의 점도가 높아져 바람직하지 않은 경우가 있다.
The weight average molecular weight of the polymer (A2) in the present invention is preferably 500 to 30,000, whereby the three-dimensional rebound effect is excellent, and high dispersibility, fluidity and storage stability can be obtained. The weight average molecular weight of the polymer (A2) is more preferably from 2,000 to 20,000, and most preferably from 5,000 to 10,000. If it is less than 500, the effect of steric repulsion by the solvent affinity block becomes less, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 30,000, the viscosity of the dispersion tends to be high, which is not preferable.

본 발명에서의 중합체(A2)는 폴리에스테르(A21) 또는 비닐중합체(A22)인 것이 바람직하다. 이들는 용제로의 친화성이 양호하며, 또한, 분자량을 조정하는 것이 용이하다. 또한, 편말단영역의 (메타)아크릴로일기는 1급 및/또는 2급 아미노기와의 반응제어의 관점에서 비교적 저온에서 반응이 진행되는 아크릴로일기가 바람직하다.
The polymer (A2) in the present invention is preferably a polyester (A21) or a vinyl polymer (A22). They have good affinity to a solvent and are easy to adjust the molecular weight. The (meth) acryloyl group in the one terminal region is preferably an acryloyl group in which the reaction proceeds at a relatively low temperature from the viewpoint of controlling the reaction with primary and / or secondary amino groups.

[폴리에스테르(A21)][Polyester (A21)]

폴리에스테르(A21)는 공지의 방법으로 제조할 수 있으며, 예를 들면 (메타)아크릴로일기를 가지는 모노알코올을 개시제로 락톤 및/또는 락티드를 개환중합함으로써 용이하게 얻을 수 있다.
The polyester (A21) can be produced by a known method, for example, by ring-opening polymerization of a lactone and / or lactide as an initiator with a monohydric alcohol having a (meth) acryloyl group.

[(메타)아크릴로일기를 가지는 모노알코올][Monoalcohol having (meth) acryloyl group]

개환중합의 개시제로 사용하는 (메타)아크릴로일기를 가지는 모노알코올로는 특별히 한정되지 않으나 4-히드록시부틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트 및 2-히드록시-3-(메타)아크릴로일옥시프로필메타크릴레이트 등을 들 수 있으며, 히드록실기의 반응성의 관점에서 4-히드록시부틸아크릴레이트 및 2-히드록시에틸아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종류 이상을 사용하는 것이 바람직하다.
The monohydric alcohol having a (meth) acryloyl group used as the initiator of the ring-opening polymerization is not particularly limited, but 4-hydroxybutyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxy- Acrylate and 2-hydroxy-3- (meth) acryloyloxypropyl methacrylate. From the viewpoint of reactivity of the hydroxyl group, 4-hydroxybutyl acrylate and 2-hydroxyethyl acrylate It is preferable to use at least one kind selected from the group consisting of

[락톤 및 락티드][Lactones and lactides]

락톤으로는 특별히 한정되지 않으며 구체적으로는 β-부티로락톤, γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, δ-발레로락톤, δ-카프로락톤, ε-카프로락톤 및 알킬치환된 ε-카프로락톤 등을 들 수 있으나, 개환중합성의 관점에서 δ-발레로락톤, ε-카프로락톤 및 알킬치환된 ε-카프로락톤으로 이루어진 군에서 선택되는 1종류 이상을 사용하는 것이 바람직하다.
The lactone is not particularly limited and specific examples thereof include? -Butyrolactone,? -Butyrolactone,? -Valerolactone,? -Valerolactone,? -Caprolactone,? -Caprolactone and alkyl-substituted? -Capro Lactone, and the like, but it is preferable to use at least one member selected from the group consisting of δ-valerolactone, ε-caprolactone and alkyl-substituted ε-caprolactone from the viewpoint of ring-opening polymerization.

본 발명의 제조방법에서 락톤은 상기 예시에 한정되지 않고 사용할 수 있으며, 또한 단독으로 사용해도 되고 2종류 이상을 병용해서 사용해도 된다.
In the production method of the present invention, the lactone is not limited to the above-mentioned examples, but may be used alone, or two or more kinds of lactones may be used in combination.

락티드로는 하기 일반식(16)으로 나타내어지는 것이 바람직하다(글리콜리드를 포함한다).
The lactide is preferably represented by the following general formula (16) (including glycolide).

Figure 112011014674929-pct00013
Figure 112011014674929-pct00013

일반식(16)에서,In the general formula (16)

R1 및 R2는 각각 독립해서 수소원자 또는 포화 혹은 불포화의 직쇄 혹은 분지의 탄소원자수 1~20의 알킬기이며, R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a saturated or unsaturated, linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms,

R3 및 R4는 각각 독립해서 수소원자, 할로겐원자 또는 포화 혹은 불포화의 직쇄 혹은 분지의 탄소원자수 1~9의 저급알킬기이다.
R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom or a saturated or unsaturated, linear or branched lower alkyl group having 1 to 9 carbon atoms.

본 발명의 제조방법에서, 특히 호적한 락티드는 락티드(3,6-디메틸-1,4-디옥산-2,5-디온) 및 글리콜리드(1,4-디옥산-2,5-디온)이다.
In the production process of the present invention, particularly preferred lactides are lactide (3,6-dimethyl-1,4-dioxane-2,5-dione) and glycolide (1,4- Dion).

상기 락톤 및 락티드는 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다. 락톤과 락티드 중에서는 용매친화성의 관점에서 락톤을 사용하는 것이 바람직하다.
The lactone and lactide may be used alone or in combination of two or more. Among the lactones and lactides, lactones are preferably used from the viewpoint of solvent affinity.

개시제 1몰에 대한 락톤 및/또는 락티드의 중합몰수는 3~60몰의 범위가 바람직하고, 또한 10~40몰이 바람직하고, 가장 바람직하게는 15~30몰이다. 3몰 미만에서는 분자량이 작아져서 용매친화성부위로 충분히 기능하지 않는다. 60몰을 초과하면 분자량이 너무 커져서 안료의 분산제로 사용했을 때 안료분산체의 점도가 높아져 문제가 발생하기 쉬워 진다.
The number of moles of the lactone and / or lactide to be used per mole of the initiator is preferably 3 to 60 moles, more preferably 10 to 40 moles, and most preferably 15 to 30 moles. If it is less than 3 moles, the molecular weight becomes small, and it does not sufficiently function on the solvent-friendly property. If it exceeds 60 mols, the molecular weight becomes too large, and when used as a dispersant for a pigment, the viscosity of the pigment dispersion becomes high and problems are likely to occur.

[개환중합촉매][Ring opening polymerization catalyst]

개환중합촉매로는 공지의 것을 제한없이 사용할 수 있으며, 예를 들면 As the ring-opening polymerization catalyst, any known catalyst may be used without limitation, and for example,

테트라메틸암모늄클로라이드, 테트라부틸암모늄클로라이드, 테트라메틸암모늄브로마이드, 테트라부틸암모늄브로마이드, 테트라메틸암모늄요오드, 테트라부틸암모늄요오드, 벤질트리메틸암모늄클로라이드, 벤질트리메틸암모늄브로마이드 및 벤질트리메틸암모늄요오드 등의 4급암모늄염;Quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium chloride, tetrabutylammonium chloride, tetramethylammonium bromide, tetrabutylammonium bromide, tetramethylammonium iodide, tetrabutylammonium iodide, benzyltrimethylammonium chloride, benzyltrimethylammonium bromide and benzyltrimethylammonium iodide;

테트라메틸포스포늄클로라이드, 테트라부틸포스포늄클로라이드, 테트라메틸포스포늄브로마이드, 테트라부틸포스포늄브로마이드, 테트라메틸포스포늄요오드, 테트라부틸포스포늄요오드, 벤질트리메틸포스포늄클로라이드, 벤질트리메틸포스포늄브로마이드, 벤질트리메틸포스포늄요오드, 테트라페닐포스포늄클로라이드, 테트라페닐포스포늄브로마이드 및 테트라페닐포스포늄요오드 등의 4급포스포늄염;Tetramethylphosphonium bromide, tetramethylphosphonium iodide, tetrabutylphosphonium iodide, benzyltrimethylphosphonium chloride, benzyltrimethylphosphonium bromide, benzyltrimethylsilyl chloride, benzyltrimethylphosphonium chloride, benzyltrimethylphosphonium chloride, Quaternary phosphonium salts such as phosphonium iodide, tetraphenylphosphonium chloride, tetraphenylphosphonium bromide and tetraphenylphosphonium iodide;

트리페닐포스핀 등의 인화합물;, Phosphorus compounds such as triphenylphosphine;

초산칼륨, 초산나트륨, 안식향산칼륨 및 안식향산나트륨 등의 유기카르본산염;Organic carboxylic acid salts such as potassium acetate, sodium acetate, potassium benzoate and sodium benzoate;

나트륨알코올레이트 및 칼륨알코올레이트 등의 알카리금속알코올레이트;Alkali metal alcoholates such as sodium alcoholate and potassium alcoholate;

트리에틸아민 및 트리페닐아민 등의 3급 아민류;Tertiary amines such as triethylamine and triphenylamine;

디부틸주석디라우레이트, 디부틸주석옥시드 및 디옥틸주석옥시드 등의 유기주석화합물;Organotin compounds such as dibutyltin dilaurate, dibutyltin oxide and dioctyltin oxide;

알루미늄알킬아세트아세테이트·디이소프로필레이트, 알루미늄비스에틸아세트아세테이트·모노아세틸아세트네이트, 알루미늄트리스아세틸아세트네이트 등의 유기알루미늄화합물;Organic aluminum compounds such as aluminum alkyl acetacetate diisopropylate, aluminum bisethylacetate and monoacetylacetonate, and aluminum trisacetylacetonate;

테트라-n-부틸티타네이트, 상기 다이머, 테트라이소부틸티타네이트, 테트라스테아릴티타네이트 및 디이소프로폭시·비스(트리에탄올아미네이트)티탄 등의 유기티타네이트화합물;및 Organic titanate compounds such as tetra-n-butyl titanate, dimer, tetraisobutyl titanate, tetrastearyl titanate, and diisopropoxy bis (triethanolaminate) titanium;

염화아연 등의 아연화합물 등을 들 수 있다.
And zinc compounds such as zinc chloride.

개환중합촉매의 사용량은 락톤 및/또는 락티드 100중량%에 대해 0.1ppm~3000ppm, 바람직하게는 1ppm~1000ppm이다. 촉매량이 3000ppm을 초과하면 수지의 착색이 심해지는 경우가 있다. 반대로 촉매의 사용량이 0.1ppm미만에서는 락톤 및/또는 락티드의 개환중합속도가 매우 느려지기 때문에 바람직하지 않은 경우가 있다.
The amount of the ring-opening polymerization catalyst to be used is 0.1 ppm to 3000 ppm, preferably 1 ppm to 1000 ppm, based on 100 wt% of the lactone and / or lactide. When the amount of the catalyst is more than 3000 ppm, the coloring of the resin sometimes becomes worse. Conversely, when the amount of the catalyst used is less than 0.1 ppm, the ring-opening polymerization rate of the lactone and / or lactide becomes very slow, which is not preferable in some cases.

[합성조건][Synthesis conditions]

락톤 및/또는 락티드의 개환중합온도는 100℃~220℃, 바람직하게는 110℃~210℃의 범위에서 실시한다. 반응온도가 100℃미만에서는 반응속도가 매우 느려지는 경우가 있다. 한편, 중합온도가 220℃를 초과하면 락톤 및/또는 락티드의 부가반응 이외의 부반응, 예를 들면 락톤부가체의 락톤모노머로의 해중합, 환상의 락톤다이머나 트리머의 생성 등이 쉽게 일어나는 경우가 있다.
The ring-opening polymerization temperature of the lactone and / or the lactide is 100 ° C to 220 ° C, preferably 110 ° C to 210 ° C. When the reaction temperature is less than 100 ° C, the reaction rate may be very slow. On the other hand, when the polymerization temperature exceeds 220 ° C, side reactions other than the addition reaction of lactone and / or lactide, for example, depolymerization of lactone adduct into lactone monomer, formation of cyclic lactone dimer and trimmer, have.

[라디칼중합금지제][Radical polymerization inhibitor]

(메타)아크릴로일기를 가지는 화합물을 중합할 때에는 라디칼중합금지제를 첨가하고, 건조공기류하에서 반응을 실시하는 것이 바람직하다. 라디칼중합금지제로는 공지의 것을 제한없이 사용할 수 있으며, 예를 들면 하이드로퀴논, 메틸하이드로퀴논, 하이드로퀴논모노메틸에테르, p-벤조퀴논, 2,4-디메틸-6-t-부틸페놀 및 페노티아진 등이 바람직하다. 이들을 단독 혹은 병용하여 (메타)아크릴로일기를 가지는 알코올 100중량%에 대해 0.01중량%~6중량%, 바람직하게는 0.05중량%~1.0중량%의 범위로 사용할 수 있다.
In the case of polymerizing a compound having a (meth) acryloyl group, it is preferable to add a radical polymerization inhibitor and perform the reaction under a stream of dry air. As the radical polymerization inhibitor, known ones can be used without limitation, and examples thereof include hydroquinone, methylhydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, p-benzoquinone, 2,4-dimethyl-6-t- Azine and the like are preferable. These may be used alone or in combination in an amount of 0.01 wt% to 6 wt%, preferably 0.05 wt% to 1.0 wt% based on 100 wt% of an alcohol having a (meth) acryloyl group.

폴리에스테르(A21)는 (메타)아크릴로일기를 가지지 않는 모노알코올을 개시제로 락톤을 개환중합하여 얻은 편말단에 히드록실기를 가지는 폴리에스테르에 히드록실기와 반응할 수 있는 기 및 (메타)아크릴로일기를 가지는 화합물을 반응시켜서도 얻을 수 있다.
The polyester (A21) is a polyester obtained by polymerizing a monoalcohol having no (meth) acryloyl group as an initiator and a polyester having a hydroxyl group at one end obtained by ring-opening polymerization of lactone and a group capable of reacting with a hydroxyl group, A compound having an acryloyl group may be reacted.

[히드록실기와 반응할 수 있는 기 및 (메타)아크릴로일기를 가지는 화합물][Compound having a group capable of reacting with a hydroxyl group and a (meth) acryloyl group]

히드록실기와 반응할 수 있는 기 및 (메타)아크릴로일기를 가지는 화합물로는 이소시아네이트기와 (메타)아크릴로일기를 가지는 화합물이 바람직하다. 예를 들면 2-(메타)아크릴로일옥시에틸이소시아네이트를 들 수 있다.
As the compound having a group capable of reacting with a hydroxyl group and a (meth) acryloyl group, a compound having an isocyanate group and a (meth) acryloyl group is preferable. For example, 2- (meth) acryloyloxyethyl isocyanate.

또한, 폴리에스테르(A21)의 조제에서는 처음에 (메타)아크릴로일기를 가지지 않는 모노알코올을 개시제로 락톤을 개환중합하여 편말단에 히드록실기를 가지는 폴리에스테르를 조제한 후에 상기 폴리에스테르와 이염기산무수물기를 1개 가지는 화합물을 반응시켜서 편말단에 카르복실기를 가지는 폴리에스테르를 조제한다. 그리고, 상기 카르복실기를 가지는 폴리에스테르와 에폭시기 및 (메타)아크릴로일기를 가지는 화합물을 반응시키거나 에폭시기가 개환하여 얻은 히드록실기와 반응할 수 있는 기 및 상기 (메타)아크릴로일기를 가지는 화합물을 반응시킴으로써 실시할 수 있다. 이 경우, 편말단 영역에 2개의 (메타)아크릴로일기를 가지는 폴리에스테르(A21)를 얻을 수 있다.
In the preparation of the polyester (A21), a monoalcohol having no (meth) acryloyl group at the beginning is subjected to ring-opening polymerization with lactone as an initiator to prepare a polyester having a hydroxyl group at one end, A compound having one anhydride group is reacted to prepare a polyester having a carboxyl group at one end. The above-mentioned polyester having a carboxyl group, a compound having an epoxy group and a (meth) acryloyl group, or a compound capable of reacting with a hydroxyl group obtained by ring opening of the epoxy group and a compound having the (meth) acryloyl group And the like. In this case, a polyester (A21) having two (meth) acryloyl groups in one end terminal region can be obtained.

[(메타)아크릴로일기를 가지지 않는 모노알코올][Monoalcohol having no (meth) acryloyl group]

(메타)아크릴로일기를 가지지 않는 모노알코올로는 히드록실기를 1개 가지는 화합물이라면 어떤 화합물이어도 된다.
The monoalcohol having no (meth) acryloyl group may be any compound as long as it is a compound having one hydroxyl group.

예를 들면 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 이소프로판올, 1-부탄올, 이소부탄올, tert-부탄올, 1-펜탄올, 이소펜탄올, 1-헥산올, 시클로헥산올, 4-메틸-2-펜탄올, 1-헵탄올, 1-옥탄올, 이소옥탄올, 2-에틸헥산올, 1-노난올, 이소노난올, 1-데카놀, 1-도데카놀, 1-미리스틸알코올, 세틸알코올, 1-스테아릴알코올, 이소스테아릴알코올, 2-옥틸데카놀, 2-옥틸도데카놀, 2-헥실데카놀, 베헤닐알코올 및 올레일알코올 등의 지방족모노알코올;For example, alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol, isopropanol, 1-butanol, isobutanol, tert-butanol, 1-heptanol, 1-octanol, isooctanol, 2-ethylhexanol, 1-nonanol, isononanol, 1-decanol, 1-dodecanol, 1-myristyl alcohol, Aliphatic monoalcohols such as stearyl alcohol, isostearyl alcohol, 2-octyldecanol, 2-octyldodecanol, 2-hexyldecanol, behenyl alcohol and oleyl alcohol;

벤질알코올, 페녹시에틸알코올 및 파라쿠밀페녹시에틸알코올 등의 방향환함유모노알코올;및 Containing monoalcohols such as benzyl alcohol, phenoxyethyl alcohol and para-cumylphenoxyethyl alcohol, and

에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노헥실에테르, 에틸렌글리콜모노-2-에틸헥실에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노헥실에테르, 프로필렌글리콜모노-2-에틸헥실에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노프로필에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노헥실에테르, 디에틸렌글리콜모노-2-에틸헥실에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노에틸에테르, 디프로필렌글리콜모노프로필에테르, 디프로필렌글리콜모노부틸에테르, 디프로필렌글리콜모노헥실에테르, 디프로필렌글리콜모노-2-에틸헥실에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노프로필에테르, 트리에틸렌글리콜모노부틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노헥실에테르, 트리에틸렌글리콜모노-2-에틸헥실에테르, 트리프로필렌글리콜모노메틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노에틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노프로필에테르, 트리프로필렌글리콜모노부틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노헥실에테르, 트리프로필렌글리콜모노-2-에틸헥실에테르, 테트라에틸렌글리콜모노메틸에테르, 테트라에틸렌글리콜모노에틸에테르, 테트라에틸렌글리콜모노프로필에테르, 테트라에틸렌글리콜모노부틸에테르, 테트라에틸렌글리콜모노헥실에테르, 테트라에틸렌글리콜모노-2-에틸헥실에테르, 테트라프로필렌글리콜모노메틸에테르, 테트라프로필렌글리콜모노에틸에테르, 테트라프로필렌글리콜모노프로필에테르, 테트라프로필렌글리콜모노부틸에테르, 테트라프로필렌글리콜모노헥실에테르, 테트라프로필렌글리콜모노-2-에틸헥실에테르 및 테트라디에틸렌글리콜모노메틸에테르 등의 알킬렌글리콜모노알킬에테르 등을 들 수 있다.
Ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monohexyl ether, ethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl Propylene glycol monohexyl ether, propylene glycol mono-2-ethylhexyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monopropyl ether , Diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monohexyl ether, diethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol Monobutyl ether, Dipropylene glycol monohexyl ether, dipropylene glycol mono-2-ethylhexyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monopropyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol mono Hexyl ether, triethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monoethyl ether, tripropylene glycol monopropyl ether, tripropylene glycol monobutyl ether, tripropylene glycol monohexyl ether, tri Propylene glycol mono-2-ethylhexyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, tetraethylene glycol monoethyl ether, tetraethylene glycol monopropyl ether, tetraethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monohexyl ether, tetraethylene glycol mono- 2- T-butyl hexyl ether, tetrapropyleneglycol monomethyl ether, tetrapropyleneglycol monoethyl ether, tetrapropyleneglycol monopropyl ether, tetrapropyleneglycol monobutyl ether, tetrapropyleneglycol monohexyl ether, tetrapropyleneglycol mono-2-ethylhexyl ether, And alkylene glycol monoalkyl ethers such as tetraethylene glycol monomethyl ether.

[2 염기산무수물기를 1개 가지는 화합물][Compound having one dibasic acid anhydride group]

2 염기산무수물기를 1개 가지는 화합물은 2염기산무수물기를 1개 가지는 화합물이라면 어떤 화합물이어도 상관없다.
The compound having one dibasic acid anhydride group may be any compound as long as it is a compound having one dibasic acid anhydride group.

예를 들면 호박산무수물, 글루타르산무수물, 시클로헥산-1,2-디카르본산무수물, 시클로헥센1-2-디카르본산무수물, 디시클로[2,2,2]-옥토-5-엔-2,3-디카르본산무수물, 프탈산무수물, 나프탈렌-1,2-디카르본산무수물, 나프탈렌-2,3-디카르본산무수물, 안트라센-1,2-디카르본산무수물 및 안트라센-2,3-디카르본산무수물 등을 들 수 있다. 또한, 직쇄알킬기, 분지알킬기, 환상알킬기, 복소환, 방향환 및 할로겐 등의 치환기를 가지는 상기 이염기산무수물도 들 수 있다.
For example, succinic anhydride, glutaric anhydride, cyclohexane-1,2-dicarboxylic anhydride, cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, dicyclo [2,2,2] 2,3-dicarboxylic anhydride, phthalic anhydride, naphthalene-1,2-dicarboxylic anhydride, naphthalene-2,3-dicarboxylic anhydride, anthracene-1,2-dicarboxylic anhydride, -Dicarboxylic anhydride and the like. Examples of the dibasic acid anhydride having a substituent such as a straight chain alkyl group, a branched alkyl group, a cyclic alkyl group, a heterocyclic ring, an aromatic ring and a halogen may be mentioned.

[에폭시기 및 (메타)아크릴로일기를 가지는 화합물][Compound having an epoxy group and (meth) acryloyl group]

에폭시기 및 (메타)아크릴로일기를 가지는 화합물로는 글리시딜아크릴레이트, 메틸글리시딜아크릴레이트, 3,2-글리시독시에틸아크릴레이트, 3,4-에폭시시클로헥실아크릴레이트, 3,4-에폭시부틸아크릴레이트 및 4,5-에폭시펜틸아크릴레이트 등을 들 수 있다.
Examples of the compound having an epoxy group and (meth) acryloyl group include glycidyl acrylate, methyl glycidyl acrylate, 3,2-glycidoxyethyl acrylate, 3,4-epoxycyclohexyl acrylate, 3,4 -Epoxybutyl acrylate and 4,5-epoxypentyl acrylate.

또한, 폴리에스테르(A21)는 (메타)아크릴로일기를 가지지 않는 모노카르본산을 개시제로 락톤을 개환중합하여 얻은 편말단에 카르복실기를 가지는 폴리에스테르에 추가로 상기 에폭시기 및 (메타)아크릴로일기를 가지는 화합물을 반응시키며 또한, 에폭시기가 개환하여 얻은 히드록실기와 반응할 수 있는 기 및 (메타)아크릴로일기를 가지는 화합물을 반응시킴으로써도 얻을 수 있다. 이 경우, 편말단 영역에 2개의 (메타)아크릴로일기를 가지는 폴리에스테르(A21)를 얻을 수 있다.
The polyester (A21) is a polyester obtained by polymerizing a monocarboxylic acid having no (meth) acryloyl group as an initiator and a polyester having a carboxyl group at one end obtained by ring-opening polycondensation of a lactone and further adding the above epoxy group and (meth) acryloyl group Can also be obtained by reacting a compound with a compound capable of reacting with a hydroxyl group obtained by ring opening of an epoxy group and a compound having a (meth) acryloyl group. In this case, a polyester (A21) having two (meth) acryloyl groups in one end terminal region can be obtained.

[(메타)아크릴로일기를 가지지 않는 모노카르본산][Monocarboxylic acid having no (meth) acryloyl group]

(메타)아크릴로일기를 가지지 않는 모노카르본산은 (메타)아크릴로일기를 가지지 않는 카르복실기를 가지는 화합물이면 어느 화합물이어도 된다.
The monocarboxylic acid having no (meth) acryloyl group may be any compound having a carboxyl group not having a (meth) acryloyl group.

예를 들면 포름산, 초산, 프로피온산, 부티르산(낙산), 이소부티르산(이소낙산), 길초산(발레르산), 이소길초산(이소발레르산), 피발산, 라우린산, 미리스틴산, 팔미틴산, 스테아린산 및 이소스테아린산 등을 들 수 있다.
(Isobutyric acid), isobutyric acid (valeric acid), isovaleric acid (isovaleric acid), pivalic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, Stearic acid, and isostearic acid.

[비닐중합체(A22)][Vinyl polymer (A22)]

편말단 영역에 1개 또는 2개의 (메타)아크릴로일기를 가지는 비닐중합체(A22)는 편말단 영역에 1개 또는 2개의 히드록실기를 가지는 비닐중합체(a23)에 히드록실기와 반응할 수 있는 기와 (메타)아크릴로일기를 가지는 화합물(a24)을 반응시킴으로써 얻을 수 있다.
The vinyl polymer (A22) having one or two (meth) acryloyl groups in one end terminal region can react with a vinyl polymer (a23) having one or two hydroxyl groups in one terminal region (A24) having a t-butoxy group and a t-butoxy (meth) acryloyl group.

편말단 영역에 1개 또는 2개의 히드록실기를 가지는 비닐중합체(a23)(이하, 비닐중합체(a23)라고 기입하는 경우가 있음.)는 분자내에 1개 또는 2개의 히드록실기와 1개의 티올기를 가지는 화합물(s)의 존재하에 에틸렌성불포화 단량체(a21)를 라디칼 중합함으로써 얻을 수 있다. 분자내에 1개 또는 2개의 히드록실기와 1개의 티올기를 가지는 화합물(s)의 티올기가 연쇄이동제로 작용하여, S원자를 통해 비닐중합체(a23)가 합성되기 때문에 그 분자량은 에틸렌성불포화 단량체(a21)에 대한 상기 화합물(s)의 사용량에 따라 비닐중합체(a23)의 분자량을 상기 범위로 조정하는 것이 용이하며, 그 결과 용제로의 친화성도 호적하게 조정할 수 있다.
A vinyl polymer (a23) having one or two hydroxyl groups in one terminal region (hereinafter sometimes referred to as a vinyl polymer (a23)) may have one or two hydroxyl groups and one thiol Can be obtained by radical polymerization of the ethylenically unsaturated monomer (a21) in the presence of the compound (s) having a group represented by the formula (a). Since the thiol group of the compound (s) having one or two hydroxyl groups and one thiol group in the molecule serves as a chain transfer agent and the vinyl polymer (a23) is synthesized through the S atom, its molecular weight is lower than that of the ethylenically unsaturated monomer it is easy to adjust the molecular weight of the vinyl polymer (a23) to the above range in accordance with the amount of the compound (s) used for the a21), and as a result, the compatibility with the solvent can also be adjusted.

[분자내에 1개 또는 2개의 히드록실기와 1개의 티올기를 가지는 화합물(s)][Compound (s) having one or two hydroxyl groups and one thiol group in the molecule]

분자내에 1개 또는 2개의 히드록실기와 1개의 티올기를 가지는 화합물(s)로는 예를 들면 1-메르캅토에탄올 및 2-메르캅토에탄올 등의 분자 내에 1개의 히드록실기와 1개의 티올기를 가지는 화합물(s1);및 Examples of the compound (s) having one or two hydroxyl groups and one thiol group in the molecule include a compound having a hydroxyl group and a thiol group in a molecule such as 1-mercaptoethanol and 2-mercaptoethanol Compound (s1); and

1-메르캅토-1,1-메탄디올, 1-메르캅토-1,1-에탄디올, 3-메르캅토-1,2-프로판디올(티오글리세린), 2-메르캅토-1,2-프로판디올, 2-메르캅토-2-메틸-1,3-프로판디올, 2-메르캅토-2-에틸-1,3-프로판디올, 1-메르캅토-2,2-프로판디올, 2-메르캅토에틸-2-메틸-1,3-프로판디올 및 2-메르캅토에틸-2-에틸-1,3-프로판디올 등의 분자 내에 2개의 히드록실기와 1개의 티올기를 가지는 화합물(s2)을 들 수 있다.
1-mercapto-1,1-methanediol, 1-mercapto-1,1-ethanediol, 3-mercapto-1,2-propanediol (thioglycerol), 2-mercapto- Diol, 2-mercapto-2-methyl-1,3-propanediol, 2-mercapto-2-ethyl-1,3-propanediol, 1-mercapto- (S2) having two hydroxyl groups and one thiol group in the molecule such as ethyl-2-methyl-1,3-propanediol and 2-mercaptoethyl-2-ethyl- .

본 발명에서는 분자 내에 2개의 히드록실기와 1개의 티올기를 가지는 화합물(s2)인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 3-메르캅토-1,2-프로판디올(티오글리세린)이다.
In the present invention, the compound (s2) having two hydroxyl groups and one thiol group in the molecule is preferable, and 3-mercapto-1,2-propanediol (thioglycerol) is more preferable.

분자 내에 2개의 히드록실기와 1개의 티올기를 가지는 화합물(s2)을 사용함으로써 최종적으로 얻어지는 분산제가 복수의 아미노기를 가지는 안료흡착부위와 복수의 용매친화성부위를 가지는 이상적인 구조가 된다.
By using the compound (s2) having two hydroxyl groups and one thiol group in the molecule, the finally obtained dispersant has an ideal structure having a pigment adsorption site having a plurality of amino groups and a plurality of solvent affinity sites.

[에틸렌성불포화 단량체(a21)][Ethylenically unsaturated monomer (a21)]

에틸렌성불포화 단량체(a21)로는 예를 들면 As the ethylenically unsaturated monomer (a21), for example,

메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타), 터셔리(tertiary)부틸(메타)아크릴레이트, 이소아밀(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 세틸(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 트리데실(메타)아크릴레이트, 이소미리스틸(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트 및 이소스테아릴(메타)아크릴레이트 등의 직쇄 또는 분지알킬(메타)아크릴레이트류;
Acrylates such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl (Meth) acrylate, isoamyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (Meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, isomyristyl (Meth) acrylates;

시클로헥실(메타)아크릴레이트, 터셔리(tertiary)부틸시클로헥실(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐옥시에틸(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸(메타)아크릴레이트 및 이소보닐(메타)아크릴레이트 등의 환상알킬(메타)아크릴레이트류;
(Meth) acrylate, dicyclopentanyloxyethyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl Cyclic alkyl (meth) acrylates such as dicyclopentenyloxyethyl (meth) acrylate and isobornyl (meth) acrylate;

트리플루오로에틸(메타)아크릴레이트, 옥타플루오로펜틸(메타)아크릴레이트, 퍼플루오로옥틸에틸(메타)아크릴레이트 및 테트라플루오로프로필(메타)아크릴레이트 등의 플루오로알킬(메타)아크릴레이트류;
(Meth) acrylates such as trifluoroethyl (meth) acrylate, octafluoropentyl (meth) acrylate, perfluorooctylethyl (meth) acrylate and tetrafluoropropyl (meth) Ryu;

(메타)아크릴옥시변성폴리디메틸실옥산(실리콘매크로머)류;
(Meth) acryloxy-modified polydimethylsiloxane (silicone macromers);

테트라히드로푸르푸릴(메타)아크릴레이트 및 3-메틸-3-옥세타닐(메타)아크릴레이트 등의 복소환을 가지는 (메타)아크릴레이트류;
(Meth) acrylates having a heterocyclic ring such as tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate and 3-methyl-3-oxetanyl (meth) acrylate;

벤질(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 페녹시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 파라쿠밀페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 파라쿠밀페녹시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트 및 노닐페녹시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트 등의 방향족환을 가지는 (메타)아크릴레이트류;
Benzyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, phenoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, para-cumylphenoxyethyl (meth) acrylate, para-cumylphenoxypolyethylene glycol (Meth) acrylates having an aromatic ring such as phenoxypolyethylene glycol (meth) acrylate;

2-메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 2-에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 3-메톡시부틸(메타)아크릴레이트, 2-메톡시프로필(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜모노-2-에틸헥실에테르(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜모노라우릴에테르(메타)아크릴레이트 및 폴리에틸렌글리콜모노스테아릴에테르(메타)아크릴레이트 등의 (폴리)알킬렌글리콜모노알킬에테르(메타)아크릴레이트류;
(Meth) acrylate, 2-methoxyethyl (meth) acrylate, 2-ethoxyethyl (meth) acrylate, 3-methoxybutyl (Meth) acrylate, diethylene glycol monoethyl ether (meth) acrylate, triethylene glycol monomethyl ether (meth) acrylate, triethylene glycol monoethyl ether (Meth) acrylates such as hexyl ether (meth) acrylate, dipropylene glycol monomethyl ether (meth) acrylate, tripropylene glycol mono (meth) acrylate, polyethylene glycol monolauryl ether (Poly) alkylene glycol monoalkyl ether (meth) acrylates such as acrylate;

아크릴산, 아크릴산다이머, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산, 푸말산 및 크로톤산 등의 불포화카르본산류;
Unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, acrylic acid dimer, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid and crotonic acid;

상기 카르본산의 카프로락톤부가물(부가몰수1~5)류;
Caprolactone adducts of the above carboxylic acids (additional molar numbers 1 to 5);

2-(메타)아크릴로일옥시에틸프탈레이트, 2-(메타)아크릴로일옥시프로필프탈레이트, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸헥사히드로프탈레이트, 2-(메타)아크릴로일옥시프로필헥사히드로프탈레이트, 에틸렌옥시드변성호박산(메타)아크릴레이트, β-카르복시에틸(메타)아크릴레이트 및 ω-카르복시폴리카프로락톤(메타)아크릴레이트 등의 카르복실기를 가지는 (메타)아크릴레이트류;
Acrylates such as 2- (meth) acryloyloxyethyl phthalate, 2- (meth) acryloyloxypropyl phthalate, 2- (meth) acryloyloxyethylhexahydrophthalate, 2- (meth) acryloyloxypropylhexahydro (Meth) acrylates having a carboxyl group such as phthalate, ethylene oxide modified succinic acid (meth) acrylate,? -Carboxyethyl (meth) acrylate and? -Carboxypolycaprolactone (meth) acrylate;

스틸렌 및 α-메틸스틸렌 등의 스틸렌류;
Styrenes such as styrene and? -Methyl styrene;

초산비닐, 프로피온산비닐, (메타)아크릴산비닐 및 (메타)아크릴산알릴 등의 비닐류;
Vinyls such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl (meth) acrylate and allyl (meth) acrylate;

에틸비닐에테르, n-프로필비닐에테르, 이소프로필비닐에테르, n-부틸비닐에테르, 이소부틸비닐에테르 등의 비닐에테르류,
Vinyl ethers such as ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether and isobutyl vinyl ether,

(메타)아크릴아미드 및 N-비닐포름아미드 등의 아미노기를 가지지 않는 아미드류; 및 아미노기를 가지지 않는 아크릴로니트릴 등을 들 수 있다. 이는 단독으로 또는 2종류 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
Amides having no amino group such as (meth) acrylamide and N-vinylformamide; And acrylonitrile having no amino group. These may be used alone or in combination of two or more.

본 발명에서는 상기에 예시한 에틸렌성불포화 단량체(a21) 중에서도 하기 일반식(17)로 나타내어지는 에틸렌성불포화 단량체(a22)를 사용하는 것이 바람직하다. 하기 일반식(17)로 나타내어지는 에틸렌성불포화 단량체(a22)의 사용량은 에틸렌성불포화 단량체(a21) 전체에 대해 20중량%~100중량%가 바람직하고, 20~70중량%가 보다 바람직하다. 일반식(17)로 나타내어지는 단량체를 사용하면 용매친화성이 좋아져서 안료분산성이 좋아진다. 20중량%미만에서는 용매친화성을 향상시키는 효과가 불충분하다.
In the present invention, among the ethylenically unsaturated monomers (a21) exemplified above, the ethylenically unsaturated monomer (a22) represented by the following general formula (17) is preferably used. The amount of the ethylenically unsaturated monomer (a22) represented by the following general formula (17) is preferably 20% by weight to 100% by weight, and more preferably 20% by weight to 70% by weight based on the total amount of the ethylenically unsaturated monomer (a21). When the monomer represented by the general formula (17) is used, the solvent affinity is improved and the pigment dispersibility is improved. If it is less than 20% by weight, the effect of improving the solvent affinity is insufficient.

Figure 112011014674929-pct00014
Figure 112011014674929-pct00014

일반식(17)에서, R5는 탄소원자수 1~4의 직쇄상 혹은 분기상의 알킬기이다.
In the general formula (17), R 5 is a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

[화합물(s)의 사용량][Amount of compound (s) used]

상기 화합물(s)을 연쇄이동제로 목적으로 하는 비닐중합체(a23)의 분자량에 맞춰 에틸렌성불포화 단량체(a21)와 임의로 중합개시제를 혼합하여 가열함으로써 비닐중합체(a23)를 얻을 수 있다. 화합물(s)은 에틸렌성불포화 단량체(a21) 100중량부에 대해 0.8~30중량부를 사용하고 괴상중합 또는 용액중합을 실시하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.5~15중량부, 더욱 바람직하게는 2~9중량부, 특히 바람직하게는 5~9중량부이다. 1중량부 미만에서는 분자량이 커지며 분산체의 점도가 높아지기 때문에 바람직하지 않은 경우가 있다. 30중량부를 초과하면 분자량이 작아지고 용매친화성 블록에 의한 입체반발효과가 작아지기 때문에 바람직하지 않은 경우가 있다.
The vinyl polymer (a23) can be obtained by mixing and heating the ethylenically unsaturated monomer (a21) and an optional polymerization initiator in accordance with the molecular weight of the vinyl polymer (a23) for which the compound (s) is intended as a chain transfer agent. The compound (s) is preferably subjected to bulk polymerization or solution polymerization in an amount of 0.8 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the ethylenically unsaturated monomer (a21), more preferably 1.5 to 15 parts by weight, 2 to 9 parts by weight, particularly preferably 5 to 9 parts by weight. When the amount is less than 1 part by weight, the molecular weight becomes large and the viscosity of the dispersion becomes high, which is not preferable in some cases. If it exceeds 30 parts by weight, the molecular weight becomes small and the effect of steric repulsion by the solvent affinity block becomes small, which is not preferable in some cases.

반응온도는 40~150℃, 바람직하게는 50~110℃이다. 40℃미만에서는 충분히 중합이 진행되지 않고 150℃를 초과하면 고분자량화가 진행되는 등 분자량을 컨트롤하기가 어려워진다.
The reaction temperature is 40 to 150 ° C, preferably 50 to 110 ° C. If the temperature is lower than 40 DEG C, the polymerization does not proceed sufficiently. If the temperature is higher than 150 DEG C, the molecular weight is increased and it becomes difficult to control the molecular weight.

[라디칼중합개시제][Radical polymerization initiator]

라디칼중합할 때, 에틸렌성불포화 단량체(a21) 100중량부에 대해 임의로 0.001~5중량부의 중합개시제를 사용할 수 있다.
In the radical polymerization, 0.001 to 5 parts by weight of a polymerization initiator may be optionally used relative to 100 parts by weight of the ethylenically unsaturated monomer (a21).

중합개시제로는 예를 들면 As the polymerization initiator, for example,

2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴), 1,1'-아조비스(시클로헥산1-카르보니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸-4-메톡시발레로니트릴), 디메틸2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트), 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산), 2,2'-아조비스(2-히드록시메틸프로피오니트릴) 및 2,2'-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판] 등의 아조계화합물 및 유기과산화물;및
Azo compounds such as 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile), 1,1'-azobis (cyclohexane 1-carbonitrile) Bis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis (2,4-dimethyl-4-methoxy valeronitrile), dimethyl 2,2'-azobis Azo compounds such as 4,4'-azobis (4-cyanovaleric acid), 2,2'-azobis (2-hydroxymethylpropionitrile) and 2,2'-azobis [2- Azolin-2-yl) propane]; and organic peroxides such as

과산화벤조일, t-부틸퍼벤조에이트, 쿠멘히드로퍼옥시드, 디이소프로필퍼옥시 디카보네이트, 디-n-프로필퍼옥시디카보네이트, 디(2-에톡시에틸)퍼옥시디카보네이트, t-부틸퍼옥시네오데카노에이트, t-부틸퍼옥시피발레이트, (3,5,5-트리메틸헥사노일)퍼옥시드, 디프로피오닐퍼옥시드 및 디아세틸퍼옥시드 등의 유기과산화물 등을 들 수 있고, 이들 중합개시제는 단독으로 혹은 2종류 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
Butyl perbenzoate, t-butyl perbenzoate, cumene hydroperoxide, diisopropyl peroxy dicarbonate, di-n-propyl peroxydicarbonate, di (2-ethoxyethyl) peroxydicarbonate, t- Organic peroxides such as decanoate, t-butyl peroxypivalate, (3,5,5-trimethylhexanoyl) peroxide, dipropionyl peroxide and diacetyl peroxide. These polymerization initiators include They can be used singly or in combination of two or more.

[히드록실기와 반응할 수 있는 기 및 (메타)아크릴로일기를 가지는 화합물(a24)][Compound (a24) having a group capable of reacting with a hydroxyl group and a (meth) acryloyl group]

히드록실기와 반응할 수 있는 기 및 (메타)아크릴로일기를 가지는 화합물(a24)로는 이소시아네이트기와 (메타)아크릴로일기를 가지는 화합물이 바람직하고, 예를 들면 2-(메타)아크릴로일옥시에틸이소시아네이트 등을 들 수 있다.
The compound (a24) having a group capable of reacting with a hydroxyl group and a (meth) acryloyl group is preferably a compound having an isocyanate group and a (meth) acryloyl group, and examples thereof include 2- (meth) acryloyloxy Ethyl isocyanate and the like.

[중합용제][Polymerization solvent]

폴리에스테르(A21) 및 비닐중합체(A22)는 무용제 또는 필요에 따라 용제를 사용하여 합성할 수 있다.
The polyester (A21) and the vinyl polymer (A22) can be synthesized by using a solvent or a solvent as required.

용액중합의 경우에는 중합용매로 초산에틸, 초산n-부틸, 초산이소부틸, 톨루엔, 크실렌, 아세톤, 헥산, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트 및 N-메틸피롤리돈 등을 사용할 수 있으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다. 이들 중합용매는 2종류 이상을 혼합해서 사용해도 된다. 중합반응에 사용한 용매는 반응종료 후, 증류 등의 조작에 의해 제거하거나 또는 그대로 다음 공정의 용제로 사용하거나 또는 제품의 일부로 사용할 수도 있다.
In the case of solution polymerization, the polymerization solvent is ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, toluene, xylene, acetone, hexane, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, propylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate , Ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, and N-methylpyrrolidone, but are not limited thereto. These polymerization solvents may be used by mixing two or more kinds. The solvent used in the polymerization reaction may be removed by an operation such as distillation after completion of the reaction, or may be used as a solvent for the next step as it is or as a part of the product.

[폴리아민(B2)][Polyamine (B2)]

본 발명의 폴리아민(B2)은 1개 이상의 1급 및/또는 2급 아미노기를 가지는 화합물이며, 1급 및/또는 2급 아민이 편말단 영역에 (메타)아크릴로일기를 가지는 중합체(A2)의 (메타)아크릴로일기에 부가반응하여 아미노기를 가지는 중합체(C2)를 생성한다. 또한, 아미노기를 가지는 중합체(C2)의 1급 및/또는 2급 아민 내, 일부 또는 전부를 폴리이소시아네이트(D2)의 이소시아네이트기와 반응시켜서 우레아기를 생성한다. 즉, 본 발명의 분산제는 편말단 영역에 존재하는 아미노기 및 우레아 결합이 안료흡착부위가 된다. 이와 같은 폴리아민(B2)으로 디아민(b21)을 들 수 있다. 또한, 폴리아민(B2)이 양말단에 2개의 1급 및/또는 2급 아미노기를 가지며 또한, 양 말단 이외에 2급 및/또는 3급 아미노기를 가지는 화합물인 경우에는 산성안료에 대한 흡착성이 향상되기 때문에 특히, 바람직하다.
The polyamine (B2) of the present invention is a compound having at least one primary and / or secondary amino group, and the primary and / or secondary amine has a (meth) acryloyl group at one end terminal (Meth) acryloyl group to produce a polymer (C2) having an amino group. Further, a part or all of the primary and / or secondary amine of the polymer (C2) having an amino group is reacted with an isocyanate group of the polyisocyanate (D2) to form a urea group. That is, in the dispersant of the present invention, the amino group and the urea bond existing in the one terminal region become the pigment adsorption site. Such a polyamine (B2) includes diamine (b21). In the case where the polyamine (B2) has two primary and / or secondary amino groups at both ends and also has secondary and / or tertiary amino groups in addition to both ends, the adsorbability to the acid pigment is improved Particularly.

2개의 1급 아미노기를 가지는 디아민(b21)으로는 공지의 것을 사용할 수 있으며, 구체적으로는 As the diamine (b21) having two primary amino groups, a known diamine can be used, and specifically,

에틸렌디아민, 프로필렌디아민[별명 : 1,2-디아미노프로판 또는 1,2-프로판디아민], 트리메틸렌디아민[별명 : 1,3-디아미노프로판 또는 1,3-프로판디아민], 테트라메틸렌디아민[별명 : 1,4-디아미노부탄], 2-메틸-1,3-프로판디아민, 펜타메틸렌디아민[별명 : 1,5-디아미노펜탄], 헥사메틸렌디아민[별명 : 1,6-디아미노헥산], 2,2-디메틸-1,3-프로판디아민, 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌디아민 및 톨리렌디아민 등의 지방족디아민;1,3-diaminopropane or 1,3-propanediamine], tetramethylenediamine (also referred to as 1,2-diaminopropane or 1,2-propanediamine), ethylene diamine 1,4-diaminobutane], 2-methyl-1,3-propanediamine, pentamethylenediamine [alias: 1,5-diaminopentane], hexamethylenediamine [alias: 1,6-diaminohexane ], Aliphatic diamines such as 2,2-dimethyl-1,3-propanediamine, 2,2,4-trimethylhexamethylenediamine and tolylene diamine;

이소포론디아민 및 디시클로헥실메탄-4,4'-디아민 등의 지환식디아민;및 Alicyclic diamines such as isophoronediamine and dicyclohexylmethane-4,4'-diamine, and

페닐렌디아민 및 크실렌디아민 등의 방향족디아민 등을 들 수 있다.
And aromatic diamines such as phenylenediamine and xylylenediamine.

또한, 2개의 2급 아미노기를 가지는 디아민(b21)으로는 공지의 것을 사용할 수 있으며, 구체적으로는 N,N-디메틸에틸렌디아민, N,N-디에틸에틸렌디아민 및 N,N'-디-tert-부틸에틸렌디아민 등을 들 수 있다.
As the diamine (b21) having two secondary amino groups, known diamines can be used, and specific examples thereof include N, N-dimethylethylenediamine, N, N-diethylethylenediamine and N, -Butylethylenediamine, and the like.

또한, 1급 및 2급 아미노기를 가지는 디아민(b21)으로는 공지의 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는 N-메틸에틸렌디아민[별명 : 메틸아미노에틸아민], N-에틸에틸렌디아민[별명 : 에틸아미노에틸아민], N-메틸-1,3-프로판디아민[별명 : N-메틸-1,3-디아미노프로판 또는 메틸아미노프로필아민], N,2-메틸-1,3-프로판디아민, N-이소프로필에틸렌디아민[별명 : 이소프로필아미노에틸아민], N-이소프로필-1,3-디아미노프로판[별명 : N-이소프로필-1,3-프로판디아민 또는 이소프로필아미노프로필아민] 및 N-라우릴-1,3-프로판디아민[별명 : N-라우릴-1,3-디아미노프로판 또는 라우릴아미노프로필아민] 등을 들 수 있다.
Further, as the diamine (b21) having a primary and secondary amino group, a known diamine can be used. Specifically, it is possible to use N-methylethylenediamine (also referred to as methylaminoethylamine), N-ethylethylenediamine (also referred to as ethylaminoethylamine) or N-methyl- 3-diaminopropane or methylaminopropylamine], N, 2-methyl-1,3-propanediamine, N-isopropylethylenediamine (also referred to as isopropylaminoethylamine) Diaminopropane (also referred to as N-isopropyl-1,3-propanediamine or isopropylaminopropylamine) and N-lauryl-1,3-propanediamine (also referred to as N-lauryl-1,3-diamino Propane or laurylaminopropylamine] and the like.

또한, 1급 및 3급 아미노기를 가지는 디아민(b21)으로는 공지의 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는 N,N-디메틸에틸렌디아민[별명 : 디메틸아미노에틸아민], N,N-디에틸에틸렌디아민[별명 : 디에틸아미노에틸아민], N,N-디메틸-1,3-프로판디아민[별명 : N,N-디메틸-1,3-디아미노프로판 또는 디메틸아미노프로필아민] 등을 들 수 있다.
As the diamine (b21) having a primary and tertiary amino group, known diamines can be used. Specific examples thereof include N, N-dimethylethylenediamine [alias: dimethylaminoethylamine], N, N-diethylethylenediamine [alias: diethylaminoethylamine], N, N, N-dimethyl-1,3-diaminopropane or dimethylaminopropylamine].

양말단에 2개의 1급 및/또는 2급 아미노기를 가지며, 또한 양말단 이외에 2급 및/또는 3급 아미노기를 가지는 폴리아민(b22)으로는 공지의 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는 메틸이미노비스프로필아민〔별명 N,N-비스(3-아미노프로필)메틸아민〕, 라우릴이미노비스프로필아민〔별명 N,N-비스(3-아미노프로필)라우릴아민〕, 이미노비스프로필아민〔별명 N,N-비스(3-아미노프로필)아민〕, N,N'-비스아미노프로필-1,3-프로필렌디아민 및 N,N'-비스아미노프로필-1,4-부틸렌디아민 등을 들 수 있으며, As the polyamine (b22) having two primary and / or secondary amino groups at both terminal ends and having a secondary and / or tertiary amino group in addition to the terminal end, known ones can be used. Specifically, there may be mentioned methyliminobispropylamine (also referred to as N, N-bis (3-aminopropyl) methylamine), lauryliminobispropylamine N, N'-bisaminopropyl-1,3-propylenediamine and N, N'-bisaminopropyl-1,4-butylene (also referred to as N, Diamine, and the like.

2개의 1급 아미노기와 1개의 3급 아미노기를 가지는 메틸이미노비스프로필아민 및 라우릴이미노비스프로필아민은 디이소시아네이트와의 반응제어가 쉽기 때문에 바람직하다.
Methyliminobispropylamine and lauryl iminobispropylamine having two primary amino groups and one tertiary amino group are preferable because they can easily control the reaction with diisocyanate.

2개의 1급 아미노기와 1개의 2급 아미노기를 가지는 이미노비스프로필아민은 안료로의 흡착성이 좋기 때문에 바람직하다.
The iminobispropylamine having two primary amino groups and one secondary amino group is preferable because of its good adsorptivity to pigments.

또한, 본 발명의 폴리아민(B2)으로는 2개 이상의 1급 및/또는 2급 아미노기를 가지는 중합체(b23)도 사용할 수 있다.
As the polyamine (B2) of the present invention, a polymer (b23) having two or more primary and / or secondary amino groups may also be used.

1급 및/또는 2급 아미노기를 가지는 중합체(b23)로는 1급 아미노기를 가지는 에틸렌성불포화 단량체나 2급 아미노기를 가지는 에틸렌성불포화 단량체, 예를 들면 비닐아민이나 알릴아민의 단독중합체 (즉, 폴리비닐아민이나 폴리알릴아민), 혹은 이들과 다른 에틸렌성불포화 단량체와의 공중합체 및 에틸렌이민의 개환중합체나 염화에틸렌과 에틸렌디아민과의 중축합체나 옥사졸리딘-2의 개환중합체(즉, 폴리에틸렌이민)에서 선택되는 것이 바람직하다. 중합체 중에서의 1급 및/또는 2급 아미노기의 함유율로는 중합체를 기준으로 단량체 단위로 10~100중량%가 바람직하고, 20~100중량%가 보다 바람직하다. 함유율이 10중량%이상이면 안료의 응집을 방지하여 점도의 상승을 억제하는데 효과적이다.
Examples of the polymer (b23) having a primary and / or secondary amino group include homopolymers of an ethylenic unsaturated monomer having a primary amino group or an ethylenically unsaturated monomer having a secondary amino group such as vinylamine or allylamine Vinylamine or polyallylamine), copolymers of these and other ethylenically unsaturated monomers, ring-opening polymers of ethyleneimine, polycondensates of ethylene chloride and ethylenediamine, or ring-opening polymers of oxazolidin-2 (that is, polyethyleneimine ). &Lt; / RTI &gt; The content of primary and / or secondary amino groups in the polymer is preferably from 10 to 100% by weight, and more preferably from 20 to 100% by weight, based on the polymer as a monomer unit. When the content is 10% by weight or more, it is effective to prevent agglomeration of the pigment and suppress an increase in viscosity.

1급 아미노기를 가지는 에틸렌성불포화 단량체나 2급 아미노기를 가지는 에틸렌성불포화 단량체와 공중합 가능한 에틸렌성불포화 단량체로는 예를 들면 Examples of the ethylenic unsaturated monomer copolymerizable with the ethylenic unsaturated monomer having the primary amino group or the ethylenic unsaturated monomer having the secondary amino group include, for example,

(메타)아크릴산, 크로톤산, 이타콘산, 말레산 및 푸말산 등의 불포화카르본산;Unsaturated carboxylic acids such as (meth) acrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid and fumaric acid;

스틸렌, α-메틸스틸렌, p-히드록시스틸렌, 클로로메틸스틸렌, 인딘 및 비닐톨루엔 등의 방향족비닐화합물;Aromatic vinyl compounds such as styrene,? -Methylstyrene, p-hydroxystyrene, chloromethylstyrene, indine and vinyltoluene;

메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, i-부틸(메타)아크릴레이트 및 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산알킬에스테르;Alkyl (meth) acrylates such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate and 2-ethylhexyl

벤질(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산알킬아릴에스테르;Alkyl (meth) acrylate esters such as benzyl (meth) acrylate;

글리시딜(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트 등의 관능기를 가지는 (메타)아크릴산치환알킬에스테르;(Meth) acrylic acid substituted alkyl esters having a functional group such as glycidyl (meth) acrylate and 2-hydroxyethyl (meth) acrylate;

디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 및 디메틸아미노프로필(메타)아크릴레이트 등의 3급 아미노기를 가지는 (메타)아크릴산치환알킬에스테르;(Meth) acrylic acid substituted alkyl esters having a tertiary amino group such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate and dimethylaminopropyl (meth) acrylate;

(메타)아크릴아미드, 디메틸(메타)아크릴아미드, N-이소프로필(메타)아크릴아미드, n-부틸(메타)아크릴아미드, tert-부틸(메타)아크릴아미드 및 tert-옥틸(메타)아크릴아미드 등의 알킬(메타)아크릴아미드;(Meth) acrylamide, dimethyl (meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, n-butyl Alkyl (meth) acrylamide;

디메틸아미노에틸(메타)아크릴아미드 및 디메틸아미노프로필(메타)아크릴아미드 등의 치환알킬(메타)아크릴아미드;Substituted alkyl (meth) acrylamides such as dimethylaminoethyl (meth) acrylamide and dimethylaminopropyl (meth) acrylamide;

1,3-부타디엔 및 이소프렌 등의 디엔화합물;Diene compounds such as 1,3-butadiene and isoprene;

편말단메타크릴로일화 폴리메틸메타크릴레이트올리고머, 편말단메타크릴로일화 폴리스틸렌올리고머 및 편말단메타크릴로일화 폴리에틸렌글리콜 등의 중합성올리고머(매크로모노머); 및Polymerizable oligomers (macromonomers) such as one-terminal methacryloylated polymethyl methacrylate oligomer, one-terminal methacryloylated polystyrene oligomer and one-terminal methacryloylated polyethylene glycol; And

시안화비닐 등을 들 수 있다.
Vinyl cyanide, and the like.

1급 및/또는 2급 아미노기를 가지는 중합체의 GPC(겔퍼미에이션크로마토그래피)에 의한 폴리스틸렌환산의 중량평균분자량(Mw)으로는 300~75,000인 것이 바람직하고, 300~20,000인 것이 보다 바람직하고, 500~5,000인 것이 특히 바람직하다. 이 중량평균분자량이 300~75,000이면 안료의 응집을 방지하여 안료분산체의 점도상승을 억제하는데 효과적이다.
The weight average molecular weight (Mw) of the polymer having primary and / or secondary amino groups in terms of polystyrene determined by GPC (gel permeation chromatography) is preferably 300 to 75,000, more preferably 300 to 20,000, Particularly preferably 500 to 5,000. When the weight average molecular weight is 300 to 75,000, agglomeration of the pigment is prevented and it is effective to suppress the viscosity increase of the pigment dispersion.

[모노아민][Monoamine]

본 발명의 분산제를 구성하는 아민화합물로는 폴리아민(B2) 이외에 추가로 모노아민도 사용할 수 있다. 모노아민으로는 분자 내에 제 1급 아미노기 또는 제 2급 아미노기를 1개 가지는 모노아민화합물이며, 모노아민은 중합체(A2)와 폴리아민(B)의 반응에서 너무 고분자량화하는 것을 억제하기 때문에 반응정지제로 사용된다. 모노아민은 분자 내에 제 1급 아미노기 또는 제 2급 아미노기 이외의 다른 극성관능기를 가져도 된다. 이와 같은 극성관능기로는 히드록실기, 카르복실기, 술폰산기, 인산기, 시아노기, 니트록실기 등을 들 수 있다.
As the amine compound constituting the dispersant of the present invention, a monoamine may be used in addition to the polyamine (B2). The monoamine is a monoamine compound having one primary amino group or secondary amino group in the molecule. The monoamine inhibits the molecular weight of the polymer (A2) from becoming too high in the reaction between the polymer (A2) and the polyamine (B) It is used as zero. The monoamine may have a polar functional group other than the primary amino group or the secondary amino group in the molecule. Examples of such a polar functional group include a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, a cyano group, and a nitroxyl group.

모노아민으로는 종래 공지의 화합물을 사용할 수 있으며, 구체적으로는 아미노메탄, 아미노에탄, 1-아미노프로판, 2-아미노프로판, 1-아미노부탄, 2-아미노부탄, 1-아미노펜탄, 2-아미노펜탄, 3-아미노펜탄, 이소아밀아민, N-에틸이소아밀아민, 1-아미노헥산, 1-아미노헵탄, 2-아미노헵탄, 2-옥틸아민, 1-아미노노난, 1-아미노데칸, 1-아미노도데칸, 1-아미노트리데칸, 1-아미노헥사데칸, 스테아릴아민, 아미노시클로프로판, 아미노시클로부탄, 아미노시클로펜탄, 아미노시클로헥산, 아미노시클로도데칸, 1-아미노-2-에틸헥산, 1-아미노-2-메틸프로판, 2-아미노-2-메틸프로판, 3-아미노-1-프로펜, 3-아미노메틸헵탄, 3-이소프로폭시프로필아민, 3-부톡시프로필아민, 3-이소부톡시프로필아민, 2-에틸헥실옥시프로필아민, 3-데실옥시프로필아민, 3-라우릴옥시프로필아민, 3-미리스틸옥시프로필아민, 2-아미노메틸테트라히드로푸란, 디메틸아민, 디에틸아민, N-메틸에틸아민, N-메틸이소프로필아민, N-메틸헥실아민, 디이소프로필아민, 디n-프로필아민, 디n-부틸아민, 디sec-부틸아민, N-에틸-1,2-디메틸프로필아민, 피페리딘, 2-피페콜린, 3-피페콜린, 4-피페콜린, 2,4-루페티딘, 2,6-루페티딘, 3,5-루페티딘, 3-피페리딘메탄올, 피페콜린산, 이소니페코트산(isonipecotic acid), 메틸이소니페코테이트, 에틸이소니페코테이트, 2-피페리딘에탄올, 4-피페리딘에탄올, 4-피페리딘부티르산염산염, 4-피페리디놀, 피롤리딘, 3-아미노피롤리딘, 3-피롤리디놀, 인돌린, 아닐린, N-부틸아닐린, o-아미노톨루엔, m-아미노톨루엔, p-아미노톨루엔, o-벤질아닐린, p-벤질아닐린, 1-아닐리노나프탈렌, 1-아미노안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 1-아미노안트라센, 2-아미노안트라센, 5-아미노이소퀴놀린, o-아미노디페닐, 4-아미노디페닐에테르, β-아미노에틸벤젠, 2-아미노벤조페논, 4-아미노벤조페논, o-아미노아세트페논, m-아미노아세트페논, p-아미노아세트페논, 벤질아민, N-메틸벤질아민, 3-벤질아미노프로피온산에틸에테르, 4-벤질피페리딘, α-페닐에틸아민, 페네틸아민, p-메톡시페네틸아민, 푸르푸릴아민, p-아미노아조벤젠, m-아미노페놀, p-아미노페놀, 알릴아민 및 디페닐아민 등을 들 수 있다.
As the monoamine, conventionally known compounds can be used. Specific examples thereof include aminomethane, aminoethane, 1-aminopropane, 2-aminopropane, 1-aminobutane, 2-aminobutane, Aminopentane, 2-heptylamine, 1-aminonane, 1-aminodecane, 1-aminodecane, 1-aminopentane, Aminododecane, 1-aminododecane, 1-aminohexadecane, stearylamine, aminocyclopropane, aminocyclobutane, aminocyclopentane, aminocyclohexane, Hexane, 1-amino-2-methylpropane, 2-amino-2-methylpropane, 3-amino-1-propene, 3-aminomethylheptane, 3-isopropoxypropylamine, 3-isobutoxypropylamine, 2-ethylhexyloxypropylamine, 3-decyloxypropylamine, 3-lauryloxypropylamine, 3- Aminomethyltetrahydrofuran, dimethylamine, diethylamine, N-methylethylamine, N-methylisopropylamine, N-methylhexylamine, diisopropylamine, di-n-propylamine , Diphenylamine, di-sec-butylamine, N-ethyl-1,2-dimethylpropylamine, piperidine, 2-pipecoline, 3- Isopentanoic acid, isonipecotic acid, methyl isonipecotate, ethyl isonipecotate, ethyl isonipecotate, ethyl isonipecotate, isonipecotate, Pyrrolidine, 3-pyrrolidinol, indolin, aniline, 2-piperidine, ethanol, 4-piperidineethanol, 4-piperidinebutyric acid hydrochloride, 4-piperidinol, pyrrolidine, Benzyl aniline, 1-anilino naphthalene, 1-amino anthraquinone, 2-amino anthraquinone, 1-amino anthraquinone, 1- Aminoanthracene, 2- Aminobenzophenone, o-aminoacetophenone, m-aminoacetophenone, o-aminobenzophenone, o-aminoacetophenone, m-aminoacetophenone, Phenanthroline, p-methoxyphenethylamine, p-methoxyphenethylamine, p-methoxyphenethylamine, p-methoxyphenethylamine, Aminophenol, p-aminophenol, allylamine, diphenylamine, and the like.

[아미노기를 가지는 중합체(C2)][Polymer (C2) having an amino group]

아미노기를 가지는 중합체(C2)는 하기 일반식(18)에 나타낸 바와 같이 폴리아민(B2)의 1급 또는 2급의 아미노기가 편말단 영역에 1개 또는 2개의 (메타)아크릴로일기를 가지는 중합체(A2)의 (메타)아크릴로일기에 대해 부가반응함으로써 얻을 수 있다. 이 반응은 일반적으로 Michael부가반응이라 불린다. 중합체(A2) 및 폴리아민(B2)의 배합을 조정함으로써 이소시아네이트기와 반응할 수 있는 1급 또는 2급의 아미노기를 가지는 구조로 할 수 있다.
The polymer (C2) having an amino group may be a polymer having a primary or secondary amino group of the polyamine (B2) having one or two (meth) acryloyl groups in one end terminal region ( A2) to the (meth) acryloyl group. This reaction is commonly called the Michael addition reaction. A structure having a primary or secondary amino group capable of reacting with an isocyanate group can be obtained by adjusting the blend of the polymer (A2) and the polyamine (B2).

Figure 112011014674929-pct00015
Figure 112011014674929-pct00015

일반식(18)에서, X1은 중합체(A2) 중 (메타)아크릴로일옥시기를 제외한 부분이며, Y1은 폴리아민(B2) 중 1급 및 2급 아미노기를 제외한 부분이며, R6은 수소원자 또는 메틸기이며, R7은 수소원자 또는 알킬기이다.
In the general formula (18), X 1 is a portion other than the acryloyloxy group with an acrylic (meth) in the polymer (A2), Y 1 is a portion other than the primary and secondary amino group of a polyamine (B2), R 6 is hydrogen An atom or a methyl group, and R 7 is a hydrogen atom or an alkyl group.

예를 들면, 하기 일반식(19)와 같이 편말단 영역에 1개의 (메타)아크릴로일기를 가지는 중합체(A2)의 분자 1개에 대해 1급 아미노기를 2개 가지는 디아민(B2)의 분자 1개를 반응시킨 경우, 논리상으로 1급 아미노기 1개와 2급 아미노기 1개를 가지는 중합체(C2)의 분자 1개를 얻을 수 있다.
For example, with respect to one molecule of the polymer (A2) having one (meth) acryloyl group at one terminal end region as shown in the following general formula (19), the molecule 1 of the diamine (B2) having two primary amino groups , One molecule of the polymer (C2) having one primary amino group and one secondary amino group logically can be obtained.

Figure 112011014674929-pct00016
Figure 112011014674929-pct00016

일반식(19)에서, X1은 중합체(A2) 중 (메타)아크릴로일옥시기를 제외한 부분이며, Y2는 폴리아민(B2) 중 1급 아미노기를 제외한 부분이며, R6은 수소원자 또는 메틸기이다.
In the general formula (19), X 1 is a part of the polymer (A2) excluding the (meth) acryloyloxy group, Y 2 is a part of the polyamine (B2) excluding the primary amino group, R 6 is a hydrogen atom or a methyl group to be.

또한, 예를 들면 하기 일반식(20)과 같이 편말단 영역에 2개의 (메타)아크릴로일기를 가지는 중합체(A2)의 분자 1개에 대해 1급 아미노기 1개와 2급 아미노기 1개를 가지는 디아민(B2)의 분자 2개를 반응시킨 경우, 논리상으로 2급 아미노기 4개를 가지는 중합체(C2)의 분자 1개를 얻을 수 있다.Further, for example, a diamine having one primary amino group and one secondary amino group for one molecule of the polymer (A2) having two (meth) acryloyl groups in one terminal end region as shown by the following general formula (20) (B2) are reacted, one molecule of the polymer (C2) having four secondary amino groups can be obtained logically.

Figure 112011014674929-pct00017
Figure 112011014674929-pct00017

일반식(20)에서, X2는 중합체(A2) 중 (메타)아크릴로일옥시기를 제외한 부분이며, Y2는 폴리아민(B2) 중 1급 및 2급 아미노기를 제외한 부분이며, R6은 수소원자 또는 메틸기이며, R8은 알킬기이다.
In the general formula (20), X 2 is a portion other than the acryloyloxy group with an acrylic (meth) in the polymer (A2), Y 2 is a portion other than the primary and secondary amino group of a polyamine (B2), R 6 is hydrogen An atom or a methyl group, and R 8 is an alkyl group.

또한, 예를 들면 하기 일반식(21)과 같이 편말단 영역에 2개의 (메타)아크릴로일기를 가지는 중합체(A2)의 분자 n개에 대해 1급 아미노기 2개를 가지는 디아민(B)의 분자 (n+1)개를 반응시킨 경우, 논리상으로 1급 아미노기 2개와 2급 아미노기 2n개를 가지는 중합체(C2)의 분자 1개를 얻을 수 있다(n은 양의 정수이다).
Further, for example, a molecule of a diamine (B) having two primary amino groups with respect to n molecules of a polymer (A2) having two (meth) acryloyl groups in one end terminal region as shown by the following general formula (21) (n + 1) are reacted, one molecule of the polymer (C2) having two primary amino groups and 2n secondary amino groups can be obtained in a logarithm (n is a positive integer).

Figure 112011014674929-pct00018
Figure 112011014674929-pct00018

일반식(21)에서, X2는 중합체(A2) 중 (메타)아크릴로일옥시기를 제외한 부분이며, Y2는 폴리아민(B2) 중 1급 아미노기를 제외한 부분이며, R6은 수소원자 또는 메틸기이며, n은 양의 정수이다.
In the general formula (21), X 2 is a part of the polymer (A2) excluding the (meth) acryloyloxy group, Y 2 is a part of the polyamine (B2) excluding the primary amino group, R 6 is a hydrogen atom or a methyl group And n is a positive integer.

또한, 예를 들면 하기 일반식(22)와 같이 편말단 영역에 2개의 (메타)아크릴로일기를 가지는 중합체(A2)의 분자 n개에 대해, 2급 아미노기 2개를 가지는 디아민(B2)의 분자 (n+1)개를 반응시킨 경우, 논리상으로 2급 아미노기 2개와 3급 아미노기 2n개를 가지는 중합체(C2)의 분자 1개를 얻을 수 있다(n은 양의 정수이다).
Further, for example, the number of diamines (B2) having two secondary amino groups may be determined for n molecules of the polymer (A2) having two (meth) acryloyl groups in one terminal end region as shown in the following general formula When n + 1 molecules are reacted, one molecule of the polymer (C2) having two secondary amino groups and 2n tertiary amino groups can be obtained in a logarithm (n is a positive integer).

Figure 112011014674929-pct00019
Figure 112011014674929-pct00019

일반식(22)에서, X2는 중합체(A2) 중 (메타)아크릴로일옥시기를 제외한 부분이며, Y2는 폴리아민(B2) 중 2급 아미노기를 제외한 부분이며, R6은 수소원자 또는 메틸기이며, R8은 알킬기이며, n은 양의 정수이다.
In the general formula (22), X 2 is a part of the polymer (A2) excluding the (meth) acryloyloxy group, Y 2 is a part of the polyamine (B2) excluding the secondary amino group, R 6 is a hydrogen atom or a methyl group , R 8 is an alkyl group, and n is a positive integer.

논리상이라 한 것은 상기 4가지 예의 1급 아미노기가 2급 아미노기 보다 반응성이 높기 때문에 반드시 우선적으로 반응한다고 가정했으나 실제로는 반응조건 등에 의해 1급 아미노기가 남아 있어도 우선 2급 아미노기가 반응하는 경우도 있다. 이 때문에 일부 예상과는 다른 구조의 중합체(C2)가 얻어지는 경우도 있다. 하지만, 상기 부가반응은 거의 양론적으로 반응이 진행되기 때문에 대부분이 목적으로 하는 구조의 중합체(C2)를 얻을 수 있으며 그 후의 반응이나 최종적인 분산제로서의 기능에는 문제가 없다.
It is assumed that the primary amino groups of the above four examples are higher in reactivity than the secondary amino group because they are considered to be in the logic state, but in reality, even if the primary amino group remains in the reaction conditions, the secondary amino group may react first . For this reason, the polymer (C2) having a structure different from that expected in some cases may be obtained. However, since the addition reaction proceeds almost stoichiometrically, most of the polymer (C2) having a desired structure can be obtained, and there is no problem in the subsequent reaction or the function as a final dispersant.

[합성조건][Synthesis conditions]

편말단 영역에 1개 또는 2개의 (메타)아크릴로일기를 가지는 중합체(A2)와 1개 이상의 1급 및/또는 2급 아미노기를 가지는 폴리아민(B2)에서 아미노기를 가지는 중합체(C2)를 얻기 위한 Michael 부가반응은 1)전량을 넣고 반응하는 방법, 2)폴리아민(B2) 및 필요에 따라 용제로 이루어진 용액을 플라스크에 넣고 중합체(A2)용액을 적하하는 방법으로 크게 구분된다. 안정적으로 반응을 실시할 수 있는 방법을 적절히 선택하여 합성을 실시해도 되지만 반응에 문제가 없다면 반응제어(분자 설계제어)가 보다 용이한 상기 2)의 방법을 적용하는 것이 바람직하다.
(A2) having one or two (meth) acryloyl groups in one end terminal region and a polymer (C2) having an amino group in the polyamine (B2) having at least one primary and / or secondary amino group The Michael addition reaction is largely classified into a method in which 1) the whole amount is added and reacted, and 2) a method in which a solution composed of a polyamine (B2) and a solvent as required is placed in a flask and the polymer (A2) solution is added dropwise. It is preferable to apply the method of the above 2) in which the reaction control (molecular design control) is easier if the reaction can be carried out by appropriately selecting a method capable of stably carrying out the reaction.

