WO2010114119A1 - 非水系二次電池電極用バインダー組成物 - Google Patents

非水系二次電池電極用バインダー組成物 Download PDF

Info

Publication number
WO2010114119A1
WO2010114119A1 PCT/JP2010/056066 JP2010056066W WO2010114119A1 WO 2010114119 A1 WO2010114119 A1 WO 2010114119A1 JP 2010056066 W JP2010056066 W JP 2010056066W WO 2010114119 A1 WO2010114119 A1 WO 2010114119A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
group
monomer
ethylenically unsaturated
secondary battery
meth
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/056066
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
幸子 木下
尋美 横山
隆明 小池
浩一郎 宮嶋
順幸 諸石
真吾 池田
Original Assignee
東洋インキ製造株式会社
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 東洋インキ製造株式会社 filed Critical 東洋インキ製造株式会社
Priority to JP2011507305A priority Critical patent/JP5449327B2/ja
Priority to KR1020117025829A priority patent/KR101698623B1/ko
Priority to CN201080020962.3A priority patent/CN102439769B/zh
Priority to US13/138,807 priority patent/US20120095131A1/en
Publication of WO2010114119A1 publication Critical patent/WO2010114119A1/ja
Priority to US15/013,127 priority patent/US9905855B2/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621Binders
    • H01M4/622Binders being polymers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F10/02Ethene
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/22Electrodes
    • H01G11/30Electrodes characterised by their material
    • H01G11/32Carbon-based
    • H01G11/38Carbon pastes or blends; Binders or additives therein
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • H01M10/0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621Binders
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/30Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13Energy storage using capacitors

Definitions

  • the present invention relates to a binder composition for a non-aqueous secondary battery electrode excellent in electrolytic solution resistance, binding property, and flexibility. Furthermore, it is related with the binder composition for non-aqueous secondary battery electrodes which can be used suitably for the non-aqueous secondary battery excellent in charging / discharging cycling characteristics and high capacity
  • Patent Document 1 as a binder resin, a cross-linking agent is added to an acrylic resin dissolved in a solvent, and the resin and the cross-linking agent are reacted in a heating / compression bonding process at the time of electrode preparation, and then tertiary.
  • the active material and the conductive agent are prevented from falling off during battery charging / discharging.
  • the three-dimensional crosslinked structure obtained by the heating and pressure bonding conditions at the time of electrode preparation is not sufficiently crosslinked, and crosslinking variation is likely to occur, and sufficient cushioning properties cannot be exhibited.
  • the first invention of the present invention is a binder composition for a non-aqueous secondary battery electrode comprising functional group-containing crosslinked resin fine particles, Functional group-containing crosslinked resin fine particles (A) Monomer having one ethylenically unsaturated group and monofunctional or polyfunctional epoxy group in one molecule (a) One ethylenically unsaturated group in one molecule and monofunctional or polyfunctional At least one selected from the group consisting of a monomer (b) having a functional amide group and a monomer (c) having one ethylenically unsaturated group and a monofunctional or polyfunctional hydroxyl group in one molecule.
  • the crosslinked structure of the functional group-containing crosslinked resin fine particles in the present invention needs to be crosslinked inside the particles.
  • the functional group-containing cross-linked resin fine particles in which the cross-linking inside the particles is appropriately adjusted for the binder composition for a non-aqueous secondary battery electrode it is possible to ensure the resistance to an electrolytic solution.
  • cross-linking of particles inter-particle cross-linking
  • the electrolyte solution of the cross-linking agent component In some cases, leakage of the electrode and variations in electrode fabrication may occur. For this reason, it is necessary to use a crosslinking agent to such an extent that the electrolyte solution resistance is not impaired.
  • Examples of the monomer (a) having one ethylenically unsaturated group and a monofunctional or polyfunctional epoxy group in one molecule include glycidyl (meth) acrylate and 3,4-epoxycyclohexyl (meth) acrylate. Etc.
  • Examples of the monomer (c) having one ethylenically unsaturated group and a monofunctional or polyfunctional hydroxyl group in one molecule include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and 2-hydroxypropyl (meth) acrylate. 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2- (meth) acryloyloxyethyl-2-hydroxyethylphthalic acid, glycerol mono (meth) acrylate, 4-hydroxyvinylbenzene, 1-ethynyl-1-cyclohexanol, allyl Examples include alcohol.
  • the functional group (alkoxysilyl group, ethylenically unsaturated group) of the monomer contained in the monomer group (B) is a self-crosslinking reactive functional group, and is mainly used for particle internal cross-linking during particle synthesis. Has the effect of forming. Electrolytic solution resistance can be improved by sufficiently carrying out internal crosslinking of the particles. Therefore, it is possible to obtain crosslinked resin fine particles by using a monomer contained in the monomer group (B). In addition, by sufficiently carrying out particle crosslinking, the resistance to electrolytic solution can be improved.
  • Examples of the monomer (n) having one ethylenically unsaturated group and a cyclic structure in one molecule include alicyclic ethylenically unsaturated monomers and aromatic ethylenically unsaturated monomers. It is done.
  • Examples of the alicyclic ethylenically unsaturated monomer include cyclohexyl (meth) acrylate and isobornyl (meth) acrylate, and examples of the aromatic ethylenically unsaturated monomer include benzyl (meth) acrylate.
  • Phenoxyethyl (meth) acrylate styrene, ⁇ -methylstyrene, 2-methylstyrene, chlorostyrene, allylbenzene, ethynylbenzene and the like.
  • Perfluoroalkyl group-containing ethylenically unsaturated compounds such as perfluoroalkyl and alkylenes; polyethylene glycol (meth) acrylate, methoxypolyethylene group Cole (meth) acrylate, ethoxy polyethylene glycol (meth) acrylate, propoxy polyethylene glycol (meth) acrylate, n-butoxy polyethylene glycol (meth) acrylate, n-pentoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, phenoxy polyethylene glycol (meth) acrylate , Polypropylene glycol (meth) acrylate, methoxypolypropylene glycol (meth) acrylate, ethoxypolypropylene glycol (meth) acrylate, propoxypolypropylene glycol (meth) acrylate, n-butoxypolypropylene glycol (meth) acrylate, n-pentoxypolypropylene glycol (meta ) Acry
  • Examples of the monomer (m) and the monomer (k) other than the monomer (n) include maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, and alkyl or alkenyl monoesters thereof. , Phthalic acid ⁇ - (meth) acryloxyethyl monoester, isophthalic acid ⁇ - (meth) acryloxyethyl monoester, terephthalic acid ⁇ - (meth) acryloxyethyl monoester, succinic acid ⁇ - (meth) acryloxyethyl Carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomers such as monoesters, acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid and cinnamic acid; Tertiary butyl group-containing ethylenically unsaturated monomers such as tertiary butyl (meth) acrylate; Sulfonic acid group-containing ethylenically unsaturated mono
  • keto group-containing ethylenically unsaturated monomer particularly diacetone (meth) acrylamide is a monomer having one ethylenically unsaturated group and a monofunctional or polyfunctional amide group in one molecule as described above ( Since it has the function as b), it is more preferable.
  • the cross-linking reaction between the keto group in the functional group-containing cross-linked resin fine particles and the hydrazide group in the polyfunctional hydrazide compound is heat-treated as necessary when preparing the electrode for the purpose of strengthening the cross-linking and adjusting the binder performance. You may go.
  • heat treatment is preferably performed at 40 ° C. to 200 ° C.
  • the reactive emulsifier having an ethylenically unsaturated group can be further roughly classified into anionic and nonionic nonionic ones.
  • anionic reactive emulsifier or a nonionic reactive emulsifier having an ethylenically unsaturated group when used, the dispersed particle size of the copolymer becomes fine and the particle size distribution becomes narrow. Therefore, the binder for a non-aqueous secondary battery electrode When used as an electrolyte, the resistance to electrolytic solution can be improved, which is preferable.
  • These anionic reactive emulsifiers or nonionic reactive emulsifiers having an ethylenically unsaturated group may be used singly or in combination.
  • Non-reactive emulsifiers can be broadly classified into non-reactive anionic emulsifiers and non-reactive nonionic emulsifiers.
  • non-reactive nonionic emulsifiers include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether and polyoxyethylene stearyl ether; polyoxyethylene alkyl such as polyoxyethylene octyl phenyl ether and polyoxyethylene nonyl phenyl ether Sorbitan monolaurate, sorbitan monostearate, sorbitan higher fatty acid esters such as sorbitan trioleate; polyoxyethylene sorbitan higher fatty acid esters such as polyoxyethylene sorbitan monolaurate; polyoxyethylene monolaurate, Polyoxyethylene higher fatty acid esters such as polyoxyethylene monostearate; oleic acid monoglyceride, stearic acid monog Glycerine higher fatty acid esters such as celite, polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymers, and the like can be exemplified polyoxyethylene distyrenated phenyl ether.
  • a water-soluble protective colloid can be used in combination.
  • water-soluble protective colloids include polyvinyl alcohols such as partially saponified polyvinyl alcohol, fully saponified polyvinyl alcohol, and modified polyvinyl alcohol; cellulose derivatives such as hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, and carboxymethyl cellulose salt; Examples thereof include saccharides, and these can be used alone or in a combination of plural kinds.
  • the amount of the water-soluble protective colloid used is 0.1 to 5 parts by weight, more preferably 0.5 to 2 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of ethylenically unsaturated monomers.
  • the aqueous medium used in the emulsion polymerization of the functional group-containing crosslinked resin fine particles of the present invention includes water, and a hydrophilic organic solvent can be used as long as the object of the present invention is not impaired.
  • the oil-soluble polymerization initiator is not particularly limited, and examples thereof include benzoyl peroxide, tert-butyl peroxybenzoate, tert-butyl hydroperoxide, tert-butyl peroxy (2-ethylhexanoate), and tert-butyl peroxide.
  • Organic peroxides such as oxy-3,5,5-trimethylhexanoate and di-tert-butyl peroxide; 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis-2,4- Examples thereof include azobis compounds such as dimethylvaleronitrile, 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 1,1′-azobiscyclohexane-1-carbonitrile. These can be used alone or in combination of two or more. These polymerization initiators are preferably used in an amount of 0.1 to 10.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ethylenically unsaturated monomer.
  • reducing agent examples include reducing organic compounds such as metal salts such as ascorbic acid, ersorbic acid, tartaric acid, citric acid, glucose, and formaldehyde sulfoxylate, sodium thiosulfate, sodium sulfite, sodium bisulfite, Examples include reducing inorganic compounds such as sodium bisulfite, ferrous chloride, Rongalite, thiourea dioxide, and the like. These reducing agents are preferably used in an amount of 0.05 to 5.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total ethylenically unsaturated monomer.
  • the polymerization temperature is not less than the polymerization start temperature of each polymerization initiator.
  • the polymerization time is not particularly limited, but is usually 2 to 24 hours.
  • ⁇ Other materials used for reaction> sodium acetate, sodium citrate, sodium bicarbonate and the like as a buffering agent, and octyl mercaptan, 2-ethylhexyl thioglycolate, octyl thioglycolate, stearyl mercaptan, lauryl mercaptan as a chain transfer agent
  • a suitable amount of mercaptans such as t-dodecyl mercaptan can be used.
  • a monomer having an acidic functional group such as a carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer
  • a basic compound before or after the polymerization.
  • it can be neutralized with ammonia or alkylamines such as trimethylamine, triethylamine and butylamine; alcohol amines such as 2-dimethylaminoethanol, diethanolamine, triethanolamine and aminomethylpropanol; and a base such as morpholine.
  • ammonia or alkylamines such as trimethylamine, triethylamine and butylamine
  • alcohol amines such as 2-dimethylaminoethanol, diethanolamine, triethanolamine and aminomethylpropanol
  • a base such as morpholine.
  • it is a highly volatile base that is highly effective in drying, and preferred bases are aminomethylpropanol and ammonia.
  • Measurement of the glass transition temperature by DSC can be performed as follows. About 2 mg of resin obtained by drying the functional group-containing crosslinked resin fine particles is weighed on an aluminum pan, the test container is set on a DSC measurement holder, and the endothermic peak of the chart obtained under a temperature rising condition of 10 ° C./min is obtained. read. The peak temperature at this time is defined as the glass transition temperature of the present invention.
  • the average particle size of the functional group-containing crosslinked resin fine particles is preferably 10 to 500 nm, more preferably 30 to 250 nm, from the viewpoint of the binding property of the electrode active material and the stability of the particles. Further, when a large amount of coarse particles exceeding 1 ⁇ m are contained, the stability of the particles is impaired, so that the coarse particles exceeding 1 ⁇ m are preferably at most 5% by weight.
  • the average particle diameter in the present invention represents a volume average particle diameter and can be measured by a dynamic light scattering method.
  • Measurement of the strength and elongation rate of the coating film with Tensilon can be performed by the following method.
  • the functional group-containing crosslinked resin fine particles are dried to prepare a sheet having a thickness of about 0.5 mm.
  • the measurement specimen is cut out to 5 mm ⁇ 60 mm, and the film thickness is measured accurately.
  • the measurement is performed under a constant temperature and humidity condition of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50%, using a tensile tester [Tensilon manufactured by Orientec Co., Ltd.] with a chuck distance of 20 mm and a tensile speed of 50 mm / min.
  • the breaking strength and breaking elongation calculated from the breaking strength and breaking elongation obtained by measurement in consideration of the film thickness are taken as the strength and elongation of the present invention.
  • epoxy resins such as bisphenol A-epichlorohydrin type epoxy resins and bisphenol F-epichlorohydrin type epoxy resins, and ethylenically unsaturated monomers containing epoxy group-containing ethylenically unsaturated monomers.
  • a radical polymerization resin obtained by polymerizing a saturated monomer is preferred.
  • the epoxy resin can be expected to have a synergistic effect of improving the electrolytic solution resistance by having a bisphenol skeleton and improving the adhesion of the current collector by a hydroxyl group contained in the skeleton.
  • Uncrosslinked oxazoline group-containing compound examples include 2′-methylenebis (2-oxazoline), 2,2′-ethylenebis (2-oxazoline), and 2,2′-ethylenebis (4-methyl-2-oxazoline).
  • Examples of alicyclic polyisocyanates include 3-isocyanate methyl-3,5,5-trimethylcyclohexyl isocyanate (also known as IPDI, isophorone diisocyanate), 1,3-cyclopentane diisocyanate, 1,3-cyclohexane diisocyanate, 1, Examples include 4-cyclohexane diisocyanate, methyl-2,4-cyclohexane diisocyanate, methyl-2,6-cyclohexane diisocyanate, 4,4′-methylenebis (cyclohexyl isocyanate), 1,4-bis (isocyanate methyl) cyclohexane, and the like. .
  • two or more kinds of compounds (l) in the binder composition can be used in combination.
  • an epoxy group derived from the monomer (a) reacts with a carboxyl group to generate a hydroxyl group. It is also possible to form a stronger crosslinked structure by reacting this hydroxyl group with a compound having two or more isocyanate groups.
  • ethylene glycol monobutyl ether and propylene glycol monobutyl ether are particularly preferable because they have a high film forming auxiliary effect in a small amount.
  • These film forming aids are preferably contained in the binder composition in an amount of 0.5 to 15% by weight.
  • Example 1 A reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping funnel, and a refluxing vessel was charged with 40 parts of ion-exchanged water and 0.2 part of Adeka Soap SR-10 (manufactured by ADEKA) as a surfactant.
  • each non-aqueous secondary battery electrode binder composition was applied onto a 20 ⁇ m thick aluminum foil serving as a current collector using a doctor blade, and then dried by heating under reduced pressure, followed by rolling by a roll press. Then, a positive electrode having a positive electrode mixture layer having a thickness of 50 ⁇ m was produced.
  • the positive electrode binder composition and the positive electrode obtained using the resin fine particle aqueous dispersions obtained in Examples 1 to 21 and Comparative Examples 1, 3, and 5 were compared with Examples 22 to 42, respectively.
  • a positive electrode binder composition and a positive electrode according to Examples 8 to 10 were obtained.
  • each non-aqueous secondary battery electrode binder composition was applied onto a 20 ⁇ m thick aluminum foil serving as a current collector using a doctor blade, and then dried by heating under reduced pressure, followed by rolling by a roll press. Then, a negative electrode having a negative electrode mixture layer having a thickness of 50 ⁇ m was produced.
  • the negative electrode binder compositions and negative electrodes obtained using the resin fine particle aqueous dispersions obtained in Examples 1 to 21 and Comparative Examples 1, 3, and 5 were compared with Examples 22 to 42, respectively. Negative electrode binder compositions and negative electrodes according to Examples 8 to 10 were obtained.
  • Epoxy resin (Product name Adeka Resin EM-1-60L, manufactured by ADEKA Corporation, epoxy equivalent 320, bisphenol A-epichlorohydrin type epoxy resin) 1,4-bis (hydroxymethyl) cyclohexane; (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) Oxazoline group-containing acrylic / styrene resin; (product name Epocros K-2020E, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., oxazoline equivalent 550) Amicure VDH; (Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.) Carbodilite V-02; Carbodiimide curing agent (Nisshinbo Co., Ltd., NCN equivalent 600) Polyamide resin; copolymerized polyamide resin (product name Gritex D1500A Suspension, manufactured by EMS Chemie Japan Co., Ltd.)
  • the resin fine particle aqueous dispersion obtained in Comparative Example 5 is a trifunctional epoxy resin [product name Denacol EX321, manufactured by Nagase ChemteX Corporation] ]
  • the copolymer solution obtained in Comparative Example 6 with 50 parts of trifunctional epoxy resin [Denacol EX321] and the copolymer solution obtained in Comparative Example 7 with diaminodiphenyl ether [DPE / ODA, 50 parts of Wakayama Seika Kogyo Co., Ltd.), and what is dissolved in toluene, the final solid content of the binder composition is 50% It was adjusted to and kneaded to a nonaqueous secondary battery electrode binder composition was prepared.
  • each non-aqueous secondary battery electrode binder composition was applied onto a 20 ⁇ m thick aluminum foil serving as a current collector using a doctor blade, dried by heating under reduced pressure, and subjected to a rolling process using a roll press. Then, a positive electrode having a positive electrode mixture layer having a thickness of 50 ⁇ m was produced.
  • the positive electrode binder composition and the positive electrode obtained using the resin fine particle aqueous dispersion obtained in Comparative Example 5 and the copolymer solution obtained in Comparative Examples 6 and 7, respectively, were used as Comparative Example 11.
  • each non-aqueous secondary battery electrode binder composition was applied onto a 20 ⁇ m thick aluminum foil serving as a current collector using a doctor blade, and then dried by heating under reduced pressure, followed by rolling by a roll press. Then, a negative electrode having a negative electrode mixture layer having a thickness of 50 ⁇ m was produced.
  • the resin fine particle water dispersion obtained in Comparative Example 5 and the negative electrode binder composition and negative electrode obtained using the copolymer solutions obtained in Comparative Examples 6 and 7 were respectively compared with Comparative Example 11.
  • the lithium ion secondary battery electrode (positive electrode and negative electrode) obtained by the above method was used to evaluate the binding property and the electrolytic solution resistance, and the lithium ion secondary battery electrode (positive electrode and negative electrode) evaluation cell was used. Battery characteristics were evaluated.

