RU2768740C1 - Композиция и многослойный элемент - Google Patents

Композиция и многослойный элемент Download PDF

Info

Publication number
RU2768740C1
RU2768740C1 RU2021110094A RU2021110094A RU2768740C1 RU 2768740 C1 RU2768740 C1 RU 2768740C1 RU 2021110094 A RU2021110094 A RU 2021110094A RU 2021110094 A RU2021110094 A RU 2021110094A RU 2768740 C1 RU2768740 C1 RU 2768740C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
copolymer
inorganic filler
composition
amide bond
fluoromonomer
Prior art date
Application number
RU2021110094A
Other languages
English (en)
Inventor
Юуки СУДЗУКИ
Тосихару СИМООКА
Йосико КУВАДЗИМА
Томоя ХИДАКА
Сигеаки ЯМАДЗАКИ
Original Assignee
Дайкин Индастриз, Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дайкин Индастриз, Лтд. filed Critical Дайкин Индастриз, Лтд.
Application granted granted Critical
Publication of RU2768740C1 publication Critical patent/RU2768740C1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/06—Elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/18—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
    • B32B27/20—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives using fillers, pigments, thixotroping agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/30—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F226/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen
    • C08F226/06—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen by a heterocyclic ring containing nitrogen
    • C08F226/10—N-Vinyl-pyrrolidone
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013—Fillers, pigments or reinforcing additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C08K3/041—Carbon nanotubes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/12—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/12—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C08L27/16—Homopolymers or copolymers or vinylidene fluoride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/12—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C08L27/18—Homopolymers or copolymers or tetrafluoroethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/12—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C08L27/20—Homopolymers or copolymers of hexafluoropropene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/18—Homopolymers or copolymers of nitriles
    • C08L33/20—Homopolymers or copolymers of acrylonitrile
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L39/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L39/04—Homopolymers or copolymers of monomers containing heterocyclic rings having nitrogen as ring member
    • C08L39/06—Homopolymers or copolymers of N-vinyl-pyrrolidones
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D127/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D127/02—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09D127/12—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D127/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D127/02—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09D127/12—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C09D127/16—Homopolymers or copolymers of vinylidene fluoride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/18—Homopolymers or copolymers of nitriles
    • C09D133/20—Homopolymers or copolymers of acrylonitrile
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D139/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D139/04—Homopolymers or copolymers of monomers containing heterocyclic rings having nitrogen as ring member
    • C09D139/06—Homopolymers or copolymers of N-vinyl-pyrrolidones
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/24—Electrically-conducting paints
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/04—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of carbon-silicon compounds, carbon or silicon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/24—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising carbon-silicon compounds, carbon or silicon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621—Binders
    • H01M4/622—Binders being polymers
    • H01M4/623—Binders being polymers fluorinated polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/624—Electric conductive fillers
    • H01M4/625—Carbon or graphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/14—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive layers or films on insulating-supports
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/028—Positive electrodes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)

Abstract

Изобретение относится к композиции, содержащей неорганический наполнитель, сополимер фтормономера и содержащего амидную связь полимеризуемого винильного соединения и растворитель, причём содержащее амидную связь полимеризуемое винильное соединение представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из N-винил-лактамовых соединений, ациклических N-винил-амидных соединений, ациклических N-аллил-амидных соединений и N-аллил-лактамовых соединений. Композиция обеспечивает прекрасную диспергируемость неорганического наполнителя и имеет прекрасную стойкость к окислению. 4 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 табл.