본 발명의 Michael반응의 온도는 70℃이하가 바람직하다. 또한 바람직하게는 60℃이하이다. 60℃에서도 반응속도가 크고 제어할 수 없는 경우에는 50℃이하가 더욱 바람직하다. 70℃보다 높아지면 반응속도의 제어가 곤란하며, 소정의 분자량과 구조를 가지는 중합체(C2)를 얻는 것이 어려워지는 경향이 있다.
The Michael reaction temperature of the present invention is preferably 70 DEG C or less. It is also preferably 60 DEG C or lower. When the reaction rate is high at 60 ° C and can not be controlled, it is more preferably 50 ° C or less. If it is higher than 70 ° C, it is difficult to control the reaction rate, and it tends to be difficult to obtain the polymer (C2) having a predetermined molecular weight and structure.

또한, 편말단 영역에 1개 또는 2개의 (메타)아크릴로일기를 가지는 중합체(A2), 1개 이상의 1급 및/또는 2급 아미노기를 가지는 폴리아민(B2)의 배합비는 특별히 한정되지 않으며 용도와 요구성능에 따라 임의로 선택된다. 반응의 종점은 적정에 의한 아민%의 측정에 의해 판정한다.
The blending ratio of the polymer (A2) having one or two (meth) acryloyl groups in the one terminal region and the polyamine (B2) having one or more primary and / or secondary amino groups is not particularly limited, And is arbitrarily selected according to the required performance. The end point of the reaction is determined by measuring the% of amine by titration.

[아미노기 및 우레아결합을 가지는 분산제][Dispersant having amino group and urea bond]

본 발명의 조성물을 구성하는 염기성관능기를 가지는 중합체(G2)는 아미노기 및 우레아결합을 가지는 분산제이며, 아미노기를 가지는 중합체(C2)의 1급 또는 2급의 아미노기와 2개 이상의 이소시아네이트기를 가지는 폴리이소시아네이트(D2)의 이소시아네이트기를 반응하여 얻을 수 있다. 아미노기를 가지는 중합체(C2)의 1급 또는 2급의 아미노기는 반응시키는 폴리이소시아네이트의 양을 조정함으로써 일부 또는 전부가 우레아 결합을 형성하고 나머지는 분산제 중에 아미노기로 존재한다.
The polymer (G2) having a basic functional group constituting the composition of the present invention is a dispersant having an amino group and a urea bond and is a polyisocyanate having a primary or secondary amino group of the amino group-containing polymer (C2) and at least two isocyanate groups D2) can be obtained by reacting an isocyanate group. The primary or secondary amino group of the polymer (C2) having an amino group is partially or wholly formed of a urea bond by adjusting the amount of the polyisocyanate to be reacted, and the remainder is present as an amino group in the dispersant.

또한, 아미노기를 가지는 중합체(C2)는 1급 또는 2급의 아미노기 이외에도 3급 아미노기를 가지고 있는 경우에는, 3급 아미노기는 이소시아네이트기와 반응하지 않고 그대로 안료흡착기로 분산제 중에 잔존한다.
In addition, when the polymer (C2) having an amino group has a tertiary amino group in addition to the primary or secondary amino group, the tertiary amino group remains in the dispersant as it is without reacting with the isocyanate group.

예를 들면, 하기 일반식(23)과 같이 1급 아미노기 1개와 2급 아미노기 2개를 가지는 중합체(C2)의 분자 2개에 대해 디이소시아네이트(D2)의 분자 1개를 반응시킨 경우, 논리상으로 1급 아미노기가 이소시아네이트기와 반응하여 우레아 결합을 형성하고, 2급 아미노기 4개와 우레아 결합2개를 가지는 분산제를 얻을 수 있다. 하기 일반식(23) 중 W1 및 W2가 폴리아민(B2) 및/또는 중합체(C2)에서 유래된 3급 아미노기를 가지는 경우, 상기 분산제는 3급 아미노기도 가진다.For example, when one molecule of the diisocyanate (D2) is allowed to react with two molecules of the polymer (C2) having one primary amino group and one secondary amino group as shown in the following general formula (23) , A primary amino group reacts with an isocyanate group to form a urea bond, and a dispersant having four secondary amino groups and two urea bonds can be obtained. When W 1 and W 2 in the following general formula (23) have a tertiary amino group derived from a polyamine (B2) and / or a polymer (C2), the dispersant also has a tertiary amino group.

Figure 112011014674929-pct00020
Figure 112011014674929-pct00020

일반식(23)에서, X1은 중합체(C2)의 전구체인 중합체(A2) 중 (메타)아크릴로일옥시기를 제외한 부분이며, W1 및 W2는 중합체(C2)의 전구체인 폴리아민(B2) 중 1급 및 2급 아미노기를 제외한 부분이며, R6은 수소원자 또는 메틸기이며, Z1은 폴리이소시아네이트(D2) 중, 이소시아네이트기를 제외한 부분이다.
In the general formula (23), X 1 is a part of the polymer (A2) which is a precursor of the polymer (C2) except for the (meth) acryloyloxy group, and W 1 and W 2 are polyamines ), R 6 is a hydrogen atom or a methyl group, and Z 1 is a part of the polyisocyanate (D2) excluding an isocyanate group.

또한, 예를 들면 하기 일반식(24)와 같이 2급 아미노기 1개를 가지는 중합체(C2)의 분자 2개에 대해 디이소시아네이트(D2)의 분자 1개를 반응시킨 경우, 논리상으로 2급 아미노기가 이소시아네이트기와 반응하여 우레아 결합을 형성하고, 우레아 결합을 가지는 분산제를 얻을 수 있다. 하기 일반식(24) 중 W3이 폴리아민(B2) 및/또는 중합체(C2)에서 유래된 3급 아미노기를 가지는 경우, 상기 분산제는 3급 아미노기도 가진다. 상기 분산제는 활성수소를 가지는 아미노기는 가지지 않는다.
For example, when one molecule of the diisocyanate (D2) is reacted with two molecules of the polymer (C2) having one secondary amino group as shown in the following general formula (24), the secondary amino group Reacts with an isocyanate group to form a urea bond, and a dispersant having a urea bond can be obtained. When W 3 in the following general formula (24) has a tertiary amino group derived from a polyamine (B2) and / or a polymer (C2), the dispersant also has a tertiary amino group. The dispersant does not have an amino group having an active hydrogen.

Figure 112011014674929-pct00021
Figure 112011014674929-pct00021

일반식(24)에서, X1은 중합체(C2)의 전구체인 중합체(A2) 중 (메타)아크릴로일옥시기를 제외한 부분이며, W3은 중합체(C2)의 전구체인 폴리아민(B2) 중 1급 아미노기를 제외한 부분이며, R6은 수소원자 또는 메틸기이며, Z1은 폴리이소시아네이트(D2) 중, 이소시아네이트기를 제외한 부분이다.
In the general formula (24), X 1 is a part of the polymer (A2) which is a precursor of the polymer (C2), excluding the (meth) acryloyloxy group, and W 3 is a part of the polyamine (B2) which is a precursor of the polymer R 6 is a hydrogen atom or a methyl group, and Z 1 is a part of the polyisocyanate (D2) excluding an isocyanate group.

또한, 예를 들면 하기 일반식(25)와 같이 상기 일반식(23)의 생성물인 1급 아미노기 2개와 2급 아미노기 2n개를 가지는 중합체(C2)의 분자 (m+1)개에 대해, 디이소시아네이트(D2)의 분자 m개를 반응시킨 경우, 이론상으로 1급 아미노기와 이소시아네이트기가 반응하여 우레아결합을 형성하고, 1급 아미노기 2개와 2급 아미노기 (2nm+2n)개와 우레아 결합2m개를 가지는 분산제를 얻을 수 있다. 하기 일반식(25) 중의 Y2가 폴리아민(B2) 및/또는 중합체(C2)에서 유래된 3급 아미노기를 가지는 경우, 상기 분산제는 3급 아미노기도 가진다(n 및 m은 양의 정수이다).
(M + 1) molecules of the polymer (C2) having two primary amino groups and 2n secondary amino groups, which are the products of the general formula (23) as shown in the following general formula (25) When m molecules of isocyanate (D2) are reacted, a primary amino group reacts with an isocyanate group to form a urea bond, and a dispersant having two primary amino groups and two secondary amino groups (2 nm + 2n) and two urea bonds Can be obtained. When Y 2 in the following general formula (25) has a tertiary amino group derived from the polyamine (B2) and / or the polymer (C2), the dispersant also has a tertiary amino group (n and m are positive integers).

Figure 112011014674929-pct00022
Figure 112011014674929-pct00022

일반식(25)에서, X2는 중합체(C2)의 전구체인 중합체(A2) 중 (메타)아크릴로일옥시기를 제외한 부분이며, Y2는 중합체(C2)의 전구체인 폴리아민(B2) 중 1급 아미노기를 제외한 부분이며, W4는 중합체(C2) 중 아미노기를 가지는 부위를 제외한 부분이며, R6은 수소원자 또는 메틸기이며, Z1은 폴리이소시아네이트(D2) 중 이소시아네이트기를 제외한 부분이며, n 및 m은 양의 정수이다.
In the general formula (25), X 2 is a part of the polymer (A2) which is a precursor of the polymer (C2), excluding the (meth) acryloyloxy group, and Y 2 is a part of the polyamine (B2) which is a precursor of the polymer class and in areas other than the amino group, W 4 is a portion other than the region having amino groups in the polymer (C2), R 6 is a hydrogen atom or a methyl group, Z 1 is a portion except for an isocyanate group of polyisocyanate (D2), n and m is a positive integer.

또한, 예를 들면 하기 일반식(26)과 같이 1급 아미노기 1개를 가지는 폴리아민(B2)의 분자 2개와 (메타)아크릴로일기 2개를 가지는 중합체(A2)의 분자 1개를 반응하여 얻는 중합체(A2)에서 유래된 부분에서 보면 양말단 영역에 2급 아미노기를 1개씩 모두 2개를 가지는 중합체(C2)의 분자 (m+1)개에 대해, 디이소시아네이트(D2)의 분자 m개를 반응시킨 경우, 이론상으로 상기 2급 아미노기와 이소시아네이트기가 반응하여 우레아결합을 형성하고 폴리우레아쇄에서 보면 양말단 영역에 2급 아미노기를 1개씩, 모두 2개 가지는 분산제를 얻을 수 있다(m은 양의 정수이다).Further, for example, a polymer obtained by reacting two molecules of a polyamine (B2) having one primary amino group and one molecule of a polymer (A2) having two (meth) acryloyl groups as shown in the following general formula (26) (M + 1) of the polymer (C2) having two secondary amino groups in the terminal end region of the polymer (A2), m molecules of the diisocyanate (D2) When reacted, in theory, the secondary amino group reacts with the isocyanate group to form a urea bond, and when viewed from the polyurea chain, a dispersant having two secondary amino groups in the terminal end region can be obtained (m is a positive Integer).

Figure 112011014674929-pct00023
Figure 112011014674929-pct00023

일반식(26)에서, X2는 중합체(C2)의 전구체인 중합체(A2) 중 (메타)아크릴로일옥시기를 제외한 부분이며, Y3은 폴리아민(B2) 중 1급 아미노기를 제외한 부분이며, W5는 중합체(C2) 내의 아미노기를 가지는 부위를 제외한 부분이며, R6은 수소원자 또는 메틸기이며, Z1은 폴리이소시아네이트(D2) 중 이소시아네이트기를 제외한 부분이며, m은 양의 정수이다.
In the general formula (26), X 2 is a part of the polymer (A2) which is a precursor of the polymer (C2) excluding the (meth) acryloyloxy group, Y 3 is a part of the polyamine (B2) W 5 is a portion excluding the portion having an amino group in the polymer (C 2), R 6 is a hydrogen atom or a methyl group, Z 1 is a portion of the polyisocyanate (D2) excluding an isocyanate group, and m is a positive integer.

이론상이라 한 것은 상기 4가지 예는 1급 아미노기가 2급 아미노기보다 반응성이 높기 때문에 반드시 우선적으로 반응한다고 가정했으나, 실제로는 반응조건 등에 의해 1급 아미노기가 남아있어도 우선 2급 아미노기가 반응하는 경우도 있다. 이 때문에 일부 예상과는 다른 구조의 분산제가 얻어지는 경우도 있다. 하지만, 상기 반응은 거의 양론적으로 반응이 진행되기 때문에 대부분이 목적으로 하는 구조의 중합체(C2)가 얻어지며 분산제로서의 기능에 문제는 없다.
Theoretically, the above four examples assume that the primary amino group reacts more preferentially than the secondary amino group because it is more reactive than the secondary amino group. However, even when the primary amino group remains in the reaction condition, have. For this reason, a dispersant having a structure different from that expected in some cases may be obtained. However, since the reaction proceeds almost stoichiometrically, the polymer (C2) having the desired structure is obtained in most cases, and there is no problem in the function as a dispersant.

이상과 같이 아미노기를 가지는 중합체(C2)와 폴리이소시아네이트(D2)의 반응비를 변경함으로써 분산제의 분자량이나 아미노기(1급, 2급, 및/또는 3급) 및 우레아 결합의 양을 조정할 수 있다.
The molecular weight, the amino group (primary, secondary, and / or tertiary) and the amount of the urea bond can be adjusted by changing the reaction ratio between the polymer (C2) having an amino group and the polyisocyanate (D2)

[폴리이소시아네이트(D2)][Polyisocyanate (D2)]

본 발명에 사용되는 폴리이소시아네이트(D2)로는 종래공지의 것을 사용할 수 있지만 분산체의 저점도 효과로부터 디이소시아네이트인 것이 바람직하고, 예를 들면 방향족계디이소시아네이트(d21), 지방족계디이소시아네이트(d22), 방향족-지방족계디이소시아네이트(d23), 지환족계디이소시아네이트(d24), 이들 디이소시아네이트의 이량체(우레토디온), 이들 디이소시아네이트의 삼량체(이소시아누레이트)와 모노알코올과의 반응물 및 이들 디이소시아네이트와 디올과의 반응물(양말단이소시아네이트의 우레탄프리폴리머) 등을 들 수 있다.
As the polyisocyanate (D2) to be used in the present invention, conventionally known ones can be used, but it is preferable that diisocyanate is used from the low viscosity effect of the dispersion. For example, aromatic diisocyanate (d21), aliphatic diisocyanate (d22) Aliphatic diisocyanate (d23), alicyclic diisocyanate (d24), dimer of these diisocyanates (uretodione), reaction products of these diisocyanate trimer (isocyanurate) with monoalcohol, and diisocyanates And a reaction product of a diol (urethane prepolymer of isocyanate of horseshoe).

방향족계디이소시아네이트(d21)로는 크실렌디이소시아네이트, 1,3-페닐렌디이소시아네이트, 4,4'-디페닐디이소시아네이트, 1,4-페닐렌디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 4,4'-디페닐에테르디이소시아네이트, 디아니시딘디이소시아네이트, 2,4-톨리렌디이소시아네이트, 2,6-톨리렌디이소시아네이트, 4,4'-톨루이딘디이소시아네이트, 나프틸렌디이소시아네이트 및 1,3-비스(이소시아네이트메틸)벤젠 등을 들 수 있다.
Examples of the aromatic diisocyanate (d21) include xylylene diisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate, 4,4'-diphenyl diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, Diphenyl ether diisocyanate, dianisidine diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4'-toluidine diisocyanate, naphthylene diisocyanate and 1,3-bis Isocyanatoethyl) benzene, and the like.

지방족계디이소시아네이트(d22)로는 트리메틸렌디이소시아네이트, 테트라메틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트(이하, HDI라고 기입하는 경우가 있음.), 펜타메틸렌디이소시아네이트, 1,2-프로필렌디이소시아네이트, 2,3-부틸렌디이소시아네이트, 1,3-부틸렌디이소시아네이트, 도데카메틸렌디이소시아네이트 및 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트 등을 들 수 있다.
Examples of the aliphatic isocyanate (d22) include trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (hereinafter sometimes referred to as HDI), pentamethylene diisocyanate, 1,2-propylene diisocyanate, 2,3 -Butylene diisocyanate, 1,3-butylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, and 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate.

방향족-지방족계디이소시아네이트(d23)로는 ω,ω'-디이소시아네이트-1,3-디메틸벤젠, ω,ω'-디이소시아네이트-1,4-디메틸벤젠, ω,ω'-디이소시아네이트-1,4-디에틸벤젠, 1,4-테트라메틸크실렌디이소시아네이트 및 1,3-테트라메틸크실렌디이소시아네이트 등을 들 수 있다.
Examples of the aromatic-aliphatic diisocyanate (d23) include ω, ω'-diisocyanate-1,3-dimethylbenzene, ω'-diisocyanate-1,4-dimethylbenzene, ω, ω'-diisocyanate- -Diethylbenzene, 1,4-tetramethylxylene diisocyanate, and 1,3-tetramethylxylene diisocyanate.

지환족계디이소시아네이트(d24)로는 3-이소시아네이트메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥실이소시아네이트(이하, IPDI라고 기입하는 경우가 있음.), 1,3-시클로펜탄디이소시아네이트, 1,3-시클로헥산디이소시아네이트, 1,4-시클로헥산디이소시아네이트, 메틸-2,4-시클로헥산디이소시아네이트 및 메틸-2,6-시클로헥산디이소시아네이트 등을 들 수 있다.
Examples of the alicyclic diisocyanate (d24) include 3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexylisocyanate (hereinafter sometimes referred to as IPDI), 1,3-cyclopentane diisocyanate, 1,3- Hexane diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, methyl-2,4-cyclohexane diisocyanate, and methyl-2,6-cyclohexane diisocyanate.

이상, 열거한 디이소시아네이트(D2)는 반드시 이들에 한정되는 것이 아니며 2종류 이상을 병용하여 사용할 수도 있다.
The diisocyanates (D2) listed above are not necessarily limited to these, and two or more diisocyanates may be used in combination.

본 발명에 사용되는 디이소시아네이트(D2)로는 3-이소시아네이트메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥실이소시아네이트(별명 : 이소포론디이소시아네이트, IPDI)가 난황변성이기 때문에 바람직하다.
As the diisocyanate (D2) used in the present invention, 3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexylisocyanate (isophorone diisocyanate, IPDI) is preferable because it is egg yolk-denatured.

또한, 분산제의 분자량을 높일 목적으로 1분자 내에 3개 이상의 이소시아네이트기를 가지는 폴리이소시아네이트(d25)를 사용해도 되고, 방향족계폴리이소시아네이트, 지방족계폴리이소시아네이트, 방향족-지방족계폴리이소시아네이트 및 지환족계폴리이소시아네이트 등을 들 수 있다.
In order to increase the molecular weight of the dispersing agent, a polyisocyanate (d25) having three or more isocyanate groups in one molecule may be used, and aromatic polyisocyanate, aliphatic polyisocyanate, aromatic-aliphatic polyisocyanate and alicyclic polyisocyanate .

1분자에 3개 이상 이소시아네이트기를 가지는 폴리이소시아네이트(d25)로 구체적으로는 상기 디이소시아네이트의 이소시아누레이트체 및 상기 디이소시아네이트의 뷰렛체 등의 디이소시아네이트의 삼량체, 상기 디이소시아네이트의 폴리올어덕트체, 2종 이상의 상기 디이소시아네이트의 공중합체, 방향족계트리이소시아네이트, 및 폴리메릭형의 방향족계이소시아네이트올리고머 등을 들 수 있다.
Specific examples of the polyisocyanate (d25) having three or more isocyanate groups per molecule include a trimer of the isocyanurate of the diisocyanate and a diisocyanate of the diisocyanate, a polyol adduct of the diisocyanate , Copolymers of two or more of these diisocyanates, aromatic triisocyanates, and polymeric aromatic isocyanate oligomers.

1분자에 3개 이상 이소시아네이트기를 가지는 폴리이소시아네이트(d25)로는 예를 들면 톨리렌디이소시아네이트(이하, TDI로 약기하는 경우도 있음.)의 이소시아누레이트체, 이소포론디이소시아네이트(이하, IPDI라고 생략하여 기입하는 경우가 있음.)의 이소시아누레이트체, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트(이하, MDI라고 기입하는 경우가 있음.)의 이소시아누레이트체, 헥사메틸렌디이소시아네이트(이하, HDI라고 약기하는 경우가 있음.)의 이소시아누레이트체, HDI의 뷰렛체, HDI의 트리메틸올프로판(이하, TMP라고 약기하는 경우가 있음.)어덕트체, TDI의 TMP어덕트체 및 TDI/HDI코폴리머 등의 디이소시아네이트변성물;Examples of the polyisocyanate (d25) having three or more isocyanate groups in one molecule include isocyanurate of tolylene diisocyanate (hereinafter abbreviated as TDI), isophorone diisocyanate (hereinafter abbreviated as IPDI) Isocyanurate of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (hereinafter sometimes referred to as MDI) isocyanurate, hexamethylene diisocyanate (hereinafter referred to as &quot; , HDI, etc.), burette of HDI, trimethylol propane of HDI (hereinafter sometimes abbreviated as TMP) adduct, TDI TMP adduct, and TDI adduct Diisocyanate-modified products such as TDI / HDI copolymer;

2,4,6-트리이소시아네이트톨루엔, 1,3,5-트리이소시아네이트벤젠 및 4,4',4''-트리페닐메탄트리이소시아네이트 등의 방향족계트리이소시아네이트;및 Aromatic triisocyanates such as 2,4,6-triisocyanate toluene, 1,3,5-triisocyanate benzene and 4,4 ', 4 "-triphenylmethane triisocyanate, and the like;

폴리메틸렌폴리페닐폴리이소시아네이트(별명MDI올리고머) 등의 폴리메릭형방향족계이소시아네이트올리고머) 등을 들 수 있다.
And polymeric aromatic isocyanate oligomers such as polymethylene polyphenyl polyisocyanate (also called MDI oligomer).

[합성조건][Synthesis conditions]

아미노기를 가지는 중합체(C2)와 폴리이소시아네이트(D2)와의 반응은 1) 전량 넣어서 반응하는 경우와 2)중합체(C2)용액을 플라스크에 넣고 폴리이소시아네이트(D2)를 적하하는 방법으로 크게 구분되지만 반응을 정밀하게 하는 경우는 2)가 바람직하다. 본 발명의 우레아화 반응의 온도는 70℃이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 60℃이하이다. 60℃에서도 반응속도가 크고 제어할 수 없는 경우는 50℃이하가 더욱 바람직하다. 70℃보다 높아지면 반응속도의 제어가 곤란하며, 소정의 분자량과 구조를 가지는 분산제를 얻기 어려워지는 경향이 있다.
The reaction between the polymer (C2) having an amino group and the polyisocyanate (D2) is largely divided into 1) a case where the reaction is carried out by adding the whole amount and 2) a method in which the solution of the polymer (C2) is put into a flask and the polyisocyanate (D2) 2) is preferable in the case of precise measurement. The temperature of the urea reaction of the present invention is preferably 70 ° C or lower. It is more preferably 60 DEG C or less. When the reaction rate is high even at 60 ° C and can not be controlled, it is more preferably 50 ° C or less. When the temperature is higher than 70 ° C, it is difficult to control the reaction rate and it tends to be difficult to obtain a dispersant having a predetermined molecular weight and structure.

또한, 아미노기를 가지는 중합체(C2)에 대한 폴리이소시아네이트(D2)의 배합비는 중합체(C2)의 활성수소를 가지는 아미노기(1급 및 2급 아미노기) 당량을 〔C2〕, 폴리이소시아네이트(D2)의 이소시아네이트기당량을 〔D2〕라 하면 〔D2〕/〔C2〕는 0.25~1.00이고, 모든 이소시아네이트기를 활성수소를 가지는 아미노기와 반응시키는 것이 바람직하고, 최종합성물인 분산제의 설계(안료흡착부위와 용제친화성부위의 밸런스)의 관점에서 0.35~0.9가 보다 바람직하고, 최종합성물인 분산제를 사용한 안료분산체의 분산안정성의 관점에서 0.5~0.8이 가장 바람직하다.
The mixing ratio of the polyisocyanate (D2) to the polymer (C2) having an amino group is such that the equivalent of the amino group (primary and secondary amino groups) having an active hydrogen of the polymer (C2) is [C2], the polyisocyanate (D2) [D2] / [C2] is preferably in the range of 0.25 to 1.00, and it is preferable to react all the isocyanate groups with the amino group having an active hydrogen. The design of the dispersant, More preferably in the range of 0.35 to 0.9 in view of the balance between the pigment and the pigment, and most preferably 0.5 to 0.8 in terms of the dispersion stability of the pigment dispersion using the dispersant as the final compound.

상기 배합당량비가 0.25보다 작으면 최종제품인 분산제 중의 우레아 결합량이 작어져, 분산성이 나빠지는 경우가 있다. 또한, 배합당량비가 1.00보다 크면 반응활성이 높은 이소시아네이트기가 남아 물 등과 반응하여 고분자량화하여 점도가 높아지는 경우가 있어 바람직하지 않다. 또한, 상기 배합당량이 1.00이면 예를 들면 활성수소를 가지는 아미노기를 2개 가지는 폴리아민(C2)과 이소시아네이트기를 2개 가지는 디이소시아네이트(D2)와의 반응에서는 이론상으로 분자량이 무한대가 되기 때문에 분자량 제어의 관점에서 바람직하지 않다.
If the compounding equivalent ratio is less than 0.25, the urea bonding amount in the dispersant as the final product becomes small, and the dispersibility may be deteriorated. If the compounding ratio is greater than 1.00, an isocyanate group having a high reaction activity may remain to react with water or the like to increase the molecular weight and increase the viscosity, which is not preferable. When the compounding equivalent is 1.00, for example, in the reaction between the polyamine (C2) having two amino groups having active hydrogen and the diisocyanate (D2) having two isocyanate groups, the molecular weight becomes theoretically infinite, Lt; / RTI &gt;

또한, 3급 아미노기 및 우레아 결합에 추가로 1급 및/또는 2급 아미노기(활성수소를 가지는 아미노기)가 분산제 골격 중에 존재하면 안료에 대한 흡착성이 향상되어 용제친화성 부위와의 밸런스도 좋아지고, 안료분산성 및 그 경시적 안정성도 좋아진다.
Further, when primary and / or secondary amino groups (amino groups having active hydrogen) in addition to the tertiary amino group and urea bond are present in the dispersant skeleton, the adsorbability to the pigment is improved and the balance with the solubilization- The pigment dispersibility and the stability over time are also improved.

또한, 활성수소를 가지는 아미노기가 과도하게 많이 남으면 안료흡착 필요량을 초과하여 예를 들면 레지스트 잉크를 조제할 경우에 첨가하는 다관능 모노머의 아크릴로일기와 반응하는 등의 문제가 발생한다.
In addition, if the amino group having active hydrogen remains excessively large, problems such as the reaction with the acryloyl group of the polyfunctional monomer added when the resist ink is prepared exceeding the required amount of pigment adsorption, for example, arise.

따라서 적절한 활성수소를 가지는 아미노기가 남도록 배합하는 것이 바람직하다.
Therefore, it is preferable to blend such that an amino group having an appropriate active hydrogen remains.

즉, 상기와 같이 배합당량비가 0.35~0.9, 바람직하게는 0.5~0.8일 때, 3급 아미노기, 우레아결합, 활성수소를 가지는 아미노기 및 용제친화부위의 밸런스가 좋아져 우수한 안료분산안정성을 나타낸다.
That is, when the compounding equivalent ratio is 0.35 to 0.9, preferably 0.5 to 0.8, as described above, the amino group having a tertiary amino group, the urea bond, the active hydrogen, and the solvent-affinity site are well balanced and exhibit excellent pigment dispersion stability.

본 발명의 조성물을 구성하는 염기성관능기를 가지는 중합체(G2)는 편말단 영역에 1개 또는 2개의 (메타)아크릴로일기를 가지는 중합체(A2)를 제조하는 제1 공정과, The polymer (G2) having a basic functional group constituting the composition of the present invention comprises a first step of producing a polymer (A2) having one or two (meth) acryloyl groups in one terminal region,

상기 편말단 영역에 1개 또는 2개의 (메타)아크릴로일기를 가지는 중합체(A2)의 (메타)아크릴로일기와 1이상의 1급 및/또는 2급 아미노기를 포함하는 폴리아민(B2)의 1급 및/또는 2급 아미노기와 반응하는 아미노기를 가지는 중합체(C2)를 제조하는 제2 공정과, (B1) of a (meth) acryloyl group of a polymer (A2) having one or two (meth) acryloyl groups in the one terminal region and a polyamine (B2) containing at least one primary and / And / or a polymer (C2) having an amino group reactive with a secondary amino group,

아미노기를 가지는 중합체(C2)의 1급 및/또는 2급 아미노기와 적어도 2개 이상의 이소시아네이트기를 포함하는 폴리이소시아네이트(D2)의 이소시아네이트기를 반응시키는 제 3 공정과, A third step of reacting an isocyanate group of a polyisocyanate (D2) containing a primary and / or secondary amino group of the polymer (C2) having an amino group and at least two isocyanate groups,

를 포함하는 제조법에 의해 제조할 수 있다.
. &Lt; / RTI &gt;

각 공정의 합성방법 및 조건 등은 상술한 바와 같다.The synthesis method and conditions of each step are as described above.

본 발명의 조성물을 구성하는 염기성관능기를 가지는 중합체(G2)의 중량평균분자량(Mw)은 1,000~100,000인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1,500~50,000, 특히 바람직하게는 2,000~30,000이다. 중량평균분자량이 1,000미만이면 안료분산체의 안정성이 저하하는 경우가 있으며, 100,000을 초과하면 수지간의 상호작용이 강해져, 안료분산체의 점도가 증가하는 경우가 있다. 또한, 얻은 분산제의 아민가는 5~100mgKOH/g인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10~70mgKOH/g, 더욱 바람직하게는 20~50mgKOH/g이다. 아민가가 5mgKOH/g미만이면 안료와 흡착하는 관능기가 부족하여 안료분산에 기여하기 어려운 경우가 있으며, 100mgKOH/g을 초과하면 안료간의 응집이 발생하여 점도 저하 효과의 부족이나 도막 외관의 불량이 발생하는 경우가 있다.
The weight average molecular weight (Mw) of the polymer (G2) having a basic functional group constituting the composition of the present invention is preferably 1,000 to 100,000, more preferably 1,500 to 50,000, and particularly preferably 2,000 to 30,000. If the weight average molecular weight is less than 1,000, the stability of the pigment dispersion may deteriorate. If the weight average molecular weight exceeds 100,000, the interaction between the resins becomes strong, and the viscosity of the pigment dispersion may increase. The amine value of the obtained dispersant is preferably 5 to 100 mgKOH / g, more preferably 10 to 70 mgKOH / g, and even more preferably 20 to 50 mgKOH / g. If the amine value is less than 5 mgKOH / g, the functional groups adsorbing to the pigment may be insufficient to contribute to the pigment dispersion. On the other hand, when the amine value is more than 100 mgKOH / g, aggregation occurs between the pigments, There is a case.

<비닐아미드계수지>&Lt; Vinylamide &lt;

본 발명의 리튬이차전지용 합제페이스트는 정극활물질의 양호한 분산 및 분산안정성을 얻기 위해서 비닐아미드계수지를 함유해도 된다. 비닐아미드계수지는 일반적으로 아니온(음이온)종과 흡착상호작용을 가진다고 알려져 있다. 비닐아미드계수지는 엄밀히 말하면 염기성관능기를 가지는 수지에는 해당하지 않지만 그 pH가 약간 염기성을 나타내기 때문에 본 명세서에서는 염기성관능기를 가지는 수지로 취급한다.
The compounded paste for a lithium secondary battery of the present invention may contain a vinylamide resin in order to obtain good dispersion and dispersion stability of the positive electrode active material. Vinylamide resins are generally known to have adsorptive interactions with anionic (anionic) species. The vinylamide resin does not strictly correspond to a resin having a basic functional group but is treated as a resin having a basic functional group in this specification because its pH is slightly basic.

사용하는 비닐아미드계수지로는 특별히 한정되지 않으나 예를 들면 폴리비닐아세트아미드, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐피롤리돈, 알킬화폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐피롤리돈의 그래프트 공중합체 및 비닐피롤리돈과 코모노머와의 공중합체 등을 들 수 있다.
The vinylamide resin to be used is not particularly limited, and examples thereof include polyvinylacetamide, polyacrylamide, polyvinylpyrrolidone, alkylated polyvinylpyrrolidone, graft copolymer of polyvinylpyrrolidone, and vinylpyrrolidone And copolymers with comonomers.

비닐피롤리돈과 공중합할 수 있는 코모노머로는 α-올레핀, 초산비닐, 아크릴산에틸, 아크릴산메틸, 메타크릴산메틸, 메타크릴산디메틸아미노메틸, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 아크릴로니트릴, 에틸렌, 스틸렌, 무수말레인산, 아크릴산, 황산비닐나트륨, 염화비닐, 비닐피롤리딘, 트리메틸실록시비닐실란, 프로피온산비닐, 비닐카프로락탐, 메틸비닐케톤 등을 들 수 있다.
Examples of the comonomer copolymerizable with vinyl pyrrolidone include? -Olefins, vinyl acetate, ethyl acrylate, methyl acrylate, methyl methacrylate, dimethylaminomethyl methacrylate, acrylamide, methacrylamide, acrylonitrile, ethylene , Styrene, maleic anhydride, acrylic acid, vinylsulfate, vinyl chloride, vinylpyrrolidine, trimethylsiloxyvinylsilane, vinyl propionate, vinylcaprolactam, and methyl vinyl ketone.

또한, 상기 비닐아미드계수지를 유기산 또는 무기산으로 처리한 산변성물 등도 사용할 수 있다.
Further, an acid-modified product obtained by treating the vinylamide resin with an organic acid or an inorganic acid can also be used.

상기 비닐아미드계수지 중에서도 특히, 폴리비닐피롤리돈, 비닐피롤리돈-1-부텐공중합체 혹은 비닐피롤리돈-스틸렌공중합체 등의 거의 중성 비닐아미드수지 또는 유기산 혹은 무기산으로 처리한 폴리비닐피롤리돈의 산변성물이 호적하게 사용된다.
Among the above-mentioned vinylamide resins, particularly preferred are a substantially neutral vinylamide resin such as polyvinylpyrrolidone, vinylpyrrolidone-1-butene copolymer or vinylpyrrolidone-styrene copolymer or polyvinylpyridine treated with an organic acid or inorganic acid An acid denatured product of lolidon is commonly used.

본 발명의 비닐아미드계수지가 정극활물질의 분산에 효과가 있는 것은 사용되는 용매가 물 또는 수계용매, 용제계 모두에서 용매에 대한 젖음성이 우수하기 때문에 정극활물질과 용매와의 상호작용을 원활하게 진행시키고 활물질간의 응집이 매우 적어지기 때문이라고 생각된다. 특히 극성이 높은 용매를 사용하는 경우, 분산효과가 매우 높아진다.
The reason why the vinylamide resin of the present invention is effective in dispersing the positive electrode active material is that since the solvent used is excellent in wettability with respect to a solvent in both water and an aqueous solvent and a solvent system, the interaction between the positive electrode active material and the solvent is smoothly promoted And the aggregation between the active materials becomes very small. Particularly, when a solvent having a high polarity is used, the dispersing effect becomes very high.

[비닐아미드계수지 및 염기성 또는 산성관능기를 가지는 각종 유도체의 병용효과][Combined effects of vinylamide resin and various derivatives having a basic or acidic functional group]

본 발명의 리튬이차전지용 합제페이스트는 정극활물질의 양호한 분산 및 분산안정성을 추가로 얻기 위해 비닐아미드계수지에 염기성 또는 산성관능기를 가지는 각종 유도체를 병용하는 것이 바람직하다. 상기 염기성 또는 산성관능기를 가지는 각종 유도체(이하, 단순히 유도체라 하는 경우가 있음)의 효과 중 하나로, 비닐아미드계수지가 용제와의 젖음성을 높이기 때문에 추가로 첨가한 유도체가 정극활물질표면에 작용(예를 들면 흡착)함으로써 상승효과에 의해 분산이 진행되는 것이라 생각된다. 정극활물질 중에서도 탄소재료를 담지한 인산철리튬의 경우, 입자표면의 소수성이 높기 때문에 관능기를 가지는 각종 유도체의 흡착작용효과가 더욱 향상되기 때문에 보다 분산효과를 발휘한다고 생각된다.
In order to further obtain good dispersion and dispersion stability of the positive electrode active material, the compounded paste for a lithium secondary battery of the present invention is preferably used in combination with various derivatives having a basic or acidic functional group in the vinylamide resin. One of the effects of the various derivatives having a basic or acidic functional group (hereinafter, may be simply referred to as a derivative) is that since the vinylamide resin increases the wettability with the solvent, the further added derivative acts on the surface of the positive electrode active material It is considered that the dispersion progresses due to the synergistic effect. Among the positive electrode active materials, in the case of lithium iron phosphate bearing a carbon material, it is considered that since the hydrophobicity of the particle surface is high, the adsorption action effect of various derivatives having a functional group is further improved, thereby exerting a more dispersing effect.

따라서 본 발명에서는 상기 비닐아미드계수지 및 염기성 또는 산성관능기를 가지는 각종 유도체를 사용함으로써 정극활물질표면에 직접 관능기를 도입(공유결합)하지 않으면서 또한 분산수지를 사용하지 않고 양호한 분산을 얻을 수 있다. 이에 의해 정극활물질의 도전성을 저하시키지 않고 양호한 분산을 얻을 수 있다. 또한, 정극활물질이 양호하게 분산된 본 발명의 리튬이차전지용 정극합제 페이스트를 사용함으로써 정극활물질이 균일하게 분산된 정극을 제작할 수 있다.
Accordingly, in the present invention, by using the above-mentioned vinylamide resin and various derivatives having a basic or acidic functional group, good dispersion can be obtained without directly introducing a functional group (covalent bonding) to the surface of the positive electrode active material and without using a dispersion resin. As a result, good dispersion can be obtained without lowering the conductivity of the positive electrode active material. Also, by using the positive electrode material mixture paste for a lithium secondary battery of the present invention in which the positive electrode active material is well dispersed, a positive electrode in which the positive electrode active material is uniformly dispersed can be produced.

또한, 본 발명의 리튬이차전지용 정극합제 페이스트를 사용한 정극에서는 정극활물질표면에 관능기를 가지는 각종 유도체가 존재하기 때문에 정극활물질의 전해액에 대한 젖음성이 향상됨과 동시에 상술한 균일분산 효과가 더해져서 정극의 전해액에 대한 젖음성이 향상된다.
In addition, in the positive electrode using the positive electrode material mixture paste for a lithium secondary battery of the present invention, various derivatives having a functional group are present on the surface of the positive electrode active material, so that the wettability of the positive electrode active material with respect to the electrolyte is improved and the uniform dispersion effect described above is added. Is improved.

상기 비닐아미드계수지는 정극활물질 및 도전조제로서의 탄소재료간을 결착하거나 또는 정극활물질 및 도전조제로서의 탄소재료를 집전극에 결착하기 위한 바인더로써도 기능하지만 염기성관능기를 가지는 유기색소유도체, 염기성관능기를 가지는 안트라퀴논유도체, 염기성관능기를 가지는 아크리돈유도체 및 염기성관능기를 가지는 트리아진유도체로 이루어진 군에서 선택되는 1종류 이상의 유도체 또는 산성관능기를 가지는 유기색소유도체 및 산성관능기를 가지는 트리아진유도체로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 유도체와 병용함으로써 정극활물질의 분산안정성 및 정극합제층의 밀착성을 더욱 향상시킬 수 있다.
The vinylamide resin also functions as a binder for binding the positive electrode active material and the carbon material as the conductive auxiliary agent or for binding the carbon material as the positive electrode active material and the conductive auxiliary agent to the collector electrode. However, an organic dye derivative having a basic functional group, At least one derivative selected from the group consisting of a quinone derivative, an acridone derivative having a basic functional group and a triazine derivative having a basic functional group, or an organic coloring matter derivative having an acidic functional group and a triazine derivative having an acidic functional group The dispersion stability of the positive electrode active material and the adhesion of the positive electrode mixture layer can be further improved.

즉, 정극활물질표면에 작용(예를 들면 흡착)한 상기 유도체와 비닐아미드계수지가 상호작용하면서 정극활물질표면에 흡착함으로써 비닐아미드계수지의 정극활물질표면으로의 흡착이 촉진되고, 정극활물질과 비닐아미드계 수지와의 밀착성이 향상됨과 동시에 비닐아미드계수지의 입체장해에 의한 반발에 의해 정극활물질의 분산안정성이 향상된다고 생각된다. 또한, 정극활물질과 분자 내에 불소원자를 포함하는 고분자 화합물 등의 바인더수지와의 밀착성도 향상되기 때문에 사용하는 바인더량의 감소도 기대할 수 있다.
That is, adsorption of the vinylamide-based polymer onto the surface of the positive electrode active material is promoted by adsorption on the surface of the positive electrode active material while interacting with the above-mentioned derivative (for example, adsorption) on the surface of the positive electrode active material and the vinylamide- It is considered that the adhesion with the resin is improved and the dispersion stability of the positive electrode active material is improved by repulsion due to the steric hindrance of the vinylamide resin. In addition, adhesion between the positive electrode active material and a binder resin such as a polymer compound containing a fluorine atom in the molecule is also improved, so that a reduction in the amount of binder used can be expected.

염기성관능기를 가지는 수지는 상기 기재된 3개의 타입에만 한정되지 않으며 3개의 타입 이외의 폴리비닐계, 폴리우레탄계, 폴리에스테르계, 폴리에테르계, 포말린축합물, 실리콘계 및 이들 복합계폴리머 등을 들 수 있다. 또한, 이들 염기성관능기를 가지는 수지는 2종류 이상을 병용할 수도 있다.
The resin having a basic functional group is not limited to the three types described above but may be a polyvinyl-based, polyurethane-based, polyester-based, polyether-based, have. Two or more kinds of resins having these basic functional groups may be used in combination.

[그 외의 시판의 염기성관능기를 가지는 수지][Other commercially available basic functional group-containing resins]

시판의 염기성관능기를 가지는 수지로는 특별히 한정되지 않지만 예를 들면 이하의 것을 들 수 있다.
The commercially available resin having a basic functional group is not particularly limited, and examples thereof include the following.

BYK Chemie사제의 염기성관능기를 가지는 수지로는 Disperbyk-108, 109, 112, 116, 130, 161, 162, 163, 164, 166, 167, 168, 180, 182, 183, 184, 185, 2000, 2001, 2050, 2070, 2150 또는 BYK-9077을 들 수 있다.
108, 109, 112, 116, 130, 161, 162, 163, 164, 166, 167, 168, 180, 182, 183, 184, 185, 2000, 2001 were used as the resins having basic functional groups of BYK Chemie. , 2050, 2070, 2150 or BYK-9077.

일본 루브리졸사제의 염기성관능기를 가지는 수지로는 SOLSPERSE 9000, 13240, 13650, 13940, 17000, 18000, 19000, 20000, 24000SC, 24000GR, 28000, 31845, 32000, 32500, 32600, 33500, 34750, 35100, 35200, 37500, 38500 또는 39000을 들 수 있다.
The resins having basic functional groups manufactured by Lubrizol Japan include SOLSPERSE 9000, 13240, 13650, 13940, 17000, 18000, 19000, 20000, 24000SC, 24000GR, 28000, 31845, 32000, 32500, 32600, 33500, 34750, 35100, 35200, 37500, 38500 or 39000.

Efka Additives사제의 염기성관능기를 가지는 수지로는 EFKA 4008, 4009, 4010, 4015, 4020, 4046, 4047, 4050, 4055, 4060, 4080, 4300, 4330, 4400, 4401, 4402, 4403, 4406, 4500, 4550, 4560, 4570, 4580 또는 4800을 들 수 있다.
The resins having basic functional groups of Efka Additives include EFKA 4008, 4009, 4010, 4015, 4020, 4046, 4047, 4050, 4055, 4060, 4080, 4300, 4330, 4400, 4401, 4402, 4403, 4406, 4500, 4550, 4560, 4570, 4580 or 4800.

Ajinomoto Fine-Techno Co.,Inc.제의 염기성관능기를 가지는 수지로는 Ajisper PB711, Ajisper PB821 또는 Ajisper PB822를 들 수 있다.
Resins having basic functional groups of Ajinomoto Fine-Techno Co., Inc. include Ajisper PB711, Ajisper PB821 or Ajisper PB822.

Kusumoto Chemicals Ltd.제의 염기성관능기를 가지는 수지로는 disparlon 1850, 1860 또는 DA-1401을 들 수 있다.
Resins having basic functional groups made by Kusumoto Chemicals Ltd. include disparlon 1850, 1860 or DA-1401.

KYOEISHA CHEMICAL Co.,LTD제의 염기성관능기를 가지는 수지로는 Florene DOPA-15B, Florene DOPA-17 등을 들 수 있다.
Examples of the resin having a basic functional group of KYOEISHA CHEMICAL Co., LTD include Florene DOPA-15B and Florene DOPA-17.

<Ⅱ-1. 산성관능기를 가지는 각종 유도체><II-1. Various derivatives having an acidic functional group>

본 발명의 리튬이차전지용 합제페이스트는 정극활물질의 양호한 분산 및 분산안정성을 얻기 위해 산성관능기를 가지는 유기화합물로 산성관능기를 가지는 유기색소유도체 또는 산성관능기를 가지는 트리아진유도체에서 1종류 이상 선택되는 유도체를 함유해도 된다.
In order to obtain good dispersion and dispersion stability of the positive electrode active material, the compound paste for a lithium secondary battery of the present invention is an organic compound having an acidic functional group, an organic dye derivative having an acidic functional group, or a derivative selected from one or more triazine derivatives having an acidic functional group .

특히, 하기 일반식(27)로 나타내어지는 트리아진유도체 또는 하기 일반식(30)으로 나타내어지는 유기색소유도체를 사용하는 것이 바람직하다. In particular, it is preferable to use a triazine derivative represented by the following general formula (27) or an organic coloring matter derivative represented by the following general formula (30).

Figure 112011014674929-pct00024
Figure 112011014674929-pct00024

일반식(27)에서,In the general formula (27)

X101은 -NH-, -O-, -CONH-, -SO2NH-, -CH2NH-, -CH2NHCOCH2NH- 또는 -X103-Y101-X104-이며, X 101 is -NH-, -O-, -CONH-, -SO 2 NH-, -CH 2 NH-, -CH 2 NHCOCH 2 NH- or -X 103 -Y 101 -X 104 -

X102 및 X104는 각각 독립적으로 -NH- 또는 -O-이며, X 102 and X 104 are each independently -NH- or -O-,

X103은 -CONH-, -SO2NH-, -CH2NH-, -NHCO- 또는 -NHSO2-이며, X 103 is -CONH-, -SO 2 NH-, -CH 2 NH-, -NHCO- or -NHSO 2 -

Y101은 탄소수 1~20으로 구성되는 치환 또는 미치환의 알킬렌기, 치환 또는 미치환의 알케닐렌기 또는 치환 또는 미치환의 아릴렌기이며, Y 101 is a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkenylene group or a substituted or unsubstituted arylene group,

Z101은 -SO3M101, -COOM101 또는 -P(O)(-OM101)2이며, Z 101 is -SO 3 M 101 , -COOM 101 or -P (O) (-OM 101 ) 2 ,

M101은 1~3가의 카티온(양이온)의 1당량이며, M &lt; 101 &gt; is 1 equivalent of a cation of 1 to 3 valences (cation)

Q101은 -O-R102, -NH-R102, 할로겐기, -X101-R101 또는 -X102-Y101-Z101이며, Q 101 is -OR 102 , -NH-R 102 , a halogen group, -X 101 -R 101 or -X 102 -Y 101 -Z 101 ,

R102는 수소원자, 치환 또는 미치환의 알킬기 또는 치환 또는 미치환의 알케닐기이며, R 102 is a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted alkenyl group,

n101은 1~4의 정수이며, n 101 is an integer of 1 to 4,

R101은 유기색소잔기, 치환 또는 미치환의 복소환잔기, 치환 또는 미치환의 방향족환잔기 또는 하기 일반식(28)로 나타내어지는 기이다.
R 101 is an organic dye residue, a substituted or unsubstituted heterocyclic residue, a substituted or unsubstituted aromatic ring residue, or a group represented by the following formula (28).

Figure 112011014674929-pct00025
Figure 112011014674929-pct00025

일반식(28)에서,In the general formula (28)

X201은 -NH- 또는 -O-이며, X 201 is -NH- or -O-,

X202 및 X203은 각각 독립적으로 -NH-, -O-, -CONH-, -SO2NH-, -CH2NH- 또는 -CH2NHCOCH2NH-이며, X 202 and X 203 are each independently -NH-, -O-, -CONH-, -SO 2 NH-, -CH 2 NH- or -CH 2 NHCOCH 2 NH-,

R201 및 R202는 각각 독립적으로 유기색소잔기, 치환 또는 미치환의 복소환잔기, 치환 또는 미치환의 방향족환잔기 또는 -Y201-Z201이며, R 201 and R 202 are each independently an organic pigment residue, a substituted or unsubstituted heterocyclic residue, a substituted or unsubstituted aromatic ring residue or -Y 201 -Z 201 ,

Y201은 탄소수 1~20으로 구성되는 치환 또는 미치환의 알킬렌기, 치환 또는 미치환의 알케닐렌기 또는 치환 또는 미치환의 아릴렌기이며, Y 201 is a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkenylene group or a substituted or unsubstituted arylene group,

Z201은 -SO3M201, -COOM201 또는 -P(O)(-OM201)2이며, Z 201 is -SO 3 M 201 , -COOM 201 or -P (O) (-OM 201 ) 2 ,

M201은 1~3가의 카티온의 1당량이다.
M &lt; 201 &gt; is 1 equivalent of a 1 to 3-valent cation.

일반식(27)의 R101, 및 일반식(28)의 R201 및 R202로 나타내어지는 유기색소잔기로는 예를 들면 디케토피롤로피롤계색소, 아조, 디스아조, 폴리아조 등의 아조계색소, 프탈로시아닌계색소, 디아미노디안트라퀴논, 안트라피리미딘, 플라반트론, 안트안트론, 인단트론, 피란트론, 비오란트론 등의 안트라퀴논계색소, 퀴나크리돈계색소, 디옥사진계색소, 페리논계색소, 페릴렌계색소, 티오인디고계색소, 이소인돌린계색소, 이소인돌리논계색소, 퀴노프탈론계색소, 트렌계색소, 또는 금속착체계색소 등을 들 수 있다. 특히 금속에 의한 전지의 단락을 억제하는 효과를 높이기 위해서는 금속착체계색소가 아닌 유기색소잔기를 사용하는 것이 바람직하고, 이 중에서도 아조계색소, 디케토피롤로피롤계색소, 무금속프탈로시아닌계색소, 퀴나크리돈계색소 또는 디옥사진계색소를 사용하는 것이 분산성이 우수하기 때문에 바람직하다.
Examples of the organic dye residue represented by R 101 in the general formula (27) and R 201 and R 202 in the general formula (28) include azo dyes such as diketopyrrolopyrrole dye, azo dye, azo dye, polyazo dye, Anthraquinone type dyes such as dyes, phthalocyanine dyes, diaminodianthraquinones, anthrapyrimidines, flavanthrone, anthanthrone, indanthrone, pyranthrone and biorantrone, quinacridone dyes, Based dye, a thioindigo dye, an isoindolinone dye, a quinophthalone dye, a threne dye, a metal complex system dye, and the like. Particularly, it is preferable to use an organic dye residue rather than a metal complex dye in order to enhance the effect of suppressing a short circuit of the battery due to metal. Among them, an azo dye, a diketopyrrolopyrrole dye, a non- metal phthalocyanine dye, It is preferable to use a coloring agent such as a chroman dye or a dioxazine dye because of excellent dispersibility.

일반식(27)의 R101, 및 일반식(28)의 R201 및 R202로 나타내어지는 복소환잔기 및 방향족환잔기로는 예를 들면 티오펜, 푸란, 피리딘, 피라졸, 피롤, 이미다졸, 이소인돌린, 이소인돌리논, 벤즈이미다졸론, 벤즈티아졸, 벤즈트리아졸, 인돌, 퀴놀린, 카바졸, 아크리딘, 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 플루오렌, 페난트렌 또는 안트라퀴논 등을 들 수 있다. 특히, 적어도 S, N, O의 헤테로원자 중 어느 하나를 포함하는 복소환잔기를 사용하는 것이 분산성이 우수하기 때문에 바람직하다.
Formula (27) R 101, and formula 28 of R 201 and R in the heterocyclic moiety and the aromatic ring residue shown by 202, for example, thiophene, furan, pyridine, pyrazole, pyrrole, imidazole , Isoindolinone, benzoimidazolone, benzthiazole, benztriazole, indole, quinoline, carbazole, acridine, benzene, naphthalene, anthracene, fluorene, phenanthrene, . Particularly, it is preferable to use a heterocyclic residue containing at least one of S, N, and O heteroatoms because of its excellent dispersibility.

일반식(27)의 Y101 및 일반식(28)의 Y201은 탄소수 20이하의 치환 또는 미치환의 알킬렌기, 알케닐렌기 또는 아릴렌기를 나타내지만 바람직하게는 치환 또는 미치환의 페닐렌기, 비페닐렌기, 나프틸렌기 또는 탄소수가 10이하의 측쇄를 가질 수 있는 알킬렌기를 들 수 있다.
Y 101 in the general formula (27) and Y 201 in the general formula (28) represent a substituted or unsubstituted alkylene, alkenylene or arylene group having 20 or less carbon atoms, preferably a substituted or unsubstituted phenylene group, A biphenylene group, a naphthylene group or an alkylene group which may have a side chain having a carbon number of 10 or less.

일반식(27)의 Q101 중에 포함되는 R102로 나타내어지는 치환 또는 미치환의 알킬기, 알케닐기는 바람직하게는 탄소수 20이하의 것이며, 보다 바람직하게는 탄소수가 10이하의 측쇄를 가질 수 있는 알킬기를 들 수 있다. 치환기를 가지는 알킬기 또는 알케닐기란 알킬기 또는 알케닐기의 수소원자가 불소원자, 염소원자 혹은 브롬원자 등의 할로겐기, 히드록실기 또는 메르캅토기 등으로 치환된 것이다.
The substituted or unsubstituted alkyl or alkenyl group represented by R 102 contained in Q 101 of the general formula (27) is preferably an alkyl group having 20 or less carbon atoms, more preferably an alkyl group having 10 or less carbon atoms . The alkyl group or alkenyl group having a substituent is one in which the hydrogen atom of the alkyl group or the alkenyl group is substituted with a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom or a bromine atom, a hydroxyl group or a mercapto group.

일반식(27)의 M101 및 일반식(28)의 M201은 1~3가의 카티온의 1당량을 나타내고, 예를 들면 수소원자(프로톤), 금속카티온 또는 4급 암모늄카티온 중 어느 하나를 나타낸다. 또한, 분산제구조 중에 M을 2개 이상 가지는 경우 M은 프로톤, 금속카티온 또는 4급암모늄카티온 중 어느 하나만이어도 되고, 이들의 조합이어도 된다.
Of formula (27), M 101 and M 201 in the formula (28) denotes a one equivalent of 1 to 3 valent cation, for example a hydrogen atom (proton), metal cation or quaternary any of the ammonium cation One. When the dispersant has two or more M's in the dispersant structure, M may be either a proton, a metal cation or a quaternary ammonium cation, or a combination thereof.

금속으로는 리튬, 나트륨, 칼륨, 칼슘, 바륨, 마그네슘, 알루미늄, 니켈 또는 코발트 등을 들 수 있다.
Examples of metals include lithium, sodium, potassium, calcium, barium, magnesium, aluminum, nickel, and cobalt.

4급암모늄카티온으로는 일반식(29)로 나타내어지는 구조를 가지는 단일화합물 또는 혼합물이다. Quaternary ammonium cation is a single compound or a mixture having a structure represented by general formula (29).

Figure 112011014674929-pct00026
Figure 112011014674929-pct00026

일반식(29)에서, R301, R302, R303 및 R304는 수소, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알케닐기 또는 치환 또는 미치환의 아릴기 중 어느 하나이다.
In the general formula (29), R 301 , R 302 , R 303 and R 304 are any of hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group or a substituted or unsubstituted aryl group.

일반식(29)의 R301, R302, R303 및 R304는 각각 동일해도 되고 달라도 된다. 또한, R301, R302, R303 및 R304가 탄소원자를 가지는 경우, 탄소수는 1~40, 바람직하게는 1~30, 보다 바람직하게는 1~20이다. 탄소수가 40를 초과하면 전극의 도전성이 저하하는 경우가 있다.
R 301 , R 302 , R 303 and R 304 in the general formula (29) may be the same or different. When R 301 , R 302 , R 303 and R 304 have a carbon atom, the number of carbon atoms is 1 to 40, preferably 1 to 30, more preferably 1 to 20. When the number of carbon atoms exceeds 40, the conductivity of the electrode may be lowered.

4급 암모늄의 구체예로는 디메틸암모늄, 트리메틸암모늄, 디에틸암모늄, 트리에틸암모늄, 히드록시에틸암모늄, 디히드록시에틸암모늄, 2-에틸헥실암모늄, 디메틸아미노프로필암모늄, 라우릴암모늄 또는 스테아릴암모늄 등을 들 수 있지만 이에 한정되지 않는다.
Specific examples of the quaternary ammonium include dimethyl ammonium, trimethyl ammonium, diethyl ammonium, triethyl ammonium, hydroxyethyl ammonium, dihydroxyethyl ammonium, 2-ethylhexyl ammonium, dimethylaminopropyl ammonium, Ammonium, and the like, but are not limited thereto.

Figure 112011014674929-pct00027
Figure 112011014674929-pct00027

일반식(30)에서,In the general formula (30)

X401, 직접결합, -NH-, -O-, -CONH-, -SO2NH-, -CH2NH-, -CH2NHCOCH2NH-, -X402-Y- 또는 -X402-Y-X403-이며, X 401 , a direct bond, -NH-, -O-, -CONH-, -SO 2 NH-, -CH 2 NH-, -CH 2 NHCOCH 2 NH-, -X 402 -Y- or -X 402 -YX 403 -

X402는 -CONH-, -SO2NH-, -CH2NH-, -NHCO- 또는 -NHSO2-이며, X 402 is -CONH-, -SO 2 NH-, -CH 2 NH-, -NHCO- or -NHSO 2 -

X403은 -NH- 또는 -O-이며, X 403 is -NH- or -O-,

Y401은 탄소수 1~20으로 구성되는 치환 또는 미치환의 알킬렌기, 치환 또는 미치환의 알케닐렌기 또는 치환 또는 미치환의 아릴렌기이며, Y 401 is a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkenylene group or a substituted or unsubstituted arylene group,

Z401은 -SO3M401, -COOM401 또는 -P(O)(-OM401)2이며, Z 401 is -SO 3 M 401 , -COOM 401 or -P (O) (-OM 401 ) 2 ,

M401은 1~3가의 카티온의 1당량이며, M &lt; 401 &gt; is 1 equivalent of a 1 to 3-valent cation,

R401은 유기색소잔기이며, R 401 is an organic dye residue,

n401은 1~4의 정수이다.
n 401 is an integer of 1 to 4;

일반식(30)의 R401로 나타내어지는 유기색소잔기로는 예를 들면 디케토피롤로피롤계색소, 아조, 디스아조, 폴리아조 등의 아조계색소, 프탈로시아닌계색소, 디아미노디안트라퀴논, 안트라피리미딘, 플라반트론, 안트안트론, 인단트론, 피란트론, 비오란트론 등의 안트라퀴논계색소, 퀴나크리돈계색소, 디옥사진계색소, 페리논계색소, 페릴렌계색소, 티오인디고계색소, 이소인돌린계색소, 이소인돌리논계색소, 퀴노프탈론계색소, 트렌계색소 또는 금속착체계색소 등을 들 수 있다. R401로 나타내어지는 유기색소잔기에는 일반적으로는 색소라 불리지 않는 담황색의 안트라퀴논잔기를 포함한다. 특히 금속에 의한 전지의 단락을 억제하는 효과를 높이기 위해서는 금속착체계색소가 아닌 유기색소잔기를 사용하는 것이 바람직하고, 이 중에서도 아조계색소, 디케토피롤로피롤계색소, 무금속프탈로시아닌계색소, 퀴나크리돈계색소 또는 디옥사진계색소를 사용하는 것이 분산성이 우수하기 때문에 바람직하다.
Examples of the organic dye residue represented by R 401 in the general formula (30) include an azo dye such as diketopyrrolopyrrole dye, azo dye, disazo dye, polyazo dye, phthalocyanine dye, diamino dianthraquinone, Based dye, a perylene-based dye, a thioindigo-based dye, an isoindigo-based dye, a quinacridone-based dye, a dioxazine-based dye, a perylene-based dye, a perylene- An indolinone dye, an isoindolinone dye, a quinophthalone dye, a threne dye or a metal complex dye, and the like. The organic coloring matter moiety represented by R 401 includes a light yellow anthraquinone moiety which is not generally called a coloring matter. Particularly, it is preferable to use an organic dye residue rather than a metal complex dye in order to enhance the effect of suppressing a short circuit of the battery due to metal. Among them, an azo dye, a diketopyrrolopyrrole dye, a non- metal phthalocyanine dye, It is preferable to use a coloring agent such as a chroman dye or a dioxazine dye because of excellent dispersibility.

일반식(30)의 식 중의 M401은 1~3가의 카티온의 1당량을 나타내고, 예를 들면 수소원자(프로톤), 금속카티온 또는 4급암모늄카티온 중 어느 하나를 나타낸다. 또한, 분산제구조 중에 M을 2개 이상 가지는 경우, M401은 프로톤, 금속카티온 또는 4급암모늄카티온 중 어느 하나만이어도 되고, 이들 조합이어도 된다.
M 401 in the general formula (30) represents one equivalent of a cation of a valence of 1 to 3, and represents, for example, any one of a hydrogen atom (proton), a metal cation or a quaternary ammonium cation. When two or more M's are present in the dispersant structure, M 401 may be either a proton, a metal cation or a quaternary ammonium cation, or a combination thereof.

금속으로는 리튬, 나트륨, 칼륨, 칼슘, 바륨, 마그네슘, 알루미늄, 니켈 또는 코발트 등을 들 수 있다.
Examples of metals include lithium, sodium, potassium, calcium, barium, magnesium, aluminum, nickel, and cobalt.

4급암모늄카티온으로는 일반식(29)로 나타내어지는 구조를 가지는 단일화합물 또는 혼합물이다. Quaternary ammonium cation is a single compound or a mixture having a structure represented by general formula (29).

Figure 112011014674929-pct00028
Figure 112011014674929-pct00028

일반식(29)에서, R301, R302, R303 및 R304는 수소, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알케닐기 또는 치환 또는 미치환의 아릴기 중 어느 하나이다.
In the general formula (29), R 301 , R 302 , R 303 and R 304 are any of hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group or a substituted or unsubstituted aryl group.

일반식(29)의 R301, R302, R303 및 R304는 각각 동일해도 되고 달라도 된다. 또한, R301, R302, R303 및 R304가 탄소원자를 가지는 경우 탄소수는 1~40, 바람직하게는 1~30, 보다 바람직하게는 1~20이다. 탄소수가 40을 초과하면 전극의 도전성이 저하하는 경우가 있다.
R 301 , R 302 , R 303 and R 304 in the general formula (29) may be the same or different. When R 301 , R 302 , R 303 and R 304 have a carbon atom, the number of carbon atoms is 1 to 40, preferably 1 to 30, more preferably 1 to 20. When the carbon number exceeds 40, the conductivity of the electrode may be lowered.

4급암모늄의 구체예로는 디메틸암모늄, 트리메틸암모늄, 디에틸암모늄, 트리에틸암모늄, 히드록시에틸암모늄, 디히드록시에틸암모늄, 2-에틸헥실암모늄, 디메틸아미노프로필암모늄, 라우릴암모늄 또는 스테아릴암모늄 등을 들 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
Specific examples of the quaternary ammonium include dimethyl ammonium, trimethyl ammonium, diethyl ammonium, triethyl ammonium, hydroxyethyl ammonium, dihydroxyethyl ammonium, 2-ethylhexyl ammonium, dimethylaminopropyl ammonium, Ammonium, and the like.

상기 분산제의 합성방법으로는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 특공소39-28884호 공보, 특공소45-11026호 공보, 특공소45-29755호 공보, 특공소64-5070호 공보 또는 특개2004-217842호 공보 등에 기재되어 있는 방법으로 합성할 수 있다. 상기 공보에 의한 개시를 참조하여 명세서의 일부로 조합한다.
The method of synthesizing the above dispersant is not particularly limited, and examples of the dispersant include a method of synthesizing the dispersant described in Japanese Patent Publication Nos. 39-28884, 45-11026, 45-29755, 64-5070, 2004 -217842 or the like. The disclosures of which are incorporated herein by reference.

상기 산성관능기를 가지는 각종 유도체의 효과 중 하나로, 첨가한 유도체가 정극활물질표면에 작용(예를 들면 흡착)함으로써 분산효과를 발휘하는 것이라 생각된다.
One of the effects of the various derivatives having an acidic functional group is considered to be that the added derivative exerts a dispersing effect by acting on the surface of the positive electrode active material (for example, adsorption).

정극활물질 중에서도 탄소재료를 담지한 인산철리튬의 경우, 입자표면의 소수성이 높기 때문에 산성관능기를 가지는 각종 유도체의 흡착작용효과가 더욱 향상되어 분산효과도 보다 발휘한다고 생각된다.
Among the positive electrode active materials, in the case of lithium iron phosphate bearing a carbon material, it is considered that since the hydrophobicity of the surface of the particles is high, the adsorption action effect of various derivatives having an acidic functional group is further improved and the dispersion effect is further exerted.

즉, 산성관능기를 가지는 유기색소유도체 및 산성관능기를 가지는 트리아진유도체로 이루어진 군에서 선택되는 1종류 이상의 유도체(이하, 「산성관능기를 가지는 유도체」 혹은 「유도체」라고 약기하는 경우가 있음.)를 용제 또는 물 중에 완전히 내지는 일부 용해시켜 그 용액 중에 정극활물질을 첨가, 혼합한다. 이에 의해 이들 유도체의 정극활물질로의 작용(예를 들면 흡착)이 진행되어 정극활물질표면에 작용(예를 들면 흡착)한 유도체가 가지는 산성관능기의 극성에 의해 정극활물질표면의 용제 또는 물에 대한 젖음이 촉진되고, 정극활물질의 응집이 풀기 쉬워진다고 생각된다.
That is, one or more derivatives selected from the group consisting of an organic dye derivative having an acidic functional group and a triazine derivative having an acidic functional group (hereinafter sometimes abbreviated as "a derivative having an acidic functional group" or "a derivative") A solvent or water, and the positive electrode active material is added and mixed in the solution. As a result, due to the polarity of the acidic functional group of the derivative in which the derivative acts on the positive electrode active material (for example, adsorption) and acts on the surface of the positive electrode active material (for example, adsorption), the wettability of the surface of the positive electrode active material with respect to the solvent or water And the coagulation of the positive electrode active material is considered to be facilitated.

또한, 상기 유도체가 가지는 산성관능기와 아민 등의 카티온성분을 상호작용(예를 들면 중화에 의한 이온쌍의 형성(조염) 및 이온쌍(염)의 분극 내지는 해리 등)시킴으로써 정극활물질표면의 정전반발이 촉진되고, 정극활물질의 분산안정성이 더욱 증가한다고 생각된다.
The cationic functional group of the derivative and the cationic component such as amine (for example, formation of an ion pair (neutralization by neutralization) and polarization or dissociation of an ion pair (salt) It is considered that the repulsion is promoted and the dispersion stability of the positive electrode active material is further increased.

또한, 상기 유도체가 가지는 산성관능기와 상기 염기성관능기를 가지는 수지의 염기성관능기의 상호작용(예를 들면 산-염기상호작용)에 의해 정극활물질과 수지성분과의 밀착성이 향상됨과 동시에 정극활물질의 분산안정성이 더욱 증가한다고 생각된다.
Further, adhesion between the positive electrode active material and the resin component is improved by the interaction (for example, acid-base interaction) between the acidic functional group of the derivative and the basic functional group of the resin having the basic functional group, Is expected to increase further.

또한, 상기 염기성관능기를 가지는 수지를 통해 정극활물질과 바인더 성분인 불소원자함유고분자화합물 등과의 밀착성도 향상되기 때문에 전극집전체 혹은 전극합제 중의 활물질과의 밀착성도 향상된다고 생각된다.
It is also believed that the adhesion between the positive electrode active material and the fluorine atom-containing polymer compound or the like, which is a binder component, is improved through the resin having the basic functional group, so that the adhesion between the electrode current collector and the active material in the electrode mixture is also improved.

<Ⅱ-2.산성관능기를 가지는 수지><II-2. Resins Having Acid Functional Groups>

본 발명의 리튬이차전지용 합제페이스트는 정극활물질의 양호한 분산 및 분산안정성을 얻기 위해 산성관능기를 가지는 수지를 함유하고 있다. 또한, 바람직한 산성관능기로는 카르복실기, 술폰산기 및 인산기이다. 산성관능기를 가지는 수지는 분산안정성의 관점에서 이하에 나타내는 3타입의 수지(H1)~(H3)이 바람직하다.
The compounded paste for a lithium secondary battery of the present invention contains a resin having an acidic functional group in order to obtain good dispersion and dispersion stability of the positive electrode active material. Preferred acid functional groups are carboxyl group, sulfonic acid group and phosphoric acid group. From the viewpoint of dispersion stability, resins having an acidic functional group are preferably the three types of resins (H1) to (H3) shown below.

상기 산성관능기를 가지는 수지는 정극활물질 및 도전조제로서의 탄소재료간을 결착하거나 또는 정극활물질 및 도전조제로서의 탄소재료를 전극집전체에 결착하기 위한 바인더로써도 기능한다. 상기 산성관능기를 가지는 수지를 염기성관능기를 가지는 유기색소유도체, 염기성관능기를 가지는 안트라퀴논유도체, 염기성관능기를 가지는 아크리돈유도체 및 염기성관능기를 가지는 트리아진유도체로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 유도체와 병용함으로써 정극활물질의 분산안정성 및 정극합제층의 밀착성을 더욱 향상시킬 수 있다.
The resin having an acidic functional group also functions as a binder for binding the positive electrode active material and the carbon material as the conductive auxiliary agent or binding the carbon material as the positive electrode active material and the conductive auxiliary agent to the electrode current collector. Wherein the resin having an acidic functional group is at least one selected from the group consisting of an organic dye derivative having a basic functional group, an anthraquinone derivative having a basic functional group, an acridone derivative having a basic functional group and a triazine derivative having a basic functional group, The dispersion stability of the positive electrode active material and the adhesion of the positive electrode mixture layer can be further improved.

즉, 정극활물질표면에 작용(예를 들면 흡착)한 염기성관능기를 가지는 유기색소유도체, 염기성관능기를 가지는 안트라퀴논유도체, 염기성관능기를 가지는 아크리돈유도체 혹은 염기성관능기를 가지는 트리아진유도체의 염기성관능기와 산성관능기를 가지는 수지의 산성관능기와의 상호작용(예를 들면 산-염기상호작용) 또는 염기성관능기를 가지는 유기색소유도체, 염기성관능기를 가지는 안트라퀴논유도체, 염기성관능기를 가지는 아크리돈유도체 혹은 염기성관능기를 가지는 트리아진유도체와 산성관능기를 가지는 수지가 상호작용(예를 들면 산-염기상호작용)하면서 정극활물질표면에 흡착된다. 이에 의해 산성관능기를 가지는 수지의 정극활물질표면으로의 흡착이 촉진되어 정극활물질과 수지성분과의 밀착성이 향상됨과 동시에 수지의 입체장해에 의한 반발에 의해 정극활물질의 분산안정성이 향상된다고 생각된다. 또한, 정극활물질과 바인더 성분인 분자 내에 불소원자를 가지는 고분자 화합물과의 밀착성도 향상되기 때문에 사용하는 바인더량의 감소도 기대할 수 있다. 이하, 본 발명에서 산성관능기를 가지는 수지로 호적한 3타입의 수지(H1)~(H3)에 대해 설명한다.
That is, an organic dye derivative having a basic functional group (eg, adsorption) on the surface of the positive electrode active material, an anthraquinone derivative having a basic functional group, an acridone derivative having a basic functional group, or a basic functional group of a triazine derivative having a basic functional group An organic dye derivative having an acidic functional group (e.g. acid-base interaction) or basic functional group of a resin having an acidic functional group, an anthraquinone derivative having a basic functional group, an acridone derivative having a basic functional group or a basic functional group Is adsorbed on the surface of the positive electrode active material with interaction (for example, acid-base interaction) between the triazine derivative having the acid functional group and the resin having the acidic functional group. As a result, the adsorption of the resin having an acidic functional group to the surface of the positive electrode active material is promoted, so that the adhesion between the positive electrode active material and the resin component is improved, and the dispersion stability of the positive electrode active material is improved by repulsion due to steric hindrance of the resin. In addition, adhesion between the positive electrode active material and the polymer compound having a fluorine atom in the molecule, which is a binder component, is also improved, so that a reduction in the amount of the binder to be used can be expected. Hereinafter, three types of resins (H1) to (H3), which are known as resins having an acidic functional group in the present invention, will be described.