Abstract

 集電体、または電極との密着性に優れ、充放電の繰り返しや、発熱による高温環境下にあっても高放電容量を保持した非水系二次電池を提供することが可能な非水系二次電池電極用バインダー組成物の提供。(A)1分子中に1つのエチレン性不飽和基と、単官能または多官能エポキシ基とを有する単量体(a)、1分子中に1つのエチレン性不飽和基と、単官能または多官能アミド基とを有する単量体(b)、および1分子中に1つのエチレン性不飽和基と、単官能または多官能水酸基とを有する単量体(c)からなる群より選ばれる少なくとも1つの単量体、(B)1分子中に1つのエチレン性不飽和基と、アルコキシシリル基とを有する単量体(d)、または1分子中に2つ以上のエチレン性不飽和基を有する単量体(e)からなる群より選ばれる少なくとも1つの単量体、および、(C)単量体(a)~(e)以外の、エチレン性不飽和基を有する単量体(k)を重合してなる官能基含有架橋型樹脂微粒子を含む非水系二次電池電極用バインダー組成物。

Description

非水系二次電池電極用バインダー組成物
 本発明は、耐電解液性、結着性、可とう性に優れた非水系二次電池電極用バインダー組成物に関する。さらには充放電サイクル特性、高容量化に優れた非水系二次電池、さらにはリチウムイオン二次電池に好適に使用することができる非水系二次電池電極用バインダー組成物に関する。
 近年、電子技術の進歩により、電子機器の性能が向上して小型化、ポータブル化が進み、その電源としてエネルギー密度の高い二次電池の需要が高まっている。二次電池としては例えば、ニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池などがあげられ、これら二次電池も機器の小型化、軽量化から、高容量かつ高寿命品の開発が進められている。
 二次電池の電極は、電極活物質、導電助剤、さらにはこれらを集電体に結着するバインダーより構成される。二次電池用バインダー樹脂には従来、正極、負極共にポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂が多く用いられてきた(非特許文献1、2)。しかし、二次電池は充放電時に正極または負極が体積膨張や収縮を繰り返すため、活物質や導電剤の脱落が起こることで充放電サイクル寿命を短くする場合がある。そのため電極用バインダーには電極の膨潤、収縮に耐え得るクッション性が要求される。しかしフッ素樹脂では電極に追随し得るクッション性は不十分であった。また、集電体や活物質への密着性も悪く、バインダー樹脂を多量に使用しないと結着剤として効果を発現しない。このため、電極中の活物質密度を高くすることが出来ず、高容量な電池電極を作製する際の障害となっていた。また、フッ素樹脂はN-メチルピロリドンなどの特定の溶剤にしか溶解しないという特徴もあり、電極作製時の異臭など、人体や環境に対する悪影響が問題であった。
 これらの問題に対して特許文献1では、バインダー樹脂として、溶剤に溶解させたアクリル樹脂に架橋剤を添加して、該樹脂と架橋剤とを電極作製時の加熱・圧着工程で反応させて三次元架橋構造体を得ることにより、電池充放電時の活物質や導電剤の脱落を防止している。しかしこの方法では電極作製時の加熱・圧着条件によって得られる三次元架橋構造体の架橋が不十分であるとともに、架橋のバラツキも生じやすく、十分なクッション性を発現できるものではない。また、このような溶剤溶解型のバインダーを使用した場合、樹脂溶液を電極基体に塗布した後、有機溶剤を除去すると、樹脂によって電気活物質表面が隙間なく覆われてしまうという問題が生じるため十分な電気特性が得られない。さらに、電極作製工程に精度が要求され、工程が煩雑になるという問題があった。さらには近年環境などへの配慮により、工程の簡略化や省エネルギー化が求められている。このため、電極作製時の加熱処理工程をより短時間、低エネルギーに抑える方法が求められている。さらに加えて、バインダー樹脂の種類によっては有機溶剤を除くことが難しく、臭気の問題も解決されていない。
 これに対して特許文献2では、有機系バインダーに加えて水系架橋ポリマーを用いている。水系架橋ポリマーを電極活物質に混練することで、電極活物質の凝集を防ぐスペーサーの役割をし、これがサイクル性に優れた電極になるものと推察している。特許文献2ではこのスペーサー効果を高めるために多孔ポリマー粒子、あるいは中空ポリマー粒子を用いているが、電極に対する密着性が不十分であるため、バインダーを多量に使用しなければならず、初期容量などの電池性能を悪化させるものであった。
 さらに特許文献3では、水溶性ポリマーを粒子内部に内包したポリマー粒子をバインダーとして用いることで、バインダー組成物の相溶性向上や電解液への漏出を低減させ、バインダーの結着力向上を図っている。しかし、この方法も特許文献2同様、電極に対する密着性が不十分であるため、充放電によるサイクル寿命を向上させるものではない。
特許第3066682号(特開平6-96770号公報) 特許第3414039号(特開平8-250124号公報) 特開2000-100436号公報
「電池ハンドブック」 電気書院刊 1980年 「工業材料」 2008年9月号(Vol.56、No.9)
 本発明は、集電体、または電極との密着性に優れ、充放電の繰り返しや、発熱による高温環境下にあっても高放電容量を保持した非水系二次電池を提供することが可能な非水系二次電池電極用バインダー組成物の提供を目的とする。さらに、電極活物質に対する影響が少なく、かつ、集電性を確保し、その利用効率を向上させ、電池の充放電サイクル特性、高容量化を達成することが可能な非水系二次電池電極、および該電極を用いた非水系二次電池の提供を目的とする。
 本発明の第1の発明は、官能基含有架橋型樹脂微粒子を含む非水系二次電池電極用バインダー組成物であって、
 官能基含有架橋型樹脂微粒子が、
 (A)1分子中に1つのエチレン性不飽和基と、単官能または多官能エポキシ基とを有する単量体(a)、1分子中に1つのエチレン性不飽和基と、単官能または多官能アミド基とを有する単量体(b)、および1分子中に1つのエチレン性不飽和基と、単官能または多官能水酸基とを有する単量体(c)からなる群より選ばれる少なくとも1つの単量体0.1~20重量%、
 (B)1分子中に1つのエチレン性不飽和基と、単官能または多官能アルコキシシリル基とを有する単量体(d)、および1分子中に2つ以上のエチレン性不飽和基を有する単量体(e)からなる群より選ばれる少なくとも1つの単量体0.1~5重量%、および、
 (C)前記単量体(a)~(e)以外の、エチレン性不飽和基を有する単量体(k)75~99.8重量%
 を含むエチレン性不飽和基を有する単量体を水中にて界面活性剤の存在下、ラジカル重合開始剤によって乳化重合してなる樹脂微粒子であることを特徴とする、非水系二次電池電極用バインダー組成物に関する。
 また、第2の発明は、エチレン性不飽和基を有する単量体(k)が、1分子中に1つのエチレン性不飽和基と、炭素数8~18のアルキル基とを有する単量体(m)および/または1分子中に1つのエチレン性不飽和基と、環状構造とを有する単量体(n)を少なくとも含み、該単量体(m)および(n)が、エチレン性不飽和基を有する単量体全体((a)~(e)および(k))中に合計で30~95重量%含まれることを特徴とする、第1の発明の非水系二次電池電極用バインダー組成物に関する。
 また、第3の発明は、未架橋のエポキシ基含有化合物、未架橋のアミド基含有化合物、未架橋の水酸基含有化合物、および未架橋のオキサゾリン基含有化合物からなる群より選ばれる少なくとも1つの未架橋の化合物(D)を含むことを特徴とする、第1または第2の発明の非水系二次電池電極用バインダー組成物に関する。
 また、第4の発明は、第1~3いずれかの発明の非水系二次電池電極用バインダー組成物を用いてなることを特徴とする、非水系二次電池電極に関する。
 また、第5の発明は、第4の発明の非水系二次電池電極を用いてなることを特徴とする、非水系二次電池に関する。
 また、第6の発明は、リチウムイオン二次電池であることを特徴とする、第5の発明の非水系二次電池に関する。
 本発明の非水系二次電池電極用バインダー組成物は、耐電解液性、集電体、または電極との密着性、可とう性に優れており、本発明の非水系二次電池電極用バインダー組成物を用いることにより、充放電の繰り返しや、発熱による高温環境下にあっても充放電サイクルにおける放電容量低下の低減が可能となる長寿命の非水系二次電池を提供できる。
<本発明にかかる官能基含有架橋型樹脂微粒子>
 本発明の非水系二次電池電極用バインダーは、特定の官能基を有するエチレン性不飽和単量体を含む単量体を共重合して得られる官能基含有架橋型樹脂微粒子を含むことを特徴とする。官能基含有架橋型樹脂微粒子が、特定の官能基による架橋構造をとることにより耐電解液性を確保し、また、官能基含有架橋型樹脂微粒子が、特定の官能基を含有することにより、集電体、または電極との密着性に寄与することができる。さらには架橋構造や官能基の量を調整することで、可とう性に優れた非水系二次電池電極用バインダー組成物を得ることができる。
 なお、本発明における官能基含有架橋型樹脂微粒子の架橋構造は、粒子内部で架橋していることが必要である。粒子内部の架橋を適度に調整した官能基含有架橋型樹脂微粒子を非水系二次電池電極用バインダー組成物に用いることによって、耐電解液性を確保することができる。ただし、バインダーの可とう性を調整する目的で粒子同士の架橋(粒子間架橋)を併用することもできるが、この場合、多くは架橋剤をあとで添加するため、架橋剤成分の電解液への漏出や電極作製時のバラツキが生じる場合もある。このため、架橋剤は耐電解液性を損なわない程度に用いる必要がある。
 本発明の非水系二次電池電極用バインダー組成物に用いる官能基含有架橋型樹脂微粒子は、エチレン性不飽和単量体を水中にて界面活性剤の存在下、ラジカル重合開始剤によって乳化重合して得られる樹脂微粒子である。本発明に用いる官能基含有架橋型樹脂微粒子は、下記単量体群(A)、(B)および(C)を下記割合で含むエチレン性不飽和単量体を乳化重合することにより得ることを特徴とする。
 (A)1分子中に1つのエチレン性不飽和基と、単官能または多官能エポキシ基とを有する単量体(a)、1分子中に1つのエチレン性不飽和基と、単官能または多官能アミド基とを有する単量体(b)、および1分子中に1つのエチレン性不飽和基と、単官能または多官能水酸基とを有する単量体(c)からなる群より選ばれる少なくとも1つの単量体を0.1~20重量%
 (B)1分子中に1つのエチレン性不飽和基と、アルコキシシリル基とを有する単量体(d)、および1分子中に2つ以上のエチレン性不飽和基を有する単量体(e)からなる群より選ばれる少なくとも1つの単量体を0.1~5重量%
 (C)前記単量体(a)~(e)以外の、エチレン性不飽和基を有する単量体(k)を75~99.8重量%
<単量体群(A)について>
 単量体群(A)に含まれる単量体を使用することにより、エポキシ基、アミド基、または水酸基を官能基含有架橋型樹脂微粒子の粒子内や表面に残存させることができ、これにより集電体の密着性などの物性を向上させることができる。単量体群(A)に含まれる単量体は、粒子合成後でもその官能基が粒子内部や表面に残存しやすく、少量でも集電体への密着性効果が大きい。また、その一部が架橋反応に使用されてもよく、これらの官能基の架橋度合いを調整することで、耐電解液性と密着性のバランスをとることができる。
 1分子中に1つのエチレン性不飽和基と、単官能または多官能エポキシ基とを有する単量体(a)としては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレートなどがあげられる。
 1分子中に1つのエチレン性不飽和基と、単官能または多官能アミド基とを有する単量体(b)としては、例えば、(メタ)アクリルアミドなどの第一アミド基含有エチレン性不飽和単量体;N-メチロールアクリルアミド、N,N-ジ(メチロール)アクリルアミド、N-メチロール-N-メトキシメチル(メタ)アクリルアミドなどのアルキロール(メタ)アクリルアミド類;N-メトキシメチル-(メタ)アクリルアミド、N-エトキシメチル-(メタ)アクリルアミド、N-プロポキシメチル-(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル-(メタ)アクリルアミド、N-ペントキシメチル-(メタ)アクリルアミドなどのモノアルコキシ(メタ)アクリルアミド類;N,N-ジ(メトキシメチル)アクリルアミド、N-エトキシメチル-N-メトキシメチルメタアクリルアミド、N,N-ジ(エトキシメチル)アクリルアミド、N-エトキシメチル-N-プロポキシメチルメタアクリルアミド、N,N-ジ(プロポキシメチル)アクリルアミド、N-ブトキシメチル-N-(プロポキシメチル)メタアクリルアミド、N,N-ジ(ブトキシメチル)アクリルアミド、N-ブトキシメチル-N-(メトキシメチル)メタアクリルアミド、N,N-ジ(ペントキシメチル)アクリルアミド、N-メトキシメチル-N-(ペントキシメチル)メタアクリルアミドなどのジアルコキシ(メタ)アクリルアミド類;N,N-ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、N,N-ジエチルアミノプロピルアクリルアミドなどのジアルキルアミノ(メタ)アクリルアミド類;N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジエチルアクリルアミドなどのジアルキル(メタ)アクリルアミド類;ダイアセトン(メタ)アクリルアミドなどのケト基含有(メタ)アクリルアミド類などがあげられる。
 1分子中に1つのエチレン性不飽和基と、単官能または多官能水酸基とを有する単量体(c)としては、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイロキシエチル-2-ヒドロキシエチルフタル酸、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシビニルベンゼン、1-エチニル-1-シクロヘキサノール、アリルアルコールなどがあげられる。
 単量体群(A)に含まれる単量体の官能基は、その一部が粒子重合中に反応し、粒子内架橋に使われても構わない。本発明では、単量体群(A)に含まれる単量体は、乳化重合に使用するエチレン性不飽和単量体全体(合計100重量%)中に0.1~20重量%使用されることを特徴とする。好ましくは1~15重量%であり、特に好ましくは2~10重量%である。単量体群(A)に含まれる単量体が0.1重量%未満であると、重合後の粒子内部や表面に残存している官能基の量が少なくなり、集電体の密着性向上に十分寄与できない。また、20重量%を超えると、乳化重合する際の重合安定性に問題を生じるか、重合できたとしても保存安定性に問題を生じる。
<単量体群(B)について>
 単量体群(B)に含まれる単量体の有する官能基(アルコキシシリル基、エチレン性不飽和基)は、自己架橋型反応性官能基であり、主に粒子合成中における粒子内部架橋を形成する効果がある。粒子の内部架橋を十分に行うことで、耐電解液性を向上させることができる。したがって、単量体群(B)に含まれる単量体を使用することで架橋型樹脂微粒子とすることができる。また、粒子架橋を十分に行うことで、耐電解液性を向上させることができる。
 1分子中に1つのエチレン性不飽和基と、アルコキシシリル基とを有する単量体(d)としては、例えば、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリブトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ-アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-メタクリロキシメチルトリメトキシシラン、γ-アクリロキシメチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシランなどがあげられる。
 1分子中に2つ以上のエチレン性不飽和基を有する単量体(e)としては、例えば、(メタ)アクリル酸アリル、(メタ)アクリル酸1-メチルアリル、(メタ)アクリル酸2-メチルアリル、(メタ)アクリル酸1-ブテニル、(メタ)アクリル酸2-ブテニル、(メタ)アクリル酸3-ブテニル、(メタ)アクリル酸1,3-メチル-3-ブテニル、(メタ)アクリル酸2-クロルアリル、(メタ)アクリル酸3-クロルアリル、(メタ)アクリル酸o-アリルフェニル、(メタ)アクリル酸2-(アリルオキシ)エチル、(メタ)アクリル酸アリルラクチル、(メタ)アクリル酸シトロネリル、(メタ)アクリル酸ゲラニル、(メタ)アクリル酸ロジニル、(メタ)アクリル酸シンナミル、ジアリルマレエート、ジアリルイタコン酸、(メタ)アクリル酸ビニル、クロトン酸ビニル、オレイン酸ビニル,リノレン酸ビニル、(メタ)アクリル酸2-(2’-ビニロキシエトキシ)エチルなどのエチレン性不飽和基含有(メタ)アクリル酸エステル類;ジ(メタ)アクリル酸エチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸トリエチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸テトラエチレングリコール、トリ(メタ)アクリル酸トリメチロールプロパン、トリ(メタ)アクリル酸ペンタエリスリトール、ジアクリル酸1,1,1-トリスヒドロキシメチルエタン、トリアクリル酸1,1,1-トリスヒドロキシメチルエタン、1,1,1-トリスヒドロキシメチルプロパントリアクリル酸などの多官能(メタ)アクリル酸エステル類;ジビニルベンゼン、アジピン酸ジビニルなどのジビニル類;イソフタル酸ジアリル、フタル酸ジアリル、マレイン酸ジアリルなどのジアリル類などがあげられる。
 単量体(d)または単量体(e)中のアルコキシシリル基またはエチレン性不飽和基は、主に重合中にそれぞれが自己縮合、または重合して粒子に架橋構造を導入することを目的としているが、その一部が重合後にも粒子内部や表面に残存していてもよい。残存したアルコキシシリル基、またはエチレン性不飽和基は、バインダー組成物の粒子間架橋に寄与する。特にアルコキシシリル基は集電体への密着性向上に寄与する効果があるため好ましい。
 また、単量体群(A)に含まれる単量体のうち、N-メチロールアクリルアミド、N,N-ジ(メチロール)アクリルアミド、N-メチロール-N-メトキシメチル(メタ)アクリルアミドなどのアルキロール(メタ)アクリルアミド類などに含まれるN-メチロール基についても、自己縮合をし、粒子の内部架橋に寄与する。このため、N-メチロール基を有する単量体は、単量体群(A)に含まれる単量体の機能(密着性向上)と、単量体群(B)に含まれる単量体の機能(耐電解液性向上)とを併用するため、好ましく使用される。
 本発明では、単量体群(B)に含まれる単量体は、乳化重合に使用するエチレン性不飽和単量体全体(合計100重量%)中に0.1~5重量%使用されることを特徴とする。好ましくは0.5~3重量%である。単量体群(B)に含まれる単量体が、0.1重量%未満であると粒子の架橋が十分でなくなり、耐電解液性が悪くなる。また、5重量%を超えると、乳化重合する際の重合安定性に問題を生じるか、重合できたとしても保存安定性に問題を生じる。
<単量体群(C)について>
 本発明の非水系二次電池電極用バインダー組成物に用いる官能基含有架橋型樹脂微粒子は、上述した1分子中に1つのエチレン性不飽和基と、単官能または多官能の各種官能基を有する単量体(a)~(e)に加えて、単量体群(C)として、単量体(a)~(e)以外の、エチレン性不飽和基を有する単量体(k)を同時に乳化重合することで得ることができる。
 この単量体(k)としては、単量体(a)~(e)以外であって、エチレン性不飽和基を有する単量体であれば特に限定されないが、例えば、1分子中に1つのエチレン性不飽和基と、炭素数8~18のアルキル基とを有する単量体(m)、1分子中に1つのエチレン性不飽和基と、環状構造とを有する単量体(n)などがあげられる。単量体(k)として、該単量体(m)および/または単量体(n)を乳化重合に使用する場合には(単量体(k)としてそれら以外の単量体を含んでいてもよい)、該単量体(m)および(n)が、エチレン性不飽和基を有する単量体全体((a)~(e)および(k))中に合計で30~95重量%含まれることが好ましい。単量体(m)や単量体(n)を使用することで粒子合成時の粒子安定性や耐電解液性に優れるため好ましい。30重量%未満であると耐電解液性に悪影響をおよぼす場合があり、95重量%を超えると粒子合成時の安定性に悪影響をおよぼすか、合成できたとしても粒子の経時安定性が損なわれる場合がある。
 1分子中に1つのエチレン性不飽和基と、炭素数8~18のアルキル基とを有する単量体(m)としては、例えば、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ミリスチル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレートなどがあげられる。
 1分子中に1つのエチレン性不飽和基と、環状構造とを有する単量体(n)としては、脂環式エチレン性不飽和単量体や芳香族エチレン性不飽和単量体などがあげられる。脂環式エチレン性不飽和単量体としては、例えば、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボニル(メタ)アクリレートなどがあげられ、芳香族エチレン性不飽和単量体としては、例えば、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、スチレン、α-メチルスチレン、2-メチルスチレン、クロロスチレン、アリルベンゼン、エチニルベンゼンなどがあげられる。
 上記単量体(m)、単量体(n)以外の単量体(k)としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレートなどのアルキル基含有エチレン性不飽和単量体;(メタ)アクリロニトリルなどのニトリル基含有エチレン性不飽和単量体;パーフルオロメチルメチル(メタ)アクリレート、パーフルオロエチルメチル(メタ)アクリレート、2-パーフルオロブチルエチル(メタ)アクリレート、2-パーフルオロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、2-パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート、2-パーフルオロイソノニルエチル(メタ)アクリレート、2-パーフルオロノニルエチル(メタ)アクリレート、2-パーフルオロデシルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロプロピルプロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルプロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルアミル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルウンデシル(メタ)アクリレートなどの炭素数1~20のパーフルオロアルキル基を有するパーフルオロアルキル基含有エチレン性不飽和単量体;パーフルオロブチルエチレン、パーフルオロヘキシルエチレン、パーフルオロオクチルエチレン、パーフルオロデシルエチレンなどのパーフルオロアルキル、アルキレン類などのパーフルオロアルキル基含有エチレン性不飽和化合物;ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、プロポキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、n-ブトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、n-ペンタキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、プロポキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、n-ブトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、n-ペンタキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリテトラメチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、ヘキサエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシヘキサエチレングリコール(メタ)アクリレートなどのポリエーテル鎖を有するエチレン性不飽和化合物;ラクトン変性(メタ)アクリレートなどのポリエステル鎖を有するエチレン性不飽和化合物;(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチルメチルクロライド塩、トリメチル-3-(1-(メタ)アクリルアミド-1,1-ジメチルプロピル)アンモニウムクロライド、トリメチル-3-(1-(メタ)アクリルアミドプロピル)アンモニウムクロライド、およびトリメチル-3-(1-(メタ)アクリルアミド-1,1-ジメチルエチル)アンモニウムクロライドなどの四級アンモニウム塩基含有エチレン性不飽和化合物;酢酸ビニル、酪酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ヘキサン酸ビニル、カプリル酸ビニル、ラウリル酸ビニル、パルミチン酸ビニル、ステアリン酸ビニルなどの脂肪酸ビニル系化合物;ブチルビニルエーテル、エチルビニルエーテルなどのビニルエーテル系エチレン性不飽和単量体;1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセンなどのα-オレフィン系エチレン性不飽和単量体;酢酸アリル、シアン化アリルなどのアリル単量体;シアン化ビニル、ビニルシクロヘキサン、ビニルメチルケトンなどのビニル単量体;アセチレン、エチニルトルエンなどのエチニル単量体などがあげられる。
