WO2024070552A1 - 蓄電デバイスバインダー水溶液、蓄電デバイススラリー、蓄電デバイス電極、蓄電デバイスセパレータ、蓄電デバイスセパレータ/電極積層体及び蓄電デバイス - Google Patents

蓄電デバイスバインダー水溶液、蓄電デバイススラリー、蓄電デバイス電極、蓄電デバイスセパレータ、蓄電デバイスセパレータ/電極積層体及び蓄電デバイス Download PDF

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mol
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真仁 尾▲崎▼
巨樹 笹川
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荒川化学工業株式会社
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers 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 a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/52Amides or imides
    • C08F220/54Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
    • C08F220/56Acrylamide; Methacrylamide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
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    • C08L101/14Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by physical features, e.g. anisotropy, viscosity or electrical conductivity the macromolecular compounds being water soluble or water swellable, e.g. aqueous gels
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    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411Organic material
    • H01M50/414Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H01M50/42Acrylic resins
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    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • This disclosure relates to an electricity storage device binder aqueous solution, an electricity storage device slurry, an electricity storage device electrode, an electricity storage device separator, an electricity storage device separator/electrode laminate, and an electricity storage device.
  • the applicant is considering a method of using water-soluble polymers as binders in electricity storage devices.
  • the problem that the present invention aims to solve is to provide an aqueous binder solution for producing an electricity storage device that has excellent pencil hardness, breaking strength, initial coulombic efficiency, and discharge capacity retention rate.
  • the present disclosure provides the following: (Item 1) An aqueous binder solution for an electricity storage device, the electricity storage device binder aqueous solution contains a water-soluble polymer, (meth)acrylamide, and (meth)acrylonitrile, the water-soluble polymer comprises 0.01% to 1% by weight of a polymerization initiator unit; The aqueous binder solution for an electricity storage device, wherein the content of the (meth)acrylamide relative to the water-soluble polymer is 0.01 ppm by mass or more and less than 1000 ppm by mass.
  • the electricity storage device slurry contains a water-soluble polymer, (meth)acrylamide, (meth)acrylonitrile, and water, the water-soluble polymer comprises 0.01% to 1% by weight of a polymerization initiator unit; The content of the (meth)acrylamide relative to the water-soluble polymer is equal to or greater than 0.01 ppm by mass and less than 1000 ppm by mass.
  • the electricity storage device slurry according to the above item containing an electrode active material.
  • the electricity storage device slurry according to the preceding item comprising non-conductive particles.
  • Item 5 Item 11.
  • An electricity storage device electrode having a current collector formed thereon a dried product of the electricity storage device slurry according to any one of the preceding items.
  • An electricity storage device separator having a substrate on which a dried product of the electricity storage device slurry according to any one of the preceding items is provided.
  • An electricity storage device separator/electrode laminate having a dried product of the electricity storage device slurry according to any one of the preceding items on the active material side of an electrode.
  • An electricity storage device comprising the electricity storage device electrode described in the above item.
  • (Item 10) An electricity storage device comprising the electricity storage device separator/electrode laminate described in the above item.
  • (Item A1) The aqueous binder solution for an electricity storage device according to the above items or the slurry for an electricity storage device according to the above items, wherein the water-soluble polymer contains 1 mol % to 99.998 mol % of (meth)acrylamide units.
  • (Item A2) The aqueous binder solution for an electricity storage device or the slurry for an electricity storage device according to the above items, wherein the water-soluble polymer contains 10 mol % to 99.9 mol % of (meth)acrylamide units.
  • (Item A3) The aqueous binder solution for an electricity storage device or the slurry for an electricity storage device according to the above items, wherein the water-soluble polymer contains 20 mol % or more and less than 99.65 mol % of (meth)acrylamide units.
  • (Item A4) The aqueous binder solution for an electricity storage device or the slurry for an electricity storage device according to the above items, wherein the water-soluble polymer contains 55 mol % to 95 mol % of (meth)acrylamide units.
  • (Item A7) The aqueous binder solution for an electricity storage device or the slurry for an electricity storage device according to the above items, wherein the water-soluble polymer contains 20% by mass or more and less than 99.65% by mass of (meth)acrylamide units.
  • (Item A8) The aqueous binder solution for an electricity storage device according to the above items or the slurry for an electricity storage device according to the above items, wherein the water-soluble polymer contains 55% by mass to 95% by mass of (meth)acrylamide units.
  • the water-soluble polymer contains an N-monosubstituted mono(meth)acrylamide unit, and the N-monosubstituted mono(meth)acrylamide is represented by the following structural formula: (R m1 represents a hydrogen atom or a methyl group. R m2 represents a substituted or unsubstituted alkyl group or an acetyl group. R m3 and R m4 each independently represent a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a hydroxyl group, an amino group, or an acetyl group. The amino group is represented by -NR ma R mb .
  • R ma and R mb each independently represent a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group.
  • substituent of the substituted alkyl group include a hydroxy group, an amino group, an acetyl group, and a sulfonic acid group.
  • the N-monosubstituted mono(meth)acrylamide is one or more selected from the group consisting of monoalkyl(meth)acrylamide, N-methylol(meth)acrylamide, hydroxyethyl(meth)acrylamide, dimethylaminopropyl(meth)acrylamide, diacetone(meth)acrylamide, dimethylaminopropyl(meth)acrylamide methyl chloride quaternary salt, and dimethylaminoethyl(meth)acrylate benzyl chloride quaternary salt.
  • the water-soluble polymer contains an N-disubstituted mono(meth)acrylamide unit, and the N-disubstituted mono(meth)acrylamide is represented by the following structural formula:
  • R d1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • R d2 and R d3 each independently represent a substituted or unsubstituted alkyl group or an acetyl group, or R 2 and R 3 taken together represent a group which forms a ring structure.
  • R d4 and R d5 each independently represent a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a hydroxyl group, an amino group, or an acetyl group.
  • the amino group is represented by -NR da R db .
  • R da and R db each independently represent a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group.
  • substituent of the substituted alkyl group include a hydroxy group, an amino group, an acetyl group, and a sulfonic acid group.
  • the N-disubstituted mono(meth)acrylamide is one or more selected from the group consisting of N,N-dimethyl(meth)acrylamide, N,N-diethyl(meth)acrylamide, N,N-dipropyl(meth)acrylamide, and (meth)acryloylmorpholine.
  • the unsaturated hydrocarbon sulfonic acid or a salt thereof is one or more selected from the group consisting of (meth)allyl sulfonic acid and sodium (meth)allyl sulfonate.
  • (Item A40) The aqueous binder solution for an electricity storage device or the slurry for an electricity storage device according to the above items, wherein the water-soluble polymer contains 10% by mass to 70% by mass of a hydroxyl group-containing monomer unit.
  • (Item A41) The aqueous binder solution for an electricity storage device or the slurry for an electricity storage device according to the above items, wherein the water-soluble polymer contains 25% by mass to 45% by mass of a hydroxyl group-containing monomer unit.
  • the hydroxyl group-containing monomer is one or more selected from the group consisting of 2-hydroxyethyl (meth)acrylate and 2-hydroxyethyl vinyl ether.
  • aqueous binder solution for an electricity storage device disclosed herein, it is possible to manufacture an electricity storage device that has excellent pencil hardness, breaking strength, initial coulombic efficiency, and discharge capacity retention rate.
  • the range of the values of each physical property, content, etc. may be set as appropriate (e.g., by selecting from the values described in each item below).
  • the range of the value ⁇ may be, for example, A3 or less, A2 or less, less than A3, less than A2, A1 or more, A2 or more, greater than A1, greater than A2, A1 to A2 (A1 or more and A2 or less), A1 to A3, A2 to A3, A1 or more and less than A3, A1 or more and less than A2, A2 or more and less than A3, greater than A1 and less than A3, greater than A1 and less than A2, greater than A2 and less than A3, greater than A1 ... etc.
  • ingredients, conditions, values, etc. are not limited to those described in the specification.
  • ⁇ amount (A/B) means the ⁇ amount ( ⁇ ) of A relative to 100 ⁇ % of B.
  • can be expressed, for example, in mass%, mol%, or parts by mass.
  • ⁇ amount can be expressed, for example, in content or amount used.
  • ⁇ ratio (A/B) means the ⁇ ratio calculated by the formula "A ⁇ B". Examples of the ⁇ ratio include mass ratio and molar ratio.
  • non-volatile content refers to the total mass of components other than organic solvents and water.
  • the non-volatile content of object A is the total mass of components remaining when 1 g of object A is heated at 105°C and reaches a constant weight.
  • (Meth)acrylic means “at least one selected from the group consisting of acrylic and methacrylic".
  • (Meth)acrylate means “at least one selected from the group consisting of acrylate and methacrylate”.
  • (Meth)acryloyl means “at least one selected from the group consisting of acryloyl and methacryloyl”.
  • alkyl groups include straight-chain alkyl groups, branched alkyl groups, and cycloalkyl groups.
  • straight-chain alkyl groups include methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, n-pentyl, n-hexyl, n-heptyl, n-octyl, n-nonyl, and n-decamethyl groups.
  • Branched alkyl group means a group that does not have a cyclic structure, in which at least one hydrogen atom of a linear alkyl group is replaced by an alkyl group.
  • branched alkyl groups include i-propyl, diethylpentyl, trimethylbutyl, trimethylpentyl, and trimethylhexyl groups.
  • cycloalkyl groups include monocyclic cycloalkyl groups, bridged-ring cycloalkyl groups, and condensed-ring cycloalkyl groups. Note that a cycloalkyl group in which at least one hydrogen atom is replaced by an alkyl group is also considered a cycloalkyl group.
  • “Monocyclic ring” means a ring structure formed by covalent carbon bonds with no internal bridges. "Fused ring” means a ring structure in which two or more monocyclic rings share two atoms in common (i.e., each ring shares one edge with the other (fused)). "Bridged ring” means a ring structure in which two or more monocyclic rings share three or more atoms in common.
  • Examples of monocyclic cycloalkyl groups include cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclodecyl, and 3,5,5-trimethylcyclohexyl groups.
  • bridged ring cycloalkyl groups include tricyclodecyl, adamantyl, and norbornyl groups.
  • Alkyl groups also include groups that combine linear alkyl groups, branched alkyl groups, and cycloalkyl groups. Examples of such combined groups include cycloalkylalkyl groups.
  • salts include inorganic salts and organic salts.
  • Organic salt means a salt in which the cationic portion is a metal cation.
  • inorganic salts examples include sodium salts, lithium salts, calcium salts, etc.
  • organic salts examples include ammonium salts and amine salts.
  • the present disclosure provides an aqueous binder solution for an electrical storage device, comprising: the electricity storage device binder aqueous solution contains a water-soluble polymer, (meth)acrylamide, and (meth)acrylonitrile, the water-soluble polymer comprises 0.01% to 1% by weight of a polymerization initiator unit;
  • the present invention relates to an aqueous binder solution for an electricity storage device, wherein the content of the (meth)acrylamide relative to the water-soluble polymer is 0.01 ppm by mass or more and less than 1000 ppm by mass.
  • Water-soluble polymer polymer>
  • the water-soluble polymers may be used alone or in combination of two or more.
  • Water-soluble means that when 0.5 g of the compound is dissolved in 100 g of water at 25°C, the water-insoluble content is less than 0.5 mass% (less than 2.5 mg).
  • water-insoluble content examples include less than 0.5% by mass, less than 0.4% by mass, less than 0.3% by mass, less than 0.2% by mass, less than 0.1% by mass, and 0% by mass.
  • the (meth)acrylamides may be used alone or in combination of two or more.
  • the mol% content ((meth)acrylamide units/water-soluble polymer) can be, for example, 99.998 mol%, 99.99 mol%, 95 mol%, 90 mol%, 85 mol%, 80 mol%, 75 mol%, 70 mol%, 65 mol%, 60 mol%, 55 mol%, 50 mol%, 45 mol%, 40 mol%, 35 mol%, 30 mol%, 25 mol%, 20 mol%, 15 mol%, 10 mol%, 9 mol%, 5 mol%, 4 mol%, 2 mol%, 1 mol%, etc.
  • the content is preferably 1 mol% to 99.998 mol%, more preferably 10 mol% to 99.9 mol%, even more preferably 20 mol% or more and less than 99.65 mol%, and particularly preferably 55 mol% to 95 mol%.
  • the reason for this preference can be, for example, improved dispersibility and improved storage stability.
  • the mass% content ((meth)acrylamide units/water-soluble polymer) can be, for example, 99.998 mass%, 99.99 mass%, 95 mass%, 90 mass%, 85 mass%, 80 mass%, 75 mass%, 70 mass%, 65 mass%, 60 mass%, 55 mass%, 50 mass%, 45 mass%, 40 mass%, 35 mass%, 30 mass%, 25 mass%, 20 mass%, 15 mass%, 10 mass%, 9 mass%, 5 mass%, 4 mass%, 2 mass%, 1 mass%, etc.
  • the content is preferably 1 mass% to 99.998 mass%, more preferably 10 mass% to 99.9 mass%, even more preferably 20 mass% or more and less than 99 mass%, and particularly preferably 55 mass% to 95 mass%.
  • the reason for this preference can be, for example, improved dispersibility and improved storage stability.
  • the water-soluble polymer may optionally contain N-substituted mono(meth)acrylamide units.
  • the N-substituted mono(meth)acrylamides may be used alone or in combination of two or more.
  • N-substituted mono(meth)acrylamide means a compound having one (meth)acrylamide group in which one or more of the hydrogen atoms on the nitrogen has been replaced with a group other than hydrogen.
  • R 1 is a hydrogen atom or a methyl group.
  • N-substituted mono(meth)acrylamides examples include N-monosubstituted mono(meth)acrylamides and N,N-disubstituted mono(meth)acrylamides.
  • the N-monosubstituted mono(meth)acrylamide is represented by the following structural formula: (R m1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • R m2 represents a substituted or unsubstituted alkyl group or an acetyl group.
  • R m3 and R m4 each independently represent a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a hydroxyl group, an amino group, or an acetyl group.
  • the amino group is represented by -NR ma R mb .
  • R ma and R mb each independently represent a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group. Examples of the substituent of the substituted alkyl group include a hydroxy group, an amino group, an acetyl group, and a sulfonic acid group.