Description

Область техники
[0001]
Изобретение относится к композициям и ламинатам.
Уровень техники
[0002]
В областях, где используют неорганический наполнитель, таких как области с применением печатных красок, каучука, проводящих пленок и электрохимических устройств (например, аккумуляторов), обычно используют дисперсанты для равномерного распределения неорганического наполнителя в дисперсионных средах.
[0003]
Например, в области перезаряжаемых аккумуляторов, таких как литий-ионные аккумуляторы, поливинилпирролидон (ПВП (PVP)) широко используют в качестве дисперсанта для диспергирования углеродного наполнителя (например, ацетиленовой сажи, форсуночной сажи, углеродной нанотрубки и графита), который используют в качестве положительного электрода (например, см. патентные документы 1-3).
[0004]
В областях, отличных от области дисперсантов, предложено использовать сополимер тетрафторэтилена и N-винилпирролидона в качестве, например, гидрофилизирующего агента, материала для предотвращения адгезии водных организмов или биосовместимого материала (например, см. патентные документы 4-6).
Список цитирования
Патентные документы
[0005]
Патентный документ 1: JP 2005-162877 A
Патентный документ 2: JP 2017-54649 A
Патентный документ 3: JP 2016-25077 A
Патентный документ 4: WO 2016/133206
Патентный документ 5: WO 2016/204142
Патентный документ 6: WO 2016/204217.
Сущность изобретения
Техническая задача
[0006]
Изобретение нацелено на разработку композиции, которая обеспечивает прекрасную диспергируемость неорганического наполнителя и имеет прекрасную стойкость к окислению.
Решение задачи
[0007]
Изобретение относится к композиции, содержащей неорганический наполнитель, сополимер фтормономера и содержащего амидную связь полимеризуемого винильного соединения, и растворитель.
[0008]
Предпочтительно композиция имеет массовое соотношение (неорганический наполнитель/сополимер) неорганического наполнителя к сополимеру от 0,1 до 100.
[0009]
Предпочтительно сополимер представляет собой сополимер, по меньшей мере, одного фтормономера, выбираемого из группы, состоящей из тетрафторэтилена и гексафторпропилена, и содержащего амидную связь полимеризуемого винильного соединения, и сополимер содержит звено фтормономера и звено содержащего амидную связь полимеризуемого винильного соединения в количествах от 65 до 7% мол. и от 35 до 93% мол., соответственно, от всех мономерных звеньев.
[0010]
Предпочтительно неорганический наполнитель включает углеродный наполнитель.
[0011]
Предпочтительно неорганический наполнитель включает углеродное волокно.
[0012]
Предпочтительно неорганический наполнитель включает углеродную нанотрубку.
[0013]
Изобретение также относится к ламинату, включающему подложку и пленку, которая находится на подложке и получена из композиции.
[0014]
Изобретение также относится к проводящему элементу, включающему ламинат.
[0015]
Изобретение также относится к дисперсанту для диспергирования неорганического наполнителя в растворителе, причем дисперсант содержит сополимер фтормономера и содержащего амидную связь полимеризуемого винильного соединения.
Положительные эффекты изобретения
[0016]
Изобретение предлагает композицию, которая обеспечивает прекрасную диспергируемость неорганического наполнителя и имеет прекрасную стойкость к окислению.
Описание вариантов осуществления
[0017]
Далее изобретение описано подробно.
Изобретение относится к композиции, содержащей неорганический наполнитель; сополимер фтормономера и содержащего амидную связь полимеризуемого винильного соединения; и растворитель.
Так как композиция по изобретению содержит сополимер, композиция обеспечивает прекрасную диспергируемость неорганического наполнителя (диспергируемость неорганического наполнителя в растворителе) и прекрасную стойкость к окислению по сравнению с вариантом с использованием, например, поливинилпирролидона (ПВП).
Кроме того, композиция по изобретению имеет прекрасную диспергируемость неорганического наполнителя и прекрасную стойкость к окислению, даже когда сополимер находится в относительно небольшом количестве.
Кроме того, композиция по изобретению имеет прекрасную диспергируемость неорганического наполнителя даже после длительного периода времени (например, через 7 дней или больше после приготовления).
Композиция по изобретению проявляет незначительное изменение вязкости.
[0018]
Примеры неорганического наполнителя включают углеродный наполнитель, керамический наполнитель и металлический наполнитель.
[0019]
Примеры углеродного наполнителя включают углеродную сажу (например, сажу Ketjen black, ацетиленовую сажу, форсуночную сажу и газовую канальную сажу), волокнистый углерод (например, углеродное волокно, углеродную нанотрубку, углеродное нановолокно, углеродный «нанорог» и углеродную нанощетку), листовой углерод (например, графен), сферический углерод (например, фуллерен), нанопористый углерод и графит (натуральный графит, искусственный графит).
Из них предпочтительным является волокнистый углерод, и более предпочтительной является углеродная нанотрубка (CNT).
[0020]
Углеродная сажа предпочтительно имеет средний размер частиц от 0,1 нм до 100 мкм, более предпочтительно от 1 нм до 50 мкм.
Средний размер частиц может быть определен с помощью анализатора распределения частиц по размерам или электронного микроскопа (SEM).
[0021]
Углеродное волокно предпочтительно имеет средний диаметр волокна от 0,1 до 500 нм, более предпочтительно от 1 до 200 нм.
Углеродное волокно предпочтительно имеет отношение (средняя длина волокна)/(средний диаметр волокна) от 1 до 5000, более предпочтительно от 1 до 500.
Средний диаметр волокна и средняя длина волокна могут быть определены с помощью анализатора распределения частиц по размерам или электронного микроскопа (SEM).
[0022]
Листовой углерод может иметь однослойную структуру или многослойную структуру, включающую множество листов, уложенных стопкой. Многослойная структура предпочтительно включает 50 слоев или меньше, более предпочтительно 10 слоев или меньше.
Число уложенных стопкой слоев может быть определено с помощью романовской спектроскопии.
Листовой углерод предпочтительно имеет среднюю толщину слоя от 0,1 до 1 нм, более предпочтительно от 0,2 до 0,4 нм.
Наиболее длинные части листовых углеродов при расправлении предпочтительно имеют среднюю длину от 0,1 нм до 1000 мкм, более предпочтительно от 1 нм до 100 мкм.
Средняя длина может быть определена с помощью электронного микроскопа (SEM).
[0023]
Сферический углерод предпочтительно имеет средний размер частиц от 0,1 нм до 100 мкм, более предпочтительно от 0,1 нм до 1 мкм.
Средний размер частиц может быть определен с помощью анализатора распределения частиц по размерам или электронного микроскопа (SEM).
[0024]
Примеры керамического наполнителя включают частицы неорганического нитрида, карбида, борида или оксида циркония, тантала, титана, вольфрама, кремния, алюминия или бериллия. Их конкретные примеры включают частицы оксида алюминия, диоксида циркония, нитрида алюминия, оксида бериллия, нитрида циркония, борида циркония, нитрида титана, оксида титана, оксида кремния, карбида тантала, карбида вольфрама, карбида циркония, карбида титана, карбида кремния, борида алюминия и борида титана.