 また、上記単量体(m)、単量体(n)以外の単量体(k)としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、または、これらのアルキルもしくはアルケニルモノエステル、フタル酸β-(メタ)アクリロキシエチルモノエステル、イソフタル酸β-(メタ)アクリロキシエチルモノエステル、テレフタル酸β-(メタ)アクリロキシエチルモノエステル、コハク酸β-(メタ)アクリロキシエチルモノエステル、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、けい皮酸などのカルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体;ターシャリーブチル(メタ)アクリレートなどのターシャリーブチル基含有エチレン性不飽和単量体;ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸などのスルホン酸基含有エチレン性不飽和単量体;(2-ヒドロキシエチル)メタクリレートアッシドホスフェートなどのリン酸基含有エチレン性不飽和単量体;ダイアセトン(メタ)アクリルアミド、アクロレイン、N-ビニルホルムアミド、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、アセトアセトキシエチル(メタ)アクリレート、アセトアセトキシプロピル(メタ)アクリレート、アセトアセトキシブチル(メタ)アクリレートなどのケト基含有エチレン性不飽和単量体(1分子中に1つのエチレン性不飽和基と、ケト基とを有する単量体)などがあげられる。
 単量体(k)として、ケト基含有エチレン性不飽和単量体を使用する場合、架橋剤としてケト基と反応しうるヒドラジド基を2個以上有する多官能ヒドラジド化合物をバインダー組成物に混合すると、ケト基とヒドラジド基との架橋により強靱な塗膜を得ることができる。このことにより優れた耐電解液性、結着性を有する。さらに、充放電の繰り返しや、発熱による高温環境下における耐性と可とう性とを両立することができるため、充放電サイクルにおける放電容量低下の低減された長寿命の非水系二次電池を得ることができる。
 ケト基含有エチレン性不飽和単量体を乳化重合に使用する場合、該単量体が、エチレン性不飽和基を有する単量体全体((a)~(e)および(k))(合計100重量%)中に0.1~10重量%含まれることが好ましい。より好ましくは1~8重量%、さらに好ましくは3~7重量%である。ケト基含有エチレン性不飽和単量体が0.1重量%未満であると、樹脂微粒子の架橋が十分でなくなり、耐電解液性に寄与しない場合がある。また、10重量%を超えると、架橋剤を添加した後の安定性が悪くなる場合がある。
 ケト基含有エチレン性不飽和単量体として、特にダイアセトン(メタ)アクリルアミドは、上述した1分子中に1つのエチレン性不飽和基と、単官能または多官能アミド基とを有する単量体(b)としての機能を有しているためより好ましい。
 多官能ヒドラジド化合物としては、例えば、シュウ酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジドなどの脂肪族ジヒドラジドの他、炭酸ポリヒドラジド、脂肪族、脂環族、芳香族ビスセミカルバジド、芳香族ジカルボン酸ジヒドラジド、ポリアクリル酸のポリヒドラジド、芳香族炭化水素のジヒドラジド、ヒドラジン-ピリジン誘導体およびマレイン酸ジヒドラジドなどの不飽和ジカルボン酸のジヒドラジドなどがあげられる。また、アミキュアVDH(味の素ファインテクノ社製)なども使用することができる。これらの多官能ヒドラジド化合物は、官能基含有架橋型樹脂微粒子の固形分100重量部に対して0.1~10重量部添加するのが好ましく、1~5重量部添加するのがさらに好ましい。
 官能基含有架橋型樹脂微粒子中のケト基と、多官能ヒドラジド化合物中のヒドラジド基との架橋反応は、架橋を強固にし、バインダー性能を調整する目的で、電極作製時に必要に応じて加熱処理を行ってもよい。例えば、40℃~200℃で加熱処理をするのが好ましい。
 また、単量体(k)の中でもカルボキシル基、ターシャリーブチル基(熱によりターシャリーブタノールが脱離してカルボキシル基になる。)、スルホン酸基、およびリン酸基を有するエチレン性不飽和単量体を共重合して得られた樹脂微粒子は、重合後にも粒子内や表面に前記官能基が残存し、集電体の密着性などの物性を向上させる効果があると同時に、合成時の凝集を防いだり、合成後の粒子安定性を保持したりする場合あるため好ましく使用することができる。
 カルボキシル基、ターシャリーブチル基、スルホン酸基、およびリン酸基は、その一部が重合中に反応し、粒子内架橋に使われても構わない。カルボキシル基、ターシャリーブチル基、スルホン酸基、およびリン酸基を含む単量体を用いる場合には、乳化重合に使用するエチレン性不飽和単量体全体(合計100重量%)中に0.1~10重量%含まれることが好ましく、さらには1~5重量%含まれることがより好ましい。カルボキシル基、ターシャリーブチル基、スルホン酸基、およびリン酸基を含む単量体が0.1重量%未満であると、粒子の安定性が悪くなる場合がある。また10重量%を超えると、バインダー組成物の親水性が強くなりすぎて耐電解液性が悪くなる場合がある。さらにこれらの官能基は、乾燥時に反応して粒子内や粒子間の架橋に使われても構わない。
 例えばカルボキシル基は、重合中および乾燥時にエポキシ基と反応して樹脂微粒子に架橋構造を導入できる。同様に、ターシャリーブチル基も一定温度以上の熱が加わるとターシャリーブチルアルコールが生成するとともにカルボキシル基が形成されるため、前記同様エポキシ基と反応することができる。
 これらの単量体(k)は、粒子の重合安定性やガラス転移温度、さらには成膜性や塗膜物性を調整するために、上記にあげたような単量体を2種以上併用して用いることができる。また、例えば(メタ)アクリロニトリルなどを併用することでゴム弾性が発現する効果がある。
<官能基含有架橋型樹脂微粒子の製造方法>
 本発明の官能基含有架橋型樹脂微粒子は、従来既知の乳化重合方法により合成される。
<乳化重合で用いられる乳化剤>
 本発明において乳化重合の際に用いられる乳化剤としては、エチレン性不飽和基を有する反応性乳化剤やエチレン性不飽和基を有しない非反応性乳化剤など、従来公知のものを任意に使用することができる。
 エチレン性不飽和基を有する反応性乳化剤はさらに大別して、アニオン系、非イオン系のノニオン系のものが例示できる。特にエチレン性不飽和基を有するアニオン系反応性乳化剤若しくはノニオン性反応性乳化剤を用いると、共重合体の分散粒子径が微細となるとともに粒度分布が狭くなるため、非水系二次電池電極用バインダーとして使用した際に耐電解液性を向上することができ好ましい。このエチレン性不飽和基を有するアニオン系反応性乳化剤若しくはノニオン性反応性乳化剤は、1種を単独で使用しても、複数種を混合して用いてもよい。
 エチレン性不飽和基を有するアニオン系反応性乳化剤の一例として、以下にその具体例を例示するが、本願発明において使用可能とする乳化剤は、以下に記載するもののみに限定されるものではない。
 乳化剤としては、アルキルエーテル系(市販品としては、例えば、第一工業製薬株式会社製アクアロンKH-05、KH-10、KH-20、株式会社ADEKA製アデカリアソープSR-10N、SR-20N、花王株式会社製ラテムルPD-104など);スルフォコハク酸エステル系(市販品としては、例えば、花王株式会社製ラテムルS-120、S-120A、S-180P、S-180A、三洋化成株式会社製エレミノールJS-2など);アルキルフェニルエーテル系もしくはアルキルフェニルエステル系(市販品としては、例えば、第一工業製薬株式会社製アクアロンH-2855A、H-3855B、H-3855C、H-3856、HS-05、HS-10、HS-20、HS-30、株式会社ADEKA製アデカリアソープSDX-222、SDX-223、SDX-232、SDX-233、SDX-259、SE-10N、SE-20N、など);(メタ)アクリレート硫酸エステル系(市販品としては、例えば、日本乳化剤株式会社製アントックスMS-60、MS-2N、三洋化成工業株式会社製エレミノールRS-30など);リン酸エステル系(市販品としては、例えば、第一工業製薬株式会社製H-3330PL、株式会社ADEKA製アデカリアソープPP-70など)などがあげられる。
 本発明で用いることのできるノニオン系反応性乳化剤としては、例えばアルキルエーテル系(市販品としては、例えば、株式会社ADEKA製アデカリアソープER-10、ER-20、ER-30、ER-40、花王株式会社製ラテムルPD-420、PD-430、PD-450など);アルキルフェニルエーテル系もしくはアルキルフェニルエステル系(市販品としては、例えば、第一工業製薬株式会社製アクアロンRN-10、RN-20、RN-30、RN-50、株式会社ADEKA製アデカリアソープNE-10、NE-20、NE-30、NE-40など);(メタ)アクリレート硫酸エステル系(市販品としては、例えば、日本乳化剤株式会社製RMA-564、RMA-568、RMA-1114など)などがあげられる。
 本発明の官能基含有架橋型樹脂微粒子を乳化重合により得るに際しては、前記したエチレン性不飽和基を有する反応性乳化剤とともに、必要に応じエチレン性不飽和基を有しない非反応性乳化剤を併用することができる。非反応性乳化剤は、非反応性アニオン系乳化剤と非反応性ノニオン系乳化剤とに大別することができる。
 非反応性ノニオン系乳化剤の例としては、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテルなどのポリオキシエチレンアルキルエーテル類;ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルなどのポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類;ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタントリオレエートなどのソルビタン高級脂肪酸エステル類;ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレートなどのポリオキシエチレンソルビタン高級脂肪酸エステル類;ポリオキシエチレンモノラウレート、ポリオキシエチレンモノステアレートなどのポリオキシエチレン高級脂肪酸エステル類;オレイン酸モノグリセライド、ステアリン酸モノグリセライドなどのグリセリン高級脂肪酸エステル類;ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレン・ブロックコポリマー、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテルなどを例示することができる。
 また、非反応性アニオン系乳化剤の例としては、オレイン酸ナトリウムなどの高級脂肪酸塩類;ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどのアルキルアリールスルホン酸塩類;ラウリル硫酸ナトリウムなどのアルキル硫酸エステル塩類;ポリエキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウムなどのポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩類;ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫酸ナトリウムなどのポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル硫酸エステル塩類;モノオクチルスルホコハク酸ナトリウム、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリルスルホコハク酸ナトリウムなどのアルキルスルホコハク酸エステル塩およびその誘導体類;ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル硫酸エステル塩類などを例示することができる。
 本発明において用いられる乳化剤の使用量は、必ずしも限定されるものではなく、官能基含有架橋型樹脂微粒子が最終的に非水系二次電池電極用バインダーとして使用される際に求められる物性にしたがって適宜選択できる。例えば、エチレン性不飽和単量体の合計100重量部に対して、乳化剤は通常0.1~30重量部であることが好ましく、0.3~20重量部であることがより好ましく、0.5~10重量部の範囲内であることがさらに好ましい。
 本発明の官能基含有架橋型樹脂微粒子の乳化重合に際しては、水溶性保護コロイドを併用することもできる。水溶性保護コロイドとしては、例えば、部分ケン化ポリビニルアルコール、完全ケン化ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコールなどのポリビニルアルコール類;ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース塩などのセルロース誘導体;グアガムなどの天然多糖類などがあげられ、これらは、単独でも複数種併用の態様でも利用できる。水溶性保護コロイドの使用量としては、エチレン性不飽和単量体の合計100重量部当り0.1~5重量部であり、さらに好ましくは0.5~2重量部である。
<乳化重合で用いられる水性媒体>
 本発明の官能基含有架橋型樹脂微粒子の乳化重合に際して用いられる水性媒体としては、水があげられ、親水性の有機溶剤も本発明の目的を損なわない範囲で使用することができる。
<乳化重合で用いられる重合開始剤>
 本発明の官能基含有架橋型樹脂微粒子を得るに際して用いられる重合開始剤としては、ラジカル重合を開始する能力を有するものであれば特に制限はなく、公知の油溶性重合開始剤や水溶性重合開始剤を使用することができる。
 油溶性重合開始剤としては特に限定されず、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、tert-ブチルパーオキシベンゾエート、tert-ブチルハイドロパーオキサイド、tert-ブチルパーオキシ(2-エチルヘキサノエート)、tert-ブチルパーオキシ-3,5,5-トリメチルヘキサノエート、ジ-tert-ブチルパーオキサイドなどの有機過酸化物;2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス-2,4-ジメチルバレロニトリル、2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)、1,1’-アゾビス-シクロヘキサン-1-カルボニトリルなどのアゾビス化合物などをあげることができる。これらは1種類または2種類以上を混合して使用することができる。これら重合開始剤は、エチレン性不飽和単量体100重量部に対して、0.1~10.0重量部の量を用いるのが好ましい。
 本発明においては水溶性重合開始剤を使用することが好ましく、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過酸化水素、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)ジハイドロクロライドなど、従来既知のものを好適に使用することができる。また、乳化重合を行うに際して、所望により重合開始剤とともに還元剤を併用することができる。これにより、乳化重合速度を促進したり、低温において乳化重合を行ったりすることが容易になる。このような還元剤としては、例えば、アスコルビン酸、エルソルビン酸、酒石酸、クエン酸、ブドウ糖、ホルムアルデヒドスルホキシラートなどの金属塩などの還元性有機化合物、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウムなどの還元性無機化合物、塩化第一鉄、ロンガリット、二酸化チオ尿素などを例示できる。これら還元剤は、全エチレン性不飽和単量体100重量部に対して、0.05~5.0重量部の量を用いるのが好ましい。
<乳化重合の条件>
 なお、前記した重合開始剤によらずとも、光化学反応や、放射線照射などによっても重合を行うことができる。重合温度は各重合開始剤の重合開始温度以上とする。例えば、過酸化物系重合開始剤では、通常70℃程度とすればよい。重合時間は特に制限されないが、通常2~24時間である。
<反応に用いられるその他の材料>
 さらに必要に応じて、緩衝剤として、酢酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、重炭酸ナトリウムなどが、また、連鎖移動剤としてのオクチルメルカプタン、チオグリコール酸2-エチルヘキシル、チオグリコール酸オクチル、ステアリルメルカプタン、ラウリルメルカプタン、t-ドデシルメルカプタンなどのメルカプタン類が適量使用できる。
 官能基含有架橋型樹脂微粒子の重合にカルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体などの酸性官能基を有する単量体を使用した場合、重合前や重合後に塩基性化合物で中和することができる。中和する際、アンモニアもしくはトリメチルアミン、トリエチルアミン、ブチルアミンなどのアルキルアミン類;2-ジメチルアミノエタノール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、アミノメチルプロパノールなどのアルコールアミン類;モルホリンなどの塩基で中和することができる。ただし、乾燥性に効果が高いのは揮発性の高い塩基であり、好ましい塩基はアミノメチルプロパノール、アンモニアである。
<官能基含有架橋型樹脂微粒子の特性>
<ガラス転移温度>
 また、官能基含有架橋型樹脂微粒子のガラス転移温度(以下、Tgともいう)は、-30~70℃が好ましく、-20~30℃がさらに好ましい。Tgが-30℃未満の場合、バインダーが過度に電極活物質を覆い、インピーダンスが高くなりやすい。また、Tg が70℃を超えると、バインダーの柔軟性、粘着性が乏しくなり、電極活物質の集電材への接着性、電極の成形性が劣る場合がある。なお、ガラス転移温度は、DSC(示差走査熱量計)を用いて求めた値である。
 DSC(示差走査熱量計)によるガラス転移温度の測定は以下のようにして行うことができる。官能基含有架橋型樹脂微粒子を乾固した樹脂約2mgをアルミニウムパン上で秤量し、該試験容器をDSC測定ホルダーにセットし、10℃/分の昇温条件にて得られるチャートの吸熱ピークを読み取る。このときのピーク温度を本発明のガラス転移温度とする。
<粒子構造>
 また、本発明においては官能基含有架橋型樹脂微粒子の粒子構造を多層構造、いわゆるコアシェル粒子にすることもできる。例えば、コア部、またはシェル部に官能基を有する単量体を主に重合させた樹脂を局在化させたり、コアとシェルによってTgや組成に差を設けたりすることにより、硬化性、乾燥性、成膜性、バインダーの機械強度を向上させることができる。
<粒子径>
 官能基含有架橋型樹脂微粒子の平均粒子径は、電極活物質の結着性や粒子の安定性の点から、10~500nmであることが好ましく、30~250nmであることがより好ましい。また、1μmを超えるような粗大粒子が多く含有されるようになると粒子の安定性が損なわれるので、1μmを超える粗大粒子は多くとも5重量%以下であることが好ましい。なお、本発明における平均粒子径とは、体積平均粒子径のことを表し、動的光散乱法により測定できる。
 動的光散乱法による平均粒子径の測定は、以下のようにして行うことができる。官能基含有架橋型樹脂微粒子分散液は固形分に応じて200~1000倍に水希釈しておく。該希釈液約5mlを測定装置[(株)日機装製 マイクロトラック]のセルに注入し、サンプルに応じた溶剤(本発明では水)および樹脂の屈折率条件を入力後、測定を行う。この時得られた体積粒子径分布データ(ヒストグラム)のピークを本発明の平均粒子径とする。
<塗膜の強度、伸び率>
 さらに官能基含有架橋型樹脂微粒子を成膜して得られる塗膜の強度、および伸び率は、樹脂の強靭性の点から、強度1.0~7.0N/mm、伸び率300~2000%であることが好ましく、さらには強度2.0~5.5N/mm、伸び率400~1200%であることがより好ましい。強度が1.0N/mm未満であると活物質の保持力や集電体への結着力が悪くなる場合があり、また、強度が7.0N/mmを超えると塗膜が剛直になりすぎて結着力が悪くなる。伸び率が300%未満であると、塗膜がもろく、結着力が十分得られない場合がある。また、伸び率が2000%を超えると、活物質の保持力や集電体への結着力が悪くなる場合がある。なお、本発明における塗膜の強度、および伸び率とは、テンシロンにより測定した破断強度、破断伸度のことである。
 テンシロンによる塗膜の強度、および伸び率の測定は、以下の方法で行うことができる。官能基含有架橋型樹脂微粒子を乾固して、約0.5mm厚のシートを作製しておく。測定試験片は5mm×60mmに切り抜き、膜厚を正確に測定しておく。測定は、温度23℃、湿度50%の恒温恒湿条件下にて、引張試験機[オリエンテック(株)製 テンシロン]により、チャック間20mm、引張速度50mm/分にて行う。測定により得られる破断強さ、破断伸びから膜厚を考慮して算出した破断強度および破断伸び率を本発明の強度および伸び率とする。
<ゲル分率>
 さらに本発明の官能基含有架橋型樹脂微粒子を成膜して得られる塗膜のゲル分率は、50%以上、さらには70%以上であることが好ましい。ゲル分率とは、樹脂微粒子を成膜して得られる塗膜を有機溶剤(ここで有機溶剤とは、メタノール、エタノール、酢酸エチル、メチルエチルケトン、トルエン、シクロヘキサンなどの汎用的に使用される溶媒、またはプロピレンカーボネート、エチルカーボネートなどの二次電池電解液として使用される溶媒などのことを言う)に一定時間浸漬後、有機溶剤に溶解せずに形状を保持している樹脂分のことをいう。
 通常、樹脂ゲル分率の測定は、以下の方法で行うことができる。官能基含有架橋型樹脂微粒子を乾固して、約0.2gの試験片を作製しておく。測定試験片は2cm×2cmに切り抜き、重量を正確に測定しておく。本検討においては、ゲル分率測定用有機溶剤をプロピレンカーボネートとし、試験を有機溶剤に浸漬後70℃、24時間放置して有機溶剤を十分に浸漬させる。浸漬後、試験片中に残存している有機溶剤をオーブン乾燥にて完全に除去し、重量変化を測定する。この浸漬前後の重量変化により、有機溶剤に不溶な樹脂分を算出することで、本発明のゲル分率とする。