  • N-monosubstituted mono(meth)acrylamides examples include monoalkyl(meth)acrylamides, N-methylol(meth)acrylamide, hydroxyethyl(meth)acrylamide, dimethylaminopropyl(meth)acrylamide, diacetone(meth)acrylamide, dimethylaminopropyl(meth)acrylamide methyl chloride quaternary salt, and dimethylaminoethyl(meth)acrylate benzyl chloride quaternary salt.
  • “Monoalkyl (meth)acrylamide” refers to a compound in which one hydrogen atom directly bonded to the nitrogen atom of (meth)acrylamide is replaced with an unsubstituted alkyl group.
  • Examples of monoalkyl(meth)acrylamides include N-methyl(meth)acrylamide, N-ethyl(meth)acrylamide, and N-propyl(meth)acrylamide.
  • the N,N-disubstituted mono(meth)acrylamide is represented by the following structural formula: (R d1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • R d2 and R d3 each independently represent a substituted or unsubstituted alkyl group or an acetyl group, or R 2 and R 3 taken together represent a group which forms a ring structure.
  • R d4 and R d5 each independently represent a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a hydroxyl group, an amino group, or an acetyl group.
  • the amino group is represented by -NR da R db .
  • R da and R db each independently represent a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group.
  • substituent of the substituted alkyl group include a hydroxy group, an amino group, an acetyl group, and a sulfonic acid group.
  • N-disubstituted mono(meth)acrylamides examples include dialkyl(meth)acrylamides and (meth)acryloylmorpholine.
  • Dialkyl (meth)acrylamide refers to a compound in which the two hydrogen atoms directly bonded to the nitrogen atom of (meth)acrylamide are replaced with unsubstituted alkyl groups.
  • dialkyl(meth)acrylamides examples include N,N-dimethyl(meth)acrylamide, N,N-diethyl(meth)acrylamide, and N,N-dipropyl(meth)acrylamide.
  • the mol% content is, for example, 80 mol%, 75 mol%, 70 mol%, 65 mol%, 60 mol%, 55 mol%, 50 mol%, 45 mol%, 40 mol%, 35 mol%, 30 mol%, 25 mol%, 20 mol%, 19 mol%, 17 mol%, 15 mol%, 13 mol%, 11 mol%, 10 mol%, 9 mol%, 7 mol%, 5 mol%, 4 mol%, 2 mol%, 1 mol%, 0.9 mol%, 0.7 mol%, 0.5 mol%, 0.45 mol%, 0.4 mol%, 0.35 mol%, 0.3 mol%, 0.25 mol%, 0.20 mol%, 0.15 mol%, 0.10 mol%, 0.08 mol%, 0.06 mol%, 0.05 mol%, 0.03 mol%, 0.01 mol%,
  • the content is preferably 0 mol% to 80 mol%, more preferably 1 mol% to 60 mol%, even more preferably 0.001 mol% or more and less than 5 mol%, and particularly preferably 0.001 to 1 mol%.
  • the mass % content is, for example, 80 mass%, 75 mass%, 70 mass%, 65 mass%, 60 mass%, 55 mass%, 50 mass%, 45 mass%, 40 mass%, 35 mass%, 30 mass%, 25 mass%, 20 mass%, 19 mass%, 17 mass%, 15 mass%, 13 mass%, 11 mass%, 10 mass%, 9 mass%, 7 mass%, 5 mass%, 4 mass%, 2 mass%, 1 mass%, %, 0.9 mass%, 0.7 mass%, 0.5 mass%, 0.45 mass%, 0.4 mass%, 0.35 mass%, 0.3 mass%, 0.25 mass%, 0.20 mass%, 0.15 mass%, 0.10 mass%, 0.08 mass%, 0.06 mass%, 0.05 mass%, 0.03 mass%, 0.01 mass%, 0.009 mass%, 0.007 mass%, 0.005 mass%, 0.003 mass%, 0.001 mass%, 0 mass%, etc.
  • the mol% content is, for example, 0 mol%, 75 mol%, 70 mol%, 65 mol%, 60 mol%, 55 mol%, 50 mol%, 45 mol%, 40 mol%, 35 mol%, 30 mol%, 25 mol%, 20 mol%, 19 mol%, 17 mol%, 15 mol%, 13 mol%, 11 mol%, 10 mol%, 9 mol%, 7 mol%, 5 mol%, 4 mol%, 2 mol%, 1 mol%, 0.9 mol%, 0.7 mol%, 0.5 mol%, 0.45 mol%, 0.4 mol%, 0.35 mol%, 0.3 mol%, 0.25 mol%, 0.20 mol%, 0.15 mol%, 0.10 mol%, 0.08 mol%, 0.06 mol%, 0.05 mol%, 0.03 mol%, 0.01 mol
  • the content is preferably 0 mol% to 80 mol%, more preferably 0 mol% to 20 mol%, even more preferably 0.001 mol% or more and less than 5 mol%, and particularly preferably 0.001 to 1 mol%.
  • the mass% content is, for example, 80 mass%, 75 mass%, 70 mass%, 65 mass%, 60 mass%, 55 mass%, 50 mass%, 45 mass%, 40 mass%, 35 mass%, 30 mass%, 25 mass%, 20 mass%, 19 mass%, 17 mass%, 15 mass%, 13 mass%, 11 mass%, 10 mass%, 9 mass%, 7 mass%, 5 mass%, 4 mass%, 2 mass%, 1 mass%, %, 0.9 mass%, 0.7 mass%, 0.5 mass%, 0.45 mass%, 0.4 mass%, 0.35 mass%, 0.3 mass%, 0.25 mass%, 0.20 mass%, 0.15 mass%, 0.10 mass%, 0.08 mass%, 0.06 mass%, 0.05 mass%, 0.03 mass%, 0.01 mass%, 0.009 mass%, 0.007 mass%, 0.005 mass%, 0.003 mass%, 0.001 mass%, 0 mass%, etc.
  • the mol% content is, for example, 0 mol%, 75 mol%, 70 mol%, 65 mol%, 60 mol%, 55 mol%, 50 mol%, 45 mol%, 40 mol%, 35 mol%, 30 mol%, 25 mol%, 20 mol%, 19 mol%, 17 mol%, 15 mol%, 13 mol%, 11 mol%, 10 mol%, 9 mol%, 7 mol%, 5 mol%, 4 mol%, 2 mol%, 1 mol%, 0.9 mol%, 0.7 mol%, 0.5 mol%, 0.45 mol%, 0.4 mol%, 0.35 mol%, 0.3 mol%, 0.25 mol%, 0.20 mol%, 0.15 mol%, 0.10 mol%, 0.08 mol%, 0.06 mol%, 0.05 mol%, 0.03 mol%, 0.01 mol
  • the content is preferably 0 mol% to 80 mol%, more preferably 0 mol% to 20 mol%, even more preferably 0.001 mol% or more and less than 5 mol%, and particularly preferably 0.001 to 1 mol%.
  • the mass% content is, for example, 80 mass%, 75 mass%, 70 mass%, 65 mass%, 60 mass%, 55 mass%, 50 mass%, 45 mass%, 40 mass%, 35 mass%, 30 mass%, 25 mass%, 20 mass%, 19 mass%, 17 mass%, 15 mass%, 13 mass%, 11 mass%, 10 mass%, 9 mass%, 7 mass%, 5 mass%, 4 mass%, 2 mass%, 1 mass%, %, 0.9 mass%, 0.7 mass%, 0.5 mass%, 0.45 mass%, 0.4 mass%, 0.35 mass%, 0.3 mass%, 0.25 mass%, 0.20 mass%, 0.15 mass%, 0.10 mass%, 0.08 mass%, 0.06 mass%, 0.05 mass%, 0.03 mass%, 0.01 mass%, 0.009 mass%, 0.007 mass%, 0.005 mass%, 0.003 mass%, 0.001 mass%, 0 mass%, etc.
  • the water-soluble polymer may optionally contain unsaturated hydrocarbyl sulfonic acid and/or salt units thereof.
  • the unsaturated hydrocarbyl sulfonic acid and/or salt thereof may be used alone or in combination of two or more.
  • Unsaturated hydrocarbon sulfonic acid means a sulfonic acid whose structure other than the sulfonic acid (salt) group consists only of carbon atoms and hydrogen atoms.
  • unsaturated hydrocarbon sulfonic acids or salts thereof include vinyl sulfonic acid, styrene sulfonic acid, (meth)allyl sulfonic acid, sodium vinyl sulfonate, sodium styrene sulfonate, and sodium (meth)allyl sulfonate.
  • mol% content examples include 1.0 mol%, 0.95 mol%, 0.9 mol%, 0.85 mol%, 0.8 mol%, 0.75 mol%, 0.7 mol%, 0.65 mol%, 0.6 mol%, 0.55 mol%, 0.5 mol%, 0.45 mol%, 0.4 mol%, 0.35 mol%, 0.3 mol%, 0.25 mol%, 0.20 mol%, 0.15 mol%, 0.10 mol%, 0.08 mol%, 0.06 mol%, 0.05 mol%, 0.03 mol%, 0.01 mol%, 0.009 mol%, 0.007 mol%, 0.005 mol%, 0.003 mol%, 0.001 mol%, and 0 mol%, etc.
  • the content is preferably 0 mol% to 1.0 mol%, more preferably 0.001 mol% to 0.5 mol%, even more preferably 0.001 mol% to 0.1 mol%, and particularly preferably less than 0.01 mol%.
  • Reasons for this include, for example, improved pencil hardness and improved breaking strength.
  • Examples of the mass% content include 1.0 mass%, 0.95 mass%, 0.9 mass%, 0.85 mass%, 0.8 mass%, 0.75 mass%, 0.7 mass%, 0.65 mass%, 0.6 mass%, 0.55 mass%, 0.5 mass%, 0.45 mass%, 0.4 mass%, 0.35 mass%, 0.3 mass%, 0.25 mass%, 0.20 mass%, 0.15 mass%, 0.10 mass%, 0.08 mass%, 0.06 mass%, 0.05 mass%, 0.03 mass%, 0.01 mass%, 0.009 mass%, 0.007 mass%, 0.005 mass%, 0.003 mass%, 0.001 mass%, and 0 mass%, etc.
  • the content is preferably 0% by mass to 1.0% by mass, more preferably 0.001% by mass to 0.5% by mass, and even more preferably 0.001% by mass to 0.1% by mass.
  • Reasons for this being preferable include, for example, improved pencil hardness and improved breaking strength.
  • the neutralization rate [unit substance amount of unsaturated hydrocarbon sulfonate/(unit substance amount of unsaturated hydrocarbon sulfonate+unit substance amount of unsaturated hydrocarbon sulfonic acid)] can be, for example, 100%, 95%, 90%, 85%, 80%, 75%, 70%, 65%, 60%, 55%, 50%, 45%, 40%, 35%, 30%, 25%, 20%, 15%, 10%, etc. In one embodiment, the neutralization rate is preferably 10% to 100%.
  • the water-soluble polymer may optionally include multifunctional monomer units.
  • the multifunctional monomers may be used alone or in combination of two or more.
  • Polyfunctional monomer means a monomer having two or more ethylenically unsaturated double bonds.
  • polyfunctional monomers examples include polyfunctional (meth)acrylamide compounds, tri(allyl group)-containing monomers, and tri((meth)acryloyl group)-containing triazines.
  • polyfunctional (meth)acrylamide compound refers to a compound having two or more (meth)acrylamide groups.
  • R 1 is a hydrogen atom or a methyl group.
  • polyfunctional (meth)acrylamide compounds include N,N'-methylenebis(meth)acrylamide, N,N'-ethylenebis(meth)acrylamide, N-[tris(3-(meth)acrylamidopropoxymethyl)methyl](meth)acrylamide, N,N-bis(2-(meth)acrylamidoethyl)(meth)acrylamide, N,N-[oxybis(2,1-ethanediyloxy-3,1-propanediyl)]bis(meth)acrylamide, and N,N-1,2-ethanediylbis ⁇ N-[2-((meth)acryloylamino)ethyl](meth)acrylamide ⁇ .
  • tri(allyl group)-containing monomers examples include triallyl isocyanurate, triallyl trimellitate, triallylamine, triallyl (meth)acrylamide, etc.
  • tri((meth)acryloyl group)-containing triazines examples include 1,3,5-tri((meth)acryloyl)-1,3,5-triazine and 1,3,5-tri((meth)acryloyl)hexahydro-1,3,5-triazine.
  • the mol% content (polyfunctional monomer unit/water-soluble polymer) can be, for example, 10 mol%, 9 mol%, 8 mol%, 7 mol%, 6 mol%, 5 mol%, 4 mol%, 3 mol%, 2 mol%, 1 mol%, 0.9 mol%, 0.7 mol%, 0.5 mol%, 0.3 mol%, 0.1 mol%, 0.05 mol%, 0 mol%, etc.
  • the content is preferably 0 to 10 mol%, and more preferably 0.05 to 2 mol%.
  • the mass% content can be, for example, 10 mass%, 9 mass%, 8 mass%, 7 mass%, 6 mass%, 5 mass%, 4 mass%, 3 mass%, 2 mass%, 1 mass%, 0.9 mass%, 0.7 mass%, 0.5 mass%, 0.3 mass%, 0.1 mass%, 0.05 mass%, 0 mass%, etc.
  • the content is preferably 0 mass% to 10 mass%, and more preferably 0.05 mass% to 2 mass%.
  • the water-soluble polymer may optionally contain unsaturated carboxylic acid and/or salt units thereof.
  • the unsaturated carboxylic acid and/or salt thereof may be used alone or in combination of two or more.
  • unsaturated carboxylic acids or salts thereof include (meth)acrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, sodium (meth)acrylate, sodium crotonate, sodium maleate, sodium fumarate, sodium itaconate, lithium (meth)acrylate, lithium crotonate, lithium maleate, lithium fumarate, lithium itaconate, calcium (meth)acrylate, calcium crotonate, calcium maleate, calcium fumarate, calcium itaconate, ammonium (meth)acrylate, ammonium crotonate, ammonium maleate, ammonium fumarate, and ammonium itaconate.