Из них предпочтительны оксид алюминия, оксид титана и оксид кремния.
[0025]
Керамический наполнитель предпочтительно имеет средний размер частиц от 0,01 нм до 100 мкм, более предпочтительно от 0,1 нм до 10 мкм.
Средний размер частиц может быть определен с помощью анализатора распределения частиц по размерам или электронного микроскопа (SEM).
[0026]
Примеры металлического наполнителя включают частицы металла, такого как золото, серебро, медь, никель, палладий, олово или алюминий.
Из них предпочтительны золото, серебро и медь.
[0027]
Металлический наполнитель предпочтительно имеет средний размер частиц от 0,01 нм до 100 мкм, более предпочтительно от 0,1 нм до 1 мкм.
Средний размер частиц может быть определен с помощью анализатора распределения частиц по размерам или электронного микроскопа (SEM).
[0028]
Неорганический наполнитель предпочтительно представляет собой проводящий неорганический наполнитель, более предпочтительно углеродный наполнитель или металлический наполнитель, еще более предпочтительно углеродный наполнитель.
[0029]
Сополимер представляет собой сополимер, содержащий звено фтормономера и звено содержащего амидную связь полимеризуемого винильного соединения. В данном случае сополимер также может быть назван как сополимер фтормономер/(содержащее амидную связь полимеризуемое винильное соединение).
В композиция по изобретению сополимер может служить в качестве дисперсанта для диспергирования неорганического наполнителя в растворителе.
[0030]
Чтобы дополнительно улучшить диспергируемость и стойкость к окислению, сополимер фтормономер/(содержащее амидную связь полимеризуемое винильное соединение) предпочтительно содержит звено фтормономера и звено содержащего амидную связь полимеризуемого винильного соединения в количествах от 99,9 до 0,1% мол. и от 0,1 до 99,9% мол., соответственно, из всех мономерных звеньев. Более предпочтительно звено фтормономера и звено содержащего амидную связь полимеризуемого винильного соединения присутствуют в количествах от 65 до 7% мол. и от 35 до 93% мол., соответственно. Еще более предпочтительно звено фтормономера и звено содержащего амидную связь полимеризуемого винильного соединения присутствуют в количествах от 55 до 15% мол. и от 45 до 85% мол., соответственно. Особенно предпочтительно звено фтормономера и звено содержащего амидную связь полимеризуемого винильного соединения присутствуют в количествах от 45 до 20% мол. и от 55 до 80% мол., соответственно.
[0031]
Больше чем 99,9% мол. звена содержащего амидную связь полимеризуемого винильного соединения может приводить к плохой стойкости к окислению. Меньше чем 0,1% мол. звена содержащего амидную связь полимеризуемого винильного соединения может приводить к пониженным поверхностно-активным характеристикам и плохой диспергируемости.
[0032]
Сополимер предпочтительно имеет мольное соотношение звена фтормономера к звену содержащего амидную связь полимеризуемого винильного соединения (звено фтормономера/звено содержащего амидную связь полимеризуемого винильного соединения) от 0,07 до 1,50, более предпочтительно от 0,25 до 1,25, еще более предпочтительно от 0,25 до 0,82. Слишком низкое мольное соотношение может приводить к плохой стойкости к окислению. Слишком высокое мольное соотношение может приводить к плохой диспергируемости.
[0033]
Примеры фтормономера включают (1) олефин, содержащий атом фтора, присоединенный к sp2-гидридизированному атому углерода, (2) мономер, представленный формулой CH2=CX-COORf (где X представляет собой Cl, H или алкильную группу, и Rf представляет собой фторалкильную группу), (3) мономер, представленный формулой CH2=CH-Rf (где Rf представляет собой фторалкильную группу), и (4) мономер, представленный формулой CH2=CH-ORf (где Rf представляет собой фторалкильную группу).
Примером алкильной группы является C1-C3-алкильная группа и предпочтительно метильная группа.
Фторалкильная группа предпочтительно представляет собой линейную или разветвленную C1-C12-фторалкильную группу.
Чтобы ввести атом фтора в сополимер и обеспечить прикрепление атома фтора к атому углерода главной полимерной цепочки и, следовательно, улучшить стойкость к окислению сополимера, фтормономер предпочтительно представляет собой олефин (1). Фтормономер более предпочтительно включает, по меньшей мере, фторполимер, выбираемый из группы, включающей винилиденфторид, трифторэтилен, тетрафторэтилен, гексафтор-пропилен, хлортрифторэтилен, монофторэтилен, трифторстирол и фтормономер, представленный формулой CH2=CFRf1 (где Rf1 означает линейную или разветвленную C1-C12-фторалкильную группу); еще более предпочтительно, по меньшей мере, фтормономер, выбираемый из группы, включающей винилиденфторид, трифторэтилен, тетрафтор-этилен, гексафторпропилен, хлортрифторэтилен и трифторстирол.
Фтормономер предпочтительно включает, по меньшей мере, фтормономер, выбираемый из группы, включающей тетрафторэтилен (ТФЭ (TFE)), гексафторпропилен (ГФП (HFP)), хлортрифторэтилен (ХТФЭ (CTFE)), винилиденфторид, трифторэтилен, монофторэтилен, фторалкилвиниловый эфир, фторалкилэтилен, трифторпропилен, пентафторпропилен, трифторбутен, тетрафторизобутен, гексафтор-изобутен, трифторстирол и фтормономер, представленный формулой CH2=CFRf1 (где Rf1 означает линейную или разветвленную C1-C12-фторалкильную группу); более предпочтительно, по меньшей мере, фторполимер, выбираемый из группы, включающей ТФЭ, ХТФЭ, винилиденфторид и ГФП; еще более предпочтительно, по меньшей мере, фторполимер, выбираемый из группы, включающей ТФЭ и винилиденфторид.
Чтобы дополнительно улучшить диспергируемость и стойкость к окислению, фтормономер предпочтительно включает, по меньшей мере, фторполимер, выбираемый из группы, включающей этиленфторид (получаемый путем замещения одного или нескольких атомов водорода этилена атомами фтора) и пропиленфторид (получаемый путем замещения одного или нескольких атомов водорода пропилена атомами фтора), более предпочтительно, по меньшей мере, фторполимер, выбираемый из группы, включающей тетрафторэтилен (ТФЭ) и гексафторпропилен (ГФП).
[0034]
Полимеризуемое винильное соединение содержит не только амидную связь, но также полимеризуемую винильную группу.
Амидная связь представляет собой связь между карбонильной группой и атомом азота.
Примеры полимеризуемой винильной группы включают винильную, аллильную, простую винилэфирную, сложную винилэфирную и акриловую группы.
[0035]
Примеры содержащего амидную связь полимеризуемого винильного соединения включают N-винил-лактамовые соединения, такие как N-винил-β-пропиолактам, N-винил-2-пирролидон, N-винил-γ-валеролактам, N-винил-2-пиперидон и N-винил-гептолактам; ациклические N-винил-амидные соединения, такие как N-винил-формамид и N-метил-N-винилацетамид; ациклические N-аллиламидные соединения, такие как N-аллил-N-метилформамид и аллилмочевина; N-аллил-лактамовые соединения, такие как 1-(2-пропенил)-2-пирролидон; и акриламидные соединения, такие как (мет)акриламид, N, N-диметилакриламид и N-изопропилакриламид.