[산성관능기를 가지는 폴리불화비닐리덴계수지(H1)][Polyvinylidene fluoride (H1) having an acidic functional group]

산성관능기를 가지는 폴리불화비닐리덴계수지(H1)는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 특공소52-24959호 공보, 특개58-136605호 공보, 특개평2-604호 공보, 특개평6-172452호 공보, WO2004-049475호 공보, 특허제3121943호 공보 또는 특허제 3784494호 공보 등에 개시된 방법을 참고하여 합성할 수 있다. 상기 공보에 의한 개시를 참조하여 본 명세서의 일부로 조합한다. 이하, 상기 수지를 조제하는 구체적인 방법을 예시하지만 이하의 기재에서 용어 「모노머」란 에틸렌성불포화 단량체를 의미한다.
The polyvinylidene fluoride resin (H1) having an acidic functional group is not particularly limited, but it is also possible to use polyvinylidene fluoride , WO2004-049475, JP 3121943, JP 3784494, etc., for example. Are incorporated herein by reference in their entirety. Hereinafter, a specific method of preparing the resin will be illustrated, but the term "monomer" in the following description means an ethylenically unsaturated monomer.

예를 들면 술폰산기를 가지는 폴리불화비닐리덴계 수지는 불화비닐리덴의 호모폴리머(단독중합체) 또는 불화비닐리덴과 불화비닐리덴 이외의 불소를 가지는 모노머 및 불소를 가지지 않는 그 외의 모노머로 이루어진 군에서 선택된 1종류 이상의 모노머와의 코폴리머(공중합체)를 술폰화함으로써 얻어진다. 불화비닐리덴 이외의 불소를 가지는 모노머로는 예를 들면 트리플루오로에틸렌, 클로로트리플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌 및 플루오로알킬비닐에테르 등을 들 수 있다. 또한, 그 외의 모노머란 불화비닐리덴과 공중합 가능한 모노머이며, 예를 들면 에틸렌, 클로로에틸렌, 프로필렌, (메타)아크릴산알킬 및 스틸렌 등을 들 수 있다. 술폰화는 예를 들면 농황산, 발연황산, 클로로술폰산, 아미드황산, 삼산화유황 또는 트리에틸포스페이트착체와 같은 술폰화제에 의해 폴리불화비닐리덴계수지에서의 중합단위 중의 수소를 술폰산기로 치환함으로써 이루어진다.
For example, a polyvinylidene fluoride resin having a sulfonic acid group may be selected from the group consisting of a homopolymer of vinylidene fluoride (homopolymer) or a monomer having fluorine other than vinylidene fluoride and vinylidene fluoride and other monomers having no fluorine Is obtained by sulfonating a copolymer (copolymer) with one or more kinds of monomers. Examples of the fluorine-containing monomer other than vinylidene fluoride include trifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, and fluoroalkyl vinyl ether. The other monomers are monomers copolymerizable with vinylidene fluoride, and examples thereof include ethylene, chloroethylene, propylene, alkyl (meth) acrylate, and styrene. Sulfonation is carried out by substituting a sulfonic acid group for hydrogen in the polymerized units in the polyvinylidene fluoride unit by means of a sulfonating agent such as, for example, concentrated sulfuric acid, fuming sulfuric acid, chlorosulfonic acid, amide sulfuric acid, sulfur trioxide or triethyl phosphate complex.

예를 들면 카르복실기를 가지는 폴리불화비닐리덴계수지는 불화비닐리덴과 카르복실기를 가지는 모노머와 불화비닐리덴 이외의 불소를 가지는 모노머 및 불소를 가지지 않는 그 외의 모노머로 이루어진 군에서 선택된 1종류 이상의 모노머를 공중합하여 얻을 수 있다.
For example, a polyvinylidene fluoride resin having a carboxyl group may be copolymerized with at least one monomer selected from the group consisting of monomers having vinylidene fluoride and carboxyl groups, monomers having fluorine other than vinylidene fluoride, and other monomers having no fluorine Can be obtained.

카르복실기를 가지는 모노머로는 예를 들면 아크릴산, 메타크릴산 및 크로톤산 등의 불포화1염기산, 및 이타콘산, 말레산 및 시트라콘산 등의 불포화2염기산(및 이들의 모노에스테르) 등을 들 수 있다.
Examples of the monomer having a carboxyl group include unsaturated monobasic acids such as acrylic acid, methacrylic acid and crotonic acid, and unsaturated dibasic acids such as itaconic acid, maleic acid and citraconic acid (and their monoesters) .

또한, 불소를 가지는 모노머로는 예를 들면 트리플루오로에틸렌, 클로로트리플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌 및 플루오로알킬비닐에테르 등을 들 수 있다.
Examples of the fluorine-containing monomer include trifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, and fluoroalkyl vinyl ether.

또한, 그 외의 모노머란 불화비닐리덴과 공중합 가능한 모노머이며, 예를 들면 에틸렌, 클로로에틸렌, 프로필렌, (메타)아크릴산알킬 및 스틸렌 등을 들 수 있다.
The other monomers are monomers copolymerizable with vinylidene fluoride, and examples thereof include ethylene, chloroethylene, propylene, alkyl (meth) acrylate, and styrene.

또한, 시판의 카르복실기함유폴리불화비닐리덴계의 수지로는 KF폴리머W#9100, W#9200 및 W#9300(KUREHA CORPORATION제) 등을 들 수 있다.예를 들면 인산기를 가지는 폴리불화비닐리덴계수지는 불화비닐리덴과 인산기를 가지는 모노머와 불화비닐리덴 이외의 불소를 가지는 모노머 및 불소를 가지지 않는 그 외의 모노머로 이루어진 군에서 선택된 1종류 이상의 모노머를 공중합함으로써 얻을 수 있다.
Examples of commercially available polyvinylidene fluoride resins containing carboxyl groups include KF polymers W # 9100, W # 9200 and W # 9300 (manufactured by KUREHA CORPORATION), etc. For example, polyvinylidene fluoride Is obtained by copolymerizing at least one monomer selected from the group consisting of monomers having vinylidene fluoride and phosphoric acid groups, monomers having fluorine other than vinylidene fluoride, and other monomers having no fluorine.

인산기를 가지는 모노머로는 알킬렌옥시드변성인산(메타)아크릴레이트, 알킬렌옥시드변성디(메타)아크릴레이트, 알킬렌옥시드변성트리(메타)아크릴레이트, 알킬렌옥시드변성알콕시인산(메타)아크릴레이트, 알킬렌옥시드변성알콕시인산디(메타)아크릴레이트, 글리시딜기를 포함하는 (메타)아크릴레이트와 인산을 반응시켜서 얻는 부가체 등을 들 수 있다.
Examples of the monomer having a phosphoric acid group include alkylene oxide-modified phosphoric acid (meth) acrylates, alkylene oxide-modified di (meth) acrylates, alkylene oxide-modified tri (meth) acrylates, alkylene oxide- , Di (meth) acrylates of an alkylene oxide-modified alkoxy acid, adducts obtained by reacting (meth) acrylate containing a glycidyl group with phosphoric acid, and the like.

또한, 불소를 가지는 모노머로는 예를 들면 트리플루오로에틸렌, 클로로트리플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌 및 플루오로알킬비닐에테르 등을 들 수 있다. 또한, 그 외의 모노머란 불화비닐리덴과 공중합가능한 모노머이며, 예를 들면 에틸렌, 클로로에틸렌, 프로필렌, (메타)아크릴산알킬 및 스틸렌 등을 들 수 있다.
Examples of the fluorine-containing monomer include trifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, and fluoroalkyl vinyl ether. The other monomers are monomers copolymerizable with vinylidene fluoride, and examples thereof include ethylene, chloroethylene, propylene, alkyl (meth) acrylate, and styrene.

또한, 인산기를 가지는 폴리불화비닐리덴계수지는 히드록실기를 가지는 폴리불화비닐리덴계수지에 인산화제인 인산, 5산화인, 옥시염화인, 폴리인산 또는 오르토인산 등을 작용시켜서 인산에스테르를 얻을 수 있다. 히드록실기를 가지는 폴리불화비닐리덴계수지는 불화비닐리덴과 히드록실기를 가지는 모노머와 불화비닐리덴이외의 불소를 가지는 모노머 및 불소를 가지지 않는 그 외의 모노머로 이루어진 군에서 선택된 1종류 이상의 모노머를 공중합함으로써 얻을 수 있다.
Also, the polyvinylidene fluoride resin having a phosphate group can be obtained by reacting a phosphorylating agent such as phosphoric acid, phosphorous pentoxide, phosphorous oxychloride, polyphosphoric acid or orthophosphoric acid, which is a phosphorylating agent, with a polyvinylidene fluoride resin having a hydroxyl group. A polyvinylidene fluoride resin having a hydroxyl group may be copolymerized with one or more monomers selected from the group consisting of monomers having vinylidene fluoride and hydroxyl groups and monomers having fluorine other than vinylidene fluoride and other monomers having no fluorine .

히드록실기를 가지는 모노머로는 (메타)아크릴레이트류와 알릴에테르류가 있으며, (메타)아크릴레이트류로는 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 3-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 3-히드록시-2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트-(메타)아크릴산부가물, 1,1,1-트리메틸올프로판 또는 글리세롤의 디(메타)아크릴산에스테르 등을 들 수 있다.
Examples of the monomer having a hydroxyl group include (meth) acrylates and allyl ethers. Examples of the (meth) acrylates include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) Hydroxybutyl (meth) acrylate, 3-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 6-hydroxyhexyl (Meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, (Meth) acrylic acid esters of 1,1,1-trimethylol propane or glycerol, and the like.

히드록실기를 가지는 알릴에테르류로는 에틸렌글리콜모노알릴에테르, 디에틸렌글리콜모노알릴에테르, 트리에틸렌글리콜모노알릴에테르, 폴리에틸렌글리콜모노알릴에테르, 프로필렌글리콜모노아크릴레이트, 디프로필렌글리콜모노아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜모노아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜모노아크릴레이트, 1,2-부틸렌글리콜모노알릴에테르, 1,3-부틸렌글리콜모노알릴에테르, 헥실렌글리콜모노알릴에테르, 옥틸렌글리콜모노알릴에테르, 트리메틸올프로판모노알릴에테르, 트리메틸올프로판디알릴에테르, 글리세린모노알릴에테르, 글리세린디알릴에테르, 펜타에리스리톨모노알릴에테르, 펜타에리스리톨트리알릴에테르, 펜타에리스리톨디알릴에테르 등을 들 수 있다.
Examples of the allyl ether having a hydroxyl group include ethylene glycol monoallyl ether, diethylene glycol monoallyl ether, triethylene glycol monoallyl ether, polyethylene glycol monoallyl ether, propylene glycol monoacrylate, dipropylene glycol monoacrylate, tri Propylene glycol monoacrylate, polypropylene glycol monoacrylate, 1,2-butylene glycol monoallyl ether, 1,3-butylene glycol monoallyl ether, hexylene glycol monoallyl ether, octylene glycol monoallyl ether, trimethyl Trimethylolpropane diallyl ether, glycerin monoallyl ether, glycerine diallyl ether, pentaerythritol monoallyl ether, pentaerythritol triallyl ether, pentaerythritol diallyl ether, and the like.

또한, 불소를 가지는 모노머로는 예를 들면 트리플루오로에틸렌, 클로로트리플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌 및 플루오로알킬비닐에테르 등을 들 수 있다.
Examples of the fluorine-containing monomer include trifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, and fluoroalkyl vinyl ether.

또한, 그 외의 모노머란 불화비닐리덴과 공중합 가능한 모노머이며, 예를 들면 에틸렌, 클로로에틸렌, 프로필렌, (메타)아크릴산알킬 및 스틸렌 등을 들 수 있다.
The other monomers are monomers copolymerizable with vinylidene fluoride, and examples thereof include ethylene, chloroethylene, propylene, alkyl (meth) acrylate, and styrene.

산성관능기를 가지는 폴리불화비닐리덴계수지(H1)의 중량평균분자량은 3,000~1,000,000이 바람직하다. 단, 바인더 성분으로 산성관능기를 가지는 폴리불화비닐리덴계수지(H1)만을 사용하는 경우는 10,000~1,000,000이 바람직하다. 분자량이 작으면 바인더로서의 내성이 저하하는 경우가 있다. 또한, 분자량이 커지면 바인더의 내성은 향상되지만 바인더 자체의 점도가 높아져서 작업성이 저하됨과 동시에 응집제로 작용하여 합제성분이 응집하는 경우가 있다.
The polyvinylidene fluoride resin (H1) having an acidic functional group preferably has a weight average molecular weight of 3,000 to 1,000,000. However, when only the polyvinylidene fluoride resin (H1) having an acidic functional group is used as the binder component, it is preferably 10,000 to 1,000,000. If the molecular weight is small, the resistance as a binder may decrease. Further, when the molecular weight is increased, the resistance of the binder is improved, but the viscosity of the binder itself is increased, so that the workability is deteriorated, and at the same time, the binder component may act as a flocculant and coagulate.

[산성관능기를 가지는 폴리비닐계수지(H2)][Polyvinyl alcohol (H2) having an acidic functional group]

산성관능기를 가지는 폴리비닐계수지(H2)를 제조하기 위한 제1 공정은 일반식(31)에 나타낸 바와 같이 분자 내에 2개의 히드록실기와 1개의 티올기를 가지는 화합물(s)의 존재하, 에틸렌성불포화 단량체(m)를 라디칼중합하여 편말단에 2개의 히드록실기를 가지는 비닐중합체(a)를 제조하는 공정이다. 분자 내에 2개의 히드록실기와 1개의 티올기를 가지는 화합물(s)의 티올기가 연쇄이동제로 작용하여 에틸렌성불포화 단량체(m)가 중합된 용매친화성비닐중합체부위(M)의 말단에 S원자를 통하여 2개의 히드록실기가 도입된 비닐중합체(a)가 합성된다.
The first step for producing the polyvinyl alcohol (H2) having an acidic functional group is a step for producing a polyvinyl butyral having an acidic functional group in the presence of a compound (s) having two hydroxyl groups and one thiol group in the molecule as shown in the general formula (31) (A) having two hydroxyl groups at one terminal end by combining the unsaturated monomer (m) with radicals. (S) having two hydroxyl groups and one thiol group in the molecule acts as a chain transfer agent, and the S atom at the terminal of the solvent-affinity vinyl polymer moiety (M) in which the ethylenically unsaturated monomer (m) Whereby a vinyl polymer (a) having two hydroxyl groups introduced therein is synthesized.

Figure 112011014674929-pct00029
Figure 112011014674929-pct00029

분자 내에 2개의 히드록실기와 1개의 티올기를 가지는 화합물(s)로는 예를 들면 1-메르캅토-1,1-메탄디올, 1-메르캅토-1,1-에탄디올, 3-메르캅토-1,2-프로판디올(티오글리세린), 2-메르캅토-1,2-프로판디올, 2-메르캅토-2-메틸-1,3-프로판디올, 2-메르캅토-2-에틸-1,3-프로판디올, 1-메르캅토-2,2-프로판디올, 2-메르캅토에틸-2-메틸-1,3-프로판디올 및 2-메르캅토에틸-2-에틸-1,3-프로판디올 등을 들 수 있다.
Examples of the compound (s) having two hydroxyl groups and one thiol group in the molecule include 1-mercapto-1,1-methanediol, 1-mercapto-1,1-ethanediol, 3-mercapto- Propanediol, 2-mercapto-1,2-propanediol, 2-mercapto-2-methyl-1,3-propanediol, 2- Propanediol, 1-mercapto-2,2-propanediol, 2-mercaptoethyl-2-methyl-1,3-propanediol and 2-mercaptoethyl- And the like.

분자 내에 2개의 히드록실기와 1개의 티올기를 가지는 화합물(s)을 목적으로 하는 비닐중합체(a)의 분자량에 맞춰 에틸렌성불포화 단량체(m)와 임의로 중합개시제를 혼합하여 가열함으로써 비닐중합체(a)를 얻을 수 있다. 바람직하게는 에틸렌성불포화 단량체 100중량부에 대해, 1~30중량부의 히드록실기와 티올기를 가지는 화합물(s)을 사용하여 괴상중합 또는 용액중합을 실시한다. 반응온도는 40~150℃, 바람직하게는 50~110℃, 반응시간은 3~30시간, 바람직하게는 5~20시간이다.
The compound (s) having two hydroxyl groups and one thiol group in the molecule is mixed with the polymerization initiator and the ethylenically unsaturated monomer (m) in accordance with the molecular weight of the objective vinyl polymer (a) ) Can be obtained. Preferably, bulk polymerization or solution polymerization is carried out using a compound (s) having 1 to 30 parts by weight of a hydroxyl group and a thiol group, based on 100 parts by weight of the ethylenically unsaturated monomer. The reaction temperature is 40 to 150 ° C, preferably 50 to 110 ° C, and the reaction time is 3 to 30 hours, preferably 5 to 20 hours.

중합할 때, 에틸렌성불포화 단량체(m) 100중량부에 대해, 임의로 0.001~5중량부의 중합개시제를 사용할 수 있다. 중합개시제로는 아조계화합물 및 유기과산화물을 사용할 수 있다. 아조계화합물의 예로는 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴), 1,1'-아조비스(시클로헥산1-카르보니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸-4-메톡시발레로니트릴), 디메틸2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트), 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산) 및 2,2'-아조비스(2-히드록시메틸프로피오니트릴), 2,2'-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판] 등을 들 수 있다.
When polymerizing, 0.001 to 5 parts by weight of a polymerization initiator may optionally be used per 100 parts by weight of the ethylenically unsaturated monomer (m). As the polymerization initiator, an azo compound and an organic peroxide may be used. Examples of the azo based compound include 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile), 1,1'-azobis (cyclohexane 1-carbonitrile) (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis (2,4-dimethyl-4-methoxyvaleronitrile), dimethyl 2,2'-azobis 2-methylpropionate), 4,4'-azobis (4-cyanovaleric acid) and 2,2'-azobis (2-hydroxymethylpropionitrile), 2,2'-azobis [ 2- (2-imidazolin-2-yl) propane].

유기과산화물의 예로는 과산화벤조일, t-부틸퍼벤조에이트, 쿠멘히드로퍼옥시드, 디이소프로필퍼옥시 디카보네이트, 디-n-프로필퍼옥시 디카보네이트, 디(2-에톡시에틸)퍼옥시디카보네이트, t-부틸퍼옥시네오데카노에이트, t-부틸퍼옥시피발레이트, (3,5,5-트리메틸헥사노일)퍼옥시드, 디프로피오닐퍼옥시드 및 디아세틸퍼옥시드 등을 들 수 있다. 이들 중합개시제는 단독으로 혹은 2종류 이상 조합해서 사용할 수 있다.
Examples of organic peroxides include benzoyl peroxide, t-butyl perbenzoate, cumene hydroperoxide, diisopropyl peroxydicarbonate, di-n-propyl peroxydicarbonate, di (2- ethoxyethyl) peroxydicarbonate, t-butyl peroxyneodecanoate, t-butyl peroxypivalate, (3,5,5-trimethylhexanoyl) peroxide, dipropionyl peroxide and diacetyl peroxide. These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.

용액중합의 경우에는 중합용매로 초산에틸, 초산n-부틸, 초산이소부틸, 톨루엔, 크실렌, 아세톤, 헥산, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 및 N-메틸피롤리돈 등을 사용할 수 있으며, 특별히 이들에 한정되는 것은 아니다. 이들 중합용매는 2종류 이상 혼합해서 사용해도 된다.
In the case of the solution polymerization, as the polymerization solvent, ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, toluene, xylene, acetone, hexane, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate And N-methylpyrrolidone can be used, and the present invention is not limited thereto. Two or more of these polymerization solvents may be used in combination.

에틸렌성불포화 단량체(m)로는 이하에 나타내는 일반적인 에틸렌성불포화 단량체(m1)를 들 수 있다. 일반적인 에틸렌성불포화 단량체(m1)로는 예를 들면 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트 및 라우릴(메타)아크릴레이트 등의 알킬(메타)아크릴레이트류;Examples of the ethylenically unsaturated monomer (m) include the following general ethylenically unsaturated monomer (m1). Examples of typical ethylenically unsaturated monomer (m1) include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) (Meth) acrylates such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, Acrylates;

시클로헥실(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트 및 디시클로펜타닐(메타)아크릴레이트 등의 지방족환을 가지는 (메타)아크릴레이트류;(Meth) acrylates having an aliphatic ring such as cyclohexyl (meth) acrylate, isobonyl (meth) acrylate and dicyclopentanyl (meth) acrylate;

테트라히드로푸르푸릴(메타)아크릴레이트 등의 헤테로환을 가지는 (메타)아크릴레이트류;(Meth) acrylates having a heterocycle such as tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate;

페닐(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트 및 페녹시디에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트 등의 방향족환을 가지는 (메타)아크릴레이트류;(Meth) acrylates having an aromatic ring such as phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate and phenoxy diethylene glycol (meth) acrylate;

메톡시폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트 및 에톡시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트 등의 알콕시폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트류;Alkoxypolyalkylene glycol (meth) acrylates such as methoxypolypropylene glycol (meth) acrylate and ethoxypolyethylene glycol (meth) acrylate;

(메타)아크릴아미드, N,N-디메틸(메타)아크릴아미드, N,N-디에틸(메타)아크릴아미드, N-이소프로필(메타)아크릴아미드, 디아세톤(메타)아크릴아미드 및 아크릴로일모르폴린 등의 N 치환형(메타)아크릴아미드류;(Meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, N-isopropyl N-substituted (meth) acrylamides such as morpholine;

N,N-디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 및 N,N-디에틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 등의 아미노기함유(메타)아크릴레이트류;Amino group-containing (meth) acrylates such as N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate and N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate;

(메타)아크릴로니트릴 등의 니트릴류;Nitriles such as (meth) acrylonitrile;

스틸렌, α-메틸스틸렌 등의 스틸렌류;Styrene, such as styrene and? -Methylstyrene;

에틸비닐에테르, n-프로필비닐에테르, 이소프로필비닐에테르, n-부틸비닐에테르 및 이소부틸비닐에테르 등의 비닐에테르류;및 Vinyl ethers such as ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether and isobutyl vinyl ether;

초산비닐 및 프로피온산비닐 등의 지방산비닐류 등을 들 수 있다. 하지만, 특별히 상기 중합체에 한정되는 것은 아니며 2종 이상을 조합해서 사용해도 되고, 필요에 따라 이하에 나타내는 단량체를 병용해도 된다.
And fatty acid vils such as vinyl acetate and vinyl propionate. However, it is not particularly limited to the above-mentioned polymers, and two or more of them may be used in combination. If necessary, monomers shown below may be used in combination.

에틸렌성불포화 단량체(m)의 한 예로, 카르복실기함유에틸렌성불포화 단량체(m2)를 병용할 수도 있다. 카르복실기를 가지는 에틸렌성불포화 단량체(m2)로는 예를 들면 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 푸말산, 시트라콘산, 이타콘산, 크로톤산, 아크릴산이량체, 아크릴산의 카프로락톤 부가물(부가몰수는 1~5) 및 메타크릴산의 카프로락톤 부가물(부가몰수는 1~5) 등에서 1종 또는 2종 이상을 선택할 수 있다.
As an example of the ethylenically unsaturated monomer (m), a carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (m2) may be used in combination. Examples of the ethylenically unsaturated monomer (m2) having a carboxyl group include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, crotonic acid, acrylic acid dimer and caprolactone adducts of acrylic acid 1 to 5) and caprolactone adducts of methacrylic acid (the number of added mols is 1 to 5), and the like.

본 발명에서는 상기에 예시한 에틸렌성불포화 단량체(m) 중에서도 벤질(메타)아크릴레이트를 단량체 전체의 20중량%~70중량% 사용하는 것이 바람직하다. 20중량%미만에서는 용매친화성이 낮아져 충분한 입체반발효과를 얻을 수 없고, 안료분산성이 저하하는 경우가 있으며, 70중량%를 초과하면 분산제 자체의 용제로의 용해성이 향상되기 때문에 안료로의 흡착이 불충분하게 되거나 용매친화부간의 응집에 의해 안료조성물의 점도가 높아지는 경우가 있다.
In the present invention, among the ethylenically unsaturated monomers (m) exemplified above, benzyl (meth) acrylate is preferably used in an amount of 20% by weight to 70% by weight of the entire monomer. If the amount is less than 20% by weight, the solvent affinity is lowered, and sufficient steric repulsion effect can not be obtained. In some cases, the pigment dispersibility is lowered. When the amount exceeds 70% by weight, solubility of the dispersant itself in the solvent is improved. Or the viscosity of the pigment composition may be increased due to agglomeration between solvent-friendly portions.

또한, 본 발명에서는 추가로 상기에 예시한 에틸렌성불포화 단량체(m)와 함께 블록이소시아네이트기를 가지는 에틸렌성불포화 단량체(m3), 옥세탄기를 가지는 에틸렌성불포화 단량체(m4) 및 t-부틸기를 가지는 에틸렌성불포화 단량체(m5) 중 적어도 1종에서 선택되는 에틸렌성불포화 단량체를 사용하여 비닐중합체(a)를 제조할 수 있다. 이들 단량체를 사용함으로써 단량체 중의 가교성관능기(각각 블록이소시아네이트기, 옥세탄기, t-부틸기)가 소부에 의해 가교하기 때문에 본 발명에 의한 잉크젯 잉크를 사용한 전색물을 열경화한 후에 내약품성, 내용제성, 내열성, 내알카리성을 추가로 향상시킬 수 있다.
(M3) having a block isocyanate group, an ethylenically unsaturated monomer (m4) having an oxetane group, and an ethylenically unsaturated monomer having an ethylenically unsaturated monomer (m4) having a t-butyl group in addition to the ethylenically unsaturated monomer , And the unsaturated monomer (m5) can be used to prepare the vinyl polymer (a). By using these monomers, crosslinking functional groups (block isocyanate groups, oxetane groups and t-butyl groups, respectively) in the monomers are crosslinked by small fractions. Therefore, after a green body using the inkjet ink according to the present invention is thermally cured, It is possible to further improve the solvent resistance, heat resistance and alkali resistance.

블록이소시아네이트기를 가지는 에틸렌성불포화 단량체(m3)로는 예를 들면 Karenz MOI-BM 및 Karenz MOI-BP(Showa Denko K.K.제) 등을 들 수 있다. 옥세탄기를 가지는 에틸렌성불포화 단량체(m4)로는 예를 들면 ETERNACOLL OXMA(Ube Industries, Ltd.제) 등을 들 수 있다. t-부틸기를 가지는 에틸렌성불포화 단량체(m5)로는 예를 들면 t-부틸메타크릴레이트 및 t-부틸아크릴레이트 등을 들 수 있다.
Examples of the ethylenically unsaturated monomer (m3) having a block isocyanate group include Karenz MOI-BM and Karenz MOI-BP (manufactured by Showa Denko KK). Examples of the ethylenically unsaturated monomer (m4) having an oxetane group include ETERNACOLL OXMA (manufactured by Ube Industries, Ltd.) and the like. Examples of the ethylenically unsaturated monomer (m5) having a t-butyl group include t-butyl methacrylate and t-butyl acrylate.

단량체를 가지는 블록이소시아네이트기는 히드록실기와 병용하면 히드록실기와 가교반응하기 때문에 보다 바람직하고, 옥세탄기는 카르복실기와 병용하면 카르복실기와 가교반응하기 때문에 보다 바람직하고, t-부틸기는 히드록실기와 병용하면 히드록실기와 가교반응하고, 옥세탄기와 병용하면 옥세탄기와 가교반응하기 때문에 보다 바람직하다.
The block isocyanate group having a monomer is more preferable because it causes a crosslinking reaction with a hydroxyl group when used in combination with a hydroxyl group. The oxetane group is more preferable because it causes a crosslinking reaction with a carboxyl group when used in combination with a carboxyl group. And when it is used in combination with oxetane group, crosslinking reaction with the oxetane group is more preferable.

카르복실기를 조합하는 경우, 본 발명의 경화성분산제 중에서는 테트라카르본산이무수물(b)에서 유래된 카르복실기를 경화성 부위로 이용할 수 있으나 카르복실기를 가지는 에틸렌성불포화 단량체를 에틸렌성불포화 단량체(m2)로 병용함으로써 경화성분산제에 카르복실기를 용이하게 도입할 수 있다.When a carboxyl group is combined, a carboxyl group derived from an anhydride (b) of tetracarboxylic acid can be used as a curable site in the curable dispersant of the present invention, but an ethylenically unsaturated monomer having a carboxyl group is used in combination with an ethylenically unsaturated monomer (m2) The carboxyl group can be easily introduced into the curable dispersant.

카르복실기를 가지는 에틸렌성불포화 단량체(m2)로는 예를 들면 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 푸말산, 시트라콘산, 이타콘산, 크로톤산, 아크릴산이량체, 아크릴산의 카프로락톤부가물(부가몰수는 1~5) 및 메타크릴산의 카프로락톤부가물(부가몰수는 1~5) 등에서 1종 또는 2종 이상을 선택할 수 있다.
Examples of the ethylenically unsaturated monomer (m2) having a carboxyl group include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, crotonic acid, acrylic acid dimer and caprolactone adducts of acrylic acid 1 to 5) and caprolactone adducts of methacrylic acid (the number of added mols is 1 to 5), and the like.

또한, 히드록실기를 조합하는 경우, 히드록실기를 가지는 에틸렌성불포화 단량체(m6)를 에틸렌성불포화 단량체로 병용함으로써도 경화성분산제에 히드록실기를 도입할 수 있다.
In addition, when a hydroxyl group is combined, a hydroxyl group can be introduced into the curing dispersant even when the ethylenically unsaturated monomer (m6) having a hydroxyl group is used in combination as an ethylenically unsaturated monomer.

히드록실기를 가지는 에틸렌성불포화 단량체(m6)로는 히드록실기를 가지는 에틸렌성불포화이중결합을 가지는 단량체라면 제한되지 않지만, 예를 들면 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2(또는 3)-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2(또는 3 또는 4)-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 시클로헥산디메탄올모노(메타)아크릴레이트 및 글리세롤(메타)아크릴레이트 등의 히드록시알킬(메타)아크릴레이트류;The ethylenically unsaturated monomer (m6) having a hydroxyl group is not particularly limited as long as it is a monomer having an ethylenically unsaturated double bond having a hydroxyl group, and examples thereof include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2 (or 3) Hydroxyalkyl (meth) acrylates such as hydroxypropyl (meth) acrylate, 2 (or 3 or 4) -hydroxybutyl (meth) acrylate, cyclohexanedimethanol mono (meth) acrylate and glycerol Methacrylate;

N-(2-히드록시에틸)(메타)아크릴아미드, N-(2-히드록시프로필)(메타)아크릴아미드 및 N-(2-히드록시부틸)(메타)아크릴아미드 등의 N-(히드록시알킬)(메타)아크릴아미드류;(Hydroxymethyl) amide such as N- (2-hydroxyethyl) (meth) acrylamide, N- (2- hydroxypropyl) (Hydroxy) alkyl (meth) acrylamides;

2-히드록시에틸비닐에테르, 2-(또는 3-)히드록시프로필비닐에테르 및 2-(또는 3- 또는 4-)히드록시부틸비닐에테르 등의 히드록시알킬비닐에테르류;및 Hydroxyalkyl vinyl ethers such as 2-hydroxyethyl vinyl ether, 2- (or 3-) hydroxypropyl vinyl ether and 2- (or 3- or 4-) hydroxybutyl vinyl ether;

2-히드록시에틸알릴에테르, 2-(또는 3-)히드록시프로필알릴에테르 및 2-(또는 3- 또는 4-)히드록시부틸알릴에테르 등의 히드록시알킬알릴에테르류를 들 수 있다.
And hydroxyalkyl allyl ethers such as 2-hydroxyethyl allyl ether, 2- (or 3-) hydroxypropyl allyl ether and 2- (or 3- or 4-) hydroxybutyl allyl ether.

또한, 상기 히드록시알킬(메타)아크릴레이트류, N-(히드록시알킬)(메타)아크릴아미드류, 히드록시알킬비닐에테르류 및 히드록시알킬알릴에테르류에 알킬렌옥시드 또는 락톤을 부가하여 얻을 수 있는 에틸렌성불포화 단량체도 본 발명에서 사용하는 히드록실기를 가지는 에틸렌성불포화 단량체로 사용할 수 있다. 부가되는 알킬렌옥시드로는 에틸렌옥시드, 프로필렌옥시드, 1,2-, 1,4-, 2,3- 또는 1,3-부틸렌옥시드, 및 이들 2종 이상의 병용계를 사용할 수 있다. 2종 이상의 알킬렌옥시드를 병용할 때의 결합형식은 랜덤 및/또는 블록 중 어느 것이어도 된다. 부가되는 락톤으로는 δ-발레로락톤, ε-카프로락톤, 탄소원자수 1~6의 알킬기로 치환된 ε-카프로락톤, 및 이들 2종 이상의 병용계가 사용된다. 알킬렌옥시드와 락톤을 둘다 부가한 것이어도 된다.
Further, an alkylene oxide or lactone is added to the above hydroxyalkyl (meth) acrylates, N- (hydroxyalkyl) (meth) acrylamides, hydroxyalkyl vinyl ethers and hydroxyalkyl allyl ethers to obtain Can also be used as an ethylenically unsaturated monomer having a hydroxyl group used in the present invention. Examples of the alkylene oxide to be added include ethylene oxide, propylene oxide, 1,2-, 1,4-, 2,3- or 1,3-butylene oxide, and a combination of two or more thereof. When two or more kinds of alkylene oxides are used in combination, the bonding type may be random and / or block. As the added lactone,? -Valerolactone,? -Caprolactone,? -Caprolactone substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and a combination of two or more thereof are used. It may be one obtained by adding both an alkylene oxide and a lactone.

본 발명에서는 비닐중합체(a)에 불포화결합을 도입할 수도 있다. 비닐중합체(a)에 불포화결합을 도입하는 방법으로는 비닐중합체(a) 중에 히드록실기를 도입하고 이후에 이소시아네이트기를 가지는 에틸렌성불포화 단량체(m7)를 반응시키는 방법, 비닐중합체(a) 중에 카르복실기를 도입하고 이후에 에폭시기를 가지는 에틸렌성불포화 단량체(m8)를 반응시키는 방법, 비닐중합체(a) 중에 에폭시기를 도입하고 이후에 카르복실기를 가지는 에틸렌성불포화 단량체(m2)를 반응시키는 방법을 들 수 있다.
In the present invention, it is also possible to introduce an unsaturated bond into the vinyl polymer (a). Examples of the method for introducing an unsaturated bond into the vinyl polymer (a) include a method of introducing a hydroxyl group into the vinyl polymer (a) and then reacting the ethylenically unsaturated monomer (m7) having an isocyanate group, (M8) having an epoxy group, and a method in which an epoxy group is introduced into the vinyl polymer (a) and then an ethylenically unsaturated monomer (m2) having a carboxyl group is reacted .

이소시아네이트기를 가지는 에틸렌성불포화 단량체(m7)로는 Karenz MOI(Showa Denko K.K.제 2-메타크릴로일옥시에틸이소시아네이트) 및 Karenz AOI(Showa Denko K.K.제 2-아크릴로일옥시에틸이소시아네이트) 등을 들 수 있다. 에폭시기를 가지는 에틸렌성불포화 단량체(m8)로는 글리시딜(메타)아크릴레이트 및 CYCLOMER M100(Daicel Chemical Industries Limited.제 3,4-에폭시시클로헥실(메타)아크릴레이트) 등을 들 수 있다.
Examples of the ethylenically unsaturated monomer (m7) having an isocyanate group include Karenz MOI (Showa Denko KK 2-methacryloyloxyethyl isocyanate) and Karenz AOI (Showa Denko KK 2-acryloyloxyethyl isocyanate) . Examples of the ethylenically unsaturated monomer (m8) having an epoxy group include glycidyl (meth) acrylate and CYCLOMER M100 (Daicel Chemical Industries Limited, 3,4-epoxycyclohexyl (meth) acrylate).

산성관능기를 가지는 폴리비닐계수지(H2)를 제조하기 위한 제2 공정은 하기 일반식(32)에 나타낸 바와 같이 제1 공정에서 얻은 편말단에 2개의 히드록실기를 가지는 비닐중합체(a)와 테트라카르본산이무수물(b)을 반응시키는 공정이다.
The second step for producing the polyvinylic acid (H2) having an acidic functional group is a step of reacting the vinyl polymer (a) having two hydroxyl groups at one end obtained in the first step and the vinyl polymer And the tetracarboxylic acid is reacted with the anhydride (b).

Figure 112011014674929-pct00030
Figure 112011014674929-pct00030

편말단에 2개의 히드록실기를 가지는 비닐중합체(a)의 몰비를 α, 테트라카르본산이무수물(b)의 몰비를 β라고 하면 이론상으로 α=β에서는 분자량이 무한대로 커지기 때문에, α>β 혹은 α<β로 α/β의 비율을 바꿔서 목적으로 하는 분자량으로 컨트롤하는 경우가 많다. 예를 들면 α=β+1인 경우 양말단이 히드록실기가 되어 그 이상 분자량이 커지지 않고 산성관능기를 가지는 폴리비닐계수지(H2-1)를 안정적으로 합성할 수 있다. 한편, β=α+1인 경우, 양말단이 산무수물기가 되어 안정성이 나빠지기 때문에 산무수물기를 가수분해하여 말단을 카르복실기로 한 산성관능기를 가지는 폴리비닐계수지(H2-2)를 합성할 수 있다.
When the molar ratio of the vinyl polymer (a) having two hydroxyl groups at one terminal is? And the molar ratio of the tetracarboxylic acid anhydride (b) is?, The molecular weight increases to? Or the ratio of alpha / beta is changed to alpha &lt; beta to control the target molecular weight in many cases. For example, in the case of? =? + 1, the polyvinyl resin (H2-1) having an acidic functional group can be stably synthesized without increasing the molecular weight beyond that of the hydroxyl group at both terminals. On the other hand, in the case of? =? + 1, the polyvinylidene (H2-2) having an acidic functional group whose terminal is a carboxyl group can be synthesized because the terminal ends become acid anhydride groups and the stability becomes worse have.

다음으로 산성관능기를 가지는 폴리비닐계수지(H2)의 제2 제조공정에서의 각 구성요소에 대해 설명한다.
Next, each component in the second production process of the polyvinyl alcohol (H2) having an acidic functional group will be described.

본 발명에 사용하는 테트라카르본산이무수물(b)은 편말단에 2개의 히드록실기를 가지는 비닐중합체(a)와 반응하여 에스테르결합을 형성하고 또한 생성되는 폴리에스테르주쇄상에 팬던트 카르복실기를 잔류시킬 수 있다. 일반식(32)의 생성물 중에 잔류된 산무수물기를 가수분해하면, 이 반응에 의한 생성물은 구조식 중의 X0 부분에 카르복실기를 2개 또는 3개를 가지며 이 복수의 카르복실기가 도전조제인 탄소재료로의 흡착부위로 유효하다.
The tetracarboxylic acid dianhydride (b) used in the present invention reacts with the vinyl polymer (a) having two hydroxyl groups at one terminal end to form an ester bond and to retain the pendant carboxyl group on the resulting polyester main chain . When the acid anhydride group remaining in the product of the general formula (32) is hydrolyzed, the product by this reaction is converted into X 0 Has two or three carboxyl groups in the moiety, and the plurality of carboxyl groups is effective as a site of adsorption to the carbon material as the conductive auxiliary agent.

하지만, X0에 결합되어 있는 카르복실기가 1개뿐인 경우(본 발명의 범위 외)에는 높은 분산성, 유동성 및 보존안정성을 발현할 수 없으므로 바람직하지 않다. 본 발명에서의 X0는 테트라카르본산이무수물(b)이 편말단에 2개의 히드록실기를 가지는 비닐중합체(a)와 반응한 후의 반응잔기이다. 바람직하게는 하기 일반식(33) 또는 일반식(34)로 나타내어지는 테트라카르본산이무수물이 히드록실기를 가지는 비닐중합체(a)와 반응한 후의 반응잔기이다.
However, when there is only one carboxyl group bonded to X 0 (outside the scope of the present invention), it is not preferable because it can not exhibit high dispersibility, fluidity and storage stability. X 0 in the present invention is a reaction residue after the tetracarboxylic acid anhydride (b) is reacted with the vinyl polymer (a) having two hydroxyl groups at one terminal. Is preferably a reaction residue after the tetracarboxylic acid dianhydride represented by the following general formula (33) or (34) is reacted with the vinyl polymer (a) having a hydroxyl group.

Figure 112011014674929-pct00031
Figure 112011014674929-pct00031

상기 일반식(33)에서, k는 1 또는 2이다.
In the above general formula (33), k is 1 or 2.

Figure 112011014674929-pct00032
Figure 112011014674929-pct00032

상기 일반식(34)에서, Q0은 직접결합, -O-, -CO-, -COOCH2CH2OCO-, -SO2-, -C(CF3)2- 또는 하기 일반식(35) 혹은 (36)로 나타내어지는 기이다.
In the general formula (34), Q 0 represents a direct bond, -O-, -CO-, -COOCH 2 CH 2 OCO-, -SO 2 -, -C (CF 3 ) 2 - Or (36).

Figure 112011014674929-pct00033
Figure 112011014674929-pct00033

Figure 112011014674929-pct00034
Figure 112011014674929-pct00034

본 발명에서는 편말단에 2개의 히드록실기를 가지는 비닐중합체(a)와 테트라카르본산이무수물(b)을 반응시킴으로써 상기 일반식(32)에서의 생성물 중의 X0에 결합하는 복수의 카르복실기 부분이 정극활물질로의 흡착부로 기능하고 비닐중합체부분이 용매친화부로 기능한다.
In the present invention, by reacting the vinyl polymer (a) having two hydroxyl groups at one end with the tetracarboxylic acid anhydride (b), a plurality of carboxyl group moieties bonded to X 0 in the product of the formula (32) Functions as an adsorption portion to the positive electrode active material, and the vinyl polymer portion functions as a solvent-affinity portion.

편말단에 2개의 히드록실기를 가지는 비닐중합체(a)의 중량평균분자량은 1,000~10,000이 바람직하고, 이 부위가 분산매인 용제로의 친화성부분이 된다. 비닐중합체(a)의 중량평균분자량이 1,000미만에서는 용매친화부에 의한 입체반발의 효과가 적어짐과 동시에 도전조제인 탄소재료의 응집을 방지하는 것이 어려워지기 때문에 분산안정성이 불충분해지는 경우가 있다. 또한, 10,000을 초과하면 용매친화부의 절대량이 증가하여 분산성의 효과자체가 저하하는 경우가 있다. 또한, 분산체의 점도가 높아지는 경우가 있다.
The weight average molecular weight of the vinyl polymer (a) having two hydroxyl groups at one terminal end is preferably from 1,000 to 10,000, and this portion becomes an affinity portion to the solvent in which the dispersion medium is a dispersion medium. When the weight average molecular weight of the vinyl polymer (a) is less than 1,000, the effect of steric repulsion due to the solvent-affinitive portion is reduced, and it is difficult to prevent the aggregation of the carbon material, which is the conductive additive, so that the dispersion stability may be insufficient. On the other hand, if it exceeds 10,000, the absolute amount of the solvent-affinity portion increases, and the effect of dispersibility itself may decrease. In addition, the viscosity of the dispersion may be increased.

비닐중합체(a)는 분자량을 상기 범위로 조정하는 것이 용이하며, 또한 용제로의 친화성도 양호하다. 산성관능기를 가지는 폴리비닐계수지(H2)의 제1 공정에서 설명한 바와 같이 편말단에 2개의 히드록실기를 가지는 비닐중합체(a)의 중량평균분자량은 에틸렌성불포화 단량체(m)에 대한 분자 내에 2개의 히드록실기와 1개의 티올기를 가지는 화합물(s)의 사용중량, 반응온도, 반응시간, 에틸렌성불포화 단량체(m)에 대한 필요에 따라 사용하는 중합개시제의 사용중량, 필요에 따라 사용하는 중합용제의 종류 및 중합시의 에틸렌성불포화 단량체(m)의 농도로 컨트롤할 수 있다.
The vinyl polymer (a) is easy to adjust the molecular weight to the above range, and also has good compatibility with a solvent. As described in the first step of the polyvinyl alcohol (H2) having an acidic functional group, the weight average molecular weight of the vinyl polymer (a) having two hydroxyl groups at one terminal end is preferably within the range of The weight of the compound (s) having two hydroxyl groups and one thiol group, the reaction temperature, the reaction time, the weight of the polymerization initiator to be used, as required for the ethylenically unsaturated monomer (m) The kind of the polymerization solvent and the concentration of the ethylenically unsaturated monomer (m) in the polymerization can be controlled.

테트라카르본산이무수물(b)로는 As the tetracarboxylic acid dianhydride (b)

1,2,3,4-부탄테트라카르본산무수물, 1,2,3,4-시클로부탄테트라카르본산무수물, 1,3-디메틸-1,2,3,4-시클로부탄테트라카르본산무수물, 1,2,3,4-시클로펜탄테트라카르본산무수물, 2,3,5-트리카르복시시클로펜틸초산무수물, 3,5,6-트리카르복시노보난-2-초산무수물, 2,3,4,5-테트라히드로푸란테트라카르본산무수물, 5-(2,5-디옥소테트라히드로푸란)-3-메틸-3-시클로헥센-1,2-디카르본산무수물 및 비시클로[2,2,2]-옥토-7-엔-2,3,5,6-테트라카르본산무수물 등의 지방족테트라카르본산무수물; 및 1,2,3,4-butanetetracarboxylic anhydride, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic anhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic anhydride, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic anhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic anhydride, 3,5,6-tricarboxy norbornane-2-acetic anhydride, 5-tetrahydrofuran tetracarboxylic anhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuran) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride and bicyclo [ ] -Octo-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic acid anhydride; And

피로멜리트산무수물, 에틸렌글리콜디무수트리멜리트산에스테르, 프로필렌글리콜디무수트리멜리트산에스테르, 부틸렌글리콜디무수트리멜리트산에스테르, 3,3'-4,4'-벤조페논테트라카르본산무수물, 3,3',4,4'-비페닐술폰테트라카르본산무수물, 1,4,5,8-나프탈렌테트라카르본산무수물, 2,3,6,7-나프탈렌테트라카르본산무수물, 3,3',4,4'-비페닐에테르테트라카르본산무수물, 3,3',4,4'-디메틸디페닐실란테트라카르본산무수물, 3,3',4,4'-테트라페닐실란테트라카르본산무수물, 1,2,3,4-푸란테트라카르본산무수물, 4,4'-비스(3,4-디카르복시페녹시)디페닐술피드무수물, 4,4'-비스(3,4-디카르복시페녹시)디페닐술폰무수물, 4,4'-비스(3,4-디카르복시페녹시)디페닐프로판무수물, 3,3',4,4'-퍼플루오로이소프로필리덴디프탈산무수물, 3,3',4,4'-비페닐테트라카르본산무수물, 비스(프탈산)페닐포스핀옥시드무수물, p-페닐렌-비스(트리페닐프탈산)무수물, m-페닐렌-비스(트리페닐프탈산)무수물, 비스(트리페닐프탈산)-4,4'-디페닐에테르무수물, 비스(트리페닐프탈산)-4,4'-디페닐메탄무수물, 9,9-비스(3,4-디카르복시페닐)플루오렌산무수물, 9,9-비스[4-(3,4-디카르복시페녹시)페닐]플루오렌산무수물, 3,4-디카르복시-1,2,3,4-테트라히드로-1-나프탈렌호박산무수물 및 3,4-디카르복시-1,2,3,4-테트라히드로-6-메틸-1-나프탈렌호박산무수물 등의 방향족테트라카르본산무수물을 들 수 있다.
Pyromellitic anhydride, ethylene glycol dianhydride trimellitic acid ester, propylene glycol dianhydride trimellitic acid ester, butylene glycol dianhydride trimellitic acid ester, 3,3'-4,4'-benzophenone tetracarboxylic acid anhydride, 3,3 ', 4,4'-biphenylsulfonetetracarboxylic anhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic anhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic anhydride, 3,3' , 4,4'-biphenyl ether tetracarboxylic anhydride, 3,3 ', 4,4'-dimethyldiphenylsilane tetracarboxylic anhydride, 3,3', 4,4'-tetraphenylsilane tetracarboxylic anhydride , 1,2,3,4-furantetracarboxylic anhydride, 4,4'-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) diphenylsulfide anhydride, 4,4'-bis (3,4- 3,3 ', 4,4'-perfluoroisopropylidene diphthalic anhydride, 3, 4'-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) diphenylpropane anhydride, , 3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic anhydride, bis Bis (triphenylphthalic acid) anhydride, bis (triphenylphthalic acid) -4,4'-diphenyl ether anhydride, bisphenol-bis (triphenylphthalic acid) anhydride, Diphenylmethane anhydride, 9,9-bis (3,4-dicarboxyphenyl) fluorene anhydride, 9,9-bis [4- (3,4- Carboxyphenoxy) phenyl] fluorene acid anhydride, 3,4-dicarboxy-1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthalene succinic anhydride and 3,4-dicarboxy- And aromatic tetracarboxylic anhydrides such as tetrahydro-6-methyl-1-naphthalene succinic anhydride.

본 발명에서 사용할 수 있는 테트라카르본산이무수물(b)은 상기에 예시한 화합물에 한정되지 않고 카르본산무수물기를 2개 가지면 어떠한 구조여도 상관없다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 병용해도 된다. 또한, 본 발명에 바람직하게 사용되는 것은 정극활물질분산체의 저점도화의 관점에서 일반식(34) 또는 일반식(35)로 나타내어지는 바와 같은 방향족테트라카르본산무수물이며, 보다 바람직하게는 방향족환을 2개 이상 가지는 테트라카르본산무수물이다. 또한, 분자 중에 카르본산무수물기를 1개 가지는 화합물이나 3개 이상 가지는 화합물을 병용하여 사용할 수 있다.
The tetracarboxylic acid dianhydride (b) usable in the present invention is not limited to the above-exemplified compounds, and any structure may be used provided that the tetracarboxylic acid dianhydride (b) has two carboxylic anhydride groups. These may be used alone or in combination. Also preferably used in the present invention is an aromatic tetracarboxylic acid anhydride represented by the general formula (34) or (35) from the viewpoint of lowering the viscosity of the dispersion of the positive electrode active material, more preferably an aromatic ring And the tetracarboxylic anhydride having two or more carbon atoms. Further, a compound having one carboxylic anhydride group or a compound having three or more carboxylic anhydride groups may be used in combination in the molecule.

상기 산성관능기를 가지는 폴리비닐계수지(H2)를 조제하는 제2 공정에서 사용하는 촉매는 공지의 촉매일 수 있다. 촉매로는 3급아민계화합물이 바람직하고, 예를 들면 트리에틸아민, 트리에틸렌디아민, N,N-디메틸벤질아민, N-메틸모르폴린, 1,8-디아자비시클로-[5.4.0]-7-운데센 및 1,5-디아자비시클로-[4.3.0]-5-노넨 등을 들 수 있다.
The catalyst used in the second step of preparing the polyvinyl alcohol (H2) having an acidic functional group may be a known catalyst. As the catalyst, a tertiary amine compound is preferable, and examples thereof include triethylamine, triethylenediamine, N, N-dimethylbenzylamine, N-methylmorpholine, 1,8-diazabicyclo- [5.4.0] -7-undecene and 1,5-diazabicyclo- [4.3.0] -5-nonene.

본 발명에서 사용할 수 있는 산성관능기를 가지는 폴리비닐계수지(H2)는 상술한 원료만으로 제조할 수도 있지만, 고점도가 되어 반응이 불균일하게 되는 등의 문제를 피하기 위해 용제를 사용하는 것이 바람직하다. 용제로는 공지의 것을 사용할 수 있다. 예를 들면 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 초산에틸, 초산부틸, 톨루엔, 크실렌, 아세트니트릴, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 및 N-메틸피롤리돈 등을 들 수 있다. 반응에 사용한 용매는 반응종료 후, 증류 등의 조작에 의해 제거하거나 또는 그대로 제품의 일부로 사용할 수도 있다.
The polyvinyl alcohol (H2) having an acidic functional group which can be used in the present invention can be produced by using only the raw materials described above, but it is preferable to use a solvent to avoid problems such as high viscosity and non-uniform reaction. As the solvent, known ones can be used. For example, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, ethyl acetate, butyl acetate, toluene, xylene, acetonitrile, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, Ralidon, and the like. The solvent used in the reaction may be removed by an operation such as distillation after completion of the reaction, or may be used as a part of the product as it is.

본 발명에서 사용할 수 있는 산성관능기를 가지는 폴리비닐계수지(H2)는 편말단에 2개의 히드록실기를 가지는 비닐중합체(a), 테트라카르본산이무수물(b)을 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 테트라카르본산무수물(b) 중의 산무수물기와 비닐중합체(a) 중의 히드록실기와의 몰비는 비닐중합체(a)의 몰비를 α, 테트라카르본산이무수물(b)의 몰비를 β로 하면, 2β/2α=β/α=0.3~1.2가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 β/α=0.5~1.0, 가장 바람직하게는 β/α=0.6~0.8인 경우이다. β/α>1로 반응시킨 경우는 잔존하는 산무수물기를 필요량의 물로 가수분해하여 사용해도 된다. 0.3미만이면 정극활물질로의 흡착부인 산무수물잔기가 적어지는 경우가 있으며 또한, 수지의 산가도 낮아지는 경우도 있다. 또한, 1.2를 초과하면 폴리에스테르가 고분자량화를 일으켜 리튬이차전지용 정극합제 페이스트로 사용했을 때 수지간의 상호작용이 커져 반대로 점도의 증가가 발생하는 경우가 있다.
The polyvinyl resin (H2) having an acidic functional group usable in the present invention can be obtained by reacting a vinyl polymer (a) having two hydroxyl groups at one terminal and an anhydride (b) of tetracarboxylic acid. The molar ratio of the acid anhydride group in the tetracarboxylic acid anhydride (b) to the hydroxyl group in the vinyl polymer (a) is preferably 2? (?), And the molar ratio of the tetracarboxylic acid anhydride (b) / 2? =? /? = 0.3 to 1.2, more preferably? /? = 0.5 to 1.0, and most preferably? /? = 0.6 to 0.8. In the case of reacting with? /?> 1, the remaining acid anhydride group may be used by hydrolysis with a necessary amount of water. If it is less than 0.3, the acid anhydride residues as the adsorbed portion to the positive electrode active material may be decreased, and the acid value of the resin may be lowered. On the other hand, if it exceeds 1.2, the polyester tends to have a higher molecular weight, and when used as a positive electrode material mixture paste for a lithium secondary battery, the interaction between the resins increases, and conversely viscosity increases.

산성관능기를 가지는 폴리비닐계수지(H2)의 제2 공정의 반응온도는 80℃~180℃, 바람직하게는 90℃~160℃의 범위에서 실시한다. 반응온도가 80℃이하에서는 반응속도가 느리고, 180℃이상에서는 카르복실기가 에스테르화 반응하여 산가의 감소나 겔화를 일으키는 경우가 있다. 반응의 정지는 적외흡수로 산무수물의 흡수가 없어질 때까지 반응시키는 것이 이상적이지만 폴리에스테르의 산가가 5~200의 범위내가 되었을 때 또는 수산기가가 20~200의 범위내가 되었을 때에 반응을 멈춰도 된다.
The reaction temperature of the second step of the polyvinyl alcohol (H2) having an acidic functional group is 80 ° C to 180 ° C, preferably 90 ° C to 160 ° C. When the reaction temperature is lower than 80 ° C, the reaction rate is slow. At 180 ° C or higher, the carboxyl group is esterified to lower the acid value and cause gelation. It is ideal to stop the reaction until the absorption of the acid anhydride disappears by infrared absorption. However, even when the acid value of the polyester is in the range of 5 to 200 or when the hydroxyl value is in the range of 20 to 200 do.

얻은 산성관능기를 가지는 폴리비닐계수지(H2)의 중량평균분자량은 바람직하게는 2,000~25,000이다. 중량평균분자량이 2,000미만이면 리튬이차전지용 정극합제 페이스트의 안정성이 저하하는 경우가 있다. 한편, 25,000을 초과하면 수지간의 상호작용이 강해져서 리튬이차전지용 정극합제 페이스트의 점도 증가가 발생하는 경우가 있다. 또한, 얻은 산성관능기를 가지는 폴리비닐계수지(H2)의 산가는 5~200mgKOH/g이 바람직하다. 보다 바람직하게는 5~150mgKOH/g이며, 특히 바람직하게는 5~100mgKOH/g이다. 산가가 5미만에서는 정극활물질로의 흡착능이 저하하여 분산성에 문제가 발생하는 경우가 있다. 한편, 200mgKOH/g을 초과하면 수지간의 상호작용이 강해져 리튬이차전지용 정극합제 페이스트의 점도가 높아지는 경우가 있다.
The weight average molecular weight of the obtained polyvinyl alcohol (H2) having an acidic functional group is preferably 2,000 to 25,000. If the weight average molecular weight is less than 2,000, the stability of the positive electrode material mixture paste for a lithium secondary battery may deteriorate. On the other hand, if it exceeds 25,000, the interaction between the resins becomes strong and the viscosity of the positive electrode material mixture paste for a lithium secondary battery may increase. The acid value of the obtained polyvinyl alcohol (H2) having an acidic functional group is preferably 5 to 200 mgKOH / g. More preferably 5 to 150 mg KOH / g, particularly preferably 5 to 100 mg KOH / g. When the acid value is less than 5, the ability to adsorb to the positive electrode active material decreases, which may cause problems in dispersibility. On the other hand, if it exceeds 200 mgKOH / g, the interaction between the resins becomes strong, and the viscosity of the positive electrode material mixture paste for a lithium secondary battery may be increased.

[산성관능기를 가지는 폴리에스테르계수지(H3)][Polyester resin (H3) having an acidic functional group]

본 발명에서 사용할 수 있는 산성관능기를 가지는 폴리에스테르계수지(H3)는 하기 일반식(37)로 나타내어지는 구조를 가지는 한 그 화학구조 및 제조방법은 특별히 한정되지 않는다. 그 제조방법은 예를 들면 모노알코올을 개시제로 락톤을 개환중합하여 편말단에 히드록실기를 가지는 폴리에스테르를 제조하는 제1 공정과 이 편말단에 히드록실기를 가지는 폴리에스테와 테트라카르본산이무수물을 반응시키는 제2 공정으로 이루어지는 방법인 것이 바람직하다.
The chemical structure and the production method of the polyester resin (H3) having an acidic functional group usable in the present invention are not particularly limited as far as they have a structure represented by the following general formula (37). The production method thereof includes, for example, a first step of producing a polyester having a hydroxyl group at one terminal end by ring-opening polymerization of a lactone with a monoalcohol as an initiator, and a step of reacting a polyester having a hydroxyl group and a tetracarboxylic acid And a second step of reacting an anhydride.

일반식(37) : In general formula (37):

(HOOC-)m-R21-(-COO-[-R23-COO-]n-R22)t (HOOC-) m -R 21 - (-COO- [-R 23 -COO-] n -R 22 ) t

상기 일반식(37)에서, R21은 4가의 테트라카르본산화합물 잔기이며, R22는 모노알코올 잔기이며, R23은 락톤잔기이며, m은 2 또는 3이며, n은 1~50의 정수이며, t는 (4-m)이다.
In the general formula (37), R 21 is a tetravalent tetracarboxylic acid compound residue, R 22 is a monoalcohol residue, R 23 is a lactone residue, m is 2 or 3, and n is an integer of 1 to 50 , and t is (4-m).

본 발명에서 상기 일반식(37)로 나타내어지는 산성관능기를 가지는 폴리에스테르계수지(H3)으로 바람직한 화합물은 R21이 후술하는 일반식(38)~(42)로 나타내어지는 기이며, R22가 탄소원자수 8~20의 지방족알킬기 또는 분자량 200~1500의 말단의 에테르기 혹은 에스테르폴리옥시알킬렌(알킬렌부분의 탄소원자수가 2~4)기이며, R23이 헥사메틸렌기, 펜타메틸렌기 또는 알킬치환된 헥사메틸렌기이며, m이 2 또는 3이며, n이 3~20의 정수이며, 또한 t가 (4-m)인 수지이다.
In the present invention, a group of formula (38) to (42) to the polyester resins (H3) is R 21 to the desired compound having an acidic functional group represented by general formula (37) described below, R 22 is An aliphatic alkyl group having 8 to 20 carbon atoms or a terminal ether group or ester polyoxyalkylene group having a molecular weight of 200 to 1500 (2 to 4 carbon atoms in the alkylene moiety), R 23 is a hexamethylene group, a pentamethylene group, An alkyl-substituted hexamethylene group, m is 2 or 3, n is an integer of 3 to 20, and t is (4-m).

또한, 상기 일반식(37)로 나타내어지는 산성관능기를 가지는 폴리에스테르계수지(H3)에서, R21은 하기 일반식(38)~(40)으로 나타내어지는 기 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
In the polyester resin (H3) having an acidic functional group represented by the general formula (37), R 21 is preferably any one of groups represented by the following general formulas (38) to (40).

Figure 112011014674929-pct00035
Figure 112011014674929-pct00035

Figure 112011014674929-pct00036
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Figure 112011014674929-pct00037
Figure 112011014674929-pct00037

상기 일반식(40)에서, A0은 직접결합, -O-, -CO-, -COOCH2CH2OCO-, -SO2-, -C(CH3)2-, -C(CF3)2- 또는 하기 일반식(41) 혹은 (42)로 나타내어지는 기이다.
In the general formula (40), A 0 is a direct bond, -O-, -CO-, -COOCH 2 CH 2 OCO-, -SO 2 -, -C (CH 3) 2 -, -C (CF 3) 2 - or a group represented by the following general formula (41) or (42).

Figure 112011014674929-pct00038
Figure 112011014674929-pct00038

Figure 112011014674929-pct00039
Figure 112011014674929-pct00039

산성관능기를 가지는 폴리에스테르계수지(H3)의 제조에 사용할 수 있는 모노알코올로는 히드록실기를 1개 가지는 화합물이라면 특별히 한정되지 않는다. 지방족모노알코올로는 예를 들면 바람직하게는 탄소원자수 1~30(보다 바람직하게는 탄소원자수 1~25)의 직쇄상 혹은 분기상의 치환 혹은 비치환의 포화지방족모노알코올, 혹은 탄소원자수 1~30(보다 바람직하게는 탄소원자수 1~25)의 치환 혹은 비치환의 포화지환식모노알코올을 들 수 있다. 포화지방족모노알코올 또는 포화지환식모노알코올의 치환기로는 예를 들면 카르복실기를 들 수 있다.
The monoalcohol which can be used in the production of the polyester resin (H3) having an acidic functional group is not particularly limited as long as it is a compound having one hydroxyl group. Examples of the aliphatic monoalcohol include linear or branched, substituted or unsubstituted saturated aliphatic monohydric alcohols having 1 to 30 carbon atoms (more preferably 1 to 25 carbon atoms), or aliphatic monohydric alcohols having 1 to 30 carbon atoms And preferably a substituted or unsubstituted saturated alicyclic monohydric alcohol having 1 to 25 carbon atoms. The substituent of the saturated aliphatic monoalcohol or the saturated alicyclic monoalcohol includes, for example, a carboxyl group.

지방족모노알코올을 예시하면 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 이소프로판올, 1-부탄올, 이소부탄올, tert-부탄올, 1-펜탄올, 이소펜탄올, 1-헥산올, 4-메틸-2-펜탄올, 1-헵탄올, 1-옥탄올, 이소옥탄올, 2-에틸헥산올, 1-노난올, 이소노난올, 1-데카놀, 1-도데카놀, 1-미리스틸알코올, 세틸알코올, 1-스테아릴알코올, 이소스테아릴알코올, 2-옥틸데카놀, 2-옥틸도데카놀, 2-헥실데카놀, 베헤닐알코올 및 올레일알코올 등을 들 수 있다. 지환식모노알코올로는 예를 들면 시클로헥산올 등을 들 수 있다.
Examples of aliphatic monoalcohols include alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol, isopropanol, 1-butanol, isobutanol, tert-butanol, 1-pentanol, isopentanol, 1-heptanol, 1-dodecanol, 1-myristyl alcohol, cetyl alcohol, 1-stearoyl alcohol, 1-heptanol, 1-octanol, isooctanol, 2-ethylhexanol, Allyl alcohol, isostearyl alcohol, 2-octyldecanol, 2-octyldodecanol, 2-hexyldecanol, behenyl alcohol and oleyl alcohol. The alicyclic monoalcohols include, for example, cyclohexanol.

지방족모노알코올로는 분지지방족모노알코올이 바람직하고, 예를 들면 2-에틸헥산올, 이소스테아릴알코올, 2-옥틸데카놀, 2-옥틸도데카놀 및 2-헥실데카놀 등의 탄소원자수 8~20인 것이 바람직하다.
The aliphatic monohydric alcohol is preferably a branched aliphatic monohydric alcohol. For example, a branched aliphatic monohydric alcohol such as 2-ethylhexanol, isostearyl alcohol, 2-octyldecanol, 2-octyldodecanol and 2-hexyldecanol To 20% by weight.

상기 모노알코올로는 탄소원자수 6~30(보다 바람직하게는 탄소원자수 6~25)의 치환 혹은 비치환의 방향족모노알코올, 예를 들면 페놀 또는 쿠밀페놀을 사용할 수도 있다. 또한, 탄소원자수 1~6의 지방족기부분을 가지며, 탄소원자수 6~10의 방향족기로 치환된 포화지방족모노알코올, 예를 들면 벤질알코올을 사용할 수도 있다.
As the monoalcohol, substituted or unsubstituted aromatic monoalcohols having 6 to 30 carbon atoms (more preferably 6 to 25 carbon atoms) such as phenol or cumylphenol may be used. Also, a saturated aliphatic monoalcohol having an aliphatic group having 1 to 6 carbon atoms and substituted with an aromatic group having 6 to 10 carbon atoms, such as benzyl alcohol, may be used.

또한, 상기 모노알코올로 편말단에 히드록실기를 가지는 모노알킬렌글리콜모노에테르 또는 편말단에 히드록실기를 가지는 폴리알킬렌글리콜모노에테르를 사용할 수도 있다. 이들 모노알킬렌글리콜모노에테르 또는 폴리알킬렌글리콜모노에테르로는 바람직하게는 모노 혹은 폴리에틸렌글리콜 또는 모노 혹은 폴리프로필렌글리콜의 탄소원자수 1~8의 알킬모노에테르를 들 수 있으며, 구체적으로는 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노헥실에테르, 에틸렌글리콜모노-2-에틸헥실에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노헥실에테르, 프로필렌글리콜모노-2-에틸헥실에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노프로필에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노헥실에테르, 디에틸렌글리콜모노-2-에틸헥실에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노에틸에테르, 디프로필렌글리콜모노프로필에테르, 디프로필렌글리콜모노부틸에테르, 디프로필렌글리콜모노헥실에테르, 디프로필렌글리콜모노-2-에틸헥실에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노프로필에테르, 트리에틸렌글리콜모노부틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노헥실에테르, 트리에틸렌글리콜모노-2-에틸헥실에테르, 트리프로필렌글리콜모노메틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노에틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노프로필에테르, 트리프로필렌글리콜모노부틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노헥실에테르, 트리프로필렌글리콜모노-2-에틸헥실에테르, 테트라에틸렌글리콜모노메틸에테르, 테트라에틸렌글리콜모노에틸에테르, 테트라에틸렌글리콜모노프로필에테르, 테트라에틸렌글리콜모노부틸에테르, 테트라에틸렌글리콜모노헥실에테르, 테트라에틸렌글리콜모노-2-에틸헥실에테르, 테트라프로필렌글리콜모노메틸에테르, 테트라프로필렌글리콜모노에틸에테르, 테트라프로필렌글리콜모노프로필에테르, 테트라프로필렌글리콜모노부틸에테르, 테트라프로필렌글리콜모노헥실에테르, 테트라프로필렌글리콜모노-2-에틸헥실에테르 및 테트라디에틸렌글리콜모노메틸에테르 등의 알킬렌글리콜모노알킬에테르를 들 수 있다.Further, a monoalkylene glycol monoether having a hydroxyl group at one end with a mono alcohol or a polyalkylene glycol monoether having a hydroxyl group at one end may be used. These monoalkyleneglycol monoethers or polyalkylene glycol monoethers are preferably mono or polyethylene glycols or alkyl monoethers having 1 to 8 carbon atoms of mono or polypropylene glycol. Specific examples thereof include ethylene glycol mono Ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monohexyl ether, ethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, Propylene glycol monohexyl ether, propylene glycol mono-2-ethylhexyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monopropyl ether, Glycol monobutyl Diethylene glycol monohexyl ether, diethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, dipropylene Glycol monohexyl ether, dipropylene glycol mono-2-ethylhexyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monopropyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monohexyl ether , Triethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monoethyl ether, tripropylene glycol monopropyl ether, tripropylene glycol monobutyl ether, tripropylene glycol monohexyl ether, tripropylene glycol Mono-2-ethylhexyl Diethylene glycol monomethyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, tetraethylene glycol monoethyl ether, tetraethylene glycol monopropyl ether, tetraethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monohexyl ether, tetraethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether, Glycol monomethyl ether, tetrapropylene glycol monoethyl ether, tetrapropylene glycol monopropyl ether, tetrapropylene glycol monobutyl ether, tetrapropylene glycol monohexyl ether, tetrapropylene glycol mono-2-ethylhexyl ether and tetradiethylene glycol monomethyl And alkylene glycol monoalkyl ethers such as ether.

또한, 산성관능기를 가지는 폴리에스테르계수지(H3)의 제조에 사용할 수 있는 모노알코올로는 에틸렌성불포화이중결합 1개 또는 그 이상을 가지는 모노알코올을 들 수 있다. 상기 에틸렌성불포화이중결합의 예로는 비닐기 또는 (메타)아크릴로일기를 들 수 있으며, (메타)아크릴로일기가 바람직하다. 이들은 1개의 화합물 중에 다른 종류의 이중결합을 가지는 화합물일 수 있다.
The monoalcohol which can be used in the production of the polyester resin (H3) having an acidic functional group includes a monoalcohol having one or more ethylenic unsaturated double bonds. Examples of the ethylenically unsaturated double bond include a vinyl group and a (meth) acryloyl group, and a (meth) acryloyl group is preferable. These may be compounds having different kinds of double bonds in one compound.

상기 에틸렌성불포화이중결합을 가지는 모노알코올로는 예를 들면 에틸렌성불포화이중결합 1개, 2개 또는 3개 이상을 가지는 불포화모노알코올화합물을 사용할 수 있다. 에틸렌성불포화이중결합의 수가 1개인 모노알코올로는 (메타)아크릴산의 탄소원자수 1~8의 히드록시알킬에스테르, 예를 들면 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 3-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 3-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 에틸2-(히드록시메틸)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트 및 1,4-시클로헥산디메탄올모노(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
As the monoalcohol having an ethylenically unsaturated double bond, for example, an unsaturated monoalcohol compound having one, two, or three or more ethylenically unsaturated double bonds can be used. Examples of the monoalcohol having one ethylenically unsaturated double bond include hydroxyalkyl esters having 1 to 8 carbon atoms of (meth) acrylic acid, such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (Meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 3-hydroxybutyl - (hydroxymethyl) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate and 1,4-cyclohexanedimethanol mono (meth) acrylate.

에틸렌성불포화이중결합의 수가 2개인 모노알코올로는 예를 들면 2-히드록시-3-아크릴로일옥시프로필메타크릴레이트 또는 글리세린디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 에틸렌성불포화이중결합의 수가 3개의 모노알코올로는 예를 들면 펜타에리스리톨트리아크릴레이트, 에틸렌성불포화이중결합의 수가 5개인 모노알코올로는 예를 들면 디펜타에리스리톨펜타아크릴레이트를 들 수 있다.
Examples of the monoalcohol having two ethylenically unsaturated double bonds include 2-hydroxy-3-acryloyloxypropyl methacrylate or glycerin di (meth) acrylate. Examples of the monoalcohol having three ethylenically unsaturated double bonds include pentaerythritol triacrylate and dipentaerythritol pentaacrylate such as monoalcohol having five ethylenically unsaturated double bonds.

앞서 예시한 지방족모노알코올, 방향족모노알코올 및 에틸렌성불포화이중결합을 가지는 모노알코올의 히드록실기를 개시기로 알킬렌옥시드를 부가중합하여 얻는 알코올, 즉, 편말단을 에테르화 또는 에스테르화한 폴리알킬렌글리콜도 산성관능기를 가지는 폴리에스테르계수지(H3)의 제조에 사용할 수 있다. 부가중합에 사용하는 알킬렌옥시드로는 예를 들면 에틸렌옥시드, 프로필렌옥시드 또는 1,2-, 1,4-, 2,3- 혹은 1,3-부틸렌옥시드 혹은 이들 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 2종 이상의 알킬렌옥시드를 병용할 때의 결합형식은 랜덤 및/또는 블록 중 어느 것이어도 된다. 알킬렌옥시드의 부가수는 1분자 중에 통상적으로 1~300, 바람직하게는 2~250, 특히 바람직하게는 5~100이다.
Alcohols obtained by addition of an alkylene oxide to the hydroxyl groups of monoalcohols having an aliphatic monoalcohol, an aromatic monoalcohol and an ethylenically unsaturated double bond as described above as an initiator, that is, alcohols obtained by etherification or esterification of one terminal The alkylene glycol can also be used in the production of a polyester resin (H3) having an acidic functional group. The alkylene oxides to be used in the addition polymerization include, for example, ethylene oxide, propylene oxide or 1,2-, 1,4-, 2,3- or 1,3-butylene oxide or mixtures of two or more thereof Can be used. When two or more kinds of alkylene oxides are used in combination, the bonding type may be random and / or block. The number of additions of alkylene oxide is usually 1 to 300, preferably 2 to 250, and particularly preferably 5 to 100 in one molecule.