  • the mol% content (unsaturated carboxylic acid and/or its salt unit/water-soluble polymer) can be, for example, 70 mol%, 65 mol%, 60 mol%, 55 mol%, 50 mol%, 45 mol%, 40 mol%, 35 mol%, 30 mol%, 25 mol%, 20 mol%, 15 mol%, 10 mol%, 5 mol%, 4 mol%, 2 mol%, 1 mol%, 0 mol%, etc.
  • the content is preferably 0 mol% to 70 mol%, and more preferably 2 mol% to 40 mol%.
  • the mass% content (unsaturated carboxylic acid and/or its salt unit/water-soluble polymer) can be, for example, 70 mass%, 65 mass%, 60 mass%, 55 mass%, 50 mass%, 45 mass%, 40 mass%, 35 mass%, 30 mass%, 29 mass%, 25 mass%, 20 mass%, 15 mass%, 10 mass%, 9 mass%, 5 mass%, 4 mass%, 2 mass%, 1 mass%, 0 mass%, etc.
  • the content is preferably 0 mass% to 70 mass%, more preferably 0 mass% to 40 mass%, and even more preferably 2 mass% to 40 mass%.
  • the neutralization rate [unsaturated carboxylate unit substance amount/(unsaturated carboxylate unit substance amount+unsaturated carboxylic acid unit substance amount)] can be, for example, 100%, 95%, 90%, 85%, 80%, 75%, 70%, 65%, 60%, 55%, 50%, 45%, 40%, 35%, 30%, 25%, 20%, 15%, 10%, etc. In one embodiment, the neutralization rate is preferably 10% to 100%.
  • the water-soluble polymer may optionally contain ⁇ , ⁇ -unsaturated nitrile units.
  • the ⁇ , ⁇ -unsaturated nitriles may be used alone or in combination of two or more.
  • ⁇ , ⁇ -unsaturated nitriles examples include (meth)acrylonitrile, ⁇ -chloro(meth)acrylonitrile, ⁇ -ethyl(meth)acrylonitrile, vinylidene cyanide, etc.
  • the mol% content ( ⁇ , ⁇ -unsaturated nitrile units/water-soluble polymer) can be, for example, 50 mol%, 45 mol%, 40 mol%, 35 mol%, 30 mol%, 25 mol%, 20 mol%, 15 mol%, 10 mol%, 9 mol%, 5 mol%, 4 mol%, 2 mol%, 1 mol%, 0 mol%, etc.
  • the content is preferably 0 mol% to 50 mol%, more preferably 0 mol% to 40 mol%, and even more preferably 10 mol% to 40 mol%.
  • the mass% content ( ⁇ , ⁇ -unsaturated nitrile units/water-soluble polymer) can be, for example, 50 mass%, 45 mass%, 40 mass%, 35 mass%, 30 mass%, 25 mass%, 20 mass%, 15 mass%, 10 mass%, 9 mass%, 5 mass%, 4 mass%, 2 mass%, 1 mass%, 0 mass%, etc.
  • the content is preferably 0 mass% to 50 mass%, more preferably 0 mass% to 30 mass%, and even more preferably 5 mass% to 30 mass%.
  • the water-soluble polymer may optionally include alkoxyalkyl (meth)acrylate units.
  • the alkoxyalkyl (meth)acrylates may be used alone or in combination of two or more.
  • alkoxyalkyl (meth)acrylates include methoxymethyl (meth)acrylate, 2-methoxyethyl (meth)acrylate, 1-methoxyethyl (meth)acrylate, 3-methoxypropyl (meth)acrylate, 2-methoxypropyl (meth)acrylate, 1-methoxypropyl (meth)acrylate, 4-methoxybutyl (meth)acrylate, 3-methoxybutyl (meth)acrylate, 2-methoxybutyl (meth)acrylate, 1-methoxybutyl (meth)acrylate, ethoxymethyl (meth)acrylate, 2-ethoxyethyl (meth)acrylate, 1-ethoxyethyl (meth)acrylate, 3-ethoxypropyl (meth)acrylate, 2-ethoxypropyl (meth)acrylate, 1-ethoxypropyl (meth)acrylate, propoxymethyl (meth)acrylate, 2-propoxyethyl
  • the mole percent content (alkoxyalkyl (meth)acrylate units/water-soluble polymer) can be, for example, 40 mole percent, 35 mole percent, 30 mole percent, 25 mole percent, 20 mole percent, 15 mole percent, 10 mole percent, 9 mole percent, 5 mole percent, 4 mole percent, 2 mole percent, 1 mole percent, 0 mole percent, etc.
  • the content is preferably 0 mole percent to 40 mole percent.
  • the mass% content (alkoxyalkyl (meth)acrylate units/water-soluble polymer) can be, for example, 60 mass%, 55 mass%, 50 mass%, 45 mass%, 40 mass%, 35 mass%, 30 mass%, 25 mass%, 20 mass%, 15 mass%, 10 mass%, 9 mass%, 5 mass%, 4 mass%, 2 mass%, 1 mass%, 0 mass%, etc.
  • the content is preferably 0 mass% to 60 mass%.
  • the water-soluble polymer may optionally include hydroxyl-containing monomer units.
  • the hydroxyl-containing monomers may be used alone or in combination of two or more.
  • hydroxyl group-containing monomers examples include hydroxyl group-containing (meth)acrylic esters and hydroxyl group-containing vinyl ethers.
  • hydroxyl group-containing (meth)acrylic acid esters examples include hydroxyl group-containing linear (meth)acrylic acid esters and hydroxyl group-containing branched (meth)acrylic acid esters.
  • hydroxyl group-containing linear (meth)acrylic acid esters examples include 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 3-hydroxypropyl (meth)acrylate, and 4-hydroxybutyl (meth)acrylate.
  • hydroxyl group-containing branched (meth)acrylic acid esters examples include 1-hydroxyethyl (meth)acrylate, 1-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-hydroxy-1-methylethyl (meth)acrylate, 1-hydroxy-2-methylethyl (meth)acrylate, 1-hydroxybutyl (meth)acrylate, 2-hydroxybutyl (meth)acrylate, 3-hydroxybutyl (meth)acrylate, 1-hydroxy-1-methylpropyl (meth)acrylate, 2-hydroxy-1-methylpropyl (meth)acrylate, 3-hydroxy-1-methylpropyl (meth)acrylate, 1-ethyl-2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 1-hydroxy-2-methylpropyl (meth)acrylate, 2-hydroxy-2-methylpropyl (meth)acrylate, 3-hydroxy-2-methylpropyl (meth)acrylate, and 1,1-dimethyl-2-hydroxyethyl (meth)acrylate
  • hydroxyl group-containing vinyl ethers examples include hydroxyalkyl vinyl ethers and polyalkylene glycol monovinyl ethers.
  • hydroxyalkyl vinyl ethers examples include hydroxy linear alkyl vinyl ethers, hydroxy branched alkyl vinyl ethers, and hydroxy cycloalkyl vinyl ethers.
  • hydroxy linear alkyl vinyl ethers examples include 2-hydroxyethyl vinyl ether, 3-hydroxypropyl vinyl ether, 4-hydroxybutyl vinyl ether, and 5-hydroxypentyl vinyl ether.
  • hydroxy branched alkyl vinyl ethers examples include 2-hydroxypropyl vinyl ether, 2-hydroxy-2-methylpropyl vinyl ether, and 4-hydroxy-2-methylbutyl vinyl ether.
  • hydroxycycloalkyl vinyl ethers examples include 4-hydroxycyclopentyl vinyl ether.
  • polyalkylene glycol monovinyl ethers examples include polymethylene glycol monovinyl ether, polyethylene glycol monovinyl ether, and polypropylene glycol monovinyl ether.
  • polymethylene glycol monovinyl ethers examples include dimethylene glycol monovinyl ether, trimethylene glycol monovinyl ether, tetramethylene glycol monovinyl ether, pentamethylene glycol monovinyl ether, hexamethylene glycol monovinyl ether, heptamethylene glycol monovinyl ether, octamethylene glycol monovinyl ether, nonamethylene glycol monovinyl ether, and decamethylene glycol monovinyl ether.
  • polyethylene glycol monovinyl ethers examples include diethylene glycol monovinyl ether, triethylene glycol monovinyl ether, tetraethylene glycol monovinyl ether, pentaethylene glycol monovinyl ether, hexaethylene glycol monovinyl ether, heptaethylene glycol monovinyl ether, octaethylene glycol monovinyl ether, nonaethylene glycol monovinyl ether, and decaethylene glycol monovinyl ether.
  • polypropylene glycol monovinyl ethers examples include dipropylene glycol monovinyl ether, tripropylene glycol monovinyl ether, tetrapropylene glycol monovinyl ether, pentapropylene glycol monovinyl ether, hexapropylene glycol monovinyl ether, heptapropylene glycol monovinyl ether, octapropylene glycol monovinyl ether, nonapropylene glycol monovinyl ether, and decapropylene glycol monovinyl ether.
  • the mol% content (hydroxyl group-containing monomer units/water-soluble polymer) can be, for example, 80 mol%, 75 mol%, 70 mol%, 65 mol%, 60 mol%, 55 mol%, 50 mol%, 45 mol%, 40 mol%, 35 mol%, 30 mol%, 25 mol%, 20 mol%, 15 mol%, 10 mol%, 9 mol%, 5 mol%, 4 mol%, 2 mol%, 1 mol%, 0 mol%, etc.
  • the content is preferably 0 mol% to 80 mol%, more preferably 5 mol% to 50 mol%, and even more preferably 20 mol% to 40 mol%.
  • the mass% content (hydroxyl group-containing monomer unit/water-soluble polymer) can be, for example, 85 mass%, 80 mass%, 75 mass%, 70 mass%, 65 mass%, 60 mass%, 55 mass%, 50 mass%, 45 mass%, 40 mass%, 35 mass%, 30 mass%, 25 mass%, 20 mass%, 15 mass%, 10 mass%, 9 mass%, 5 mass%, 4 mass%, 2 mass%, 1 mass%, 0 mass%, etc.
  • the content is preferably 0 mass% to 85 mass%, more preferably 10 mass% to 70 mass%, and even more preferably 25 mass% to 45 mass%.
  • the polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.
  • polymerization initiators examples include azo initiators.
  • azo initiators examples include 2,2'-azobis-2-amidinopropane dihydrochloride.
  • the mol% content (polymerization initiator units/water-soluble polymer) can be, for example, 1 mol%, 0.95 mol%, 0.9 mol%, 0.85 mol%, 0.8 mol%, 0.75 mol%, 0.7 mol%, 0.65 mol%, 0.6 mol%, 0.55 mol%, 0.5 mol%, 0.45 mol%, 0.4 mol%, 0.35 mol%, 0.3 mol%, 0.25 mol%, 0.2 mol%, 0.15 mol%, 0.1 mol%, 0.07 mol%, 0.05 mol%, 0.03 mol%, 0.01 mol%, etc.
  • the content is preferably 0.01 mol% to 1 mol%.
  • the mass% content (polymerization initiator units/water-soluble polymer) can be, for example, 1 mass%, 0.95 mass%, 0.9 mass%, 0.85 mass%, 0.8 mass%, 0.75 mass%, 0.7 mass%, 0.65 mass%, 0.6 mass%, 0.55 mass%, 0.5 mass%, 0.45 mass%, 0.4 mass%, 0.35 mass%, 0.3 mass%, 0.25 mass%, 0.2 mass%, 0.15 mass%, 0.1 mass%, 0.07 mass%, 0.05 mass%, 0.03 mass%, 0.01 mass%, etc.
  • the content is preferably 0.01 mass% to 1 mass%.
  • the water-soluble polymer may optionally contain a monomer (other component) unit that is not any of (meth)acrylamide, N-substituted mono(meth)acrylamide, unsaturated hydrocarbon sulfonic acid and/or a salt thereof, polyfunctional monomer, unsaturated carboxylic acid and/or a salt thereof, ⁇ , ⁇ -unsaturated nitrile, alkoxyalkyl (meth)acrylate, and hydroxyl group-containing monomer.
  • the other components may be used alone or in combination of two or more.
  • Other components include, for example, unsaturated phosphoric acid and/or its salt, alkyl (meth)acrylic acid ester, conjugated diene, aromatic vinyl compound, etc.
  • unsaturated phosphoric acids include vinyl phosphonic acid, vinyl phosphate, bis((meth)acryloxyethyl)phosphate, diphenyl-2-(meth)acryloyloxyethyl phosphate, dibutyl-2-(meth)acryloyloxyethyl phosphate, dioctyl-2-(meth)acryloyloxyethyl phosphate, monomethyl-2-(meth)acryloyloxyethyl phosphate, and 3-(meth)acryloxy-2-hydroxypropane phosphoric acid.
  • alkyl (meth)acrylate esters examples include linear alkyl (meth)acrylate esters, branched alkyl (meth)acrylate esters, and alicyclic alkyl (meth)acrylate esters.
  • linear alkyl (meth)acrylate esters examples include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-propyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, n-amyl (meth)acrylate, hexyl (meth)acrylate, n-octyl (meth)acrylate, nonyl (meth)acrylate, and decyl (meth)acrylate.
  • branched alkyl (meth)acrylate esters examples include i-propyl (meth)acrylate, i-butyl (meth)acrylate, i-amyl (meth)acrylate, and 2-ethylhexyl (meth)acrylate.
  • alicyclic alkyl (meth)acrylate esters examples include cyclohexyl (meth)acrylate.
  • conjugated dienes examples include 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 2-chloro-1,3-butadiene, substituted linear conjugated pentadiene, and substituted and side-chain conjugated hexadienes.
  • aromatic vinyl compounds examples include styrene, ⁇ -methylstyrene, p-methylstyrene, vinyltoluene, chlorostyrene, and divinylbenzene.
  • the mass% content can be, for example, less than 10 mass%, less than 9 mass%, less than 7 mass%, less than 5 mass%, less than 4 mass%, less than 2 mass%, less than 1 mass%, less than 0.9 mass%, less than 0.7 mass%, less than 0.5 mass%, less than 0.4 mass%, less than 0.2 mass%, less than 0.1 mass%, or 0 mass%.
  • the content is preferably less than 10 mass%, more preferably less than 5 mass%, even more preferably less than 1 mass%, and particularly preferably 0 mass%.