[0036]
Примеры содержащего амидную связь полимеризуемого винильного соединения также включают соединение, представленное следующей формулой:
[Химическая формула 1]
Figure 00000001
где R1 и R2 каждый независимо представляет собой H или C1-C10-алкильную группу,
и соединение, представленное следующей формулой:
[Химическая формула 2]
Figure 00000002
где R1 и R2 каждый независимо представляет собой H или C1-C10-алкильную группу.
[0037]
Из них предпочтительны N-винил-лактамовые соединения и ациклические N-винил-амидные соединения; более предпочтительно, по меньшей мере, соединение, выбираемое из группы, включающей N-винил-β-пропиолактам, N-винил-2-пирролидон, N-винил-γ-валеро-лактам, N-винил-2-пиперидон и N-винил-гептолактам; еще более предпочтительно, по меньшей мере, соединение, выбираемое из группы, включающей N-винил-2-пирролидон и N-винил-2-пиперидон, и особенно предпочтителен N-винил-2-пирролидон.
[0038]
Сополимер фтормономер/(содержащее амидную связь полимеризуемое винильное соединение) также может содержать разные мономерные звенья, отличные от звена фтормономера и звена содержащего амидную связь полимеризуемого винильного соединения, в такой степени, при которой в эффекты изобретения не ухудшаются. Примеры разных мономерных звеньев включают сложное винилэфирное мономерное звено, простое винилэфирное мономерное звено, (мет)акриловое мономерное звено, содержащее полиэтиленгликоль в боковой цепочке, винильное мономерное звено, содержащее полиэтиленгликоль в боковой цепочке, (мет)акриловое мономерное звено, содержащее длинноцепочечную углеводородную группу, и винильное мономерное звено, содержащее длинноцепочечную углеводородную группу. Общее количество разных мономерных звеньев может составлять от 0 до 50% мол., может составлять от 0 до 40% мол., может составлять от 0 до 30% мол., может составлять от 0 до 15% мол., или может составлять от 0 до 5% мол.
[0039]
Сополимер фтормономер/(содержащее амидную связь полимеризуемое винильное соединение) предпочтительно состоит по существу из звена фтормономера и звена содержащего амидную связь полимеризуемого винильного соединения.
[0040]
Сополимер фтормономер/(содержащее амидную связь полимеризуемое винильное соединение) предпочтительно имеет средневесовую молекулярную массу 10000 или больше, более предпочтительно 15000 или больше, еще более предпочтительно 20000 или больше, особенно предпочтительно 30000 или больше. Средневесовая молекулярная масса более предпочтительно имеет значение от 15000 до 500000, еще более предпочтительно от 20000 до 300000, особенно предпочтительно от 30000 до 300000. Средневесовая молекулярная масса может быть определена с помощью гельпроникающей хроматографии (ГПХ (GPC)).
[0041]
Композиция по изобретению предпочтительно имеет массовое соотношение неорганического наполнителя к сополимеру (неорганический наполнитель/сополимер) от 0,1 до 100. Массовое соотношение более предпочтительно имеет значение 0,2 или выше, еще более предпочтительно 0,4 или выше, причем более предпочтительно 50 или ниже, еще более предпочтительно 10 или ниже, особенно предпочтительно 5 или ниже.
Композиция по изобретению, даже когда содержит относительно небольшое количество сополимера (то есть, даже когда массовое соотношение является относительно высоким), обеспечивает прекрасную диспергируемость и прекрасную стойкость к окислению.
[0042]
Композиция по изобретению также содержит растворитель. Примеры растворителя включают воду и органический растворитель. Предпочтительным является органический растворитель.
[0043]
Примеры органического растворителя включают азот-содержащие органические растворители, такие как N-метил-2-пирролидон, N, N-диметилацетамид и диметилформамид; кетонные растворители, такие как ацетон, метилэтилкетон, циклогексанон и метилизобутилкетон; сложноэфирные растворители, такие как этилацетат и бутилацетат; простые эфирные растворители, такие как тетрагидрофуран, диоксан, этилцеллозольв, метилцеллозольв, диглим и триглим; ароматические углеводородные растворители, такие как ксилол, толуол и сольвент-нафта; алифатические углеводородные растворители, такие как н-пентан, н-гексан, н-гептан, н-октан, н-нонан, н-декан, н-ундекан, н-додекан и уайт-спириты; а также их смеси.
[0044]
Количество растворителя предпочтительно составляет от 100000 до 10000000 масс.ч., более предпочтительно от 500000 до 5000000 масс.ч. относительно 100 масс.ч. неорганического наполнителя.
[0045]
Композиция по изобретению предпочтительно представляет собой дисперсию, где неорганический наполнитель диспергирован в растворителе. Так как композиция по изобретению содержит сополимер, неорганический наполнитель диспергирован в растворителе очень хорошо.
Композиция по изобретению может представлять собой композицию для покрытия.
[0046]
Композиция по изобретению также может содержать, например, различные компоненты в зависимости от назначения. Примеры различных компонентов включают фторполимер (исключая сополимер фтормономер/(содержащее амидную связь полимеризуемое винильное соединение), не-фторполимер, органический наполнитель, электродный материал, такой как электродный активный материал, и пигмент печатной краски.
[0047]
Фторполимер может представлять собой полимер фторсодержащего этиленового мономера и может представлять собой сополимер, получаемый полимеризацией фторсодержащего этиленового мономера и не содержащего фтор этиленового мономера. Могут быть использованы один или два или больше фторсодержащих этиленовых мономеров и могут быть использованы один или два или больше не содержащих фтор этиленовых мономеров.
[0048]
Примеры фторсодержащего этиленового мономера включают тетрафторэтилен, винилиденфторид, трихлорфторэтилен, хлортрифторэтилен, винилфторид, гексафторпропилен, 2,3,3,3-тетрафторпропилен (1234yf), фторолефин, представленный следующей формулой (i):
CX1 2=CX2(CF2)nX3 (i)
где X1, X2 и X3 являются одинаковыми друг с другом или отличаются друг от друга и каждый представляют собой атом водорода или атом фтора, и n означает целое число от 1 до 10, и
простой перфтор(алкилвиниловый) эфир, представленный следующей формулой (ii):
CF2=CF-ORf2 (ii)
где Rf2 представляет собой C1-C5-перфторалкильную группу.
[0049]
Примеры не содержащего фтор этиленового мономера включают этилен, пропилен, 1-бутен, 2-бутен, винилхлорид, мономер (iii), представленный следующей формулой (iii):
[Химическая формула 3]
Figure 00000003
где R11-R13 каждый представляют собой атом водорода, атом хлора или C1-C5-алкильную группу, и X11 представляет собой группу атомов, которая содержит основную цепочку, имеющую от 1 до 19 атомов и которая имеет молекулярную массу не больше чем 472.
Мономер (iii) предпочтительно означает мономер (iii-1), представленный следующей формулой (iii-1):
[Химическая формула 4]
Figure 00000004
где R11-R13 имеют значения, описанные выше, и X111 представляет собой группу атомов, которая содержит основную цепочку, имеющую от 1 до 18 атомов и которая имеет молекулярную массу не больше чем 456.
[0050]