알킬렌옥시드의 부가는 공지의 방법, 예를 들면 알카리촉매의 존재하에서, 100~200℃의 온도에서 실시할 수 있다. 이렇게 하여 얻은 부가중합생성물의 시판품으로는 NIPPON OIL & FATS CO LTD제 Uniox series또는 NIPPON OIL & FATS CO LTD제 Blenmer series등이 있다.
The addition of the alkylene oxide can be carried out at a temperature of 100 to 200 DEG C in the presence of a known method such as an alkali catalyst. Commercial products of the addition polymerization product thus obtained include the Uniox series manufactured by NIPPON OIL & FATS CO LTD or the Blenmer series manufactured by NIPPON OIL & FATS CO LTD.

구체적으로 예시하면 Uniox M-400, M-550, M-2000, Blenmer PE-90, PE-200, PE-350, AE-90, AE-200, AE-400, PP-1000, PP-500, PP-800, AP-150, AP-400, AP-550, AP-800, 50PEP-300, 70PEP-350B, AEP series, 55PET-400, 30PET-800, 55PET-800, AET series, 30PPT-800, 50PPT-800, 70PPT-800, APT series, 10PPB-500B 및 10APB-500B 등이 있다.
For example, Uniox M-400, M-550, M-2000, Blenmer PE-90, PE-200, PE-350, AE-90, AE- PP-800, AP-150, AP-400, AP-550, AP-800, 50PEP-300, 70PEP-350B, AEP series, 55PET-400, 30PET- 50PPT-800, 70PPT-800, APT series, 10PPB-500B and 10APB-500B.

산성관능기를 가지는 폴리에스테르계수지(H3)의 제조에 사용할 수 있는 모노알코올은 상기 예시에 한정되지 않으며 히드록실기를 1개 가지는 화합물이라면 어느 화합물도 사용할 수 있으며, 또한, 단독으로 사용해도 되고 2종류 이상을 병용할 수도 있다.
The monohydric alcohol which can be used in the production of the polyester resin (H3) having an acidic functional group is not limited to the above example, and any compound may be used as long as it is a compound having one hydroxyl group. Or more.

상기 모노알코올 중 예를 들면 4-메틸-2-펜탄올, 이소펜탄올, 이소옥탄올, 2-에틸헥산올, 이소노난올, 이소스테아릴알코올, 2-옥틸데카놀, 2-옥틸도데카놀 혹은 2-헥실데카놀 등의 분지지방족모노알코올 또는 편말단에 히드록실기를 가지는 폴리알킬렌글리콜을 사용함으로써 결정성이 저하하고 실온에서 액상이 되는 경우가 있기 때문에 작업성과 다른 수지와의 상용성의 점에서 바람직하다.
Among the above-mentioned monoalcohols, for example, 4-methyl-2-pentanol, isopentanol, isooctanol, 2-ethylhexanol, isononanol, isostearyl alcohol, 2-octyldecanol, Or a branched alkylene glycol having a hydroxyl group at one end is used as a branched aliphatic monoalcohol such as 2-hexyldecanol or the like, crystallinity lowers and a liquid state may be obtained at room temperature. Therefore, workability and compatibility with other resins .

상기 모노알코올을 개시제로 락톤을 개환중합함으로써 편말단에 히드록실기를 가지고 상기 수지형분산제의 제조에 사용할 수 있는 폴리에스테르를 얻을 수 있다. 상기 개환중합에 사용할 수 있는 락톤은 바람직하게는 4원환~10원환, 보다 바람직하게는 5원환~7원환의 락톤이며, 환구성탄소원자는 치환되어 있거나 또는 비치환일 수 있다. 환구성탄소원자의 치환기로는 탄소원자수 1~4의 알킬기를 들 수 있다. 또한, 환내에 에틸렌결합 1개 또는 그 이상을 포함하는 불포화락톤 또는 방향족화합물(예를 들면 벤젠)과의 축합락톤도 사용할 수 있다.
By ring-opening polymerization of the lactone with the monoalcohol as an initiator, a polyester having a hydroxyl group at one end and usable in the production of the resinous dispersant can be obtained. The lactone that can be used in the ring-opening polymerization is preferably a lactone of 4-membered to 10-membered rings, more preferably 5-membered to 7-membered rings, and the ring-constituting carbon atoms may be substituted or unsubstituted. Examples of the substituent of the ring carbon atom include an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Condensation lactones with unsaturated lactones or aromatic compounds (e.g., benzene) containing one or more ethylene bonds in the ring may also be used.

호적한 락톤으로, 구체적으로는 β-부티로락톤, γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, δ-발레로락톤, δ-카프로락톤, ε-카프로락톤 및 알킬치환된 ε-카프로락톤을 들 수 있으며, 이 중에서 δ-발레로락톤, ε-카프로락톤 또는 알킬치환된 ε-카프로락톤을 사용하는 것이 개환중합성의 점에서 바람직하다. 알킬치환기로는 예를 들면 탄소원자수 1~4의 알킬기, 특히, 메틸기 또는 에틸기를 들 수 있으며, 이들 알킬치환기 1개 또는 그 이상으로 치환되어 있을 수 있다.
Specific examples of the lactone include? -Butyrolactone,? -Butyrolactone,? -Valerolactone,? -Valerolactone,? -Caprolactone,? -Caprolactone and alkyl-substituted? -Caprolactone Among them, it is preferable to use δ-valerolactone, ε-caprolactone or alkyl-substituted ε-caprolactone in terms of ring-opening polymerization. Examples of the alkyl substituent include an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, particularly a methyl group or an ethyl group, and these alkyl substituents may be substituted with one or more of these alkyl substituents.

상기 락톤은 상기 예시에 한정되지 않고 사용할 수 있으며 또한, 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 병용할 수도 있다. 2종류 이상을 병용함으로써 결정성이 저하하고 실온에서 액상이 되는 경우가 있기 때문에 작업성과 다른 수지와의 상용성의 관점에서 바람직하다.
The lactone is not limited to the above examples and may be used alone, or two or more kinds of lactones may be used in combination. The use of two or more kinds is preferable in view of workability and compatibility with other resins because there are cases where the crystallinity decreases and becomes liquid at room temperature.

상기 모노알코올과 상기 락톤과의 개환중합은 공지의 방법, 예를 들면 탈수관 및 콘덴서를 접속한 반응기에 상기 모노알코올, 상기 락톤 및 중합촉매를 넣고 질소기류하에서 실시할 수 있다. 상기 모노알코올로 저비점의 모노알코올을 사용하는 경우에는 오토클레이브를 사용하여 가압하에서 반응시킬 수 있다. 또한, 상기 모노알코올로 에틸렌성불포화이중결합을 가지는 화합물을 사용하는 경우는 중합금지제를 첨가하여 건조공기류하에서 반응을 실시하는 것이 바람직하다.
The ring-opening polymerization of the monoalcohol with the lactone can be carried out in a nitrogen stream by adding the monoalcohol, the lactone, and the polymerization catalyst into a reactor in which a dehydration tube and a condenser are connected, in a known manner. When a monohydric alcohol having a low boiling point is used as the monoalcohol, it can be reacted under pressure using an autoclave. When a compound having an ethylenically unsaturated double bond is used as the monoalcohol, it is preferable to add a polymerization inhibitor and conduct the reaction under the flow of dry air.

상기 모노알코올 1몰에 대한 상기 락톤의 부가몰수는 1~50몰, 바람직하게는 3~20몰, 가장 바람직하게는 4~16몰이다. 부가몰수가 1몰보다 적으면 정극활물질을 분산시키는 효과를 얻을 수 없고 50몰보다 크면 분자량이 너무 커져서 정극활물질의 분산성이나 리튬이차전지용 정극합제 페이스트의 유동성의 저하를 초래한다.
The molar number of addition of the lactone to 1 mole of the monoalcohol is 1 to 50 moles, preferably 3 to 20 moles, and most preferably 4 to 16 moles. If the addition mole number is less than 1 mole, the effect of dispersing the positive electrode active material can not be obtained. If the addition mole number is more than 50 moles, the molecular weight becomes too large, and the dispersibility of the positive electrode active material and the fluidity of the positive electrode material mixture paste for lithium secondary battery are decreased.

상기 개환중합용의 중합촉매로는 예를 들면 테트라메틸암모늄클로라이드, 테트라부틸암모늄클로라이드, 테트라메틸암모늄브로마이드, 테트라부틸암모늄브로마이드, 테트라메틸암모늄요오드, 테트라부틸암모늄요오드, 벤질트리메틸암모늄클로라이드, 벤질트리메틸암모늄브로마이드 및 벤질트리메틸암모늄요오드 등의 4급암모늄염; 테트라메틸포스포늄클로라이드, 테트라부틸포스포늄클로라이드, 테트라메틸포스포늄브로마이드, 테트라부틸포스포늄브로마이드, 테트라메틸포스포늄요오드, 테트라부틸포스포늄요오드, 벤질트리메틸포스포늄클로라이드, 벤질트리메틸포스포늄브로마이드, 벤질트리메틸포스포늄요오드, 테트라페닐포스포늄클로라이드, 테트라페닐포스포늄브로마이드 및 테트라페닐포스포늄요오드 등의 4급포스포늄염; 트리페닐포스핀등의 인화합물; 초산칼륨, 초산나트륨, 안식향산칼륨 및 안식향산나트륨 등의 유기카르본산염; 나트륨알코올레이트 및 칼륨알코올레이트 등의 알카리금속알코올레이트; 3급 아민류; 유기주석화합물; 유기알루미늄화합물; 유기티타네이트화합물; 및 염화아연 등의 아연화합물 등을 들 수 있다. 촉매의 사용량은 0.1ppm~3000ppm, 바람직하게는 1ppm~1000ppm이다. 촉매량이 3000ppm이상이 되면 산성관능기를 가지는 폴리에스테르계수지(H3)의 착색이 심해져서 제품의 안정성에 악영향을 미친다. 반대로, 촉매의 사용량이 0.1ppm이하에서는 환상에스테르의 개환중합속도가 매우 느려지기 때문에 바람직하지 않다.
Examples of the polymerization catalyst for ring opening polymerization include tetramethylammonium chloride, tetrabutylammonium chloride, tetramethylammonium bromide, tetrabutylammonium bromide, tetramethylammonium iodide, tetrabutylammonium iodide, benzyltrimethylammonium chloride, benzyltrimethylammonium Quaternary ammonium salts such as bromide and benzyltrimethylammonium iodide; Tetramethylphosphonium bromide, tetramethylphosphonium iodide, tetrabutylphosphonium iodide, benzyltrimethylphosphonium chloride, benzyltrimethylphosphonium bromide, benzyltrimethylsilyl chloride, benzyltrimethylphosphonium chloride, benzyltrimethylphosphonium chloride, Quaternary phosphonium salts such as phosphonium iodide, tetraphenylphosphonium chloride, tetraphenylphosphonium bromide and tetraphenylphosphonium iodide; Phosphorus compounds such as triphenylphosphine; Organic carboxylic acid salts such as potassium acetate, sodium acetate, potassium benzoate and sodium benzoate; Alkali metal alcoholates such as sodium alcoholate and potassium alcoholate; Tertiary amines; Organotin compounds; Organoaluminum compounds; Organic titanate compounds; And zinc compounds such as zinc chloride. The amount of the catalyst to be used is 0.1 ppm to 3000 ppm, preferably 1 ppm to 1000 ppm. When the amount of the catalyst is 3000 ppm or more, the color of the polyester resin (H3) having an acidic functional group is increased, which adversely affects the stability of the product. Conversely, when the amount of the catalyst used is 0.1 ppm or less, the ring-opening polymerization rate of the cyclic ester is very slow, which is not preferable.

상기 개환중합반응은 무용제로 실시하거나 또는 적당한 탈수유기용매를 사용할 수도 있다. 상기 개환중합반응에 사용한 용매는 반응종료 후, 증류 등의 조작에 의해 제거하거나 또는 그대로 전지용 조성물의 일부로 사용할 수도 있다.
The ring-opening polymerization reaction may be carried out in the absence of solvent or a suitable dehydrated organic solvent. The solvent used in the ring-opening polymerization reaction may be removed by an operation such as distillation after the completion of the reaction, or may be directly used as a part of the composition for a battery.

상기 개환중합반응은 바람직하게는 100℃에서 220℃, 보다 바람직하게는 110℃~210℃의 범위에서 실시한다. 반응온도가 100℃미만에서는 반응속도가 매우 느리고, 210℃를 초과하면 락톤의 부가반응 이외의 부반응, 예를 들면 락톤부가체의 락톤모노머로의 분해, 환상의 락톤다이머나 트리머의 생성 등이 일어나기 쉽다.
The ring-opening polymerization reaction is preferably carried out at a temperature in the range of 100 占 폚 to 220 占 폚, more preferably 110 占 폚 to 210 占 폚. When the reaction temperature is lower than 100 ° C, the reaction rate is very slow. When the reaction temperature is higher than 210 ° C, a side reaction other than the addition reaction of the lactone such as decomposition of the lactone adduct into the lactone monomer, the formation of the cyclic lactone dimer and the trimmer easy.

에틸렌성불포화이중결합을 가지는 모노알코올을 사용하는 경우에 사용되는 라디칼중합금지제로는 하이드로퀴논, 메틸하이드로퀴논, 하이드로퀴논모노메틸에테르, p-벤조퀴논, 2,4-디메틸-6-t-부틸페놀 및 페노티아진 등이 바람직하고, 이들을 단독으로 사용하거나 또는 병용할 수 있으며, 사용량은 바람직하게는 0.01%~6%, 보다 바람직하게는 0.05%~1.0%의 범위이다.
Examples of the radical polymerization inhibitor used in the case of using a monoalcohol having an ethylenically unsaturated double bond include hydroquinone, methylhydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, p-benzoquinone, 2,4-dimethyl-6-t-butyl Phenol and phenothiazine. These can be used alone or in combination. The amount of the compound to be used is preferably 0.01% to 6%, more preferably 0.05% to 1.0%.

본 발명에서 사용하는 산성관능기를 가지는 폴리에스테르계수지(H3)는 상기 제1 공정에서 얻은 편말단에 히드록실기를 가지는 폴리에스테르의 히드록실기와 테트라카르본산이무수물을 반응시켜서(제2 공정) 얻는 것이 바람직하다.
The polyester resin (H3) having an acidic functional group used in the present invention is obtained by reacting the hydroxyl group of a polyester having a hydroxyl group at one terminal end with the anhydride of the tetracarboxylic acid obtained in the first step ).

제2 공정에서 사용되는 테트라카르본산이무수물로는 지방족테트라카르본산이무수물, 지환식테트라카르본산이무수물, 방향족테트라카르본산이무수물, 복소환식테트라카르본산이무수물 및 다환식테트라카르본산이무수물을 들 수 있다.
Examples of the tetracarboxylic acid dianhydride used in the second step include aliphatic tetracarboxylic acid dianhydride, alicyclic tetracarboxylic dianhydride, aromatic tetracarboxylic dianhydride, heterocyclic tetracarboxylic dianhydride and polycyclic tetracarboxylic acid dianhydride .

구체적으로는 Specifically,

1,2,3,4-부탄테트라카르본산이무수물 등의 지방족테트라카르본산이무수물;Aliphatic tetracarboxylic acid dianhydride such as 1,2,3,4-butanetetracarboxylic dianhydride;

1,2,3,4-시클로부탄테트라카르본산이무수물, 1,3-디메틸-1,2,3,4-시클로부탄테트라카르본산이무수물, 1,2,3,4-시클로펜탄테트라카르본산이무수물, 2,3,5-트리카르복시시클로펜틸초산이무수물, 3,5,6-트리카르복시노보난-2-초산이무수물 및 비시클로[2,2,2]-옥토-7-엔-2,3,5,6-테트라카르본산이무수물 등의 지환식테트라카르본산이무수물; 및 1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentanetetracar 3, 5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride, 3,5,6-tricarboxy norbornane-2-acetic acid dianhydride, and bicyclo [2,2,2] -octo- Alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride such as 2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride; And

2,3,4,5-테트라히드로푸란테트라카르본산이무수물 및 5-(2,5-디옥소테트라히드로퓨릴)-3-메틸-3-시클로헥센-1,2-디카르본산이무수물 등의 복소환식테트라카르본산이무수물을 들 수 있다.
2,3,4,5-tetrahydrofuran tetracarboxylic acid dianhydride and 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid dianhydride Of a heterocyclic tetracarboxylic acid dianhydride.

또한, 피로멜리트산이무수물, 에틸렌글리콜디무수트리멜리트산에스테르, 프로필렌글리콜디무수트리멜리트산에스테르, 부틸렌글리콜디무수트리멜리트산에스테르, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르본산이무수물, 3,3',4,4'-비페닐술폰테트라카르본산이무수물, 1,4,5,8-나프탈렌테트라카르본산이무수물, 2,3,6,7-나프탈렌테트라카르본산이무수물, 3,3',4,4'-비페닐에테르테트라카르본산이무수물, 3,3',4,4'-디메틸디페닐실란테트라카르본산이무수물, 3,3',4,4'-테트라페닐실란테트라카르본산이무수물, 1,2,3,4-푸란테트라카르본산이무수물, 4,4'-비스(3,4-디카르복시페녹시)디페닐술피드이무수물, 4,4'-비스(3,4-디카르복시페녹시)디페닐술폰이무수물, 4,4'-비스(3,4-디카르복시페녹시)디페닐프로판이무수물, 3,3',4,4'-퍼플루오로이소프로필리덴디프탈산이무수물, 3,3',4,4'-비페닐테트라카르본산이무수물, 비스(프탈산)페닐포스핀옥시드이무수물, p-페닐렌-비스(트리페닐프탈산)이무수물, m-페닐렌-비스(트리페닐프탈산)이무수물, 비스(트리페닐프탈산)-4,4'-디페닐에테르이무수물, 비스(트리페닐프탈산)-4,4'-디페닐메탄이무수물, 9,9-비스(3,4-디카르복시페닐)플루오렌이산무수물, 9,9-비스[4-(3,4-디카르복시페녹시)페닐]플루오렌이산무수물 등의 방향족테트라카르본산이무수물, 3,4-디카르복시-1,2,3,4-테트라히드로-1-나프탈렌호박산이무수물 및 3,4-디카르복시-1,2,3,4-테트라히드로-6-메틸-1-나프탈렌호박산이무수물 등의 다환식테트라카르본산이무수물을 들 수 있다.Further, it is also possible to use pyromellitic acid dianhydride, ethylene glycol dianhydride trimellitic acid ester, propylene glycol dianhydride trimellitic acid ester, butylene glycol dianhydride trimellitic acid ester, 3,3 ', 4,4'-benzophenonetetracar Examples of the organic acid anhydride include 3,3 ', 4,4'-biphenylsulfonetetracarboxylic acid dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic acid dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic acid Dianhydride, 3,3 ', 4,4'-biphenyl ether tetracarboxylic acid dianhydride, 3,3', 4,4'-dimethyldiphenylsilane tetracarboxylic acid dianhydride, 3,3 ', 4,4 4'-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) diphenylsulfide dianhydride, 4,4'-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) diphenylsulfide dianhydride, 4,4'-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) diphenylpropane dianhydride, 3,3 ', 4,4'-bis '-Perfluoroisopropylidene diphthalic acid dianhydride, 3,3', 4,4'-biphenyl Bis (triphenylphthalic acid) dianhydride, m-phenylene-bis (triphenylphthalic acid) dianhydride, bis (triphenylphthalic acid) anhydride, tetracarboxylic acid dianhydride, bis (phthalic acid) phenylphosphine oxide dianhydride, (Triphenylphthalic acid) -4,4'-diphenylmethane dianhydride, 9,9-bis (3,4-dicarboxyphenyl) fluorene dianhydride, 9,4'-diphenyl ether dianhydride, Aromatic tetracarboxylic acid dianhydride such as 9-bis [4- (3,4-dicarboxyphenoxy) phenyl] fluorene dianhydride, 3,4-dicarboxy-1,2,3,4-tetrahydro- -Naphthalene succinic anhydride and polycyclic tetracarboxylic dianhydrides such as 3,4-dicarboxy-1,2,3,4-tetrahydro-6-methyl-1-naphthalene succinic anhydride.

방향족테트라카르본산이무수물로는 특히, 방향족환 2개 이상을 가지는 방향족테트라카르본산이무수물이 바람직하고, 특히 3,3',4,4'-비페닐테트라카르본산무수물, 에틸렌글리콜디무수트리멜리트산에스테르 및 9,9-비스(3,4-디카르복시페닐)플루오렌이산무수물이 바람직하다.
As the aromatic tetracarboxylic acid dianhydride, an aromatic tetracarboxylic acid dianhydride having at least two aromatic rings is preferable, and particularly, 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic anhydride, ethylene glycol dianhydride Mellitic acid ester and 9,9-bis (3,4-dicarboxyphenyl) fluorene dianhydride are preferable.

산성관능기를 가지는 폴리에스테르계수지(H3)의 제조에 사용할 수 있는 테트라카르본산이무수물은 상기에 예시한 화합물에 한정되지 않으며 분자 내에 카르본산무수물부위를 2개 가진다면 어떠한 구조여도 상관없다. 이들은 단독으로 사용해도 되고 병용해도 된다. 또한, 산성관능기를 가지는 폴리에스테르계수지(H3)의 제조에 호적하게 사용할 수 있는 테트라카르본산이무수물은 리튬이차전지용 정극합제 페이스트의 저점도화의 관점에서 방향족테트라카르본산이무수물이며, 보다 바람직하게는 방향족환 2개 이상(특히 2~4)을 가지는 테트라카르본산이무수물이다.
The tetracarboxylic acid dianhydride which can be used in the production of the polyester resin (H3) having an acidic functional group is not limited to the above-exemplified compounds, and any structure may be used so long as it has two carboxylic anhydride moieties in the molecule. These may be used alone or in combination. Further, the tetracarboxylic acid dianhydride which can be suitably used in the production of the polyester resin (H3) having an acidic functional group is an aromatic tetracarboxylic acid anhydride from the viewpoint of low viscosity of the positive electrode material mixture paste for a lithium secondary battery, Is an anhydride of tetracarboxylic acid having two or more aromatic rings (especially 2 to 4).

제2 공정에서의 반응비율은 편말단에 히드록실기를 가지는 폴리에스테르의 히드록실기의 몰수 〈H〉에 대한 테트라카르본산무수물의 무수환의 몰수〈N〉의 비율〔〈H〉/〈N〉〕이 바람직하게는 0.5<〈H〉/〈N〉<1.2, 더욱 바람직하게는 0.7<〈H〉/〈N〉<1.1, 가장 바람직하게는 〈H〉/〈N〉=1이다. 〈H〉/〈N〉<1로 반응시키는 경우는 잔존하는 산무수물을 필요량의 물로 가수분해하여 사용해도 된다.
<H> / <N> of the number of moles of the anhydride of the tetracarboxylic anhydride <N> to the number of moles of the hydroxyl group of the polyester having hydroxyl groups at one end <H> Is preferably 0.5 &lt; H / N &lt; 1.2, more preferably 0.7 &lt; H / N &lt; 1.1 and most preferably &lt; H / N &gt; = 1. <H> / <N><1, the remaining acid anhydride may be hydrolyzed with a necessary amount of water.

제2 공정에는 촉매를 사용해도 된다. 촉매로는 3급 아민계 화합물로 예를 들면 트리에틸아민, 트리에틸렌디아민, N,N-디메틸벤질아민, N-메틸모르폴린 및 1,8-디아자비시클로-[5.4.0]-7-운데센, 1,5-디아자비시클로-[4.3.0]-5-노넨 등을 들 수 있다.
A catalyst may be used for the second step. Examples of the catalyst include tertiary amine compounds such as triethylamine, triethylenediamine, N, N-dimethylbenzylamine, N-methylmorpholine and 1,8-diazabicyclo [5.4.0] Undecene, 1,5-diazabicyclo- [4.3.0] -5-nonene, and the like.

제1 공정, 제2 공정 모두 무용제로 실시해도 되고 적당한 탈수유기용매를 사용해도 된다. 반응에 사용한 용매는 반응종료 후, 증류 등의 조작에 의해 제거하거나 또는 그대로 제품의 일부로 사용할 수도 있다.
Both the first step and the second step may be carried out without a solvent or a suitable dehydrating organic solvent may be used. The solvent used in the reaction may be removed by an operation such as distillation after completion of the reaction, or may be used as a part of the product as it is.

반응온도는 80℃~180℃, 바람직하게는 90℃~160℃의 범위에서 실시한다. 반응온도가 80℃이하에서는 반응속도가 느리고, 180℃이상에서는 하프에스테르화한 것이 다시 환상무수물을 생성하여 반응을 종료하기 어렵게 되는 경우가 있다.
The reaction temperature is 80 占 폚 to 180 占 폚, preferably 90 占 폚 to 160 占 폚. When the reaction temperature is lower than 80 ° C, the reaction rate is slow. When the reaction temperature is higher than 180 ° C, the half esterified product forms a cyclic anhydride again, making it difficult to terminate the reaction.

상기 일반식(1)에서, n은 바람직하게는 1~30의 정수, 보다 바람직하게는 2~20의 정수이다. 상기 일반식(1)에서, n과 t 중 적어도 하나가 2이상인 경우에는 상기 일반식(1)에 존재하는 복수의 R23은 모두 동일한 기이거나 복수종의 기를 포함할 수 있다.
In the general formula (1), n is preferably an integer of 1 to 30, more preferably an integer of 2 to 20. In the general formula (1), when at least one of n and t is 2 or more, the plurality of R 23 's present in the general formula (1) may all be the same group or a plurality of groups.

산성관능기를 가지는 수지는 상기 (H1)~(H3)의 3개의 타입만으로 한정되는 것은 아니며, 3타입 이외의 폴리비닐계, 폴리우레탄계, 폴리에스테르계, 폴리에테르계, 포말린축합물, 실리콘계 및 이들 복합계폴리머 등이어도 된다. 또한, 이들 산성관능기를 가지는 수지는 2종류 이상을 병용할 수도 있다.
The resin having an acidic functional group is not limited to the above three types of (H1) to (H3) but may be a resin other than the three types of polyvinyl, polyurethane, polyester, polyether, These composite polymers may also be used. Two or more kinds of resins having these acidic functional groups may be used in combination.

[그 외의 시판의 산성관능기를 가지는 수지][Other resins having commercially available acidic functional groups]

시판의 산성관능기를 가지는 수지로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 이하의 것을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 되고 병용해도 된다.
The commercially available resin having an acidic functional group is not particularly limited, and examples thereof include the following. These may be used alone or in combination.

BYK Chemie사제의 산성관능기를 가지는 수지로는 Anti-Terra-U, U100, 203, 204, 205, Disperbyk-101, 102, 106, 107, 110, 111, 140, 142, 170, 171, 174, 180, 2001, BYK-P104, P104S, P105, 9076 및 220S 등을 들 수 있다.
As resins having an acidic functional group manufactured by BYK Chemie, anti-Terra-U, U100, 203, 204, 205, Disperbyk-101, 102, 106, 107, 110, 111, 140, 142, 170, 171, 174, 180 , 2001, BYK-P104, P104S, P105, 9076 and 220S.

일본 The Lubrizol Corporation제의 산성관능기를 가지는 수지로는 SOLSPERSE 3000, 21000, 26000, 36000, 36600, 41000, 41090, 43000, 44000 및 53095 등을 들 수 있다.
Resins having an acidic functional group made by The Lubrizol Corporation of Japan include SOLSPERSE 3000, 21000, 26000, 36000, 36600, 41000, 41090, 43000, 44000 and 53095.

Efka Additives사제의 산성관능기를 가지는 수지로는 EFKA 4510, 4530, 5010, 5044, 5244, 5054, 5055, 5063, 5064, 5065, 5066, 5070 및 5071 등을 들 수 있다.
Examples of the resin having an acidic functional group of Efka Additives include EFKA 4510, 4530, 5010, 5044, 5244, 5054, 5055, 5063, 5064, 5065, 5066, 5070 and 5071.

Ajinomoto Fine-Techno Co.,Inc.제의 산성관능기를 가지는 수지로는 Ajisper PN411 및 Ajisper PA111 등을 들 수 있다.
Ajisper PN411 and Ajisper PA111 are examples of resins having an acidic functional group manufactured by Ajinomoto Fine-Techno Co.,

ELEMENTIS사제의 산성관능기를 가지는 수지로는 Nuosperse FX-504, 600, 605, FA620, 2008, FA-196 및 FA-601 등을 들 수 있다.
Resins having an acidic functional group manufactured by ELEMENTIS include Nuosperse FX-504, 600, 605, FA620, 2008, FA-196 and FA-601.

Lion Corporation제의 산성관능기를 가지는 수지로는 Polity A-550 및 Polity PS-1900 등을 들 수 있다.
Police A-550 and Polity PS-1900 are examples of resins having an acidic functional group manufactured by Lion Corporation.

Kusumoto Chemicals, Ltd.제의 산성관능기를 가지는 수지로는 disparlon 2150, KS-860, KS-873SN, 1831, 1860, PW-36, DA-1200, DA-703-50, DA-7301, DA-325, DA-375 및 DA-234 등을 들 수 있다.
The resin having an acidic functional group made by Kusumoto Chemicals, Ltd. was Disarlon 2150, KS-860, KS-873SN, 1831, 1860, PW-36, DA-1200, DA-703-50, DA- , DA-375 and DA-234, and the like.

BASF Japan제의 산성관능기를 가지는 수지로는 JONCRYL 67, 678, 586, 611, 680, 682, 683, 690, 52J, 57J, 60J, 61J, 62J, 63J, 70J, HPD-96J, 501J, 354J, 6610, PDX-6102B, 7100, 390, 711, 511, 7001, 741, 450, 840, 74J, HRC-1645J, 734, 852, 7600, 775, 537J, 1535, PDX-7630, 352J, 252D, 538J7640, 7641, 631, 790, 780 및 7610 등을 들 수 있다.
Resins having an acidic functional group made by BASF Japan include JONCRYL 67, 678, 586, 611, 680, 682, 683, 690, 52J, 57J, 60J, 61J, 62J, 63J, 70J, HPD-96J, 501J, 6610, PDX-6102B, 7100, 390, 711, 511, 7001, 741, 450, 840, 74J, HRC-1645J, 734, 852, 7600, 775, 537J, 1535, PDX-7630, 352J, 252D, 538J7640, 7641, 631, 790, 780 and 7610, and the like.

Mitsubishi Rayon Co., Ltd.제의 산성관능기를 가지는 수지로는 Dianal BR-60, 64, 73, 77, 79, 83, 87, 88, 90, 93, 102, 106, 113 및 116 등을 들 수 있다.
Examples of the resin having an acidic functional group made by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. include Dianal BR-60, 64, 73, 77, 79, 83, 87, 88, 90, 93, 102, 106, 113 and 116 have.

이상, 본 발명에 의한 리튬이차전지용 정극합제 페이스트를 구성하는 정극활물질 및 바인더로 기능하는 염기성관능기를 가지는 유기화합물 및 산성관능기를 가지는 유기화합물에 대해 설명했다. 하지만, 본 발명에 의한 정극합제 페이스트는 전극특성을 더욱 향상시키기 위해 필요에 따라 도전조제, 바인더, 용제 등의 당해 기술분야에서 주지인 각종 성분을 포함해도 된다. 이하, 대표적인 성분에 대해 설명한다.
The positive electrode active material constituting the positive electrode material mixture paste for a lithium secondary battery according to the present invention and the organic compound having a basic functional group and the organic functional compound having an acidic functional group which function as a binder have been described above. However, the positive electrode material mixture paste according to the present invention may contain various components known in the art such as a conductive additive, a binder, and a solvent as needed in order to further improve the electrode characteristics. Representative components are described below.

(도전조제로서의 탄소재료)(Carbon material as conductive additive)

본 발명에 의한 정극합제 페이스트는 도전조제를 포함해도 된다. 도전조제는 특별히 한정되지 않으며 주지의 화합물에서 적절히 선택하여 사용할 수 있으나 탄소재료가 가장 바람직하다. 탄소재료로는 도전성을 가지는 탄소재료라면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면 그래파이트, 카본블랙, 카본나노튜브, 카본나노파이버, 카본파이버 및 플러렌(fullerene) 등을 단독으로 혹은 2종 이상을 같이 사용할 수 있다. 도전성, 입수의 용이 및 비용면에서 카본블랙을 사용하는 것이 바람직하다.
The positive electrode material mixture paste according to the present invention may contain a conductive auxiliary agent. The conductive auxiliary agent is not particularly limited and may be appropriately selected from known compounds, and a carbon material is most preferable. The carbon material is not particularly limited as long as it is a carbon material having conductivity. For example, graphite, carbon black, carbon nanotubes, carbon nanofibers, carbon fibers and fullerene may be used alone or in combination of two or more. It is preferable to use carbon black in terms of conductivity, easiness of access and cost.

카본블랙의 일예로는 기체 혹은 액체의 원료를 반응로 중에서 연속적으로 열분해하여 제조하는 퍼니스블랙(furnace black), 특히, 에틸렌중유를 원료로 한 켓젠 블랙(ketjen black), 원료가스를 연소시켜서 그 화염을 채널강 바닥면에 대고 급냉하여 석출시킨 채널블랙, 가스를 원료로 하여 연소와 열분해를 주기적으로 반복하여 얻는 서멀블랙 및 특히 아세틸렌가스를 원료로 하는 아세틸렌블랙 등의 각종 재료를 단독으로 혹은 2종 이상을 함께 사용할 수 있다. 또한, 후술하는 바와 같은 통상적으로 행해지는 산화처리를 실시한 카본블랙이나 중공카본 등을 사용해도 된다.
Examples of the carbon black include furnace black which is produced by continuously pyrolyzing a gas or a liquid raw material in a reactor, ketjen black which is produced from ethylene heavy oil as a raw material, Channel black deposited by quenching on the bottom surface of the channel steel, thermal black obtained by periodically repeating combustion and pyrolysis using gas as a raw material, and acetylene black mainly using acetylene gas as raw materials, Can be used together. Carbon black, hollow carbon, or the like, which has been subjected to a conventionally-used oxidation treatment as described later, may also be used.

카본의 산화처리는 카본을 공기 중에서 고온처리하거나 또는 질산이나 이산화질소, 오존 등으로 2차적으로 처리함으로써 실시된다. 구체예로는 페놀기, 퀴논기, 카르복실기, 카르보닐기와 같은 산소함유극성관능기를 카본표면에 직접도입(공유결합)하는 처리를 들 수 있고 카본의 분산성을 향상시키기 위해 일반적으로 실시되는 처리방법이다. 하지만 일반적으로 관능기의 도입량이 많아짐에 따라 카본의 도전성이 저하되기 때문에 산화처리를 하지 않은 카본을 사용하는 것이 바람직하다.
The oxidation treatment of carbon is carried out by treating the carbon with a high temperature in the air or by a secondary treatment with nitric acid, nitrogen dioxide, ozone or the like. Specific examples thereof include a process of directly introducing (covalent bonding) an oxygen-containing polar functional group such as a phenol group, a quinone group, a carboxyl group or a carbonyl group directly to the surface of carbon, and is a treatment method generally practiced to improve the dispersibility of carbon . In general, however, since the conductivity of carbon decreases as the amount of introduced functional groups increases, it is preferable to use carbon that is not subjected to oxidation treatment.

사용하는 카본블랙의 비표면적은 값이 클수록 카본블랙 입자간의 접촉점이 증가하기 때문에 전극의 내부저항을 낮추는데 유리하다. 구체적으로는 질소의 흡착량에서 구할 수 있는 비표면적(BET)으로 20㎡/g이상, 1500㎡/g이하, 바람직하게는 50㎡/g이상, 1500㎡/g이하, 보다 바람직하게는 100㎡/g이상, 1500㎡/g이하의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 비표면적이 20㎡/g을 밑도는 카본블랙을 사용하면 충분한 도전성을 얻기 어려워지는 경우가 있으며 1500㎡/g을 초과하는 카본블랙은 시판의 재료를 입수하기 어려운 경우가 있다.
The larger the specific surface area of the carbon black to be used, the more the contact point between the carbon black particles increases, which is advantageous for lowering the internal resistance of the electrode. Specifically, it is preferably 20 m2 / g or more and 1,500 m2 / g or less, preferably 50 m2 / g or more and 1,500 m2 / g or less, more preferably 100 m2 / g or less as the specific surface area (BET) / g or more and 1500 m &lt; 2 &gt; / g or less is preferably used. When carbon black having a specific surface area of less than 20 m &lt; 2 &gt; / g is used, it may be difficult to obtain sufficient conductivity. Carbon black of more than 1500 m &lt; 2 &gt; / g may be difficult to obtain commercially available materials.

또한, 사용하는 카본블랙의 입경은 1차 입자경으로 0.005~1㎛가 바람직하고, 특히 0.01~0.2㎛가 바람직하다. 단, 여기서 말하는 1차 입자경이란 전자현미경 등으로 측정된 입자경을 평균한 값이다.
The particle diameter of the carbon black to be used is preferably 0.005 to 1 占 퐉, more preferably 0.01 to 0.2 占 퐉 in terms of primary particle diameter. Note that the primary particle diameter referred to herein is a value obtained by averaging the particle diameters measured by an electron microscope or the like.

시판의 카본블랙으로는 예를 들면 Commercially available carbon blacks include, for example,

Tokablack #4300, #4400, #4500 및 #5500 등의 Tokai Carbon Co., Ltd.제 퍼니스블랙;Manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd. such as Tokablack # 4300, # 4400, # 4500, and # 5500;

Printex L 등의 데구사제 퍼니스블랙;Printex L and the like;

Raven 7000, 5750, 5250, 5000ULTRAIII, 5000ULTRA, Conductex SC ULTRA, 975ULTRA, PUER BLACK100, 115 및 205 등의 Columbian Chemicals Co.제 퍼니스블랙;Furnace black made by Columbian Chemicals Co., such as Raven 7000, 5750, 5250, 5000 ULTRA III, 5000 ULTRA, Conductex SC ULTRA, 975 ULTRA, PUER BLACK 100, 115 and 205;

#2350, #2400B, #2600B, #30050B, #3030B, #3230B, #3350B, #3400B 및 #5400B 등의 Mitsubishi Chemical Corporation제 퍼니스블랙;Furnace black made by Mitsubishi Chemical Corporation such as # 2350, # 2400B, # 2600B, # 30050B, # 3030B, # 3230B, # 3350B, # 3400B and # 5400B;

MONARCH 1400, 1300, 900, VulcanXC-72R 및 BlackPearls 2000 등의 Cabot Corporation제 퍼니스블랙;MONARCH 1400, 1300, 900, Vulcan XC-72R and BlackPearls 2000;

Ensaco 250G, Ensaco 260G, Ensaco 350G 및 SuperP-Li 등의 TIMCAL사제 퍼니스블랙;Furnace black, such as Ensaco 250G, Ensaco 260G, Ensaco 350G and SuperP-Li;

켓젠 블랙(ketjen black)EC-300J 및 EC-600JD 등의 AkzoNobel사제 켓젠 블랙(ketjen black);및 Ketjen black manufactured by Akzo Nobel, such as ketjen black EC-300J and EC-600JD;

덴카블랙(denka black), 덴카블랙HS-100, FX-35 등의 Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha제 아세틸렌블랙 등을 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
Denke black, denka black HS-100, and Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha acetylene black such as FX-35, but are not limited thereto.

(용제)(solvent)

본 발명에 따른 정극합제 페이스트는 용제를 포함해도 된다. 사용할 수 있는 용제로는 예를 들면 알코올류, 글리콜류, 셀로솔브류, 아미노알코올류, 아민류, 케톤류, 카르본산아미드류, 인산아미드류, 설폭시드류, 카르본산에스테르류, 인산에스테르류, 에테르류, 니트릴류 및 물 등을 들 수 있다.
The positive electrode material mixture paste according to the present invention may contain a solvent. Examples of usable solvents include alcohols, glycols, cellosolves, amino alcohols, amines, ketones, carboxylic acid amides, phosphoric acid amides, sulfoxides, carboxylic acid esters, phosphoric acid esters, ethers Nitriles, and water.

바인더수지 성분의 용해성이나 도전조제인 탄소재료의 분산안정성을 얻기 위해서는 극성이 높은 용제를 사용하는 것이 바람직하다.
It is preferable to use a solvent having a high polarity in order to obtain solubility of the binder resin component and dispersion stability of the carbon material as the conductive additive.

예를 들면 N,N-디메틸포름아미드, N,N-디에틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드 및 N,N-디에틸아세트아미드 등의 여러 질소를 디알킬화한 아미드계용제, N-메틸피롤리돈, 헥사메틸인산트리아미드, 및 디메틸설폭시드 등을 들 수 있으나 이에 한정되는 것을 아니다. 2종 이상을 병용할 수도 있다.
Amide solvents in which various nitrogen such as N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, N, N-dimethylacetamide and N, Methylpyrrolidone, hexamethylphosphoric triamide, dimethylsulfoxide, and the like, but are not limited thereto. Two or more species may be used in combination.

(바인더)(bookbinder)

본 발명에 따른 정극합제 페이스트에는 추가로 바인더 성분을 포함해도 된다. 단, 여기서 말하는 「바인더 성분」은 앞서 분산제로 설명한 염기성관능기 또는 산성관능기를 가지는 유기화합물, 특히, 염기성관능기 또는 산성관능기를 가지는 수지와는 구별된다. 즉, 여기서 말하는 바인더 성분이란 앞서 설명한 분산제와는 다른 화합물을 의도하고 있다.
The positive electrode material mixture paste according to the present invention may further contain a binder component. Here, the &quot; binder component &quot; is distinguished from an organic compound having a basic functional group or an acidic functional group described above as a dispersant, particularly a resin having a basic functional group or an acidic functional group. That is, the binder component is intended to be a compound different from the dispersant described above.

사용하는 바인더로는 예를 들면 아크릴수지, 폴리우레탄수지, 폴리에스테르수지, 페놀수지, 에폭시수지, 페녹시수지, 요소수지, 멜라민수지, 알키드수지, 아크릴수지, 포름알데히드수지, 실리콘수지, 불소수지, 카르복실메틸셀룰로스 등의 셀룰로스수지, 스틸렌-부타디엔 고무나 불소고무 등의 합성고무, 폴리아닐린이나 폴리아세틸렌 등의 도전성수지 등을 들 수 있다. 또한, 이들 수지의 변성체, 혼합물 또는 공중합체여도 된다.
The binder to be used is, for example, an acrylic resin, a polyurethane resin, a polyester resin, a phenol resin, an epoxy resin, a phenoxy resin, a urea resin, a melamine resin, an alkyd resin, an acrylic resin, a formaldehyde resin, , Cellulose resins such as carboxymethyl cellulose, synthetic rubbers such as styrene-butadiene rubber and fluorine rubber, and conductive resins such as polyaniline and polyacetylene. They may also be modified bodies, mixtures or copolymers of these resins.

구체적으로는 에틸렌, 프로필렌, 염화비닐, 초산비닐, 비닐알코올, 말레산, 아크릴산, 아크릴산에스테르, 메타크릴산, 메타크릴산에스테르, 아크릴로니트릴, 스틸렌, 비닐부티랄, 비닐아세탈 및 비닐피롤리돈 등을 구성단위로 포함하는 공중합체를 들 수 있다.
Specific examples of the solvent include ethylene, propylene, vinyl chloride, vinyl alcohol, vinyl alcohol, maleic acid, acrylic acid, acrylic ester, methacrylic acid, methacrylic acid ester, acrylonitrile, styrene, vinyl butyral, And the like as a structural unit.

특히, 내성면에서 분자 내에 불소원자를 가지는 고분자 화합물, 예를 들면 폴리불화비닐리덴, 폴리불화비닐 및 폴리테트라플루오로에틸렌 등을 사용하는 것이 바람직하다.
Particularly, it is preferable to use a polymer compound having a fluorine atom in the molecule in terms of resistance, for example, polyvinylidene fluoride, polyvinyl fluoride and polytetrafluoroethylene.

또한, 바인더로 사용하는 수지류의 중량평균분자량은 10,000~1,000,000이 바람직하다. 사용하는 수지의 분자량이 작으면 바인더의 내성이 저하하는 경향이 있다. 한편, 분자량이 커지면 바인더의 내성은 향상되지만 바인더 자체의 점도가 높아져 작업성이 저하할 뿐만 아니라 응집제로 작용하여 합제성분이 현저하게 응집하는 경향이 있다.
The weight average molecular weight of the resin used as the binder is preferably 10,000 to 1,000,000. If the molecular weight of the resin used is small, the resistance of the binder tends to decrease. On the other hand, when the molecular weight is increased, the resistance of the binder is improved, but the viscosity of the binder itself is increased, and not only the workability is lowered but also the cohesive component tends to coagulate remarkably by acting as a coagulant.

<리튬이차전지용 정극합제 페이스트>&Lt; Positive electrode composite paste for lithium secondary battery >

본 발명의 정극합제 페이스트는 리튬이차전지용 정극재료로 호적하게 사용할 수 있다. 정극재료로 정극합제 페이스트를 사용하는 경우, 일 실시형태에서, 페이스트는 정극활물질과 염기성관능기를 가지는 화합물 및 산성관능기를 가지는 유기화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 분산제와 용제와 도전조제로서의 탄소재료와 바인더 성분을 함유하는 것이 바람직하다.
The positive electrode material mixture paste of the present invention can be suitably used as a positive electrode material for a lithium secondary battery. When the positive electrode material mixture paste is used as the positive electrode material, in one embodiment, the paste contains at least one dispersing agent and a solvent selected from the group consisting of a positive electrode active material, a compound having a basic functional group and an organic compound having an acidic functional group, It is preferable to contain a material and a binder component.

상기 정극합제 페이스트 중의 총고형분에 정극활물질이 차지하는 비율은 80중량%이상, 98.5중량%이하, 바람직하게는 83중량%이상, 95중량%이하의 범위로 사용하는 것이 바람직하다. 정극활물질의 비율이 80중량%을 밑돌면 충분한 도전성, 방전용량을 얻기 어려워지는 경우가 있다. 한편, 98.5중량%를 초과하면 바인더 성분의 비율이 저하하기 때문에 집전체로의 밀착성이 저하하고 정극활물질이 쉽게 탈리하는 경우가 있다.
The ratio of the total solid content of the positive electrode material mixture paste to the positive electrode active material is preferably 80 wt% or more and 98.5 wt% or less, preferably 83 wt% or more and 95 wt% or less. If the ratio of the positive electrode active material is less than 80% by weight, it may be difficult to obtain sufficient conductivity and discharge capacity. On the other hand, when the amount exceeds 98.5% by weight, the proportion of the binder component decreases, so that the adhesion to the current collector is lowered and the positive electrode active material may easily be desorbed.

또한, 정극합제 페이스트 중의 총고형분에 차지하는 도전조제로서의 탄소재료의 고형분의 비율은 0.5중량%이상, 19중량%이하, 바람직하게는 1.0중량%이상, 15중량%이하의 범위에서 사용하는 것이 바람직하다. 도전조제로서의 탄소재료의 비율이 0.5중량%를 밑돌면 충분한 도전성을 얻기 어려운 경우가 있다. 한편, 19중량%를 초과하면 전지성능에 크게 관여하는 정극활물질의 비율이 저하하기 때문에 방전용량이 저하하는 등의 문제가 발생하는 경우가 있다.
The proportion of the solid content of the carbon material as the conductive additive in the total solid content in the positive electrode material mixture paste is preferably 0.5 wt% or more and 19 wt% or less, preferably 1.0 wt% or more and 15 wt% or less . If the proportion of the carbon material as the conductive additive is less than 0.5% by weight, it may be difficult to obtain sufficient conductivity. On the other hand, when the content exceeds 19% by weight, the ratio of the positive electrode active material greatly affecting the battery performance is lowered, and thus the discharge capacity may decrease.

또한, 정극합제 페이스트 중의 총고형분에서 차지하는 바인더 성분(염기성관능기 또는 산성관능기를 가지는 수지 이외의 수지성분)의 비율은 1중량%이상, 10중량%이하가 바람직하며, 바람직하게는 2중량%이상, 8중량%이하로 사용하는 것이 바람직하다. 바인더 성분의 비율이 1중량%를 밑돌면 결착성이 저하하기 때문에 전극집전체에서 정극활물질이나 도전조제로서의 탄소재료 등이 탈리하기 쉬워지는 경우가 있으며, 10중량%를 초과하면 정극활물질 및 도전조제로서의 탄소재료의 비율이 저하하기 때문에 전지성능의 저하로 이어지는 경우가 있다.
The proportion of the binder component (resin component other than the resin having a basic functional group or the acidic functional group) in the total solid content in the positive electrode material mixture paste is preferably 1% by weight or more and 10% by weight or less, more preferably 2% It is preferable to use it at 8 wt% or less. If the proportion of the binder component is less than 1% by weight, the binding property is deteriorated. Therefore, the positive electrode active material and the carbon material as the conductive auxiliary agent tend to desorb in the electrode current collector. When the content exceeds 10% by weight, the positive electrode active material and the conductive auxiliary agent The ratio of the carbon material is lowered, leading to deterioration of the battery performance.

또한, 정극합제 페이스트의 적정점도는 정극합제 페이스트의 도공방법에 따르지만, 일반적으로는 100mPa·s이상, 30,000mPa·s이하로 하는 것이 바람직하다.
The optimum viscosity of the positive electrode material mixture paste depends on the coating method of the positive electrode material mixture paste, but it is generally preferably 100 mPa · s or more and 30,000 mPa · s or less.

본 발명에서의 정극합제 페이스트는 정극활물질의 분산성이 우수할 뿐만 아니라 정극활물질의 응집을 완화하는 효과도 있다. 정극활물질의 분산성이 우수하기 때문에 정극활물질 및 도전조제로서의 탄소재료를 용제에 혼합 및 분산할 때의 에너지가 정극활물질의 응집물에 저해되지 않고 효율 좋게 탄소재료(도전조제)로 전달되고 결과적으로 탄소재료(도전조제)의 분산성도 향상시키는 것이 가능하게 된다고 생각된다.
The positive electrode material mixture paste of the present invention not only has excellent dispersibility of the positive electrode active material but also has an effect of alleviating aggregation of the positive electrode active material. The energy for mixing and dispersing the positive electrode active material and the carbon material as the conductive additive in the solvent is efficiently transferred to the carbon material (conductive auxiliary agent) without being inhibited by the agglomerates of the positive electrode active material, It is considered that it becomes possible to improve the dispersibility of the material (conductive auxiliary agent).

본 발명의 정극합제 페이스트에 의하면, 정극활물질의 주위에 도전조제인 탄소재료입자를 균일하게 배위 및 부착시킬 수 있으며, 정극합제층에 우수한 도전성 및 밀착성을 부여할 수 있다. 또한, 도전성이 향상함으로써 도전조제로 사용하는 탄소재료의 첨가량을 줄일 수 있기 때문에 정극활물질의 첨가량을 상대적으로 증가시킬 수 있으며, 전지의 큰 특성인 용량을 크게 할 수 있다.
According to the positive electrode material mixture paste of the present invention, carbon material particles serving as a conductive additive can be uniformly arranged and adhered to the periphery of the positive electrode active material, and excellent conductivity and adhesion can be imparted to the positive electrode material mixture layer. Further, since the amount of the carbon material used as the conductive additive can be reduced by improving the conductivity, the amount of the positive electrode active material can be increased relatively, and the capacity, which is a large characteristic of the battery, can be increased.

또한, 본 발명의 정극합제 페이스트에 따르면 정극활물질, 탄소재료(도전조제)의 응집이 적기 때문에 집전체에 도포했을 때 평활성이 높은 균일한 도막을 얻을 수 있으며, 전극집전체와 정극합제와의 밀착성이 개선된다. 또한, 분산제로 사용하는 염기성관능기 및/또는 산성관능기를 가지는 특정 유기화합물이 탄소재료(도전조제)표면에 작용(예를 들면 흡착)함으로써 리튬천이금속복합산화물과 같은 정극활물질의 표면과 탄소재료(도전조제)표면과의 상호작용이 강해져 상기 특정 유기화합물을 사용하지 않는 경우와 비교하여 정극활물질과 탄소재료(도전조제)와의 밀착성을 향상시킬 수 있다.
Further, according to the positive electrode material mixture paste of the present invention, since the aggregation of the positive electrode active material and the carbon material (conductive auxiliary agent) is small, a uniform coating film having high smoothness can be obtained when applied to the current collector and the adhesion between the electrode collector and the positive electrode material mixture . Further, a specific organic compound having an acidic functional group and / or a basic functional group used as a dispersant acts on the surface of the carbon material (conductive auxiliary agent) to adsorb the surface of the positive electrode active material such as lithium transition metal composite oxide, Conductive agent) surface becomes stronger, so that the adhesion between the positive electrode active material and the carbon material (conductive auxiliary agent) can be improved as compared with the case where the specific organic compound is not used.

<본 발명의 리튬이차전지용 정극합제 페이스트의 제조방법>&Lt; Method of producing positive electrode material mixture paste for lithium secondary battery of the present invention &

이어서, 본 발명에 따른 정극합제 페이스트의 제조방법에 대해 설명한다. Next, a method for producing the positive electrode material mixture paste according to the present invention will be described.

본 발명의 정극합제 페이스트는 예를 들면 염기성관능기를 가지는 유기화합물 및 산성관능기를 가지는 유기화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 분산제와 정극활물질을 용제에 분산하고 이 용액에 필요에 따라 도전조제로서의 탄소재료 또는 바인더 성분을 혼합함으로써 제조할 수 있다. 각 성분의 첨가순서 등에 대해서는 특별히 한정되지 않는다. 또한, 필요에 따라 상기 정극합제 페이스트의 구성성분으로 용제를 추가해도 된다.
The positive electrode material mixture paste of the present invention may be prepared by dispersing, for example, at least one dispersing agent selected from the group consisting of an organic compound having a basic functional group and an organic compound having an acid functional group and a positive electrode active material in a solvent, Carbon material or a binder component. The order of addition of each component is not particularly limited. If necessary, a solvent may be added as a constituent component of the positive electrode material mixture paste.

특별히 한정하지는 않지만, 염기성관능기를 가지는 각종 유도체와 정극활물질을 용제에 분산할 때, 무기산, 분자량 300이하의 유기산 혹은 산성관능기를 가지는 수지 등의 산성화합물 또는 염기성관능기를 가지는 수지를 함께 사용하는 실시형태는 페이스트의 분산성이 더욱 향상되기 때문에 보다 바람직하다. 또한, 비닐아미드계수지와 정극활물질을 용제에 분산할 때, 염기성 또는 산성관능기를 가지는 각종 유도체를 함께 사용하는 실시형태는 페이스트의 분산성이 더욱 향상되기 때문에 바람직하다.
An embodiment using an acidic compound such as an inorganic acid, an organic acid having a molecular weight of not more than 300 or a resin having an acidic functional group, or a resin having a basic functional group in combination, when the various derivatives having a basic functional group and the positive electrode active material are dispersed in a solvent Is more preferable because the dispersibility of the paste is further improved. In addition, when the vinylamide resin and the positive electrode active material are dispersed in a solvent, embodiments in which various derivatives having a basic or acidic functional group are used together are preferable because the dispersibility of the paste is further improved.

상기 페이스트의 제조방법에 관한 일 실시형태로 염기성관능기를 가지는 유기화합물 및 산성관능기를 가지는 유기화합물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 분산제를 용제 중에 완전히 또는 일부 용해시켜 그 용액 중에 정극활물질을 첨가, 혼합함으로써 상기 화합물을 정극활물질에 작용(예를 들면 흡착)시키면서 용제에 분산시키는 것이 바람직하다.
In one embodiment of the method for producing the paste, at least one dispersant selected from the group consisting of an organic compound having a basic functional group and an organic compound having an acidic functional group is completely or partially dissolved in a solvent to add a positive electrode active material , It is preferable that the compound is dispersed in a solvent while the compound acts on the positive electrode active material (for example, adsorption).

또한, 상기 페이스트의 제조방법에 관한 다른 실시형태로 염기성관능기를 가지는 각종 유도체와 무기산, 분자량 300이하의 유기산 및 산성관능기를 가지는 수지로 이루어진 군에서 선택되는 산성화합물 또는 염기성관능기를 가지는 수지를 용제 중에 완전 또는 일부 용해시켜 그 용액 중에 정극활물질을 첨가, 혼합함으로써 상기 유도체 및 산성화합물 또는 염기성관능기를 가지는 수지를 정극활물질에 작용(예를 들면 흡착)시키면서 용제에 분산시키는 것이 바람직하다.
In another embodiment of the method for producing the paste, an acidic compound or a resin having a basic functional group selected from the group consisting of various derivatives having a basic functional group and inorganic acid, an organic acid having a molecular weight of 300 or less and an acidic functional group, It is preferable that the derivative and the resin having an acidic compound or a basic functional group are dispersed in a solvent while acting (for example, adsorbing) the positive active material on the positive electrode active material by adding or mixing the positive electrode active material in the solution.

또한, 상기 페이스트의 제조방법에 관한 다른 실시형태로 비닐아미드계수지와 염기성관능기 또는 산성관능기를 가지는 각종 유도체를 용제 중에 완전 또는 일부 용해시켜 그 용액 중에 정극활물질을 첨가, 혼합함으로써 비닐아미드계수지 및 상기 유도체를 정극활물질에 작용(예를 들면 흡착)시키면서 용제에 분산시키는 것이 바람직하다.
In another embodiment of the method for producing a paste, a vinylamide resin and various derivatives having a basic functional group or an acidic functional group are completely or partially dissolved in a solvent, a positive active material is added to the solution, It is preferable that the derivative is dispersed in a solvent while acting on the positive electrode active material (for example, adsorption).

분산체로 조제한 페이스트 중에서의 정극활물질의 농도는 사용하는 정극활물질의 비표면적이나 표면관능기의 양 등의 정극활물질의 고유한 특성치에 의존하여 적절히 설정하는 것이 바람직하다. 특별히 한정되는 것은 아니지만, 정극활물질의 농도는 페이스트의 전중량을 기준으로 1중량%이상, 90중량%이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 10중량%이상, 80중량%이하이다. 정극활물질의 농도가 너무 낮으면 생산효율이 나빠지고, 또한 합제페이스트의 점도가 낮아지기 쉬우며, 경시적으로 정극활물질이 침강하기 쉬우며, 균일한 정극을 작성하기 어려워지는 경우가 있다. 한편, 정극활물질의 농도가 너무 높으면 분산체의 점도가 현저하게 높아져서 분산효율이나 분산체의 핸들링성이 저하하는 경우가 있다.
The concentration of the positive electrode active material in the paste prepared from the dispersion is preferably set appropriately depending on the specific property value of the positive electrode active material such as the specific surface area of the positive electrode active material to be used and the amount of the surface functional group to be used. Although not particularly limited, the concentration of the positive electrode active material is preferably 1% by weight or more and 90% by weight or less, more preferably 10% by weight or more and 80% by weight or less, based on the total weight of the paste. If the concentration of the positive electrode active material is too low, the production efficiency is deteriorated, the viscosity of the compound paste tends to be lowered, the positive electrode active material tends to precipitate with time, and it may become difficult to produce a uniform positive electrode. On the other hand, if the concentration of the positive electrode active material is too high, the viscosity of the dispersion becomes remarkably high, and the dispersion efficiency and handling property of the dispersion body may be deteriorated.

분산제로 사용하는 염기성관능기를 가지는 유기화합물 및 산성관능기를 가지는 유기화합물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 유기화합물의 첨가량은 사용하는 정극활물질의 비표면적 등에 의해 결정된다. 일반적으로는 상기 분산제로 사용하는 상기 유기화합물은 정극활물질 100중량부에 대해 0.01중량부 이상, 30중량부 이하, 바람직하게는 0.05중량부 이상, 25중량부 이하, 보다 바람직하게는 0.1중량부 이상, 20중량부 이하의 범위에서 첨가된다. 첨가량이 적으면 충분한 분산효과를 얻을 수 없고 과잉하게 첨가해도 현저한 분산향상 효과는 얻을 수 없는 경향이 있다.
The amount of the at least one organic compound selected from the group consisting of an organic compound having a basic functional group and an organic compound having an acid functional group to be used as a dispersant is determined by the specific surface area and the like of the positive electrode active material to be used. Generally, the amount of the organic compound used as the dispersing agent is preferably 0.01 to 30 parts by weight, preferably 0.05 to 25 parts by weight, more preferably 0.1 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the positive electrode active material , And 20 parts by weight or less. If the addition amount is too small, a sufficient dispersion effect can not be obtained, and if it is added excessively, a remarkable improvement in dispersion tends not to be obtained.

또한, 정극활물질을 용제에 분산하는데 있어서, 염기성관능기를 가지는 각종 유도체와 무기산, 분자량 300이하의 유기산 혹은 산성관능기를 가지는 수지를 포함하는 산성화합물 또는 염기성관능기를 가지는 수지를 첨가하는 것이 바람직하다. 그리고, 정극활물질을 분산할 때에 첨가하는 산성화합물 또는 염기성관능기를 가지는 수지의 첨가량은 정극활물질 100중량부에 대해 0.01중량부 이상, 30중량부 이하, 바람직하게는 0.05중량부 이상, 25중량부 이하, 보다 바람직하게는 0.1중량부 이상, 20중량부 이하이다.
Further, in dispersing the positive electrode active material in a solvent, it is preferable to add an acidic compound containing a variety of derivatives having a basic functional group and an inorganic acid, an organic acid having a molecular weight of 300 or less or a resin having an acidic functional group, or a resin having a basic functional group. The amount of the acidic compound or the resin having a basic functional group to be added when dispersing the positive electrode active material is 0.01 to 30 parts by weight, preferably 0.05 to 25 parts by weight, based on 100 parts by weight of the positive electrode active material More preferably 0.1 part by weight or more and 20 parts by weight or less.

또한, 정극활물질을 용제에 분산하는데 있어서, 비닐아미드계수지와 염기성관능기 또는 산성관능기를 가지는 각종 유도체를 첨가하는 것이 바람직하다. 그리고 정극활물질을 분산할 때 첨가하는 염기성관능기 또는 산성관능기를 가지는 각종 유도체의 첨가량은 정극활물질 100중량부에 대해 0.01중량부 이상, 30중량부 이하, 바람직하게는 0.05중량부 이상, 25중량부 이하, 보다 바람직하게는 0.1중량부 이상, 20중량부 이하이다.
Further, in dispersing the positive electrode active material in a solvent, it is preferable to add various derivatives having a vinylamide resin and a basic functional group or an acidic functional group. The amount of the basic functional group or various derivatives having an acidic functional group to be added when the positive active material is dispersed is 0.01 to 30 parts by weight, preferably 0.05 to 25 parts by weight, based on 100 parts by weight of the positive electrode active material More preferably 0.1 part by weight or more and 20 parts by weight or less.

또한, 분산제로 사용하는 염기성관능기를 가지는 유기화합물 및 산성관능기를 가지는 유기화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 유기화합물을 정극활물질에 작용(예를 들면 흡착)시키면서 용제에 분산시키기 위해 사용하는 장치로는 안료분산 등에 통상적으로 사용되는 분산기를 적용할 수 있다.
Further, there is a device (hereinafter, referred to as &quot; device &quot;) used for dispersing one or more organic compounds selected from the group consisting of an organic compound having a basic functional group and an organic compound having an acidic functional group A dispersing device commonly used in pigment dispersion and the like can be applied.

특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 이하에 나타낸 바와 같은 분산기를 들 수 있다.For example, a dispersing machine as shown below.

디스퍼, 호모믹서 혹은 플래니터리믹서 등의 믹서류;Mixers such as a disper, a homo mixer or a planetary mixer;

M TECHNIQUE Co., Ltd.제「KUREAMIX」 혹은 PRIMIX사「필믹스(FILMICS)」 등의 균질기류;Homogeneous airflow such as "KUREAMIX" manufactured by M TECHNIQUE Co., Ltd. or "FILMICS" manufactured by PRIMIX Co., Ltd.;

페인트 컨디셔너(Red Devil사제), 볼밀, 샌드밀(Shinmaru Enterprises Corporation 제「DAINo mill」 등), 어트리터, 펄밀(EIRICH CO., LTD제「DCP밀」 등) 혹은 코볼밀 등의 매체(media)형 분산기;Such as a paint conditioner (manufactured by Red Devil), a ball mill, sand mill ("DAINO mill" manufactured by Shinmaru Enterprises Corporation), attritor, pearl mill ("DCP mill" manufactured by EIRICH CO. Type disperser;

습식제트밀(GENUS Corporation제「GENUS PY」, SUGINO MACHINE LIMITED제「Star Burst」, NANOMIZER Inc.제「Nanomizer」 등), M TECHNIQUE Co., Ltd.제「Kuea SS-5」 혹은 나라기계사제「MICROS」 등의 비매체(medialess)형 분산기; 또는 ("GENUS PY" manufactured by GENUS Corporation, "Star Burst" manufactured by SUGINO MACHINE LIMITED, "Nanomizer" manufactured by NANOMIZER Inc.), "Kuea SS-5" manufactured by M TECHNIQUE Co., Ltd., &Quot; MICROS &quot; and the like; or

그 외 롤밀 등.
Others include Rollil.

또한, 분산기로는 분산기로부터의 금속혼입을 방지하는 처리가 이루어진 것이 보다 바람직하다.
It is more preferable that the dispersing machine is provided with a treatment for preventing the metal from being mixed with the dispersing machine.

예를 들면 매체형 분산기를 사용하는 경우는 교반기 및 베셀이 세라믹제 또는 수지제의 분산기를 사용하는 방법이나 금속제 교반기 및 베셀표면을 텅스텐카바이드 용사나 수지코팅 등으로 처리한 분산기를 사용하는 것이 바람직하다. 그리고 매체로는 유리비즈 또는 지르코니아비즈 혹은 알루미나비즈 등의 세라믹비즈를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 롤밀을 사용하는 경우에 대해서도 세라믹제 롤을 사용하는 것이 바람직하다. 분산장치는 1종만을 사용해도 되고 복수종의 장치를 조합해서 사용해도 된다.
For example, in the case of using a medium type dispersing machine, it is preferable to use a ceramic or resin dispersing machine for the stirrer and vessel, or a dispersing machine for metal stirring machine and vessel surface treated with tungsten carbide spraying or resin coating . As the medium, it is preferable to use ceramic beads such as glass beads or zirconia beads or alumina beads. It is also preferable to use a ceramic roll even in the case of using a roll mill. Only one kind of dispersing device may be used, or plural kinds of devices may be used in combination.

강한 충격으로 입자가 깨지거나 부서지기 쉬운 정극활물질을 사용하는 경우는 매체형 분산기보다는 롤밀이나 균질기 등의 비매체형 분산기가 바람직하다.
In the case of using a positive electrode active material which is broken or fragile due to a strong impact, a non-medium type dispersing device such as a roll mill or a homogenizer is preferable to a medium type dispersing device.

또한, 정극활물질의 용제로의 젖음성을 향상시켜서 용제 중에서의 분산성을 보다 향상시키기 위해서 염기성관능기 또는 산성관능기를 가지는 유기화합물 및 비닐아미드계수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 분산제로 미리 표면을 처리한 정극활물질을 사용할 수 있다.
In order to improve the wettability of the positive electrode active material to the solvent and to further improve the dispersibility in the solvent, the surface is previously treated with at least one dispersing agent selected from the group consisting of an organic compound having a basic functional group or an acidic functional group and a vinylamide resin One positive electrode active material can be used.

이때 처리방법으로는 건식처리기로 2개의 롤이나 3개의 롤 등의 롤밀, 헨켈믹서나 슈퍼믹서 등의 고속교반기, 마이크로나이저나 제트밀 등의 유체에너지분쇄기, 어트리터 등을 사용할 수 있다. 한편, 습식처리기로 니더를 사용할 수 있다. 하지만, 처리방법은 상기 방법에 한정되는 것은 아니다. 정극활물질의 종류에 따라 처리시에 정극활물질 자신이 파괴되어 전지성능을 저하하는 경우도 있기 때문에 정극활물질에 적합한 처리방법을 선택하는 것이 바람직하다. 또한, 건식처리기를 사용하는 경우, 처리제는 그대로 직접 첨가해도 되지만 보다 균일하게 정극활물질표면에 처리를 실시하기 위해서 미리 처리제를 소량의 용제에 용해 및 분산시키고, 정극활물질의 응집입자를 풀면서 첨가하는 방법이 바람직하다. 또한, 처리효율을 높이기 위해 필요에 따라 가온해도 된다.
As the treatment method, a roll mill such as two rolls or three rolls as a dry processor, a high-speed stirrer such as a Henkel mixer or a super mixer, a fluid energy crusher such as a microneizer or a jet mill, and an aerator may be used. On the other hand, a kneader can be used as a wet processor. However, the processing method is not limited to the above method. Depending on the kind of the positive electrode active material, the positive electrode active material itself may be broken during the treatment to deteriorate the battery performance. Therefore, it is preferable to select a treatment method suitable for the positive electrode active material. In the case of using a dry processor, the treatment agent may be directly added as it is. However, in order to more uniformly treat the surface of the positive electrode active material, the treatment agent is previously dissolved and dispersed in a small amount of solvent, Method is preferable. In addition, it may be heated according to need to increase the treatment efficiency.

바인더 성분, 즉, 염기성관능기 또는 산성관능기를 가지는 수지 등의 분산제와는 다른 성분의 첨가방법은 상기 분산제로 사용하는 염기성관능기를 가지는 유기화합물 및 산성관능기를 가지는 유기화합물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 유기화합물과 정극활물질을 용제에 분산하여 이루어지는 분산체를 교반하면서, 상기 바인더 성분을 고형인 채로 첨가, 용해시키는 방법을 들 수 있다. 또한, 바인더 성분을 용제에 용해시킨 것을 미리 조제하여 상기 분산체와 혼합하는 방법을 들 수 있다. 또한, 바인더 성분을 상기 분산체에 첨가한 후에 상기 분산장치로 다시 분산처리를 실시해도 된다.
A method of adding a component other than the dispersant such as a binder component, that is, a resin having a basic functional group or an acidic functional group, is preferably a method of adding at least one component selected from the group consisting of an organic compound having a basic functional group and an organic compound having an acidic functional group A method of adding and dissolving the binder component in a solid state while stirring a dispersion obtained by dispersing a species of organic compound and a positive electrode active material in a solvent. Further, a method in which a binder component is dissolved in a solvent is prepared in advance and mixed with the dispersion. Further, after the binder component is added to the dispersion, the dispersion treatment may be carried out again with the dispersion apparatus.

도전조제로 사용하는 탄소재료의 첨가방법은 예를 들면 상기 분산제로 사용하는 염기성관능기를 가지는 유기화합물 및 산성관능기를 가지는 유기화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 유기화합물과 정극활물질을 용제에 분산하여 얻는 분산체에 추가로 교반하면서 도전조제로 사용하는 탄소재료를 첨가, 분산시키는 방법이어도 된다. 다른 방법으로 도전조제로 사용하는 탄소재료를 미리 용제 중에 분산시킨 분산체를 상기 정극활물질의 분산체에 첨가, 혼합하는 방법이어도 된다. 여기서, 염기성관능기를 가지는 각종 유도체와, 정극활물질을 용제에 분산할 때에는 산성화합물(무기산, 분자량 300이하의 유기산, 산성관능기를 가지는 수지 등) 또는 염기성관능기를 가지는 수지를 함께 첨가하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 비닐아미드계수지와 정극활물질을 용제에 분산할 때에는 염기성관능기 또는 산성관능기를 가지는 각종 유도체를 함께 첨가하는 것이 보다 바람직하다.
As a method of adding the carbon material used as the conductive auxiliary agent, for example, at least one organic compound selected from the group consisting of an organic compound having a basic functional group and an organic compound having an acidic functional group used as the dispersing agent and a positive electrode active material are dispersed in a solvent And then adding and dispersing the carbon material to be used as a conductive additive to the dispersion obtained by further stirring. Alternatively, a dispersion in which a carbon material used as a conductive auxiliary agent is dispersed in a solvent may be added to the dispersion of the positive electrode active material and mixed. Here, it is more preferable to add various derivatives having a basic functional group and a resin having an acidic compound (an inorganic acid, an organic acid having a molecular weight of 300 or less, an acidic functional group, etc.) or a basic functional group at the time of dispersing the positive electrode active material in a solvent . When the vinylamide resin and the positive electrode active material are dispersed in a solvent, it is more preferable to add various derivatives having a basic functional group or an acidic functional group together.

또한, 분산제로 사용하는 염기성관능기를 가지는 유기화합물 및 산성관능기를 가지는 유기화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물과 정극활물질을 용제에 분산할 때, 도전조제로 사용하는 탄소재료의 일부 내지는 전량을 동시에 첨가하여 공분산처리를 실시하는 방법을 적용해도 된다. 또한, 이와 같은 방법에서, 염기성관능기를 가지는 각종 유도체를 첨가하는 경우에는 공분산처리시에 무기산, 분자량 300이하의 유기산 및 산성관능기를 가지는 수지로 이루어진 군에서 선택되는 산성화합물 또는 염기성관능기를 가지는 수지를 함께 첨가하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 비닐아미드계수지를 첨가하는 경우에는 공분산처리시에 염기성관능기 또는 산성관능기를 가지는 각종 유도체를 함께 첨가하는 것이 보다 바람직하다.
Further, when at least one compound selected from the group consisting of an organic compound having a basic functional group and an organic compound having an acidic functional group and a positive electrode active material used as a dispersant are dispersed in a solvent, a part or all of the carbon material used as the conductive additive May be added at the same time to perform a covariance process. When various derivatives having a basic functional group are added in this manner, an acidic compound or a resin having a basic functional group selected from the group consisting of inorganic acids, organic acids having a molecular weight of 300 or less and acidic functional groups It is more preferable to add them together. When a vinylamide resin is added, it is more preferable to add various derivatives having a basic functional group or an acidic functional group at the time of covalent treatment.