<重合した樹脂微粒子に添加する未架橋の化合物(D)>
 本発明の非水系二次電池電極用バインダー組成物は、官能基含有架橋型樹脂微粒子に加えて、さらに、未架橋のエポキシ基含有化合物、未架橋のアミド基含有化合物、未架橋の水酸基含有化合物、および未架橋のオキサゾリン基含有化合物からなる群より選ばれる少なくとも1つの未架橋の化合物(D)[以下、化合物(D)と表記する場合がある]とを含むことが好ましい。
 化合物(D)である「未架橋の官能基含有化合物」とは、単量体群(B)に含まれる単量体のように本発明の官能基含有架橋型樹脂微粒子の内部架橋構造(三次元架橋構造)を形成する化合物とは異なり、樹脂微粒子が乳化重合(ポリマー形成)された後に添加される(樹脂微粒子の内部架橋形成に関与しない)化合物のことのことをいう。すなわち、「未架橋」とは、本発明の官能基含有架橋型樹脂微粒子の内部架橋構造(三次元架橋構造)の形成に関与していないことを意味する。
 官能基含有架橋型樹脂微粒子が架橋構造をとることにより耐電解液性が確保され、また、化合物(D)を使用することで、化合物(D)中のエポキシ基、アミド基、水酸基、およびオキサゾリン基から選ばれる少なくとも1つの官能基が、集電体、または電極との密着性に寄与することができる。さらには架橋構造や官能基の量を調整することで、可とう性に優れた非水系二次電池電極用バインダー組成物を得ることができる。
 なお、本発明における官能基含有架橋型樹脂微粒子は、粒子内部で架橋していることが必要である。粒子内部の架橋を適度に調整することによって、耐電解液性を確保することができる。さらに、官能基含有架橋型樹脂微粒子に未架橋のエポキシ基含有化合物、未架橋のアミド基含有化合物、未架橋の水酸基含有化合物、および未架橋のオキサゾリン基含有化合物からなる群より選ばれる少なくとも1つの未架橋の化合物(D)を添加することで、エポキシ基、アミド基、水酸基またはオキサゾリン基が集電体に作用し、集電体や電極への密着性を効果的に向上させることができる。化合物(D)に含まれる上記官能基は、長期保存時や電極作製時の熱によっても安定であるため、少量の使用でも集電体への密着性効果が大きい。さらには保存安定性にも優れている。化合物(D)は、バインダーの可とう性や耐電解液性を調整する目的で官能基含有架橋型樹脂微粒子中の官能基と反応してもよいが、官能基含有架橋型樹脂微粒子中の官能基との反応のために化合物(D)中の官能基が使われすぎると、集電体または電極と相互作用し得る官能基が少なくなってしまう。このため、官能基含有架橋型樹脂微粒子と化合物(D)との反応は、集電体または電極への密着性を損なわない程度である必要がある。また、化合物(D)に含まれる上記官能基の一部が架橋反応に用いられる場合[化合物(D)が多官能化合物の場合]には、これらの官能基の架橋度合いを調整することで、耐電解液性と密着性のバランスをとることができる。
<未架橋のエポキシ基含有化合物>
 未架橋のエポキシ基含有化合物としては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレートなどのエポキシ基含有エチレン性不飽和単量体;前記エポキシ基含有エチレン性不飽和単量体を含むエチレン性不飽和単量体を重合して得られるラジカル重合系樹脂;エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ジグリシジルアニリン、N,N,N’,N’-テトラグリシジル-m-キシリレンジアミン、1,3-ビス(N,N’-ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサンなどの多官能エポキシ化合物;ビスフェノールA-エピクロロヒドリン型エポキシ樹脂、ビスフェノールF-エピクロロヒドリン型エポキシ樹脂などのエポキシ系樹脂などがあげられる。
 エポキシ基含有化合物の中でも特にビスフェノールA-エピクロロヒドリン型エポキシ樹脂、ビスフェノールF-エピクロロヒドリン型エポキシ樹脂などのエポキシ系樹脂や、エポキシ基含有エチレン性不飽和単量体を含むエチレン性不飽和単量体を重合して得られるラジカル重合系樹脂が好ましい。エポキシ系樹脂は、ビスフェノール骨格を有することで耐電解液性を向上させ、また、骨格に含まれる水酸基により集電体密着性を向上させるという相乗効果が期待できる。また、エポキシ基含有エチレン性不飽和単量体を含むエチレン性不飽和単量体を重合して得られるラジカル重合系樹脂は、樹脂骨格内により多くのエポキシ基を有することにより集電体密着性を向上させ、また、樹脂であることにより、単量体に比べて耐電解液性を向上させる効果が期待できる。
<未架橋のアミド基含有化合物>
 未架橋のアミド基含有化合物としては、例えば、(メタ)アクリルアミドなどの第一アミド基含有化合物;N-メチロールアクリルアミド、N,N-ジ(メチロール)アクリルアミド、N-メチロール-N-メトキシメチル(メタ)アクリルアミドなどのアルキロール(メタ)アクリルアミド系化合物;N-メトキシメチル-(メタ)アクリルアミド、N-エトキシメチル-(メタ)アクリルアミド、N-プロポキシメチル-(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル-(メタ)アクリルアミド、N-ペントキシメチル-(メタ)アクリルアミドなどのモノアルコキシ(メタ)アクリルアミド系化合物;N,N-ジ(メトキシメチル)アクリルアミド、N-エトキシメチル-N-メトキシメチルメタアクリルアミド、N,N-ジ(エトキシメチル)アクリルアミド、N-エトキシメチル-N-プロポキシメチルメタアクリルアミド、N,N-ジ(プロポキシメチル)アクリルアミド、N-ブトキシメチル-N-(プロポキシメチル)メタアクリルアミド、N,N-ジ(ブトキシメチル)アクリルアミド、N-ブトキシメチル-N-(メトキシメチル)メタアクリルアミド、N,N-ジ(ペントキシメチル)アクリルアミド、N-メトキシメチル-N-(ペントキシメチル)メタアクリルアミドなどのジアルコキシ(メタ)アクリルアミド系化合物;N,N-ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、N,N-ジエチルアミノプロピルアクリルアミドなどのジアルキルアミノ(メタ)アクリルアミド系化合物;N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジエチルアクリルアミドなどのジアルキル(メタ)アクリルアミド系化合物;ダイアセトン(メタ)アクリルアミドなどのケト基含有(メタ)アクリルアミド系化合物など、以上のアミド基含有エチレン性不飽和単量体;前記アミド基含有エチレン性不飽和単量体を含むエチレン性不飽和単量体を重合して得られるラジカル重合系樹脂などがあげられる。
 アミド基含有化合物の中でも、特にアクリルアミドなどのアミド基含有エチレン性不飽和単量体を含むエチレン性不飽和単量体を重合して得られるラジカル重合系樹脂が好ましい。樹脂骨格内に、より多くのアミド基を有することにより集電体密着性を向上させ、また、樹脂であることにより、単量体に比べて耐電解液性を向上させる効果が期待できる。
<未架橋の水酸基含有化合物>
 未架橋の水酸基含有化合物としては、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート4-ヒドロキシビニルベンゼン、1-エチニル-1-シクロヘキサノール、アリルアルコールなどの水酸基含有エチレン性不飽和単量体;前記水酸基含有エチレン性不飽和単量体を含むエチレン性不飽和単量体を重合して得られるラジカル重合系樹脂;エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオールなどの直鎖脂肪族ジオール類;プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2,2-ジエチル-1,3-プロパンジオールなどの分岐鎖脂肪族ジオール類;1,4-ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサンなどの環状ジオール類などがあげられる。
 水酸基含有化合物の中でも、特に水酸基含有エチレン性不飽和単量体を含むエチレン性不飽和単量体を重合して得られるラジカル重合系樹脂、または環状ジオール類が好ましい。水酸基含有エチレン性不飽和単量体を含むエチレン性不飽和単量体を重合して得られるラジカル重合系樹脂は、樹脂骨格内に、より多くの水酸基を有することにより集電体密着性を向上させ、また、樹脂であることにより、単量体に比べて耐電解液性を向上させる効果が期待できる。また、環状ジオール類は、骨格に環状構造を有することにより、耐電解液性を向上させる効果が期待できる。
<未架橋のオキサゾリン基含有化合物>
 未架橋のオキサゾリン基含有化合物としては、例えば、2’-メチレンビス(2-オキサゾリン)、2,2’-エチレンビス(2-オキサゾリン)、2,2’-エチレンビス(4-メチル-2-オキサゾリン)、2,2’-プロピレンビス(2-オキサゾリン)、2,2’-テトラメチレンビス(2-オキサゾリン)、2,2’-ヘキサメチレンビス(2-オキサゾリン)、2,2’-オクタメチレンビス(2-オキサゾリン)、2,2’-p-フェニレンビス(2-オキサゾリン)、2,2’-p-フェニレンビス(4,4’-ジメチル-2-オキサゾリン)、2,2’-p-フェニレンビス(4-メチル-2-オキサゾリン)、2,2’-p-フェニレンビス(4-フェニル-2-オキサゾリン)、2,2’-m-フェニレンビス(2-オキサゾリン)、2,2’-m-フェニレンビス(4-メチル-2-オキサゾリン)、2,2’-m-フェニレンビス(4,4’-ジメチル-2-オキサゾリン)、2,2’-m-フェニレンビス(4-フェニレンビス-2-オキサゾリン)、2,2’-o-フェニレンビス(2-オキサゾリン)、2,2’-o-フェニレンビス(4-メチル-2-オキサゾリン)、2,2’-ビス(2-オキサゾリン)、2,2’-ビス(4-メチル-2-オキサゾリン)、2,2’-ビス(4-エチル-2-オキサゾリン)、2,2’-ビス(4-フェニル-2-オキサゾリン)、さらにはオキサゾリン基含有ラジカル重合系樹脂などがあげられる。
 オキサゾリン基含有化合物の中でも、特に、2’-p-フェニレンビス(2-オキサゾリン)などのフェニレンビス型オキサゾリン化合物、または、オキサゾリン基含有エチレン性不飽和単量体を含むエチレン性不飽和単量体を重合して得られるラジカル重合系樹脂が好ましい。フェニレンビス型オキサゾリン化合物は、骨格内にフェニル基を有することにより耐電解液性を向上させる効果がある。また、オキサゾリン基含有エチレン性不飽和単量体を含むエチレン性不飽和単量体を重合して得られるラジカル重合系樹脂は、樹脂骨格内により多くのオキサゾリン基を有することにより集電体密着性を向上させ、また、樹脂であることにより、単量体に比べて耐電解液性を向上させることができる。
<化合物(D)の添加量、分子量>
 化合物(D)は、官能基含有架橋型樹脂微粒子の固形分100重量部に対して0.1~50重量部添加するのが好ましく、5~40重量部添加するのがさらに好ましい。化合物(D)の添加量が0.1重量部未満であると、集電体の密着性に寄与する官能基の量が少なくなり、集電体の密着性向上に十分寄与できない場合がある。また、50重量部を超えると、化合物(D)の電解液への漏出など、バインダー性能への悪影響を起こす場合がある。さらに、化合物(D)は2種類以上併用することも可能である。
 化合物(D)の分子量は特に限定されないが、重量平均分子量が1,000~1,000,000であるのが好ましく、さらには5,000~500,000がより好ましい。重量平均分子量が1,000未満であると集電体への密着性効果が十分でない場合があり、また、重量平均分子量が1,000,000を超えると化合物の粘度が高くなる場合があり、電極作製時のハンドリング性が悪くなる場合がある。なお、上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により測定したポリスチレン換算の値である。さらに化合物(D)は、溶媒に溶解する化合物であっても、分散する化合物であってもよい。
<本発明の組成物における第3の成分>
 本発明の非水系二次電池電極用バインダー組成物には、官能基含有架橋型樹脂微粒子および化合物(D)以外に、バインダーの可とう性や耐電解液性を調整する目的で第3成分を添加することもできる。
<架橋剤>
 第3成分としては、例えば官能基含有架橋型樹脂微粒子と化合物(D)、または化合物(D)同士を架橋させる架橋剤(化合物(l))を添加することができる。
 本発明における架橋反応は、例えば以下の通りあげることができる。エポキシ基と反応しうる官能基としては、カルボキシル基、酸無水物基、ビニルエーテル基、アミノ基などがあげられる。また、アミド基と反応しうる官能基としては、カルボニル基などがあげられる。また、水酸基と反応しうる官能基としては、イソシアネート基などがあげられる。また、カルボキシル基と反応しうる官能基としては、エポキシ基、アジリジニル基、カルボジイミド基、オキサゾリン基などがあげられる。また、スルホン酸基と反応しうる官能基としては、水酸基、エポキシ基、アミノ基などがあげられる。また、リン酸基と反応しうる官能基としては、水酸基、エポキシ基、アミノ基などがあげられる。
 本発明において使用することができる化合物(l)(架橋剤)を以下に例示する。カルボキシル基を2個以上有する化合物としては、例えば、o-フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、1,4-ジメチルテレフタル酸、1,3-ジメチルイソフタル酸、5-スルホ-1,3-ジメチルイソフタル酸、4,4-ビフェニルジカルボン酸、1,4-ナフタレンジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、ノルボルネンジカルボン酸、ジフェニルメタン-4,4’-ジカルボン酸、フェニルインダンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸類;無水フタル酸、1,8-ナフタレンジカルボン酸無水物、2,3-ナフタレンジカルボン酸無水物などの芳香族ジカルボン酸無水物類;ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸などの脂環族ジカルボン酸類;ヘキサヒドロ無水フタル酸、3-メチル-ヘキサヒドロ無水フタル酸、4-メチル-ヘキサヒドロ無水フタル酸、1,2-シクロヘキサンジカルボン酸無水物などの脂環族ジカルボン酸無水物類;シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、スベリン酸、マレイン酸、クロロマレイン酸、フマル酸、ドデカン二酸、ピメリン酸、シトラコン酸、グルタル酸、イタコン酸などの脂肪族ジカルボン酸類などがあげられる。
 酸無水物基を2個以上有する化合物としては、例えば、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、オキシジフタル酸二無水物、ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、ジフェニルスルフィドテトラカルボン酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、ペリレンテトラカルボン酸二無水物、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、新日本理化株式会社製「リカシッドTMTA-C」、「リカシッドMTA-10」、「リカシッドMTA-15」、「リカシッドTMEGシリーズ」、「リカシッドTDA」などがあげられる。
 ビニルエーテル基を2個以上有する化合物としては、例えば、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、テトラエチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ジプロピレングリコールジビニルエーテル、トリプロピレングリコールジビニルエーテル、ネオペンチルグリコールジビニルエーテル、1,4-ブタンジオールジビニルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジビニルエーテル、グリセリンジビニルエーテル、トリメチロールプロパンジビニルエーテル、1,4-ジヒドロキシルシクロヘキサンジビニルエーテル、1,4-ジヒドロキシメチルシクロヘキサンジビニルエーテル、ハイドロキノンジビニルエーテル、エチレンオキサイド変性ハイドロキノンジビニルエーテル、エチレンオキサイド変性レゾルシンジビニルエーテル、エチレンオキサイド変性ビスフェノールAジビニルエーテル、エチレンオキサイド変性ビスフェノールSジビニルエーテル、グリセリントリビニルエーテル、ソルビトールテトラビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル、ジペンタエリスリトールポリビニルエーテル、ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、ジトリメチロールプロパンポリビニルエーテルなどがあげられる。
 アミノ基を2個以上有する化合物としては、例えば、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどの脂肪族ジアミン類;4,4’-ジアミノ‐3,3’-ジメチルジシクロヘキシルメタン、4,4’-ジアミノ‐3,3’-ジメチルジシクロヘキシル、ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミンなどの脂環族ジアミン類;キシリレンジアミン、α,α,α’,α’-テトラメチルキシリレンジアミンなどの芳香脂肪族ジアミン類などがあげられる。
 カルボニル基を有する化合物としては、例えば、ホルマリンやパラホルムアルデヒドといったアルデヒド化合物があげられる。官能基含有架橋型樹脂微粒子に含まれるアミド基はホルマリンを添加すると、反応してメチロール基を生成する。このようにして得られたメチロール基は架橋構造の形成に利用することができる。
 イソシアネート基を2個以上有する化合物としては、例えば、芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネートなどがあげられる。
 芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、1,3-フェニレンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルジイソシアネート、1,4-フェニレンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート、4,4’-トルイジンジイソシアネート、2,4,6-トリイソシアネートトルエン、1,3,5-トリイソシアネートベンゼン、ジアニシジンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルエーテルジイソシアネート、4,4’,4”-トリフェニルメタントリイソシアネート、キシリレンジイソシアネートなどをあげることができる。
 脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(別名:HMDI)、ペンタメチレンジイソシアネート、1,2-プロピレンジイソシアネート、2,3-ブチレンジイソシアネート、1,3-ブチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートなどをあげることができる。
 芳香脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、ω,ω’-ジイソシアネート-1,3-ジメチルベンゼン、ω,ω’-ジイソシアネート-1,4-ジメチルベンゼン、ω,ω’-ジイソシアネート-1,4-ジエチルベンゼン、1,4-テトラメチルキシリレンジイソシアネート、1,3-テトラメチルキシリレンジイソシアネートなどをあげることができる。
 脂環族ポリイソシアネートとしては、例えば、3-イソシアネートメチル-3,5,5-トリメチルシクロヘキシルイソシアネート(別名:IPDI、イソホロンジイソシアネート)、1,3-シクロペンタンジイソシアネート、1,3-シクロヘキサンジイソシアネート、1,4-シクロヘキサンジイソシアネート、メチル-2,4-シクロヘキサンジイソシアネート、メチル-2,6-シクロヘキサンジイソシアネート、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、1,4-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサンなどをあげることができる。
 また、上記ポリイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体や、イソシアヌレート環を有する3量体なども使用することができる。さらには、ポリフェニルメタンポリイソシアネート(別名:PAPI)、ナフチレンジイソシアネート、およびこれらのポリイソシアネート変性物などを使用し得る。なお、ポリイソシアネート変性物としては、カルボジイミド基、ウレトジオン基、ウレトイミン基、水と反応したビュレット基、イソシアヌレート基のうちのいずれかの基、またはこれらの基の2種以上を有する変性物を使用できる。また、ポリオールとジイソシアネートとの反応物も多官能イソシアネート化合物として使用することができる。
 エポキシ基を2個以上有する化合物としては、化合物(D)として上述した未架橋のエポキシ基含有化合物の中で多官能の化合物があげられる。
 アジリジニル基を2個以上有する化合物としては、例えば、N,N’-ジフェニルメタン-4,4’-ビス(1-アジリジンカルボキサイト)、N,N’-トルエン-2,4-ビス(1-アジリジンカルボキサイト)、ビスイソフタロイル-1-(2-メチルアジリジン)、トリ-1-アジリジニルホスフィンオキサイド、N,N’-ヘキサメチレン-1,6-ビス(1-アジリジンカルボキサイト)、トリメチロールプロパン-トリ-β-アジリジニルプロピオネート、テトラメチロールメタン-トリ-β-アジリジニルプロピオネート、トリス-2,4,6-(1-アジリジニル)-1、3、5-トリアジン、トリメチロールプロパントリス[3-(1-アジリジニル)プロピオネート]、トリメチロールプロパントリス[3-(1-アジリジニル)ブチレート]、トリメチロールプロパントリス[3-(1-(2-メチル)アジリジニル)プロピオネート]、トリメチロールプロパントリス[3-(1-アジリジニル)-2-メチルプロピオネート]、2,2’-ビスヒドロキシメチルブタノールトリス[3-(1-アジリジニル)プロピオネート]、ペンタエリスリトールテトラ[3-(1-アジリジニル)プロピオネート]、ジフェニルメタン-4,4-ビス-N,N’-エチレンウレア、1,6-ヘキサメチレンビス-N,N’-エチレンウレア、2,4,6-(トリエチレンイミノ)-Syn-トリアジン、ビス[1-(2-エチル)アジリジニル]ベンゼン-1,3-カルボン酸アミドなどがあげられる。
 カルボジイミド基を2個以上有する化合物としては、日清紡績株式会社のカルボジライトシリーズがあげられる。その中でもカルボジライトV-02、04、06、E-01、02、03Aは水性タイプもしくは水性エマルションタイプであるため、本発明の官能基含有架橋型樹脂微粒子との相溶性がよく好ましい。また、カルボジライトV-05のような油性タイプであっても、例えば界面活性剤を使用して水系分散体にすることで、本発明のバインダー組成物に使用することができる。
 オキサゾリン基を2個以上有する化合物としては、化合物(D)として上述した未架橋のオキサゾリン基含有化合物があげられる。
 水酸基を2個以上有する化合物としては、化合物(D)として上述した未架橋の水酸基含有化合物の中で多官能の化合物があげられる。
 これらの架橋剤として使用する化合物(l)は、官能基含有架橋型樹脂微粒子の固形分100重量部に対して0.1~50重量部添加するのが好ましく、1~40重量部添加するのがさらに好ましい。架橋剤の添加量は、架橋剤成分の電解液への漏出や電極作製時のバラツキといったバインダー性能への悪影響を起こさない程度に用いることができる。