Предпочтительные примеры фторполимера включают винилиден-фторидный гомополимер, сополимер, содержащий винилиденфторид и тетрафторэтилен, сополимер, содержащий винилиденфторид и мономер (iii), сополимер, содержащий винилиденфторид, тетрафторэтилен и мономер (iii), сополимер, содержащий винилиденфторид, тетрафтор-этилен и гексафторпропилен, сополимер, содержащий винилиден-фторид, тетрафторэтилен, гексафторпропилен и мономер (iii), и сополимер, содержащий винилиденфторид, гексафторпропилен и мономер (iii).
[0051]
Композицию по изобретению соответствующим образом используют в виде композиции для формирования электродов перезаряжаемых аккумуляторов, таких как литий-ионные аккумуляторы.
Электроды перезаряжаемых аккумуляторов содержат проводящий агент. Когда проводящий агент имеет плохую диспергируемость, проводящий агент не в состоянии передавать проводимость через электроды, что дает плохие характеристики. Когда используют повышенное количество проводящего агента, чтобы решить эту проблему, плотность энергии может быть понижена.
Даже когда неорганический наполнитель представляет собой проводящий агент (проводящий неорганический наполнитель, такой как углеродный наполнитель), композиция по изобретению может иметь прекрасную диспергируемость неорганического наполнителя. Кроме того, даже небольшое количество сополимера может приводить к прекрасной диспергируемости. Это может обеспечит улучшенные эксплуатационные характеристики перезаряжаемых аккумуляторов.
ПВП, который широко используют в качестве дисперсанта в области аккумуляторов, имеет низкую стойкость к окислению и разлагается при высоком напряжении 4,45 В или выше, что может вызывать образование газа или увеличение сопротивления.
Композиция по изобретению имеет прекрасную стойкость к окислению и, следовательно, может найти применение в высоковольтных перезаряжаемых аккумуляторах.
Кроме того, композиция по изобретению показывает небольшое изменение вязкости в форме суспензии электродной смеси по сравнению с вариантом, в котором в качестве дисперсанта используют ПВП.
[0052]
Композиция по изобретению при использовании в качестве композиции для формирования электродов перезаряжаемых аккумуляторов предпочтительно содержит проводящий неорганический наполнитель, сополимер и растворитель. Композиция также может содержать другие компоненты, такие как электродный активный материал, связующее и загуститель. Примеры связующего включают описанные выше фторполимеры (за исключением сополимера фтормономер/(содержащее амидную связь полимеризуемое винильное соединение)).
Композиция по изобретению может быть особенно приемлема в качестве композиции для формирования положительных электродов перезаряжаемых аккумуляторов.
[0053]
Изобретение также относится к ламинату, включающему подложку и пленку, которая находится на подложке и получена из композиции по изобретению.
[0054]
Подложка может быть образована, например, из металла, керамики, смолы или стекла.
[0055]
Примеры металла включают железо, нержавеющую сталь, медь, алюминий, никель и титан. Примеры керамики включают фаянс, фарфор, материал из оксида алюминия, материал из оксида циркония и материал из оксида кремния. Примеры смолы включают полиэтилен-терефталатную смолу, поликарбонатную смолу, силиконовую смолу, фторсиликоновую смолу, полиамидную смолу, полиамид-имидную смолу, полиимидную смолу, сложную полиэфирную смолу, эпоксидную смолу, полифениленсульфидную смолу, фенольную смолу, акриловую смолу и полиэфирсульфоновую смолу.
[0056]
Подложка может представлять собой токоприемник перезаряжаемого аккумулятора. Токоприемник (токоприемник положительного электрода или токоприемник отрицательного электрода) может представлять собой, например, металлическую фольгу или металлическую сетку из железа, нержавеющей стали, меди, алюминия, никеля или титана. В частности, например, токоприемник положительного электрода предпочтительно представляет собой алюминиевую фольгу, а токоприемник отрицательного электрода предпочтительно представляет собой медную фольгу.
[0057]
Ламинат по изобретению может быть произведен путем нанесения композиции по изобретению на подложку, после чего необязательно следуют такие стадии, как сушка, отверждение и прессование.
Пленка, получаемая из композиции, может быть образована непосредственно на подложке или может быть образована на другом слое, расположенном на подложке.
[0058]
Пленка, получаемая из композиции, может иметь толщину, например, от 1 до 1000 мкм, хотя толщина зависит от назначения.
[0059]
Ламинат по изобретению может быть соответствующим образом использован для проводящего элемента. В этом случае неорганический наполнитель предпочтительно представляет собой проводящий неорганический наполнитель.
Проводящий элемент, включающий ламинат по изобретению, также составляет аспект изобретения. Проводящий элемент предпочтительно используют, например, в качестве электрода перезаряжаемого аккумулятора.
[0060]
Изобретение также относится дисперсанту для диспергирования неорганического наполнителя в растворителе, причем дисперсант содержит сополимер фтормономера и содержащего амидную связь полимеризуемого винильного соединения.
Дисперсант по изобретению, который содержит сополимер, имеет более хорошую диспергируемость неорганического наполнителя (диспергируемость неорганического наполнителя в растворителе) и более хорошую стойкость к окислению, чем дисперсанты, содержащие, например, поливинилпирролидон (ПВП).
Дисперсант по изобретению даже в относительно небольшом количестве проявляет прекрасную способность диспергировать неорганический наполнитель и прекрасную стойкость к окислению.
Дисперсант по изобретению даже после длительного периода времени (например, через 7 дней или больше после приготовления) может дать композицию, которая обеспечивает прекрасную диспергируемость неорганического наполнителя (дисперсию неорганического наполнителя).
Дисперсант по изобретению также может давать композицию (дисперсию неорганического наполнителя), показывающую незначительное изменение вязкости.
[0061]
Сополимер в дисперсанте по изобретению может представлять собой сополимер, аналогичный сополимеру фтормономера и содержащего амидную связь полимеризуемого винильного соединения в композиции по изобретению. Его предпочтительные примеры являются такими же.
Дисперсант по изобретению может состоять только из сополимера.
[0062]
Примеры неорганического наполнителя и растворителя в качестве мишеней дисперсанта по изобретению включают те же неорганические наполнители и растворители, применяемые в композиции по изобретению. Их предпочтительные примеры являются такими же.
[0063]
Дисперсант по изобретению предпочтительно используют так, чтобы массовое соотношение неорганического наполнителя к сополимеру (неорганический наполнитель/сополимер) составляло от 0,1 до 100. Массовое соотношение более предпочтительно имеет значение 0,2 или выше, еще более предпочтительно 0,4 или выше, при этом более предпочтительно 50 или ниже, еще более предпочтительно 10 или ниже, особенно предпочтительно 5 или ниже.