정극활물질의 분산입경은 사용하는 정극활물질의 1차 입자경의 크기에 따라 변화한다. 특별히 한정되는 것은 아니나 전형적으로는 0.05㎛이상, 100㎛이하, 바람직하게는 0.1㎛이상, 70㎛이하, 보다 바람직하게는 0.15㎛이상, 50㎛이하로 미세화하는 것이 바람직하다. 정극활물질의 분산입경이 0.05㎛미만인 정극합제 페이스트는 그 조제 자체가 어려운 경우가 있다. 또한, 정극활물질의 분산입경이 100㎛를 초과하는 페이스트를 전극재료로 사용한 경우에는 전극의 저항분포의 불균일이나 저저항화를 위해 도전조제의 첨가량을 증가시켜야 한다는 등의 문제가 발생하는 경우가 있다. 또한, 본 명세서에서 기재하는 「분산입경」은 입도측정기에 의한 판정(JISK5600-2-5에 준함)에 의해 구한 값이다. 분산입경이 1.0㎛이하의 경우는 체적입도분포에서, 입자경이 작은 것부터 그 입자의 체적비율을 적산했을 때, 50%가 되는 입자경(D50)이며, 일반적인 입도분포계, 예를 들면 동적광산란방식의 입도분포계(Nikkiso Co., Ltd.제「Microtrac UPA」) 등으로 측정된다.
The dispersion particle diameter of the positive electrode active material varies depending on the size of the primary particle diameter of the positive electrode active material used. But is not particularly limited, but it is preferable to be finer in a typical range of 0.05 to 100 m, preferably 0.1 to 70 m, more preferably 0.15 to 50 m. The positive electrode material mixture paste having a dispersion particle diameter of the positive electrode active material of less than 0.05 mu m may be difficult to prepare itself. Further, when a paste having a dispersed particle diameter of the positive electrode active material of more than 100 mu m is used as the electrode material, there arises a problem that the resistance distribution of the electrode is uneven and the addition amount of the conductive additive is increased for lowering resistance . The &quot; dispersed particle size &quot; described in this specification is a value determined by a determination by a particle size meter (in accordance with JIS K5600-2-5). When the dispersion particle size is 1.0 占 퐉 or less, the particle size distribution is 50% (D50) when the volume ratio of the particles is smaller than that of the particle size distribution in the volume particle size distribution. And a particle size distribution meter ("Microtrac UPA" manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).

본 발명의 정극합제 페이스트는 상술한 바와 같이 통상적으로는 용제를 포함하는 분산체(액) 또는 페이스트 등으로 제조 및 유통하여 사용된다. 일반적으로 도전조제나 활물질과 염기성관능기를 가지는 유기화합물 및 산성관능기를 가지는 유기화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 분산제를 건조분체의 상태로 혼합해도 이들 분산제를 정극활물질이나 도전조제에 균일하게 작용시키는 것은 어렵다. 이 때문에 액상법으로 정극활물질이나 도전조제를 용제에 분산시킴으로써 정극활물질이나 도전조제에 균일하게 상기 분산제를 작용시키는 것이 바람직하다. 또한, 이하에 설명하는 바와 같이 용제의 사용은 전극집전체에 전극합제층을 형성하는 경우에는 액상의 분산체를 가능한 한 균일하게 도포하고 이를 건조시킴으로써 실시하는 것이 바람직한 관점에서도 바람직하다.
As described above, the positive electrode material mixture paste of the present invention is usually manufactured and distributed by using a dispersion (liquid) or paste containing a solvent. Generally, even if one or more dispersants selected from the group consisting of a conductive auxiliary agent, an organic compound having an organic functional group and an organic compound having an acidic functional group are mixed in the state of dry powder, the dispersant can be uniformly applied to the positive electrode active material or the conductive auxiliary agent It is difficult to give. Therefore, it is preferable to uniformly disperse the positive electrode active material and the conductive auxiliary agent in the positive electrode active material or the conductive auxiliary agent by dispersing the positive active material or the conductive auxiliary agent in the solvent by the liquid phase method. In addition, the use of a solvent as described below is preferable from the viewpoint that it is preferable to apply the liquid dispersion to the electrode mixture layer as uniformly as possible and to dry it.

하지만 예를 들면 액상법으로 제작한 분산체를 운반비용 등의 이유로 일단 용제를 제거하여 건조분체로 하는 것도 생각할 수 있다. 또한, 이 건조분체를 적절한 용제로 재분산시켜서 전극합제층의 형성시에 사용하는 것도 생각할 수 있다. 따라서, 본 발명의 정극합제 페이스트는 액상의 분산체에 한정되지 않으며 상술한 바와 같은 건조분체의 상태의 조성물이어도 된다.
However, for example, it is also conceivable that the dispersion prepared by the liquid phase method is once dried to remove the solvent for reasons such as transportation costs. It is also conceivable that the dry powder is re-dispersed in an appropriate solvent and used at the time of forming the electrode mix layer. Therefore, the positive electrode material mixture paste of the present invention is not limited to a liquid dispersion and may be a composition in the form of dry powder as described above.

<리튬이차전지><Lithium secondary battery>

본 발명에 따른 리튬이차전지는 제 1의 집전체 상에 정극합제층을 가지는 정극과, 제 2 집전체 상에 부극합제층을 가지는 부극과 상기 정극합제층과 상기 부극합제층 사이에 개재하는 리튬을 포함하는 전해질을 구비하고, 상기 정극합제층이 본 발명에 따른 리튬이차전지용 정극합제 페이스트를 사용하여 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 리튬이차전지는 본 발명에 따른 리튬이차전지용 정극합제 페이스트를 사용하여 형성된 정극합제층을 가지면 되고, 그 외의 구성부재 및 그 재료에 대해서는 특별히 한정되지 않으며 당해 기술분야에서 주지인 기술을 적용할 수 있다.
The lithium secondary battery according to the present invention comprises a positive electrode having a positive mixture layer on a first current collector, a negative electrode having a negative mixture layer on the second current collector, lithium interposed between the positive mixture layer and the negative- And the positive electrode material mixture layer is formed using the positive electrode material mixture paste for a lithium secondary battery according to the present invention. The lithium secondary battery according to the present invention may have a positive electrode material mixture layer formed by using the positive electrode material mixture paste for a lithium secondary battery according to the present invention, and the other constituent members and materials thereof are not particularly limited, and a technique well known in the art Can be applied.

도 1은 본 발명에 따른 리튬이차전지의 일 실시형태를 나타내는 모식적 단면도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이 리튬이차전지에서는 전해액(10)을 수용한 셀(20)내에 제1 집전체(30) 상에 정극합제층(32)을 가지는 정극(34) 및 제2 집전체(40) 상에 부극합제층(42)을 가지는 부극(44)이 정극합제층(32)과 부극합제층(42)이 대향하도록 배치된다. 정극합제층(32)과 부극합제층(42)의 사이를 전해액(10)을 통해 리튬이온이 이동함으로써 도통이 가능하게 된다. 또한, 정극합제층(32)과 부극합제층(42)의 사이에는 안전성을 높이기 위해 세퍼레이터(50)를 배치해도 된다. 또한, 정극 및 부극은 집전체와 각 합제층 사이에 이들의 밀착성을 높이기 위해 하지층(미도시)을 가질 수 있다.
1 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of a lithium secondary battery according to the present invention. 1, in a lithium secondary battery, a positive electrode 34 having a positive electrode mixture layer 32 on a first current collector 30 and a positive electrode 34 having a positive electrode mixture layer 32 in a cell 20 housing the electrolyte 10 The negative electrode 44 having the negative electrode material mixture layer 42 is arranged so that the positive electrode material mixture layer 32 and the negative electrode material mixture layer 42 are opposed to each other. The lithium ion moves through the electrolyte solution 10 between the positive electrode material mixture layer 32 and the negative electrode material mixture layer 42, thereby enabling conduction. Further, a separator 50 may be disposed between the positive electrode material mixture layer 32 and the negative electrode material mixture layer 42 to improve safety. In addition, the positive electrode and the negative electrode may have a foundation layer (not shown) for enhancing the adhesion between the current collector and each of the mixture layers.

각 전극에서 사용하는 집전체의 재질이나 형상은 특별히 한정되지 않는다. 재질로는 예를 들면 알루미늄, 구리, 니켈, 티탄 또는 스텐레스 등의 금속이나 합금을 사용할 수 있다. 특히, 정극재료로는 알루미늄이 바람직하다. 또한, 부극재료로는 구리가 바람직하다. 또한, 집전체의 형상으로는 일반적으로는 평판상의 금속박이 사용되지만 표면을 조면화한 것이나 구멍이 있는 박상의 것 및 메쉬상의 재료도 사용할 수 있다.
The material and shape of the collector used in each electrode are not particularly limited. As the material, for example, metals or alloys such as aluminum, copper, nickel, titanium or stainless steel can be used. In particular, aluminum is preferable as the positive electrode material. Further, copper is preferable as the negative electrode material. As the shape of the current collector, a metal foil in a flat plate shape is generally used, but a roughened surface, a thin foil with a hole, and a mesh-like material can also be used.

집전체 상에 전극하지층을 형성하는 방법의 일 예로 도전성재료로 카본블랙과 바인더 성분을 용제 중에 분산시킨 전극하지페이스트를 전극집전체에 도포 및 건조하는 방법을 들 수 있다. 전극하지층의 막두께로는 도전성 및 밀착성이 유지되는 범위라면 특별히 제한되지 않는다. 일반적으로는 0.05㎛이상, 20㎛이하이며, 바람직하게는 0.1㎛이상, 10㎛이하이다.
An example of a method of forming an electrode ground layer on a current collector is a method of applying an electrode ground paste in which a carbon black and a binder component are dispersed as a conductive material to a collector of electrode and drying the electrode current collector. The film thickness of the electrode base layer is not particularly limited as long as the conductivity and adhesion can be maintained. Generally, it is not less than 0.05 mu m and not more than 20 mu m, preferably not less than 0.1 mu m and not more than 10 mu m.

집전체 상에 전극합제층을 형성하는 방법의 일 예로 집전체 상에 전극합제페이스트를 직접도포하여 건조하는 방법 및 집전체 상에 전극하지층을 형성한 후에 전극합제페이스트를 도포하여 건조하는 방법 등을 들 수 있다. 전극하지층 상에 전극합제층을 형성하는 경우, 집전체 상에 전극하지페이스트를 도포한 후, 습윤상태일 때 전극합제페이스트를 중첩하여 도포, 건조를 실시해도 된다. 전극합제층의 두께로는 일반적으로는 1㎛이상, 500㎛이하이며, 바람직하게는 10㎛이상, 300㎛이하이다.
As an example of the method of forming the electrode mixture layer on the current collector, there is a method of directly coating the electrode mixture paste on the current collector and drying and a method of applying electrode paste paste after drying the electrode mixture layer on the current collector and drying . In the case of forming the electrode mixture layer on the electrode bottom layer, the electrode paste paste may be applied on the current collector, and then the electrode mixture paste may be superimposed on the electrode mixture paste in a wet state, followed by coating and drying. The thickness of the electrode mixture layer is generally 1 占 퐉 or more and 500 占 퐉 or less, preferably 10 占 퐉 or more and 300 占 퐉 or less.

정극합제층의 재료로는 본 발명에 따른 정극합제 페이스트를 사용한다. 한편, 부극합제층의 재료로는 특별히 한정되지 않으며 당해 기술분야에서 주지인 재료를 적절히 선택해서 사용할 수 있다. 예를 들면 부극활물질, 도전조제, 바인더 성분을 포함하는 혼합물을 사용할 수 있다.
As the material of the positive electrode material mixture layer, the positive electrode material mixture paste according to the present invention is used. On the other hand, the material of the negative electrode material mixture layer is not particularly limited and materials well known in the art can be appropriately selected and used. For example, a mixture containing a negative electrode active material, a conductive auxiliary agent, and a binder component may be used.

하지층 및 정극 또는 부극합제층을 형성하기 위한 도포방법에 대해서는 특별히 제한되지 않으며 공지의 방법을 적용할 수 있다. 구체예로 다이코팅법, 딥코팅법, 롤코팅법, 닥터코팅법, 스프레이코팅법, 그라이바코팅법, 스크린인쇄법 또는 정전도장법 등의 방법을 들 수 있다. 또한, 도포 후에 평판프레스나 캘린더롤 등에 의한 압연처리를 실시해도 된다.
The coating method for forming the base layer and the positive electrode or negative electrode mixture layer is not particularly limited and a known method can be applied. Specific examples thereof include die coating, dip coating, roll coating, doctor coating, spray coating, gravure coating, screen printing or electrostatic coating. After the application, a rolling process using a flat plate press, calender roll, or the like may be performed.

본 발명에 따른 리튬이차전지를 구성하는 전해액으로는 리튬을 포함하는 전해질을 비수계의 용제에 용해한 것을 사용한다. 전해질로는 특별히 한정하지 않으나, LiBF4, LiClO4, LiPF6, LiAsF6, LiSbF6, LiCF3SO3, Li(CF3SO2)2N, LiC4F9SO3, Li(CF3SO2)3C, LiI, LiBr, LiCl, LiAlCl, LiHF2, LiSCN 또는 LiBPh4 등을 들 수 있다.
As the electrolyte constituting the lithium secondary battery according to the present invention, an electrolyte containing lithium is dissolved in a non-aqueous solvent. Electrolyte is not particularly limited to, LiBF 4, LiClO 4, LiPF 6, LiAsF 6, LiSbF 6, LiCF 3 SO 3, Li (CF 3 SO 2) 2 N, LiC 4 F 9 SO 3, Li (CF 3 SO 2 ) 3 C, LiI, LiBr, LiCl, LiAlCl, LiHF 2 , LiSCN or LiBPh 4 .

비수계의 용제로는 특별히 한정되지 않으나 예를 들면 The nonaqueous solvent is not particularly limited, and for example,

에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트, 부틸렌카보네이트, 디메틸카보네이트, 에틸메틸카보네이트 및 디에틸카보네이트 등의 카보네이트류;Carbonates such as ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate and diethyl carbonate;

γ-부티로락톤, γ-발레로락톤 및 γ-옥타노익락톤 등의 락톤류;lactones such as? -butyrolactone,? -valerolactone and? -octanoic lactone;

테트라히드로푸란, 2-메틸테트라히드로푸란, 1,3-디옥솔란, 4-메틸-1,3-디옥솔란, 1,2-메톡시에탄, 1,2-에톡시에탄 및 1,2-디부톡시에탄 등의 글라임류;1,2-ethoxyethane, 1,2-ethoxyethane and 1,2-dibutyl ether, such as tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, Glycols such as ethoxyethane;

메틸포메이트, 메틸아세테이트 및 메틸프로피오네이트 등의 에스테르류;Esters such as methyl formate, methyl acetate and methyl propionate;

디메틸설폭시드 및 술포란 등의 설폭시드류;및 Sulfoxides such as dimethyl sulfoxide and sulfolane; and

아세트니트릴 등의 니트릴류 등을 들 수 있다. 또한, 이들 용제는 각각 단독으로 사용해도 되지만 2종 이상을 혼합하여 사용해도 된다.
And nitriles such as acetonitrile. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

또한, 상기 전해액을 폴리머매트릭스에 유지한 겔상으로 한 고분자전해질을 만들 수도 있다. 특별히 한정하지 않으나, 폴리머매트릭스로는 폴리알킬렌옥시드세그먼트를 가지는 아크릴레이트계수지, 폴리알킬렌옥시드세그먼트를 가지는 폴리포스파젠계수지 및 폴리알킬렌옥시드세그먼트를 가지는 폴리실록산 등을 들 수 있다.
In addition, a gel electrolyte in which the electrolytic solution is held in a polymer matrix may be used. Although not particularly limited, examples of the polymer matrix include an acrylate monomer having a polyalkylene oxide segment, a polyphosphazene monomer having a polyalkylene oxide segment, and a polysiloxane having a polyalkylene oxide segment.

이상, 본 발명에 따른 리튬이차전지의 구조 및 그 재료에 대해 도 1을 참조하여 설명했지만 정극재료로 본 발명의 정극합제 페이스트를 사용하는 것을 제외한 그 외의 구성부재 및 그 재료는 특별히 한정되지 않는다. 통상적으로 리튬이차전지는 정극 및 부극과 전해질과 세퍼레이터를 포함하며, 사용하는 목적에 따라 페이퍼형, 원통형, 버튼형, 적층형 등의 여러가지 형상으로 구성할 수 있다.
Although the structure and materials of the lithium secondary battery according to the present invention have been described with reference to Fig. 1, the constituent members and materials thereof other than the positive electrode material mixture paste of the present invention are not particularly limited. Generally, the lithium secondary battery includes a positive electrode, a negative electrode, an electrolyte, and a separator, and can be formed into various shapes such as a paper type, a cylindrical type, a button type, and a laminate type, depending on the purpose of use.

실시예Example

이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만 본 발명은 이하에 나타내는 실시예에 한정되지 않는다. 또한, 이하의 기재에서는 각 용어를 이하의 정의에 근거하여 사용한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to the following examples. In the following description, terms are used based on the following definitions.

각 실시예에 기재한 「부」는 중량부를, 「%」는 중량%를 각각 나타낸다.
In the following Examples, "parts" and "%" are parts by weight.

분산제에 관하여, 「염기성관능기를 가지는 유기색소유도체, 염기성관능기를 가지는 안트라퀴논유도체, 염기성관능기를 가지는 아크리돈유도체 및 염기성관능기를 가지는 트리아진유도체로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 유도체」의 기재는 이하, 「염기성관능기를 가지는 유도체」로 기재한다.
With regard to the dispersing agent, the term "an organic dye derivative having a basic functional group, an anthraquinone derivative having a basic functional group, an acridone derivative having a basic functional group, and a triazine derivative having a basic functional group" Is hereinafter referred to as &quot; a derivative having a basic functional group &quot;.

또한, 분산제에 관하여, 「산성관능기를 가지는 유기색소유도체 및 산성관능기를 가지는 트리아진유도체로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 유도체」의 기재는 이하, 「산성관능기를 가지는 유도체」로 기재한다.
With respect to the dispersant, the description of the "organic dye derivative having an acidic functional group and at least one derivative selected from the group consisting of triazine derivatives having an acidic functional group" is hereinafter referred to as "a derivative having an acidic functional group".

또한, 분산제에 관하여, 『「염기성관능기를 가지는 각종 유도체」 또는 「산성관능기를 가지는 각종 유도체」』의 기재는 이하, 「염기성관능기 또는 산성관능기를 가지는 유도체」로 기재한다.
With respect to the dispersant, the description of "various derivatives having a basic functional group" or "various derivatives having an acid functional group" is hereinafter referred to as "a derivative having a basic functional group or an acidic functional group".

정극활물질분산체의 「점도」에 관하여, E형점도계(TOKI SANGYO CO.,LTD.제, 「RE80형점도계」)를 사용하여, 50rpm의 회전속도로, 온도 25℃에서 측정한 값을 의도한다.
About the "viscosity" of the positive electrode active material dispersion, a value measured at 25 ° C. at a rotation speed of 50 rpm using an E-type viscometer ("RE80 type viscometer" manufactured by TOKI SANGYO CO., LTD. .

정극활물질분산체 및 전극합제페이스트의 「분산입도」에 관하여, 입도측정기에 의한 판정(JISK5600-2-5에 준함)으로 구한 값을 의도한다.
The "dispersion particle size" of the positive electrode active material dispersion and electrode mixture paste is determined by a determination by a particle size analyzer (in accordance with JIS K 5600-2-5).

산성관능기를 가지는 수지의 「중합평균분자량(Mw)」은 장치로 HLC-8320GPC(TOSOH CORPORATION제)를 사용하여 측정을 실시하고 그 측정치를 폴리스틸렌환산함으로써 얻은 값을 의도한다. 산가에 대해서도 통상적인 산화적정법에 의한 측정으로 얻는 값을 의도한다.
The &quot; polymerization average molecular weight (Mw) &quot; of a resin having an acidic functional group is intended to be a value obtained by performing measurement using HLC-8320GPC (manufactured by TOSOH CORPORATION) as an apparatus and converting the measured values to polystyrene. A value obtained by measurement by a typical oxidation titration method is also intended for the acid value.

또한, 염기성관능기를 가지는 수지의 「중합평균분자량(Mw)」은 장치로 HLC-8320GPC(TOSOH CORPORATION제)를 사용하고 또한 칼럼으로 SUPER-AW3000을 사용하며 용리액으로 30mM 트리에틸아민 및 10mM LiBr의 N,N-디메틸포름아미드용액을 사용하여 측정을 실시하고 그 측정치를 폴리스틸렌환산함으로써 얻은 값을 의도한다.
The polymerized average molecular weight (Mw) of the resin having a basic functional group was measured by using HLC-8320GPC (manufactured by TOSOH CORPORATION) as a device and using SUPER-AW3000 as a column and using 30mM triethylamine and 10mM LiBr N , N-dimethylformamide solution, and the value obtained by converting the measured value into polystyrene is intended.

또한, 아민가는 ASTM D 2074의 방법에 준거하여 측정한 전아민가(mgKOH/g)의 값을 의도하고 있다.
Also, the value of the amine is intended to be the value of the total amine value (mg KOH / g) measured in accordance with the method of ASTM D 2074.

이하에 예시하는 각 실시예 및 각 비교예에서 사용하는 정극활물질, 분산제, 즉 염기성관능기를 가지는 화합물(염기성관능기를 가지는 유도체, 염기성관능기를 가지는 수지) 및 산성관능기를 가지는 화합물(산성관능기를 가지는 유도체, 산성관능기를 가지는 수지)을 이하에 나타낸다. 또한, 필요에 따라 사용하는 바인더수지, 도전조제용 카본블랙 및 도전조제용 카본블랙 분산체에 대해서도 같이 나타낸다.
In the following Examples and Comparative Examples, the positive electrode active material, the dispersant, that is, the compound having a basic functional group (a derivative having a basic functional group, the resin having a basic functional group) and the compound having an acidic functional group (a derivative having an acidic functional group , A resin having an acidic functional group) are shown below. The binder resin, the carbon black for the conductive auxiliary, and the carbon black dispersion for the conductive auxiliary, which are used in accordance with necessity, are also shown below.

<정극활물질>&Lt; Positive electrode active material &

·코발트산리튬 LiCoO2 HLC-17(The Honjo Chemical Corporation제, 상품명) : 평균 1차 입경 2.5㎛, 비표면적 0.54㎡/g.· Lithium cobaltate LiCoO 2 HLC-17 (trade name, available from The Honjo Chemical Corporation): average primary particle diameter 2.5 占 퐉, specific surface area 0.54 m2 / g.

·망간산리튬 LiMn2O4 CELLSEEDS-LM(Nippon Chemical Industrial Co., LTD.제, 상품명) : 평균 1차 입경 12.0㎛, 비표면적 0.48㎡/g.- Lithium manganate LiMn 2 O 4 CELLSEEDS-LM (trade name, manufactured by Nippon Chemical Industrial Co., Ltd.): average primary particle diameter 12.0 占 퐉, specific surface area 0.48 m 2 / g.

·니켈산리튬 LiNiO2(The Honjo Chemical Corporation제) : 평균 1차 입경 9.0㎛, 비표면적 0.3㎡/g.Lithium nickel oxide LiNiO 2 (manufactured by The Honjo Chemical Corporation): average primary particle diameter 9.0 탆, specific surface area 0.3 m 2 / g.

·인산철리튬 LiFePO4(TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY사제) : 평균 1차 입경 0.2㎛, 비표면적 15㎡/g.
· Lithium iron phosphate LiFePO 4 (manufactured by TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY): average primary particle diameter 0.2 μm, specific surface area 15 m 2 / g.

<분산제><Dispersant>

<염기성관능기를 가지는 화합물 : 염기성관능기를 가지는 유도체><Compound Having Basic Functional Group: Derivative Having Basic Functional Group>

표 1~4에 나타내는 기호 (A)~(O)이며, 보다 상세하게는 이하와 같이 분류된다.The symbols (A) to (O) shown in Tables 1 to 4 are more specifically classified as follows.

·염기성관능기를 가지는 색소유도체 : (A), (B), (C), (D), (E), (H)(A), (B), (C), (D), (E), and (H) having a basic functional group:

·염기성관능기를 가지는 안트라퀴논유도체 : (F), (L)Anthraquinone derivatives having basic functional groups: (F), (L)

·염기성관능기를 가지는 아크리돈유도체 : (G)Acridone derivatives having basic functional groups: (G)

·염기성관능기를 가지는 트리아진유도체 : (H), (I), (J), (K), (L), (M), (N), (O)Triazine derivatives having basic functional groups: (H), (I), (J), (K), (L), (M)

Figure 112011014674929-pct00040
Figure 112011014674929-pct00040

Figure 112011014674929-pct00041
Figure 112011014674929-pct00041

Figure 112011014674929-pct00042
Figure 112011014674929-pct00042

Figure 112011014674929-pct00043
Figure 112011014674929-pct00043

<염기성관능기 및 산성관능기를 가지지 않는 화합물>&Lt; Compound having no basic functional group and no acidic functional group >

표 5에 나타내는 기호 (P), (Q)이며, 본 발명에서는 비교검토를 위해 사용한다.Symbols (P) and (Q) shown in Table 5 are used for comparison in the present invention.

Figure 112011014674929-pct00044
Figure 112011014674929-pct00044

<염기성관능기를 가지는 화합물 : 염기성관능기를 가지는 수지><Compound Having Basic Functional Group: Resin Having Basic Functional Group>

·염기성관능기를 가지는 수지중합체(G1)타입· Resin polymer (G1) type with basic functional group

G1-1 : 아미노기를 가지는 폴리비닐계중합체; 중량평균분자량은 13500, 아민가 27.5mgKOH/g.G1-1: a polyvinyl polymer having an amino group; The weight-average molecular weight is 13,500 and the amine value is 27.5 mgKOH / g.

G1-2 : 아미노기를 가지는 폴리비닐계중합체; 중량평균분자량은 21600, 아민가 17.4mgKOH/g.G1-2: a polyvinyl polymer having an amino group; The weight-average molecular weight was 21600 and the amine value was 17.4 mgKOH / g.

G1-3 : 아미노기를 가지는 폴리비닐계중합체; 중량평균분자량은 11900, 아민가 25.2mgKOH/g.
G1-3: a polyvinyl polymer having an amino group; The weight-average molecular weight is 11900 and the amine value is 25.2 mgKOH / g.

상기 중합체(G1-1)~(G1-3)의 조제방법은 이하와 같다.
The methods for preparing the above polymers (G1-1) to (G1-3) are as follows.

[아미노기를 가지는 비닐계수지중합체(G1-1)의 조제][Preparation of vinyl polymer polymer (G1-1) having an amino group]

<비닐중합체(A1-1)의 합성>&Lt; Synthesis of vinyl polymer (A1-1)

가스도입관, 온도계, 콘덴서, 교반기를 구비한 반응용기에, 메틸메타크릴레이트 500부, 티오글리세롤 28부와 N-메틸-2-피롤리돈 528부를 넣고 질소가스로 치환했다. 반응용기 내를 90℃로 가열하여 AIBN 0.50부를 첨가한 후 7시간 반응했다. 고형분측정으로 95%가 반응한 것을 확인한 후, 실온까지 냉각하여 중량평균분자량 4200인 편말단 영역에 2개의 유리 히드록실기를 가지는 비닐중합체(A1-1)의 고형분 50%용액을 얻었다.
500 parts of methyl methacrylate, 28 parts of thioglycerol and 528 parts of N-methyl-2-pyrrolidone were placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser and a gas introducing tube. The inside of the reaction vessel was heated to 90 캜, and 0.50 part of AIBN was added, followed by reaction for 7 hours. After confirming that 95% of the reaction was carried out by measuring the solid content, the solution was cooled to room temperature to obtain a 50% solid solution of the vinyl polymer (A1-1) having two free hydroxyl groups in one terminal region having a weight average molecular weight of 4200.

<중합체(G1-1)의 합성>&Lt; Synthesis of polymer (G1-1) >

가스도입관, 온도계, 콘덴서, 교반기를 구비한 반응용기에, 비닐중합체(A1-1)의 고형분 50%용액 1022부와 이소포론디이소시아네이트 45.2부와 촉매로 디부틸주석디라우레이트 0.11g을 넣고 질소가스로 치환했다. 반응용기 내를 100℃로 가열하여 3시간 반응한 후, 40℃까지 냉각하고 이미노비스프로필아민 26.7부, N-메틸-2-피롤리돈 363.3부의 혼합액 중에 30분에 걸쳐 적하하고 추가로 1시간 반응한 후, 실온까지 냉각하여 반응을 종료했다. 고형분을 40%로 조정하여 중합체(G1-1)의 담황색투명용액을 얻었다. 중합체(G1-1)의 중량평균분자량은 13500이며, 아민가 27.5mgKOH/g이었다.
A reaction vessel equipped with a gas inlet tube, a thermometer, a condenser and a stirrer was charged with 1022 parts of a 50% solids solution of the vinyl polymer (A1-1), 45.2 parts of isophorone diisocyanate and 0.11 g of dibutyltin dilaurate as a catalyst And replaced with nitrogen gas. The inside of the reaction vessel was heated to 100 캜 and reacted for 3 hours. The reaction vessel was cooled to 40 캜 and added dropwise over 30 minutes in a mixture of iminopropyl propane (26.7 parts) and N-methyl-2-pyrrolidone (363.3 parts) After the reaction, the reaction was terminated by cooling to room temperature. The solid content was adjusted to 40% to obtain a pale yellow transparent solution of the polymer (G1-1). The polymer (G1-1) had a weight-average molecular weight of 13,500 and an amine value of 27.5 mgKOH / g.

[아미노기를 가지는 비닐계수지중합체(G1-2)의 조제][Preparation of vinyl polymer polymer (G1-2) having amino group]

<비닐중합체(A1-2)의 합성>&Lt; Synthesis of vinyl polymer (A1-2)

가스도입관, 온도계, 콘덴서, 교반기를 구비한 반응용기에, n-부틸메타크릴레이트 500부와 티오글리세롤 28부와 N-메틸-2-피롤리돈 528부를 넣고 질소가스로 치환했다. 반응용기 내를 90℃로 가열하여 AIBN 0.50부를 첨가한 후 7시간 반응했다. 고형분측정으로 95%가 반응한 것을 확인한 후, 실온까지 냉각하여 중량평균분자량 4800인 편말단 영역에 2개의 유리 히드록실기를 가지는 비닐중합체(A1-2)의 고형분 50%용액을 얻었다.
500 parts of n-butyl methacrylate, 28 parts of thioglycerol and 528 parts of N-methyl-2-pyrrolidone were placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser and a gas introducing tube. The inside of the reaction vessel was heated to 90 캜, and 0.50 part of AIBN was added, followed by reaction for 7 hours. After confirming that 95% of the reaction was carried out by measuring the solid content, the solution was cooled to room temperature to obtain a 50% solid solution of a vinyl polymer (A1-2) having two free hydroxyl groups in one terminal region having a weight average molecular weight of 4800.

<중합체(G1-2)의 합성>&Lt; Synthesis of polymer (G1-2)

가스도입관, 온도계, 콘덴서, 교반기를 구비한 반응용기에, 비닐중합체(A1-2)의 고형분 50%용액 1056부와 이소포론디이소시아네이트 115.1부와 촉매로 디부틸주석디라우레이트 0.12g을 넣고 질소가스로 치환했다. 반응용기 내를 100℃로 가열하여 3시간 반응한 후, 40℃까지 냉각하고 이미노비스프로필아민 25.5부와 2-아미노-2-메틸-프로판올 11.5부와 N-메틸-2-피롤리돈 492.0부의 혼합액 중에 30분에 걸쳐 적하하고 추가로 1시간 반응한 후, 실온까지 냉각하여 반응을 종료했다. 고형분을 40%로 조정하여 중합체(G1-2)의 담황색투명용액을 얻었다. 중합체(G1-2)의 중량평균분자량은 21600이며, 아민가 17.4mgKOH/g이었다.
1056 parts of a 50% solid solution of the vinyl polymer (A1-2), 115.1 parts of isophorone diisocyanate and 0.12 g of dibutyltin dilaurate as a catalyst were placed in a reaction vessel equipped with a thermometer, a condenser and a stirrer And replaced with nitrogen gas. The inside of the reaction vessel was heated to 100 캜 and reacted for 3 hours. After cooling to 40 캜, 25.5 parts of iminopropyl propane, 11.5 parts of 2-amino-2-methyl-propanol and 492.0 parts of N-methyl- The mixture was added dropwise over 30 minutes and further reacted for 1 hour, and then cooled to room temperature to terminate the reaction. The solid content was adjusted to 40% to obtain a pale yellow transparent solution of the polymer (G1-2). The polymer (G1-2) had a weight average molecular weight of 21600 and an amine value of 17.4 mgKOH / g.

[아미노기를 가지는 비닐계수지중합체(G1-3)의 조제][Preparation of vinyl polymer polymer (G1-3) having amino group]

<비닐중합체(A1-3)의 합성>&Lt; Synthesis of vinyl polymer (A1-3) >

가스도입관, 온도계, 콘덴서, 교반기를 구비한 반응용기에, 메틸메타크릴레이트 400부와 부틸아크릴레이트 100부와 티오글리세롤 56부와 N-메틸-2-피롤리돈 556부를 넣고 질소가스로 치환했다. 반응용기 내를 90℃로 가열하여 AIBN 0.50부를 첨가한 후 7시간 반응했다. 고형분측정으로 95%가 반응한 것을 확인한 후, 실온까지 냉각하여 중량평균분자량 3000의 편말단 영역에 2개의 유리 히드록실기를 가지는 비닐중합체(A1-3)의 고형분 50%용액을 얻었다.
400 parts of methyl methacrylate, 100 parts of butyl acrylate, 56 parts of thioglycerol and 556 parts of N-methyl-2-pyrrolidone were placed in a reaction vessel equipped with a thermometer, a condenser and a stirrer, did. The inside of the reaction vessel was heated to 90 캜, and 0.50 part of AIBN was added, followed by reaction for 7 hours. After confirming that 95% of the reaction was carried out by measuring the solid content, the solution was cooled to room temperature to obtain a 50% solid solution of the vinyl polymer (A1-3) having two free hydroxyl groups in one terminal region of the weight average molecular weight of 3000.

<중합체(G1-3)의 합성>&Lt; Synthesis of Polymer (G1-3)

가스도입관, 온도계, 콘덴서, 교반기를 구비한 반응용기에, 비닐중합체(A1-3)의 고형분 50%용액 1112부와 이소포론디이소시아네이트 230.2부와 촉매로 디부틸주석디라우레이트 0.13g을 넣고 질소가스로 치환했다. 반응용기 내를 100℃로 가열하여 3시간 반응한 후, 40℃까지 냉각하고 메틸이미노비스프로필아민 56.4부와 디부틸아민 33.4부와 N-메틸-2-피롤리돈 757.9부의 혼합액 중에 30분에 걸쳐 적하하고 추가로 1시간 반응한 후, 실온까지 냉각하여 반응을 종료했다. 고형분을 40%로 조정하여 중합체(G1-3)의 담황색 투명용액을 얻었다. 중합체(G1-3)의 중량평균분자량은 11900이며, 아민가 25.2mgKOH/g이었다.
A reaction vessel equipped with a gas inlet tube, a thermometer, a condenser and a stirrer was charged with 1112 parts of a 50% solids solution of the vinyl polymer (A1-3), 230.2 parts of isophorone diisocyanate and 0.13 g of dibutyltin dilaurate as a catalyst And replaced with nitrogen gas. The inside of the reaction vessel was heated to 100 ° C. and reacted for 3 hours. The reaction vessel was cooled to 40 ° C., and a solution of 56.4 parts of methyliminobispropylamine, 33.4 parts of dibutylamine and 757.9 parts of N-methyl- And the reaction was further allowed to proceed for 1 hour, followed by cooling to room temperature to terminate the reaction. The solid content was adjusted to 40% to obtain a pale yellow transparent solution of the polymer (G1-3). The polymer (G1-3) had a weight average molecular weight of 11,900 and an amine value of 25.2 mgKOH / g.

·염기성관능기를 가지는 수지중합체(G2)타입· Resin polymer (G2) type with basic functional group

G2-1 : 아미노기를 가지는 폴리에스테르계중합체; 중량평균분자량 13000, 아민가 36mgKOH/g.G2-1: a polyester polymer having an amino group; A weight average molecular weight of 13,000, and an amine value of 36 mgKOH / g.

G2-2 : 아미노기를 가지는 폴리에스테르계중합체; 중량평균분자량 27000, 아민가 41mgKOH/g.G2-2: a polyester polymer having an amino group; A weight average molecular weight of 27,000, and an amine value of 41 mgKOH / g.

G2-3 : 아미노기를 가지는 폴리비닐계중합체; 중량평균분자량 15200, 아민가 94mgKOH/g.G2-3: a polyvinyl polymer having an amino group; Weight average molecular weight 15,200, amine value 94 mgKOH / g.

상기 중합체(G2-1)~(G2-3)의 조제방법은 이하와 같다.
The methods for preparing the above polymers (G2-1) to (G2-3) are as follows.

[아미노기를 가지는 폴리에스테르계중합체(G2-1)의 조제][Preparation of polyester polymer (G2-1) having amino group]

<편말단에 아크릴로일기를 가지는 폴리에스테르(A2-1)의 합성><Synthesis of polyester (A2-1) having acryloyl group at one end>

가스도입관, 온도계, 콘덴서, 교반기를 구비한 반응용기에, 4-히드록시부틸아크릴레이트 20.8부와 ε-카프로락톤 379부, 촉매로 모노부틸주석(Ⅳ)옥시드 0.1부, 중합금지제로 하이드로퀴논 0.1부를 넣고 건조공기류하, 120℃에서 4시간 가열, 교반하여 고형분측정으로 95%가 반응한 것을 확인하고 반응을 종료하고, N-메틸-2-피롤리돈 171부를 첨가하여 희석하고 또한, 고형분 70중량%로 조정하여 중량평균분자량 6500인 편말단에 1개의 아크릴로일기를 가지는 폴리에스테르(A2-1)의 고형분 70중량%용액을 얻었다.
20.8 parts of 4-hydroxybutyl acrylate and 379 parts of epsilon -caprolactone, 0.1 part of monobutyltin (IV) oxide as a catalyst, 0.1 part of hydrocarbons as a polymerization inhibitor, 0.1 part of quinone was added and the mixture was heated and stirred at 120 ° C for 4 hours under a stream of dry air to confirm that 95% of the solid was reacted. The reaction was terminated and 171 parts of N-methyl- And adjusted to a solid content of 70% by weight to obtain a 70% by weight solid solution of polyester (A2-1) having one acryloyl group at one end with a weight average molecular weight of 6500.

<중합체(G2-1)의 합성>&Lt; Synthesis of polymer (G2-1) >

가스도입관, 온도계, 콘덴서, 교반기를 구비한 반응용기에, 이미노비스프로필아민 18.9부와 N-메틸-2-피롤리돈 248부를 넣고 50℃로 가열하여 폴리에스테르(A2-1)의 고형분 70중량%용액 571부를 30분에 걸쳐 적하하고 추가로 1시간 반응한 후, 이소포론디이소시아네이트 16.0부, N-메틸-2-피롤리돈 112부의 혼합액을 30분에 걸쳐 적하하고 추가로 2시간 반응하고, N-메틸-2-피롤리돈을 첨가하여 고형분 30중량%로 조정하여 중량평균분자량 13000, 아민가 36mgKOH/g의 중합체(G2-1)의 고형분 30중량%용액을 얻었다.
18.9 parts of iminopropyl propane and 248 parts of N-methyl-2-pyrrolidone were placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser and a gas introducing tube, and the mixture was heated to 50 캜 to obtain a solid component 70 571 parts by weight of the solution was added dropwise over 30 minutes and further reacted for 1 hour. Then, a mixed solution of 16.0 parts of isophorone diisocyanate and 112 parts of N-methyl-2-pyrrolidone was added dropwise over 30 minutes, And N-methyl-2-pyrrolidone was added to adjust the solid content to 30% by weight to obtain a 30% by weight solid solution of the polymer (G2-1) having a weight average molecular weight of 13000 and an amine value of 36 mgKOH / g.

[아미노기를 가지는 폴리에스테르계중합체(G2-2)의 조제][Preparation of polyester polymer (G2-2) having amino group]

<중합체(G2-2)의 합성>&Lt; Synthesis of polymer (G2-2)

가스도입관, 온도계, 콘덴서, 교반기를 구비한 반응용기에, 메틸이미노비스프로필아민 23.9부와 N-메틸-2-피롤리돈 248부를 넣고 50℃로 가열하여 폴리에스테르(A2-1)의 고형분 70중량%용액 571부를 30분에 걸쳐 적하하고, 추가로 1시간 반응한 후, 이소포론디이소시아네이트 18.3부, N-메틸-2-피롤리돈 207부의 혼합액을 30분에 걸쳐 적하하고 추가로 2시간 반응하고, N-메틸-2-피롤리돈을 첨가하여 고형분 30중량%로 조정하여 중량평균분자량 27000, 아민가 41mgKOH/g의 중합체(G2-2)의 고형분 30중량%용액을 얻었다.
23.9 parts of methyliminobispropylamine and 248 parts of N-methyl-2-pyrrolidone were placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser and a gas introducing tube, and the mixture was heated to 50 占 폚 to obtain a solid 571 parts of a 70 wt% solution was added dropwise over 30 minutes, and after a further 1 hour reaction, a mixture of 18.3 parts of isophorone diisocyanate and 207 parts of N-methyl-2-pyrrolidone was added dropwise over 30 minutes, Hour reaction, and N-methyl-2-pyrrolidone was added to adjust the solid content to 30% by weight to obtain a 30% by weight solid solution of the polymer (G2-2) having a weight average molecular weight of 27,000 and an amine value of 41 mgKOH / g.

[아미노기를 가지는 비닐계중합체(G2-3)의 조제][Preparation of vinyl polymer (G2-3) having amino group]

<편말단에 아크릴로일기를 가지는 비닐중합체(A2-2)의 합성><Synthesis of vinyl polymer (A2-2) having acryloyl group at one end>

가스도입관, 온도계, 콘덴서, 교반기를 구비한 반응용기에, 메틸메타크릴레이트 400부와 부틸아크릴레이트 100부, N-메틸-2-피롤리돈 100부를 넣고 질소가스로 치환했다. 반응용기 내를 80℃로 가열하여 3-메르캅토-1,2-프로판디올 27.5부에 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.5부를 용해한 용액을 첨가하여 10시간 반응했다. 고형분측정으로 95%가 반응한 것을 확인하고, N-메틸-2-피롤리돈 427부를 첨가하여 희석한 후 건조공기류하에서 아크릴로일옥시에틸이소시아네이트 32.6부, DBTDL 1부, 메틸하이드로퀴논 0.3부를 첨가하고 추가로 2시간 가열교반하며 또한, 고형분 50중량%로 조정하여 중량평균분자량 4500인 편말단에 2개의 아크릴로일기를 가지는 비닐중합체(A2-2)의 고형분 50중량%용액을 얻었다.
400 parts of methyl methacrylate, 100 parts of butyl acrylate, and 100 parts of N-methyl-2-pyrrolidone were placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser and a gas introducing tube. The inside of the reaction vessel was heated to 80 占 폚 and a solution of 0.5 part of 2,2'-azobisisobutyronitrile dissolved in 27.5 parts of 3-mercapto-1,2-propanediol was added and reacted for 10 hours. After confirming that 95% of the solid component was reacted, 427 parts of N-methyl-2-pyrrolidone was added and diluted. Then, 32.6 parts of acryloyloxyethyl isocyanate, 1 part of DBTDL and 0.3 part of methylhydroquinone And the mixture was further heated and stirred for 2 hours. Further, the solid content was adjusted to 50% by weight to obtain a 50% by weight solid solution of the vinyl polymer (A2-2) having two acryloyl groups at one terminal having a weight average molecular weight of 4500.

<중합체(G2-3)의 합성>&Lt; Synthesis of polymer (G2-3) >

가스도입관, 온도계, 콘덴서, 교반기를 구비한 반응용기에, 이미노비스프로필아민 27.8부와 N-메틸-2-피롤리돈 184부를 넣고 50℃로 가열하여 비닐중합체(A2-2)의 고형분 70중량%용액 500부를 30분에 걸쳐 적하하고 추가로 1시간 반응한 후, 이소포론디이소시아네이트 15.7부, N-메틸-2-피롤리돈 121부의 혼합액을 30분에 걸쳐 적하하고, 추가로 2시간 반응하여 N-메틸-2-피롤리돈을 첨가하여 고형분 30중량%로 조정하여 중량평균분자량 15200, 아민가 94mgKOH/g의 중합체(G2-3)의 고형분 30중량%용액을 얻었다.
27.8 parts of iminopropyl propane and 184 parts of N-methyl-2-pyrrolidone were placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser and a gas introducing tube, and heated to 50 占 폚 to obtain a solid component 70 Was added dropwise over 30 minutes, and after further reaction for 1 hour, a mixture of 15.7 parts of isophorone diisocyanate and 121 parts of N-methyl-2-pyrrolidone was added dropwise over 30 minutes, N-methyl-2-pyrrolidone was added to adjust the solid content to 30% by weight to obtain a 30% by weight solid solution of the polymer (G2-3) having a weight average molecular weight of 15,200 and an amine value of 94 mgKOH / g.

·상기 중합체(G1) 및 (G2)타입 이외의 염기성관능기를 가지는 수지(Y)(Y) having a basic functional group other than the polymer (G1) and (G2)

(Y1) : Ajisper PB821, Ajinomoto Fine-Techno Co.,Inc.제, 아미노기를 가지는 수지(Y1): Ajisper PB821, manufactured by Ajinomoto Fine-Techno Co., Inc., resin having an amino group

(Y2) : SOLSPERSE24000GR, 일본 The Lubrizol Corporation제, 아미노기를 가지는 수지
(Y2): SOLSPERSE24000GR, manufactured by The Lubrizol Corporation, Japan, resin having an amino group

·비닐아미드계수지· Vinyl amide resin

(1)PVP K-30(ISP JAPAN제, 상품명) : 폴리비닐피롤리돈(PVP로 기재), 중량평균분자량 약 4~8만.(1) PVP K-30 (trade name, manufactured by ISP JAPAN): polyvinylpyrrolidone (represented by PVP), weight average molecular weight of about 4-80,000.

(2)AGRIMER AL-10LC(ISP JAPAN제, 상품명) : 알킬화폴리비닐피롤리돈/1-부텐=90/10(AGRIMER이라 개재)(2) AGRIMER AL-10LC (product of ISP JAPAN): alkylated polyvinylpyrrolidone / 1-butene = 90/10 (referred to as AGRIMER)

(3)PNVA GE191(Showa Denko K.K.제, 상품명) : 폴리N-비닐아세트아미드(PNVA라 기재) 중량평균분자량 약 1~3만.
(3) PNVA GE191 (trade name, manufactured by Showa Denko KK): poly N-vinylacetamide (referred to as PNVA) weight average molecular weight of about 1 to 30,000.

<산성관능기를 가지는 화합물 : 산성관능기를 가지는 유도체>&Lt; Compound having an acidic functional group: Derivative having an acidic functional group >

표 6~10에 나타내는 기호 (Da)~(Ds)이며, 보다 상세하게는 이하와 같이 분류된다. (Da) to (Ds) shown in Tables 6 to 10, and are more specifically classified as follows.

·산성관능기를 가지는 색소유도체 : (Da), (Dk), (Dl), (Dm), (Dn), (Do), (Dp), (Dq), (Dr), (Ds)(Da), (Dk), (Dl), (Dm), (Dn), (Do), (Dp), (Dq), (Dr) and (Ds) having an acidic functional group.

·산성관능기를 가지는 트리아진유도체 : (Da), (Db), (Dc), (Dd), (De), (Df), (Dg), (Dh), (Di), (Dj), (Dp), (Dr)
Diazinic acid derivatives having acidic functional groups: (Da), (Db), (Dc), (Dd), (De), (Df), (Dg) Dp), (Dr)

Figure 112011014674929-pct00045
Figure 112011014674929-pct00045

Figure 112011014674929-pct00046
Figure 112011014674929-pct00046

Figure 112011014674929-pct00047
Figure 112011014674929-pct00047

Figure 112011014674929-pct00048
Figure 112011014674929-pct00048

산성관능기를 가지는 유도체Dm : 정극활물질분산체의 조제시에, 술폰산체(조염없음)에 1당량의 암모니아를 첨가하여 암모늄조염물을 만들었다.
A derivative having an acidic functional group Dm: At the time of preparing the dispersion of the positive electrode active material, 1 equivalent of ammonia was added to a sulfonic acid body (no salt formation) to prepare ammonium salt solution.

Figure 112011014674929-pct00049
Figure 112011014674929-pct00049

산성관능기를 가지는 유도체Ds : 정극활물질분산체의 조제시에, 술폰산체(조염없음)에 1당량의 암모니아를 첨가하여 암모늄조염물을 만들었다.
Ds: A dispersion of the positive electrode active material was prepared by adding 1 equivalent of ammonia to a sulfonic acid body (no salt formation) to prepare an ammonium salt solution.

<산성화합물 : 무기산, 분자량 300이하의 유기산><Acid compound: inorganic acid, organic acid having molecular weight of 300 or less>

무기산 및 분자량 300이하의 유기산에 관하여는 후술하는 표 11에 나타낸 화합물을 표 11에 나타낸 조성에 따라 첨가했다.
With respect to the inorganic acid and the organic acid having a molecular weight of 300 or less, the compounds shown in Table 11 described later were added according to the composition shown in Table 11.

<산성화합물 : 산성관능기를 가지는 수지>&Lt; Acid compound: resin having an acidic functional group >

·산성관능기를 가지는 폴리불화비닐리덴계수지(H1)타입· Polyvinylidene fluoride resin (H1) type with acidic functional group

(H1-1) 술폰산기를 가지는 폴리불화비닐리덴계수지 : 중량평균분자량 약 1만.Polyvinylidene fluoride having a (H1-1) sulfonic acid group: a weight average molecular weight of about 10,000.

(H1-2) 인산기함유폴리불화비닐리덴계수지 : 중량평균분자량 약 1만.(H1-2) polyvinylidene fluoride resin containing phosphoric acid group: weight average molecular weight of about 10,000.

(H1-3) KF폴리머W#9100(KUREHA CORPORATION제) : 카르복실기를 가지는 폴리불화비닐리덴계수지, 중량평균분자량 약 28만.
(H1-3) KF polymer W # 9100 (made by KUREHA CORPORATION): polyvinylidene fluoride resin having carboxyl group, weight average molecular weight about 280,000.

상기 수지 (H1-1) 및 (H1-2)의 조제방법을 이하에 나타낸다. The methods for preparing the resins (H1-1) and (H1-2) are shown below.

<술폰산기를 가지는 폴리불화비닐리덴계수지(H1-1)의 조제><Preparation of polyvinylidene fluoride resin (H1-1) having sulfonic acid group>

술폰산기를 가지는 폴리불화비닐리덴계수지의 조제는 특허제 3784494호 공보에 준한다. 즉, 1L의 세퍼러블 플라스크 중에서 각종 분자량의 폴리불화비닐리덴계수지 100g을 클로로포름 400mL에 분산시키고, 교반하면서 클로로술폰산 100mL을 적하한 후에 2시간 가열환류시켰다. 그 후, 반응액을 빙수중에 넣고 고형물을 여과하고 수세, 건조를 거쳐 술폰산변성폴리불화비닐리덴수지를 얻었다. 중량평균분자량 약 1만의 폴리불화비닐리덴계수지로는 공지의 방법으로 합성한 1,1-디플루오로에틸렌의 호모폴리머를 사용하고, 중량평균분자량 약 28만 및 약 100만의 폴리불화비닐리덴계수지로는 각각 KF폴리머W#1100, W#7300(KUREHA CORPORATION제, 1,1-디플루오로에틸렌의 호모폴리머)을 사용했다.
The preparation of a polyvinylidene fluoride resin having a sulfonic acid group is disclosed in Japanese Patent No. 3784494. That is, 100 g of polyvinylidene fluoride resin having various molecular weights was dispersed in 400 mL of chloroform in a 1 L separable flask, 100 mL of chlorosulfonic acid was added dropwise while stirring, and the mixture was heated under reflux for 2 hours. Thereafter, the reaction solution was poured into ice water, the solid matter was filtered, washed with water and dried to obtain a sulfonic acid-modified polyvinylidene fluoride resin. As the polyvinylidene fluoride resin having a weight average molecular weight of about 10,000, a homopolymer of 1,1-difluoroethylene synthesized by a known method is used and a polyvinylidene fluoride resin having a weight average molecular weight of about 280,000 and about 1,000,000 Were respectively KF polymers W # 1100 and W # 7300 (homopolymers of 1,1-difluoroethylene, manufactured by KUREHA CORPORATION).

<인산기를 가지는 폴리불화비닐리덴계수지(H1-2)의 조제><Preparation of polyvinylidene fluoride resin (H1-2) having a phosphoric acid group>

우선 특개평6-172452호 공보에 준하여 이하와 같이 히드록실기를 가지는 폴리불화비닐리덴계수지를 합성했다. 즉, 2L의 오토클레이브에 이온교환수 1040g, 메틸셀룰로스 0.8g, 초산에틸 2.5g, 디이소프로필퍼옥시디카보네이트 4g, 불화비닐리덴 396g, 2-히드록시에틸아크릴레이트 4g을 넣고 28℃에서 45시간 현탁중합을 실시한다. 중합완료 후, 중합체 슬러리를 탈수, 수세한 후, 80℃에서 20시간 건조하여 중합체를 얻었다. 그리고, 질소가스도입관 및 콘덴서를 구비한 1L의 세퍼러블 플라스크 중에서 상기 히드록실기함유 폴리불화비닐리덴계수지 100g을 클로로포름 400mL에 분산시키고 질소하에서 교반하면서 오르토인산환산함유량 116%의 폴리인산 100g을 혼합한 후, 2시간 가열환류시켰다. 그 후, 반응액을 빙수중에 넣고 고형물을 여과하고 수세, 건조를 거쳐 인산변성폴리불화비닐리덴수지(H1-2)를 얻었다.
First, a polyvinylidene fluoride resin having a hydroxyl group was synthesized as described below according to JP-A-6-172452. That is, 1040 g of ion-exchanged water, 0.8 g of methyl cellulose, 2.5 g of ethyl acetate, 4 g of diisopropyl peroxydicarbonate, 396 g of vinylidene fluoride and 4 g of 2-hydroxyethyl acrylate were added to a 2 L autoclave at 28 ° C for 45 hours Suspension polymerization is carried out. After completion of the polymerization, the polymer slurry was dehydrated, washed with water, and then dried at 80 DEG C for 20 hours to obtain a polymer. Then, 100 g of the hydroxyl group-containing polyvinylidene fluoride resin was dispersed in 400 mL of chloroform in a 1 L separable flask equipped with a nitrogen gas introducing tube and a condenser, and 100 g of polyphosphoric acid having an orthophosphoric acid content of 116% After mixing, the mixture was heated under reflux for 2 hours. Thereafter, the reaction solution was poured into iced water, and the solid matter was filtered, washed with water and dried to obtain a phosphoric acid-modified polyvinylidene fluoride resin (H1-2).

·산성관능기를 가지는 폴리비닐계수지(H2)타입 <카르복실기를 가지는 폴리비닐계수지(H2-1)의 조제>Polyvinylidene (H2) type having an acidic functional group < Preparation of a polyvinylidene oxide (H2-1) having a carboxyl group >

가스도입관, 온도계, 콘덴서, 교반기를 구비한 반응용기에, n-부틸메타크릴레이트 100부와 벤질메타크릴레이트 100부를 넣고 질소가스로 치환했다. 반응용기 내를 80℃로 가열하여 3-메르캅토-1,2-프로판디올 12부에 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.1부를 용해한 용액을 첨가하여 10시간 반응했다. 고형분측정으로 95%가 반응한 것을 확인했다. 피로멜리트산무수물 19부, N-메틸-2-피롤리돈 231부, 촉매로 1,8-디아자비시클로-[5.4.0]-7-운데센 0.40부를 추가하여 120℃에서 7시간 반응시켰다. 산가의 측정으로 98%이상의 산무수물이 하프에스테르화되어 있는 것을 학인하고 반응을 종료하여 고형분 50%의 카르복실기를 가지는 폴리비닐계수지(H2-1)용액을 얻었다. 얻은 폴리비닐계수지(H2-1)의 중량평균분자량(Mw)은 8,500, 산가는 43mgKOH/g이었다.
100 parts of n-butyl methacrylate and 100 parts of benzyl methacrylate were placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser and a gas introducing tube, and replaced with nitrogen gas. The inside of the reaction vessel was heated to 80 占 폚 and a solution of 0.1 part of 2,2'-azobisisobutyronitrile dissolved in 12 parts of 3-mercapto-1,2-propanediol was added and reacted for 10 hours. It was confirmed that 95% of the solid contents were reacted. 19 parts of pyromellitic anhydride, 231 parts of N-methyl-2-pyrrolidone and 0.40 parts of 1,8-diazabicyclo- [5.4.0] -7-undecene as a catalyst were added and reacted at 120 ° C for 7 hours . As a result of measuring the acid value, it was confirmed that at least 98% of the acid anhydride was half-esterified, and the reaction was terminated to obtain a polyvinyl alcohol (H2-1) solution having a carboxyl group with a solid content of 50%. The polyvinyl alcohol (H2-1) had a weight average molecular weight (Mw) of 8,500 and an acid value of 43 mgKOH / g.

<카르복실기를 가지는 폴리비닐계수지(H2-2)의 조제>&Lt; Preparation of polyvinyl alcohol (H2-2) having carboxyl group >

가스도입관, 온도계, 콘덴서, 교반기를 구비한 반응용기에, 메틸메타크릴레이트 180부와 메타크릴산 20부를 넣고 질소가스로 치환했다. 반응용기 내를 80℃로 가열하여 3-메르캅토-1,2-프로판디올 12부에 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.1부를 용해한 용액을 첨가하여 10시간 반응했다. 고형분측정으로 95%가 반응한 것을 확인했다. 피로멜리트산무수물 19부, N-메틸-2-피롤리돈 231부, 촉매로 1,8-디아자비시클로-[5.4.0]-7-운데센 0.40부를 추가하고 120℃에서 7시간 반응시켰다. 산가의 측정으로 98%이상의 산무수물이 하프에스테르화되어 있는 것을 확인하고 반응을 종료하여 고형분 50%의 카르복실기를 가지는 폴리비닐계수지(H2-2)용액을 얻었다. 얻은 폴리비닐계수지(H2-2)의 중량평균분자량(Mw)은 8,600, 산가는 93mgKOH/g이었다.
A reaction vessel equipped with a gas inlet tube, a thermometer, a condenser and a stirrer was charged with 180 parts of methyl methacrylate and 20 parts of methacrylic acid, and the mixture was substituted with nitrogen gas. The inside of the reaction vessel was heated to 80 占 폚 and a solution of 0.1 part of 2,2'-azobisisobutyronitrile dissolved in 12 parts of 3-mercapto-1,2-propanediol was added and reacted for 10 hours. It was confirmed that 95% of the solid contents were reacted. 19 parts of pyromellitic anhydride, 231 parts of N-methyl-2-pyrrolidone and 0.40 parts of 1,8-diazabicyclo- [5.4.0] -7-undecene as a catalyst were added and reacted at 120 ° C for 7 hours . As a result of acid value measurement, it was confirmed that at least 98% of the acid anhydride was half-esterified, and the reaction was terminated to obtain a polyvinyl alcohol (H2-2) solution having a carboxyl group with a solid content of 50%. The resulting polyvinyl alcohol (H2-2) had a weight average molecular weight (Mw) of 8,600 and an acid value of 93 mgKOH / g.

<카르복실기를 가지는 폴리비닐계수지(H2-3)의 조제>&Lt; Preparation of polyvinyl alcohol (H2-3) having carboxyl group >

가스도입관, 온도계, 콘덴서, 교반기를 구비한 반응용기에, 에틸아크릴레이트 160부와 메틸메타크릴레이트 30부와 메타크릴산 10부를 넣고 질소가스로 치환했다. 반응용기 내를 80℃로 가열하여 3-메르캅토-1,2-프로판디올 12부에 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.1부를 용해한 용액을 첨가하여 10시간 반응했다. 고형분측정으로 95%가 반응한 것을 확인했다. 피로멜리트산무수물 19부, N-메틸-2-피롤리돈 231부, 촉매로 1,8-디아자비시클로-[5.4.0]-7-운데센 0.40부를 추가하고 120℃에서 7시간 반응시켰다. 산가의 측정으로 98%이상의 산무수물이 하프에스테르화되어 있는 것을 확인하고 반응을 종료하여 고형분 50%의 카르복실기를 가지는 폴리비닐계수지(H2-3)용액을 얻었다. 얻은 폴리비닐계수지(H2-3)의 중량평균분자량(Mw)은 8,400, 산가는 70mgKOH/g이었다.160 parts of ethyl acrylate, 30 parts of methyl methacrylate and 10 parts of methacrylic acid were placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, and a gas introducing tube, and replaced with nitrogen gas. The inside of the reaction vessel was heated to 80 占 폚 and a solution of 0.1 part of 2,2'-azobisisobutyronitrile dissolved in 12 parts of 3-mercapto-1,2-propanediol was added and reacted for 10 hours. It was confirmed that 95% of the solid contents were reacted. 19 parts of pyromellitic anhydride, 231 parts of N-methyl-2-pyrrolidone and 0.40 parts of 1,8-diazabicyclo- [5.4.0] -7-undecene as a catalyst were added and reacted at 120 ° C for 7 hours . As a result of acid value measurement, it was confirmed that at least 98% of the acid anhydride was half-esterified, and the reaction was terminated to obtain a polyvinyl alcohol (H2-3) solution having a carboxyl group with a solid content of 50%. The weight average molecular weight (Mw) of the obtained polyvinyl alcohol (H2-3) was 8,400 and the acid value was 70 mgKOH / g.

·산성관능기를 가지는 폴리에스테르계수지(H3)타입· Polyester resin (H3) type with acidic functional group

<카르복실기를 가지는 폴리에스테르계수지(H3-1)의 조제><Preparation of polyester resin (H3-1) having carboxyl group>

가스도입관, 온도계, 콘덴서 및 교반기를 구비한 반응용기에, 1-도데카놀62.6부, ε-카프로락톤 287.4부 및 촉매로 모노부틸주석(IV)옥시드 0.1부를 넣고 질소가스로 치환한 후, 120℃에서 4시간 가열, 교반했다. 고형분측정으로 98%가 반응한 것을 확인한 후, 무수피로멜리트산 36.6부를 첨가하고, 120℃에서 2시간 반응시켜 카르복실기를 가지는 폴리에스테르계수지(H3-1)를 얻었다. 얻은 폴리에스테르계수지(H3-1)는 상온에서 백색왁스 상태의 고체였다.
62.6 parts of 1-dodecanol, 287.4 parts of epsilon -caprolactone and 0.1 part of monobutyltin (IV) oxide as a catalyst were placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser and a stirrer, The mixture was heated and stirred at 120 DEG C for 4 hours. After confirming that 98% of the reaction was carried out by measuring the solid content, 36.6 parts of pyromellitic anhydride was added and the reaction was carried out at 120 ° C for 2 hours to obtain a polyester resin (H3-1) having a carboxyl group. The obtained polyester resin (H3-1) was a white waxy solid at room temperature.

<카르복실기를 가지는 폴리에스테르계수지(H3-2)의 조제>&Lt; Preparation of polyester resin (H3-2) having carboxyl group >

가스도입관, 온도계, 콘덴서 및 교반기를 구비한 반응용기에, 메톡시PEG400(편말단메톡시화폴리에틸렌글리콜;분자량400) 169.0부, ε-카프로락톤 96.4부, δ-발레로락톤 84.6부 및 촉매로 모노부틸주석(IV)옥시드 0.1부를 넣고 질소가스로 치환한 후, 120℃에서 4시간 가열, 교반했다. 고형분측정으로 98%가 반응한 것을 확인한 후, 3,3',4,4'-비페닐테트라카르본산이무수물 62.2부를 첨가하고 120℃에서 2시간 반응시켜 카르복실기를 가지는 폴리에스테르계수지(H3-2)를 얻었다. 얻은 폴리에스테르계수지(H3-2)는 상온에서 담황색 투명액체였다.
169.0 parts of methoxy PEG400 (one terminal methoxylated polyethylene glycol; molecular weight of 400), 96.4 parts of? -Caprolactone, 84.6 parts of? -Valerolactone and 84.6 parts of? -Caprolactone as catalysts were placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser and a stirrer 0.1 part of monobutyltin (IV) oxide was added, the mixture was purged with nitrogen gas, and the mixture was heated and stirred at 120 DEG C for 4 hours. After confirming that 98% of the reaction was carried out by measuring the solid content, 62.2 parts of 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride was added and reacted at 120 ° C for 2 hours to obtain a polyester resin having a carboxyl group (H3- 2). The obtained polyester resin (H3-2) was a light yellow transparent liquid at room temperature.

·상기 (H1)~(H3)타입 이외의 산성관능기를 가지는 수지(X)The resin (X) having an acidic functional group other than the above-mentioned (H1) to (H3)

(X1)Disperbyk-111(BYK Chemie사제, 상품명) : 인산기를 가지는 수지
(X1) Disperbyk-111 (trade name, manufactured by BYK Chemie): Resin having a phosphoric acid group

<바인더><Binder>

(1) KF폴리머W#1100(KUREHA CORPORATION제, 상품명) : 폴리불화비닐리덴(PVDF), 중량평균분자량 약 28만.(1) KF polymer W # 1100 (trade name, manufactured by KUREHA CORPORATION): polyvinylidene fluoride (PVDF), weight average molecular weight about 280,000.

(2) PTFE 30-J(Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd제) : 60%폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)수계분산체.
(2) PTFE 30-J (manufactured by Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd.): 60% polytetrafluoroethylene (PTFE) aqueous dispersion.

<도전조제용 카본블랙>&Lt; Carbon black for conductive additive >

·덴카블랙 HS-100(Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha제, 상품명) : 아세틸렌블랙, 1차 입경 48nm, 비표면적 48㎡/g.Denka Black HS-100 (trade name, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha): acetylene black, primary particle size 48 nm, specific surface area 48 m 2 / g.

·덴카블랙 FX-35(Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha제, 상품명) : 아세틸렌블랙, 1차 입경 23nm, 비표면적 133㎡/g.Denken Black FX-35 (Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha, trade name): acetylene black, primary particle diameter 23 nm, specific surface area 133 m 2 / g.

·Super-P Li(TIMCAL사 제, 상품명) : 퍼니스블랙, 1차 입경 40nm, 비표면적 62㎡/g.
Super-P Li (trade name, product of TIMCAL Co., Ltd.): furnace black, primary particle diameter 40 nm, specific surface area 62 m2 / g.

이하, 분산제에 의한 작용효과에 대해 각 실시예로 상세하게 검토한다. Hereinafter, the effect of the dispersing agent will be examined in detail in each of the examples.

(실시예 A 및 비교예 A)(Example A and Comparative Example A)

이하의 검토는 분산제로 염기성관능기를 가지는 유도체를 단독으로 사용하거나 또는 염기성관능기를 가지는 유도체와 산성화합물을 혼합하여 사용하는 실시형태에 관한 것이다. 본 실시형태에서 얻은 전극합제 페이스트는 후술하는 실시예 G에서 전극합제 페이스트(I)로 식별된다.
The following discussion relates to an embodiment in which a derivative having a basic functional group as a dispersing agent is used singly or a mixture of an acidic compound and a derivative having a basic functional group is used. The electrode compound paste obtained in this embodiment is identified as the electrode compound paste (I) in Example G described later.

1-1.정극활물질의 표면처리1-1. Surface treatment of positive electrode active material

표 11에 나타낸 조성 및 처리방법에 따라 염기성관능기를 가지는 유도체, 및/또는 산성관능기를 가지는 수지에 의한 정극활물질의 표면처리를 실시했다. 산성기를 가지는 수지의 사용량은 고형분환산으로 표기했다. 상세한 처리방법 이하와 같다.
Surface treatment of the positive electrode active material with a derivative having a basic functional group and / or a resin having an acidic functional group was carried out according to the composition and treatment method shown in Table 11. The amount of the resin having an acidic group is expressed in terms of solid content. Detailed processing methods are as follows.

[표면처리정극활물질(1)][Surface-treated positive electrode active material (1)]

정극활물질인 코발트산리튬(HLC-17, 평균 1차 입경 2.5㎛, 비표면적 0.54㎡/g, The Honjo Chemical Corporation제) 100부에 대해, 분산제로 염기성관능기를 가지는 유도체(B) 0.2부 및 용제로 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 25부를 각각 넣고 2개의 롤로 처리하여 표면처리정극활물질(1)을 얻었다.
0.2 part of a derivative (B) having a basic functional group as a dispersing agent and 100 parts of a solvent (trade name) were added to 100 parts of lithium cobalt oxide (HLC-17, average primary particle diameter 2.5 탆, specific surface area 0.54 m 2 / g, And 25 parts of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), respectively, and the mixture was treated with two rolls to obtain a surface-treated positive electrode active material (1).

[표면처리정극활물질(2)][Surface-treated positive electrode active material (2)]

니더에, 정극활물질인 망간산리튬(CELLSEEDS-LM, 평균 1차 입경 12.0㎛, 비표면적 0.48㎡/g, Nippon Chemical Industrial Co., LTD.제) 100부에 대해, 분산제로 염기성관능기를 가지는 유도체(D) 0.1부 및 용제로 NMP 25부를 각각 넣고 혼련처리를 실시하였다. 얻은 처리물을 건조 및 분쇄하여 표면처리정극활물질(2)를 얻었다.
To the kneader were added 100 parts of lithium manganese oxide (CELLSEEDS-LM, average primary particle diameter: 12.0 mu m, specific surface area: 0.48 m2 / g, manufactured by Nippon Chemical Industrial Co., LTD.) Serving as a positive electrode active material, (D) and 25 parts of NMP as a solvent, respectively, and kneaded. The obtained treated product was dried and pulverized to obtain a surface-treated positive electrode active material (2).

[표면처리정극활물질(3)][Surface-treated positive electrode active material (3)]

니더에, 정극활물질이 되는 니켈산리튬(평균 1차 입경 9.0㎛, 비표면적 0.3㎡/g, The Honjo Chemical Corporation제) 100부에 대해, 분산제로 염기성관능기를 가지는 유도체(E) 0.2부 및 산성관능기를 가지는 수지(H2-1) 0.1부 및 용제로 N,N-디메틸포름아미드(DMF) 43부를 각각 넣고 혼련처리를 행하였다. 얻은 처리물을 헥산 1000부 중에 첨가하고 교반한 후, 응집물을 여과하고 건조, 분쇄함으로써 표면처리정극활물질(3)을 얻었다.
0.2 part of a derivative (E) having a basic functional group as a dispersant and 100 parts of an acidic (meth) acrylic acid derivative were added to 100 parts of lithium nickel oxide (average primary particle size 9.0 mu m, specific surface area 0.3 m2 / g, manufactured by The Honjo Chemical Corporation) , 0.1 part of a resin (H2-1) having a functional group, and 43 parts of N, N-dimethylformamide (DMF) as a solvent, respectively, and kneaded. The obtained product was added to 1000 parts of hexane and stirred, and then the aggregated matter was filtered, dried and pulverized to obtain a surface-treated positive electrode active material (3).

[표면처리정극활물질(4)][Surface-treated positive electrode active material (4)]

정극활물질이 되는 인산철리튬(평균 1차 입경 0.2㎛, 비표면적 15㎡/g, TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY사제) 100부에 대해, 분산제로 염기성관능기를 가지는 유도체(H) 1.0부 및 산성관능기를 가지는 수지(H3-2) 0.5부를, NMP15부에 용해시키고 이어서 건식제트밀로 해쇄하면서 처리함으로써 표면처리정극활물질(4)를 얻었다.
, 1.0 part of a derivative (H) having a basic functional group as a dispersing agent and 100 parts of a lithium salt of an acidic functional group were added to 100 parts of lithium iron phosphate (average primary particle diameter 0.2 mu m, specific surface area 15 m2 / g, manufactured by TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY) 0.5 part of Resin (H3-2) was dissolved in 15 parts of NMP, followed by treatment with a dry jet mill to obtain a surface-treated positive electrode active material (4).

[표면처리정극활물질(5)][Surface-treated positive electrode active material (5)]

정극활물질인 인산철리튬(평균 1차 입경 0.2㎛, 비표면적 15㎡/g, TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY사제) 100부에 대해, 분산제로 염기성관능기를 가지는 유도체(H) 1.0부 및 용제로 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 25부를 각각 넣고 2개의 롤로 처리하여 표면처리정극활물질(5)를 얻었다.
(H) having a basic functional group as a dispersant were added to 100 parts of lithium phosphate (average primary particle size 0.2 mu m, specific surface area 15 m2 / g, manufactured by TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY) -2-pyrrolidone (NMP) (25 parts), and the mixture was treated with two rolls to obtain a surface-treated positive electrode active material (5).