 さらに、バインダー組成物中の化合物(l)は2種類以上併用することも可能である。例えば、単量体(a)由来のエポキシ基はカルボキシル基と反応することによって、水酸基を生成する。この水酸基をさらにイソシアネート基を2個以上有する化合物と反応させることでより強固な架橋構造を形成させることも可能である。
 これら官能基含有架橋型樹脂微粒子中のエポキシ基、アミド基、および水酸基から選ばれる少なくとも1つの官能基と、化合物(l)中の官能基との架橋反応は、架橋を強固にし、バインダー性能を調整する目的で、電極作製時に必要に応じて加熱処理を行ってもよい。例えば、官能基含有架橋型樹脂微粒子中のカルボキシル基と、エポキシ基を2個以上有する化合物中のエポキシ基との反応は160℃~250℃で加熱処理をするのが好ましい。
 さらには、これら化合物(l)以外に、バインダー組成物の架橋構造をより強固にする目的、または集電体との密着性を向上させる目的、さらにはバインダーの機械強度調整の目的で、バインダー組成物に第3成分を添加することができる。集電体との密着性を向上させるための添加剤としては、集電体が主に金属化合物であることから、一般的に金属密着性を向上させる成分、例えばリン酸、イミダゾールシラン系化合物などを添加することができる。また、バインダーの機械強度を調整するための添加剤として、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂といった樹脂をブレンドすることも可能である。これら第3成分は、上記目的を満たすものであればこれらに限らない。
<成膜助剤などの第3の成分>
 本発明の官能基含有架橋型樹脂微粒子を含む非水系二次電池電極用バインダー組成物には、成膜助剤、消泡剤、レベリング剤、防腐剤、pH調整剤、粘性調整剤などを必要に応じて配合できる。
 成膜助剤は、塗膜の形成を助け、塗膜が形成された後においては比較的速やかに蒸発揮散して塗膜の強度を向上させる一時的な可塑化機能を担うものであり、沸点が110~200℃の溶媒が好適に用いられる。具体的には、プロピレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、カルビトール、ブチルカルビトール、ジブチルカルビトール、ベンジルアルコールなどがあげられる。中でも、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテルは少量で高い成膜助剤効果を有するため特に好ましい。これら成膜助剤は、バインダー組成物中に0.5~15重量%含まれることが好ましい。
 粘性調整剤は、官能基含有架橋型樹脂微粒子100重量部に対して1~100重量部用いてもよい。粘性調整剤としては、例えば、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、エチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸(およびその塩)、酸化スターチ、リン酸化スターチ、カゼインなどがあげられる。
<本発明のバインダー組成物の使用態様>
 本発明の非水系二次電池電極用バインダー組成物は、二次電池の正極、および負極に使用することができる。その他、エネルギーデバイス、すなわち、キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ、太陽電池などにも使用することができる。
 本発明の非水系二次電池電極用バインダー組成物は、官能基含有架橋型樹脂微粒子と電極活物質と、必要に応じて化合物(D)および化合物(l)と、さらに必要に応じて導電性材料などの添加剤を配合してなり、この非水系二次電池電極用バインダー組成物を集電体に塗布し、乾燥することにより、非水系二次電池電極を製造することができる。
 本発明において、官能基含有架橋型樹脂微粒子は、電極活物質100重量部に対して、通常0.1~20重量部、好ましくは0.5~10重量部用いられる。官能基含有架橋型樹脂微粒子が0.1重量部未満であると、電極活物質を集電体に結着させる力が不十分であり、電極活物質が脱落し電池の容量が低下する場合がある。一方、官能基含有架橋型樹脂微粒子が20重量部を超えると、電池内の抵抗が増して電池の容量が低下する場合がある。
 電極活物質としては、例えば、負極活物質としてフッ化カーボン、グラファイト、天然黒鉛、炭素繊維などの炭素質材料、ポリアセンなどの導電性高分子、リチウム金属、リチウム合金などのリチウム系金属などがあげられる。また、正極活物質としては、マンガン、モリブデン、バナジウム、チタン、ニオブなどの酸化物、硫化物、またはセレン化物などがあげられる。また、電極活物質と併用して導電性材料を使用することができる。
 電極活物質と併用する導電性材料としては、例えば、ニッケル粉末、酸化コバルト、酸化チタン、カーボンなどをあげることができる。カーボンとしては、アセチレンブラック、ファーネスブラック、黒鉛、炭素繊維、フラーレン類をあげることができる。導電性材料の使用量は、電極活物質100重量部に対して0.5~10重量部が好ましい。0.5重量部未満では導電性が低く、二次電池の高いレートで充放電した場合の容量が低下する場合がある。集電体としては、二次電池電極に通常用いられているものであれば特に限定されず、例えば、パンチングメタル、エキスパンドメタル、金網、発泡金属、網状金属繊維焼結体などをあげることができる。
 非水系二次電池電極を形成するには、前記非水系二次電池電極用バインダー組成物を、スラリー状にして集電体に塗布、加熱し、乾燥する。二次電池電極用組成物の塗布方法としては、リバースロール法、コンマバー法、グラビヤ法、エアーナイフ法など任意のコーターヘッドを用いることができ、乾燥方法としては放置乾燥、送風乾燥機、温風乾燥機、赤外線加熱機、遠赤外線加熱機などが使用できる。
 本発明の非水系二次電池は、前記非水系二次電池電極用バインダー組成物を用いて製作された二次電池用電極を具えている。上記のようにして得られた非水系二次電池電極を用いて、非水系二次電池を作製する場合、例えば、電解液にエチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなどのカーボネート系溶剤を用い、電解質としてLiPFなどのリチウムイオン化合物を用いるリチウムイオン二次電池として使用するのが好ましい。さらに、セパレーター、集電体、端子、絶縁板などの部品を用いて電池が構成される。セパレーターとしては、例えば、ポリエチレン不織布、ポリプロピレン不織布、ポリアミド不織布およびそれらに親水性処理を施したものがあげられる。
 以下に、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、以下の実施例は本発明の権利範囲を何ら制限するものではない。なお、実施例における「部」は「重量部」、「%」は「重量%」を表す。
<樹脂微粒子水分散体の調製>
[実施例1]
 攪拌器、温度計、滴下ロート、還流器を備えた反応容器に、イオン交換水40部と界面活性剤としてアデカリアソープSR-10(株式会社ADEKA製)0.2部とを仕込み、別途、スチレン50部、2-エチルヘキシルアクリレート45部、メチルメタクリレート1.5部、アクリル酸1部、ダイアセトンアクリルアミド2部、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン0.5部、イオン交換水53部および界面活性剤としてアデカリアソープSR-10(株式会社ADEKA製)1.8部をあらかじめ混合しておいたプレエマルジョンのうちの1%をさらに加えた。内温を70℃に昇温し十分に窒素置換した後、過硫酸カリウムの5%水溶液10部の10%を添加し重合を開始した。反応系内を70℃で5分間保持した後、内温を70℃に保ちながらプレエマルジョンの残りと過硫酸カリウムの5%水溶液の残りを3時間かけて滴下し、さらに2時間攪拌を継続した。固形分測定にて転化率が98%超えたことを確認後、温度を30℃まで冷却した。25%アンモニア水を添加して、pHを8.5とし、さらにイオン交換水で固形分を48%に調整して樹脂微粒子水分散体を得た。なお、固形分は、150℃20分焼き付け残分により求めた。
[実施例2~21および比較例1~5]
 表1、表2に示す配合組成で、実施例1と同様の方法で合成し、実施例2~21、および、比較例1~5の樹脂微粒子水分散体を得た。ただし、比較例2、4は乳化重合時に樹脂が凝集し、目的の樹脂微粒子を得ることができなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 なお、表1および2中の製品名の説明は以下のとおりである。
 アデカリアソープSR-10;アルキルエーテル系アニオン界面活性剤(株式会社ADEKA製)
 アデカリアソープER-20;アルキルエーテル系ノニオン界面活性剤(株式会社ADEKA製)
<ブチルアクリレート/アクリル酸共重合体溶液の調製>
[比較例6]
 攪拌器、温度計、滴下ロート、還流器を備えた反応容器に、イソプロピルアルコール40部を仕込み、別途、ブチルアクリレート80部、アクリル酸20部を滴下槽1に、また、アゾビスイソブチロニトリル2部をイソプロピルアルコール60部に溶解させて滴下槽2に仕込んだ。内温を70℃に昇温し十分に窒素置換した後、滴下槽1、2を2時間かけて滴下し、重合を行った。滴下終了後、内温を70℃に保ったまま1時間攪拌を続け、固形分測定にて転化率が98%超えたことを確認後、温度を30℃まで冷却し、固形分50%のブチルアクリレート/アクリル酸共重合体溶液を得た。なお、固形分は、150℃20分焼き付け残分により求めた。
<メチルメタクリレート/グリシジルメタクリレート共重合体溶液の調製>
[比較例7]
 比較例6と同様の方法でメチルメタクリレート88部とグリシジルメタクリレート12部とを使用して固形分50%のメチルメタクリレート/グリシジルメタクリレート共重合体溶液を得た。
<化合物(D)の製造[エポキシ基含有化合物の製造]>
[製造例1]
 攪拌器、温度計、滴下ロート、還流器を備えた反応容器にイソプロピルアルコール20部、水20部を仕込み、別途、メチルメタクリレート40部、メチルアクリレート40部、グリシジルメタクリレート20部を滴下槽1に、また、過硫酸カリウム2部をイソプロピルアルコール30部および水30部に溶解させて滴下槽2に仕込んだ。内温を80℃に昇温し十分に窒素置換した後、滴下槽1、2を2時間かけて滴下し、重合を行った。滴下終了後、内温を80℃に保ったまま1時間攪拌を続け、固形分測定にて転化率が98%超えたことを確認後、温度を30℃まで冷却し、固形分50%のエポキシ基含有化合物(メチルメタクリレート/メチルアクリレート/グリシジルメタクリレート共重合体)溶液を得た。なお、固形分は、150℃20分焼き付け残分により求めた。
<化合物(D)の製造[アミド基含有化合物の製造]>
[製造例2]
 攪拌器、温度計、滴下ロート、還流器を備えた反応容器に、水90部を仕込み、別途、アクリルアミド20部を滴下槽1に、また、過硫酸カリウム2部を水90部に溶解させて滴下槽2に仕込んだ。内温を80℃に昇温し十分に窒素置換した後、滴下槽1、2を2時間かけて滴下し、重合を行った。滴下終了後、内温を80℃に保ったまま1時間攪拌を続け、固形分測定にて転化率が98%超えたことを確認後、温度を30℃まで冷却し、固形分10%のアミド基含有化合物(ポリアクリルアミド)溶液を得た。なお、固形分は、150℃20分焼き付け残分により求めた。
[製造例3]
 攪拌器、温度計、滴下ロート、還流器を備えた反応容器に、水40部を仕込み、別途、2-エチルヘキシルアクリレート40部、スチレン40部、ジメチルアクリルアミド20部を滴下槽1に、また、過硫酸カリウム2部を水60部に溶解させて滴下槽2に仕込んだ。内温を80℃に昇温し十分に窒素置換した後、滴下槽1、2を2時間かけて滴下し、重合を行った。滴下終了後、内温を80℃に保ったまま1時間攪拌を続け、固形分測定にて転化率が98%超えたことを確認後、温度を30℃まで冷却し、固形分50%のアミド基含有化合物(2-エチルヘキシルアクリレート/スチレン/ジメチルアクリルアミド共重合体)溶液を得た。なお、固形分は、150℃20分焼き付け残分により求めた。
<化合物(D)の製造[水酸基含有化合物の製造]>
[製造例4]
 攪拌器、温度計、滴下ロート、還流器を備えた反応容器に、イソプロピルアルコール20部、水20部を仕込み、別途、メチルメタクリレート40部、ブチルアクリレート40部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート20部を滴下槽1に、また、過硫酸カリウム2部をイソプロピルアルコール30部および水30部に溶解させて滴下槽2に仕込んだ。内温を80℃に昇温し十分に窒素置換した後、滴下槽1、2を2時間かけて滴下し、重合を行った。滴下終了後、内温を80℃に保ったまま1時間攪拌を続け、固形分測定にて転化率が98%超えたことを確認後、温度を30℃まで冷却し、固形分50%の水酸基含有化合物(メチルメタクリレート/ブチルアクリレート/2-ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体)溶液を得た。なお、固形分は、150℃20分焼き付け残分により求めた。
<非水系二次電池電極用バインダー組成物および非水系二次電池電極の作製>
[実施例22~42、比較例8~10]
(正極の作製)
 実施例1~21および比較例1、3、5で得られた樹脂微粒子水分散体の固形分100部に対して、それぞれ、正極活物質であるコバルト酸リチウム(LiCoO)を4700部、アセチレンブラック100部、増粘剤としてカルボキシメチルセルロース100部を添加し、固形分50%になるようにイオン交換水を加えた後、混練して非水系二次電池電極用バインダー組成物を調製した。
 さらに、この非水系二次電池電極用バインダー組成物を、それぞれ、集電体となる厚さ20μmのアルミ箔上にドクターブレードを用いて塗布した後、減圧加熱乾燥し、ロールプレスによる圧延処理を行い、厚さ50μmの正極合剤層を有する正極を作製した。
 このようにして、実施例1~21および比較例1、3、5で得られた樹脂微粒子水分散体を用いて得られた正極用バインダー組成物および正極を、それぞれ実施例22~42、比較例8~10に係る正極用バインダー組成物および正極とした。
(負極の作製)
 実施例1~21および比較例1、3、5で得られた樹脂微粒子水分散体の固形分100部に対して、それぞれ、負極活物質としてメソフェーズカーボン(MCMB 6-28、平均粒径5~7μm、比表面積4m/g大阪ガスケミカル社製)4800部、アセチレンブラック100部を添加し、固形分50%になるようにイオン交換水を加えた後、混練して非水系二次電池電極用バインダー組成物を調製した。
 さらに、この非水系二次電池電極用バインダー組成物を、それぞれ、集電体となる厚さ20μmのアルミ箔上にドクターブレードを用いて塗布した後、減圧加熱乾燥し、ロールプレスによる圧延処理を行い、厚さ50μmの負極合剤層を有する負極を作製した。
 このようにして、実施例1~21および比較例1、3、5で得られた樹脂微粒子水分散体を用いて得られた負極用バインダー組成物および負極を、それぞれ実施例22~42、比較例8~10に係る負極用バインダー組成物および負極とした。
[実施例43~65]
(正極の作製)
 表3に示す組成によって得られた樹脂微粒子水分散体の固形分100部に対して、それぞれ、正極活物質であるコバルト酸リチウム(LiCoO)を4700部、アセチレンブラック100部、増粘剤としてカルボキシメチルセルロース100部を加え、固形分50%になるようにイオン交換水を加えた後、混練して非水系二次電池電極用バインダー組成物を調製した。
 さらに、この非水系二次電池電極用バインダー組成物を、それぞれ、集電体となる厚さ20μmのアルミ箔上にドクターブレードを用いて塗布した後、減圧加熱乾燥し、ロールプレスによる圧延処理を行い、厚さ50μmの正極合剤層を有する正極を作製した。
 このようにして、表3に示す組成によって得られた樹脂微粒子水分散体を用いて得られた正極用バインダー組成物および正極を、それぞれ実施例43~65に係る正極用バインダー組成物および正極とした。
(負極の作製)
 表3に示す組成によって得られた樹脂微粒子水分散体の固形分100部に対して、それぞれ、負極活物質としてメソフェーズカーボン(MCMB 6-28、平均粒径5~7μm、比表面積4m/g大阪ガスケミカル社製)4800部、アセチレンブラック100部を添加し、固形分50%になるようにイオン交換水を加えた後、混練して非水系二次電池電極用バインダー組成物を調製した。
 さらに、この非水系二次電池電極用バインダー組成物を、それぞれ、集電体となる厚さ20μmのアルミ箔上にドクターブレードを用いて塗布した後、減圧加熱乾燥し、ロールプレスによる圧延処理を行い、厚さ50μmの負極合剤層を有する負極を作製した。
 このようにして、表3に示す組成によって得られた樹脂微粒子水分散体を用いて得られた負極用バインダー組成物および負極を、それぞれ実施例43~65に係る負極用バインダー組成物および負極とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
 なお、表3中の製品名の説明は以下のとおりである。
 エポキシ樹脂;(製品名アデカレジンEM-1-60L、株式会社ADEKA製、エポキシ当量320、ビスフェノールA-エピクロロヒドリン型エポキシ樹脂)
 1,4-ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン;(和光純薬工業株式会社製)
 オキサゾリン基含有アクリル・スチレン樹脂;(製品名エポクロスK-2020E、株式会社日本触媒製、オキサゾリン当量550)
 アミキュアVDH;(味の素ファインテクノ社製)
 カルボジライトV-02;カルボジイミド硬化剤(日清紡績株式会社製、NCN当量600)
 ポリアミド樹脂;共重合ポリアミド樹脂(製品名Griltex D1500A Suspension、エムスケミー・ジャパン株式会社製)
[比較例11、12、13]
(正極の作製)
 比較例5で得られた樹脂微粒子水分散体、比較例6、7で得られた共重合体溶液の固形分100部に対して、それぞれ、正極活物質であるコバルト酸リチウム(LiCoO)を4700部、アセチレンブラック100部、増粘剤としてカルボキシメチルセルロース100部(さらに、比較例5で得られた樹脂微粒子水分散体には3官能エポキシ樹脂[製品名デナコールEX321、ナガセケムテックス(株)製]を30部、比較例6で得られた共重合体溶液には3官能エポキシ樹脂[デナコールEX321]を50部、比較例7で得られた共重合体溶液にはジアミノジフェニルエーテル[DPE/ODA、和歌山精化工業(株)製]を50部)、トルエンに溶解させたものを加えて、最終的にバインダー組成物の固形分が50%になるように調整し、混練して非水系二次電池電極用バインダー組成物を調製した。
 さらに、この非水系二次電池電極用バインダー組成物を、それぞれ、集電体となる厚さ20μmのアルミ箔上にドクターブレードを用いて塗布した後、減圧加熱乾燥し、ロールプレスによる圧延処理を行い、厚さ50μmの正極合剤層を有する正極を作製した。
 このようにして、比較例5で得られた樹脂微粒子水分散体、比較例6、7で得られた共重合体溶液を用いて得られた正極用バインダー組成物および正極を、それぞれ比較例11~13に係る正極用バインダー組成物および正極とした。
(負極の作製)
 比較例5で得られた樹脂微粒子水分散体、比較例6、7で得られた共重合体溶液の固形分100部に対して、それぞれ、負極活物質としてメソフェーズカーボン(MCMB 6-28、平均粒径5~7μm、比表面積4m/g大阪ガスケミカル社製)4800部、アセチレンブラック100部(さらに、比較例5で得られた樹脂微粒子水分散体には3官能エポキシ樹脂[製品名デナコールEX321、ナガセケムテックス(株)製]を30部、比較例6で得られた共重合体溶液には3官能エポキシ樹脂[デナコールEX321]を50部、比較例7で得られた共重合体溶液にはジアミノジフェニルエーテル[DPE/ODA、和歌山精化工業(株)製]を50部)、トルエンに溶解させたものを加えて最終的にバインダー組成物の固形分が50%になるように調整し、混練して非水系二次電池電極用バインダー組成物を調製した。
 さらに、この非水系二次電池電極用バインダー組成物を、それぞれ、集電体となる厚さ20μmのアルミ箔上にドクターブレードを用いて塗布した後、減圧加熱乾燥し、ロールプレスによる圧延処理を行い、厚さ50μmの負極合剤層を有する負極を作製した。
 このようにして、比較例5で得られた樹脂微粒子水分散体、比較例6、7で得られた共重合体溶液を用いて得られた負極用バインダー組成物および負極を、それぞれ比較例11~13に係る負極用バインダー組成物および負極とした。
<リチウム二次電池「正極」評価用セルの組み立て>
 先に作製した正極(実施例22~42、比較例8~10、実施例43~65、比較例11~13)を、直径9mmに打ち抜き作用極とし、金属リチウム箔(厚さ0.15mm)を対極として、作用極および対極の間に多孔質ポリプロピレンフィルムからなるセパレーター(セルガード社製 #2400)を挿入積層し、電解液(エチレンカーボネートとジエチルカーボネートを1:1に混合した混合溶媒にLiPFを1Mの濃度で溶解させた非水電解液)を満たして二極密閉式金属セル(宝仙社製HSフラットセル)を組み立てた。セルの組み立てはアルゴンガス置換したグローボックス内で行い、セル組み立て後、所定の電池特性評価を行った。
<リチウム二次電池「負極」評価用セルの組み立て>
 先に作製した負極(実施例22~42、比較例8~10、実施例43~65、比較例11~13)を、直径9mmに打ち抜き作用極とし、金属リチウム箔(厚さ0.15mm)を対極として、作用極および対極の間に多孔質ポリプロピレンフィルムからなるセパレーター(セルガード社製 #2400)を挿入積層し、電解液(エチレンカーボネートとジエチルカーボネートを1:1に混合した混合溶媒にLiPFを1Mの濃度で溶解させた非水電解液)を満たして二極密閉式金属セル(宝仙社製HSフラットセル)を組み立てた。セルの組み立てはアルゴンガス置換したグローボックス内で行い、セル組み立て後、所定の電池特性評価を行った。
<リチウム二次電池「正極」評価用セルの組み立て>
 上記の方法で得られたリチウムイオン二次電池電極(正極および負極)を用いて結着性および耐電解液性を評価し、リチウムイオン二次電池電極(正極および負極)評価用セルを用いて電池特性を評価した。
(結着性の評価)
 各リチウムイオン二次電池電極の表面にナイフを用いて、合剤層から集電体に達する深さまでの切込みを2mm間隔で縦横それぞれ6本入れて碁盤目の切込みを入れた。この切り込みに粘着テープを貼り付けて直ちに引き剥がし、活物質の脱落の程度を目視判定で判定した。評価基準を下記に示す。評価結果を表4に示す。
  ○ :「剥離なし」
  ○△:「わずかに剥離(実用上問題のないレベル)」
  △×:「ほとんどの部分で剥離」
  × :「完全に剥離」
(耐電解液性の評価)
 各リチウムイオン二次電池電極をプロピレンカーボネート液に70℃、24時間浸漬し、浸漬前後での膜の膨潤状態、樹脂の溶出状態を下記の通り算出し、比較評価した。
  膨潤率(%)=(浸漬後重量)/(浸漬前重量)
  溶出率(%)=(浸漬乾燥後重量)/(浸漬前重量)-1
 膨潤率はその値が100%に近いほど、溶出率は0%に近いほど耐電解液性が高いことを示す。評価結果を表4に示す。
(電池特性の評価)
 各リチウムイオン二次電池電極評価用セルの充放電サイクル試験を行った。1回目の放電容量を100%として70℃、100時間後の放電容量を測定し変化率とした(100%に近いほど良好であることを示す)。評価結果を表4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
 表4に示すように、実施例1~21で合成した官能基含有架橋型樹脂微粒子を含む非水系二次電池電極用バインダー組成物を用いた場合(実施例22~65)、耐電解液性、結着性のバランスが取れ、電池特性においても、70℃、100時間後も放電容量の低下が抑制されている。一方、比較例1、3、5で合成した樹脂微粒子、または、比較例6、7合成した共重合体を含む非水系二次電池電極用バインダー組成物を用いた場合(比較例8~13)、耐電解液性、結着性の低下がみられ電池特性の悪化も起きてしまう。また、比較例2、4では、樹脂微粒子合成時に凝集を生じ、評価できなかった。