  • the mol% content (other component units/water-soluble polymer) can be, for example, less than 10 mol%, less than 9 mol%, less than 7 mol%, less than 5 mol%, less than 4 mol%, less than 3 mol%, less than 2 mol%, less than 1 mol%, or 0 mol%.
  • the content is preferably less than 10 mol%, more preferably less than 5 mol%, even more preferably less than 1 mol%, and particularly preferably 0 mol%.
  • the method of preparation includes a pre-polymerization step and a post-polymerization step.
  • Prepolymerization step refers to a step of producing (polymerizing) a water-soluble polymer.
  • the amount by mass (radical polymerization initiator/monomer group) used in the prepolymerization step can be, for example, 1.0 mass%, 0.9 mass%, 0.8 mass%, 0.7 mass%, 0.6 mass%, 0.5 mass%, 0.4 mass%, 0.3 mass%, 0.2 mass%, 0.1 mass%, 0.05 mass%, etc.
  • the amount used in the prepolymerization step is preferably 0.05 mass% to 1.0 mass%.
  • the prepolymerization temperature can be, for example, 100°C, 95°C, 90°C, 85°C, 80°C, 75°C, 70°C, 65°C, 60°C, 55°C, 50°C, etc. In one embodiment, the prepolymerization temperature is preferably 50°C to 100°C.
  • the prepolymerization time can be, for example, 10 hours, 9 hours, 8 hours, 7 hours, 6 hours, 5 hours, 4 hours, 3 hours, 2 hours, 1.5 hours, 1 hour, etc.
  • the prepolymerization time is preferably 1 hour to 10 hours, and more preferably 2 hours to 10 hours.
  • post-polymerization step refers to a step of adding a polymerization initiator and carrying out a reaction after the pre-polymerization step.
  • the post-polymerization step can be carried out once or twice or more.
  • the amount by mass (radical polymerization initiator/monomer group) used in the post-polymerization step can be, for example, 1.0 mass%, 0.9 mass%, 0.8 mass%, 0.7 mass%, 0.6 mass%, 0.5 mass%, 0.4 mass%, 0.3 mass%, 0.2 mass%, 0.1 mass%, 0.05 mass%, etc. In one embodiment, the amount is preferably 0.05 mass% to 1.0 mass%.
  • the post-polymerization temperature can be, for example, 100°C, 95°C, 90°C, 85°C, 80°C, 75°C, 70°C, 65°C, 60°C, 55°C, or 50°C. In one embodiment, the post-polymerization temperature is preferably 50°C to 100°C.
  • the post-polymerization time can be, for example, 10 hours, 9 hours, 8 hours, 7 hours, 6 hours, 5 hours, 4 hours, 3 hours, 2 hours, 1.5 hours, 1 hour, etc.
  • the post-polymerization time can be preferably 1 hour to 10 hours, and more preferably 2 hours to 10 hours.
  • persulfate or a redox-based polymerization initiator may be used as a radical polymerization initiator in either the post-polymerization step or the pre-polymerization step.
  • persulfates examples include potassium persulfate and ammonium persulfate.
  • redox polymerization initiators examples include combination systems (persulfate and reducing agent).
  • reducing agents examples include sodium hydrogen sulfite.
  • weight average molecular weight examples include 6 million, 5.5 million, 5 million, 4.5 million, 4 million, 3.5 million, 3 million, 2.5 million, 2 million, 1.5 million, 1 million, 950,000, 900,000, 850,000, 800,000, 750,000, 700,000, 650,000, 600,000, 550,000, 500,000, 450,000, 400,000, 350,000, 300,000, 250,000, 200,000, 150,000, and 100,000.
  • the weight average molecular weight (Mw) is preferably 100,000 to 6 million, and more preferably 350,000 to 6 million.
  • Number average molecular weights include, for example, 6 million, 5.5 million, 5 million, 4.5 million, 4 million, 3.5 million, 3 million, 2.5 million, 2 million, 1.5 million, 1 million, 950,000, 900,000, 850,000, 800,000, 750,000, 700,000, 650,000, 600,000, 550,000, 500,000, 450,000, 400,000, 300,000, 200,000, 100,000, 50,000, and 10,000.
  • the number average molecular weight (Mn) is preferably 10,000 or more.
  • the molecular weight distribution (water-soluble polymer: Mw/Mn) can be, for example, 15, 14, 13, 11, 10, 9, 7.5, 5, 4, 3, 2.9, 2.5, 2, 1.5, 1.1, etc. In one embodiment, the molecular weight distribution (Mw/Mn) is preferably 1.1 to 15.
  • the mass part content ((meth)acrylamide/water-soluble polymer) is, for example, less than 1000 mass ppm, 999 mass ppm, 950 mass ppm, 900 mass ppm, 850 mass ppm, 800 mass ppm, 750 mass ppm, 700 mass ppm, 650 mass ppm, 600 mass ppm, 550 mass ppm, 500 mass ppm, 450 mass ppm, 400 mass ppm, 350 mass ppm, 300 mass ppm, ppm, 250 ppm by mass, 200 ppm by mass, 150 ppm by mass, 100 ppm by mass, 50 ppm by mass, 25 ppm by mass, 10 ppm by mass, 5 ppm by mass, 1 ppm by mass, 0.9 ppm by mass, 0.7 ppm by mass, 0.5 ppm by mass, 0.3 ppm by mass, 0.1 ppm by mass, 0.09 ppm by mass, 0.07 ppm by mass, 0.05
  • the mass part content ((meth)acrylonitrile/water-soluble polymer) is, for example, less than 1000 mass ppm, 999 mass ppm, 950 mass ppm, 900 mass ppm, 850 mass ppm, 800 mass ppm, 750 mass ppm, 700 mass ppm, 650 mass ppm, 600 mass ppm, 550 mass ppm, 500 mass ppm, 450 mass ppm, 400 mass ppm, 350 mass ppm, 300 mass ppm
  • Examples of the content include 250 ppm by mass, 200 ppm by mass, 150 ppm by mass, 100 ppm by mass, 50 ppm by mass, 25 ppm by mass, 10 ppm by mass, 5 ppm by mass, 1 ppm by mass, 0.9 ppm by mass, 0.7 ppm by mass, 0.5 ppm by mass, 0.3 ppm by mass, 0.1 ppm by mass, 0.09 ppm by mass, 0.07 ppm by
  • the mass part content is, for example, less than 2000 mass ppm, 1999 mass ppm, 1950 mass ppm, 1900 mass ppm, 1850 mass ppm, 1800 mass ppm, 1750 mass ppm, 1700 mass ppm, 1650 mass ppm, 1600 mass ppm, 1550 mass ppm, 1500 mass ppm, 1450 mass ppm, 1400 mass ppm, 1350 mass ppm, 1300 mass ppm, 1250 mass ppm, 1200 mass ppm, 1150 mass ppm, 1100 mass ppm, 1050 mass ppm, 1000 mass ppm, 999 mass ppm, 950 mass ppm, 900 mass ppm, 850 mass ppm, ppm by mass, 800 ppm by mass, 750 ppm by mass, 700 ppm by mass, 650 ppm by mass, 600 ppm by mass, 550 ppm by mass, 500 ppm by mass,
  • the monomer content can be measured under the following conditions.
  • Preparation (standard solution) Monomers ((meth)acrylamide, (meth)acrylonitrile) are collected in a 20 mL screw tube and diluted with ultrapure water to prepare standard aqueous solutions of 2000 ppm, 1000 ppm, 500 ppm, 100 ppm, 10 ppm, 1 ppm, and 0.5 ppm.
  • (Meth)acrylamide calibration curve Using a standard solution, measure under the following conditions to create a calibration curve.
  • Measurement equipment GC (Agilent 7890B)-MS (Agilent 5977A) Column: InertCap AQUATIC-2 Carrier gas: helium Measurement concentration: 1% by mass (water-soluble polymer concentration) Measurement conditions: 50°C (2 min.) ⁇ 230°C (5 min./min.) Injection volume: 1000 ⁇ L (4) Preparation (sample) Each sample is diluted 50-fold in a screw tube. Measurement is performed under the above conditions, and the monomer content in the sample is calculated from the calibration curve.
  • (Meth)acrylamide can be produced by hydrolyzing (meth)acrylonitrile. Therefore, even if (meth)acrylonitrile is not used as a monomer, (meth)acrylonitrile can be present in the reaction system.
  • the mass ppm content (sulfur/electricity storage device binder aqueous solution) can be, for example, 1000 ppm, 950 ppm, 900 ppm, 850 ppm, 800 ppm, 750 ppm, 700 ppm, 650 ppm, 600 ppm, 550 ppm, 500 ppm, 450 ppm, 400 ppm, 350 ppm, 300 ppm, 250 ppm, 200 ppm, 150 ppm, 100 ppm, 90 ppm, 75 ppm, 50 ppm, 25 ppm, 15 ppm, 14 ppm, 13 ppm, 11 ppm, 10 ppm, 9 ppm, 7 ppm, 5 ppm, 3 ppm, 1 ppm, 0 ppm, etc.
  • the content is preferably 1000 ppm or less.
  • Reasons for this being preferable include, for example, improved pencil hardness and improved breaking strength.
  • the sulfur content can be measured under the following conditions.
  • the measurement is performed using an X-ray fluorescence analyzer (ZSX Primus IV, manufactured by Rigaku Corp.)
  • the content is expressed as an oxide equivalent value.
  • Measurement time Standard Measurement pretreatment: Place in a liquid sample container and cover with polypropylene (PP) film
  • Quantitative method Semi-quantitative using the fundamental parameter method When the result is undetectable (0 ppm) using an X-ray fluorescence analyzer, measurement is performed using combustion ion chromatography (AQF-2100H, manufactured by Nitto Seiko Analytical Co., Ltd.).
  • the B-type viscosity (electricity storage device binder aqueous solution) can be, for example, 100,000 mPa ⁇ s, 90,000 mPa ⁇ s, 80,000 mPa ⁇ s, 70,000 mPa ⁇ s, 60,000 mPa ⁇ s, 50,000 mPa ⁇ s, 40,000 mPa ⁇ s, 30,000 mPa ⁇ s, 20,000 mPa ⁇ s, 10,000 mPa ⁇ s, 9,000 mPa ⁇ s, 8,000 mPa ⁇ s, 7,000 mPa ⁇ s, 6,000 mPa ⁇ s, 5,000 mPa ⁇ s, 4,000 mPa ⁇ s, 3,000 mPa ⁇ s, 2,000 mPa ⁇ s, 1,000 mPa ⁇ s, etc.
  • the B-type viscosity is preferably 1,000 mPa ⁇ s to 100,000 mPa ⁇ s.
  • B-type viscosity The measurement conditions (B-type viscosity) are as follows. Non-volatile content: 15% by mass Measurement temperature: 25°C B-type viscometer: Toki Sangyo Co., Ltd. Product name: "B-type viscometer model TVB-10" Viscosity 100 to 10,000 mPa ⁇ s: No. 3 rotor, rotation speed 12 rpm Viscosity over 10,000 to 20,000 mPa ⁇ s: No. 3 rotor, rotation speed 6 rpm Viscosity over 20,000 to 100,000 mPa ⁇ s: No. 4 rotor, rotation speed 6 rpm
  • the glass transition temperature (water-soluble polymer) can be, for example, 160°C, 155°C, 150°C, 145°C, 140°C, 135°C, 130°C, 125°C, 120°C, 115°C, 110°C, 105°C, 100°C, 95°C, 90°C, 85°C, 80°C, 75°C, 70°C, 65°C, 60°C, 55°C, 50°C, 45°C, 40°C, 35°C, 30°C, 25°C, 20°C, 15°C, 10°C, 5°C, 0°C, etc.
  • the glass transition temperature is preferably 0°C or higher, and more preferably 30°C or higher.
  • the glass transition temperature (water-soluble polymer) can be calculated by the Fox equation.
  • 1/Tg ( W1 / Tg1 )+( W2 / Tg2 )+( W3 / Tg3 )+...+( Wn / Tgn )
  • Tg is the glass transition temperature (K) of the polymer to be determined
  • W 1 to W n are the mass fractions of the respective monomers
  • Tg 1 to Tg n are the glass transition temperatures (homopolymers) (K) of the respective monomers
  • the glass transition temperature can be measured by a DSC (differential scanning calorimeter), a DTA (differential thermal analyzer), a TMA (thermomechanical analyzer), or the like.
  • the measurement conditions are as follows. Temperature range: -100°C to 300°C Heating rate: 10° C./min
  • the glass transition temperature (homopolymer) may be a value described in a literature.
  • the literature may be "Chemical Handbook, Basics II, edited by the Chemical Society of Japan (revised 5th edition)", p. 325.
  • the glass transition temperature (homopolymer) may be the following temperature.
  • Acrylonitrile 105°C
  • the mass% content (water-soluble polymer/electricity storage device binder aqueous solution) can be, for example, 25 mass%, 20 mass%, 19 mass%, 15 mass%, 14 mass%, 12 mass%, 10 mass%, 9 mass%, 7 mass%, 6 mass%, 5 mass%, 4 mass%, 3 mass%, 2 mass%, 1 mass%, etc.
  • the content is preferably 1 mass% to 25 mass%.
  • Water> Examples of water include ultrapure water, pure water, distilled water, ion-exchanged water, and tap water.
  • the mass % content (water/electric storage device binder aqueous solution) can be, for example, 99.9 mass %, 99 mass %, 95 mass %, 90 mass %, 85 mass %, 80 mass %, 75 mass %, etc. In one embodiment, the content is preferably 75 mass % to 99.9 mass %.
  • the mass ratio (water-soluble polymer/water) can be, for example, 0.33, 0.30, 0.25, 0.24, 0.22, 0.20, 0.18, 0.15, 0.12, 0.10, 0.09, 0.07, 0.05, etc. In one embodiment, the mass ratio is preferably 0.05 to 0.33.
  • the electrical storage device binder aqueous solution may optionally contain a hydrolysis partial condensate of a polyalkoxysilane.
  • the hydrolysis partial condensate may be used alone or in combination of two or more kinds.
  • polyalkoxysilanes examples include trialkoxysilanes and tetraalkoxysilanes.