1-2.표면처리의 유무에 따른 정극활물질의 젖음성평가1-2. Evaluation of wettability of positive electrode active material with and without surface treatment

분산제 미처리의 각종 정극활물질 및 앞서 각종 분산제로 표면처리를 실시한 정극활물질 각각에 대해 80℃에서 10시간 감압건조했다. 그리고 건조물을 마노유발(mortar)로 분쇄한 후, 추가로 80℃에서 12시간 감압건조했다. 얻은 건조물을 다시 마노유발로 분쇄한 후, 정제성형기(Specac사제)로 500kgf/㎠로 하중을 가해 정극활물질의 펠릿을 제작(직경 10㎜, 두께 0.5㎜)했다. 이 펠릿에 마이크로실린지로 에틸렌카보네이트와 디에틸카보네이트를 1 : 1로 혼합한 액적을 떨어뜨려 액적이 펠릿에 침투하는데 필요한 시간을 측정했다. 이와 같은 측정을 각 샘플에 대해 5회 실시하고 이하의 기준에 따라 젖음성을 평가했다. 정극활물질의 젖음성 평가의 결과를 표 11에 나타낸다.
Various positive electrode active materials with no dispersing agent and the positive electrode active materials surface-treated with various dispersants were dried under reduced pressure at 80 DEG C for 10 hours. The dried material was pulverized by mortar, and further dried under reduced pressure at 80 DEG C for 12 hours. The obtained dried product was pulverized again with agate mortar, and a pellet of a positive electrode active material (diameter: 10 mm, thickness: 0.5 mm) was applied with a load of 500 kgf / cm 2 by a tableting machine (Specac). The pellet was mixed with ethylene carbonate and diethyl carbonate at a ratio of 1: 1 with a microsyringe, and the drop was dropped to measure the time required for the droplet to penetrate the pellet. This measurement was carried out five times for each sample and the wettability was evaluated according to the following criteria. The results of the wettability evaluation of the positive electrode active material are shown in Table 11.

(평가기준)(Evaluation standard)

◎ : 평균침투시간이 1초 미만. ◎: Average penetration time is less than 1 second.

○ : 평균침투시간이 1초 이상, 5초 미만. ○: Average penetration time is more than 1 second, less than 5 seconds.

△ : 평균침투시간이 5초 이상, 10초 미만. △: Average penetration time is 5 seconds or more and less than 10 seconds.

× : 평균침투시간이 10초 이상.×: Average penetration time is 10 seconds or more.

Figure 112011014674929-pct00050
Figure 112011014674929-pct00050

표 11의 약칭은 이하에 나타낸 바와 같다. The abbreviations in Table 11 are as follows.

1)유도체 : 염기성관능기를 가지는 유도체(표 1~4참조), 염기성관능기 및 관능기를 가지지 않는 화합물(표 5참조)1) derivatives: derivatives having basic functional groups (see Tables 1 to 4), compounds having no basic functional groups and functional groups (see Table 5)

2)산성수지 : 산성관능기를 가지는 수지
2) Acid Resin: Resin having an acidic functional group

2-1. 정극활물질분산체의 조제2-1. Preparation of dispersion of positive electrode active material

이하에 나타낸 바와 같이 각각의 분산체를 조제했다. Each dispersion was prepared as shown below.

[정극활물질분산체(1)][Positive electrode active material dispersion (1)]

용기에 용제로 N-메틸-2-피롤리돈 29.72부, 분산제로 염기성관능기를 가지는 유도체A 0.28부를 넣고 혼합교반하여 상기 유도체를 완전히 내지는 일부 용해시켜 용액을 얻었다. 그리고 상기 용액에 정극활물질로 코발트산리튬 LiCoO2 70부를 첨가하여 비매체형 분산기인 필믹스로 분산하여 정극활물질분산체(1)을 얻었다.
In a container, 29.72 parts of N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent and 0.28 part of a basic functional group A having a basic functional group as a dispersant were added and mixed and stirred to partially or completely dissolve the derivative to obtain a solution. Then, lithium cobalt oxide LiCoO 2 , And the mixture was dispersed in a fill mix as a non-medium type dispersing machine to obtain a positive electrode active material dispersion (1).

[정극활물질분산체 (2)~(4), (6)~(10), (12)~(15), (17)~(20), (23), (30) 및 (31)의 조제][Preparation of positive electrode active material dispersion (2) to (4), (6) to (10), (12) to (15), (17) to (20), (23), (30) ]

정극활물질분산체(1)의 조제와 동일한 방법으로, 표 12의 조성에 따라 정극활물질분산체 (2)~(4), (6)~(10), (12)~(15), (17)~(20), (23), (30) 및 (31)을 조제했다.
(2) to (4), (6) to (10), (12) to (15), and (17) were prepared in the same manner as the preparation of the positive electrode active material dispersion (1) ) To (20), (23), (30) and (31).

[정극활물질분산체(16)][Positive electrode active material dispersion (16)]

용기에 용제로 N,N-디메틸포름아미드 29.65부, 분산제로 카르복실기를 가지는 폴리비닐계수지(H2-1)50%용액 0.14부를 넣고 혼합교반하여, 상기 수지를 완전히 내지는 일부 용해시켜 용액을 얻었다. 그리고 상기 용액에 표면처리정극활물질(3) 70.21부를 첨가하고 비매체형 분산기인 필믹스로 분산하여 정극활물질분산체(16)을 얻었다.
29.65 parts of N, N-dimethylformamide as a solvent, and 0.14 part of a 50% solution of a polyvinyl alcohol (H2-1) having a carboxyl group as a dispersant were added to a container and mixed and stirred to obtain a solution completely or partially dissolved. Then, 70.21 parts of the surface-treated positive electrode active material (3) was added to the solution, and the mixture was dispersed with a fill mix as a non-medium type dispersing device to obtain a positive electrode active material dispersion (16).

[정극활물질분산체(5), (11), (21) 및 (22)의 조제](Preparation of positive electrode active material dispersion bodies (5), (11), (21) and (22)

정극활물질분산체(16)의 조제와 동일한 방법으로, 표 12의 조성에 따라 정극활물질분산체(5), (11), (21) 및 (22)를 조제했다.
The positive electrode active material dispersion bodies 5, 11, 21, and 22 were prepared in the same manner as the preparation of the positive electrode active material dispersion body 16 according to the composition of Table 12.

[정극활물질분산체(25)][Positive electrode active material dispersion (25)]

용기에 용제로 정제수 29.53부, 바인더2, 즉, 60% 폴리테트라플루오로에틸렌PTFE수계 분산체(PTFE, 30-J, Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd제) 0.47부를 넣고 혼합교반하여 상기 수지를 완전히 내지는 일부 용해시켜 용액을 얻었다. 그리고 이 용액에 정극활물질로 코발트산리튬 LiCoO2 70부를 첨가하고 비매체형 분산기인 필믹스로 분산하여 정극활물질분산체(25)을 얻었다.
(PTFE, 30-J, manufactured by Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd.) (0.47 part) as a solvent and mixed and stirred to obtain a resin Was partially or completely dissolved to obtain a solution. Then, 70 parts of lithium cobalt oxide LiCoO 2 as a positive electrode active material was added to this solution, and the mixture was dispersed in a fill mix as a non-medium type dispersing machine to obtain a positive electrode active material dispersion body 25.

[정극활물질분산체 (24) 및 (26)~(29)의 조제][Preparation of positive electrode active material dispersion bodies (24) and (26) to (29)] [

정극활물질분산체 (25)의 조제와 동일한 방법으로, 표 12의 조성에 따라 정극활물질분산체 (24) 및 (26)~(29)를 조제했다.
The positive electrode active material dispersion bodies 24 and 26 to 29 were prepared in the same manner as the preparation of the positive electrode active material dispersion body 25 according to the composition of Table 12.

Figure 112011014674929-pct00051
Figure 112011014674929-pct00051

표 12의 약칭은 이하에 나타낸 바와 같다. The abbreviations in Table 12 are as follows.

1)유도체 : 염기성관능기를 가지는 유도체(표 1~4참조), 염기성관능기 및 관능기를 가지지 않는 화합물(표 5참조)1) derivatives: derivatives having basic functional groups (see Tables 1 to 4), compounds having no basic functional groups and functional groups (see Table 5)

2)산성수지 : 산성관능기를 가지는 수지2) Acid Resin: Resin having an acidic functional group

3)NMP : N-메틸-2-피롤리돈3) NMP: N-methyl-2-pyrrolidone

4)DMF : N,N-디메틸포름알데히드4) DMF: N, N-dimethylformaldehyde

5)바인더1 : KF폴리머W#1100(KUREHA CORPORATION제, 상품명) : 폴리불화비닐리덴(PVDF), 중량평균분자량 약 28만.5) Binder 1: KF polymer W # 1100 (trade name, manufactured by KUREHA CORPORATION): polyvinylidene fluoride (PVDF), weight average molecular weight about 280,000.

6)바인더2 : 60%폴리테트라플루오로에틸렌PTFE수계분산체(PTFE, 30-J, Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd제)
6) Binder 2: 60% polytetrafluoroethylene PTFE aqueous dispersion (PTFE, 30-J, manufactured by Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd.)

2-2. 정극활물질분산체 (1)~(31)의 분산평가2-2. Evaluation of dispersion of the positive electrode active material dispersion (1) to (31)

앞서 조제한 정극활물질분산체 (1)~(31)의 점도 및 분산입경을 측정하여 그 결과를 표 13에 나타낸다. The viscosity and dispersed particle size of the above-prepared positive electrode active material dispersion (1) to (31) were measured, and the results are shown in Table 13.

Figure 112011014674929-pct00052
Figure 112011014674929-pct00052

3. 도전조제용 카본블랙분산체의 조제3. Preparation of Carbon Black Dispersion for Conducting Assay

이하에 나타낸 바와 같이 각종 카본분산체를 조제했다. Various carbon dispersions were prepared as shown below.

[카본분산체(1)][Carbon dispersion (1)]

유리병에 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 89.5부와 염기성관능기를 가지는 유도체(A) 0.5부를 넣고 혼합교반하여 유도체를 완전히 내지는 일부 용해시켜 용액을 얻었다. 그리고 상기 용액에 도전조제인 카본블랙 HS-100(아세틸렌블랙, 1차 입경48nm, 비표면적 48㎡/g, Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha제) 10부를 첨가하고 추가로 매체로 지르코니아비즈를 첨가한 후, 페인트 쉐이커로 분산하여 카본분산체(고형분 10.5%)를 얻었다.
89.5 parts of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and 0.5 part of a derivative (A) having a basic functional group were added to a glass bottle and mixed and stirred to obtain a solution completely or partially dissolved. 10 parts of carbon black HS-100 (acetylene black, primary particle size 48 nm, specific surface area 48 m 2 / g, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha) as a conductive additive was added to the solution, and zirconia beads were further added as a medium, And dispersed with a paint shaker to obtain a carbon dispersion (solid content 10.5%).

[카본분산체(2)][Carbon dispersion (2)]

유리병에 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 88.5부와 산성관능기를 가지는 수지(H2-1)고형분으로 0.5부(용액으로 1부)를 넣고 수지를 완전히 내지는 일부 용해시켜 용액을 얻었다. 그리고 상기 용액에 염기성관능기를 가지는 유도체(B) 0.5부를 넣고 혼합교반하여 유도체를 완전히 내지는 일부용해시켰다. 그리고 도전조제인 카본블랙Super-P Li(퍼니스블랙, 1차 입경 40nm, 비표면적 62㎡/g, TIMCAL사 제) 10부를 첨가하고 추가로 매체로 지르코니아비즈를 첨가한 후, 페인트 쉐이커로 분산하여 카본분산체(고형분 11%)를 얻었다.
To a glass bottle, 88.5 parts of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and 0.5 part (1 part as a solution) of resin (H2-1) having an acidic functional group were added and the resin was partially or completely dissolved to obtain a solution . Then, 0.5 part of the derivative (B) having a basic functional group was added to the solution, and the mixture was stirred to completely dissolve the derivative. Then, 10 parts of carbon black Super-P Li (furnace black, primary particle size: 40 nm, specific surface area: 62 m 2 / g, manufactured by TIMCAL CO., LTD.) Serving as a conductive additive was added and the mixture was further dispersed with a paint shaker To obtain a carbon dispersion (solid content: 11%).

[카본분산체(3)][Carbon dispersion (3)]

유리병에 정제수 89.5부와 초산 0.125부를 넣고 용액을 완전히 혼합시켰다. 그리고 상기 혼합액에 염기성관능기를 가지는 유도체(J) 0.375부를 넣고 혼합교반하여 유도체를 완전히 내지는 일부 용해시켜 용액을 얻었다. 그리고 상기 용액에 도전조제인 카본블랙 HS-100(아세틸렌블랙, 1차 입경 48nm, 비표면적 48㎡/g, Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha제) 10부를 첨가하고 추가로 매체로 지르코니아비즈를 첨가한 후, 페인트 쉐이커로 분산하여 카본분산체(고형분 10.5%)를 얻었다.
89.5 parts of purified water and 0.125 parts of acetic acid were added to the glass bottle, and the solution was thoroughly mixed. Then, 0.375 part of a derivative (J) having a basic functional group was added to the above mixed solution, and the mixture was stirred and mixed to completely or partially dissolve the derivative to obtain a solution. 10 parts of carbon black HS-100 (acetylene black, primary particle size 48 nm, specific surface area 48 m 2 / g, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha) as a conductive additive was added to the solution, and zirconia beads were further added as a medium, And dispersed with a paint shaker to obtain a carbon dispersion (solid content 10.5%).

4. 리튬이차전지용 정극합제 페이스트의 조제4. Preparation of positive electrode mixture paste for lithium secondary battery

앞서 조제한 정극 활물질분산체 (1)~(31), 상기 카본블랙 또는 앞서 조제한 카본분산체 (1)~(3), 바인더 및 용제를 사용하여 이하에 나타내는 실시예에 따라 정극합제 페이스트 (1)~(23) 및 비교정극합제 페이스트 (1)~(8)를 각각 조제했다.
Using the positive electrode active material dispersion (1) to (31) prepared above, carbon black or the previously prepared carbon dispersions (1) to (3), a binder and a solvent, (23) and comparative positive electrode material mixture pastes (1) to (8) were prepared.

[실시예 A1][Example A1]

정극활물질분산체(1) 64.3부에 대해, 바인더로 폴리불화비닐리덴(PVDF, KF폴리머W#11000, KUREHA CORPORATION제) 2.3부 및 용제로 N-메틸-2-피롤리돈 30.9부를 첨가하고 이들을 플래니터리믹서로 혼합한 후에 그 혼합물에 도전조제로 덴카블랙 HS-100 2.5부를 첨가하고 추가로 플래니터리믹서로 혼련하여 정극합제 페이스트(1)을 얻었다. 얻은 페이스트는 고형분 : 50%, 고형분조성중량비 : 정극활물질/카본블랙/그 외(염기성관능기를 가지는 유도체+산성화합물+바인더)=90/5/5이었다.
2.3 parts of polyvinylidene fluoride (PVDF, KF polymer W # 11000, manufactured by KUREHA CORPORATION) as a binder and 30.9 parts of N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent were added to 64.3 parts of the positive electrode active material dispersion 1, After mixing with a planetary mixer, 2.5 parts of DENKA BLACK HS-100 as a conductive auxiliary additive was added to the mixture, and further kneaded with a planetary mixer to obtain a positive electrode material mixture paste (1). The obtained paste had a solid content of 50% and a solid content weight ratio of: positive electrode active material / carbon black / others (derivative having basic functional group + acid compound + binder) = 90/5/5.

[실시예 A2~A5, 비교예 A1][Examples A2 to A5, Comparative Example A1]

실시예 A1과 동일한 방법으로, 표 14에 나타낸 조성에 따라 정극합제 페이스트(2)~(5) 및 비교정극합제 페이스트(1)을 각각 조제했다. 각각 얻은 페이스트는 고형분 : 50%, 고형분조성중량비 : 정극활물질/카본블랙/그 외(염기성관능기를 가지는 유도체+산성화합물+바인더)=90/5/5이었다.
(2) to (5) and a comparative positive electrode material mixture paste (1) were prepared according to the composition shown in Table 14, in the same manner as in Example A1. The obtained paste had a solid content of 50% and a solid content weight ratio of: positive electrode active material / carbon black / other (derivative having basic functional group + acid compound + binder) = 90/5/5.

[실시예 A6~A8, A10, 비교예 A2][Examples A6 to A8, A10, Comparative Example A2]

실시예 A1과 동일한 방법으로, 표 14에 나타낸 조성에 따라 정극합제 페이스트(6)~(8), (10) 및 비교합제페이스트(2)를 각각 조제했다. 각각 얻은 페이스트는 고형분 : 50%, 고형분조성중량비 : 정극활물질/카본블랙/그 외(염기성관능기를 가지는 유도체+산성화합물+바인더)=85/9/6이었다.
Positive electrode compound pastes (6) to (8), (10) and comparative compound paste (2) were prepared in the same manner as in Example A1 according to the composition shown in Table 14. The obtained paste had a solid content of 50% and a solid content weight ratio of: positive electrode active material / carbon black / others (derivative having a basic functional group + acid compound + binder) = 85/9/6.

[실시예 A11~A13, A15, 비교예 A3][Examples A11 to A13, A15, Comparative Example A3]

실시예 A1과 동일한 방법으로, 표 14에 나타낸 조성에 따라 정극합제 페이스트(11)~(13), (15) 및 비교정극합제 페이스트(3)을 각각 조제했다. 각각 얻은 페이스트는 고형분 : 50%, 고형분조성중량비 : 정극활물질/카본블랙/그 외(염기성관능기를 가지는 유도체+산성화합물+바인더)=91/4/5이었다.
Positive electrode compound pastes (11) to (13), (15) and Comparative Positive electrode compounded paste (3) were prepared in the same manner as in Example A1, The obtained paste had a solid content of 50% and a solid content weight ratio of: positive electrode active material / carbon black / other (derivative having a basic functional group + acid compound + binder) = 91/4/5.

[실시예 A16~A21, 비교예 A4, A7, A8][Examples A16 to A21, Comparative Examples A4, A7, A8]

실시예 A1과 동일한 방법으로, 표 14에 나타낸 조성에 따라 정극합제 페이스트(16)~(21) 및 비교정극합제 페이스트(4), (7), (8)을 각각 조제했다. 각각 얻은 페이스트는 고형분 : 50%, 고형분조성중량비 : 정극활물질/카본블랙/그 외(염기성관능기를 가지는 유도체+산성화합물+염기성관능기 및 산성관능기를 가지지 않는 화합물+바인더)=91/4/5이었다.
Positive electrode compound pastes (16) to (21) and comparative positive electrode compound pastes (4), (7) and (8) were prepared in the same manner as in Example A1, The resulting paste had a solid content of 50% and a solid content weight ratio of: positive electrode active material / carbon black / others (a derivative having a basic functional group + an acidic compound + a compound having no basic functional group and no acidic functional group + binder) = 91/4/5 .

[실시예 A9][Example A9]

염기성관능기를 가지는 유도체M 0.0425부, 산성화합물로 술폰산기를 가지는 폴리불화비닐리덴계수지(H1-1) 0.0425부, 바인더로 폴리불화비닐리덴(PVDF, KF폴리머W#11000, KUREHA CORPORATION제) 2.915부 및 용제로 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 50부를 고속디스퍼로 혼합교반하여 혼합물을 얻었다. 그리고 상기 혼합물에 정극활물질로 망간산리튬 LiMn2O4 42.5부 및 도전조제로 덴카블랙 HS-100 4.5부를 첨가하고 플래니터리믹서로 혼련하여 정극합제 페이스트(9)를 얻었다. 얻은 페이스트는 고형분 : 50%, 고형분조성중량비 : 정극활물질/카본블랙/그 외(염기성관능기를 가지는 유도체+산성화합물+바인더)=85/9/6이었다.
0.0425 part of a derivative M having a basic functional group, 0.0425 part of a polyvinylidene fluoride resin (H1-1) having a sulfonic acid group as an acidic compound, 2.915 parts of polyvinylidene fluoride (PVDF, KF polymer W # 11000, manufactured by KUREHA CORPORATION) And 50 parts of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a solvent were mixed and stirred with a high-speed disper to obtain a mixture. To the mixture, lithium manganese oxide LiMn 2 O 4 And 4.5 parts of DENKA BLACK HS-100 as a conductive auxiliary additive were added and kneaded with a planetary mixer to obtain a positive electrode material mixture paste 9. The obtained paste had a solid content of 50% and a solid content weight ratio of: positive electrode active material / carbon black / others (derivative having basic functional group + acid compound + binder) = 85/9/6.

[실시예 A14][Example A14]

염기성관능기를 가지는 유도체O 0.091부, 산성화합물로 카르복실기를 가지는 폴리에스테르계수지(H3-1) 0.091부, 바인더로 폴리불화비닐리덴(PVDF, KF폴리머W#11000, KUREHA CORPORATION제) 2.318부 및 용제로 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 50부를 고속디스퍼로 혼합교반하여 혼합물을 얻었다. 그리고 상기 혼합물에 정극활물질로 니켈산리튬 LiNiO2 45.5부 및 도전조제로 덴카블랙 HS-100 2부를 첨가하고 플래니터리믹서로 혼련하여 정극합제 페이스트(14)를 얻었다. 얻은 페이스트는 고형분 : 50%, 고형분조성중량비 : 정극활물질/카본블랙/그 외(염기성관능기를 가지는 유도체+산성화합물+바인더)=91/4/5이었다.
0.091 part of a derivative O having a basic functional group, 0.091 part of a polyester resin (H3-1) having a carboxyl group as an acidic compound, 2.318 parts of polyvinylidene fluoride (PVDF, KF polymer W # 11000, manufactured by KUREHA CORPORATION) 50 parts of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) were mixed and stirred with a high-speed disper to obtain a mixture. To the mixture was added 45.5 parts of lithium nickel oxide LiNiO 2 as a positive electrode active material and 2 parts of a conductive auxiliary raw material, Adeka black HS-100, and kneaded with a planetary mixer to obtain a positive electrode material mixture paste. The obtained paste had a solid content of 50% and a solid content weight ratio of: positive electrode active material / carbon black / others (derivative having basic functional group + acid compound + binder) = 91/4/5.

[실시예 A22][Example A22]

정극활물질분산체(6) 64.3부에 대해, 바인더로 60% 폴리테트라플루오로에틸렌PTFE수계분산체(PTFE 30-J, Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd제) 3.9부 및 정제수 29.4부를 플래니터리믹서로 혼합하여 혼합액을 얻었다. 그리고 상기 혼합물에 도전조제로 덴카블랙 HS-100 2.5부를 첨가하고 추가로 플래니터리믹서로 혼련하여 정극합제 페이스트(22)를 얻었다. 얻은 페이스트는 고형분 : 50%, 고형분조성중량비 : 정극활물질/카본블랙/그 외(염기성관능기를 가지는 유도체+산성화합물+바인더)=90/5/5이었다.
3.9 parts of a 60% polytetrafluoroethylene PTFE aqueous dispersion (PTFE 30-J, manufactured by Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd.) as a binder and 29.4 parts of purified water were mixed with 64.3 parts of the positive electrode active material dispersion 6, And mixed with a tumble mixer to obtain a mixed solution. To the mixture was added 2.5 parts of a conductive auxiliary raw material, Denka Black HS-100, and further kneaded with a planetary mixer to obtain a positive electrode material mixture paste 22. The obtained paste had a solid content of 50% and a solid content weight ratio of: positive electrode active material / carbon black / others (derivative having basic functional group + acid compound + binder) = 90/5/5.

[비교예 A5][Comparative Example A5]

실시예 A22와 동일한 방법으로 표 15에 나타낸 조성에 따라 비교정극합제 페이스트(5)를 조제했다. 얻은 페이스트는 고형분 : 50%, 고형분조성중량비 : 정극활물질/카본블랙/그 외(염기성관능기를 가지는 유도체+산성화합물+바인더)=90/5/5이었다.
A comparative positive electrode material mixture paste (5) was prepared in the same manner as in Example A22 according to the composition shown in Table 15. The obtained paste had a solid content of 50% and a solid content weight ratio of: positive electrode active material / carbon black / others (derivative having basic functional group + acid compound + binder) = 90/5/5.

[실시예 A23][Example A23]

정극활물질분산체(23) 65.0부에 대해, 바인더로 60% 폴리테트라플루오로에틸렌PTFE수계분산체(PTFE 30-J, Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd제) 2.5부 및 정제수 12.5부를 플래니터리믹서로 혼합하여 혼합물을 얻었다. 그리고 상기 혼합물에 도전조제로 카본분산체(3) 20.0부를 첨가하고 추가로 플래니터리믹서로 혼련하여 정극합제 페이스트(23)을 얻었다. 얻은 페이스트는 고형분 : 50%, 고형분조성중량비 : 정극활물질/카본블랙/그 외(염기성관능기를 가지는 유도체+산성화합물+바인더)=91/4/5이었다.
2.5 parts of a 60% polytetrafluoroethylene PTFE aqueous dispersion (PTFE 30-J, manufactured by Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd.) and 12.5 parts of purified water were added to 65.0 parts of the positive electrode active material dispersion 23 as a binder, Lt; / RTI &gt; mixer to obtain a mixture. Then, 20.0 parts of the carbon dispersion (3) was added to the mixture as a conductive auxiliary agent, and further kneaded with a planetary mixer to obtain a positive electrode material mixture paste (23). The obtained paste had a solid content of 50% and a solid content weight ratio of: positive electrode active material / carbon black / others (derivative having basic functional group + acid compound + binder) = 91/4/5.

[비교예 6][Comparative Example 6]

실시예 A23과 동일한 방법으로 표 15에 나타낸 조성에 따라 비교정극합제 페이스트(6)을 조제했다. 얻은 페이스트는 고형분 : 50%, 고형분조성중량비 : 정극활물질/카본블랙/그 외(염기성관능기를 가지는 유도체+산성화합물+바인더)=91/4/5이었다.
A comparative positive electrode material mixture paste 6 was prepared according to the composition shown in Table 15 in the same manner as in Example A23. The obtained paste had a solid content of 50% and a solid content weight ratio of: positive electrode active material / carbon black / others (derivative having basic functional group + acid compound + binder) = 91/4/5.

Figure 112011014674929-pct00053
Figure 112011014674929-pct00053

표 14의 약칭은 이하에 나타낸 바와 같다. The abbreviations in Table 14 are as follows.

1)유도체 : 염기성관능기를 가지는 유도체(표 1~4참조), 염기성관능기 및 산성관능기를 가지지 않는 화합물(표 5참조)1) derivatives: derivatives having basic functional groups (see Tables 1 to 4), compounds having no basic functional groups and acidic functional groups (see Table 5)

2)실시예 A9는 정극활물질분산체(10)을 사용하지 않고 표 12의 분산체(10)의 정극활물질/염기성관능기를 가지는 유도체/산성화합물의 조성으로 카본과 바인더를 함께 일괄분산했다. 2) In Example A9, carbon and a binder were collectively dispersed together in the composition of a derivative / acidic compound having a positive electrode active material / basic functional group of the dispersion 10 of Table 12 without using the positive electrode active material dispersion 10.

3)실시예 A14는 정극활물질분산체(15)를 사용하지 않고 표 12의 분산체(15)의 정극활물질/염기성관능기를 가지는 유도체/산성화합물의 조성으로 카본과 바인더를 함께 일괄분산했다. 3) In Example A14, carbon and a binder were collectively dispersed together in the composition of a derivative / acidic compound having a positive electrode active material / basic functional group of the dispersion 15 of Table 12 without using the positive electrode active material dispersion 15. [

4)NMP : N-메틸-2-피롤리돈4) NMP: N-methyl-2-pyrrolidone

5)DMF : N,N-디메틸포름아미드5) DMF: N, N-dimethylformamide

6)PVDF : 폴리불화비닐리덴(KF폴리머W#1100, KUREHA CORPORATION제)
6) PVDF: polyvinylidene fluoride (KF polymer W # 1100, manufactured by KUREHA CORPORATION)

Figure 112011014674929-pct00054
Figure 112011014674929-pct00054

표 15의 약칭은 이하에 나타낸 바와 같다. The abbreviations in Table 15 are as follows.

1)유도체 : 염기성관능기를 가지는 유도체(표 1~4참조)1) Derivatives: Derivatives having basic functional groups (see Tables 1 to 4)

2)PTFE : 폴리테트라플루오로에틸렌(60% 폴리테트라플루오로에틸렌PTFE수계분산체, PTFE 30-J, Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd제)
2) PTFE: Polytetrafluoroethylene (60% polytetrafluoroethylene PTFE aqueous dispersion, PTFE 30-J, manufactured by Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd.)

5-1.리튬이차전지용 정극의 제작5-1. Fabrication of cathode for lithium secondary battery

앞서 나타낸 실시예 A1~A23에서 조제한 정극합제 페이스트(1)~(23) 및 비교예 A1~A8에서 조제한 비교정극합제 페이스트(1)~(8)을 집전체인 두께 20㎛의 알루미박 상에 닥터블레이드를 사용하여 도포한 후, 감압가열건조하고 롤프레스 등에 의한 압연처리를 실시하여 두께 60㎛의 정극합제층을 제작했다(표 14, 15를 참조).
The positive electrode material mixture pastes (1) to (23) prepared in Examples A1 to A23 and the comparative positive electrode material mixture pastes (1) to (8) prepared in Comparative Examples A1 to A8 were placed on an aluminum foil Using a doctor blade, dried under reduced pressure, and subjected to a rolling treatment by roll press or the like to produce a positive electrode material mixture layer having a thickness of 60 占 퐉 (see Tables 14 and 15).

5-2.리튬이차전지정극평가용 셀의 조립5-2. Assembly of cell for evaluation of lithium secondary battery

앞서 제작한 정극을 직경 9mm로 펀칭하여 작용극으로 사용하고, 금속리튬박(두께 0.15mm)을 대극으로 작용극 및 대극 사이에 다공질폴리프로필렌필름으로 이루어진 세퍼레이터(셀가드사제#2400)를 삽입 적층하고 전해액을 충진하여 2극밀폐식 금속셀(Hohsen Corp.제 HS플랫셀)을 조립했다. 전해액에는 에틸렌카보네이트와 디에틸카보네이트를 1 : 1로 혼합한 혼합용매에 LiPF6을 1M의 농도로 용해시킨 비수전해액을 사용했다. 셀의 조립은 아르곤가스치환된 그로우박스 내에서 실시하고 셀 조립후 소정의 전지특성평가를 했다.
The above-prepared positive electrode was punched into a diameter of 9 mm and used as a working electrode. A separator (made by Celgard Co. # 2400) made of a porous polypropylene film was interposed between the working electrode and the counter electrode with a metal lithium foil (thickness: 0.15 mm) And filled with an electrolytic solution to assemble a two-pole sealed metal cell (HS flat cell manufactured by Hohsen Corp.). A nonaqueous electrolyte solution prepared by dissolving LiPF 6 at a concentration of 1 M in a mixed solvent in which ethylene carbonate and diethyl carbonate were mixed at a ratio of 1: 1 was used as the electrolyte solution. The cells were assembled in a grate box substituted with argon gas, and cell characteristics were evaluated after the cells were assembled.

5-3. 리튬이차전지정극특성평가5-3. Characterization of Lithium secondary charge polarity

앞서 제작한 리튬이차전지정극평가용 셀을 사용하여 이하에 나타낸 바와 같이 리튬이차전지의 정극특성을 평가했다. The positive electrode characteristics of the lithium secondary battery were evaluated as described below using the lithium secondary battery designation electrode evaluation cell manufactured as described above.

[충방전사이클특성 : 실시예 A1~A15 및 A22, 비교예 A1~A3 및 A5][Charge / discharge cycle characteristics: Examples A1 to A15 and A22, Comparative Examples A1 to A3 and A5]

제작한 전지평가용셀을 실온(25℃)에서 충전레이트 0.2C, 1.0C의 정전류정전압충전(상한전압 4.2V)으로 만충전하고 충전시와 동일한 레이트의 정전류로 방전하한전압 3.0V까지 방전을 실시하는 충방전을 1사이클(충방전간격 중지시간 30분)로 하고, 이 사이클을 합계 20사이클 실시하여 충방전사이클특성평가(평가장치 : HOKUTO DENKO CORPORATION제SM-8)를 행했다.또한, 평가후의 셀을 분해하여 전극도막의 외관을 육안으로 확인했다. 평가결과를 표 16, 17에 나타낸다.
The prepared cell evaluation cell was fully charged at a constant current constant voltage charge (upper limit voltage 4.2 V) at a charging rate of 0.2 C and 1.0 C at room temperature (25 캜), discharged at a constant current of the same rate as that at the time of charging, (Evaluation apparatus: HOKUTO DENKO CORPORATION, SM-8) was carried out by carrying out charge and discharge in one cycle (charging / discharging interval stopping time 30 minutes) And the appearance of the electrode coating film was visually confirmed. The evaluation results are shown in Tables 16 and 17.

[충방전사이클특성 : 실시예 A16~A21 및 A23, 비교예 A4 및 A6~A8][Charge / discharge cycle characteristics: Examples A16 to A21 and A23, Comparative Examples A4 and A6 to A8]

제작한 전지평가용셀을 실온(25℃)에서 충전레이트 0.2C, 1.0C의 정전류정전압충전(상한전압 4.5V)으로 만충전하고 충전시와 동일한 레이트의 정전류로 방전하한전압 2.0V까지 방전을 실시하는 충방전을 1사이클(충방전간격 중지시간 30분)로 하고, 이 사이클을 합계 20사이클 실시하여 충방전사이클특성평가(평가장치 : HOKUTO DENKO CORPORATION제SM-8)를 행했다. 또한, 평가후의 셀을 분해하여 전극도막의 외관을 육안으로 확인했다. 평가결과를 표 16, 17에 나타낸다.
The prepared cell evaluation cell was fully charged at a constant current constant voltage (4.5 V) at a charging rate of 0.2 C and 1.0 C at room temperature (25 캜), discharged at a constant current of the same rate as that of charging, The charging and discharging was performed for 1 cycle (charging / discharging interval stop time 30 minutes), and this cycle was carried out for 20 cycles in total to evaluate the charging / discharging cycle characteristics (evaluation apparatus: HOKUTO DENKO CORPORATION SM-8). In addition, the cell after evaluation was disassembled to visually confirm the appearance of the electrode coating film. The evaluation results are shown in Tables 16 and 17.

[직류내부저항측정 : 실시예 A1~A23, 비교예 A1~A8][Measurement of direct current internal resistance: Examples A1 to A23, Comparative Examples A1 to A8]

제작한 전지평가용셀을 실온(25℃), 충전레이트 0.2C의 정전류정전압충전(상한전압 4.2V)으로 만충전하고 0.1C, 0.2C, 0.5C, 1.0C의 레이트의 정전류로 5초 방전후, 전지전압을 측정했다. 전류치에 대해 전압치를 플롯(plot)하여 얻은 직선관계의 기울기를 내부저항으로 했다. 평가결과를 표 16, 17에 나타낸다. 표에서 정극활물질로 코발트산리튬을 사용한 경우에 대해서는 실시예 A1의 내부저항측정치를 100으로 했을 때의 상대치로 나타냈다. 정극활물질로 망간산리튬을 사용한 경우에 대해서는 실시예 A6의 내부저항측정치를 100으로 했을 때의 상대치로 나타냈다. 또한, 정극활물질로 니켈산리튬을 사용한 경우에 대해서는 실시예 A11의 내부저항측정치를 100으로 했을 때의 상대치로 나타냈다. 또한, 정극활물질로 인산철리튬을 사용한 경우에 대해서는 실시예 A16의 내부저항측정치를 100으로 했을 때의 상대치로 나타냈다. The prepared cell evaluation cell was fully charged with a constant current constant voltage charge (upper limit voltage 4.2 V) at a room temperature (25 ° C) and a charging rate of 0.2 C, and was discharged for 5 seconds at a constant current rate of 0.1 C, 0.2 C, 0.5 C, The battery voltage was measured. The slope of the linear relationship obtained by plotting the voltage value with respect to the current value was defined as the internal resistance. The evaluation results are shown in Tables 16 and 17. In the case of using lithium cobalt oxide as the positive electrode active material in the table, the relative value when the internal resistance value of Example A1 was taken as 100 was shown. The relative value when the lithium manganese oxide was used as the positive electrode active material was represented by the internal resistance value measured in Example A6 as 100. In the case where lithium nickel oxide was used as the positive electrode active material, the relative value when the internal resistance measured in Example A11 was taken as 100 was shown. In the case of using lithium iron phosphate as the positive electrode active material, the relative value when the internal resistance measurement value of Example A16 was taken as 100 was shown.

Figure 112011014674929-pct00055
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표 12~17로 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 각 실시예에서는 분산제로 염기성관능기를 가지는 유도체를 사용함으로써 정극활물질의 분산성이 향상되고 비교예에 비해 정극합제 페이스트에서의 분산성 및 경시적 안정성이 향상되었다. 또한, 비교예에 비해 내부저항의 저하 경향을 볼 수 있으며 전지용량 및 20사이클 용량의 유지율이 향상되었다.
As can be seen from Tables 12 to 17, the dispersibility of the positive electrode active material was improved by using a derivative having a basic functional group as a dispersant in each of the examples according to the present invention, and the dispersibility in the positive electrode material mixture paste and the stability . Compared with the comparative example, the internal resistance tends to decrease and the retention ratio of the battery capacity and the 20 cycle capacity is improved.

(실시예 B 및 비교예 B)(Example B and Comparative Example B)

이하의 검토는 분산제로 염기성관능기를 가지는 유도체와 염기성관능기를 가지는 수지를 혼합하여 사용하는 실시형태에 관한 것이다. 본 실시형태에서 얻은 전극합제페이스트는 후술하는 실시예 G에서 전극합제페이스트(Ⅱ)로 식별된다.
The following discussion relates to an embodiment in which a derivative having a basic functional group as a dispersant and a resin having a basic functional group are mixed and used. The electrode compounding paste obtained in this embodiment is identified as the electrode compounding paste (II) in Example G to be described later.

1-1.정극활물질의 표면처리1-1. Surface treatment of positive electrode active material

표 18에 나타낸 조성 및 처리방법에 따라 염기성관능기를 가지는 유도체 및 염기성관능기를 가지는 수지로 정극활물질의 표면처리를 실시했다. 염기성관능기를 가지는 수지의 사용량은 고형분환산으로 표기했다. 상세한 처리방법 이하와 같다.
Surface treatment of the positive electrode active material was performed with a derivative having a basic functional group and a resin having a basic functional group according to the composition and treatment method shown in Table 18. The amount of the resin having a basic functional group is expressed in terms of solid content. Detailed processing methods are as follows.

[표면처리정극활물질(1)][Surface-treated positive electrode active material (1)]

정극활물질인 코발트산리튬(LiCoO2, HLC-17, 평균 1차 입경 2.5㎛, 비표면적 0.54㎡/g, The Honjo Chemical Corporation제) 100부에 대해, 분산제로 염기성유도체(A) 0.1부 및 염기성분산수지(G1-1)용액 0.5부(고형분 0.2부) 및 용제로 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 25부를 각각 넣고 2개의 롤로 처리하고 건조하여 표면처리정극활물질(1)을 얻었다.
(A) as a dispersing agent and 100 parts of basic (lithium) cobalt oxide (LiCoO 2 , HLC-17, average primary particle diameter 2.5 탆, specific surface area 0.54 m 2 / 25 parts of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a solvent were added to 0.5 part of the dispersion resin (G1-1) solution (solid content 0.2 part), and the mixture was treated with two rolls and dried to obtain a surface-treated positive electrode active material .

[표면처리정극활물질(2)][Surface-treated positive electrode active material (2)]

니더에, 정극활물질인 망간산리튬(LiMn2O4, CELLSEEDS-LM, 평균 1차 입경 12.0㎛, 비표면적 0.48㎡/g, Nippon Chemical Industrial Co., LTD.제) 100부에 대해, 분산제로 염기성유도체(E) 0.3부 및 염기성분산수지(G1-2)용액 0.25부(고형분 0.1부) 및 용제로 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 25부를 각각 넣고 혼련처리를 실시하엿다. 얻은 처리물을 건조, 분쇄하여 표면처리정극활물질(2)를 얻었다.
100 parts of lithium manganese oxide (LiMn 2 O 4 , CELLSEEDS-LM, average primary particle diameter 12.0 μm, specific surface area 0.48 m 2 / g, manufactured by Nippon Chemical Industrial Co., LTD.) Serving as a positive electrode active material was dispersed in a kneader 0.3 part of a basic derivative (E), 0.25 part of a basic dispersion resin (G1-2) solution (0.1 part of solid content) and 25 parts of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a solvent were kneaded. The obtained treated product was dried and pulverized to obtain a surface-treated positive electrode active material (2).

[표면처리정극활물질(3)][Surface-treated positive electrode active material (3)]

니더에, 정극활물질인 인산철리튬(LiFePO4, 평균 1차 입경 0.2㎛, 비표면적 15㎡/g, TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY사제) 100부에 대해, 분산제로 염기성유도체(I) 0.5부 및 염기성분산수지(G1-3)용액 0.5부(고형분 0.2부) 및 용제로 N,N-디메틸포름아미드(DMF) 43부를 각각 넣고 혼련처리를 행하였다. 얻은 처리물을 헥산 1000부 중에 첨가하여 교반한 후, 응집물을 여과, 건조, 분쇄하여 표면처리정극활물질(3)을 얻었다.
0.5 parts of a basic derivative (I) as a dispersing agent and 100 parts of a basic dispersing agent were added to 100 parts of lithium iron phosphate (LiFePO 4 , average primary particle diameter 0.2 μm, specific surface area 15 m 2 / g, manufactured by TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY) 0.5 part of the resin (G1-3) solution (solid content 0.2 part) and 43 parts of N, N-dimethylformamide (DMF) as a solvent were put and kneaded. The obtained product was added to 1000 parts of hexane and stirred, and then the resulting aggregate was filtered, dried and pulverized to obtain a surface-treated positive electrode active material (3).

[표면처리정극활물질(4)][Surface-treated positive electrode active material (4)]

정극활물질인 인산철리튬(LiFePO4, 평균 1차 입경 0.2㎛, 비표면적 15㎡/g, TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY사제) 100부에 대해, 분산제로 염기성유도체(M) 1.5부 및 염기성관능기를 가지는 수지(G2-1) 1.67부(고형분 0.5부)를 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 15부에 용해시키고 이어서 건식제트밀로 해쇄하면서 처리하고 건조하여 표면처리정극활물질(4)를 얻었다.
1.5 parts of a basic derivative (M) as a dispersing agent and 100 parts of a resin having a basic functional group were dispersed in 100 parts of lithium iron phosphate (LiFePO 4 , average primary particle diameter 0.2 μm, specific surface area 15 m2 / g, manufactured by TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY) 1.67 parts (solid content: 0.5 parts) of (G2-1) was dissolved in 15 parts of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and then treated while being shaken with a dry jet mill and dried to obtain a surface-treated positive electrode active material (4).

[표면처리정극활물질(5)][Surface-treated positive electrode active material (5)]

정극활물질인 인산철리튬(LiFePO4, 평균 1차 입경 0.2㎛, 비표면적 15㎡/g, TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY사제) 100부에 대해, 분산제로 염기성유도체(B) 1.0부 및 염기성분산수지(G2-2) 3.33부(고형분 1.0부) 및 용제로 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 25부를 각각 넣고 2개의 롤로 처리하고 건조하여 표면처리정극활물질(5)를 얻었다.
The positive electrode active material of lithium iron phosphate (LiFePO 4, an average primary particle diameter 0.2㎛, a specific surface area 15㎡ / g, TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY Co., Ltd.) based on 100 parts of the basic derivatives (B) 1.0 part and a basic resin dispersed in a dispersing agent (G2 -2) and 25 parts of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a solvent, and the mixture was treated with two rolls and dried to obtain a surface-treated positive electrode active material (5).

1-2.표면처리의 유무에 따른 정극활물질의 젖음성평가1-2. Evaluation of wettability of positive electrode active material with and without surface treatment

분산제미처리의 각종 정극활물질 및 앞서 각종 분산제로 처리를 실시한 정극활물질 각각에 대해 80℃에서 10시간 감압건조했다. 그리고, 건조물을 마노유발로 분쇄한 후, 추가로 80℃에서 12시간 감압건조하였다. 얻은 건조물을 다시 마노유발로 분쇄한 후, 정제성형기(Specac사제)로 500kgf/㎠로 하중을 가해 정극활물질의 펠릿을 제작(직경 10㎜, 두께 0.5㎜)했다. 이 펠릿에 마이크로실린지로 에틸렌카보네이트와 디에틸카보네이트를 1 : 1로 혼합한 액적을 떨어뜨려 액적이 펠릿에 침투하는데 필요한 시간을 측정했다. 이와 같은 측정을 각 샘플에 대해 5회 실시하여 이하의 기준에 따라 젖음성을 평가했다. 정극활물질의 젖음성 평가의 결과를 표 18에 나타낸다.
Various positive electrode active materials with no dispersing agent and the positive electrode active materials treated with various dispersants were dried under reduced pressure at 80 DEG C for 10 hours. The dried material was pulverized with agate, and further dried under reduced pressure at 80 DEG C for 12 hours. The obtained dried product was pulverized again with agate mortar, and a pellet of a positive electrode active material (diameter: 10 mm, thickness: 0.5 mm) was applied with a load of 500 kgf / cm 2 by a tableting machine (Specac). The pellet was mixed with ethylene carbonate and diethyl carbonate at a ratio of 1: 1 with a microsyringe, and the drop was dropped to measure the time required for the droplet to penetrate the pellet. This measurement was carried out five times for each sample, and the wettability was evaluated according to the following criteria. The results of the wettability evaluation of the positive electrode active material are shown in Table 18.

(평가기준)(Evaluation standard)

◎ : 평균침투시간이 1초 미만. ◎: Average penetration time is less than 1 second.

○ : 평균침투시간이 1초 이상, 5초 미만. ○: Average penetration time is more than 1 second, less than 5 seconds.

△ : 평균침투시간이 5초 이상, 10초 미만. △: Average penetration time is 5 seconds or more and less than 10 seconds.

× : 평균침투시간이 10초 이상.
×: Average penetration time is 10 seconds or more.

Figure 112011014674929-pct00057
Figure 112011014674929-pct00057

표 18의 약칭은 이하에 나타낸 바와 같다. The abbreviations in Table 18 are as follows.

1)염기성유도체 : 염기성관능기를 가지는 유도체(표 1~4참조)1) Basic derivatives: Derivatives having basic functional groups (see Tables 1 to 4)

2)염기성수지 : 염기성관능기를 가지는 수지
2) Basic resin: Resin having basic functional group

2-1. 정극활물질분산체의 조제2-1. Preparation of dispersion of positive electrode active material

이하에 나타내는 각각의 분산체를 조제했다. The following dispersions were prepared.

[정극활물질분산체(1)][Positive electrode active material dispersion (1)]

용기에 용제로 N-메틸-2-피롤리돈 26.4부, 분산제로 염기성관능기를 가지는 유도체(C) 0.1부 및 염기성관능기를 가지는 수지(G1-1)용액 3.5부(고형분 1.4부)를 넣고 혼합교반하여 상기 분산제를 완전히 내지는 일부 용해시켜 용액을 얻었다. 그리고 상기 용액에 정극활물질로 코발트산리튬 LiCoO2 70부를 첨가하여 비매체형 분산기인 균질기로 분산하여 정극활물질분산체(1)을 얻었다.
To the vessel were added 26.4 parts of N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent, 0.1 part of a derivative (C) having a basic functional group as a dispersant and 3.5 parts of a resin (G1-1) solution having a basic functional group (solid content: 1.4 parts) And the dispersion was completely or partially dissolved by stirring to obtain a solution. Then, 70 parts of lithium cobalt oxide LiCoO 2 as a positive electrode active material was added to the solution and dispersed in a homogenizer as a non-medium type disperser to obtain a positive electrode active material dispersion (1).

[정극활물질분산체(2)~(8)의 조제][Preparation of positive electrode active material dispersion (2) to (8)] [

정극활물질분산체(1)의 조제와 동일한 방법으로, 표 19의 조성에 따라 정극활물질분산체(2)~(8)를 조제했다.
(2) to (8) were prepared in the same manner as in the preparation of the positive electrode active material dispersion (1) according to the composition of Table 19.

[정극활물질분산체(9)][Positive electrode active material dispersion (9)]

용기에 용제로 N-메틸-2-피롤리돈 28.84부, 분산제로 염기성관능기를 가지는 유도체(N) 0.44부 및 염기성관능기를 가지는 수지(G2-2) 30%용액 0.23부(고형분 0.07부)를 넣고 혼합교반하여 상기 분산제를 완전히 내지는 일부 용해시켜 용액을 얻었다. 그리고 상기 용액에 표면처리정극활물질(3) 70.49부를 첨가하고 비매체형 분산기인 균질기로 분산하여 정극활물질분산체(9)를 얻었다.
To the vessel were added 28.84 parts of N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent, 0.44 parts of a derivative (N) having a basic functional group as a dispersant and 0.23 parts (solid content: 0.07 parts) of a 30% solution of a resin having a basic functional group (G2-2) And the mixture was mixed and stirred to partially or completely dissolve the dispersant to obtain a solution. Then, 70.49 parts of the surface-treated positive electrode active material (3) was added to the solution and dispersed with a homogenizer as a non-medium type disperser to obtain a positive electrode active material dispersion (9).

[정극활물질분산체(10)][Positive electrode active material dispersion (10)]

정극활물질분산체(9)의 조제와 동일한 방법으로, 표 19의 조성에 따라 정극활물질분산체(10)을 조제했다.
The positive electrode active material dispersion 10 was prepared in the same manner as in the preparation of the positive electrode active material dispersion 9, according to the composition shown in Table 19.

[정극활물질분산체(11)][Positive electrode active material dispersion (11)]

용기에 용제로 정제수 29.22부, 바인더2, 즉, 60% 폴리테트라플루오로에틸렌PTFE수계분산체(PTFE, 30-J, Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd제) 0.78부(고형분 0.47부)를 넣고 혼합교반하여 상기 분산체를 완전히 내지는 일부 용해시켜 용액을 얻었다. 그리고 상기 용액에 정극활물질로 인산철리튬 LiFePO4 70부를 첨가하고 비매체형 분산기인 균질기로 분산하여 정극활물질분산체(11)을 얻었다.
29.22 parts of purified water as a solvent and 0.78 parts (solid content 0.47 parts) of a binder 2, that is, 60% polytetrafluoroethylene PTFE aqueous dispersion (PTFE, 30-J, manufactured by Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd.) And the mixture was mixed and stirred to partially or completely dissolve the dispersion to obtain a solution. Then, 70 parts of lithium phosphate LiFePO 4 was added as a positive electrode active material to the solution, and the mixture was dispersed in a homogenizer as a non-medium type disperser to obtain a positive electrode active material dispersion body 11.

[정극활물질분산체(12)][Positive electrode active material dispersion (12)]

용기에 용제로 N-메틸-2-피롤리돈 30부, 정극활물질인산철리튬 LiFePO4 70부를 첨가하고 비매체형 분산기인 균질기로 분산하여 정극활물질분산체(12)을 얻었다.
30 parts of N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent and 70 parts of lithium phosphate LiFePO 4 as a positive electrode active material were added to the vessel and dispersed with a homogenizer as a non-medium type disperser to obtain a positive electrode active material dispersion body 12.

Figure 112011014674929-pct00058
Figure 112011014674929-pct00058

표 19의 약칭은 이하에 나타낸 바와 같다. The abbreviations in Table 19 are as follows.

1)염기성유도체 : 염기성관능기를 가지는 유도체(표 1~4참조)1) Basic derivatives: Derivatives having basic functional groups (see Tables 1 to 4)

2)염기성수지 : 염기성관능기를 가지는 수지2) Basic resin: Resin having basic functional group

3)PTFE : 폴리테트라플루오로에틸렌(수성분산체)3) PTFE: polytetrafluoroethylene (water component)

4)NMP : N-메틸-2-피롤리돈
4) NMP: N-methyl-2-pyrrolidone

2-2.정극활물질분산체(1)~(12)의 분산평가2-2 Evaluation of dispersion of the positive electrode active material dispersion (1) to (12)

앞서 조제한 정극활물질분산체(1)~(12)의 점도 및 분산입경을 측정했다. 그 결과를 표 20에 나타낸다. The viscosity and dispersed particle size of the above-prepared positive electrode active material dispersion bodies (1) to (12) were measured. Table 20 shows the results.

Figure 112011014674929-pct00059
Figure 112011014674929-pct00059

3. 리튬이차전지용 정극합제 페이스트의 조제3. Preparation of positive electrode mixture paste for lithium secondary battery

앞서 조제한 정극활물질분산체(1)~(12), 상기 카본블랙, 바인더 및 용제를 사용하여 정극합제 페이스트(1)~(12) 및 비교정극합제 페이스트(1), (2)를 각각 조제했다.
Positive electrode material mixture pastes (1) to (12) and comparative positive electrode material mixture pastes (1) and (2) were prepared using the above-prepared positive electrode active material dispersions (1) to (12), carbon black, a binder and a solvent .

[실시예 B1][Example B1]

정극활물질분산체(1) 64.286부에 대해, 바인더로 폴리불화비닐리덴(PVDF, KF폴리머W#11000, KUREHA CORPORATION제) 1.536부 및 용제로 N-메틸-2-피롤리돈 31.678부를 플래니터리믹서로 혼합했다. 그리고 그 혼합액에 도전조제로 덴카블랙 HS-100 2.5부를 첨가하고 추가로 플래니터리믹서로 혼련하여 정극합제 페이스트(1)을 얻었다. 얻은 페이스트는 고형분 : 50%, 고형분조성중량비 : 정극활물질/카본블랙/그 외(염기성관능기를 가지는 유도체 및 수지+바인더)=90/5/5이었다.
1.536 parts of polyvinylidene fluoride (PVDF, KF polymer W # 11000, manufactured by KUREHA CORPORATION) as a binder and 31.678 parts of N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent were added to 64.286 parts of the positive electrode active material dispersion 1, Mixed with a mixer. Then, 2.5 parts of DENKA BLACK HS-100 as a conductive auxiliary additive was added to the mixture and further kneaded with a planetary mixer to obtain a positive electrode material mixture paste (1). The obtained paste had a solid content of 50% and a solid content weight ratio of: positive electrode active material / carbon black / other (derivative having a basic functional group and resin + binder) = 90/5/5.

[실시예 B2~B9, 비교예 B2][Examples B2 to B9, Comparative Example B2]

실시예 B1와 동일한 방법으로, 표 21의 조성에 따라 정극합제 페이스트(2)~(10) 및 비교정극합제 페이스트(2)를 조제했다. 얻은 각각의 페이스트는 고형분 : 50%, 고형분조성중량비 : 정극활물질/카본블랙/그 외(염기성관능기를 가지는 유도체 및 수지+바인더)=90/5/5이었다.
(2) to (10) and comparative positive electrode material mixture paste (2) were prepared according to the composition of Table 21 in the same manner as in Example B1. Each of the resulting pastes had a solid content of 50% and a solid content weight ratio of: positive electrode active material / carbon black / other (derivative having a basic functional group and resin + binder) = 90/5/5.

[실시예 B10][Example B10]

정극활물질분산체(10) 64.286부에 대해, 바인더로 60%폴리테트라플루오로에틸렌PTFE수계분산체(PTFE 30-J, Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd제) 2.613부(고형분 1.568부) 및 정제수 30.601부를 플래니터리믹서로 혼합한 후에 도전조제로 덴카블랙 HS-100 2.5부를 첨가하고 추가로 플래니터리믹서로 혼련하여 정극합제 페이스트(10)을 얻었다. 얻은 페이스트는 고형분 : 50%, 고형분조성중량비 : 정극활물질/카본블랙/그 외(염기성관능기를 가지는 유도체 및 수지+바인더)=90/5/5이었다.
To 64.286 parts of the positive electrode active material dispersion 10, 2.613 parts (solid content 1.568 parts) of a 60% polytetrafluoroethylene PTFE aqueous dispersion (PTFE 30-J, manufactured by Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd.) And 30.601 parts of purified water were mixed with a planetary mixer. Then, 2.5 parts of DENKA BLACK HS-100 as a conductive additive was added and further kneaded with a planetary mixer to obtain a positive electrode material mixture paste 10. The obtained paste had a solid content of 50% and a solid content weight ratio of: positive electrode active material / carbon black / other (derivative having a basic functional group and resin + binder) = 90/5/5.

[비교예 B1][Comparative Example B1]

정극활물질분산체(11)을 사용한 것 이외에는 실시예 B10과 동일한 방법으로, 표 21의 조성에 따라 비교정극합제 페이스트(1)을 조제했다. 얻은 페이스트는 고형분 : 50%, 고형분조성중량비 : 정극활물질/카본블랙/그 외(염기성관능기를 가지는 수지+바인더)=90/5/5이었다. A comparative positive electrode material mixture paste (1) was prepared in the same manner as in Example B10 except that the positive electrode active material dispersion (11) was used. The obtained paste had a solid content of 50% and a solid content weight ratio of: positive electrode active material / carbon black / other (resin having basic functional group + binder) = 90/5/5.

정극합제 페이스트(1)~(10), 및 비교정극합제 페이스트(1) 및 (2)의 분산안정성의 평가결과(초기 및 50℃ 3일 경과후의 분산 입경)를 표 21에 나타낸다.
The evaluation results of the dispersion stability of the positive electrode material mixture pastes (1) to (10) and the comparative positive electrode material mixture pastes (1) and (2) (initial and dispersed particle diameters after 3 days at 50 占 폚) are shown in Table 21.

Figure 112016046081314-pct00093

표 21의 약칭은 이하와 같다.
Figure 112016046081314-pct00093

The abbreviations in Table 21 are as follows.

삭제delete

1)염기성유도체 : 염기성관능기를 가지는 유도체(표 1~4참조)1) Basic derivatives: Derivatives having basic functional groups (see Tables 1 to 4)

2)염기성수지 : 염기성관능기를 가지는 수지2) Basic resin: Resin having basic functional group

3)PVDF : 폴리불화비닐리덴3) PVDF: polyvinylidene fluoride

4)PTFE : 폴리테트라플루오로에틸렌(수성분산체)4) PTFE: polytetrafluoroethylene (water component)

5)NMP : N-메틸-2-피롤리돈
5) NMP: N-methyl-2-pyrrolidone

4-1. 리튬이차전지용 정극의 제작4-1. Fabrication of cathode for lithium secondary battery

앞서 나타낸 실시예 B1~B10에서 조제한 정극합제 페이스트(1)~(10) 및 비교예 B1 및 B2에서 조제한 비교정극합제 페이스트(1) 및 (2)를 집전체인 두께 20㎛의 알루미박 상에 닥터블레이드를 사용하여 도포한 후, 감압가열건조하고 롤프레스 등에 의한 압연처리를 실시하여 두께 50㎛의 정극합제층을 제작했다(표 21을 참조).
The positive electrode material mixture pastes (1) to (10) prepared in Examples B1 to B10 and comparative positive electrode material mixture pastes (1) and (2) prepared in Comparative Examples B1 and B2 were placed on an aluminum foil Using a doctor blade, dried under reduced pressure, and subjected to rolling treatment by roll press or the like to produce a positive electrode material mixture layer having a thickness of 50 占 퐉 (see Table 21).

4-2. 리튬이차전지 정극평가용 셀의 조립4-2. Assembly of cell for evaluating positive electrode of lithium secondary battery

앞서 제작한 정극을 직경 9㎜로 펀칭하여 작용극으로 사용하고, 금속리튬박(두께 0.15㎜)을 대극으로 작용극 및 대극 사이에 다공질폴리프로필렌필름으로 이루어진 세퍼레이터(셀가드사제 #2400)를 삽입 적층하고, 전해액을 충진하여 이극밀폐식 금속셀(Hohsen Corp.제 HS 플랫 셀)을 조립했다. 전해액에는 에틸렌카보네이트와 디에틸카보네이트를 1 : 1로 혼합한 혼합용매에 LiPF6을 1M의 농도로 용해시킨 비수전해액을 사용했다. 셀의 조립은 아르곤가스치환된 그로우박스 내에서 실시하고 셀 조립후 소정의 전지특성평가를 했다.
The above-prepared positive electrode was punched into a diameter of 9 mm and used as a working electrode. A separator made of a porous polypropylene film (manufactured by CELL GUARD Co., Ltd. # 2400) was inserted between the working electrode and the counter electrode with a metallic lithium foil (thickness 0.15 mm) And the electrolyte was filled to prepare a diaphragm closed metal cell (HS flat cell manufactured by Hohsen Corp.). A nonaqueous electrolyte solution prepared by dissolving LiPF 6 at a concentration of 1 M in a mixed solvent in which ethylene carbonate and diethyl carbonate were mixed at a ratio of 1: 1 was used as the electrolyte solution. The cells were assembled in a grate box substituted with argon gas, and cell characteristics were evaluated after the cells were assembled.

4-3. 리튬이차전지 정극특성평가4-3. Evaluation of positive electrode characteristics of lithium secondary battery

앞서 제작한 리튬이차전지 정극평가용셀을 사용하여 이하에 나타낸 바와 같이 리튬이차전지의 정극특성을 평가했다.
The positive electrode characteristics of the lithium secondary battery were evaluated using the above-prepared lithium secondary battery positive electrode evaluation cell as described below.

[충방전사이클특성 실시예 B1~B10, 비교예 B1 및 B2][Charging / discharging cycle characteristics Examples B1 to B10, Comparative Examples B1 and B2]

제작한 전지평가용셀을 실온(25℃)에서 충전레이트 0.2C, 1.0C의 정전류정전압충전(상한전압 4.2V)으로 만충전하고 충전시와 동일한 레이트의 정전류로 방전하한전압 3.0V까지 방전을 실시하는 충방전을 1사이클(충방전간격 중지시간 30분)로 하고, 이 사이클을 합계 20사이클 실시하여 충방전사이클특성평가(평가장치 : HOKUTO DENKO CORPORATION제SM-8)를 행했다. 또한, 평가후의 셀을 분해하여 전극도막의 외관을 육안으로 확인했다. 평가결과를 표 22에 나타낸다.
The prepared cell evaluation cell was fully charged at a constant current constant voltage charge (upper limit voltage 4.2 V) at a charging rate of 0.2 C and 1.0 C at room temperature (25 캜), discharged at a constant current of the same rate as that at the time of charging, The charging and discharging was performed for 1 cycle (charging / discharging interval stop time 30 minutes), and this cycle was carried out for 20 cycles in total to evaluate the charging / discharging cycle characteristics (evaluation apparatus: HOKUTO DENKO CORPORATION SM-8). In addition, the cell after evaluation was disassembled to visually confirm the appearance of the electrode coating film. The evaluation results are shown in Table 22.

[직류내부저항측정 실시예 B1~B10, 비교예 B1 및 B2][DC internal resistance measurement examples B1 to B10, Comparative examples B1 and B2]

제작한 전지평가용셀을 실온(25℃), 충전레이트 0.2C의 정전류정전압충전(상한전압 4.2V)으로 만충전하고 0.1C, 0.2C, 0.5C, 1.0C의 레이트의 정전류로 5초 방전후, 전지전압을 측정했다. 전류치에 대해 전압치를 플롯하여 얻은 직선관계의 기울기를 내부저항으로 했다. 평가결과를 표 22에 나타낸다. 표에서는 실시예 B1의 내부저항측정치를 100으로 했을 때의 상대치로 나타냈다.
The prepared cell evaluation cell was fully charged with a constant current constant voltage charge (upper limit voltage 4.2 V) at a room temperature (25 ° C) and a charging rate of 0.2 C, and was discharged for 5 seconds at a constant current rate of 0.1 C, 0.2 C, 0.5 C, The battery voltage was measured. The slope of the linear relationship obtained by plotting the voltage value with respect to the current value was defined as the internal resistance. The evaluation results are shown in Table 22. The table shows the relative values when the internal resistance value of Example B1 is taken as 100. [

Figure 112011014674929-pct00061
Figure 112011014674929-pct00061

표 18~22에서 알 수 있듯이 본 발명에 따른 각 실시예에서는 분산제로 염기성관능기를 가지는 유도체 및 염기성관능기를 가지는 수지를 사용함으로써 정극활물질의 분산성이 향상되고 비교예에 비해 정극합제 페이스트에서의 분산성 및 경시적 안정성이 향상되었다. 또한, 비교예에 비해 내부저항의 저하 경향을 볼 수 있고, 전지용량 및 20사이클 용량의 유지율이 향상되었다.
As can be seen from Tables 18 to 22, the dispersibility of the positive electrode active material was improved by using a derivative having a basic functional group as a dispersant and a resin having a basic functional group in each of the examples according to the present invention, Acidity and aging stability were improved. In comparison with the comparative example, the internal resistance tends to decrease, and the battery capacity and the retention ratio of the 20-cycle capacity are improved.

(실시예 C 및 비교예 C)(Example C and Comparative Example C)

이하의 검토는 분산제로 산성관능기를 가지는 유도체를 단독으로 사용하거나 또는 산성관능기를 가지는 유도체와 염기성관능기를 가지는 수지를 혼합하여 사용하는 실시형태에 관한 것이다. 본 실시형태에서 얻은 전극합제페이스트는 후술하는 실시예 G에서 전극합제페이스트(Ⅲ)로 식별된다.
The following discussion relates to an embodiment in which a derivative having an acidic functional group is used alone as a dispersant or a mixture of a resin having an acidic functional group and a resin having a basic functional group is used. The electrode compounding paste obtained in the present embodiment is identified as the electrode compounding paste (III) in Example G described later.

1-1.정극활물질의 표면처리1-1. Surface treatment of positive electrode active material

표 23에 나타낸 조성 및 처리방법에 따라 산성관능기를 가지는 유도체 또는 산성관능기를 가지는 유도체 및 염기성관능기를 가지는 수지로 정극활물질의 표면처리를 실시했다. 염기성관능기를 가지는 수지의 사용량은 고형분환산으로 표기했다. 상세한 처리방법은 이하와 같다.
Surface treatment of the positive electrode active material was performed with a derivative having an acidic functional group or a derivative having an acidic functional group and a resin having a basic functional group according to the composition and treatment method shown in Table 23. The amount of the resin having a basic functional group is expressed in terms of solid content. The detailed processing method is as follows.

[표면처리정극활물질(1)][Surface-treated positive electrode active material (1)]

정극활물질인 코발트산리튬(HLC-17, 평균 1차 입경 2.5㎛, 비표면적 0.54㎡/g, The Honjo Chemical Corporation제) 100부에 대해, 분산제로 산성관능기를 가지는 유도체(Db) 0.2부 및 용제로 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 25부를 각각 넣고 2개의 롤로 처리하여 표면처리정극활물질(1)을 얻었다.
0.2 part of a derivative (Db) having an acidic functional group as a dispersing agent, and 0.2 part of a solvent (C) were added to 100 parts of lithium cobalt oxide (HLC-17, average primary particle diameter 2.5 탆, specific surface area 0.54 m 2 / g, manufactured by The Honjo Chemical Corporation) And 25 parts of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), respectively, and the mixture was treated with two rolls to obtain a surface-treated positive electrode active material (1).

[표면처리정극활물질(2)][Surface-treated positive electrode active material (2)]

니더에, 정극활물질인 망간산리튬(CELLSEEDS-LM, 평균 1차 입경 12.0㎛, 비표면적 0.48㎡/g, Nippon Chemical Industrial Co., LTD.제) 100부에 대해, 분산제로 산성관능기를 가지는 유도체(Dg) 0.1부 및 용제로 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 25부를 각각 넣고 혼련처리 하였다. 얻은 처리물을 건조 및 분쇄하여 표면처리정극활물질(2)를 얻었다.
To the kneader, 100 parts of lithium manganese oxide (CELLSEEDS-LM, average primary particle diameter: 12.0 mu m, specific surface area: 0.48 m2 / g, manufactured by Nippon Chemical Industrial Co., LTD.) Serving as a positive electrode active material, (Dg) and 25 parts of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a solvent, respectively, and kneaded. The obtained treated product was dried and pulverized to obtain a surface-treated positive electrode active material (2).

[표면처리정극활물질(3)][Surface-treated positive electrode active material (3)]

니더에, 정극활물질인 니켈산리튬(평균 1차 입경 9.0㎛, 비표면적 0.3㎡/g, The Honjo Chemical Corporation제) 100부에 대해, 분산제로 산성관능기를 가지는 유도체(Dl) 0.2부 및 염기성관능기를 가지는 수지(G2-2) 0.1부 및 용제로 N,N-디메틸포름아미드(DMF) 43부를 각각 넣고 혼련처리를 실시했다. 처리물을 헥산 1000부 중에 첨가하여 교반한 후, 응집물을 여과, 건조, 그리고 분쇄하여 표면처리정극활물질(3)을 얻었다.
0.2 part of a derivative (Dl) having an acidic functional group as a dispersant and 100 parts of a basic functional group (Dl) were added to 100 parts of lithium nickel oxide (average primary particle diameter 9.0 mu m, specific surface area 0.3 m2 / g, product of The Honjo Chemical Corporation) (G2-2) and 43 parts of N, N-dimethylformamide (DMF) as a solvent, respectively, and kneaded. The treated material was added to 1000 parts of hexane and stirred, and then the aggregated material was filtered, dried and pulverized to obtain a surface-treated positive electrode active material (3).

[표면처리정극활물질(4)][Surface-treated positive electrode active material (4)]

정극활물질인 인산철리튬(평균 1차 입경 0.2㎛, 비표면적 15㎡/g, TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY사제) 100부에 대해, 분산제로 산성관능기를 가지는 유도체(Dq) 1.0부 및 염기성관능기를 가지는 수지(G1-1) 0.5부를 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 15부에 용해시키고 건식제트밀로 해쇄하면서 처리하여 표면처리정극활물질(4)를 얻었다.
, 1.0 part of a derivative (Dq) having an acidic functional group as a dispersing agent and 100 parts of a resin having a basic functional group were added to 100 parts of lithium iron phosphate (average primary particle diameter 0.2 mu m, specific surface area 15 m2 / g, manufactured by TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY) (G1-1) was dissolved in 15 parts of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and treated while being shaken with a dry jet mill to obtain a surface-treated positive electrode active material (4).

[표면처리정극활물질(5)][Surface-treated positive electrode active material (5)]

정극활물질인 인산철리튬(평균 1차 입경 0.2㎛, 비표면적 15㎡/g, TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY사제) 100부에 대해, 분산제로 산성관능기를 가지는 유도체(Dr) 1.0부 및 용제로 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 25부를 각각 넣고 2개의 롤로 처리하여 표면처리정극활물질(5)를 얻었다.
(Dr) having an acidic functional group as a dispersant (1.0 part) and 100 parts of a solvent (Nitrogen) were added to 100 parts of lithium iron phosphate (average primary particle diameter: 0.2 mu m, specific surface area: 15 m &lt; 2 &gt; / g, manufactured by TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY) -2-pyrrolidone (NMP) (25 parts), and the mixture was treated with two rolls to obtain a surface-treated positive electrode active material (5).

1-2.표면처리의 유무에 따른 정극활물질의 젖음성평가1-2. Evaluation of wettability of positive electrode active material with and without surface treatment

분산제미처리의 각종 정극활물질 및 앞서 각종 분산제로 표면처리한 정극활물질 각각에 대해 80℃에서 10시간 감압건조했다. 그리고 건조물을 마노유발로 분쇄한 후, 추가로 80℃에서 12시간 감압건조했다. 얻은 건조물을 다시 마노유발로 분쇄한 후, 정제성형기(Specac사제)로 500kgf/㎠로 하중을 가하여 정극활물질의 펠릿을 제작(직경 10㎜, 두께 0.5㎜)했다. 이 펠릿에 마이크로실린지로 에틸렌카보네이트와 디에틸카보네이트를 1 : 1로 혼합한 액적을 떨어뜨려 액적이 펠릿에 침투하는 시간을 측정했다. 이와 같은 측정을 각 샘플에 대해 5회 실시하고 이하의 기준에 따라 젖음성을 평가했다. 정극활물질의 젖음성 평가의 결과를 표 23에 나타낸다. Various positive electrode active materials with no dispersing agent and the positive electrode active materials surface-treated with various dispersants were dried under reduced pressure at 80 DEG C for 10 hours. The dried material was pulverized with agate, and further dried under reduced pressure at 80 DEG C for 12 hours. The obtained dried product was pulverized again with agate mortar, and a pellet of a positive electrode active material (10 mm in diameter and 0.5 mm in thickness) was produced by applying a load at 500 kgf / cm 2 using a tableting machine (Specac). The droplet mixed with ethylene carbonate and diethyl carbonate at a ratio of 1: 1 was poured into the pellet using a microsyringe, and the time for the droplet to permeate the pellet was measured. This measurement was carried out five times for each sample and the wettability was evaluated according to the following criteria. Table 23 shows the results of the wettability evaluation of the positive electrode active material.

(평가기준)(Evaluation standard)

◎ : 평균침투시간이 1초 미만. ◎: Average penetration time is less than 1 second.

○ : 평균침투시간이 1초 이상, 5초 미만. ○: Average penetration time is more than 1 second, less than 5 seconds.

△ : 평균침투시간이 5초 이상, 10초 미만. △: Average penetration time is 5 seconds or more and less than 10 seconds.

× : 평균침투시간이 10초 이상.
×: Average penetration time is 10 seconds or more.

Figure 112011014674929-pct00062
Figure 112011014674929-pct00062

표 23의 약칭은 이하에 나타낸 바와 같다. The abbreviations in Table 23 are as follows.