Дисперсант по изобретению даже при использовании в относительно небольшом количестве (даже когда массовое соотношение является относительно большим) проявляет прекрасную способность диспергировать неорганический наполнитель и прекрасную стойкость к окислению.
[0064]
Дисперсант по изобретению предпочтительно представляет собой дисперсант для диспергирования 100 масс.ч. неорганического наполнителя в 100000-10000000 масс.ч., более предпочтительно 500000-5000000 масс.ч. растворителя.
[0065]
Композиция, ламинат и дисперсант по изобретению могут быть соответствующим образом использованы в различных областях, где требуется диспергируемость неорганического наполнителя и стойкость к окислению.
Например, они могут быть соответствующим образом использованы в случае печатных красок, каучуков, проводящих пленок и электрохимических устройств (например, аккумуляторов). В частности, предпочтительно их используют для перезаряжаемых аккумуляторов, более предпочтительно используют для электродов перезаряжаемых аккумуляторов.
ПРИМЕРЫ
[0066]
Изобретение более подробно описано ниже со ссылкой на примеры. Однако изобретение не подразумевает ограничение этими примерами.
[0067]
Следующие компонент используют в примерах и сравнительных примерах.
SWCNT: однослойная CNT (углеродная нанотрубка) (CNTs2, SUSN)
Оксид алюминия: частицы оксида алюминия, имеющие средний размер частиц 0,5 мкм (коммерческий продукт)
NMP: N-метил-2-пирролидон (водорастворимый органический растворитель, Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
PVP K30: поливинилпирролидон, имеющий средневесовую молекулярную массу 4,0×104 (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
Дисперсант 1: сополимер, имеющий средневесовую молекулярную массу 4,6×104, содержащий 48% мол. звена тетрафторэтилена и 52% мол. звена N-винил-2-пирролидона
Дисперсант 2: сополимер, имеющий средневесовую молекулярную массу 4,5×104, содержащий 36% мол. звена тетрафторэтилена и 64% мол. звена N-винил-2-пирролидона
Добавка 1: PVdF (поливинилиденфторид) (#7200, Kureha Corporation)
[0068]
Приготовление дисперсии
Пример 1
Добавляют SWCNT (10 мг) и дисперсант 1 (100 мг) к NMP (100 г) и обрабатывают их ультразвуком (37 кГц) в течение одного часа. В результате получают дисперсию SWCNT 1.
[0069]
Пример 2
Дисперсию 2 готовят, как и в примере 1, за исключением того, что количество дисперсанта 1 меняют со 100 мг на 50 мг.
[0070]
Пример 3
Дисперсию 3 готовят, как и в примере 1, за исключением того, что количество дисперсанта 1 меняют со 100 мг на 20 мг.
[0071]
Пример 4
Дисперсию 4 готовят, как и в примере 1, за исключением того, что количество дисперсанта 1 меняют со 100 мг на 10 мг.
[0072]
Пример 5
Дисперсию 5 готовят, как и в примере 3, за исключением того, что дисперсант 2 (20 мг) используют вместо дисперсанта 1.
[0073]
Пример 6
Дисперсию 6 готовят, как и в примере 3, за исключением того, что оксид алюминия (10 мг) используют вместо неорганического наполнителя.
[0074]
Пример 7
Дисперсию 7 готовят, как и в примере 6, за исключением того, что дисперсант 2 (20 мг) используют вместо дисперсанта 1.
[0075]
Пример 8
Дисперсию 8 готовят, как и в примере 3, за исключением того, что к дисперсии 3 добавляют добавку 1 (100 мг).
[0076]
Пример 9
Дисперсию 9 готовят, как и в примере 5, за исключением того, что к дисперсии 5 добавляют добавку 1 (100 мг).
[0077]
Сравнительный пример 1
Добавляют SWCNT (10 мг) к NMP (100 г) и обрабатывают их ультразвуком (37 кГц) в течение одного часа. В результате получают дисперсию SWCNT 10.
[0078]
Сравнительный пример 2
Добавляют SWCNT (10 мг) и PVP K30 (100 мг) к NMP (100 г) и обрабатывают их ультразвуком (37 кГц) в течение одного часа. В результате получают дисперсию SWCNT 11.
[0079]
Сравнительный пример 3
Дисперсию 12 готовят, как и в сравнительном примере 2, за исключением того, что количество PVP K30 меняют со 100 мг на 20 мг.
[0080]
Сравнительный пример 4
Дисперсию 13 готовят, как и в сравнительном примере 3, за исключением того, что к дисперсии 12 добавляют добавку 1 (100 мг).
[0081]
Оценка диспергируемости
Дисперсии 1-13 оставляют стоять при комнатной температуре в течение пяти часов и приблизительно 2 мл каждого образца помещают в пузырек объемом 5 мл. Каждый образец визуально проверяют на наличие осадка. Дисперсии дополнительно оставляют стоять в течение 7 дней и проверяют на наличие осадка. Дисперсии с осадком оценивают как плохие, а дисперсии без осадка оценивают как хорошие.
Результаты представлены в таблице 1.
[0082]
Оценка стойкости к окислению
Стойкость к окислению оценивают с помощью вольтамперометрии с линейной разверткой потенциала (LSV). При измерении с помощью LSV в качестве электролита используют 1,0 M LiPF6, а растворяющую смесь, содержащую этиленкарбонат и этилметилкарбонат в объемном соотношении 3:7, используют в качестве стандартного растворителя для измерения. К части стандартного растворителя для измерения добавляют 1,0% масс. PVP K30, дисперсант 1 или дисперсант 2. Затем к каждому раствору добавляют 0,1% масс. SWCNT. В результате получают три раствора для измерения. Каждый раствор для измерения заранее помещают в мерный сосуд, и в раствор погружают платиновый электрод в качестве рабочего электрода и литиевые электроды в качестве противоэлектрода и электрода сравнения. Таким образом готовят измерительные LSV-ячейки. Каждую ячейку подвергают измерению начального потенциала, когда развертывают напряжение от напряжения разомкнутой цепи (OCV) до напряжения 8 В (относительно Li+/Li) с целью окисления при скорости развертки 5 мВ/сек. Начальный потенциал определяют, как потенциал, при котором отклик тока достигает 5 мА/см2.
Результаты представлены в таблице 2.
[0083]
Таблица 1
Уровень Неорганический наполнитель Дисперсия Отношение наполнитель/ дисперсант Добавка Оценка диспергируемости
Тип Кол-во, мг Дисперсия, № Тип дисперсанта Кол-во, мг Тип растворителя Кол-во растворителя, мг Тип Кол-во, мг После получения Через 7 дней
Пример 1 SW CNT 10 Дисперсия 1 Дисперсант 1 100 NMP 100 0,1 - - Хорошая Хорошая
Пример 2 SW CNT 10 Дисперсия 2 Дисперсант 1 50 NMP 100 0,2 - - Хорошая Хорошая
Пример 3 SW CNT 10 Дисперсия 3 Дисперсант 1 20 NMP 100 0,5 - - Хорошая Хорошая
Пример 4 SW CNT 10 Дисперсия 4 Дисперсант 1 10 NMP 100 1,0 - - Хорошая Плохая
Пример 5 SW CNT 10 Дисперсия 5 Дисперсант 2 20 NMP 100 0,5 - - Хорошая Хорошая
Пример 6 Оксид алюминия 10 Дисперсия 6 Дисперсант 1 20 NMP 100 0,5 - - Хорошая Плохая
Пример 7 Оксид алюминия 10 Дисперсия 7 Дисперсант 2 20 NMP 100 0,5 - - Хорошая Плохая
Пример 8 SW CNT 10 Дисперсия 8 Дисперсант 1 20 NMP 100 0,5 Добавка 1 100 Хорошая Хорошая
Пример 9 SW CNT 10 Дисперсия 9 Дисперсант 2 20 NMP 100 0,5 Добавка 1 100 Хорошая Хорошая
Сравнит. пример 1 SW CNT 10 Дисперсия 10 - - NMP 100 - - - Плохая -
Сравнит. пример 2 SW CNT 10 Дисперсия 11 PVP K 30 100 NMP 100 0,1 - - Хорошая Плохая
Сравнит. пример 3 SW CNT 10 Дисперсия 12 PVP K 30 20 NMP 100 0,5 - - Плохая -
Сравнит пример 4 SW CNT 10 Дисперсия 13 PVP K 30 20 NMP 100 0,5 Добавка 1 100 Хорошая Плохая
[0084]
Таблица 2
Дисперсант Результаты измерений LSV
[В, относительно Li/Li+]
Дисперсант 1 6,75
Дисперсант 2 6,73
PVP K 30 6,70