  • the trialkoxysilane is represented by the formula: (In the formula, R s1 represents a substituted or unsubstituted alkyl group or alkenyl group. R s2 to R s4 each independently represent an alkyl group.)
  • Substituted alkyl group refers to a group in which the hydrogen atoms constituting the alkyl group have been replaced with groups other than hydrogen atoms or alkyl groups.
  • substituents examples include an amino group, a mercapto group, an isocyanate group, and a (meth)acryloyloxy group.
  • the amino group (amino group-containing group) is represented by the following formula: -NR am1 R am2 (R am1 to R am2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group.)
  • amino group-containing trialkoxysilanes include 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-2(aminoethyl)3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2(aminoethyl)3-aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N-(1,3-dimethyl-butylidene)propylamine, and N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane.
  • Examples of mercapto group-containing trialkoxysilanes include 3-mercaptopropyltrimethoxysilane.
  • trialkoxysilanes containing isocyanate groups include 3-isocyanatepropyltriethoxysilane.
  • Examples of (meth)acryloyloxy group-containing trialkoxysilanes include 3-(meth)acryloxypropyltrimethoxysilane and 3-(meth)acryloxypropyltriethoxysilane.
  • alkenyl groups examples include vinyl groups and allyl groups.
  • alkenyl group-containing trialkoxysilanes examples include vinyltrimethoxysilane and vinyltriethoxysilane.
  • tetraalkoxysilanes examples include tetramethoxysilane, tetramethoxysilane oligomer, tetraethoxysilane, and tetraethoxysilane oligomer.
  • Partial hydrolysis condensate of polyalkoxysilane means a hydrolysis condensate in which an alkoxy group is present. From the viewpoint of not gelling, a partial hydrolysis condensate of polyalkoxysilane is used instead of a complete hydrolysis condensate of polyalkoxysilane.
  • the degree of condensation can be, for example, 1000, 900, 800, 700, 600, 500, 400, 300, 200, 100, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 19, 17, 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 5, 3, 2, 1.7, 1.5, 1.4, 1.2, 1.1, 1.01, etc.
  • the degree of condensation is preferably 1.01 to 1000, and more preferably 1.01 to 100.
  • the weight average molecular weight (hydrolysis partial condensate) can be, for example, 190,000, 170,000, 150,000, 130,000, 100,000, 90,000, 70,000, 50,000, 30,000, 20,000, 10,000, 9,000, 7,500, 5,000, 2,500, 1,000, 900, 750, 500, 250, 200, 175, 160, 150, 125, 110, 100, etc.
  • the weight average molecular weight is preferably 100 to 190,000.
  • a hydrolyzed partial condensate of polyalkoxysilane can be produced by hydrolyzing and partially condensing 100 parts by mass of polyalkoxysilane in the presence of 0 to 5 parts by mass of an acid catalyst or base catalyst (preferably an acid catalyst) at a reaction temperature of 30 to 60°C for 0.5 to 5.0 hours.
  • acid catalysts examples include nitric acid, hydrochloric acid, sulfurous acid, phosphoric acid, formic acid, and acetic acid.
  • base catalysts include sodium hydroxide, lithium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, and amine compounds.
  • the mass% content (hydrolyzed partial condensate/electric storage device binder aqueous solution) can be, for example, 10 mass%, 9 mass%, 8 mass%, 7 mass%, 6 mass%, 5 mass%, 4.5 mass%, 4 mass%, 3.5 mass%, 3 mass%, 2.5 mass%, 2 mass%, 1.5 mass%, 1 mass%, 0.9 mass%, 0.5 mass%, 0.1 mass%, 0.09 mass%, 0.05 mass%, 0.03 mass%, 0.01 mass%, etc. In one embodiment, the content is preferably 0.01 mass% to 10 mass%.
  • the electrical storage device binder aqueous solution may optionally contain a binder other than the water-soluble polymer (other binder).
  • the other binders may be used alone or in combination of two or more kinds.
  • binders include, for example, diene copolymers, fluorine-based copolymers, amide-imide copolymers, and copolymers other than those mentioned above.
  • diene copolymers examples include styrene-butadiene copolymers, polybutadiene polymers, acrylonitrile-butadiene copolymers, methyl methacrylate-butadiene copolymers, and carboxy-modified styrene-butadiene copolymers.
  • fluorine-based copolymers examples include polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), and ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE).
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • FEP tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer
  • PFA tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer
  • ETFE ethylene-tetrafluoroethylene copolymer
  • amide-imide copolymers examples include polyamide (PA), polyimide (PI), polyamideimide (PAI), and aromatic polyamide.
  • copolymers other than those mentioned above include polyurethane polymers, poly(meth)acrylate polymers, vinyl chloride polymers, vinyl acetate polymers, vinyl acetate-ethylene copolymers, polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polystyrene polymers, alginic acid and/or its salts, etc.
  • the part by mass content can be, for example, 100 parts by mass, 95 parts by mass, 90 parts by mass, 85 parts by mass, 80 parts by mass, 75 parts by mass, 70 parts by mass, 65 parts by mass, 60 parts by mass, 55 parts by mass, 50 parts by mass, 45 parts by mass, 40 parts by mass, 35 parts by mass, 30 parts by mass, 25 parts by mass, 20 parts by mass, 19 parts by mass, 17 parts by mass, 15 parts by mass, 13 parts by mass, 10 parts by mass, 9 parts by mass, 7 parts by mass, 5 parts by mass, 4 parts by mass, 2 parts by mass, 1 part by mass, 0 parts by mass, etc.
  • the content is preferably 0 parts by mass to 100 parts by mass.
  • the electrical storage device binder aqueous solution may optionally contain a dispersion (emulsion).
  • the dispersion (emulsion) may be used alone or in combination of two or more kinds.
  • Dispersions include, for example, styrene-butadiene copolymer latex, polystyrene polymer latex, polybutadiene polymer latex, acrylonitrile-butadiene copolymer latex, polyurethane polymer latex, polymethyl methacrylate polymer latex, methyl methacrylate-butadiene copolymer latex, polyacrylate polymer latex, vinyl chloride polymer latex, vinyl acetate polymer emulsion, vinyl acetate-ethylene copolymer emulsion, polyethylene emulsion, carboxy-modified styrene
  • examples of such materials include polybutadiene copolymer resin emulsion, acrylic resin emulsion, polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyamide (PA), polyimide (PI), polyamideimide (PAI), aromatic polyamide, alginic acid and its salts, polyvinylidene fluoride (P
  • the part by mass content can be, for example, 100 parts by mass, 95 parts by mass, 90 parts by mass, 85 parts by mass, 80 parts by mass, 75 parts by mass, 70 parts by mass, 65 parts by mass, 60 parts by mass, 55 parts by mass, 50 parts by mass, 45 parts by mass, 40 parts by mass, 35 parts by mass, 30 parts by mass, 25 parts by mass, 20 parts by mass, 19 parts by mass, 17 parts by mass, 15 parts by mass, 13 parts by mass, 10 parts by mass, 9 parts by mass, 7 parts by mass, 5 parts by mass, 4 parts by mass, 2 parts by mass, 1 part by mass, 0 parts by mass, etc.
  • the content is preferably 0 parts by mass to 100 parts by mass.
  • the electrical storage device binder aqueous solution may optionally contain a thickener.
  • the thickener may be used alone or in combination of two or more kinds.
  • Thickeners include, for example, cellulose-based polymers and/or their salts, polyvinyl alcohols, (modified) poly(meth)acrylic acid and/or its salts, polyethylene glycol, polyethylene oxide, polyvinylpyrrolidone, oxidized starch, starch phosphate, casein, modified starch, hydrogenated acrylonitrile-butadiene copolymer, etc.
  • cellulose-based polymers and/or their salts examples include carboxymethylcellulose, methylcellulose, and hydroxypropylcellulose.
  • polyvinyl alcohols examples include copolymers of maleic acid (anhydride) and/or fumaric acid with vinyl alcohol.
  • the part by mass content can be, for example, 100 parts by mass, 95 parts by mass, 90 parts by mass, 85 parts by mass, 80 parts by mass, 75 parts by mass, 70 parts by mass, 65 parts by mass, 60 parts by mass, 55 parts by mass, 50 parts by mass, 45 parts by mass, 40 parts by mass, 35 parts by mass, 30 parts by mass, 25 parts by mass, 20 parts by mass, 19 parts by mass, 17 parts by mass, 15 parts by mass, 13 parts by mass, 10 parts by mass, 9 parts by mass, 7 parts by mass, 5 parts by mass, 4 parts by mass, 2 parts by mass, 1 part by mass, 0 parts by mass, etc.
  • the content is preferably 0 parts by mass to 100 parts by mass.
  • the aqueous binder solution for the electric storage device may optionally contain, as additives, a water-soluble polymer, water, a partial hydrolysis condensate of a polyalkoxysilane, and other agents that do not fall under any of the categories of a binder, a dispersion (emulsion), and a thickener.
  • the additives may be used alone or in combination of two or more kinds.
  • Additives include, for example, dispersants, leveling agents, antioxidants, etc.
  • dispersants examples include anionic dispersants, cationic dispersants, nonionic dispersants, and polymeric dispersants.
  • leveling agents examples include surfactants.
  • Surfactants include, for example, alkyl surfactants, silicone surfactants, fluorine surfactants, metal surfactants, etc.
  • antioxidants include phenol compounds, hydroquinone compounds, organic phosphorus compounds, sulfur compounds, phenylenediamine compounds, and polymeric phenol compounds.
  • Polymer-type phenol compound refers to a polymer having a phenol structure.
  • the weight average molecular weight is preferably 200 to 1000, and more preferably 600 to 700.
  • the content in parts by mass can be, for example, less than 5 parts by mass, less than 4 parts by mass, less than 2 parts by mass, less than 1 part by mass, less than 0.9 parts by mass, less than 0.5 parts by mass, less than 0.4 parts by mass, less than 0.2 parts by mass, less than 0.1 parts by mass, less than 0.09 parts by mass, less than 0.05 parts by mass, less than 0.04 parts by mass, less than 0.02 parts by mass, less than 0.01 parts by mass, 0 parts by mass, etc.
  • the mass% content can be, for example, less than 5 mass%, less than 4 mass%, less than 2 mass%, less than 1 mass%, less than 0.9 mass%, less than 0.5 mass%, less than 0.4 mass%, less than 0.2 mass%, less than 0.1 mass%, less than 0.09 mass%, less than 0.05 mass%, less than 0.04 mass%, less than 0.02 mass%, less than 0.01 mass%, 0 mass%, etc.
  • the pH (electric storage device binder aqueous solution) can be, for example, 9, 8.9, 8.5, 8, 7.9, 7.5, 7, 6.9, 6.5, 6, 5.9, 5.6, 5.5, 5.4, 5.2, 5.1, or 5.
  • the pH is preferably 5 to 9, and more preferably 5 to 7.
  • Electrode storage device binder aqueous solution include, for example, electricity storage device electrode binder aqueous solution, battery electrode binder aqueous solution, non-aqueous secondary battery electrode binder aqueous solution, lithium ion battery electrode binder aqueous solution, sodium ion battery electrode binder aqueous solution, electricity storage device negative electrode binder aqueous solution, battery negative electrode binder aqueous solution, non-aqueous secondary battery negative electrode binder aqueous solution, lithium ion battery negative electrode binder aqueous solution, sodium ion battery negative electrode binder aqueous solution, electricity storage device positive electrode binder aqueous solution, battery positive electrode binder aqueous solution, non-aqueous secondary battery positive electrode binder aqueous solution, lithium ion battery positive electrode binder aqueous solution, sodium ion battery positive electrode binder aqueous solution, electricity storage device separator binder aqueous solution, battery separator binder aqueous solution, non-aqueous solution
  • the present disclosure provides an electricity storage device slurry,
  • the electricity storage device slurry contains a water-soluble polymer, (meth)acrylamide, (meth)acrylonitrile, and water, the water-soluble polymer comprises 0.01% to 1% by weight of a polymerization initiator unit;
  • the present invention relates to an electricity storage device slurry, wherein the content of the (meth)acrylamide relative to the water-soluble polymer is equal to or greater than 0.01 ppm by mass and less than 1000 ppm by mass.
  • slurry means a suspension of liquid and solid particles.
  • water-soluble polymers examples include, for example, the substances listed above.
  • the mass% content (water-soluble polymer/slurry) can be, for example, 10 mass%, 9 mass%, 8 mass%, 7 mass%, 6 mass%, 5 mass%, 4 mass%, 3 mass%, 2 mass%, 1 mass%, 0.9 mass%, 0.7 mass%, 0.5 mass%, 0.3 mass%, 0.1 mass%, etc. In one embodiment, the content is preferably 0.1 mass% to 10 mass%.
  • the mass% content (water/slurry) can be, for example, 80 mass%, 75 mass%, 70 mass%, 65 mass%, 60 mass%, 55 mass%, 50 mass%, 45 mass%, 40 mass%, 35 mass%, 30 mass%, etc. In one embodiment, the content is preferably 30 mass% to 80 mass%.
  • the mass% content (hydrolyzed partial condensate/slurry) can be, for example, 5 mass%, 4.5 mass%, 4 mass%, 3.5 mass%, 3 mass%, 2.5 mass%, 2 mass%, 1.5 mass%, 1 mass%, 0.9 mass%, 0.5 mass%, 0.1 mass%, 0.09 mass%, 0.05 mass%, 0.03 mass%, 0.01 mass%, etc. In one embodiment, the content is preferably 0.01 mass% to 5 mass%.
  • the mass ppm content can be, for example, 1000 ppm, 950 ppm, 900 ppm, 850 ppm, 800 ppm, 750 ppm, 700 ppm, 650 ppm, 600 ppm, 550 ppm, 500 ppm, 450 ppm, 400 ppm, 350 ppm, 300 ppm, 250 ppm, 200 ppm, 150 ppm, 100 ppm, 90 ppm, 75 ppm, 50 ppm, 25 ppm, 15 ppm, 14 ppm, 13 ppm, 11 ppm, 10 ppm, 9 ppm, 7 ppm, 5 ppm, 3 ppm, 1 ppm, 0 ppm, etc.
  • the content is preferably 1000 ppm or less.