1)유도체 : 산성관능기를 가지는 유도체(표6~10 참조), 염기관능기 및 산성관능기를 가지지 않는 화합물(표5 참조)1) derivatives: derivatives having an acidic functional group (see Tables 6 to 10), compounds having no basic functional group and an acidic functional group (see Table 5)

2)염기성수지 : 염기성관능기를 가지는 수지
2) Basic resin: Resin having basic functional group

2-1. 정극활물질분산체의 조제2-1. Preparation of dispersion of positive electrode active material

이하에 나타낸 바와 같이 각각의 분산체를 조제했다.
Each dispersion was prepared as shown below.

[정극활물질분산체(1)의 조제][Preparation of positive electrode active material dispersion (1)] [

용기에 용제로 N-메틸-2-피롤리돈 29.72부, 분산제로 산성관능기를 가지는 유도체Da 0.28부를 넣고 혼합교반하여 상기 유도체를 완전히 내지는 일부 용해시켜 용액을 얻었다. 그리고 상기 용액에 정극활물질로 코발트산리튬 LiCoO2 70부를 첨가하여 비매체형 분산기인 필믹스로 분산하여 정극활물질분산체(1)을 얻었다.
29.72 parts of N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent and 0.28 parts of a derivative Da having an acidic functional group as a dispersant were added to the vessel, followed by mixing and stirring to completely or partially dissolve the derivative to obtain a solution. Then, lithium cobalt oxide LiCoO 2 , And the mixture was dispersed in a fill mix as a non-medium type dispersing machine to obtain a positive electrode active material dispersion (1).

[정극활물질분산체(2)~(4), (6)~(10), (12)~(15), (17)~(20), (23), (30) 및 (31)의 조제][Preparation of positive electrode active material dispersion (2) to (4), (6) to (10), (12) to (15), (17) to (20), (23), (30) ]

정극활물질분산체(1)의 조제와 동일한 방법으로, 표 23의 조성에 따라 정극활물질분산체(2)~(4), (6)~(10), (12)~(15), (17)~(20), (23), (30) 및 (31)을 조제했다.
(2) to (4), (6) to (10), (12) to (15), and (17) were prepared in the same manner as in the preparation of the positive electrode active material dispersion (1) ) To (20), (23), (30) and (31).

[정극활물질분산체(16)][Positive electrode active material dispersion (16)]

용기에 용제로 N,N-디메틸포름알데히드 29.56부, 염기성관능기를 가지는 수지(G2-2) 30%용액 0.23부를 넣고 혼합교반하여 이 수지를 완전히 내지는 일부 용해시켰다. 그리고 표면처리정극활물질(3) 70.21부를 첨가하고 비매체형 분산기인 필믹스로 분산하여 정극활물질분산체(16)을 얻었다.
29.56 parts of N, N-dimethylformaldehyde as a solvent, and 0.23 part of a 30% solution of a resin having a basic functional group (G2-2) were put in a container and mixed and stirred to partially dissolve the resin completely. Then, 70.21 parts of the surface-treated positive electrode active material (3) was added and dispersed with a fill mix as a non-medium type dispersing device to obtain a positive electrode active material dispersion (16).

[정극활물질분산체(5), (11), (21) 및 (22)의 조제](Preparation of positive electrode active material dispersion bodies (5), (11), (21) and (22)

정극활물질분산체(16)의 조제와 동일한 방법으로, 표 24의 조성에 따라 정극활물질분산체(5), (11), (21) 및 (22)를 조제했다.
The positive electrode active material dispersion bodies 5, 11, 21, and 22 were prepared in the same manner as the preparation of the positive electrode active material dispersion body 16 according to the composition of Table 24.

[정극활물질분산체(25)][Positive electrode active material dispersion (25)]

용기에 용제로 정제수 29.53부, 바인더2, 즉, 60% 폴리테트라플루오로에틸렌PTFE수계분산체(PTFE, 30-J, Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd제) 0.47부를 넣고 혼합교반하여 이 수지를 완전히 내지는 일부 용해시켰다. 그리고 정극활물질로 코발트산리튬 LiCoO2 70부를 첨가하고 비매체형 분산기인 필믹스로 분산하여 정극활물질분산체(25)를 얻었다.
(PTFE, 30-J, manufactured by Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd.) (0.47 part) as a solvent and 29.53 parts of purified water and a binder 2, that is, 60% polytetrafluoroethylene PTFE aqueous dispersion Lt; RTI ID = 0.0 &gt; completely &lt; / RTI &gt; As the positive electrode active material, lithium cobaltate LiCoO 2 , And the mixture was dispersed in a fill mix as an non-medium type dispersing machine to obtain a positive electrode active material dispersion body 25.

[정극활물질분산체(24) 및 (26)~(29)의 조제][Preparation of positive electrode active material dispersion bodies (24) and (26) to (29)] [

정극활물질분산체(25)의 조제와 동일한 방법으로, 표 24의 조성에 따라 정극활물질분산체(24) 및 (26)~(29)를 조제했다.
The positive electrode active material dispersion bodies 24 and 26 to 29 were prepared in the same manner as the preparation of the positive electrode active material dispersion body 25 according to the composition of Table 24.

Figure 112011014674929-pct00063
Figure 112011014674929-pct00063

표 24의 약칭은 이하에 나타낸 바와 같다. The abbreviations in Table 24 are as follows.

1)유도체 : 산성관능기를 가지는 유도체(표6~10 참조), 염기관능기 및 산성관능기를 가지지 않는 화합물(표5 참조)1) derivatives: derivatives having an acidic functional group (see Tables 6 to 10), compounds having no basic functional group and an acidic functional group (see Table 5)

2)염기성수지 : 염기성관능기를 가지는 수지2) Basic resin: Resin having basic functional group

3)NMP : N-메틸-2-피롤리돈3) NMP: N-methyl-2-pyrrolidone

4)DMF : N,N-디메틸포름알데히드
4) DMF: N, N-dimethylformaldehyde

2-2. 정극활물질분산체(1)~(31)의 분산평가2-2. Evaluation of dispersion of the positive electrode active material dispersion (1) to (31)

상술한 바와 같이 조제한 정극활물질분산체(1)~(31)의 점도 및 분산입경을 측정했다. 그 결과를 표 25에 나타낸다. The viscosity and dispersed particle size of the positive electrode active material dispersion bodies (1) to (31) prepared as described above were measured. The results are shown in Table 25.

Figure 112011014674929-pct00064
Figure 112011014674929-pct00064

3. 도전조제용 카본블랙분산체의 조제3. Preparation of Carbon Black Dispersion for Conducting Assay

이하에 나타낸 바와 같이 각종 카본분산체를 조제했다.
Various carbon dispersions were prepared as shown below.

[카본분산체(1)][Carbon dispersion (1)]

유리병에 용제로 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 89.5부와 분산제로 산성관능기를 가지는 유도체(Do) 0.5부를 넣고 혼합교반하여 유도체를 완전히 내지는 일부 용해시켜 용액을 얻었다. 그리고 상기 용액에 도전조제인 카본블랙 HS-100(아세틸렌블랙, 1차 입경 48㎚, 비표면적 48㎡/g, Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha제) 10부를 첨가하고 추가로 매체로 지르코니아비즈를 첨가한 후, 페인트 쉐이커로 분산하여 카본분산체(고형분 10.5%)를 얻었다.
89.5 parts of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a solvent and 0.5 part of a derivative (Do) having an acidic functional group as a dispersant were added to a glass bottle and mixed and stirred to obtain a solution by completely dissolving or partially dissolving the derivative. 10 parts of carbon black HS-100 (acetylene black, primary particle size 48 nm, specific surface area 48 m 2 / g, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha) as a conductive additive was added to the solution, and further zirconia beads were added to the medium , And dispersed with a paint shaker to obtain a carbon dispersion (solid content 10.5%).

[카본분산체(2)][Carbon dispersion (2)]

유리병에 용제로 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 88.5부와 분산제로 염기성관능기를 가지는 수지(H2) 0.5부를 넣고 상기 수지를 완전히 내지는 일부 용해시키고, 산성관능기를 가지는 유도체(Dk) 0.5부를 넣고 혼합교반하여 유도체를 완전히 내지는 일부 용해시켜 용액을 얻었다. 그리고 상기 용액에 도전조제인 카본블랙 Super-P Li(퍼니스블랙, 1차 입경40㎚, 비표면적 62㎡/g, TIMCAL사제) 10부를 첨가하고 추가로 매체로 지르코니아비즈를 첨가한 후, 페인트 쉐이커로 분산하여 카본분산체(고형분 11%)를 얻었다.
88.5 parts of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a solvent in a glass bottle and 0.5 part of a resin (H2) having a basic functional group as a dispersant were added and the resin was completely or partly dissolved to obtain a derivative (Dk) 0.5 parts were added and mixed and stirred to partially or completely dissolve the derivative to obtain a solution. 10 parts of carbon black Super-P Li (furnace black, primary particle diameter: 40 nm, specific surface area: 62 m &lt; 2 &gt; / g, manufactured by TIMCAL CO., LTD.) Serving as a conductive additive was added to the above solution and zirconia beads were further added thereto as a medium. To obtain a carbon dispersion (solid content: 11%).

[카본분산체(3)][Carbon dispersion (3)]

유리병에 용제로 정제수 89.5부와 분산제로 산성관능기를 가지는 유도체(Ds) 0.5부를 넣고 혼합교반하여 유도체를 완전히 내지는 일부 용해시켜 용액을 얻었다. 그리고 상기 용액에 도전조제인 카본블랙 HS-100(아세틸렌블랙, 1차 입경 48㎚, 비표면적 48㎡/g, Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha제) 10부를 첨가하고 추가로 매체로 지르코니아비즈를 첨가한 후, 페인트 쉐이커로 분산하여 카본분산체(고형분 10.5%)를 얻었다.89.5 parts of purified water as a solvent in a glass bottle and 0.5 part of a derivative (Ds) having an acidic functional group as a dispersant were added and mixed and stirred to partially or completely dissolve the derivative to obtain a solution. Then, 10 parts of carbon black HS-100 (acetylene black, primary particle size 48 nm, specific surface area 48 m 2 / g, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha) as a conductive additive was added to the solution, and further zirconia beads were added thereto as a medium , And dispersed with a paint shaker to obtain a carbon dispersion (solid content 10.5%).

4. 리튬이차전지용 정극합제 페이스트의 조제4. Preparation of positive electrode mixture paste for lithium secondary battery

앞서 조제한 정극 활물질분산체(1)~(31), 상기 카본블랙 또는 앞서 조제한 카본분산체(1)~(3), 바인더 및 용제를 사용하여 이하에 나타내는 실시예에 따라 정극합제 페이스트(1)~(23) 및 비교정극합제 페이스트(1)~(8)을 각각 조제했다.
Using the positive electrode active material dispersion (1) to (31) prepared above, carbon black or the previously prepared carbon dispersions (1) to (3), a binder and a solvent, (23) and comparative positive electrode material mixture pastes (1) to (8) were prepared.

[실시예 C1][Example C1]

정극활물질분산체(1) 64.3부에 대해, 바인더로 폴리불화비닐리덴(PVDF, KF폴리머W#11000, KUREHA CORPORATION제) 2.32부 및 용제로 N-메틸-2-피롤리돈 30.9부를 플래니터리믹서로 혼합한 후에 이 혼합물에 도전조제로 덴카블랙 HS-100 2.5부를 첨가하고 추가로 플래니터리믹서로 혼련하여 정극합제 페이스트(1)을 얻었다. 얻은 페이스트는 고형분 : 50%, 고형분조성중량비 : 정극활물질/카본블랙/그 외(산성관능기를 가지는 유도체+염기성관능기를 가지는 수지+바인더)=90/5/5이었다.
2.32 parts of polyvinylidene fluoride (PVDF, KF polymer W # 11000, manufactured by KUREHA CORPORATION) as a binder and 30.9 parts of N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent were added to 64.3 parts of the positive electrode active material dispersion 1, After mixing with a mixer, 2.5 parts of DENKA BLACK HS-100 as a conductive auxiliary additive was added to this mixture and further kneaded with a planetary mixer to obtain a positive electrode material mixture paste (1). The obtained paste had a solid content of 50% and a solid content weight ratio of: positive electrode active material / carbon black / others (a resin having an acidic functional group + a resin having a basic functional group + binder) = 90/5/5.

[실시예 C2~C5, 비교예 C1][Examples C2 to C5, Comparative Example C1]

실시예 C1과 동일한 방법으로 표 26의 조성에 따라 정극합제 페이스트(2)~(5) 및 비교정극합제 페이스트(1)을 각각 조제했다. 얻은 각각의 페이스트는 고형분 : 50%, 고형분조성중량비 : 정극활물질/카본블랙/그 외(산성관능기를 가지는 유도체+염기성관능기를 가지는 수지+바인더)=90/5/5이었다.
(2) to (5) and a comparative positive electrode material mixture paste (1) were prepared according to the composition of Table 26 in the same manner as in Example C1. Each of the resulting pastes had a solid content of 50% and a solid content weight ratio of: positive electrode active material / carbon black / others (a resin having an acidic functional group + a resin having a basic functional group + binder) = 90/5/5.

[실시예 C6~C8 및 C10, 비교예 C2][Examples C6 to C8 and C10, Comparative Example C2]

실시예 C1과 동일한 방법으로 표 26에 나타낸 조성에 따라 정극합제 페이스트(6)~(8), (10) 및 비교합제페이스트(2)를 각각 조제했다. 얻은 각각의 페이스트는 고형분 : 50%, 고형분조성중량비 : 정극활물질/카본블랙/그 외(산성관능기를 가지는 유도체+염기성관능기를 가지는 수지+바인더)=85/9/6이었다.
Positive electrode compound pastes (6) to (8), (10) and comparative compound paste (2) were prepared according to the composition shown in Table 26 in the same manner as in Example C1. Each of the resulting pastes was found to have a solid content of 50% and a solid content weight ratio of: positive electrode active material / carbon black / others (a resin having an acidic functional group + a resin having a basic functional group + binder) = 85/9/6.

[실시예 C11~C13 및 C15, 비교예 C3][Examples C11 to C13 and C15, Comparative Example C3]

실시예 C1과 동일한 방법으로 표 26에 나타낸 조성에 따라 정극합제 페이스트(11)~(13), (15) 및 비교정극합제 페이스트(3)을 각각 조제했다. 얻은 각각의 페이스트는 고형분 : 50%, 고형분조성중량비 : 정극활물질/카본블랙/그 외(산성관능기를 가지는 유도체+염기성관능기를 가지는 수지+바인더)=91/4/5이었다.
Positive electrode compound pastes (11) to (13), (15) and Comparative Positive electrode compounded paste (3) were prepared according to the composition shown in Table 26 in the same manner as in Example C1. Each of the obtained pastes was found to have a solid content of 50% and a solid content weight ratio of positive electrode active material / carbon black / others (a resin having an acidic functional group + a resin having a basic functional group + binder) = 91/4/5.

[실시예 C16~C21, 비교예 C4, C7, C8][Examples C16 to C21, Comparative Examples C4, C7, C8]

실시예 C1과 동일한 방법으로 표 26에 나타낸 조성에 따라 정극합제 페이스트(16)~(21) 및 비교정극합제 페이스트(4)를 각각 조제했다. 얻은 각각의 페이스트는 고형분 : 50%, 고형분조성중량비 : 정극활물질/카본블랙/그 외(산성관능기를 가지는 유도체+염기성관능기를 가지는 수지+바인더)=91/4/5이었다.
Positive electrode compound pastes (16) to (21) and Comparative Positive electrode compound mixture paste (4) were prepared in the same manner as in Example C1 according to the composition shown in Table 26. Each of the obtained pastes was found to have a solid content of 50% and a solid content weight ratio of positive electrode active material / carbon black / others (a resin having an acidic functional group + a resin having a basic functional group + binder) = 91/4/5.

[실시예 C9][Example C9]

분산제로 산성관능기를 가지는 유도체Df 0.0425부 및 염기성관능기를 가지는 수지(G2-2) 0.0425부, 바인더로 폴리불화비닐리덴(PVDF, KF폴리머W#11000, KUREHA CORPORATION제) 2.915부 및 용제로 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 50부를, 고속디스퍼로 혼합교반하여 혼합물을 얻었다. 그리고 상기 혼합물에 정극활물질로 망간산리튬LiMn2O4 42.5부 및 도전조제로 덴카블랙 HS-100 4.5부를 첨가하고 플래니터리믹서로 혼련하여 정극합제 페이스트(9)를 얻었다. 얻은 페이스트는 고형분 : 50%, 고형분조성중량비 : 정극활물질/카본블랙/그 외(산성관능기를 가지는 유도체+염기성관능기를 가지는 수지+바인더)=85/9/6이었다.
0.0425 part of a derivative Df having an acidic functional group as a dispersant and 0.0425 part of a resin having a basic functional group (G2-2), 2.915 parts of polyvinylidene fluoride (PVDF, KF polymer W # 11000, manufactured by KUREHA CORPORATION) And 50 parts of methyl-2-pyrrolidone (NMP) were mixed and stirred with a high-speed disper to obtain a mixture. Then, 42.5 parts of lithium manganese oxide LiMn 2 O 4 as a positive electrode active material and 4.5 parts of a conductive additive Rodenka black HS-100 were added to the mixture and kneaded with a planetary mixer to obtain a positive electrode material mixture paste 9. The obtained paste had a solid content of 50% and a solid content weight ratio of: positive electrode active material / carbon black / others (a resin having an acidic functional group + a resin having a basic functional group + binder) = 85/9/6.

[실시예 C14][Example C14]

분산제로 산성관능기를 가지는 유도체De 0.091부 및 염기성관능기를 가지는 수지(H1) 0.091부, 바인더로 폴리불화비닐리덴(PVDF, KF폴리머W#11000, KUREHA CORPORATION제) 2.318부 및 용제로 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 50부를, 고속디스퍼로 혼합교반하여 혼합물을 얻었다. 그리고 상기 혼합물에 정극활물질로 니켈산리튬LiNiO2 45.5부 및 도전조제로 덴카블랙 HS-100 2부를 첨가하고 플래니터리믹서로 혼련하여 정극합제 페이스트(14)를 얻었다. 얻은 페이스트는 고형분 : 50%, 고형분조성중량비 : 정극활물질/카본블랙/그 외(산성관능기를 가지는 유도체+염기성관능기를 가지는 수지+바인더)=91/4/5이었다.
0.091 parts of a derivative (De) having an acid functional group as a dispersant and 0.091 part of a resin having a basic functional group (H1), 2.318 parts of polyvinylidene fluoride (PVDF, KF polymer W # 11000, manufactured by KUREHA CORPORATION) 50 parts of 2-pyrrolidone (NMP) were mixed and stirred with a high-speed disper to obtain a mixture. To the mixture was added 45.5 parts of lithium nickel oxide LiNiO 2 as a positive electrode active material and 2 parts of a conductive auxiliary raw material, Adeka black HS-100, and kneaded with a planetary mixer to obtain a positive electrode material mixture paste. The obtained paste had a solid content of 50% and a solid content weight ratio of: positive electrode active material / carbon black / others (a resin having an acidic functional group + a resin having a basic functional group + binder) = 91/4/5.

[실시예 C22][Example C22]

정극활물질분산체(6) 64.3부에 대해, 바인더로 60% 폴리테트라플루오로에틸렌PTFE수계분산체(PTFE 30-J, Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd제) 3.87부(고형분 2.32부) 및 정제수 29.33부를 플래니터리믹서로 혼합한 후에 도전조제로 덴카블랙 HS-100 2.5부를 첨가하고 추가로 플래니터리믹서로 혼련하여 정극합제 페이스트(22)를 얻었다. 얻은 페이스트는 고형분 : 50%, 고형분조성중량비 : 정극활물질/카본블랙/그 외(산성관능기를 가지는 유도체+바인더)=90/5/5이었다.
3.87 parts (solid content: 2.32 parts) of a 60% polytetrafluoroethylene PTFE aqueous dispersion (PTFE 30-J, manufactured by Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd.) as a binder and 64.3 parts of a positive electrode active material dispersion And 29.33 parts of purified water were mixed with a planetary mixer. Then, 2.5 parts of DENKA BLACK HS-100 as a conductive auxiliary agent was added and further kneaded with a planetary mixer to obtain a positive electrode material mixture paste 22. The resulting paste had a solid content of 50% and a solid content weight ratio of: positive electrode active material / carbon black / other (derivative having an acidic functional group + binder) = 90/5/5.

[비교예 C5][Comparative Example C5]

실시예 C22와 동일한 방법으로 표 27에 나타낸 조성에 따라 비교정극합제 페이스트(5)를 조제했다. 얻은 페이스트는 고형분 : 50%, 고형분조성중량비 : 정극활물질/카본블랙/그 외(산성관능기를 가지는 유도체+바인더)=90/5/5이었다.
A comparative positive electrode material mixture paste 5 was prepared according to the composition shown in Table 27 in the same manner as in Example C22. The resulting paste had a solid content of 50% and a solid content weight ratio of: positive electrode active material / carbon black / other (derivative having an acidic functional group + binder) = 90/5/5.

[실시예 C23][Example C23]

정극활물질분산체(23) 65.0부에 대해, 바인더로 60% 폴리테트라플루오로에틸렌PTFE수계분산체(PTFE 30-J, Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd제) 2.65부(고형분 1.59부) 및 정제수 13.3부를 플래니터리믹서로 혼합하여 혼합물을 얻었다. 그리고 상기 혼합물에 도전조제로 카본분산체(3) 19.05부(고형분 2.0부)를 첨가하고 추가로 플래니터리믹서로 혼련하여 정극합제 페이스트(23)을 얻었다. 얻은 페이스트는 고형분 : 50%, 고형분조성중량비 : 정극활물질/카본블랙/그 외(산성관능기를 가지는 유도체+바인더)=91/4/5이었다.
To 65.0 parts of the positive electrode active material dispersion 23, 2.65 parts (solid content 1.59 parts) of a 60% polytetrafluoroethylene PTFE aqueous dispersion (PTFE 30-J, manufactured by Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd.) 13.3 parts of purified water were mixed with a planetary mixer to obtain a mixture. To the mixture was added 19.05 parts (2.0 parts of solid content) of the carbon dispersion (3) as a conductive auxiliary agent and further kneaded with a planetary mixer to obtain a positive electrode material mixture paste (23). The obtained paste had a solid content of 50% and a solid content weight ratio of: positive electrode active material / carbon black / other (derivative having an acidic functional group + binder) = 91/4/5.

[비교예 C6][Comparative Example C6]

실시예 C23과 동일한 방법으로 표 27에 나타낸 조성에 따라 비교정극합제 페이스트(6)을 얻었다. 얻은 페이스트는 고형분 : 50%, 고형분조성중량비 : 정극활물질/카본블랙/그 외(산성관능기를 가지는 유도체+바인더)=91/4/5이었다. A comparative positive electrode material mixture paste 6 was obtained in accordance with the composition shown in Table 27 in the same manner as in Example C23. The obtained paste had a solid content of 50% and a solid content weight ratio of: positive electrode active material / carbon black / other (derivative having an acidic functional group + binder) = 91/4/5.

Figure 112011014674929-pct00065
Figure 112011014674929-pct00065

표 26의 약칭은 이하에 나타낸 바와 같다. The abbreviations in Table 26 are as follows.

1)유도체 : 산성관능기를 가지는 유도체(표 6~10참조), 염기관능기 및 산성관능기를 가지지 않는 화합물(표 5참조)1) derivatives: derivatives having an acidic functional group (see Tables 6 to 10), compounds having no basic functional group and an acidic functional group (see Table 5)

2)염기성수지 : 염기성관능기를 가지는 수지2) Basic resin: Resin having basic functional group

3)실시예 C9는 정극활물질분산체(10)을 사용하지 않고 표 24의 분산체(10)의 정극활물질/산성관능기를 가지는 유도체/염기성관능기를 가지는 수지의 조성으로 카본과 바인더와 함께 일괄분산했다. 3) In Example C9, without using the positive electrode active material dispersion 10, the composition of the resin having the derivative / basic functional group having the positive electrode active material / acid functional group of the dispersion 10 of Table 24 was mixed and dispersed together with the carbon and the binder did.

4)실시예 C14는 정극활물질분산체(15)를 사용하지 않고 표 24의 분산체(15)의 정극활물질/산성관능기를 가지는 유도체/염기성관능기를 가지는 수지의 조성으로 카본과 바인더와 함께 일괄분산했다. 4) In Example C14, without using the positive electrode active material dispersion 15, the composition of the resin having the derivative / basic functional group having the positive electrode active material / acid functional group of the dispersion 15 of Table 24 was mixed and dispersed together with the carbon and the binder did.

5)NMP : N-메틸-2-피롤리돈5) NMP: N-methyl-2-pyrrolidone

6)DMF : N,N-디메틸포름아미드6) DMF: N, N-dimethylformamide

7)PVDF : 폴리불화비닐리덴(KF폴리머W#1100, KUREHA CORPORATION제)7) PVDF: Polyvinylidene fluoride (KF polymer W # 1100, manufactured by KUREHA CORPORATION)

Figure 112011014674929-pct00066
Figure 112011014674929-pct00066

표 27의 약칭은 이하에 나타낸 바와 같다. The abbreviations in Table 27 are as follows.

1)유도체 : 산성관능기를 가지는 유도체(표 6~10참조)1) derivatives: derivatives having acidic functional groups (see Tables 6 to 10)

2)염기성수지 : 염기성관능기를 가지는 수지2) Basic resin: Resin having basic functional group

3)PTFE : 폴리테트라플루오로에틸렌(60% 폴리테트라플루오로에틸렌PTFE수계분산체, PTFE 30-J, Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd제)
3) PTFE: Polytetrafluoroethylene (60% polytetrafluoroethylene PTFE aqueous dispersion, PTFE 30-J, manufactured by Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd.)

5-1.리튬이차전지용 정극의 제작5-1. Fabrication of cathode for lithium secondary battery

앞서 나타낸 실시예 C1~C23에서 조제한 정극합제 페이스트(1)~(23) 및 비교예 C1~C8에서 조제한 비교정극합제 페이스트(1)~(8)을 집전체인 두께 20㎛의 알루미박 상에 닥터블레이드를 사용하여 도포한 후, 감압가열건조하고 롤프레스 등에 의한 압연처리를 실시하여 두께 50㎛의 정극합제층을 제작했다(표 26, 27을 참조).
The positive electrode material mixture pastes (1) to (23) prepared in Examples C1 to C23 and comparative positive electrode material mixture pastes (1) to (8) prepared in Comparative Examples C1 to C8 were placed on an aluminum foil Coated with a doctor blade, dried under reduced pressure, and subjected to rolling treatment by a roll press or the like to produce a positive electrode material mixture layer having a thickness of 50 占 퐉 (see Tables 26 and 27).

5-2. 리튬이차전지정극평가용 셀의 조립5-2. Assemble the cell for evaluation of lithium secondary battery

앞서 제작한 정극을 직경 9㎜로 펀칭하여 작용극으로 사용하고, 금속리튬박(두께 0.15㎜)을 대극으로 작용극 및 대극 사이에 다공질폴리프로필렌필름으로 이루어진 세퍼레이터(셀가드사제#2400)를 삽입 적층하고 전해액을 충진하여 2극밀폐식 금속셀(Hohsen Corp.제 HS 플랫 셀)을 조립했다. 전해액으로는 에틸렌카보네이트와 디에틸카보네이트를 1 : 1로 혼합한 혼합용매에 LiPF6을 1M의 농도로 용해시킨 비수전해액을 사용했다. 셀의 조립은 아르곤가스치환된 그로우박스 내에서 실시하고 셀 조립후 소정의 전지특성평가를 했다.
The above-prepared positive electrode was punched into a diameter of 9 mm and used as a working electrode. A separator made of a porous polypropylene film (manufactured by CELL GUARD Co., Ltd. # 2400) was inserted between the working electrode and the counter electrode with a metallic lithium foil (thickness 0.15 mm) And a two-pole closed metal cell (HS flat cell manufactured by Hohsen Corp.) was assembled by laminating and filling the electrolyte. As the electrolyte solution, a nonaqueous electrolyte solution in which LiPF 6 was dissolved at a concentration of 1 M in a mixed solvent of ethylene carbonate and diethyl carbonate at a ratio of 1: 1 was used. The cells were assembled in a grate box substituted with argon gas, and cell characteristics were evaluated after the cells were assembled.

5-3.리튬이차전지정극특성평가5-3 Evaluation of Charging Characteristics

앞서 제작한 리튬이차전지정극평가용 셀을 사용하여 이하에 나타낸 바와 같이 리튬이차전지의 정극특성을 평가했다.
The positive electrode characteristics of the lithium secondary battery were evaluated as described below using the lithium secondary battery designation electrode evaluation cell manufactured as described above.

[충방전사이클특성 실시예 C1~C15 및 C22, 비교예 C1~C3 및 C5][Charging / discharging cycle characteristics Examples C1 to C15 and C22, Comparative Examples C1 to C3 and C5]

제작한 전지평가용셀을 실온(25℃)에서 충전레이트 0.2C, 1.0C의 정전류정전압충전(상한전압 4.2V)으로 만충전하고 충전시와 동일한 레이트의 정전류로 방전하한전압 3.0V까지 방전을 실시하는 충방전을 1사이클(충방전간격 중지시간 30분)로 하고, 이 사이클을 합계 20사이클 실시하여 충방전사이클특성평가(평가장치 : HOKUTO DENKO CORPORATION제 SM-8)를 행했다. 또한, 평가후의 셀을 분해하여 전극도막의 외관을 육안으로 확인했다. 평가결과를 표 28, 29에 나타냈다.
The prepared cell evaluation cell was fully charged at a constant current constant voltage charge (upper limit voltage 4.2 V) at a charging rate of 0.2 C and 1.0 C at room temperature (25 캜), discharged at a constant current of the same rate as that at the time of charging, The charging and discharging was performed for 1 cycle (charging / discharging interval stop time 30 minutes), and this cycle was carried out for 20 cycles in total to evaluate the charging / discharging cycle characteristics (evaluation apparatus: HOKUTO DENKO CORPORATION SM-8). In addition, the cell after evaluation was disassembled to visually confirm the appearance of the electrode coating film. The evaluation results are shown in Tables 28 and 29.

[충방전사이클특성 실시예 C16~C21 및 C23, 비교예 C4, C6, C7, C8][Charging / discharging cycle characteristics Examples C16 to C21 and C23, Comparative Examples C4, C6, C7, C8]

제작한 전지평가용셀을 실온(25℃)에서 충전레이트 0.2C, 1.0C의 정전류정전압충전(상한전압 4.5V)으로 만충전하고 충전시와 동일한 레이트의 정전류로 방전하한전압 2.0V까지 방전을 실시하는 충방전을 1사이클(충방전간격 중지시간 30분)로 하고, 이 사이클을 합계 20사이클 실시하여 충방전사이클특성평가(평가장치 : HOKUTO DENKO CORPORATION제 SM-8)를 행했다. 또한, 평가후의 셀을 분해하여 전극도막의 외관을 육안으로 확인했다. 평가결과를 표 28, 29에 나타냈다.
The prepared cell evaluation cell was fully charged at a constant current constant voltage (4.5 V) at a charging rate of 0.2 C and 1.0 C at room temperature (25 캜), discharged at a constant current of the same rate as that of charging, The charging and discharging was performed for 1 cycle (charging / discharging interval stop time 30 minutes), and this cycle was carried out for 20 cycles in total to evaluate the charging / discharging cycle characteristics (evaluation apparatus: HOKUTO DENKO CORPORATION SM-8). In addition, the cell after evaluation was disassembled to visually confirm the appearance of the electrode coating film. The evaluation results are shown in Tables 28 and 29.

[직류내부저항측정 실시예 C1~C23, 비교예 C1~C8][DC internal resistance measurement examples C1 to C23, comparative examples C1 to C8]

제작한 전지평가용셀을 실온(25℃), 충전레이트 0.2C의 정전류정전압충전(상한전압 4.2V)으로 만충전하고 0.1C, 0.2C, 0.5C, 1.0C의 레이트의 정전류로 5초 방전 후, 전지전압을 측정했다. 전류치에 대해 전압치를 플롯하여 얻은 직선관계의 기울기를 내부저항으로 했다. 평가결과를 표 28, 29에 나타낸다. 표에서 정극활물질로 코발트산리튬을 사용한 경우에 대해서는 실시예 C1의 내부저항측정치를 100으로 했을 때의 상대치로 나타냈다. 정극활물질로 망간산리튬을 사용한 경우에 대해서는 실시예 C6의 내부저항측정치를 100으로 했을 때의 상대치로 나타냈다. 또한, 정극활물질로 니켈산리튬을 사용한 경우에 대해서는 실시예 C12의 내부저항측정치를 100으로 했을 때의 상대치로 나타냈다. 또한, 정극활물질로 인산철리튬을 사용한 경우에 대해서는 실시예 C16의 내부저항측정치를 100으로 했을 때의 상대치로 나타냈다.
The prepared cell evaluation cell was fully charged with a constant current constant voltage charge (upper limit voltage: 4.2 V) at a room temperature (25 ° C) and a charging rate of 0.2 C and discharged for 5 seconds at a constant current rate of 0.1 C, 0.2 C, 0.5 C, The battery voltage was measured. The slope of the linear relationship obtained by plotting the voltage value with respect to the current value was defined as the internal resistance. The evaluation results are shown in Tables 28 and 29. In the case where lithium cobalt oxide was used as the positive electrode active material in the table, the relative value when the internal resistance measurement value of Example C1 was taken as 100 was shown. The relative value when the lithium manganese oxide was used as the positive electrode active material was taken as the internal resistance value of Example C6 was taken as 100. In the case where lithium nickel oxide was used as the positive electrode active material, the relative value when the internal resistance measurement value of Example C12 was taken as 100 was shown. In the case of using lithium iron phosphate as the positive electrode active material, the relative value when the internal resistance measurement value of Example C16 was taken as 100 was shown.

Figure 112011014674929-pct00067
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Figure 112011014674929-pct00068
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표 23~29로 알 수 있듯이 본 발명에 따른 각 실시예에서는 분산제로 산성관능기를 가지는 유도체를 사용함으로써 정극활물질의 분산성이 향상되고 비교예에 비해 정극합제 페이스트에서의 분산성 및 경시적 안정성이 향상되었다. 또한, 비교예에 비해 내부저항의 저하 경향을 볼 수 있으며 전지용량 및 20사이클 용량의 유지율이 향상되었다.
As can be seen from Tables 23 to 29, the dispersibility of the positive electrode active material was improved by using a derivative having an acidic functional group as a dispersant in each of the examples according to the present invention, and the dispersibility and the stability with time in the positive electrode material mixture paste . Compared with the comparative example, the internal resistance tends to decrease and the retention ratio of the battery capacity and the 20 cycle capacity is improved.

(실시예 D 및 비교예 D)(Example D and Comparative Example D)

이하의 검토는 분산제로 염기성관능기를 가지는 수지를 단독으로 사용하는 실시형태에 관한 것이다. 본 실시형태에서 얻은 전극합제페이스트는 후술하는 실시예 G에 대해 전극합제페이스트(Ⅳ)로 식별된다.
The following discussion relates to an embodiment in which a resin having a basic functional group as a dispersant is used alone. The electrode compounding paste obtained in this embodiment is identified by the electrode compounding paste (IV) for Example G to be described later.

1-1.정극활물질의 표면처리1-1. Surface treatment of positive electrode active material

표 30에 나타낸 조성 및 처리방법에 따라 염기성관능기를 가지는 수지에 의한 정극활물질의 표면처리를 실시했다. 염기성관능기를 가지는 수지의 사용량은 고형분환산으로 표기했다. 상세한 처리방법 이하와 같다.
Surface treatment of the positive electrode active material with a resin having a basic functional group was carried out according to the composition and treatment method shown in Table 30. The amount of the resin having a basic functional group is expressed in terms of solid content. Detailed processing methods are as follows.

[표면처리정극활물질(1)][Surface-treated positive electrode active material (1)]

정극활물질인 코발트산리튬(LiCoO2, HLC-17, 평균 1차 입경 2.5㎛, 비표면적 0.54㎡/g, The Honjo Chemical Corporation제) 100부에 대해, 분산제로 염기성관능기를 가지는 수지(G1-1)용액 0.5부(고형분 0.2부) 및 용제로 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 25부를 각각 넣고 2개의 롤로 처리하고 건조하여 표면처리정극활물질(1)을 얻었다.
The positive electrode active material of lithium cobalt oxide (LiCoO 2, HLC-17, mean primary particle size 2.5㎛, a specific surface area 0.54㎡ / g, The Honjo Chemical Corporation agent) to 100 parts, a resin having a basic functional group in the dispersant (G1-1 ) And 0.2 part of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a solvent, and the mixture was treated with two rolls and dried to obtain a surface-treated positive electrode active material (1).

[표면처리정극활물질(2)][Surface-treated positive electrode active material (2)]

니더에, 정극활물질인 망간산리튬(LiMn2O4, CELLSEEDS-LM, 평균 1차 입경 12.0㎛, 비표면적 0.48㎡/g, Nippon Chemical Industrial Co., LTD.제) 100부에 대해, 분산제로 염기성관능기를 가지는 수지(G1-2)용액 0.25부(고형분 0.1부) 및 용제로 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 25부를 각각 넣고 혼련처리를 행하였다. 얻은 처리물을 건조, 분쇄하여 표면처리정극활물질(2)를 얻었다.
100 parts of lithium manganese oxide (LiMn 2 O 4 , CELLSEEDS-LM, average primary particle diameter 12.0 μm, specific surface area 0.48 m 2 / g, manufactured by Nippon Chemical Industrial Co., LTD.) Serving as a positive electrode active material was dispersed in a kneader 0.25 parts of a resin (G1-2) having a basic functional group (solid content: 0.1 part) and 25 parts of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a solvent were put respectively and kneaded. The obtained treated product was dried and pulverized to obtain a surface-treated positive electrode active material (2).

[표면처리정극활물질(3)][Surface-treated positive electrode active material (3)]

니더에, 정극활물질인 인산철리튬(LiFePO4, 평균 1차 입경 0.2㎛, 비표면적 15㎡/g, TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY사제) 100부에 대해, 분산제로 염기성관능기를 가지는 수지(G1-3) 용액 0.5부(고형분 0.2부) 및 용제로 N,N-디메틸포름아미드(DMF) 43부를 각각 넣고 혼련처리를 행하였다. 얻은 처리물을 헥산 1000부 중에 첨가하여 교반한 후, 응집물을 여과하고 건조, 분쇄하여 표면처리정극활물질(3)을 얻었다.
A kneader, a resin (G1-3) of the positive electrode active material, lithium iron phosphate (LiFePO 4, an average primary particle diameter 0.2㎛, a specific surface area 15㎡ / g, TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY Co., Ltd.) to 100 parts, having a basic functional group as a dispersing agent (Solid component: 0.2 part) and 43 parts of N, N-dimethylformamide (DMF) as a solvent, respectively, and kneaded. The resulting treated product was added to 1000 parts of hexane and stirred, and the resulting aggregate was filtered, dried and pulverized to obtain a surface-treated positive electrode active material (3).

[표면처리정극활물질(4)][Surface-treated positive electrode active material (4)]

정극활물질인 인산철리튬(LiFePO4, 평균 1차 입경 0.2㎛, 비표면적 15㎡/g, TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY사제) 100부에 대해, 분산제로 염기성관능기를 가지는 수지(G2-1) 1.67부(고형분 0.5부)를 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 15부에 용해시키고 건식제트밀로 해쇄하면서 처리하고 건조하여 표면처리정극활물질(4)를 얻었다.
(G2-1) having a basic functional group as a dispersant was added to 100 parts of lithium iron phosphate (LiFePO 4 , average primary particle diameter 0.2 μm, specific surface area 15 m2 / g, manufactured by TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY) 0.5 part) was dissolved in 15 parts of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), treated while being shaken with a dry jet mill, and dried to obtain a surface-treated positive electrode active material (4).

[표면처리정극활물질(5)][Surface-treated positive electrode active material (5)]

정극활물질인 인산철리튬(LiFePO4, 평균 1차 입경 0.2㎛, 비표면적 15㎡/g, TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY사제) 100부에 대해, 분산제로 염기성관능기를 가지는 수지(G2-2) 3.33부(고형분 1.0부) 및 용제로 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 25부를 각각 넣고 2개의 롤로 처리하고 건조하여 표면처리정극활물질(5)를 얻었다.
(G2-2) having a basic functional group as a dispersant were added to 100 parts of lithium iron phosphate (LiFePO 4 , average primary particle diameter 0.2 μm, specific surface area 15 m2 / g, manufactured by TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY) (Solid content: 1.0 part) and 25 parts of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a solvent were each put in two rolls and dried to obtain a surface-treated positive electrode active material (5).

1-2.표면처리의 유무에 따른 정극활물질의 젖음성평가1-2. Evaluation of wettability of positive electrode active material with and without surface treatment

분산제미처리의 각종 정극활물질 및 앞서 각종 분산제로 표면처리를 실시한 정극활물질 각각에 대해 80℃에서 10시간 감압건조했다. 그리고, 건조물을 마노유발로 분쇄한 후, 추가로 80℃에서 12시간 감압건조했다. 얻은 건조물을 다시 마노유발로 분쇄한 후, 정제성형기(Specac사제)로 500kgf/㎠로 하중을 가하여 정극활물질의 펠릿을 제작(직경10㎜, 두께 0.5㎜)했다. 이 펠릿에 마이크로실린지로 에틸렌카보네이트와 디에틸카보네이트를 1 : 1로 혼합한 액적을 떨어뜨려 액적이 펠릿에 침투하는데 필요한 시간을 측정했다. 이와 같은 측정을 각 샘플에 대해 5회 실시하여 이하의 기준에 따라 젖음성을 평가했다. 정극활물질의 젖음성 평가의 결과를 표 30에 나타낸다.
Various positive electrode active materials with no dispersing agent and the positive electrode active materials surface-treated with various dispersants were dried under reduced pressure at 80 DEG C for 10 hours. The dried material was pulverized with agate, and further dried under reduced pressure at 80 DEG C for 12 hours. The obtained dried product was pulverized again with agate mortar, and a pellet of a positive electrode active material (10 mm in diameter and 0.5 mm in thickness) was produced by applying a load at 500 kgf / cm 2 using a tableting machine (Specac). The pellet was mixed with ethylene carbonate and diethyl carbonate at a ratio of 1: 1 with a microsyringe, and the drop was dropped to measure the time required for the droplet to penetrate the pellet. This measurement was carried out five times for each sample, and the wettability was evaluated according to the following criteria. Table 30 shows the results of the wettability evaluation of the positive electrode active material.

(평가기준)(Evaluation standard)

◎ : 평균침투시간이 1초 미만. ◎: Average penetration time is less than 1 second.

○ : 평균침투시간이 1초 이상, 5초 미만. ○: Average penetration time is more than 1 second, less than 5 seconds.

△ : 평균침투시간이 5초 이상, 10초 미만. △: Average penetration time is 5 seconds or more and less than 10 seconds.

× : 평균침투시간이 10초 이상.
×: Average penetration time is 10 seconds or more.

Figure 112011014674929-pct00069
Figure 112011014674929-pct00069

표 30중의 약칭은 이하에 나타낸 바와 같다. The abbreviations in Table 30 are as follows.

1)염기성수지 : 염기성관능기를 가지는 수지
1) Basic resin: Resin having basic functional group

2-1.정극활물질분산체의 조제2-1 Preparation of dispersion of positive electrode active material

이하에 나타낸 바와 같이 각각의 분산체를 조제했다. Each dispersion was prepared as shown below.

[정극활물질분산체(1)][Positive electrode active material dispersion (1)]

용기에 용제로 N-메틸-2-피롤리돈 29.72부, 분산제로 염기성관능기를 가지는 수지(G1-1)용액 3.5부(고형분 1.4부)를 넣고, 혼합교반하여 상기 수지를 완전히 내지는 일부 용해시켜 용액을 얻었다. 그리고 상기 용액에 정극활물질로 코발트산리튬 LiCoO2 70부를 첨가하고 비매체형 분산기인 균질기로 분산하여 정극활물질분산체(1)을 얻었다.
29.72 parts of N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent and 3.5 parts of a resin (G1-1) solution having a basic functional group as a dispersant (solid content: 1.4 parts) were placed in a container and mixed and stirred to partially or completely dissolve the resin Solution. Then, lithium cobalt oxide LiCoO 2 , And the mixture was dispersed in a homogenizer as an non-medium type disperser to obtain a positive electrode active material dispersion (1).

[정극활물질분산체(2)~(8)의 조제][Preparation of positive electrode active material dispersion (2) to (8)] [

정극활물질분산체(1)의 조제와 동일한 방법으로, 표 31에 나타낸 조성에 따라 정극활물질분산체(2)~(8)을 조제했다.
(2) to (8) were prepared in the same manner as in the preparation of the positive electrode active material dispersion (1) according to the composition shown in Table 31. [

[정극활물질분산체(9)][Positive electrode active material dispersion (9)]

용기에 용제로 N-메틸-2-피롤리돈 29.56부, 분산제로 염기성관능기를 가지는 수지(G2-2) 30%용액 0.23부를 넣고 혼합교반하여 상기 수지를 완전히 내지는 일부 용해시켜 용액을 얻었다. 그리고 상기 용액에 표면처리정극활물질(3) 70.21부를 첨가하고 비매체형 분산기인 균질기로 분산하여 정극활물질분산체(9)를 얻었다.
29.56 parts of N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent and 0.23 part of a 30% solution of a resin (G2-2) having a basic functional group as a dispersant were added to a container and mixed and stirred to obtain a solution by completely dissolving the resin. Then, 70.21 parts of the surface-treated positive electrode active material (3) was added to the solution and dispersed with a homogenizer as a non-medium type disperser to obtain a positive electrode active material dispersion (9).

[정극활물질분산체(10)의 조제][Preparation of positive electrode active material dispersion 10]

정극활물질분산체(9)의 조제와 동일한 방법으로, 표 31에 나타낸 조성에 따라 정극활물질분산체(10)를 조제했다.
The positive electrode active material dispersion material 10 was prepared in the same manner as in the preparation of the positive electrode active material dispersion material 9 according to the composition shown in Table 31. [

[정극활물질분산체(11)][Positive electrode active material dispersion (11)]

용기에 용제로 정제수 29.53부, 바인더2, 즉, 60% 폴리테트라플루오로에틸렌PTFE수계 분산체(PTFE, 30-J, Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd제) 0.47부를 넣고 혼합교반하여 상기 수지를 완전히 내지는 일부 용해시켜 용액을 얻었다. 그리고 상기 용액에 정극활물질로 인산철리튬 LiFePO4 70부 첨가하고 비매체형 분산기인 균질기로 분산하여 정극활물질분산체(11)을 얻었다.
(PTFE, 30-J, manufactured by Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd.) (0.47 part) as a solvent and mixed and stirred to obtain a resin Was partially or completely dissolved to obtain a solution. To the solution was added lithium iron phosphate LiFePO 4 And dispersed with a homogenizer as a non-medium type disperser to obtain a positive electrode active material dispersion body 11.

[정극활물질분산체(12)의 조제](Preparation of positive electrode active material dispersion body 12)

용기에 용제로 N-메틸-2-피롤리돈 30부, 인산철리튬 LiFePO4 70부를 첨가하여, 비매체형 분산기인 균질기로 분산하여 정극활물질분산체(12)를 얻었다.
To the vessel was added 30 parts of N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent, 30 parts of iron lithium LiFePO 4 , And the mixture was dispersed in a homogenizer as a non-medium type disperser to obtain a positive electrode active material dispersion body 12.

Figure 112011014674929-pct00070
Figure 112011014674929-pct00070

표 31의 약칭은 이하에 나타낸 바와 같다. The abbreviations in Table 31 are as follows.

1)염기성수지 : 염기성관능기를 가지는 수지1) Basic resin: Resin having basic functional group

2)PTFE : 폴리테트라플루오로에틸렌(수성분산체)2) PTFE: polytetrafluoroethylene (water component)

3)NMP : N-메틸-2-피롤리돈
3) NMP: N-methyl-2-pyrrolidone

2-2. 정극활물질분산체(1)~(12)의 분산평가2-2. Evaluation of dispersion of the positive electrode active material dispersions (1) to (12)

상술한 바와 같이 조제한 정극활물질분산체(1)~(12)의 점도 및 분산입경을 측정했다. 그 결과를 표 32에 나타낸다.
The viscosity and dispersed particle size of the positive electrode active material dispersion bodies (1) to (12) prepared as described above were measured. Table 32 shows the results.

Figure 112011014674929-pct00071
Figure 112011014674929-pct00071

3. 리튬이차전지용 정극합제 페이스트의 조제3. Preparation of positive electrode mixture paste for lithium secondary battery

앞서 조제한 정극활물질분산체(1)~(12), 상기 카본블랙, 바인더 및 용제를 사용하여 이하에 나타낸 실시예에 따라 정극합제 페이스트(1)~(12) 및 비교정극합제 페이스트(1) 및 (2)를 각각 조제했다.
The positive electrode material mixture pastes (1) to (12) and the comparative positive electrode material mixture paste (1) and the positive electrode material mixture paste (1) were prepared according to the following examples using the above- (2) were prepared.

[실시예 D1][Example D1]

정극활물질분산체(1) 64.3부에 대해, 바인더로 폴리불화비닐리덴(PVDF, KF폴리머W#11000, KUREHA CORPORATION제) 1.6부 및 N-메틸-2-피롤리돈 31.6부를 플래니터리믹서로 혼합하여 용액을 얻었다. 그리고 상기 용액에 도전조제로 덴카블랙 HS-100 2.5부를 첨가하고 다시 플래니터리믹서로 혼련하여 정극합제 페이스트(1)을 얻었다. 얻은 페이스트는 고형분 : 50%, 고형분조성중량비 : 정극활물질/카본블랙/그 외(염기성관능기를 가지는 수지+바인더)=90/5/5이었다.
1.6 parts of polyvinylidene fluoride (PVDF, KF polymer W # 11000, manufactured by KUREHA CORPORATION) as a binder and 31.6 parts of N-methyl-2-pyrrolidone were added to 64.3 parts of the positive electrode active material dispersion 1 in a planetary mixer To obtain a solution. To the solution was added 2.5 parts of a conductive auxiliary raw material, Denka Black HS-100, and further kneaded with a planetary mixer to obtain a positive electrode material mixture paste (1). The obtained paste had a solid content of 50% and a solid content weight ratio of: positive electrode active material / carbon black / other (resin having basic functional group + binder) = 90/5/5.

[실시예 D2~D9, 비교예 D2][Examples D2 to D9, Comparative Example D2]

실시예 D1와 동일한 방법으로 표 33의 조성에 따라 정극합제 페이스트(2)~(10) 및 비교정극합제 페이스트(2)를 조제했다. 얻은 페이스트는 고형분 : 50%, 고형분조성중량비 : 정극활물질/카본블랙/그 외(염기성관능기를 가지는 수지+바인더)=90/5/5이었다.
(2) to (10) and a comparative positive electrode material mixture paste (2) were prepared according to the composition of Table 33 in the same manner as in Example D1. The obtained paste had a solid content of 50% and a solid content weight ratio of: positive electrode active material / carbon black / other (resin having basic functional group + binder) = 90/5/5.

[실시예 D10][Example D10]

정극활물질분산체(10) 64.3부에 대해, 바인더로, 60% 폴리테트라플루오로에틸렌PTFE수계 분산체(PTFE 30-J, Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd제) 3.79부(고형분 2.275부) 및 정제수 29.41부를 플래니터리믹서로 혼합한 후에 도전조제로 덴카블랙 HS-100 2.5부를 첨가하고 추가로 플래니터리믹서로 혼련하여 정극합제 페이스트(10)을 얻었다. 얻은 페이스트는 고형분 : 50%, 고형분조성중량비 : 정극활물질/카본블랙/그 외(염기성관능기를 가지는 수지+바인더)=90/5/5이었다.
3.79 parts (solid content 2.275 parts) of a 60% polytetrafluoroethylene PTFE aqueous dispersion (PTFE 30-J, manufactured by Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd.) was added to 64.3 parts of the positive electrode active material dispersion 10, And purified water (29.41 parts) were mixed with a planetary mixer. Then, 2.5 parts of DENKA BLACK HS-100 as a conductive auxiliary agent was added and further kneaded with a planetary mixer to obtain a positive electrode material mixture paste (10). The obtained paste had a solid content of 50% and a solid content weight ratio of: positive electrode active material / carbon black / other (resin having basic functional group + binder) = 90/5/5.

[비교예 D1][Comparative Example D1]

정극활물질분산체(10) 대신에 정극활물질분산체(11)을 사용한 것 외에는 모두 실시예 D10과 동일한 방법으로 표 33의 조성에 따라 비교정극합제 페이스트(1)을 조제했다. 얻은 페이스트는 고형분 : 50%, 고형분조성중량비 : 정극활물질/카본블랙/그 외(염기성관능기를 가지는 수지+바인더)=90/5/5이었다. A comparative positive electrode material mixture paste (1) was prepared in the same manner as in Example D10 except that the positive electrode active material dispersion (11) was used instead of the positive electrode active material dispersion (10) according to the composition of Table 33. [ The obtained paste had a solid content of 50% and a solid content weight ratio of: positive electrode active material / carbon black / other (resin having basic functional group + binder) = 90/5/5.

정극합제 페이스트(1)~(10), 및 비교정극합제 페이스트(1) 및 (2)의 분산안정성에 대해, 조제 후 초기 및 50℃에서 3일 경과후의 분산입경을 측정하여 평가했다. 그 결과를 표 33에 나타낸다.
The dispersion stability of the positive electrode material mixture pastes (1) to (10) and the comparative positive electrode material mixture pastes (1) and (2) was measured after initial dispersion and after 3 days at 50 占 폚. The results are shown in Table 33.

Figure 112016046081314-pct00094
Figure 112016046081314-pct00094

표 33중의 약칭은 이하와 같다.The abbreviations in Table 33 are as follows.

1)염기성수지 : 염기성관능기를 가지는 수지1) Basic resin: Resin having basic functional group

2)PVDF : 폴리불화비닐리덴2) PVDF: polyvinylidene fluoride

3)PTFE : 폴리테트라플루오로에틸렌(수성분산체)3) PTFE: polytetrafluoroethylene (water component)

4)NMP : N-메틸-2-피롤리돈
4) NMP: N-methyl-2-pyrrolidone

4-1. 리튬이차전지정극의 제작4-1. Manufacture of lithium ion secondary electrode

앞서 나타낸 실시예 D1~D12에서 조제한 정극합제 페이스트(1)~(12) 및 비교예 D1 및 D2에서 조제한 비교정극합제 페이스트(1) 및 (2)를 집전체인 두께 20㎛의 알루미박 상에 닥터블레이드를 사용하여 도포한 후, 감압가열건조하고 롤프레스 등에 의한 압연처리를 실시하여 두께 50㎛의 정극합제층을 제작했다(표 33을 참조).
The positive electrode material mixture pastes (1) to (12) prepared in Examples D1 to D12 and comparative positive electrode material mixture pastes (1) and (2) prepared in Comparative Examples D1 and D2 were placed on an aluminum foil Using a doctor blade, dried under reduced pressure, and subjected to rolling treatment by roll press or the like to produce a positive electrode material mixture layer having a thickness of 50 占 퐉 (see Table 33).

4-2. 리튬이차전지정극평가용 셀의 조립4-2. Assemble the cell for evaluation of lithium secondary battery

앞서 제작한 정극을 직경 9㎜로 펀칭하여 작용극으로 사용하고, 금속리튬박(두께 0.15㎜)을 대극으로 작용극 및 대극 사이에 다공질폴리프로필렌필름으로 이루어진 세퍼레이터(셀가드사제 #2400)를 삽입 적층하고 전해액을 충진하여 2극밀폐식 금속셀(Hohsen Corp.제 HS 플랫 셀)을 조립했다. 전해액으로는 에틸렌카보네이트와 디에틸카보네이트를 1 : 1로 혼합한 혼합용매에 LiPF6을 1M의 농도로 용해시킨 비수전해액을 사용했다. 셀의 조립은 아르곤가스치환된 그로우박스 내에서 실시하고 셀 조립후 소정의 전지특성평가를 했다.
The above-prepared positive electrode was punched into a diameter of 9 mm and used as a working electrode. A separator made of a porous polypropylene film (manufactured by CELL GUARD Co., Ltd. # 2400) was inserted between the working electrode and the counter electrode with a metallic lithium foil (thickness 0.15 mm) And a two-pole closed metal cell (HS flat cell manufactured by Hohsen Corp.) was assembled by laminating and filling the electrolyte. As the electrolyte solution, a nonaqueous electrolyte solution in which LiPF 6 was dissolved at a concentration of 1 M in a mixed solvent of ethylene carbonate and diethyl carbonate at a ratio of 1: 1 was used. The cells were assembled in a grate box substituted with argon gas, and cell characteristics were evaluated after the cells were assembled.

4-3. 리튬이차전지정극 특성평가4-3. Characterization of Lithium secondary charge polarity

앞서 제작한 리튬이차전지정극평가용 셀을 사용하여 이하에 나타낸 바와 같이 리튬이차전지의 정극특성을 평가했다.
The positive electrode characteristics of the lithium secondary battery were evaluated as described below using the lithium secondary battery designation electrode evaluation cell manufactured as described above.

[충방전사이클특성 실시예 D1~D12, 비교예D1 및 D2][Charging / discharging cycle characteristics Examples D1 to D12, Comparative Examples D1 and D2]

제작한 전지평가용셀을 실온(25℃)에서 충전레이트 0.2C, 1.0C의 정전류정전압충전(상한전압 4.2V)으로 만충전하고 충전시와 동일한 레이트의 정전류로 방전하한전압 3.0V까지 방전을 실시하는 충방전을 1사이클(충방전간격 중지시간 30분)로 하고, 이 사이클을 합계 20사이클 실시하여 충방전사이클특성평가(평가장치 : HOKUTO DENKO CORPORATION제SM-8)를 행했다. 또한, 평가후의 셀을 분해하여 전극도막의 외관을 육안으로 확인했다. 평가결과를 표 34에 나타낸다.
The prepared cell evaluation cell was fully charged at a constant current constant voltage charge (upper limit voltage 4.2 V) at a charging rate of 0.2 C and 1.0 C at room temperature (25 캜), discharged at a constant current of the same rate as that at the time of charging, The charging and discharging was performed for 1 cycle (charging / discharging interval stop time 30 minutes), and this cycle was carried out for 20 cycles in total to evaluate the charging / discharging cycle characteristics (evaluation apparatus: HOKUTO DENKO CORPORATION SM-8). In addition, the cell after evaluation was disassembled to visually confirm the appearance of the electrode coating film. The evaluation results are shown in Table 34.

[직류내부저항측정 실시예 D1~D12, 비교예D1 및 D2][Direct Current Internal Resistance Measurement Examples D1 to D12, Comparative Examples D1 and D2]

제작한 전지평가용셀을 실온(25℃), 충전레이트 0.2C의 정전류정전압충전(상한전압 4.2V)으로 만충전하고, 0.1C, 0.2C, 0.5C, 1.0C의 레이트의 정전류로 5초 방전 후, 전지전압을 측정했다. 전류치에 대해 전압치를 플롯하여 얻은 직선관계의 기울기를 내부저항으로 했다. 평가결과를 표 34에 나타낸다. 표에서는 실시예 D1의 내부저항측정치를 100으로 했을 때의 상대치로 나타냈다.
The prepared cell evaluation cell was fully charged with a constant current constant voltage charge (upper limit voltage 4.2 V) at a room temperature (25 ° C) and a charging rate of 0.2 C, and discharged for 5 seconds at a constant current rate of 0.1 C, 0.2 C, 0.5 C, , And the battery voltage was measured. The slope of the linear relationship obtained by plotting the voltage value with respect to the current value was defined as the internal resistance. The evaluation results are shown in Table 34. The table shows the relative values when the internal resistance measurement of Example D1 is taken as 100.

Figure 112011014674929-pct00073
Figure 112011014674929-pct00073

표 30~34로 알 수 있듯이 본 발명에 따른 각 실시예에서는 염기성관능기를 가지는 수지를 사용함으로써 정극활물질의 분산성이 향상되고 비교예에 비해 정극합제 페이스트에서의 분산성 및 경시적 안정성이 향상되었다. 또한, 비교예에 비해 내부저항의 저하경향을 볼 수 있으며 전지용량 및 20사이클용량 유지율이 향상되었다.
As can be seen from Tables 30 to 34, the dispersibility of the positive electrode active material was improved by using the resin having a basic functional group in each of the examples according to the present invention, and the dispersibility and the stability over time in the positive electrode material mixture paste were improved compared with the comparative example . In addition, the internal resistance tended to decrease as compared with the comparative example, and the battery capacity and the 20 cycle capacity retention ratio were improved.

(실시예 E 및 비교예 E)(Example E and Comparative Example E)

이하의 검토는 분산제로 산성관능기를 가지는 수지를 단독으로 사용하는 실시형태에 관한 것이다. 본 실시형태에서 얻은 전극합제페이스트는 후술하는 실시예 G에서 전극합제페이스트(V)로 식별된다.
The following discussion relates to an embodiment in which a resin having an acidic functional group alone is used as a dispersant. The electrode compounding paste obtained in this embodiment is identified as the electrode compounding paste (V) in Example G to be described later.

1-1. 정극활물질의 표면처리조제1-1. Preparation of surface treatment of positive electrode active material

표 35에 나타낸 조성 및 처리방법에 따라 산성관능기를 가지는 수지에 의한 정극활물질의 표면처리를 실시했다. 산성관능기를 가지는 수지의 사용량은 고형분환산으로 표기했다. 상세한 처리방법 이하와 같다.
Surface treatment of the positive electrode active material with a resin having an acidic functional group was carried out in accordance with the composition and treatment method shown in Table 35. The amount of the resin having an acidic functional group was expressed in terms of solid content. Detailed processing methods are as follows.

[표면처리정극활물질(1)][Surface-treated positive electrode active material (1)]

정극활물질인 코발트산리튬(HLC-17, 평균 1차 입경 2.5㎛, 비표면적 0.54㎡/g, The Honjo Chemical Corporation제) 100부에 대해, 분산제로 산성관능기를 가지는 수지(H1-1) 0.2부 및 용제로 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 25부를 각각 넣고 2개의 롤로 처리하고 건조하여 표면처리정극활물질(1)을 얻었다.
0.2 part of a resin (H1-1) having an acidic functional group as a dispersing agent and 100 parts of lithium cobalt oxide (HLC-17, average primary particle diameter 2.5 占 퐉, specific surface area 0.54 m2 / g, manufactured by The Honjo Chemical Corporation) And 25 parts of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a solvent were each added, and the mixture was treated with two rolls and dried to obtain a surface-treated positive electrode active material (1).

[표면처리정극활물질(2)][Surface-treated positive electrode active material (2)]

니더에, 정극활물질인 망간산리튬(CELLSEEDS-LM, 평균 1차 입경 12.0㎛, 비표면적 0.48㎡/g, Nippon Chemical Industrial Co., LTD.제) 100부에 대해, 분산제로 산성관능기를 가지는 수지(H2-1)용액 0.2부(고형분 0.1부) 및 용제로 NMP 25부를 각각 넣고 혼련처리를 실시하여 얻은 처리물을 건조, 분쇄하여 표면처리정극활물질(2)를 얻었다.
100 parts of lithium manganese oxide (CELLSEEDS-LM, average primary particle diameter: 12.0 占 퐉, specific surface area: 0.48 m2 / g, manufactured by Nippon Chemical Industrial Co., LTD.) Serving as a positive electrode active material, (H2-1) solution (0.2 parts of solid content 0.1 part) and 25 parts of NMP as a solvent were kneaded, and the resulting product was dried and pulverized to obtain a surface-treated positive electrode active material (2).

[표면처리정극활물질(3)][Surface-treated positive electrode active material (3)]

니더에, 정극활물질인 인산철리튬(평균 1차 입경 0.2㎛, 비표면적 15㎡/g, TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY사제) 100부에 대해, 분산제로 산성관능기를 가지는 수지(H2-2)용액 0.2부(고형분 0.1부) 및 용제로 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 43부를 각각 넣고 혼련처리를 행하였다. 얻은 처리물을 헥산 1000부 중에 첨가하여 교반한 후, 응집물을 여과하고 건조, 분쇄하여 표면처리정극활물질(3)을 얻었다.
0.2 part of a resin (H2-2) solution having an acidic functional group as a dispersing agent was added to 100 parts of lithium iron phosphate (average primary particle diameter 0.2 mu m, specific surface area 15 m2 / g, manufactured by TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY) (Solid content 0.1 part) and 43 parts of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a solvent, respectively, and kneaded. The resulting treated product was added to 1000 parts of hexane and stirred, and the resulting aggregate was filtered, dried and pulverized to obtain a surface-treated positive electrode active material (3).

[표면처리정극활물질(4)][Surface-treated positive electrode active material (4)]

정극활물질인 인산철리튬(평균 1차 입경 0.2㎛, 비표면적 15㎡/g, TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY사제) 100부에 대해, 분산제로 산성관능기를 가지는 수지(H3-1) 0.75부를 NMP 15부에 용해시켜 건식제트밀로 해쇄하면서 처리하고, 건조하여 표면처리정극활물질(4)를 얻었다.
0.75 part of a resin (H3-1) having an acidic functional group as a dispersant was added to 15 parts of NMP with respect to 100 parts of lithium iron phosphate (average primary particle diameter 0.2 mu m, specific surface area 15 m2 / g, manufactured by TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY) Treated while being treated with a dry jet mill, and dried to obtain a surface-treated positive electrode active material (4).

[표면처리정극활물질(5)][Surface-treated positive electrode active material (5)]

정극활물질인 인산철리튬(평균 1차 입경 0.2㎛, 비표면적 15㎡/g, TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY사제 100부에 대해, 분산제로 산성관능기를 가지는 수지(H3-2) 1.5부 및 용제로 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 25부를 각각 넣고 2개의 롤로 처리하고 건조하여 표면처리정극활물질(5)를 얻었다.
1.5 parts of a resin (H3-2) having an acidic functional group as a dispersant and 0.1 part by weight of a solvent were added to 100 parts of a positive electrode active material lithium iron phosphate (average primary particle size: 0.2 mu m, specific surface area: 15 m2 / g, manufactured by TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY CO. And 25 parts of methyl-2-pyrrolidone (NMP), respectively. The mixture was treated with two rolls and dried to obtain a surface-treated positive electrode active material (5).

1-2.표면처리의 유무에 따른 정극활물질의 젖음성 평가1-2. Evaluation of wettability of positive electrode active material with and without surface treatment

분산제미처리의 각종 정극활물질 및 미리 각종 분산제로 표면처리를 실시한 정극활물질 각각에 대해 80℃에서 10시간 감압건조했다. 그리고 건조물을 마노유발로 분쇄한 후, 추가로 80℃에서 12시간 감압건조했다. 얻은 건조물을 다시 마노유발로 분쇄한 후, 정제성형기(Specac사제)로 500kgf/㎠로 하중을 가해 정극활물질의 펠릿을 제작(직경 10㎜, 두께 0.5㎜)했다. 이 펠릿에 마이크로실린지로 에틸렌카보네이트와 디에틸카보네이트를 1 : 1로 혼합한 액적을 떨어뜨려 액적이 펠릿에 침투하는데 필요한 시간을 측정했다. 이와 같은 측정을 각 샘플에 대해 5회 실시하고, 이하의 기준에 따라 평가했다. 정극활물질의 젖음성 평가의 결과를 표 35에 나타낸다.
Various positive electrode active materials with no dispersing agent and each of the positive electrode active materials surface-treated with various dispersants in advance were dried under reduced pressure at 80 DEG C for 10 hours. The dried material was pulverized with agate, and further dried under reduced pressure at 80 DEG C for 12 hours. The obtained dried product was pulverized again with agate mortar, and a pellet of a positive electrode active material (diameter: 10 mm, thickness: 0.5 mm) was applied with a load of 500 kgf / cm 2 by a tableting machine (Specac). The pellet was mixed with ethylene carbonate and diethyl carbonate at a ratio of 1: 1 with a microsyringe, and the drop was dropped to measure the time required for the droplet to penetrate the pellet. This measurement was carried out five times for each sample and evaluated according to the following criteria. Table 35 shows the results of the wettability evaluation of the positive electrode active material.

(평가기준)(Evaluation standard)

◎ : 평균침투시간이 1초 미만. ◎: Average penetration time is less than 1 second.

○ : 평균침투시간이 1초 이상, 5초 미만. ○: Average penetration time is more than 1 second, less than 5 seconds.

△ : 평균침투시간이 5초 이상, 10초 미만. △: Average penetration time is 5 seconds or more and less than 10 seconds.

× : 평균침투시간이 10초 이상.
×: Average penetration time is 10 seconds or more.

Figure 112011014674929-pct00074
Figure 112011014674929-pct00074

표 35의 약칭은 이하에 나타낸 바와 같다. The abbreviations in Table 35 are as follows.

1)산성수지 : 산성관능기를 가지는 수지
1) Acid Resin: Resin having an acidic functional group

2-1. 정극활물질분산체의 조제2-1. Preparation of dispersion of positive electrode active material

이하에 나타낸 바와 같이 각각의 분산체를 조제했다. Each dispersion was prepared as shown below.

[정극활물질분산체(1)][Positive electrode active material dispersion (1)]

용기에 용제로 N-메틸-2-피롤리돈 28.6부, 분산제로 산성관능기를 가지는 수지(H1-1) 1.4부를 넣고 혼합교반하여 이 수지를 완전히 내지는 일부 용해시켜 용액을 얻었다. 그리고 상기 용액에 정극활물질로 코발트산리튬 LiCoO2 70부를 첨가하고 비매체형 분산기인 균질기로 분산하여 정극활물질분산체(1)을 얻었다.
28.6 parts of N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent and 1.4 parts of a resin (H1-1) having an acidic functional group as a dispersant were added to the container, and the mixture was stirred to obtain a solution. Then, lithium cobalt oxide LiCoO 2 , And the mixture was dispersed in a homogenizer as an non-medium type disperser to obtain a positive electrode active material dispersion (1).

[정극활물질분산체(2)~(8)의 조제][Preparation of positive electrode active material dispersion (2) to (8)] [

정극활물질분산체(1)의 조제와 동일한 방법으로, 표 36에 나타낸 조성에 따라 분산체의 조제를 행하여 정극활물질분산체(2)~(8)을 조제했다.
The dispersion was prepared according to the composition shown in Table 36 in the same manner as the preparation of the positive electrode active material dispersion 1 to prepare positive electrode active material dispersion bodies (2) to (8).

[정극활물질분산체(9)][Positive electrode active material dispersion (9)]

용기에 용제로 N-메틸-2-피롤리돈 29.70부, 분산제로 산성관능기를 가지는 수지(H3-1)30%용액 0.23부(고형분 0.07부)를 넣고 혼합교반하여 이 수지를 완전히 내지는 일부 용해시켜 용액을 얻었다. 그리고 상기 용액에 표면처리정극활물질(3) 70.07부를 첨가하고 비매체형 분산기인 균질기로 분산하여 정극활물질분산체(9)를 얻었다.
29.70 parts of N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent and 0.23 part of a 30% solution of a resin (H3-1) having an acidic functional group as a dispersant (0.07 part of solid content) were added to the container and mixed and stirred to completely dissolve the resin To obtain a solution. Then, 70.07 parts of the surface-treated positive electrode active material (3) was added to the solution and dispersed with a homogenizer as a non-medium type disperser to obtain a positive electrode active material dispersion (9).

[정극활물질분산체(10)의 조제][Preparation of positive electrode active material dispersion 10]

용기에 용제로 정제수 29.47부, 표면처리정극활물질(4) 70.53부를 넣고 비매체형 분산기인 균질기로 분산하여 정극활물질분산체(10)을 얻었다.
29.47 parts of purified water as a solvent and 70.53 parts of surface-treated positive electrode active material (4) were placed in a vessel and dispersed in a homogenizer as an non-medium type dispersing machine to obtain a positive electrode active material dispersion body (10).

[정극활물질분산체(11)][Positive electrode active material dispersion (11)]

용기에 용제로 정제수 29.22부, 바인더로 60% 폴리테트라플루오로에틸렌PTFE수계분산체(PTFE, 30-J, Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd제) 0.78부(고형분 0.47부)를 넣고 혼합교반하여 상기 수지를 완전히 내지는 일부 용해시켜 용액을 얻었다. 그리고 상기 용액에 정극활물질로 인산철리튬 LiFePO4 70부를 첨가하고 비매체형 분산기인 균질기로 분산하여 정극활물질분산체(11)을 얻었다.
29.8 parts of purified water as a solvent and 0.78 parts of a 60% polytetrafluoroethylene PTFE aqueous dispersion (PTFE, 30-J, manufactured by Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd.) as a binder (0.47 parts of solid content) To partially dissolve the resin to obtain a solution. Then, 70 parts of lithium phosphate LiFePO 4 was added as a positive electrode active material to the solution, and the mixture was dispersed in a homogenizer as a non-medium type disperser to obtain a positive electrode active material dispersion body 11.

[정극활물질분산체(12)의 조제](Preparation of positive electrode active material dispersion body 12)

용기에 용제로 N-메틸-2-피롤리돈 30부, 인산철리튬 LiFePO4 70부를 첨가하고 비매체형 분산기인 균질기로 분산하여 정극활물질분산체(12)를 얻었다.
30 parts of N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent and 70 parts of iron lithium lithium LiFePO 4 as a solvent were added to the vessel and dispersed with a homogenizer as a non-medium type dispersing machine to obtain a positive electrode active material dispersion body 12.