Claims (15)

1. Композиция, содержащая:
неорганический наполнитель;
сополимер фтормономера и содержащего амидную связь полимеризуемого винильного соединения и
растворитель,
причём содержащее амидную связь полимеризуемое винильное соединение представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из N-винил-лактамовых соединений, ациклических N-винил-амидных соединений, ациклических N-аллил-амидных соединений и N-аллил-лактамовых соединений.
2. Композиция по п. 1, причем композиция имеет массовое отношение (неорганический наполнитель/сополимер) неорганического наполнителя к сополимеру от 0,1 до 100.
3. Композиция по п. 1 или 2, в которой сополимер представляет собой сополимер по меньшей мере одного фтормономера, выбираемого из группы, состоящей из тетрафторэтилена и гексафторпропилена, и содержащего амидную связь полимеризуемого винильного соединения, и сополимер содержит звено фтормономера и звено содержащего амидную связь полимеризуемого винильного соединения в количествах от 65 до 7% мол. и от 35 до 93% мол. соответственно из всех мономерных звеньев.
4. Композиция по любому из пп. 1-3, в которой неорганический наполнитель включает углеродный наполнитель.
5. Композиция по любому из пп. 1-4, в которой неорганический наполнитель включает углеродное волокно.
6. Композиция по любому из пп. 1-5, в которой неорганический наполнитель включает углеродную нанотрубку.
7. Ламинат, содержащий:
подложку и
пленку, которая находится на подложке и получена из композиции по любому из пп. 1-6.
8. Проводящий элемент, содержащий ламинат по п. 7.
9. Применение сополимера фтормономера и содержащего амидную связь полимеризуемого винильного соединения в качестве дисперсанта для диспергирования неорганического наполнителя, причём содержащее амидную связь полимеризуемое винильное соединение представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из N-винил-лактамовых соединений, ациклических N-винил-амидных соединений, ациклических N-аллил-амидных соединений и N-аллил-лактамовых соединений.
RU2021110094A 2018-09-14 2019-07-16 Композиция и многослойный элемент RU2768740C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018172490 2018-09-14
JP2018-172490 2018-09-14
PCT/JP2019/027852 WO2020054210A1 (ja) 2018-09-14 2019-07-16 組成物及び積層体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2768740C1 true RU2768740C1 (ru) 2022-03-24