  • Reasons for this being preferable include, for example, improved pencil hardness and improved breaking strength.
  • the content (polymerization initiator unit), content ((meth)acrylamide), content ((meth)acrylonitrile), content (monomer), content (other binder), content (dispersion (emulsion)), and content (thickener) are, for example, the contents described above.
  • the electricity storage device slurry contains an electrode active material.
  • the electrode active material include a negative electrode active material and a positive electrode active material.
  • the electrode active materials may be used alone or in combination of two or more kinds.
  • Negative Electrode Active Material examples include carbon materials, materials that are alloyed with lithium, silicon materials, and oxides containing lithium atoms.
  • Examples of carbon materials include graphite, low crystalline carbon, carbon black, fullerene, carbon nanotubes, carbon nanofibers, carbon nanohorns, carbon fibrils, mesocarbon microbeads (MCMB), pitch-based carbon fibers, and activated carbon.
  • MCMB mesocarbon microbeads
  • Examples of graphite include natural graphite and artificial graphite.
  • Examples of low crystalline carbon include soft carbon and hard carbon.
  • Examples of carbon black include ketjen black, acetylene black, channel black, lamp black, oil furnace black, and thermal black.
  • Examples of materials that can be alloyed with lithium include lead compounds, tin compounds, arsenic compounds, antimony compounds, and aluminum compounds.
  • the silicon oxide is preferably a silicon oxide represented by the composition formula SiO z (0 ⁇ z ⁇ 2, preferably 0.1 ⁇ z ⁇ 1).
  • Silicon alloys include silicon-titanium alloys, silicon-zirconium alloys, silicon-nickel alloys, silicon-copper alloys, silicon-iron alloys, silicon-molybdenum alloys, etc.
  • the silicon alloy is preferably a silicon-nickel alloy or a silicon-titanium alloy, and more preferably a silicon-titanium alloy.
  • the mole percent content (silicon atoms/total metal elements) is preferably 10 mole percent or more, and more preferably 20 mole percent to 70 mole percent.
  • the shape of the silicon material can be, for example, single crystal, polycrystalline, amorphous, etc.
  • an electrode active material When a silicon material is used as an electrode active material, an electrode active material other than a silicon material may be used in combination.
  • Examples of electrode active materials other than silicon materials include carbon materials, conductive polymers, and composite metal oxides.
  • An example of a conductive polymer is polyacene.
  • the composite metal oxide is represented, for example, by the following general formula.
  • a ⁇ B ⁇ O ⁇ (A represents an alkali metal or a transition metal.
  • B represents at least one selected from transition metals such as cobalt, nickel, aluminum, tin, and manganese.
  • O represents an oxygen atom.
  • ⁇ , ⁇ , and ⁇ each independently satisfy the conditions: 0.05 ⁇ 1.10, 0.85 ⁇ 4.00, and 1.5 ⁇ 5.00.)
  • the silicon material is preferably silicon covered with a carbon layer, or silicon oxide covered with a carbon layer.
  • oxides containing lithium atoms include lithium-transition metal composite oxides, lithium-transition metal phosphate compounds, and lithium-transition metal sulfate compounds.
  • lithium-transition metal composite oxides include lithium-manganese composite oxide, lithium-nickel composite oxide, lithium-cobalt composite oxide, lithium-iron composite oxide, lithium-titanium composite oxide, lithium-nickel-manganese composite oxide, and lithium-nickel-cobalt composite oxide.
  • the mass% content (carbon material and/or material alloyed with lithium/negative electrode active material) can be, for example, 100 mass%, 95 mass%, 90 mass%, 85 mass%, 80 mass%, 75 mass%, 70 mass%, 65 mass%, 60 mass%, 55 mass%, 50 mass%, 45 mass%, 40 mass%, 35 mass%, 30 mass%, 25 mass%, 20 mass%, 15 mass%, 10 mass%, 5 mass%, 0 mass%, etc.
  • the content is preferably 50 mass% or more, more preferably 80 mass% or more, even more preferably 90 mass% or more, and particularly preferably 100 mass%.
  • the mass % content (silicon covered with a carbon layer and/or silicon oxide covered with a carbon layer/negative electrode active material) can be, for example, 100 mass %, 90 mass % or more, 75 mass % or more, 50 mass % or more, 25 mass % or more, 10 mass % or more, 5 mass % or more, 2 mass % or more, 1 mass % or more, 0 mass %, etc.
  • the mass % content (silicon material/negative electrode active material) can be, for example, 100 mass%, 95 mass%, 90 mass%, 85 mass%, 80 mass%, 75 mass%, 70 mass%, 65 mass%, 60 mass%, 55 mass%, 50 mass%, 45 mass%, 40 mass%, 35 mass%, 30 mass%, 25 mass%, 20 mass%, 15 mass%, 10 mass%, 5 mass%, 0 mass%, etc.
  • Examples of the positive electrode active material include a positive electrode inorganic active material and a positive electrode organic active material.
  • Examples of the positive electrode inorganic active material include transition metal oxides, lithium-transition metal composite oxides, transition metal sulfides, activated carbon, etc.
  • the inorganic active material may be partially elementally substituted. By making a carbon source material present during reduction firing, the inorganic active material may be used as an electrode active material covered with a carbon material.
  • Examples of the positive electrode organic active material include conductive polymers.
  • Examples of conductive polymers include polyacetylene and poly-p-phenylene.
  • the shape may be, for example, fine particles, thin film, or the like.
  • the average particle size is preferably 0.1 to 50 ⁇ m, more preferably 0.1 to 45 ⁇ m, even more preferably 1 to 10 ⁇ m, and particularly preferably 5 ⁇ m.
  • particle diameter refers to the maximum distance between any two points on the contour line of a particle.
  • Average particle diameter refers to the value calculated as the average particle diameter of particles observed in several to several tens of fields of view using an observation means such as a scanning electron microscope (SEM) or a transmission electron microscope (TEM).
  • the part by mass content (water-soluble polymer/electrode active material) can be 15 parts by mass, 14 parts by mass, 13 parts by mass, 12 parts by mass, 11 parts by mass, 10 parts by mass, 9 parts by mass, 8 parts by mass, 7 parts by mass, 6 parts by mass, 5 parts by mass, 4 parts by mass, 3 parts by mass, 2 parts by mass, 1.5 parts by mass, 1 part by mass, 0.5 parts by mass, etc.
  • the content is preferably 0.5 parts by mass to 15 parts by mass.
  • the slurry may optionally contain a conductive assistant.
  • the conductive assistant may be used alone or in combination of two or more kinds.
  • Examples of conductive additives include fibrous carbon, carbon black, and metal powder.
  • fibrous carbon examples include vapor grown carbon fiber (VGCF), carbon nanotubes (CNT), and carbon nanofibers (CNF).
  • VGCF vapor grown carbon fiber
  • CNT carbon nanotubes
  • CNF carbon nanofibers
  • carbon black examples include graphite particles, acetylene black, ketjen black, furnace black, etc.
  • metal micropowder examples include copper micropowder, nickel micropowder, aluminum micropowder, silicon micropowder, alloy micropowder, etc.
  • the average particle size (metal micropowder) is preferably 10 ⁇ m.
  • the content by weight is preferably 0 to 10 parts by weight, and more preferably 0 to 6 parts by weight.
  • the electrical storage device slurry contains non-conductive particles.
  • the non-conductive particles may be used alone or in combination of two or more kinds.
  • non-conductive particles examples include oxide particles, hydroxide particles, nitride particles, covalent crystal particles, sparingly soluble ion crystal particles, clay particles, aluminum particles, barium particles, calcium particles, etc.
  • oxide particles include aluminum oxide (alumina), aluminum oxide hydrate (boehmite (AlOOH), gibbsite (Al(OH) 3 ), bakelite, iron oxide, silicon oxide, magnesium oxide (magnesia), calcium oxide, titanium oxide (titania), BaTiO 3 , ZrO, and alumina-silica composite oxide.
  • AlOOH aluminum oxide hydrate
  • Al(OH) 3 gibbsite
  • bakelite iron oxide, silicon oxide, magnesium oxide (magnesia), calcium oxide, titanium oxide (titania), BaTiO 3 , ZrO, and alumina-silica composite oxide.
  • hydroxide particles examples include calcium hydroxide and magnesium hydroxide.
  • nitride particles examples include aluminum nitride, silicon nitride, and boron nitride.
  • covalently bonded crystal particles examples include silicon and diamond.
  • poorly soluble ionic crystal particles examples include barium sulfate, calcium fluoride, barium fluoride, etc.
  • clay particles examples include silica, talc, montmorillonite, and other clay particles.
  • aluminum particles examples include aluminum oxide (alumina), aluminum oxide hydrate (boehmite (AlOOH), gibbsite (Al(OH) 3 ), and aluminum nitride.
  • barium particles examples include barium sulfate and barium fluoride.
  • Examples of calcium particles include calcium hydroxide, magnesium hydroxide, calcium fluoride, etc.
  • the non-conductive particles are preferably boehmite, alumina, magnesium oxide, and barium sulfate.
  • the average particle size (non-conductive particles) can be, for example, 30 ⁇ m, 25 ⁇ m, 20 ⁇ m, 15 ⁇ m, 10 ⁇ m, 5 ⁇ m, 1 ⁇ m, 0.5 ⁇ m, 0.1 ⁇ m, 0.05 ⁇ m, 0.01 ⁇ m, etc. In one embodiment, the average particle size is preferably 0.01 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the mass% content can be, for example, 99.9 mass%, 95 mass%, 90 mass%, 80 mass%, 70 mass%, 60 mass%, 50 mass%, 40 mass%, 30 mass%, 20 mass%, 10 mass%, 5 mass%, 1 mass%, 0.5 mass%, 0.2 mass%, 0.1 mass%, etc.
  • the content is preferably 0.1 mass% to 99.9 mass%.
  • the part by mass content can be, for example, 15 parts by mass, 14 parts by mass, 13 parts by mass, 12 parts by mass, 11 parts by mass, 10 parts by mass, 9 parts by mass, 8 parts by mass, 7 parts by mass, 6 parts by mass, 5 parts by mass, 4 parts by mass, 3 parts by mass, 2 parts by mass, 1.5 parts by mass, 1 part by mass, etc.
  • the content is preferably 1 part by mass to 15 parts by mass, more preferably 1.5 parts by mass to 14 parts by mass, and even more preferably 2 parts by mass to 12 parts by mass.
  • the slurry viscosity adjusting solvent may be used alone or in combination of two or more.
  • slurry viscosity adjusting solvents examples include amide solvents, hydrocarbon solvents, alcohol solvents, ketone solvents, ether solvents, ester solvents, amine solvents, lactone solvents, sulfoxide/sulfone solvents, water, etc.
  • amide solvents examples include N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, and N,N-dimethylacetamide.
  • hydrocarbon solvents examples include toluene, xylene, n-dodecane, and tetralin.
  • alcohol solvents examples include methanol, ethanol, 2-propanol, isopropyl alcohol, 2-ethyl-1-hexanol, 1-nonanol, lauryl alcohol, etc.
  • Ketone solvents include, for example, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, phorone, acetophenone, isophorone, etc.
  • Ether solvents include, for example, dioxane and tetrahydrofuran (THF).
  • ester solvents examples include benzyl acetate, isopentyl butyrate, methyl lactate, ethyl lactate, and butyl lactate.
  • amine solvents examples include o-toluidine, m-toluidine, and p-toluidine.
  • lactone solvents examples include gamma-butyrolactone and delta-butyrolactone.
  • sulfoxide and sulfone solvents examples include dimethyl sulfoxide and sulfolane.
  • the slurry viscosity adjusting solvent is preferably N-methylpyrrolidone.
  • the mass% content (slurry viscosity adjusting solvent/slurry) can be, for example, 10 mass%, 9 mass%, 8 mass%, 7 mass%, 6 mass%, 5 mass%, 4 mass%, 3 mass%, 2 mass%, 1 mass%, 0 mass%, etc. In one embodiment, the content is preferably 0 to 10 mass%.
  • the above-mentioned slurry may optionally contain, as an additive, a water-soluble polymer, water, or other agent that does not fall under any of the following: a binder, a dispersion (emulsion), a thickener, an electrode active material, a non-conductive particle, and a slurry viscosity adjusting solvent.
  • a binder a dispersion (emulsion), a thickener, an electrode active material, a non-conductive particle, and a slurry viscosity adjusting solvent.
  • the mass% content can be, for example, 0 mass% to 5 mass%, less than 1 mass%, less than 0.1 mass%, less than 0.01 mass%, 0 mass%, etc.
  • the parts by weight content can be, for example, 0 parts by weight to 5 parts by weight, less than 1 part by weight, less than 0.1 parts by weight, less than 0.01 parts by weight, 0 parts by weight, etc.
  • the above slurry can be produced by mixing a water-soluble polymer, water, and an electrode active material or non-conductive particles, as well as a hydrolyzed partial condensate of polyalkoxysilane, as required, and other binders, dispersions (emulsions), thickeners, slurry viscosity adjusting solvents, and additives.
  • mixing means examples include ball mills, sand mills, pigment dispersers, crushers, ultrasonic dispersers, homogenizers, planetary mixers, and Hobart mixers.
  • Applications include, for example, electricity storage device electrode slurry, battery electrode slurry, non-aqueous secondary battery electrode slurry, lithium ion battery electrode slurry, sodium ion battery electrode slurry, electricity storage device negative electrode slurry, battery negative electrode slurry, non-aqueous secondary battery negative electrode slurry, lithium ion battery negative electrode slurry, sodium ion battery negative electrode slurry, electricity storage device positive electrode slurry, battery positive electrode slurry, non-aqueous secondary battery positive electrode slurry, lithium ion battery positive electrode slurry, sodium ion battery positive electrode slurry, electricity storage device separator slurry, battery separator slurry, non-aqueous secondary battery separator slurry, lithium ion battery separator slurry, sodium ion battery separator slurry, etc.
  • Electrode electrode
  • the present disclosure relates to an electricity storage device electrode having a current collector formed from the dried electricity storage device slurry.
  • the electricity storage device electrode is obtained by applying the electricity storage device slurry to a current collector and drying it.
  • Examples of the current collector include metal materials and carbon materials.