Figure 112011014674929-pct00075
Figure 112011014674929-pct00075

표 36의 약칭은 이하에 나타낸 바와 같다. The abbreviations in Table 36 are as follows.

1)산성수지 : 산성관능기를 가지는 수지1) Acid Resin: Resin having an acidic functional group

2)NMP : N-메틸-2-피롤리돈
2) NMP: N-methyl-2-pyrrolidone

2-2.정극활물질분산체(1)~(12)의 분산평가2-2 Evaluation of dispersion of the positive electrode active material dispersion (1) to (12)

상술한 바와 같이 조제한 정극활물질분산체(1)~(12)의 점도 및 분산입경을 측정했다. 그 결과를 표 37에 나타낸다.
The viscosity and dispersed particle size of the positive electrode active material dispersion bodies (1) to (12) prepared as described above were measured. Table 37 shows the results.

Figure 112011014674929-pct00076
Figure 112011014674929-pct00076

3. 리튬이차전지용 정극합제 페이스트의 조제3. Preparation of positive electrode mixture paste for lithium secondary battery

앞서 조제한 정극활물질분산체(1)~(12), 상기 카본블랙, 바인더 및 용제를 사용하여 이하에 나타낸 실시예에 따라 정극합제 페이스트(1)~(12) 및 비교정극합제 페이스트(1) 및 (2)를 조제했다.
The positive electrode material mixture pastes (1) to (12) and the comparative positive electrode material mixture paste (1) and the positive electrode material mixture paste (1) were prepared according to the following examples using the above- (2) was prepared.

[실시예 E1][Example E1]

정극활물질분산체(1) 64.3부에 대해, 바인더로 폴리불화비닐리덴(PVDF, KF폴리머W#11000, KUREHA CORPORATION제) 1.6부 및 용제로 N-메틸-2-피롤리돈 31.6부를 플래니터리믹서로 혼합하여 용액을 얻었다. 그리고 상기 용액에 도전조제로 덴카블랙 HS-100 2.5부를 첨가하고 다시 플래니터리믹서로 혼련하여 정극합제 페이스트(1)을 얻었다. 얻은 페이스트는 고형분 : 50%, 고형분조성중량비 : 정극활물질/카본블랙/그 외(산성관능기를 가지는 수지+바인더)=90/5/5이었다.
1.6 parts of polyvinylidene fluoride (PVDF, KF polymer W # 11000, manufactured by KUREHA CORPORATION) as a binder and 31.6 parts of N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent were added to 64.3 parts of the positive electrode active material dispersion 1, And mixed with a mixer to obtain a solution. To the solution was added 2.5 parts of a conductive auxiliary raw material, Denka Black HS-100, and further kneaded with a planetary mixer to obtain a positive electrode material mixture paste (1). The obtained paste had a solid content of 50% and a solid content weight ratio of: positive electrode active material / carbon black / others (resin having an acidic functional group + binder) = 90/5/5.

[실시예 E2~E9, 비교예 E2][Examples E2 to E9, Comparative Example E2]

실시예 E1과 동일한 방법으로 표 38에 나타낸 조성에 따라 정극합제 페이스트(2)~(9) 및 비교정극합제 페이스트(2)를 각각 조제했다. 얻은 각각의 페이스트는 고형분 : 50%, 고형분조성중량비 : 정극활물질/카본블랙/그 외(산성관능기를 가지는 수지+바인더)=90/5/5이었다.
(2) to (9) and comparative positive electrode material mixture paste (2) were prepared according to the composition shown in Table 38 in the same manner as in Example E1. Each of the resulting pastes had a solid content of 50% and a solid content weight ratio of: positive electrode active material / carbon black / others (resin having an acidic functional group + binder) = 90/5/5.

[실시예 E10][Example E10]

정극활물질분산체(10) 64.3부에 대해, 바인더로 60% 폴리테트라플루오로에틸렌PTFE수계분산체(PTFE 30-J, Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd제) 3.87부(고형분 2.32부) 및 정제수 29.33부를 플래니터리믹서로 혼합하여 용액을 얻었다. 그리고 상기 용액에 도전조제로 덴카블랙 HS-100 2.5부를 첨가하고 다시 플래니터리믹서로 혼련하여 정극합제 페이스트(10)을 얻었다. 얻은 페이스트는 고형분 : 50%, 고형분조성중량비 : 정극활물질/카본블랙/그 외(산성관능기를 가지는 수지+바인더)=90/5/5이었다.
3.87 parts (solid content: 2.32 parts) of a 60% polytetrafluoroethylene PTFE aqueous dispersion (PTFE 30-J, manufactured by Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd.) as a binder and 64.3 parts of a positive electrode active material dispersion And 29.33 parts of purified water were mixed with a planetary mixer to obtain a solution. To the solution was added 2.5 parts of a conductive auxiliary raw material, Denka Black HS-100, and further kneaded with a planetary mixer to obtain a positive electrode material mixture paste 10. The obtained paste had a solid content of 50% and a solid content weight ratio of: positive electrode active material / carbon black / others (resin having an acidic functional group + binder) = 90/5/5.

[비교예 E1][Comparative Example E1]

정극활물질분산체(10) 대신에 정극활물질분산체(11)을 사용한 것 이외에는 모두 실시예 E10과 동일한 방법으로, 표 38의 조성에 따라 비교정극합제 페이스트(1)을 조제했다. 얻은 페이스트는 고형분 : 50%, 고형분조성중량비 : 정극활물질/카본블랙/그 외(산성관능기를 가지는 수지+바인더)=90/5/5이었다. A comparative positive electrode material mixture paste (1) was prepared in the same manner as in Example E10 except that the positive electrode active material dispersion (11) was used in place of the positive electrode active material dispersion (10). The obtained paste had a solid content of 50% and a solid content weight ratio of: positive electrode active material / carbon black / others (resin having an acidic functional group + binder) = 90/5/5.

앞서 조제한 정극합제 페이스트(1)~(10), 및 비교정극합제 페이스트(1) 및 (2)의 분산안정성에 대해 조제 후 초기 및 50℃에서 3일 경과 후의 분산입경을 측정함으로써 평가했다. 그 결과를 표 38에 나타낸다.
The dispersion stability of the positive electrode material mixture pastes (1) to (10) and the comparative positive electrode material mixture pastes (1) and (2) prepared earlier was evaluated by measuring the dispersion particle size after three days at the initial stage and at 50 캜. Table 38 shows the results.

Figure 112016046081314-pct00095
Figure 112016046081314-pct00095

표 38의 약칭은 이하에 나타낸 바와 같다. The abbreviations in Table 38 are as follows.

1)PVDF : 폴리불화비닐리덴1) PVDF: polyvinylidene fluoride

2)PTFE : 폴리테트라플루오로에틸렌
2) PTFE: polytetrafluoroethylene

4-1.리튬이차전지용 정극의 제작4-1. Preparation of cathode for lithium secondary battery

앞서 나타낸 실시예 E1~E12에서 조제한 정극합제 페이스트(1)~(12), 비교예 E1 및 E2에서 조제한 비교정극합제 페이스트(1)~(2)를 집전체인 두께 20㎛의 알루미박 상에 닥터블레이드를 사용하여 도포한 후, 감압가열건조하고 롤프레스 등에 의한 압연처리를 실시하여 두께 50㎛의 정극합제층을 제작했다(표 38을 참조).
The positive electrode material mixture pastes (1) to (12) prepared in Examples E1 to E12 and comparative positive electrode material mixture pastes (1) and (2) prepared in Comparative Examples E1 and E2 were placed on an aluminum foil Coated with a doctor blade, heated and dried under reduced pressure, and subjected to rolling treatment by roll press or the like to produce a positive electrode material mixture layer having a thickness of 50 占 퐉 (see Table 38).

4-2.리튬이차전지정극평가용 셀의 조립4-2. Assembly of cell for evaluation of lithium secondary battery

앞서 제작한 정극을 직경 9㎜로 펀칭하여 작용극으로 사용하고, 금속리튬박(두께 0.15㎜)을 대극으로 작용극 및 대극 간에 다공질폴리프로필렌필름으로 이루어진 세퍼레이터(셀가드사제 #2400)를 삽입 적층하고 전해액을 충진하여 2극밀폐식 금속셀(Hohsen Corp.제 HS 플랫 셀)을 조립했다. 전해액으로는 에틸렌카보네이트와 디에틸카보네이트를 1 : 1로 혼합한 혼합용매에 LiPF6을 1M의 농도로 용해시킨 비수전해액을 사용했다. 셀의 조립은 아르곤가스치환된 그로우박스 내에서 실시하고 셀 조립 후 소정의 전지특성평가를 했다.
The above-prepared positive electrode was punched into a diameter of 9 mm and used as a working electrode. A separator (made by Celgard Co., # 2400) made of a porous polypropylene film was inserted between the working electrode and the counter electrode with a metal lithium foil (thickness 0.15 mm) And filled with an electrolytic solution to assemble a two-pole sealed metal cell (HS flat cell manufactured by Hohsen Corp.). As the electrolyte solution, a nonaqueous electrolyte solution in which LiPF 6 was dissolved at a concentration of 1 M in a mixed solvent of ethylene carbonate and diethyl carbonate at a ratio of 1: 1 was used. The cells were assembled in a grate box substituted with argon gas, and cell characteristics were evaluated after the cells were assembled.

4-3.리튬이차전지정극특성평가4-3. Evaluation of characteristics of lithium secondary battery

앞서 제작한 리튬이차전지정극평가용 셀을 사용하여 이하에 나타낸 바와 같이 리튬이차전지의 정극특성을 평가했다.
The positive electrode characteristics of the lithium secondary battery were evaluated as described below using the lithium secondary battery designation electrode evaluation cell manufactured as described above.

[충방전사이클특성 실시예 E1~E12, 비교예 E1 및 E2][Charging / discharging cycle characteristics Examples E1 to E12, Comparative Examples E1 and E2]

제작한 전지평가용셀을 실온(25℃)에서 충전레이트 0.2C, 1.0C의 정전류정전압충전(상한전압 4.2V)으로 만충전하고 충전시와 동일한 레이트의 정전류로 방전하한전압 3.0V까지 방전을 실시하는 충방전을 1사이클(충방전간격 중지시간 30분)로 하고, 이 사이클을 합계 20사이클 실시하여 충방전사이클특성평가(평가장치 : HOKUTO DENKO CORPORATION제 SM-8)를 행했다. 또한, 평가후의 셀을 분해하여 전극도막의 외관을 육안으로 확인했다. 평가결과를 표 39에 나타낸다.
The prepared cell evaluation cell was fully charged at a constant current constant voltage charge (upper limit voltage 4.2 V) at a charging rate of 0.2 C and 1.0 C at room temperature (25 캜), discharged at a constant current of the same rate as that at the time of charging, The charging and discharging was performed for 1 cycle (charging / discharging interval stop time 30 minutes), and this cycle was carried out for 20 cycles in total to evaluate the charging / discharging cycle characteristics (evaluation apparatus: HOKUTO DENKO CORPORATION SM-8). In addition, the cell after evaluation was disassembled to visually confirm the appearance of the electrode coating film. The evaluation results are shown in Table 39.

[직류내부저항측정 실시예 E1~E12, 비교예 E1 및 E2][DC internal resistance measurement examples E1 to E12, comparative examples E1 and E2]

제작한 전지평가용셀을 실온(25℃), 충전레이트 0.2C의 정전류정전압충전(상한전압 4.2V)에서 만충전하고, 0.1C, 0.2C, 0.5C, 1.0C 레이트의 정전류로 5초 방전후, 전지전압을 측정했다. 전류치에 대해 전압치를 플롯하여 얻은 직선관계의 기울기를 내부저항으로 했다. 평가결과를 표 39에 나타낸다. 표에서는 실시예 E1의 내부저항측정치를 100로 했을 때의 상대치로 나타냈다.
The prepared cell evaluation cell was fully charged at a constant current constant voltage charge (upper limit voltage 4.2 V) at a room temperature (25 ° C) and a charging rate of 0.2 C, and was discharged for 5 seconds at a constant current of 0.1 C, 0.2 C, 0.5 C, The battery voltage was measured. The slope of the linear relationship obtained by plotting the voltage value with respect to the current value was defined as the internal resistance. The evaluation results are shown in Table 39. The table shows the relative values when the internal resistance measurement of Example E1 was taken as 100. [

Figure 112011014674929-pct00078
Figure 112011014674929-pct00078

표 35~39로 알 수 있듯이 실시예에서는 산성관능기를 가지는 수지를 사용함으로써 정극활물질의 분산성이 향상되고 비교예에 비해 정극합제 페이스트에서의 분산성 및 경시적 안정성이 향상되었다. 또한, 비교예에 비해 내부저항의 저하 경향을 볼 수 있으며 전지용량 및 20사이클용량의 유지율이 향상되었다.
As can be seen from Tables 35 to 39, the dispersibility of the positive electrode active material was improved by using the resin having an acidic functional group in Examples, and the dispersibility and the stability over time in the positive electrode material mixture paste were improved as compared with Comparative Examples. Compared with the comparative example, the internal resistance tends to decrease and the retention ratio of the battery capacity and the 20 cycle capacity is improved.

(실시예 F 및 비교예 F)(Example F and Comparative Example F)

이하의 검토는 분산제로 비닐아미드계수지를 단독으로 사용하거나 또는 비닐아미드계수지와 염기성관능기 또는 산성관능기를 가지는 유도체를 혼합하여 사용하는 실시형태에 관한 것이다. 본 실시형태에서 얻은 전극합제페이스트는 후술하는 실시예 G에서 전극합제페이스트(Ⅵ)로 식별된다.
The following discussion relates to an embodiment in which a vinylamide resin is used alone as a dispersing agent or a vinylamide resin is mixed with a derivative having a basic functional group or an acidic functional group. The electrode compounding paste obtained in this embodiment is identified as the electrode compounding paste (VI) in Example G described later.

1-1.정극활물질의 표면처리1-1. Surface treatment of positive electrode active material

표 40에 나타내는 조성 및 처리방법에 따라 비닐아미드계수지 또는 비닐아미드계수지 및 염기성관능기 또는 산성관능기를 가지는 유도체에 의한 정극활물질의 표면처리를 실시했다. 비닐아미드계수지의 사용량은 고형분 환산으로 표기했다. 상세한 처리방법은 이하와 같다.
Surface treatment of the positive electrode active material was carried out with a vinylamide-based resin or a vinylamide-based resin and a derivative having a basic functional group or an acidic functional group according to the composition and treatment method shown in Table 40. [ The amount of vinylamide resin used is expressed in terms of solid content. The detailed processing method is as follows.

[표면처리정극활물질(1)][Surface-treated positive electrode active material (1)]

정극활물질인 인산철리튬(평균 1차 입경 0.2㎛, 비표면적 15㎡/g, TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY사제) 100부에 대해, 분산제로 염기성관능기를 가지는 유도체(A) 0.2부 및 용제로 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 25부를 각각 넣고, 2개 롤로 처리하여 표면처리정극활물질(1)을 얻었다.
0.2 part of a derivative (A) having a basic functional group as a dispersing agent and 100 parts of a N-methyl (meth) acrylate as a solvent were added to 100 parts of lithium iron phosphate (average primary particle size: 0.2 탆, specific surface area: 15 m 2 / g, manufactured by TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY) -2-pyrrolidone (NMP) (25 parts), and the mixture was treated with two rolls to obtain a surface-treated positive electrode active material (1).

[표면처리정극활물질(2)][Surface-treated positive electrode active material (2)]

니더에, 정극활물질인 망간산리튬(CELLSEEDS-LM, 평균 1차 입경 12.0㎛, 비표면적 0.48㎡/g, Nippon Chemical Industrial Co., LTD.제) 100부에 대해, 분산제로 산성관능기를 가지는 유도체(Da) 0.1부 및 NMP를 25부 넣고, 혼련처리를 실시하여 얻은 처리물을 건조, 분쇄하여 표면처리정극활물질(2)를 얻었다.
To the kneader, 100 parts of lithium manganese oxide (CELLSEEDS-LM, average primary particle diameter: 12.0 mu m, specific surface area: 0.48 m2 / g, manufactured by Nippon Chemical Industrial Co., LTD.) Serving as a positive electrode active material, (Da) and 25 parts of NMP, kneaded, and dried and pulverized to obtain a surface-treated positive electrode active material (2).

[표면처리정극활물질(3)][Surface-treated positive electrode active material (3)]

니더에, 정극활물질인 인산철리튬(평균 1차 입경 0.2㎛, 비표면적 15㎡/g, TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY사 제) 100부에 대해, 분산제로 염기성관능기를 가지는 유도체(J) 0.1부 및 PVP 0.1부, 및 용제로 N,N-디메틸포름아미드(DMF) 43부를 각각 넣고 혼련처리를 실시하였다. 얻은 처리물을 헥산 1000부 중에 첨가하여 교반한 후, 응집물을 여과, 건조, 분쇄하여 표면처리정극활물질(3)을 얻었다.
0.1 part of a derivative (J) having a basic functional group as a dispersing agent and 100 parts of a PVP (polytetrafluoroethylene) solution were added to 100 parts of lithium iron phosphate (average primary particle size: 0.2 탆, specific surface area: 15 m 2 / g, manufactured by TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY) , And 43 parts of N, N-dimethylformamide (DMF) as a solvent, respectively, and kneaded. The obtained product was added to 1000 parts of hexane and stirred, and then the resulting aggregate was filtered, dried and pulverized to obtain a surface-treated positive electrode active material (3).

[표면처리정극활물질(4)][Surface-treated positive electrode active material (4)]

정극활물질인 인산철리튬(평균 1차 입경 0.2㎛, 비표면적 15㎡/g, TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY사제) 100부에 대해, 분산제로 폴리비닐피롤리돈(PVP) 1.5부를 NMP 15부에 용해시키고 건식제트밀로 해쇄하면서 처리하여 표면처리정극활물질(4)를 얻었다.
1.5 parts of polyvinylpyrrolidone (PVP) as a dispersing agent was dissolved in 15 parts of NMP with respect to 100 parts of lithium phosphate (average primary particle diameter 0.2 mu m, specific surface area 15 m2 / g, manufactured by TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY) And treated while being shaken with a dry jet mill to obtain a surface-treated positive electrode active material (4).

[표면처리정극활물질(5)][Surface-treated positive electrode active material (5)]

정극활물질인 인산철리튬(평균 1차 입경 0.2㎛, 비표면적 15㎡/g, TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY사제) 100부에 대해, 분산제로 산성관능기를 가지는 유도체(Dl) 1.5부 및 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 25부를 각각 넣고, 2개 롤로 처리하여 표면처리정극활물질(5)를 얻었다.
1.5 parts of a derivative (D1) having an acidic functional group as a dispersing agent and 100 parts of N-methyl-2 (2-ethylhexyl) were added to 100 parts of lithium iron phosphate (average primary particle diameter 0.2 탆, specific surface area 15 m2 / g, manufactured by TIANJIN STL ENERGY TECHNOLOGY) -Pyrrolidone (NMP) (25 parts), and the mixture was treated with two rolls to obtain a surface-treated positive electrode active material (5).

1-2.표면처리의 유무에 따른 정극활물질의 젖음성 평가>1-2 Evaluation of wettability of positive electrode active material with and without surface treatment>

분산제미처리의 각종 정극활물질 및 앞서 각종 분산제에 의해 표면처리를 실시한 정극활물질 각각에 대해 80℃에서 10시간 감압건조했다. 그리고, 건조물을 마노유발로 분쇄한 후, 다시 80℃에서 12시간 감압건조했다. 얻은 건조물을 다시 마노유발로 분쇄한 후, 정제성형기(Specac사제)로 500kgf/㎠로 하중을 가하여 정극활물질의 펠릿을 제작(직경 10㎜, 두께 0.5㎜)했다. 이 펠릿에 마이크로실린지로 에틸렌카보네이트와 디에틸카보네이트를 1 : 1로 혼합한 액적을 떨어뜨려 액적이 펠릿에 침투하는데 필요한 시간을 측정했다. 이와 같은 측정을 각 샘플에 대해 5회 실시하여 이하의 기준에 따라 젖음성을 평가했다. 정극활물질의 젖음성 평가의 결과를 표 40에 나타낸다.
Various positive electrode active materials with no dispersing agent and each of the positive electrode active materials surface-treated with various dispersants were dried under reduced pressure at 80 DEG C for 10 hours. The dried material was pulverized with agate, and then dried under reduced pressure at 80 ° C for 12 hours. The obtained dried product was pulverized again with agate mortar, and a pellet of a positive electrode active material (10 mm in diameter and 0.5 mm in thickness) was produced by applying a load at 500 kgf / cm 2 using a tableting machine (Specac). The pellet was mixed with ethylene carbonate and diethyl carbonate at a ratio of 1: 1 with a microsyringe, and the drop was dropped to measure the time required for the droplet to penetrate the pellet. This measurement was carried out five times for each sample, and the wettability was evaluated according to the following criteria. Table 40 shows the results of the wettability evaluation of the positive electrode active material.

(평가기준)(Evaluation standard)

◎ : 평균침투시간이 1초 미만. ◎: Average penetration time is less than 1 second.

○ : 평균침투시간이 1초 이상, 5초 미만. ○: Average penetration time is more than 1 second, less than 5 seconds.

△ : 평균침투시간이 5초 이상, 10초 미만. △: Average penetration time is 5 seconds or more and less than 10 seconds.

× : 평균침투시간이 10초 이상. ×: Average penetration time is 10 seconds or more.

Figure 112016046081314-pct00096
Figure 112016046081314-pct00096

표 40 중의 약칭은 이하에 나타낸 바와 같다. The abbreviations in Table 40 are as follows.

1)유도체 : 염기성관능기를 가지는 유도체(표 1~4참조), 산성관능기를 가지는 유도체(표 6~10참조)1) derivatives: derivatives having basic functional groups (see Tables 1 to 4), derivatives having acidic functional groups (see Tables 6 to 10)

2-1.정극활물질분산체의 조제
2-1 Preparation of dispersion of positive electrode active material

이하에 나타낸 바와 같이 각각의 분산체를 조제했다. Each dispersion was prepared as shown below.

[정극활물질분산체1~31][Positive electrode active material dispersion 1 to 31]

표 41에 나타낸 조성에 따라 용기에 각종 용제 또는 물과, 필요에 따라서는 비닐아미드계 수지를 넣어 비닐아미드계수지를 완전히 내지는 일부 용해시켰다. 그리고 표 1~표 4 또는 표 6~10에 나타낸 염기성관능기 또는 산성관능기를 가지는 유도체 중 어느 하나를 넣고 혼합교반하여 유도체를 완전히 내지는 일부 용해시켜 용액을 얻었다. 그리고 상기 용액에 정극활물질을 첨가하고 비매체형 분산기인 필믹스로 분산하여 각종 정극활물질분산체를 얻었다.
Various solvents or water and, if necessary, a vinylamide resin were added to the container according to the composition shown in Table 41 to partially or completely dissolve the vinylamide resin. Then, any of the basic functional groups or the derivatives having an acidic functional group shown in Tables 1 to 4 or Tables 6 to 10 was added and mixed and stirred to partially or completely dissolve the derivative to obtain a solution. Then, a positive electrode active material was added to the solution and dispersed with a fillmix as a non-medium type disperser to obtain various positive electrode active material dispersion bodies.

Figure 112011014674929-pct00080
Figure 112011014674929-pct00080

표 41의 약칭은 이하에 나타낸 바와 같다. The abbreviations in Table 41 are as follows.

1)유도체 : 염기성관능기를 가지는 유도체(표 1~4참조), 산성관능기를 가지는 유도체(표 6~10참조)1) derivatives: derivatives having basic functional groups (see Tables 1 to 4), derivatives having acidic functional groups (see Tables 6 to 10)

2)NMP : N-메틸-2-피롤리돈2) NMP: N-methyl-2-pyrrolidone

3)DMF : N,N-디메틸포름알데히드3) DMF: N, N-dimethylformaldehyde

4)PVP : 폴리비닐피롤리돈4) PVP: polyvinylpyrrolidone

5)PNVA : 폴리N-비닐아미드5) PNVA: poly-N-vinylamide

6)AGRIMER : AL-10LC(ISP JAPAN제) : 알킬화폴리비닐피롤리돈/1-부텐=90/10
6) AGRIMER: AL-10LC (made by ISP JAPAN): alkylated polyvinylpyrrolidone / 1-butene = 90/10

2-2.정극활물질분산체(1)~(31)의 분산평가2-2 Evaluation of dispersion of the positive electrode active material dispersion (1) to (31)

상술한 바와 같이 조제한 정극활물질분산체(1)~(31)의 점도 및 분산입경을 측정했다. 그 결과를 표 42에 나타낸다.
The viscosity and dispersed particle diameter of the positive electrode active material dispersion bodies (1) to (31) prepared as described above were measured. Table 42 shows the results.

Figure 112011014674929-pct00081
Figure 112011014674929-pct00081

3.도전조제용 카본블랙분산체의 조제3. Preparation of Carbon Black Dispersion for Conducting Assay

이하에 나타낸 바와 같이 각종 카본분산체를 조제했다. Various carbon dispersions were prepared as shown below.

[카본분산체(1)][Carbon dispersion (1)]

유리병에 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)과 염기성관능기를 가지는 유도체(A) 0.5부를 넣고 혼합교반하여 유도체를 완전히 내지는 일부 용해시켜 용액을 얻었다. 그리고 상기 용액에 도전조제인 카본블랙 HS-100(아세틸렌블랙, 1차 입경 48㎚, 비표면적 48㎡/g, Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha제) 10부를 첨가하고 추가로 매체로 지르코니아비즈를 첨가한 후, 페인트 쉐이커로 분산하여 카본분산체(고형분 10.5%)를 얻었다.
In a glass bottle, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and 0.5 part of a derivative (A) having a basic functional group were added and mixed and stirred to partially or completely dissolve the derivative to obtain a solution. 10 parts of carbon black HS-100 (acetylene black, primary particle size 48 nm, specific surface area 48 m 2 / g, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha) as a conductive additive was added to the solution, and further zirconia beads were added to the medium , And dispersed with a paint shaker to obtain a carbon dispersion (solid content 10.5%).

[카본분산체(2)][Carbon dispersion (2)]

유리병에 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)과 폴리비닐피롤리돈(PVP)고형분으로 0.5부를 넣고 수지를 완전히 내지는 일부 용해시키고 산성관능기를 가지는 유도체(M) 0.5부를 넣고 혼합교반하여 유도체를 완전히 내지는 일부 용해시켜 용액을 얻었다. 그리고 상기 용액에 도전조제인 카본블랙 Super-P Li(퍼니스블랙, 1차 입경 40㎚, 비표면적 62㎡/g, TIMCAL사제) 10부를 첨가하고 추가로 매체로 지르코니아비즈를 첨가한 후, 페인트 쉐이커로 분산하여 카본분산체(고형분 10.5%)를 얻었다.
0.5 part of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and 0.5 part of polyvinylpyrrolidone (PVP) were added to a glass bottle, and the resin was partially or completely dissolved and 0.5 part of an acidic functional group-containing derivative (M) The derivative was completely or partially dissolved to obtain a solution. 10 parts of carbon black Super-P Li (furnace black, primary particle diameter: 40 nm, specific surface area: 62 m &lt; 2 &gt; / g, manufactured by TIMCAL CO., LTD.) Serving as a conductive additive was added to the above solution and zirconia beads were further added thereto as a medium. To obtain a carbon dispersion (solid content 10.5%).

[카본분산체(3)][Carbon dispersion (3)]

유리병에 정제수와 PNVA 0.125부를 넣고 완전히 혼합시켰다. 그리고 산성관능기를 가지는 유도체(J) 0.375부를 넣고 혼합교반하여 유도체를 완전히 내지는 일부 용해시켜 용액을 얻었다. 또한 상기 용액에 도전조제인 카본블랙 HS-100(아세틸렌블랙, 1차 입경 48㎚, 비표면적 48㎡/g, Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha제) 10부를 첨가하고 추가로 매체로 지르코니아비즈를 첨가한 후, 페인트 쉐이커로 분산하여 카본분산체(고형분 10.5%)를 얻었다.
Purified water and 0.125 part of PNVA were put into a glass bottle and mixed thoroughly. Then, 0.375 parts of an acid functional group-containing derivative (J) was added and mixed and stirred to obtain a solution by completely or partially dissolving the derivative. Further, 10 parts of carbon black HS-100 (acetylene black, primary particle diameter 48 nm, specific surface area 48 m2 / g, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha) as a conductive additive was added to the above solution, and further zirconia beads were added thereto as a medium , And dispersed with a paint shaker to obtain a carbon dispersion (solid content 10.5%).

4. 리튬이차전지용 정극합제 페이스트의 조제4. Preparation of positive electrode mixture paste for lithium secondary battery

앞서 조제한 정극 활물질분산체, 카본블랙분산체를 사용하여 이하에 나타내는 실시예에 따라 정극합제 페이스트 및 비교정극합제 페이스트를 각각 조제했다.
The positive electrode material mixture paste and the comparative positive electrode material mixture paste were prepared according to the following examples using the above-prepared positive electrode active material dispersion and carbon black dispersion, respectively.

[실시예 F1, F2, F5, F6, F11~F20, F23 및 F24, 비교예 F1 및 F3][Examples F1, F2, F5, F6, F11 to F20, F23 and F24, Comparative Examples F1 and F3]

앞서 조제한 인산철리튬 LiFePO4 분산체 (LiFePO4량으로 91부)에 대해, 바인더로 폴리불화비닐리덴 PVDF(KF폴리머W#1100, KUREHA CORPORATION제), N-메틸-2-피롤리돈을 넣고 플래니터리믹서로 혼합하여 용액을 얻었다. 그리고 상기 용액에 도전조제로 카본블랙 또는 카본분산체(카본블랙량으로 4부)를 첨가하고 다시 플래니터리믹서로 혼련하여 정극합제 페이스트를 얻었다. 얻은 각각의 페이스트는, 고형분비율;50%, 고형분조성비율; 활물질/카본블랙/바인더와 분산제=91/4/5이었다(표 43 참조).
Polyvinylidene fluoride PVDF (KF polymer W # 1100, manufactured by KUREHA CORPORATION) and N-methyl-2-pyrrolidone were added as a binder to the previously prepared dispersion of iron phosphate lithium LiFePO 4 (91 parts by volume of LiFePO 4 ) And mixed with a planetary mixer to obtain a solution. Carbon black or carbon dispersion (4 parts by carbon black amount) was added to the solution as a conductive auxiliary agent, and the mixture was kneaded again with a planetary mixer to obtain a positive electrode material mixture paste. Each of the obtained pastes had a solid content ratio of 50%, a solid content composition ratio; Active material / carbon black / binder and dispersant = 91/4/5 (see Table 43).

[실시예 F3, F4, F7~F10, F21 및 F22, 비교예 F2][Examples F3, F4, F7 to F10, F21 and F22, Comparative Example F2]

앞서 조제한 망간산리튬 LiMn2O4분산체(LiMn2O4량으로 85부)에 대해, 바인더로 폴리불화비닐리덴 PVDF(KF폴리머W#1100, KUREHA CORPORATION제), N-메틸-2-피롤리돈을 넣고 플래니터리믹서로 혼합하여 용액을 얻었다. 그리고 상기 용액에 도전조제로 카본블랙 또는 카본분산체(카본블랙량으로 9부)를 첨가하고 추가로 플래니터리믹서로 혼련하여 정극합제 페이스트를 얻었다. 얻은 각각의 페이스트는 고형분비율;50%, 고형분조성비율; 정극활물질/카본블랙/바인더와 분산제=85/9/6이었다(표 43 참조).
To the above prepared lithium manganate LiMn 2 O 4 dispersion (85 parts in terms of LiMn 2 O 4 ), polyvinylidene fluoride PVDF (KF polymer W # 1100, manufactured by KUREHA CORPORATION), N-methyl-2- Rawlidon was added and mixed with a planetary mixer to obtain a solution. Carbon black or a carbon dispersion (9 parts by carbon black amount) was added to the solution as a conductive auxiliary agent, and further kneaded with a planetary mixer to obtain a positive electrode material mixture paste. Each paste obtained had a solid content ratio of 50%, a solid content composition ratio; The positive electrode active material / carbon black / binder and dispersant = 85/9/6 (see Table 43).

[실시예 F25, 비교예 F4][Example F25, Comparative Example F4]

앞서 조제한 망간산리튬 LiMn2O4분산체(LiMn2O4량으로 85부)에 대해, 바인더로 60%폴리테트라플루오로에틸렌 PTFE수계 분산체(PTFE 30-J, Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd제), 정제수를 넣고 플래니터리믹서로 혼합하여 용액을 얻었다. 그리고 상기 용액에 도전조제로 카본블랙 또는 카본분산체(카본블랙량으로 9부)를 첨가하고 추가로 플래니터리믹서로 혼련하여 정극합제 페이스트를 얻었다. 얻은 각각의 페이스트는 고형분비율;50%, 고형분조성비율;정극활물질/카본블랙/바인더와 분산제=85/9/6이었다(표 44 참조).
A 60% polytetrafluoroethylene PTFE aqueous dispersion (PTFE 30-J, Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd.) was added to a previously prepared dispersion of lithium manganese oxide LiMn 2 O 4 (85 parts in terms of LiMn 2 O 4 ). , LTD.) And purified water were mixed and mixed with a planetary mixer to obtain a solution. Carbon black or a carbon dispersion (9 parts by carbon black amount) was added to the solution as a conductive auxiliary agent, and further kneaded with a planetary mixer to obtain a positive electrode material mixture paste. Each paste obtained had a solid content ratio of 50%, a solid content ratio, a positive electrode active material / carbon black / binder and a dispersant = 85/9/6 (see Table 44).

[실시예 F26, 비교예 F5][Example F26, Comparative Example F5]

앞서 조제한 인산철리튬 LiFePO4분산체(LiFePO4량으로 91부)에 대해, 바인더로 60%폴리테트라플루오로에틸렌 PTFE수계 분산체(PTFE 30-J, Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd제), 정제수를 넣고 플래니터리믹서로 혼합하여 용액을 얻었다. 그리고 상기 용액에 도전조제로 카본블랙 또는 카본분산체(카본블랙량으로 4부)를 첨가하고 추가로 플래니터리믹서로 혼련하여 정극합제 페이스트를 얻었다. 얻은 페이스트는 고형분비율;50%, 고형분조성비율; 활물질/카본블랙/바인더와 분산제=91/4/5이었다(표 44 참조).
A 60% polytetrafluoroethylene PTFE aqueous dispersion (PTFE 30-J, manufactured by Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd.) was added to the previously prepared dispersion of iron phosphate lithium LiFePO 4 (91 parts by volume of LiFePO 4 ) , And purified water were added and mixed with a planetary mixer to obtain a solution. Then, carbon black or a carbon dispersion (4 parts by carbon black amount) was added to the solution as a conductive auxiliary agent and further kneaded with a planetary mixer to obtain a positive electrode material mixture paste. The obtained paste had a solid content ratio of 50%, a solid content composition ratio; Active material / carbon black / binder and dispersant = 91/4/5 (see Table 44).

Figure 112011014674929-pct00082
Figure 112011014674929-pct00082

표 43의 약칭은 이하에 나타낸 바와 같다. The abbreviations in Table 43 are as follows.

1)유도체 : 염기성관능기를 가지는 유도체(표 1~4참조), 산성관능기를 가지는 유도체(표 6~10참조)1) derivatives: derivatives having basic functional groups (see Tables 1 to 4), derivatives having acidic functional groups (see Tables 6 to 10)

2)NMP : N-메틸-2-피롤리돈2) NMP: N-methyl-2-pyrrolidone

3)DMF : N,N-디메틸포름알데히드3) DMF: N, N-dimethylformaldehyde

4)PVP : 폴리비닐피롤리돈4) PVP: polyvinylpyrrolidone

5)PNVA : 폴리N-비닐아미드5) PNVA: poly-N-vinylamide

6)AGRIMER : AL-10LC(ISP JAPAN제) : 알킬화폴리비닐피롤리돈/1-부텐=90/106) AGRIMER: AL-10LC (made by ISP JAPAN): alkylated polyvinylpyrrolidone / 1-butene = 90/10

Figure 112011014674929-pct00083
Figure 112011014674929-pct00083

표 44의 약칭은 이하에 나타낸 바와 같다. The abbreviations in Table 44 are as follows.

1)유도체 : 염기성관능기를 가지는 유도체(표 1~4참조), 산성관능기를 가지는 유도체(표 6~10참조)1) derivatives: derivatives having basic functional groups (see Tables 1 to 4), derivatives having acidic functional groups (see Tables 6 to 10)

2)PVP : 폴리비닐피롤리돈2) PVP: polyvinylpyrrolidone

3)PNVA : 폴리N-비닐아미드3) PNVA: poly-N-vinylamide

4)PTFE : 폴리테트라플루오로에틸렌
4) PTFE: polytetrafluoroethylene

5-1. 리튬이차전지용 정극의 제작5-1. Fabrication of cathode for lithium secondary battery

앞서 나타낸 실시예 F1~F26 및 비교예 F1~F5에서 조제한 각종 정극합제 페이스트를 집전체인 두께 20㎛의 알루미박 상에 닥터블레이드를 사용하여 도포한 후, 감압가열건조하고 롤프레스 등에 의한 압연처리를 실시하여 두께 60㎛의 정극합제층을 제작했다(표 43, 44 참조).
Various positive electrode material mixture pastes prepared in Examples F1 to F26 and Comparative Examples F1 to F5 shown above were coated on an aluminum foil having a thickness of 20 mu m as a current collector using a doctor blade and then subjected to heat treatment under reduced pressure, To prepare a positive electrode material mixture layer having a thickness of 60 占 퐉 (see Tables 43 and 44).

5-2. 리튬이차전지정극평가용 셀의 조립5-2. Assemble the cell for evaluation of lithium secondary battery

앞서 제작한 정극을 직경 9㎜로 펀칭하여 작용극으로 사용하고, 금속리튬박(두께 0.15㎜)을 대극으로, 작용극 및 대극 사이에 다공질폴리프로필렌필름으로 이루어진 세퍼레이터(셀가드사제 #2400)를 삽입 적층하고 전해액을 충진하여 2극밀폐식 금속셀(Hohsen Corp.제 HS 플랫 셀)을 조립했다. 전해액으로는 에틸렌카보네이트와 디에틸카보네이트를 1 : 1로 혼합한 혼합용매에 LiPF6을 1M의 농도로 용해시킨 비수전해액을 사용했다. 셀의 조립은 아르곤가스치환된 그로우박스 내에서 실시하고 셀 조립후 소정의 전지특성평가를 했다.
A separator (manufactured by Celgard Co., # 2400) made of a porous polypropylene film was sandwiched between the working electrode and the counter electrode with a metal lithium foil (thickness 0.15 mm) as a counter electrode, And a 2-pole closed metal cell (HS flat cell manufactured by Hohsen Corp.) was assembled by filling the electrolyte solution. As the electrolyte solution, a nonaqueous electrolyte solution in which LiPF 6 was dissolved at a concentration of 1 M in a mixed solvent of ethylene carbonate and diethyl carbonate at a ratio of 1: 1 was used. The cells were assembled in a grate box substituted with argon gas, and cell characteristics were evaluated after the cells were assembled.

5-3. 리튬이차전지정극특성평가5-3. Characterization of Lithium secondary charge polarity

앞서 제작한 리튬이차전지정극평가용 셀을 사용하여 이하에 나타낸 바와 같이 리튬이차전지의 정극특성을 평가했다.
The positive electrode characteristics of the lithium secondary battery were evaluated as described below using the lithium secondary battery designation electrode evaluation cell manufactured as described above.

[충방전사이클특성 실시예 F3, F4, F7~F10, F21, F22 및 25, 비교예 F2 및 F4][Charge and discharge cycle characteristics Examples F3, F4, F7 to F10, F21, F22 and 25, Comparative Examples F2 and F4]

제작한 전지평가용셀을 실온(25℃)에서 충전레이트 0.2C, 1.0C의 정전류정전압충전(상한전압 4.2V)으로 만충전하고 충전시와 동일한 레이트의 정전류로 방전하한전압 3.0V까지 방전을 실시하는 충방전을 1사이클(충방전간격 중지시간 30분)로 하고, 이 사이클을 합계 20사이클 실시하여 충방전사이클특성평가(평가장치 : HOKUTO DENKO CORPORATION제 SM-8)를 행했다. 또한, 평가 후의 셀을 분해하여 전극도막의 외관을 육안으로 확인했다. 평가결과를 표 45, 46에 나타낸다.
The prepared cell evaluation cell was fully charged at a constant current constant voltage charge (upper limit voltage 4.2 V) at a charging rate of 0.2 C and 1.0 C at room temperature (25 캜), discharged at a constant current of the same rate as that at the time of charging, The charging and discharging was performed for 1 cycle (charging / discharging interval stop time 30 minutes), and this cycle was carried out for 20 cycles in total to evaluate the charging / discharging cycle characteristics (evaluation apparatus: HOKUTO DENKO CORPORATION SM-8). In addition, the cell after evaluation was disassembled to visually confirm the appearance of the electrode coating film. The evaluation results are shown in Tables 45 and 46.

[충방전사이클특성 실시예 F1, F2, F5, F6, F11~F20, F23, F24 및 F26, 비교예 F1, F3 및 F5][Charge / discharge cycle characteristics Examples F1, F2, F5, F6, F11 to F20, F23, F24 and F26, Comparative Examples F1, F3 and F5]

제작한 전지평가용셀을 실온(25℃)에서 충전레이트 0.2C, 1.0C의 정전류정전압충전(상한전압 4.5V)으로 만충전하고 충전시와 동일한 레이트의 정전류로 방전하한전압 2.0V까지 방전을 실시하는 충방전을 1사이클(충방전간격 중지시간 30분)로 하고, 이 사이클을 합계 20사이클 실시하여 충방전사이클특성평가(평가장치 : HOKUTO DENKO CORPORATION제 SM-8)를 했다. 또한, 평가후의 셀을 분해하여 전극도막의 외관을 육안으로 확인했다. 평가결과를 표 45, 46에 나타냈다.
The prepared cell evaluation cell was fully charged at a constant current constant voltage (4.5 V) at a charging rate of 0.2 C and 1.0 C at room temperature (25 캜), discharged at a constant current of the same rate as that of charging, The charging and discharging were performed for one cycle (charging / discharging interval stopping time 30 minutes), and this cycle was carried out for 20 cycles in total to evaluate the charging / discharging cycle characteristics (evaluation device: HOKUTO DENKO CORPORATION SM-8). In addition, the cell after evaluation was disassembled to visually confirm the appearance of the electrode coating film. The evaluation results are shown in Tables 45 and 46.

[직류내부저항측정 실시예 F1~F26, 비교예 F1~F5][Direct Current Internal Resistance Measurement Examples F1 to F26, Comparative Examples F1 to F5]

제작한 전지평가용셀을 실온(25℃), 충전레이트 0.2C의 정전류정전압충전(상한전압 4.2V)으로 만충전하고, 0.2C, 1.0C의 레이트 정전류로 5초 방전후, 전지전압을 측정했다. 전류치에 대해 전압치를 플롯하여 얻은 직선관계의 기울기를 내부저항으로 했다. 평가결과를 표 45, 46에 나타낸다. 표에서는 정극활물질로 인산철리튬을 사용한 경우에 대해서는 실시예 F1의 내부저항측정치를 100으로 했을 때의 상대치로 나타냈다. 정극활물질로 망간산리튬을 사용한 경우에 대해서는 실시예 F3의 내부저항측정치를 100으로 했을 때의 상대치로 나타냈다.
The prepared cell evaluation cell was fully charged with a constant current constant voltage charge (upper limit voltage 4.2 V) at a room temperature (25 ° C) and a charging rate of 0.2 C, and the battery voltage was measured after a 5 second discharge at a constant constant current of 0.2 C and 1.0 C. The slope of the linear relationship obtained by plotting the voltage value with respect to the current value was defined as the internal resistance. The evaluation results are shown in Tables 45 and 46. In the table, lithium iron phosphate was used as the positive electrode active material, and the relative value when the internal resistance value of Example F1 was taken as 100 was shown. In the case where lithium manganese oxide was used as the positive electrode active material, the relative value when the internal resistance measured in Example F3 was taken as 100 was shown.

Figure 112011014674929-pct00084
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Figure 112011014674929-pct00085
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표 40~46에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 각 실시예에서는 정극합제 페이스트에 비닐아미드계수지를 사용함으로써 정극활물질의 분산성이 향상하고 비교예에 비해 정극합제 페이스트에서의 분산성 및 경시적안정성이 향상되었다. 염기성 또는 산성관능기를 가지는 유도체를 사용함으로써 더욱 안정성이 향상했다. 또한, 비교예에 비해 내부저항의 저하경향을 볼 수 있으며 전지용량 및 20사이클용량유지율이 향상됐다.
As can be seen from Tables 40 to 46, the use of the vinylamide resin as the positive electrode material mixture paste improves the dispersibility of the positive electrode active material in each of the examples according to the present invention, and the dispersibility and the stability with time in the positive electrode material mixture paste . The stability was further improved by using a derivative having a basic or acidic functional group. Compared with the comparative example, the internal resistance tends to decrease, and the battery capacity and the 20 cycle capacity retention ratio are improved.

(실시예 G)(Example G)

이하의 검토는 앞서 각 실시예에서 조제한 전극합제페이스트(I)~(Ⅵ)의 특성의 비교에 관한 것이다. 또한, 이하의 검토에서 사용한 각종 페이스트는 이하와 같다. The following discussion relates to comparison of the characteristics of the electrode compound pastes (I) to (VI) prepared in each of the foregoing Examples. The various pastes used in the following examination are as follows.

전극합제페이스트(I) : 실시예 A1, A16, A18, A20Electrode Composition Paste (I): Examples A1, A16, A18, A20

전극합제페이스트(Ⅱ) : 실시예 B3, B6Electrode Composition Paste (II): Examples B3 and B6

전극합제페이스트(Ⅲ) : 실시예 C1, C17, C18, C20Electrode Composition Paste (III): Examples C1, C17, C18, C20

전극합제페이스트(Ⅳ) : 실시예 D3, D4Electrode Composition Paste (IV): Examples D3 and D4

전극합제페이스트(Ⅴ) : 실시예 E4, E7Electrode Composition Paste (V): Examples E4 and E7

전극합제페이스트(Ⅵ) : 실시예 F2, F11
Electrode Composition Paste (VI): Examples F2 and F11

1.리튬이차전지의 정극특성(충방전사이클특성)의 비교검토1. Comparative study of positive electrode characteristics (charge-discharge cycle characteristics) of lithium secondary battery

(전극합제페이스트(I) : 실시예 A1 및 전극합제페이스트(Ⅲ) : 실시예 C1)(Electrode compounding paste (I): Example A1 and electrode compounding paste (III): Example C1)

이하의 순서에 따라 충방전사이클특성을 평가했다. Charge-discharge cycle characteristics were evaluated according to the following procedure.

각 실시예에 따라 제작한 전지평가용셀을 실온(25℃)에서 충전레이트 0.2C, 5.0C의 정전류정전압충전(상한전압 4.2V)으로 만충전하고 충전시와 동일한 레이트의 정전류로 방전하한전압 3.0V까지 방전을 실시하는 충방전을 1사이클(충방전간격 중지시간 30분)로 하고, 이 사이클을 합계 20사이클 실시하여 충방전사이클특성평가(평가장치 : HOKUTO DENKO CORPORATION제 SM-8)를 했다. 충전레이트 0.2C에서의 초기용량에 대한 충전레이트 5.0C에서의 초기용량의 비율을 고레이트방전용량의 유지율로 했다.
The battery evaluation cell produced in accordance with each of the examples was fully charged at a constant current constant voltage charge (upper limit voltage 4.2 V) at a charging rate of 0.2 C and 5.0 C at room temperature (25 캜), discharged at a constant current of the same rate as that at the time of charging, (Charging / discharging interval stopping time 30 minutes), and the charging and discharging cycles were carried out for a total of 20 cycles to evaluate the charging / discharging cycle characteristics (evaluation apparatus: SM-8 made by HOKUTO DENKO CORPORATION). The ratio of the initial capacity at the charge rate 5.0 C to the initial capacity at the charge rate 0.2 C was defined as the retention rate of the high rate discharge capacity.

또한 상기 평가후의 셀을 분해하고 전극도막의 외관을 육안으로 확인하고 도막의 밀착성을 이하의 기준에 따라 4단계로 평가했다. 평가결과를 표 47에 나타낸다.
The cell after the evaluation was disassembled and the appearance of the electrode coating film was visually confirmed. The adhesion of the coating film was evaluated in four steps according to the following criteria. The evaluation results are shown in Table 47.

(평가기준)(Evaluation standard)

◎ : 박리가 전혀 없고, 충방전사이클 평가전과 현저한 변화가 없음.⊚: No peeling at all, no significant change in charging / discharging cycle evaluation.

○ : 박리는 없으나 도막에 일부 균열이 있음.○: There is no peeling but there is some crack in the film.

△ : 전극도막의 박리가 반 미만임. ?: Peeling of the electrode coating film is less than half.

× : 전극도막의 박리가 반 이상임.
X: Peeling of the electrode coating film is half or more.

[전극합제페이스트(I) : 실시예 A16, A18 및 A20, 전극합제페이스트(Ⅱ) : 실시예 B3 및 B6, 전극합제페이스트(Ⅲ) : 실시예 C17, C18 및 C20, 전극합제페이스트(Ⅳ) : 실시예 D3 및 D4, 전극합제페이스트(V) : 실시예 E4 및 E7, 전극합제페이스트(Ⅵ) : 실시예 E2 및 E11]C18 and C20, and electrode mixture paste (IV): Electrode compounding paste (I): Examples A16, A18 and A20, electrode compounding paste (II): Examples B3 and B6, electrode compounding paste (III) : Examples D3 and D4, electrode mixture paste (V): Examples E4 and E7, electrode mixture paste (VI): Examples E2 and E11]

이하의 순서에 따라 충방전사이클특성을 평가했다. Charge-discharge cycle characteristics were evaluated according to the following procedure.

각 실시예에 따라 제작한 전지평가용셀을 실온(25℃)에서 충전레이트 0.2C, 5.0C의 정전류정전압충전(상한전압 4.5V)으로 만충전하고 충전시와 동일한 레이트의 정전류로 방전하한전압 2.0V까지 방전을 실시하는 충방전을 1사이클(충방전간격 중지시간 30분)로 하고, 이 사이클을 합계 20사이클 실시하여 충방전사이클특성평가(평가장치 : HOKUTO DENKO CORPORATION제 SM-8)를 했다. 충전레이트 0.2C에서의 초기용량에 대한 충전레이트 5.0C에서의 초기용량의 비율을 고레이트방전용량의 유지율로 했다.The cells for evaluation of cells prepared in accordance with the respective examples were fully charged at a constant current constant voltage (5.0 V) at a charging rate of 0.2 C at room temperature (25 캜), discharged at a constant current of the same rate as that at the time of charging, (Charging / discharging interval stopping time 30 minutes), and the charging and discharging cycles were carried out for a total of 20 cycles to evaluate the charging / discharging cycle characteristics (evaluation apparatus: SM-8 made by HOKUTO DENKO CORPORATION). The ratio of the initial capacity at the charge rate 5.0 C to the initial capacity at the charge rate 0.2 C was defined as the retention rate of the high rate discharge capacity.

또한, 상기 평가후의 셀을 분해하고 전극도막의 외관을 육안으로 확인하여 도막의 밀착성을 이하의 기준에 따라 4단계로 평가했다. 평가결과를 표 47에 나타낸다.
The cell after the above evaluation was disassembled and the appearance of the electrode coating film was visually confirmed, and the adhesion of the coating film was evaluated in four steps according to the following criteria. The evaluation results are shown in Table 47.

(평가기준)(Evaluation standard)

◎ : 박리가 전혀 없고 충방전사이클평가전과 현저한 변화가 없음◎: No peeling at all and no significant change in charging / discharging cycle evaluation

○ : 박리는 없으나 도막에 일부 균열이 있음○: No peeling, but some cracks in the film

△ : 전극도막의 박리가 반 미만인 경우?: Peeling of the electrode coating film is less than half

× : 전극도막의 박리가 반 이상인 경우.
X: Peeling of the electrode coating film is half or more.

Figure 112011014674929-pct00086
Figure 112011014674929-pct00086

표 47로 알 수 있듯이 고레이트방전용량유지율에 관해서는, 본 실시예의 전극합제페이스트 중에서도 실시예 A16 및 C17에서 볼 수 있는 분산제로 염기성관능기를 가지는 유도체 또는 산성관능기를 가지는 유도체를 단독으로 사용하는 실시형태에서 보다 양호한 성능을 얻을 수 있다. 이는 염기성관능기를 가지는 유도체 또는 산성관능기를 가지는 유도체의 분산효과에 의해 정극활물질의 분산성이 향상될 뿐만 아니라 상기 유도체가 저분자인 것에서도 기인한다고 생각된다. 즉, 전극도막 중의 정극활물질과 도전조제인 카본블랙과의 계면이나 정극활물질과 집전체와의 계면에 유도체가 피막을 형성하여 방해하는 일이 없으며 이들 계면을 효율적으로 전자를 흘리는 상태로 만들 수 있다.
As can be seen from Table 47, with respect to the high rate discharge capacity retention rate, among the electrode compound pastes of this example, only the derivatives having a basic functional group or the derivative having an acidic functional group as the dispersant seen in Examples A16 and C17 were used It is possible to obtain better performance in the form. It is believed that this is because not only the dispersibility of the positive electrode active material is improved by the dispersing effect of the derivative having an acidic functional group or the acidic functional group-containing derivative, but also because the derivative is a low-molecular one. In other words, the coating of the derivative does not interfere with the interface between the positive electrode active material in the electrode coat film and the carbon black as the conductive additive, or the interface between the positive electrode active material and the current collector, and these interfaces can efficiently flow electrons .

또한, 충방전사이클 평가 후의 도막밀착성에 관해서는, 본 실시예의 전극합제 페이스트 중에서도 실시예 A18, A20, C18 및 C20에서 볼 수 있는 분산제로 염기성관능기를 가지는 유도체 또는 산성관능기를 가지는 유도체에 염기성관능기를 가지는 수지 또는 산성관능기를 가지는 수지를 병용하는 실시형태에서 보다 양호한 성능을 얻을 수 있다. 이는 정극활물질표면에 흡착성을 나타내는 각종 유도체의 효과뿐만 아니라 각종 유도체간의 산염기상호작용 등에 의해 분산제가 정극활물질표면에 견고하게 흡착되는 효과도 추가되어 정극활물질의 집전체로의 밀착성이 향상했기 때문이라고 생각된다.
With respect to the coating film adhesion after evaluation of the charge-discharge cycle, it is preferable to use a dispersant, which is found in Examples A18, A20, C18 and C20 among the electrode compound pastes of this embodiment, as a basic functional group or a derivative having an acidic functional group A better performance can be obtained in the embodiments in which a resin having a functional group or an acidic functional group is used in combination. This is because not only the effect of various derivatives exhibiting adsorptivity on the surface of the positive electrode active material but also the effect that the dispersant is firmly adsorbed to the surface of the positive electrode active material due to the acid salt phase interactions among various derivatives is added and the adhesion of the positive electrode active material to the current collector is improved do.

2. 리튬이차전지의 금속오염 내성평가2. Evaluation of metal contamination resistance of lithium secondary battery

(1) 금속오염 내성평가용 셀의 조립(1) Assembly of a cell for evaluating resistance to metal contamination

앞서 각 실시예에서 제작한 정극합제층을 폭 54mm, 길이 500mm로 절단하여, 폴리에틸렌으로 이루어진 세퍼레이터(막두께 25㎛, 폭 58mm, 공공율 50%)를 개재하여 권회했다. 이를 전지캔에 넣고 전해액을 주액했다. 주액 후, 봉구(封口)부를 봉지하여 전지를 제작했다. 또한, 본 실시예에서는 금속성분 혼입시의 전지내성을 평가하기 위해 전해액으로 에틸렌카보네이트와 디에틸카보네이트를 1 : 1로 혼합한 용매에 LiPF6을 1M의 농도로 용해시킨 것에 추가로 구리이온원으로 Cu(BF4)2를 10ppm 혹은 철이온원으로 Fe(CF3SO2)2를 50ppm첨가하여 얻는 용액을 사용했다(표 48를 참조).
The positive electrode material mixture layer prepared in each of the above examples was cut into a width of 54 mm and a length of 500 mm and was wound with a separator made of polyethylene (film thickness 25 탆, width 58 mm, porosity 50%). This was placed in a battery can and the electrolyte solution was injected. After the injection, the battery was sealed by sealing the sealing portion. In addition, in this embodiment, in order to evaluate the cell resistance at the time of incorporation of a metal component, LiPF 6 was dissolved at a concentration of 1 M in a solvent in which ethylene carbonate and diethyl carbonate were mixed at a ratio of 1: 1 as an electrolytic solution, A solution obtained by adding 10 ppm of Cu (BF 4 ) 2 or 50 ppm of Fe (CF 3 SO 2 ) 2 in an iron source is used (see Table 48).

(2) 충방전사이클특성의 평가(2) Evaluation of charge / discharge cycle characteristics

[전극합제페이스트(I) : 실시예 A16, A18 및 A20, 전극합제페이스트(Ⅱ) : 실시예 B3 및 B6, 전극합제페이스트(Ⅲ) : 실시예 C1, C17, C18 및 C20, 전극합제페이스트(Ⅳ) : 실시예 D3 및 D4, 전극합제페이스트(V) : 실시예 E4 및 E7, 전극합제페이스트(Ⅵ) : 실시예 F2 및 F11]
Electrode compounding paste (I): Examples A16, A18 and A20 Electrode compounding paste (II): Examples B3 and B6 Electrode compounding paste (III): Examples C1, C17, C18 and C20 Electrode compounding paste Examples E3 and D4: Electrode compounding paste (V): Examples E4 and E7, Electrode compound paste (VI): Examples F2 and F11]

제작한 전지를 실온(25℃), 충전레이트 1.0C의 정전류정전압충전(상한전압 4.5V)으로 만충전하고, 충전시와 동일한 레이트의 정전류로 전압이 2.0V가 될 때까지 방전을 실시하는 충방전을 1사이클(충방전간격 중지시간 30분)로 하고 이 사이클을 합계 100사이클 이상 실시했다. 또한, 초기방전용량과 100사이클째의 방전용량에서 용량유지율을 구하고 이하의 기준에 따라 평가했다. 평가결과를 표 48에 나타낸다.
The produced battery was fully charged at a constant current constant voltage charge (upper limit voltage 4.5 V) at a room temperature (25 ° C) and a charging rate of 1.0 C, and was discharged at a constant current of the same rate as that at the time of charging until the voltage became 2.0 V Was set as one cycle (charging / discharging interval stopping time 30 minutes), and this cycle was performed for a total of 100 cycles or more. The capacity retention rate was determined from the initial discharge capacity and the discharge capacity at the 100th cycle and evaluated according to the following criteria. The evaluation results are shown in Table 48.

(평가기준)(Evaluation standard)

◎ : 용량유지율이 95%이상.◎: Capacity retention rate is 95% or more.

○ : 용량유지율이 90%이상 95%미만.○: Capacity retention rate is more than 90% and less than 95%.

△ : 용량유지율이 85%이상 90%미만.DELTA: Capacity retention rate is 85% or more and less than 90%.

× : 용량유지율이 85%미만.
X: Capacity retention rate is less than 85%.

Figure 112011014674929-pct00087
Figure 112011014674929-pct00087

표 48에서 알 수 있듯이, 본 실시예의 전지 모두 100사이클 안정하게 충방전을 반복할 수 있었다. 이 중에서도 본 발명에서 바람직한 일 실시형태로 실시예 A16 및 C17에서 볼 수 있는 분산제로 염기성관능기를 가지는 유도체 또는 산성관능기를 가지는 유도체를 단독으로 사용하는 경우를 들 수 있다. 또한, 본 발명에서 바람직한 다른 실시형태로 실시예 B3 및 B6에서 볼 수 있는 분산제로 염기성관능기를 가지는 유도체와 염기성관능기를 가지는 수지를 병용하는 경우를 들 수 있다. 이들 실시형태에 따르면 보다 양호한 성능을 얻는 경향이 있다.
As can be seen from Table 48, the cells of this example were repeatedly charged and discharged stably for 100 cycles. Of these, in a preferred embodiment of the present invention, examples of the dispersant that can be seen in Examples A16 and C17 include a derivative having a basic functional group or a derivative having an acidic functional group alone. In another preferred embodiment of the present invention, examples of the dispersant that can be found in Examples B3 and B6 include a combination of a derivative having a basic functional group and a resin having a basic functional group. According to these embodiments, there is a tendency to obtain better performance.

이론에 의해 구속하는 것은 아니지만, 산성관능기 또는 염기성관능기를 가지는 각종 유도체는 저분자이기 때문에 수지에 비해 같은 중량당의 산가, 아민가가 높고 구리이온이나 철이온 등의 천이금속이온과 염형성 또는 착형성을 효율적으로 수행하기 쉽다. 이에 의해 100사이클시의 용량유지율이 높아진다고 생각된다. 또한, 염기성관능기를 가지는 유도체와 염기성관능기를 가지는 수지를 병용한 경우에 대해서는 유도체와 수지의 각 관능기가 산염기상호작용 등으로 결합하지 않고 프리인 염기성관능기로 존재하기 쉽다. 이에 의해 천이금속이온을 보다 효율적으로 트랩하여 100사이클시의 용량유지율이 높이진다고 생각된다.
Although not restricted by theory, various derivatives having an acidic functional group or a basic functional group are low in molecular weight, and thus have an acid value and an amine value per weight, which are the same as those of the resin, and are excellent in salt formation or adsorption with transition metal ions such as copper ion and iron ion. . As a result, it is considered that the capacity retention rate at 100 cycles is increased. Further, when a derivative having a basic functional group and a resin having a basic functional group are used in combination, each functional group of the derivative and the resin is likely to exist as a free basic functional group without being bonded to an acid salt phase interaction or the like. As a result, the transition metal ions are trapped more efficiently and the capacity retention ratio at 100 cycles is considered to be enhanced.

이상의 설명으로 본 발명의 정신과 범위에 반하지 않고 광범위하게 다른 실시형태를 구성할 수 있다는 것은 자명하며, 본 발명은 청구범위에서 한정한 것 이외에는 그 특정 실시형태에 의해 제약되지 않는다.It is to be understood that the present invention is not limited by the specific embodiments thereof except as defined in the appended claims.

Claims (19)

정극활물질과
염기성관능기를 가지는 수지를 포함하는 분산제를 포함하며,
상기 염기성관능기를 가지는 수지는
(G1)편말단 영역에 2개의 히드록실기를 가지는 비닐중합체(A1)에서의 상기 히드록실기와 디이소시아네이트(B1)에서의 이소시아네이트기와의 반응으로 얻는 양말단에 이소시아네이트기를 가지는 우레탄프리폴리머(C1)의 상기 이소시아네이트기와
적어도 폴리아민(D1)을 포함하는 아민화합물에서의 1급 아미노기 및 2급 아미노기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 아미노기와,
의 반응에서 얻는 아민가가 1~100mgKOH/g인 중합체, 및
(G2)편말단 영역에 1개 또는 2개의 (메타)아크릴로일기를 가지는 중합체(A2)에서의 (메타)아크릴로일기와 1급 아미노기 및 2급 아미노기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 아미노기를 가지는 폴리아민(B2)에서의 상기 아미노기와의 반응에서 얻는 아미노기를 가지는 중합체(C2)에서의 상기 아미노기인 1급 및 2급 아미노기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 아미노기와
2개 이상의 이소시아네이트기를 가지는 폴리이소시아네이트(D2)에서의 상기 이소시아네이트기와,
의 반응에 의해 얻는 아민가가 5~100mgKOH/g인 중합체,
로 이루어진 군에서 선택되는 1종류 이상의 수지인 리튬이차전지용 정극합제 페이스트.
Positive active material
A dispersant comprising a resin having a basic functional group,
The resin having a basic functional group
(C1) having an isocyanate group at both ends, which is obtained by the reaction of the hydroxyl group with the isocyanate group in the diisocyanate (B1) in the vinyl polymer (A1) having two hydroxyl groups at one terminal group (G1) Of the isocyanate group
At least one amino group selected from the group consisting of a primary amino group and a secondary amino group in an amine compound containing at least a polyamine (D1)
A polymer having an amine value of 1 to 100 mg KOH / g, and
(Meth) acryloyl group in the polymer (A2) having one or two (meth) acryloyl groups in the terminal end region of the (G2) terminal group and at least one kind selected from the group consisting of a primary amino group and a secondary amino group At least one kind of amino group selected from the group consisting of primary and secondary amino groups which are the amino groups in the polymer (C2) having an amino group obtained by the reaction with the amino group in the polyamine (B2)
The isocyanate group in the polyisocyanate (D2) having two or more isocyanate groups,
A polymer having an amine value of 5 to 100 mgKOH / g,
Wherein the positive electrode active material is at least one selected from the group consisting of a positive electrode active material and a negative electrode active material.
제1항에 있어서,
상기 분산제가 염기성관능기를 가지는 유기색소유도체, 염기성관능기를 가지는 안트라퀴논유도체, 염기성관능기를 가지는 아크리돈유도체 및 염기성관능기를 가지는 트리아진유도체로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 유도체를 추가로 포함하며, 상기 염기성관능기를 가지는 유기색소유도체는 하기 화학식 (A), (B), (C), (D), (E), 또는 (H)의 유도체이며, 상기 염기성관능기를 가지는 안트라퀴논유도체는 하기 화학식 (F), 또는 (L)의 유도체이며, 상기 염기성관능기를 가지는 아크리돈유도체는 하기 화학식 (G)의 유도체이며, 상기 염기성관능기를 가지는 트리아진유도체는 하기 화학식 (H), (I), (J), (K), (L), (M), (N) 또는 (O)의 유도체인 리튬이차전지용 정극합제 페이스트.
Figure 112015106540624-pct00089

Figure 112015106540624-pct00090

The method according to claim 1,
Wherein the dispersant further comprises at least one derivative selected from the group consisting of an organic dye derivative having a basic functional group, an anthraquinone derivative having a basic functional group, an acridone derivative having a basic functional group, and a triazine derivative having a basic functional group (A), (B), (C), (D), (E) or (H), wherein the anthraquinone derivative having a basic functional group is represented by the following formula Wherein the acridone derivative having a basic functional group is a derivative of the following formula (G), and the triazine derivative having a basic functional group is represented by the following formulas (H) and (I) , (J), (K), (L), (M), (N) or (O).
Figure 112015106540624-pct00089

Figure 112015106540624-pct00090

제1항에 있어서,
상기 분산제가 산성관능기를 가지는 유기색소유도체 및 산성관능기를 가지는 트리아진유도체로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 유도체를 추가로 포함하며, 상기 산성관능기를 가지는 유기색소유도체는 하기 화학식 (Da), (Dk), (Dl), (Dm), (Dn), (Do), (Dp), (Dq), (Dr), 또는 (Ds)의 유도체이며, 상기 산성관능기를 가지는 트리아진유도체는 하기 화학식 (Da), (Db), (Dc), (Dd), (De), (Df), (Dg), (Dh), (Di), (Dj), (Dp), 또는 (Dr)의 유도체인 리튬이차전지용 정극합제 페이스트.
Figure 112015106540624-pct00091

Figure 112015106540624-pct00092

The method according to claim 1,
Wherein the dispersant further comprises at least one derivative selected from the group consisting of an organic dye derivative having an acidic functional group and a triazine derivative having an acidic functional group and the organic functional derivative having an acidic functional group is represented by the following chemical formula Da, Dq, Dl, Dm, Dn, Do, Dp, Dq, or Ds, wherein the triazine derivative having an acidic functional group is represented by the following formula (D), (Db), (Dc), (Dd), (De), (Df), (Dg) Positive electrode mixture paste for lithium secondary battery.
Figure 112015106540624-pct00091

Figure 112015106540624-pct00092

제1항에 있어서,
상기 중합체(G1)에서, 상기 편말단 영역에 2개의 히드록실기를 가지는 비닐중합체(A1)가 분자 내에 2개의 히드록실기와 1개의 티올기를 가지는 화합물(a11)의 존재하에서, 에틸렌성불포화 단량체(a12)를 라디칼중합함으로써 얻는 중합체인 리튬이차전지용 정극합제 페이스트.
The method according to claim 1,
In the polymer (G1), in the presence of the compound (a11) in which the vinyl polymer (A1) having two hydroxyl groups in the one terminal region has two hydroxyl groups and one thiol group in the molecule, the ethylenically unsaturated monomer (a12), which is a polymer obtained by radical polymerization of the polymer (a12).
제1항에 있어서,
상기 중합체(G2)에서, 상기 편말단 영역에 1개 또는 2개의 (메타)아크릴로일기를 가지는 중합체(A2)가 비닐중합체 또는 폴리에스테르를 포함하는 리튬이차전지용 정극합제 페이스트.
The method according to claim 1,
Wherein the polymer (A2) having one or two (meth) acryloyl groups in the one end region of the polymer (G2) comprises a vinyl polymer or polyester.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
추가로 상기 분산제와 다른 바인더 성분으로 폴리불화비닐리덴 또는 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함하는 리튬이차전지용 정극합제 페이스트.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Further comprising a polyvinylidene fluoride or polytetrafluoroethylene as a dispersant and the other binder component, and a positive electrode material mixture paste for a lithium secondary battery.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 정극활물질이 인산철리튬인 리튬이차전지용 정극합제 페이스트.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the positive electrode active material is lithium iron phosphate.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
추가로 도전조제를 포함하는 리튬이차전지용 정극합제 페이스트.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
The positive electrode material mixture paste for a lithium secondary battery further comprising a conductive auxiliary agent.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
추가로 용제를 포함하는 리튬이차전지용 정극합제 페이스트.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
The positive electrode material mixture paste for a lithium secondary battery further comprising a solvent.
청구항 1의 염기성관능기를 가지는 수지를 포함하는 분산제와,
정극활물질과
도전조제와
상기 분산제와는 다른 바인더 성분으로 폴리불화비닐리덴 또는 폴리테트라플루오로에틸렌을 용제에 공분산시키는 것을 포함하는
리튬이차전지용 정극합제 페이스트의 제조방법.
A dispersant comprising a resin having a basic functional group of claim 1,
Positive active material
With conductive additives
Covalently bonding polyvinylidene fluoride or polytetrafluoroethylene to a solvent as a binder component different from the dispersant
(Method for producing positive electrode material mixture paste for lithium secondary battery).
청구항 1의 염기성관능기를 가지는 수지를 포함하는 분산제와 정극활물질을 용제에 분산시킴으로써 분산액을 형성하는 공정과,
상기 분산액과 도전조제와 상기 분산제와는 다른 바인더 성분으로 폴리불화비닐리덴 또는 폴리테트라플루오로에틸렌을 혼합하는 공정을 포함하는 리튬이차전지용 정극합제 페이스트의 제조방법.
A step of forming a dispersion by dispersing a dispersant and a positive electrode active material containing a resin having a basic functional group of claim 1 in a solvent,
And a step of mixing polyvinylidene fluoride or polytetrafluoroethylene as a binder component different from the dispersion, the conductive additive and the dispersing agent.
청구항 1의 염기성관능기를 가지는 수지를 포함하는 분산제에 의해 정극활물질을 표면처리하는 것을 포함하는 리튬이차전지용 정극합제 페이스트의 제조방법.
A method for producing a positive electrode material mixture paste for a lithium secondary battery, which comprises surface treating the positive electrode active material with a dispersant comprising a resin having a basic functional group of claim 1.
제 1의 집전체 상에 정극합제층을 가지는 정극과 제 2의 집전체 상에 부극합제층을 가지는 부극과 상기 정극합제층과 상기 부극합제층 사이에 개재되는 리튬을 포함하는 전해질을 구비하는 리튬이차전지로,
상기 정극합제층이 청구항 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 리튬이차전지용 정극합제 페이스트를 사용하여 형성되어 있는 리튬이차전지.
Comprising a positive electrode having a positive mixture layer on a first current collector, a negative electrode having a negative electrode mixture layer on a second current collector, and an electrolyte containing lithium interposed between the positive mixture layer and the negative electrode mixture layer, With the secondary battery,
Wherein the positive electrode material mixture layer is formed by using the positive electrode material mixture paste for a lithium secondary battery according to any one of claims 1 to 5.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분산제는 청구항 2의 염기성관능기를 가지는 유기색소유도체, 염기성관능기를 가지는 안트라퀴논유도체, 염기성관능기를 가지는 아크리돈유도체 및 염기성관능기를 가지는 트리아진유도체로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 유도체를 추가로 포함하는 리튬이차전지용 정극합제 페이스트의 제조방법.
13. The organic electroluminescent device according to any one of claims 10 to 12, wherein the dispersant is an organic dye derivative having a basic functional group, an anthraquinone derivative having a basic functional group, an acridone derivative having a basic functional group, and a tree having a basic functional group Wherein the positive electrode mixture paste further comprises at least one derivative selected from the group consisting of an azine derivative.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분산제는 청구항 3의 산성관능기를 가지는 유기색소유도체 및 산성관능기를 가지는 트리아진유도체를 추가로 포함하는 리튬이차전지용 정극합제 페이스트의 제조방법.13. The process for producing a positive electrode material mixture paste for a lithium secondary battery according to any one of claims 10 to 12, wherein the dispersant further comprises an organic coloring matter derivative having an acidic functional group and a triazine derivative having an acidic functional group. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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