Family

ID=69778237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021110094A RU2768740C1 (ru) 2018-09-14 2019-07-16 Композиция и многослойный элемент

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20210198453A1 (ru)
EP (1) EP3851491A4 (ru)
JP (1) JP7319554B2 (ru)
KR (1) KR102470928B1 (ru)
CN (1) CN112639018B (ru)
RU (1) RU2768740C1 (ru)
WO (1) WO2020054210A1 (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113366683A (zh) * 2019-01-31 2021-09-07 大金工业株式会社 结构体、复合体、电池以及复合体的制造方法
WO2023223607A1 (ja) * 2022-05-19 2023-11-23 ダイキン工業株式会社 組成物、電気化学デバイス用セパレータ、電気化学デバイスおよび二次電池

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61284761A (ja) * 1985-06-11 1986-12-15 Konishiroku Photo Ind Co Ltd 写真感光材料
JP2004349240A (ja) * 2002-12-25 2004-12-09 Daikin Ind Ltd 含フッ素エーテル鎖を含む含フッ素ポリマーからなる固体電解質
JP2005115359A (ja) * 2003-09-16 2005-04-28 Fuji Photo Film Co Ltd 光学機能フィルム、反射防止フィルム、偏光板、及び画像表示装置
WO2016017759A1 (ja) * 2014-07-31 2016-02-04 富士フイルム株式会社 全固体二次電池、固体電解質組成物、これを用いた電池用電極シート、電池用電極シートの製造方法および全固体二次電池の製造方法
WO2016204217A1 (ja) * 2015-06-16 2016-12-22 国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学 生体適合性材料、コーティング組成物、コーティング膜及び物品
RU2611508C2 (ru) * 2011-11-18 2017-02-27 Аркема Франс Способ получения пастообразного состава на основе проводящих углеродных наполнителей

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100380531C (zh) * 2002-12-25 2008-04-09 大金工业株式会社 含有具有含氟醚链的含氟聚合物的固体电解质
JP4182215B2 (ja) 2003-12-02 2008-11-19 独立行政法人産業技術総合研究所 カーボンナノチューブ分散極性有機溶媒及びその製造方法
JP4661205B2 (ja) * 2004-12-16 2011-03-30 旭硝子株式会社 含フッ素共重合体組成物及びそれからなる成形品
US9963564B2 (en) * 2014-01-08 2018-05-08 Daikin Industries, Ltd. Modified fluorine-containing copolymer and fluorine resin molded article
KR102305509B1 (ko) 2014-07-22 2021-09-28 씨-나노 테크놀로지 리미티드 배터리용 전극 조성물
WO2016133206A1 (ja) 2015-02-20 2016-08-25 ダイキン工業株式会社 親水化剤、親水化剤を含む組成物及び高分子多孔質膜
WO2016204142A1 (ja) * 2015-06-16 2016-12-22 ダイキン工業株式会社 水生生物付着防止材料、水生生物付着防止塗料、水生生物付着防止パネル、水中構造物、水中構造物に水生生物が付着することを防止するための方法及び成形品
JP6720488B2 (ja) 2015-09-08 2020-07-08 株式会社豊田自動織機 複数の正極活物質、導電助剤、結着剤及び溶剤を含む組成物の製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61284761A (ja) * 1985-06-11 1986-12-15 Konishiroku Photo Ind Co Ltd 写真感光材料
JP2004349240A (ja) * 2002-12-25 2004-12-09 Daikin Ind Ltd 含フッ素エーテル鎖を含む含フッ素ポリマーからなる固体電解質
JP2005115359A (ja) * 2003-09-16 2005-04-28 Fuji Photo Film Co Ltd 光学機能フィルム、反射防止フィルム、偏光板、及び画像表示装置
RU2611508C2 (ru) * 2011-11-18 2017-02-27 Аркема Франс Способ получения пастообразного состава на основе проводящих углеродных наполнителей
WO2016017759A1 (ja) * 2014-07-31 2016-02-04 富士フイルム株式会社 全固体二次電池、固体電解質組成物、これを用いた電池用電極シート、電池用電極シートの製造方法および全固体二次電池の製造方法
WO2016204217A1 (ja) * 2015-06-16 2016-12-22 国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学 生体適合性材料、コーティング組成物、コーティング膜及び物品

Also Published As

Publication number Publication date
CN112639018A (zh) 2021-04-09
JP7319554B2 (ja) 2023-08-02
KR102470928B1 (ko) 2022-11-29
EP3851491A1 (en) 2021-07-21
EP3851491A4 (en) 2022-06-22
CN112639018B (zh) 2023-05-02
KR20210041605A (ko) 2021-04-15
WO2020054210A1 (ja) 2020-03-19
US20210198453A1 (en) 2021-07-01
JPWO2020054210A1 (ja) 2021-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10586964B2 (en) Solid composite fluoropolymer separator
EP3061145B1 (en) Positive electrodes for lithium-sulphur batteries
US20200407543A1 (en) Fluoropolymer dispersion for separator coating
KR20130042657A (ko) 비수계 전지용 정극 합제 및 정극 구조체
RU2768740C1 (ru) Композиция и многослойный элемент
US20220311098A1 (en) Hybrid functional fluoropolymers for lithium ion battery
EP2815446A1 (en) Method for the manufacture of composite separators
US20190189993A1 (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery
US9172099B2 (en) Nano-fibers for electrical power generation
EP1924616A1 (en) Vinyl fluoride-based copolymer binder for battery electrodes
JP6243419B2 (ja) フルオロポリマーセパレータを有するＬｉイオン電池の製造方法
KR101687588B1 (ko) 폴리프로필렌옥사이드 블록 및 폴리에틸렌옥사이드 블록을 포함하는 블록 공중합체가 가지결합하여 형성된 고분자를 함유하는 바인더
JP7447022B2 (ja) 電極形成組成物
WO2018077669A1 (en) Coating composition
KR102576131B1 (ko) 플루오린화 중합체의 수성 분산물을 안정화하기 위한 방법
JP2022028628A (ja) カーボンブラック用分散剤及びカーボンブラック分散液
CN117642878A (zh) 用于二次电池的粘合剂组合物
KR20230093568A (ko) 수계 기반 코팅 조성물 및 그를 이용한 이차전지용 분리막
WO2023007933A1 (ja) 負極合剤、負極および二次電池
JP2019110061A (ja) 非水電解液二次電池
KR20190045869A (ko) 비수전해액 이차 전지용 다공질층
JPH113730A (ja) 改良されたリチウム電池