  • metal materials include copper, iron, aluminum, nickel, stainless steel, and nickel-plated steel.
  • Examples of the form of the metal material include metal foil, metal cylinder, metal coil, metal plate, etc.
  • Examples of carbon materials include carbon cloth and carbon paper.
  • Examples of the form (carbon material) include carbon plates, thin carbon films, and carbon cylinders.
  • Examples of application means include a comma coater, gravure coater, microgravure coater, die coater, bar coater, etc.
  • the drying temperature is preferably 60°C to 200°C, and more preferably 70°C to 195°C.
  • dry atmospheres include dry air and inert atmospheres.
  • the thickness is preferably 5 ⁇ m to 300 ⁇ m, and more preferably 10 ⁇ m to 250 ⁇ m.
  • Electrode storage device electrodes include, for example, electricity storage device positive electrodes, electricity storage device negative electrodes, battery electrodes, battery positive electrodes, battery negative electrodes, non-aqueous secondary battery electrodes, non-aqueous secondary battery positive electrodes, non-aqueous secondary battery negative electrodes, lithium ion battery electrodes, lithium ion battery positive electrodes, lithium ion battery negative electrodes, sodium ion battery electrodes, sodium ion battery negative electrodes, etc.
  • the present disclosure relates to an electricity storage device separator having a substrate on which a dried product of the electricity storage device slurry is formed.
  • the above-mentioned electricity storage device separator can be manufactured by applying the above-mentioned electricity storage device separator slurry to one or both sides of a substrate and drying it.
  • Examples of the substrate include porous polyolefin resin substrates and plastic nonwoven fabrics.
  • porous polyolefin resin substrate refers to a microporous film containing 30% by mass or more of a resin such as polyolefin or a mixture or copolymer thereof.
  • Polyolefin resins can be used alone or in combination of two or more types.
  • Examples of polyolefin resins include homopolymers and copolymers of ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-octene, etc.
  • polyolefins examples include isotactic, syndiotactic, and atactic.
  • the polyolefin resin is preferably high density polyethylene, and more preferably high density polyethylene and polypropylene.
  • the mass % content (polyolefin resin/substrate) is preferably 30 mass % to 100 mass %, more preferably 40 mass % to 100 mass %, and even more preferably 50 mass % to 100 mass %.
  • the porous polyolefin resin substrate may optionally contain a filler or a fiber compound.
  • the strength, hardness, and heat shrinkage rate of the porous polyolefin resin substrate can be controlled by the filler and the fiber compound.
  • the porous polyolefin resin substrate may be surface-treated as necessary.
  • Examples of surface treatments include coating treatment, electromagnetic radiation treatment, and plasma treatment.
  • the surface treatment is preferably a coating treatment using a polar group-containing polymer.
  • the coating treatment can improve the electrolyte impregnation and adhesion to the dried slurry.
  • polar groups include carboxylic acid groups, hydroxyl groups, and sulfonic acid groups.
  • the thickness (of the porous polyolefin resin substrate) is preferably 2 ⁇ m to 100 ⁇ m, and more preferably 5 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • Plastic nonwoven fabric An example of the plastic nonwoven fabric is a nonwoven fabric made only of synthetic fibers.
  • Synthetic fibers include, for example, polyolefin resins, polyester resins, acrylonitrile resins, polyamide resins, polyvinyl acetate resins, ethylene-vinyl acetate copolymer resins, acrylic resins, polyvinyl chloride resins, polyvinylidene chloride resins, polyvinyl ether resins, polyvinyl ketone resins, polyether resins, polyvinyl alcohol resins, diene resins, polyurethane resins, phenol resins, melamine resins, furan resins, urea resins, aniline resins, unsaturated polyester resins, alkyd resins, fluorine resins, silicone resins, polyamideimide resins, polyphenylene sulfide resins, polyimide resins, polycarbonate resins, polyazomethine resins, polyesteramide resins, polyetheretherketone resins, poly-p-phenylenebenzobisoxazole resins, polybenzimidazole
  • polyolefin resins examples include polypropylene, polyethylene, polymethylpentene, ethylene-vinyl alcohol copolymers, and olefin copolymers.
  • polyester resins examples include polyethylene terephthalate (PET) resins, polybutylene terephthalate (PBT) resins, polytrimethylene terephthalate (PPT) resins, polyethylene naphthalate (PEN) resins, polybutylene naphthalate resins, polyethylene isonaphthalate resins, and wholly aromatic polyester resins.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PPT polytrimethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • polybutylene naphthalate resins polyethylene isonaphthalate resins
  • wholly aromatic polyester resins examples include polyethylene isonaphthalate resins.
  • acrylonitrile-based resins examples include polyacrylonitrile, copolymers of acrylonitrile with (meth)acrylic acid derivatives, vinyl acetate, etc.
  • polyamide-based resins examples include aliphatic polyamides, fully aromatic polyamides, and semi-aromatic polyamides.
  • An example of an aliphatic polyamide is nylon.
  • Poly-aromatic polyamide means a polyimide in which part of the aromatic polyamide main chain is an aliphatic chain.
  • Fibers other than synthetic resin fibers include, for example, solvent-spun cellulose, fibrillated solvent-spun cellulose, regenerated cellulose, fibrillated regenerated cellulose, natural cellulose fibers, pulped natural cellulose fibers, fibrillated natural cellulose fibers, inorganic fibers, etc.
  • the mass% content is preferably 50 mass% or less, more preferably 30 mass% or less, and even more preferably 10 mass% or less.
  • Examples of the form (morphology) include single fiber, composite fiber, etc.
  • Single fiber means a fiber made of a single resin.
  • Composite fiber means a fiber made of two or more types of resin.
  • configuration examples include core-sheath type, eccentric type, side-by-side type, sea-island type, orange type, and multi-bimetal type.
  • the average fiber diameter (plastic nonwoven fabric) is preferably 1 ⁇ m to 15 ⁇ m, and more preferably 1 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • Average fiber diameter refers to the average fiber diameter of 20 fibers randomly selected from a scanning electron microscope photograph.
  • the average pore diameter (plastic nonwoven fabric) is preferably 1 ⁇ m to 20 ⁇ m, more preferably 3 ⁇ m to 20 ⁇ m, and even more preferably 5 ⁇ m to 20 ⁇ m.
  • Pore diameter refers to the width of the gap between fibers.
  • Average pore diameter refers to the average pore diameter of 20 fibers randomly selected from a scanning electron microscope photograph.
  • the thickness is preferably 5 ⁇ m to 25 ⁇ m, and more preferably 5 ⁇ m to 15 ⁇ m.
  • the production method may, for example, be a method including a coating step of coating a base material with an electricity storage device separator slurry, and a drying step of drying the coated electricity storage device separator slurry.
  • Examples of the coating method include a coating method, a printing method, a transfer method, and a dipping method.
  • coating methods include blade, rod, reverse roll, lip, die, curtain, and air knife.
  • Printing methods include, for example, flexography, screen printing, offset printing, gravure printing, and inkjet printing.
  • Transfer methods include, for example, roll transfer and film transfer.
  • Examples of the immersion method include dipping.
  • drying process examples include air drying, irradiation drying, and vacuum drying.
  • air drying examples include warm air drying, hot air drying, and low-humidity air drying.
  • radiation drying examples include infrared radiation drying, far-infrared radiation drying, and electron beam radiation drying.
  • the drying temperature is preferably 40°C to 90°C, and more preferably 50°C to 80°C.
  • the drying time is preferably 5 seconds to 3 minutes, and more preferably 15 seconds to 2 minutes.
  • the manufacturing method may optionally include a pressing step.
  • Examples of pressing means include die pressing and roll pressing.
  • the above-mentioned power storage device separator can be used, for example, as a battery separator, a non-aqueous secondary battery separator, a lithium ion battery separator, a sodium ion battery separator, etc.
  • the present disclosure relates to an electricity storage device separator/electrode laminate having a dried product of the electricity storage device slurry on the active material side of an electrode.
  • the power storage device separator/electrode laminate is obtained by applying the above power storage device slurry to an electrode and drying it.
  • the production method may be, for example, a method including the following steps. (1) A step of applying an electrode material-containing slurry to a current collector; (2) A step of drying the electrode material-containing slurry; (3) A step of pressing the dried electrode material-containing slurry; (4) A step of applying an electricity storage device separator slurry to the dried electrode material-containing slurry; and (5) A step of drying the electricity storage device separator slurry.
  • Examples of the coating method, drying method, and pressing method include the methods described above.
  • Electrode separator/electrode laminate include, for example, battery separator/electrode laminate, battery separator/negative electrode laminate, battery separator/positive electrode laminate, non-aqueous secondary battery separator/electrode laminate, non-aqueous secondary battery separator/negative electrode laminate, non-aqueous secondary battery separator/positive electrode laminate, lithium ion battery separator/electrode laminate, lithium ion battery separator/negative electrode laminate, lithium ion battery separator/positive electrode laminate, sodium ion battery separator/electrode laminate, sodium ion battery separator/negative electrode laminate, sodium ion battery separator/positive electrode laminate, etc.
  • the present disclosure relates to an electricity storage device.
  • the power storage device includes the power storage device electrode.
  • the power storage device includes the power storage device separator.
  • the energy storage device includes the energy storage device separator/electrode laminate.
  • the power storage device may optionally contain an electrolyte solution, such as a solution in which a supporting electrolyte is dissolved in a non-aqueous solvent.
  • Non-aqueous solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • non-aqueous solvents examples include chain carbonate solvents, cyclic carbonate solvents, chain ether solvents, cyclic ether solvents, chain ester solvents, cyclic ester solvents, acetonitrile, etc.
  • chain carbonate solvents examples include diethyl carbonate, dimethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate.
  • Cyclic carbonate solvents include, for example, ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, etc.
  • An example of a chain ether solvent is 1,2-dimethoxyethane.
  • Cyclic ether solvents include, for example, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, sulfolane, 1,3-dioxolane, etc.
  • chain ester solvents examples include methyl formate, methyl acetate, and methyl propionate.
  • cyclic ester solvents examples include gamma-butyrolactone and gamma-valerolactone.
  • the non-aqueous solvent is preferably a combination of a cyclic carbonate and a chain carbonate.
  • the supporting electrolytes may be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the supporting electrolyte include lithium salts.
  • Examples of the lithium salt include LiPF6 , LiAsF6 , LiBF4 , LiSbF6 , LiAlCl4, LiClO4 , CF3SO3Li, C4F9SO3Li , CF3COOLi , ( CF3CO ) 2NLi , (CF3SO2 ) 2NLi , ( C2F5SO2 ) NLi , etc.
  • the supporting electrolyte is preferably LiPF6 , LiClO4 , or CF3SO3Li .
  • the non-aqueous electrolyte may optionally contain a film-forming agent.
  • the film-forming agents may be used alone or in combination of two or more.
  • film-forming agents include carbonates, alkene sulfides, sultones, and acid anhydrides.
  • carbonates examples include vinylene carbonate, vinyl ethylene carbonate, vinyl ethyl carbonate, methyl phenyl carbonate, fluoroethylene carbonate, and difluoroethylene carbonate.
  • alkene sulfides examples include ethylene sulfide and propylene sulfide.
  • sultones examples include 1,3-propane sultone and 1,4-butane sultone.
  • acid anhydrides examples include maleic anhydride and succinic anhydride.
  • the mass % content (film-forming agent/electrolyte) is preferably 10 mass % or less, more preferably 8 mass % or less, even more preferably 5 mass % or less, and particularly preferably 2 mass % or less.
  • Examples of the form (electricity storage device) include a cylinder type in which the sheet electrode and separator are spirally wound, a cylinder type with an inside-out structure that combines a pellet electrode and separator, and a coin type in which pellet electrodes and separators are stacked.
  • the manufacturing method (electricity storage device) can be, for example, the method described in JP 2013-089437 A.
  • Applications include, for example, batteries, non-aqueous secondary batteries, lithium ion batteries, sodium ion batteries, etc.
  • Example 1 In a reaction apparatus equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, a nitrogen gas inlet tube, and three dropping funnels, 733.6 g of ion-exchanged water, 100 g (40 mol%) of 50% acrylamide, 47.5 g (30 mol%) of 80% acrylic acid, and 28.0 g (30 mol%) of acrylonitrile were placed. After removing oxygen from the reaction system by passing nitrogen gas through it, the temperature was raised to 55°C.
  • the hydrolyzed partial condensate of the polyalkoxysilane was added to the aqueous solution in the amount shown in the table below.
  • the aqueous solution was then obtained by stirring for 30 minutes.
  • AM Acrylamide
  • AA Acrylic acid
  • AN Acrylonitrile
  • SMAS Sodium methallylsulfonate
  • Na Sodium hydroxide
  • Ca Calcium hydroxide
  • Si-HC Partial condensate of hydrolyzed polyalkoxysilane
  • APS Ammonium persulfate
  • SPS Sodium persulfate
  • KPS Potassium persulfate.
  • Neutralization rate refers to the rate relative to 100 mol % of carboxyl groups in the acrylic acid units.
  • the monomer content was determined as follows.
  • (2) (Meth)acrylamide Calibration Curve Using a standard solution, measurements were performed under the following conditions to prepare a calibration curve.
  • ⁇ Breaking strength> The aqueous solution of the binder for the electric storage device was applied onto the surface of a flat polypropylene plate and heated in an oven at 120° C. until the weight reached a constant value, thereby obtaining a non-volatile portion of the aqueous solution of the binder for the electric storage device as a residue.
  • the obtained non-volatile portion was molded into a size of 50 mm in length, 20 mm in width, and 50 ⁇ m in thickness, to produce a molded film made of the non-volatile portion of the aqueous solution of the binder for the electric storage device.
  • the breaking strength of the produced molded film was measured at a tensile speed of 50 mm/min using a universal testing machine (AGX-V, manufactured by Shimadzu Corporation). A: 30 MPa or more B: less than 30 MPa
  • ⁇ Pencil hardness> A film was produced by coating the aqueous binder solution under the following conditions and drying. The pencil hardness (film) was measured by the following test method. Substrate: Glass plate Coating method: Applicator (thickness 200 ⁇ m) Drying conditions: 100°C, 30 minutes Test method: General test method of JIS K-5401 A: 3H or more B: 2H or less
  • (1-4) Charge/Discharge Measurement The lithium half-cell was placed in a thermostatic chamber at 25° C., and charging was started at a constant current (0.1 C), and charging was completed (cut off) when the voltage reached 0.01 V. Next, discharging was started at a constant current (0.1 C), and charging/discharging was repeated 30 times, with discharging completed (cut off) when the voltage reached 1.0 V.