Claims (6)

  1.  官能基含有架橋型樹脂微粒子を含む非水系二次電池電極用バインダー組成物であって、
     官能基含有架橋型樹脂微粒子が、
     (A)1分子中に1つのエチレン性不飽和基と、単官能または多官能エポキシ基とを有する単量体(a)、1分子中に1つのエチレン性不飽和基と、単官能または多官能アミド基とを有する単量体(b)、および1分子中に1つのエチレン性不飽和基と、単官能または多官能水酸基とを有する単量体(c)からなる群より選ばれる少なくとも1つの単量体0.1~20重量%、
     (B)1分子中に1つのエチレン性不飽和基と、単官能または多官能アルコキシシリル基とを有する単量体(d)、および1分子中に2つ以上のエチレン性不飽和基を有する単量体(e)からなる群より選ばれる少なくとも1つの単量体0.1~5重量%、および、
     (C)前記単量体(a)~(e)以外の、エチレン性不飽和基を有する単量体(k)75~99.8重量%
     を含むエチレン性不飽和基を有する単量体を水中にて界面活性剤の存在下、ラジカル重合開始剤によって乳化重合してなる樹脂微粒子であることを特徴とする、非水系二次電池電極用バインダー組成物。
  2.  エチレン性不飽和基を有する単量体(k)が、1分子中に1つのエチレン性不飽和基と、炭素数8~18のアルキル基とを有する単量体(m)および/または1分子中に1つのエチレン性不飽和基と、環状構造とを有する単量体(n)を少なくとも含み、該単量体(m)および(n)が、エチレン性不飽和基を有する単量体全体((a)~(e)および(k))中に合計で30~95重量%含まれることを特徴とする、請求項1記載の非水系二次電池電極用バインダー組成物。
  3.  未架橋のエポキシ基含有化合物、未架橋のアミド基含有化合物、未架橋の水酸基含有化合物、および未架橋のオキサゾリン基含有化合物からなる群より選ばれる少なくとも1つの未架橋の化合物(D)を含むことを特徴とする、請求項1または2記載の非水系二次電池電極用バインダー組成物。
  4.  請求項1~3いずれか記載の非水系二次電池電極用バインダー組成物を用いてなることを特徴とする、非水系二次電池電極。
  5.  請求項4記載の非水系二次電池電極を用いてなることを特徴とする、非水系二次電池。
  6.  リチウムイオン二次電池であることを特徴とする、請求項5記載の非水系二次電池。
PCT/JP2010/056066 2009-04-03 2010-04-02 非水系二次電池電極用バインダー組成物 WO2010114119A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011507305A JP5449327B2 (ja) 2009-04-03 2010-04-02 非水系二次電池電極用バインダー組成物
KR1020117025829A KR101698623B1 (ko) 2009-04-03 2010-04-02 비수계 이차전지 전극용 바인더 조성물
CN201080020962.3A CN102439769B (zh) 2009-04-03 2010-04-02 非水系二次电池电极用粘结剂组合物
US13/138,807 US20120095131A1 (en) 2009-04-03 2010-04-02 Binder composition for non-aqueous secondary battery electrode
US15/013,127 US9905855B2 (en) 2009-04-03 2016-02-02 Binder composition for non-aqueous secondary battery electrode

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009090601 2009-04-03
JP2009-090601 2009-04-03
JP2009-090600 2009-04-03
JP2009090600 2009-04-03

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US13/138,807 A-371-Of-International US20120095131A1 (en) 2009-04-03 2010-04-02 Binder composition for non-aqueous secondary battery electrode
US15/013,127 Division US9905855B2 (en) 2009-04-03 2016-02-02 Binder composition for non-aqueous secondary battery electrode

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010114119A1 true WO2010114119A1 (ja) 2010-10-07

Family

ID=42828403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2010/056066 WO2010114119A1 (ja) 2009-04-03 2010-04-02 非水系二次電池電極用バインダー組成物

Country Status (5)

Country Link
US (2) US20120095131A1 (ja)
JP (1) JP5449327B2 (ja)
KR (1) KR101698623B1 (ja)
CN (1) CN102439769B (ja)
WO (1) WO2010114119A1 (ja)

Cited By (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012104406A (ja) * 2010-11-11 2012-05-31 Toyo Kagaku Kk 電極用バインダー
US20120184681A1 (en) * 2011-01-16 2012-07-19 Simpson Strong-Tie Company, Inc. Low Temperature Curable Adhesive Compositions
JP2012185947A (ja) * 2011-03-04 2012-09-27 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd 非水系二次電池電極用バインダー組成物
JP2012204244A (ja) * 2011-03-28 2012-10-22 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd 非水二次電池電極用バインダー樹脂組成物
JP2012216517A (ja) * 2011-03-28 2012-11-08 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd 非水二次電池電極用バインダー樹脂組成物
WO2012176895A1 (ja) * 2011-06-24 2012-12-27 三菱レイヨン株式会社 電気化学素子の電極用バインダ、電気化学素子の電極用組成物、電気化学素子の電極及び電気化学素子
JP2013008667A (ja) * 2011-05-24 2013-01-10 Nippon Zeon Co Ltd 二次電池用負極、二次電池、負極用スラリー組成物及び二次電池用負極の製造方法
JP2013069672A (ja) * 2011-07-04 2013-04-18 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd 二次電池電極形成用組成物、二次電池電極、及び二次電池
US20130119318A1 (en) * 2010-05-19 2013-05-16 Nec Energy Devices, Ltd. Binder for lithium ion secondary battery electrode, slurry obtained using the binder for electrode, electrode obtained using the slurry, and lithium ion secondary battery using the electrode
JP2013093123A (ja) * 2011-10-24 2013-05-16 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd 二次電池電極形成用組成物、二次電池電極、及び二次電池
WO2013146896A1 (ja) * 2012-03-28 2013-10-03 日本ゼオン株式会社 全固体二次電池
JP2013200947A (ja) * 2012-03-23 2013-10-03 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd 非水二次電池電極用バインダー樹脂組成物
WO2013180103A1 (ja) * 2012-05-31 2013-12-05 ダイソー株式会社 電池電極用バインダー、およびそれを用いた電極ならびに電池
WO2014024991A1 (ja) * 2012-08-10 2014-02-13 日本ゼオン株式会社 リチウムイオン二次電池用多孔膜組成物、リチウムイオン二次電池用セパレータ、リチウムイオン二次電池用電極、リチウムイオン二次電池、リチウムイオン二次電池用セパレータの製造方法及びリチウムイオン二次電池用電極の製造方法
JP2014035899A (ja) * 2012-08-09 2014-02-24 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd ニッケル水素二次電池電極用バインダー樹脂組成物及びそれを含む合材インキ
EP2722912A1 (en) * 2011-06-15 2014-04-23 Toyo Ink SC Holdings Co., Ltd. Composition for forming secondary battery electrode, secondary battery electrode, and secondary battery
JP2014123495A (ja) * 2012-12-21 2014-07-03 Denki Kagaku Kogyo Kk 電極用バインダー組成物
JP2014216432A (ja) * 2013-04-24 2014-11-17 東洋インキScホールディングス株式会社 キャパシタ用電極形成用組成物、キャパシタ用電極、及びキャパシタ
JPWO2013069280A1 (ja) * 2011-11-09 2015-04-02 Necエナジーデバイス株式会社 リチウムイオン二次電池用電極、その製造方法およびリチウムイオン二次電池
JP2015070089A (ja) * 2013-09-27 2015-04-13 東洋インキScホールディングス株式会社 キャパシタ電極形成用組成物、キャパシタ電極、及びキャパシタ
KR20160014597A (ko) 2013-05-23 2016-02-11 제온 코포레이션 2 차 전지 부극용 슬러리 조성물, 2 차 전지용 부극, 및 2 차 전지
JPWO2014021401A1 (ja) * 2012-07-31 2016-07-21 日本ゼオン株式会社 リチウムイオン二次電池電極用のスラリー組成物、リチウムイオン二次電池用電極及びリチウムイオン二次電池
US9416300B2 (en) 2011-01-16 2016-08-16 Simpson Strong-Tie Company, Inc. Low temperature curable adhesive compositions
KR20160102399A (ko) 2013-12-25 2016-08-30 제온 코포레이션 리튬 이온 이차 전지용 바인더 조성물, 리튬 이온 이차 전지용 슬러리 조성물, 이차 전지용 전극의 제조 방법, 및 리튬 이온 이차 전지
KR20160110363A (ko) 2014-01-16 2016-09-21 제온 코포레이션 이차 전지 전극용 바인더 조성물, 이차 전지 전극용 슬러리 조성물, 이차 전지용 전극 및 이차 전지
JPWO2014192238A1 (ja) * 2013-05-29 2017-02-23 日本ゼオン株式会社 リチウムイオン二次電池正極用スラリー組成物、リチウムイオン二次電池用正極の製造方法、リチウムイオン二次電池用正極およびリチウムイオン二次電池
JPWO2017150048A1 (ja) * 2016-03-03 2018-12-27 日本ゼオン株式会社 非水系二次電池電極用バインダー組成物、非水系二次電池電極用導電材ペースト組成物、非水系二次電池電極用スラリー組成物、非水系二次電池用電極および非水系二次電池
JP2019057487A (ja) * 2017-02-28 2019-04-11 荒川化学工業株式会社 リチウムイオン電池用バインダー水溶液、リチウムイオン電池用スラリー及びその製造方法、リチウムイオン電池用電極、リチウムイオン電池用セパレータ、リチウムイオン電池用セパレータ/電極積層体、並びにリチウムイオン電池
JP2019513869A (ja) * 2016-04-22 2019-05-30 ハイドロ−ケベック コポリマーバインダー
KR20210100219A (ko) 2013-05-23 2021-08-13 제온 코포레이션 이차 전지용 바인더 조성물, 이차 전지 전극용 슬러리 조성물, 이차 전지용 부극, 및 이차 전지
WO2023053863A1 (ja) * 2021-09-30 2023-04-06 株式会社大阪ソーダ 電極用バインダー、電極、及び蓄電デバイス
WO2023074728A1 (ja) * 2021-10-28 2023-05-04 東亞合成株式会社 二次電池電極用バインダー及びその利用、並びに、二次電池電極用バインダーの製造方法

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101637889B1 (ko) * 2012-11-29 2016-07-08 주식회사 엘지화학 접착력이 우수한 이차전지용 바인더
KR20140104268A (ko) 2013-02-20 2014-08-28 삼성에스디아이 주식회사 전지용 바인더, 이를 채용한 음극과 리튬전지
JP5707605B2 (ja) * 2013-02-21 2015-04-30 東洋インキScホールディングス株式会社 導電性組成物、蓄電デバイス用下地層付き集電体、蓄電デバイス用電極、及び蓄電デバイス
CN105027338B (zh) * 2013-03-15 2017-03-15 日本瑞翁株式会社 二次电池用粘合剂组合物、二次电池用浆料组合物、二次电池用负极、以及二次电池
WO2014157715A1 (ja) * 2013-03-27 2014-10-02 Jsr株式会社 蓄電デバイス用バインダー組成物
KR101616721B1 (ko) * 2013-09-09 2016-04-29 주식회사 엘지화학 접착력이 향상된 바인더 및 상기 바인더를 포함하는 리튬 이차전지
US9819023B2 (en) * 2013-11-22 2017-11-14 Henkel Ag & Co. Kgaa Conductive primer compositions including phosphorus based acid bound to water soluble polymer for a non-aqueous electrolyte electrical energy storage device
CN103700886B (zh) * 2013-12-24 2016-05-04 江苏华东锂电技术研究院有限公司 聚合物锂离子电池的制备方法
KR20160142290A (ko) * 2014-02-21 2016-12-12 허큘레스 엘엘씨 리튬 이온 배터리를 위한 가교된 결합제
TWI635646B (zh) * 2014-04-21 2018-09-11 日商富士軟片和光純藥股份有限公司 鋰電池用結著劑
CN104538635B (zh) * 2014-12-11 2017-02-22 江西先材纳米纤维科技有限公司 一种锂离子电池硅材料用高性能粘结剂及其制备方法
TWI713498B (zh) 2015-03-24 2020-12-21 美商羅門哈斯公司 核-殼水性乳膠
CN107534150B (zh) * 2015-04-22 2022-04-15 东亚合成株式会社 非水电解质二次电池电极用粘合剂及其用途
KR101953765B1 (ko) 2015-06-17 2019-06-12 주식회사 엘지화학 이차전지용 바인더 조성물, 이를 사용한 전극 및 리튬 이차전지
JP2017168213A (ja) * 2016-03-14 2017-09-21 東洋インキScホールディングス株式会社 蓄電デバイス用樹脂微粒子、蓄電デバイス電極、蓄電デバイス。
EP3435456B1 (en) * 2016-03-24 2023-09-27 Zeon Corporation Binder composition for nonaqueous secondary battery electrodes, slurry composition for nonaqueous secondary battery electrodes, electrode for nonaqueous secondary batteries, and nonaqueous secondary battery
KR102452178B1 (ko) * 2016-09-20 2022-10-06 니폰 제온 가부시키가이샤 비수계 이차 전지 정극용 슬러리 조성물, 비수계 이차 전지용 정극, 및 비수계 이차 전지
WO2018068267A1 (zh) * 2016-10-13 2018-04-19 宁德新能源科技有限公司 负极添加剂及含有该添加剂的极片和电化学储能装置
US11505636B2 (en) * 2016-11-23 2022-11-22 Basf Se Binder compositions and methods of preparing and using the same
CN106833448B (zh) * 2017-02-08 2019-02-15 北京蓝海黑石科技有限公司 一种锂离子电池正极水性粘合剂及其制备方法
CN106920969A (zh) * 2017-04-12 2017-07-04 哈尔滨工业大学 一种生物质水系导电粘结体系及应用该体系的化学电源
US11374223B2 (en) * 2017-06-30 2022-06-28 Ppg Industries Ohio, Inc. Slurry composition including binder containing reaction product of epoxy functional polymer and acid functional polymer for lithium ion electrical storage devices
CN109423237B (zh) * 2017-08-24 2021-08-27 三星电子株式会社 粘合剂、包括其的电极和锂电池、以及制备粘合剂的方法
CN109428080B (zh) * 2017-08-25 2020-11-06 宁德时代新能源科技股份有限公司 负极粘结剂、负极极片与锂离子二次电池
JP7181087B2 (ja) * 2017-08-29 2022-11-30 積水化学工業株式会社 粘着剤組成物、粘着テープ及び半導体デバイスの保護方法
KR101872474B1 (ko) * 2017-10-16 2018-07-31 삼성에스디아이 주식회사 전지용 바인더, 이를 채용한 음극과 리튬전지
US10964954B2 (en) * 2017-10-20 2021-03-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Stretchable electrode, electrochemical device including the same, and method of manufacturing the stretchable electrode
CN114267836A (zh) * 2017-12-18 2022-04-01 荒川化学工业株式会社 锂离子电池用热交联性粘合剂水溶液、电极浆料及其制造方法、锂离子电池用电极以及电池
EP3751637A4 (en) * 2018-02-07 2021-10-13 Zeon Corporation COMPOSITION OF BINDER FOR ELECTROCHEMICAL ELEMENT, COMPOSITION OF SUSPENSION FOR ELECTROCHEMICAL ELEMENT, FUNCTIONAL LAYER FOR ELECTROCHEMICAL ELEMENT, AND ELECTROCHEMICAL ELEMENT
CN112004878A (zh) * 2018-04-20 2020-11-27 巴斯夫欧洲公司 具有基于通过酮基或醛基的交联的凝胶含量的粘合剂组合物
JP7147331B2 (ja) * 2018-07-27 2022-10-05 荒川化学工業株式会社 リチウムイオン電池電極用スラリー及びその製造方法、リチウムイオン電池用電極、並びにリチウムイオン電池
US20210163694A1 (en) * 2018-08-31 2021-06-03 Sekisui Kasei Co., Ltd. Hydrogel and uses therefor
CN110931793B (zh) * 2019-11-21 2022-06-14 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种负极粘结剂及含有该粘结剂的硅基负极片的制备方法
WO2021161993A1 (ja) * 2020-02-12 2021-08-19 株式会社クラレ 硬化性組成物及びそれを用いた硬化物
JPWO2022070951A1 (ja) * 2020-09-30 2022-04-07
CN113725441A (zh) * 2021-09-01 2021-11-30 宁波铵特姆新能源科技有限公司 一种柔性低电阻集流体及其制备方法
EP4270579A3 (en) * 2022-04-27 2024-04-03 Industrial Technology Research Institute Electrolyte composition, quasi-solid electrolyte and lithium-ion battery employing the same
CN115838455A (zh) * 2022-12-27 2023-03-24 华南理工大学 一种低溶胀的无皂核壳乳液粘结剂及其制备方法和应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0696770A (ja) * 1992-09-10 1994-04-08 Fuji Photo Film Co Ltd 化学電池
JPH08250124A (ja) * 1995-03-07 1996-09-27 Japan Synthetic Rubber Co Ltd 電池電極
JP2000100436A (ja) * 1998-09-18 2000-04-07 Nippon Zeon Co Ltd ポリマー粒子、ポリマー分散組成物、電池電極用スラリー、電極及び電池
JP2001076731A (ja) * 1999-09-03 2001-03-23 Nippon Zeon Co Ltd リチウムイオン二次電池電極用バインダー、およびその利用
JP2006260782A (ja) * 2005-03-15 2006-09-28 Jsr Corp 二次電池電極用バインダー組成物、二次電池電極用スラリー、及び二次電池電極
JP2009266612A (ja) * 2008-04-25 2009-11-12 Toray Ind Inc リチウムイオン二次電池用バインダー

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3888644T3 (de) * 1987-12-14 1998-11-05 Nippon Catalytic Chem Ind Wässrige härtbare Harzdispersionen, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung.
JP2706729B2 (ja) * 1989-01-28 1998-01-28 日本エヌエスシー株式会社 鉛蓄電池ガラスマツト用バインダーの製法
US5120889A (en) * 1989-12-14 1992-06-09 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Method for manufacturing binder for lead storage battery glass (fiber) mats
JP4055024B2 (ja) * 1998-01-16 2008-03-05 株式会社デンソー リチウム二次電池
US6756153B1 (en) 1999-01-28 2004-06-29 Zeon Corporation Binder composition for electrode for lithium-ion secondary battery and utilization thereof
WO2002022690A2 (en) * 2000-09-14 2002-03-21 Rohm And Haas Company A method of forming toughened thermoset articles and toughened thermoset articles produced thereby
US20040175625A1 (en) * 2003-03-06 2004-09-09 Lotfi Hedhli Non-perfluorinated resins containing ionic or ionizable groups and products containing the same
JP5151475B2 (ja) * 2005-03-23 2013-02-27 日本ゼオン株式会社 非水電解質二次電池電極用バインダー、電極、ならびに非水電解質二次電池
KR100767966B1 (ko) * 2005-04-07 2007-10-17 주식회사 엘지화학 우수한 속도 특성 및 수명 특성을 갖는 리튬 이차 전지용바인더
US7649067B2 (en) * 2005-10-19 2010-01-19 Wacker Polymers, L.P. Process of making a vinyl ester based polymer latex composition

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0696770A (ja) * 1992-09-10 1994-04-08 Fuji Photo Film Co Ltd 化学電池
JPH08250124A (ja) * 1995-03-07 1996-09-27 Japan Synthetic Rubber Co Ltd 電池電極
JP2000100436A (ja) * 1998-09-18 2000-04-07 Nippon Zeon Co Ltd ポリマー粒子、ポリマー分散組成物、電池電極用スラリー、電極及び電池
JP2001076731A (ja) * 1999-09-03 2001-03-23 Nippon Zeon Co Ltd リチウムイオン二次電池電極用バインダー、およびその利用
JP2006260782A (ja) * 2005-03-15 2006-09-28 Jsr Corp 二次電池電極用バインダー組成物、二次電池電極用スラリー、及び二次電池電極
JP2009266612A (ja) * 2008-04-25 2009-11-12 Toray Ind Inc リチウムイオン二次電池用バインダー

Cited By (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130119318A1 (en) * 2010-05-19 2013-05-16 Nec Energy Devices, Ltd. Binder for lithium ion secondary battery electrode, slurry obtained using the binder for electrode, electrode obtained using the slurry, and lithium ion secondary battery using the electrode
US9147882B2 (en) * 2010-05-19 2015-09-29 Showa Denko K. K. Binder for lithium ion secondary battery electrode, slurry obtained using the binder for electrode, electrode obtained using the slurry, and lithium ion secondary battery using the electrode
JP2012104406A (ja) * 2010-11-11 2012-05-31 Toyo Kagaku Kk 電極用バインダー
US9416300B2 (en) 2011-01-16 2016-08-16 Simpson Strong-Tie Company, Inc. Low temperature curable adhesive compositions
US8334346B2 (en) 2011-01-16 2012-12-18 Quentin Lewis Hibben Low temperature curable adhesive compositions
US20120184681A1 (en) * 2011-01-16 2012-07-19 Simpson Strong-Tie Company, Inc. Low Temperature Curable Adhesive Compositions
JP2012185947A (ja) * 2011-03-04 2012-09-27 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd 非水系二次電池電極用バインダー組成物
JP2012216517A (ja) * 2011-03-28 2012-11-08 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd 非水二次電池電極用バインダー樹脂組成物
JP2012204244A (ja) * 2011-03-28 2012-10-22 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd 非水二次電池電極用バインダー樹脂組成物
JP2013008667A (ja) * 2011-05-24 2013-01-10 Nippon Zeon Co Ltd 二次電池用負極、二次電池、負極用スラリー組成物及び二次電池用負極の製造方法
US9853290B2 (en) 2011-06-15 2017-12-26 Toyo Ink Sc Holdings Co., Ltd. Composition for forming secondary battery electrode, secondary battery electrode, and secondary battery
EP2722912A4 (en) * 2011-06-15 2015-03-11 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd COMPOSITION FOR FORMING BATTERY ELECTRODE, BATTERY ELECTRODE, AND ACCUMULATOR
EP2722912A1 (en) * 2011-06-15 2014-04-23 Toyo Ink SC Holdings Co., Ltd. Composition for forming secondary battery electrode, secondary battery electrode, and secondary battery
TWI474545B (zh) * 2011-06-24 2015-02-21 Mitsubishi Rayon Co 電化學元件的電極用黏結劑、電化學元件的電極用組成物、電化學元件的電極及電化學元件
WO2012176895A1 (ja) * 2011-06-24 2012-12-27 三菱レイヨン株式会社 電気化学素子の電極用バインダ、電気化学素子の電極用組成物、電気化学素子の電極及び電気化学素子
JPWO2012176895A1 (ja) * 2011-06-24 2015-02-23 三菱レイヨン株式会社 電気化学素子の電極用バインダ、電気化学素子の電極用組成物、電気化学素子の電極及び電気化学素子
CN103733289A (zh) * 2011-06-24 2014-04-16 三菱丽阳株式会社 电化学元件的电极用粘合剂、电化学元件的电极用组合物、电化学元件的电极及电化学元件
JP2013069672A (ja) * 2011-07-04 2013-04-18 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd 二次電池電極形成用組成物、二次電池電極、及び二次電池
JP2013093123A (ja) * 2011-10-24 2013-05-16 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd 二次電池電極形成用組成物、二次電池電極、及び二次電池
JP2017157571A (ja) * 2011-11-09 2017-09-07 Necエナジーデバイス株式会社 リチウムイオン二次電池用負極、その製造方法およびリチウムイオン二次電池
JPWO2013069280A1 (ja) * 2011-11-09 2015-04-02 Necエナジーデバイス株式会社 リチウムイオン二次電池用電極、その製造方法およびリチウムイオン二次電池
JP2013200947A (ja) * 2012-03-23 2013-10-03 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd 非水二次電池電極用バインダー樹脂組成物
WO2013146896A1 (ja) * 2012-03-28 2013-10-03 日本ゼオン株式会社 全固体二次電池
US9608273B2 (en) 2012-05-31 2017-03-28 Daiso Co., Ltd. Binder for battery electrode and electrode and battery using same
JP2014160638A (ja) * 2012-05-31 2014-09-04 Daiso Co Ltd 電池電極用バインダー、およびそれを用いた電極ならびに電池
WO2013180103A1 (ja) * 2012-05-31 2013-12-05 ダイソー株式会社 電池電極用バインダー、およびそれを用いた電極ならびに電池
JPWO2014021401A1 (ja) * 2012-07-31 2016-07-21 日本ゼオン株式会社 リチウムイオン二次電池電極用のスラリー組成物、リチウムイオン二次電池用電極及びリチウムイオン二次電池
JP2014035899A (ja) * 2012-08-09 2014-02-24 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd ニッケル水素二次電池電極用バインダー樹脂組成物及びそれを含む合材インキ
JPWO2014024991A1 (ja) * 2012-08-10 2016-07-25 日本ゼオン株式会社 リチウムイオン二次電池用多孔膜組成物、リチウムイオン二次電池用セパレータ、リチウムイオン二次電池用電極、リチウムイオン二次電池、リチウムイオン二次電池用セパレータの製造方法及びリチウムイオン二次電池用電極の製造方法
WO2014024991A1 (ja) * 2012-08-10 2014-02-13 日本ゼオン株式会社 リチウムイオン二次電池用多孔膜組成物、リチウムイオン二次電池用セパレータ、リチウムイオン二次電池用電極、リチウムイオン二次電池、リチウムイオン二次電池用セパレータの製造方法及びリチウムイオン二次電池用電極の製造方法
JP2014123495A (ja) * 2012-12-21 2014-07-03 Denki Kagaku Kogyo Kk 電極用バインダー組成物
JP2014216432A (ja) * 2013-04-24 2014-11-17 東洋インキScホールディングス株式会社 キャパシタ用電極形成用組成物、キャパシタ用電極、及びキャパシタ
KR20210100219A (ko) 2013-05-23 2021-08-13 제온 코포레이션 이차 전지용 바인더 조성물, 이차 전지 전극용 슬러리 조성물, 이차 전지용 부극, 및 이차 전지
KR20160014597A (ko) 2013-05-23 2016-02-11 제온 코포레이션 2 차 전지 부극용 슬러리 조성물, 2 차 전지용 부극, 및 2 차 전지
JPWO2014192238A1 (ja) * 2013-05-29 2017-02-23 日本ゼオン株式会社 リチウムイオン二次電池正極用スラリー組成物、リチウムイオン二次電池用正極の製造方法、リチウムイオン二次電池用正極およびリチウムイオン二次電池
JP2015070089A (ja) * 2013-09-27 2015-04-13 東洋インキScホールディングス株式会社 キャパシタ電極形成用組成物、キャパシタ電極、及びキャパシタ
KR20160102399A (ko) 2013-12-25 2016-08-30 제온 코포레이션 리튬 이온 이차 전지용 바인더 조성물, 리튬 이온 이차 전지용 슬러리 조성물, 이차 전지용 전극의 제조 방법, 및 리튬 이온 이차 전지
KR20160110363A (ko) 2014-01-16 2016-09-21 제온 코포레이션 이차 전지 전극용 바인더 조성물, 이차 전지 전극용 슬러리 조성물, 이차 전지용 전극 및 이차 전지
JPWO2017150048A1 (ja) * 2016-03-03 2018-12-27 日本ゼオン株式会社 非水系二次電池電極用バインダー組成物、非水系二次電池電極用導電材ペースト組成物、非水系二次電池電極用スラリー組成物、非水系二次電池用電極および非水系二次電池
US11145864B2 (en) 2016-03-03 2021-10-12 Zeon Corporation Binder composition for non-aqueous secondary battery electrode, conductive material paste composition for non-aqueous secondary battery electrode, slurry composition for non-aqueous secondary battery electrode, electrode for non-aqueous secondary battery, and non-aqueous secondary battery
JP2019513869A (ja) * 2016-04-22 2019-05-30 ハイドロ−ケベック コポリマーバインダー
JP7145759B2 (ja) 2016-04-22 2022-10-03 ハイドロ-ケベック コポリマーバインダー
JP2019057487A (ja) * 2017-02-28 2019-04-11 荒川化学工業株式会社 リチウムイオン電池用バインダー水溶液、リチウムイオン電池用スラリー及びその製造方法、リチウムイオン電池用電極、リチウムイオン電池用セパレータ、リチウムイオン電池用セパレータ/電極積層体、並びにリチウムイオン電池
JP7067118B2 (ja) 2017-02-28 2022-05-16 荒川化学工業株式会社 リチウムイオン電池用バインダー水溶液、リチウムイオン電池用スラリー及びその製造方法、リチウムイオン電池用電極、リチウムイオン電池用セパレータ、リチウムイオン電池用セパレータ/電極積層体、並びにリチウムイオン電池
WO2023053863A1 (ja) * 2021-09-30 2023-04-06 株式会社大阪ソーダ 電極用バインダー、電極、及び蓄電デバイス
WO2023074728A1 (ja) * 2021-10-28 2023-05-04 東亞合成株式会社 二次電池電極用バインダー及びその利用、並びに、二次電池電極用バインダーの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2010114119A1 (ja) 2012-10-11
US9905855B2 (en) 2018-02-27
KR101698623B1 (ko) 2017-01-20
KR20120027189A (ko) 2012-03-21
JP5449327B2 (ja) 2014-03-19
US20120095131A1 (en) 2012-04-19
CN102439769A (zh) 2012-05-02
US20160156039A1 (en) 2016-06-02
CN102439769B (zh) 2014-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5449327B2 (ja) 非水系二次電池電極用バインダー組成物
JP5476980B2 (ja) 非水系二次電池電極用バインダー組成物
JP2011134649A (ja) 非水系二次電池電極用樹脂微粒子
JP5359074B2 (ja) 水系炭素材料組成物及びそれを用いた電池用組成物
JP5880544B2 (ja) 二次電池電極形成用水性組成物、二次電池用電極、及び二次電池
JP5252134B2 (ja) 二次電池電極形成用水性組成物、二次電池用電極、及び二次電池
JP6539978B2 (ja) 導電性組成物、蓄電デバイス用電極、及び蓄電デバイス
JP5760945B2 (ja) 二次電池電極形成用組成物、二次電池電極、及び二次電池
JP2013206759A (ja) 二次電池電極形成用水性組成物、二次電池用電極、及び二次電池
JP6365011B2 (ja) 蓄電デバイス下地層用樹脂微粒子、下地層形成用インキ、下地層付き集電体、蓄電デバイス用電極、蓄電デバイス。
JP2013168323A (ja) 非水二次電池電極用バインダー樹脂組成物
JP5707605B2 (ja) 導電性組成物、蓄電デバイス用下地層付き集電体、蓄電デバイス用電極、及び蓄電デバイス
JP2012150905A (ja) 樹脂集電体および二次電池
JP5857420B2 (ja) 非水系二次電池電極用バインダー組成物
JP5035234B2 (ja) 電気二重層キャパシタ電極用バインダー組成物、電気二重層キャパシタ電極、及び電気二重層キャパシタ
JP5703891B2 (ja) 非水二次電池電極用バインダー樹脂組成物
JP2014216432A (ja) キャパシタ用電極形成用組成物、キャパシタ用電極、及びキャパシタ
JP6244783B2 (ja) キャパシタ電極形成用組成物、キャパシタ電極、及びキャパシタ
JP2012204245A (ja) 非水二次電池電極用バインダー樹脂組成物
JP6003517B2 (ja) 非水二次電池電極用バインダー樹脂組成物
JP5962108B2 (ja) 非水二次電池電極用バインダー樹脂組成物
JP6503684B2 (ja) コーティング用組成物、コート層付セパレータ及び燃料電池
JP5900078B2 (ja) 非水二次電池電極用バインダー樹脂組成物

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201080020962.3

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10758886

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011507305

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20117025829

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13138807

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10758886

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1