  • “1C” means a current value at which a cell having a certain capacitance is discharged at a constant current and the discharge is completed in 1 hour.
  • 0.1C means a current value at which the discharge is completed in 10 hours
  • “10C” means a current value at which the discharge is completed in 0.1 hour.
  • Initial coulombic efficiency was calculated from the initial charge capacity (mAh) and initial discharge capacity (mAh) when a charge/discharge cycle test was performed at room temperature (25° C.) using the following formula.
  • Initial coulombic efficiency (initial discharge capacity)/(initial charge capacity) ⁇ 100 (%)
  • Discharge capacity retention rate ⁇ (discharge capacity at 30th cycle)/(discharge capacity at 1st cycle) ⁇ 100(%)
  • the electricity storage device having the electricity storage device separator produced using the electricity storage device binder aqueous solution of the example functioned without any problems.

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Abstract

蓄電デバイスバインダー水溶液であって、前記蓄電デバイスバインダー水溶液は、水溶性ポリマー、(メタ)アクリルアミド及び(メタ)アクリロニトリルを含み、前記水溶性ポリマーは、重合開始剤単位0.01質量%~1質量%を含み、前記水溶性ポリマーに対する前記(メタ)アクリルアミドの含有量は、0.01質量ppm以上1000質量ppm未満である、蓄電デバイスバインダー水溶液。

Description

蓄電デバイスバインダー水溶液、蓄電デバイススラリー、蓄電デバイス電極、蓄電デバイスセパレータ、蓄電デバイスセパレータ/電極積層体及び蓄電デバイス
 本開示は、蓄電デバイスバインダー水溶液、蓄電デバイススラリー、蓄電デバイス電極、蓄電デバイスセパレータ、蓄電デバイスセパレータ/電極積層体及び蓄電デバイスに関する。
 出願人は、水溶性ポリマーを蓄電デバイスのバインダーとして用いる手法を検討している。
特開2018-006333号公報
 本発明が解決しようとする課題は、鉛筆硬度、破断強度、初回クーロン効率、放電容量維持率が優れる蓄電デバイスを製造するための蓄電デバイスバインダー水溶液を提供することとする。
 本発明者らは、特定の成分を用いることにより、上記課題が解決されることを見出した。
 本開示により以下の項目が提供される。
(項目1)
蓄電デバイスバインダー水溶液であって、
前記蓄電デバイスバインダー水溶液は、水溶性ポリマー、(メタ)アクリルアミド及び(メタ)アクリロニトリルを含み、
前記水溶性ポリマーは、重合開始剤単位0.01質量%~1質量%を含み、
前記水溶性ポリマーに対する前記(メタ)アクリルアミドの含有量は、0.01質量ppm以上1000質量ppm未満である、蓄電デバイスバインダー水溶液。
(項目2)
蓄電デバイススラリーであって、
前記蓄電デバイススラリーは、水溶性ポリマー、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニトリル及び水を含み、
前記水溶性ポリマーは、重合開始剤単位0.01質量%~1質量%を含み、
前記水溶性ポリマーに対する前記(メタ)アクリルアミドの含有量は、0.01質量ppm以上1000質量ppm未満である、蓄電デバイススラリー。
(項目3)
電極活物質を含む、上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目4)
非導電性粒子を含む、上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目5)
上記項目のいずれか1項に記載の蓄電デバイススラリーの乾燥物を集電体上に有する、蓄電デバイス電極。
(項目6)
上記項目のいずれか1項に記載の蓄電デバイススラリーの乾燥物を基材上に有する、蓄電デバイスセパレータ。
(項目7)
上記項目のいずれか1項に記載の蓄電デバイススラリーの乾燥物を電極の活物質側に有する、蓄電デバイスセパレータ/電極積層体。
(項目8)
上記項目に記載の蓄電デバイス電極を含む、蓄電デバイス。
(項目9)
上記項目に記載の蓄電デバイスセパレータを含む、蓄電デバイス。
(項目10)
上記項目に記載の蓄電デバイスセパレータ/電極積層体を含む、蓄電デバイス。
(項目A1)
前記水溶性ポリマーは、(メタ)アクリルアミド単位1モル%~99.998モル%を含む、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A2)
前記水溶性ポリマーは、(メタ)アクリルアミド単位10モル%~99.9モル%を含む、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A3)
前記水溶性ポリマーは、(メタ)アクリルアミド単位20モル%以上99.65モル%未満を含む、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A4)
前記水溶性ポリマーは、(メタ)アクリルアミド単位55モル%~95モル%を含む、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A5)
前記水溶性ポリマーは、(メタ)アクリルアミド単位1質量%~99.998質量%を含む、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A6)
前記水溶性ポリマーは、(メタ)アクリルアミド単位10質量%~99.9質量%を含む、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A7)
前記水溶性ポリマーは、(メタ)アクリルアミド単位20質量%以上99.65質量%未満を含む、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A8)
前記水溶性ポリマーは、(メタ)アクリルアミド単位55質量%~95質量%を含む、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A9)
前記水溶性ポリマーは、N-置換モノ(メタ)アクリルアミド単位を0モル%~80モル%含む、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A10)
前記水溶性ポリマーは、N-置換モノ(メタ)アクリルアミド単位を1モル%~70モル%含む、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A11)
前記水溶性ポリマーは、N-置換モノ(メタ)アクリルアミド単位を0質量%~80質量%含む、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A12)
前記水溶性ポリマーは、N-置換モノ(メタ)アクリルアミド単位を1質量%~70質量%含む、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A13)
前記水溶性ポリマーは、N-一置換モノ(メタ)アクリルアミド単位を含み、N-一置換モノ(メタ)アクリルアミドは、下記構造式で表される、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(Rm1は、水素原子又はメチル基を表す。
 Rm2は、置換若しくは非置換のアルキル基又はアセチル基を表す。
 Rm3及びRm4はそれぞれ独立して、水素原子、置換若しくは非置換のアルキル基、ヒドロキシ基、アミノ基、アセチル基を表す。
 アミノ基は、-NRmambで表される。
 Rma及びRmbはそれぞれ独立して、水素原子又は置換若しくは非置換のアルキル基を表す。
 置換アルキル基の置換基は、例えば、ヒドロキシ基、アミノ基、アセチル基、スルホン酸基等が挙げられる。)
(項目A14)
前記N-一置換モノ(メタ)アクリルアミドは、モノアルキル(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド塩化メチル4級塩及びジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートベンジルクロライド4級塩からなる群から選択される1つ以上である、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A15)
前記水溶性ポリマーは、N-二置換モノ(メタ)アクリルアミド単位を含み、N-二置換モノ(メタ)アクリルアミドは、下記構造式で表される、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(Rd1は、水素原子又はメチル基を表す。
 Rd2及びRd3はそれぞれ独立して、置換若しくは非置換のアルキル基又はアセチル基であるか、或いはR及びRが一緒になって環構造を形成する基を表す。
 Rd4及びRd5はそれぞれ独立して、水素原子、置換若しくは非置換のアルキル基、ヒドロキシ基、アミノ基、アセチル基を表す。
 アミノ基は、-NRdadbで表される。
 Rda及びRdbはそれぞれ独立して、水素原子又は置換若しくは非置換のアルキル基を表す。
 置換アルキル基の置換基は、例えば、ヒドロキシ基、アミノ基、アセチル基、スルホン酸基等が挙げられる。)
(項目A16)
前記N-二置換モノ(メタ)アクリルアミドは、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジプロピル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルフォリンからなる群から選択される1つ以上である、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A17)
前記水溶性ポリマーは、不飽和炭化水素スルホン酸及び/又はその塩単位を0モル%~1.0モル%含む、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A18)
前記水溶性ポリマーは、不飽和炭化水素スルホン酸及び/又はその塩単位を0.001モル%~0.5モル%含む、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A19)
前記水溶性ポリマーは、不飽和炭化水素スルホン酸及び/又はその塩単位を0.001モル%~0.1モル%含む、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A20)
前記水溶性ポリマーは、不飽和炭化水素スルホン酸及び/又はその塩単位を0質量%~1.0質量%含む、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A21)
前記水溶性ポリマーは、不飽和炭化水素スルホン酸及び/又はその塩単位を0.001質量%~0.5質量%含む、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A22)
前記水溶性ポリマーは、不飽和炭化水素スルホン酸及び/又はその塩単位を0.001質量%~0.1質量%含む、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A23)
 不飽和炭化水素スルホン酸又はその塩は、(メタ)アリルスルホン酸及び(メタ)アリルスルホン酸ナトリウムからなる群から選択される1つ以上である、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A24)
前記水溶性ポリマーは、不飽和カルボン酸及び/又はその塩単位を0モル%~70モル%含む、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A25)
前記水溶性ポリマーは、不飽和カルボン酸及び/又はその塩単位を2モル%~40モル%含む、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A26)
前記水溶性ポリマーは、不飽和カルボン酸及び/又はその塩単位を0質量%~70質量%含む、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A27)
前記水溶性ポリマーは、不飽和カルボン酸及び/又はその塩単位を2質量%~40質量%含む、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A28)
前記不飽和カルボン酸及び/又はその塩は、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸ナトリウム、(メタ)アクリル酸リチウム、(メタ)アクリル酸カルシウム及び(メタ)アクリル酸アンモニウムからなる群から選択される1つ以上である、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A29)
前記水溶性ポリマーは、α,β-不飽和ニトリル単位を0モル%~50モル%含む、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A30)
前記水溶性ポリマーは、α,β-不飽和ニトリル単位を10モル%~40モル%含む、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A31)
前記水溶性ポリマーは、α,β-不飽和ニトリル単位を0質量%~50質量%含む、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A32)
前記水溶性ポリマーは、α,β-不飽和ニトリル単位を10質量%~40質量%含む、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A33)
前記α,β-不飽和ニトリルは、(メタ)アクリロニトリルである、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A34)
前記水溶性ポリマーは、アルコキシアルキル(メタ)アクリレート単位を0モル%~40モル%含む、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A34)
前記水溶性ポリマーは、アルコキシアルキル(メタ)アクリレート単位を0質量%~60質量%含む、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A35)
前記アルコキシアルキル(メタ)アクリレートは、2-メトキシエチル(メタ)アクリレートである、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A36)
前記水溶性ポリマーは、水酸基含有モノマー単位を0モル%~80モル%含む、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A37)
前記水溶性ポリマーは、水酸基含有モノマー単位を5モル%~50モル%含む、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A38)
前記水溶性ポリマーは、水酸基含有モノマー単位を20モル%~40モル%含む、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A39)
前記水溶性ポリマーは、水酸基含有モノマー単位を0質量%~85質量%含む、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A40)
前記水溶性ポリマーは、水酸基含有モノマー単位を10質量%~70質量%含む、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A41)
前記水溶性ポリマーは、水酸基含有モノマー単位を25質量%~45質量%含む、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目A42)
前記水酸基含有モノマーは、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル及び2-ヒドロキシエチルビニルエーテルからなる群から選択される1つ以上である、上記項目に記載の蓄電デバイスバインダー水溶液又は上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
 上述した1又は複数の特徴は、明示された組み合わせに加え、さらに組み合わせて提供され得る。
 本開示の蓄電デバイスバインダー水溶液を用いることにより、鉛筆硬度、破断強度、初回クーロン効率、放電容量維持率が優れる蓄電デバイスを製造できる。
 本開示の全体にわたり、各物性値、含有量等の数値の範囲は、適宜(例えば下記の各項目に記載の値から選択して)設定され得る。具体的には、数値αとして、A3、A2、A1(A3>A2>A1とする)例示される場合、数値αの範囲は、例えば、A3以下、A2以下、A3未満、A2未満、A1以上、A2以上、A1より大きい、A2より大きい、A1~A2(A1以上A2以下)、A1~A3、A2~A3、A1以上A3未満、A1以上A2未満、A2以上A3未満、A1より大きくA3未満、A1より大きくA2未満、A2より大きくA3未満、A1より大きくA3以下、A1より大きくA2以下、A2より大きくA3以下等が挙げられる。
 本発明が解決しようとする課題が解決される限り、成分、条件、数値等は、明細書の記載に限定されない。
 「αβ量(A/B)」は、B100α%に対するAのβ量(α)を意味する。αは、例えば、質量%、モル%、質量部等が挙げられる。β量は、例えば、含有量、使用量等が挙げられる。
 「γ比(A/B)」は、式「A÷B」により算出されるγ比を意味する。γ比は、例えば、質量比、モル比等が挙げられる。
 本開示において「不揮発分」は、有機溶剤及び水以外の成分の合計質量を意味する。1つの実施形態において、対象物Aの不揮発分は、対象物A 1gを105℃で加熱して恒量に達した時点で残存した成分の合計質量とする。
 「(メタ)アクリル」は、「アクリル及びメタクリルからなる群より選択される少なくとも1つ」を意味する。「(メタ)アクリレート」は、「アクリレート及びメタクリレートからなる群より選択される少なくとも1つ」を意味する。「(メタ)アクリロイル」は、「アクリロイル及びメタクリロイルからなる群より選択される少なくとも1つ」を意味する。
 アルキル基は、例えば、直鎖アルキル基、分岐アルキル基、シクロアルキル基等が挙げられる。
 直鎖アルキル基は、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、n-ノニル基、n-デカメチル基等が挙げられる。
 「分岐アルキル基」は、直鎖アルキル基の少なくとも1つの水素原子がアルキル基によって置換された、環状構造を有さない基を意味する。
 分岐アルキル基は、例えば、i-プロピル基、ジエチルペンチル基、トリメチルブチル基、トリメチルペンチル基、トリメチルヘキシル基等が挙げられる。
 シクロアルキル基は、例えば、単環シクロアルキル基、架橋環シクロアルキル基、縮合環シクロアルキル基等が挙げられる。なお、シクロアルキル基の少なくとも1つの水素原子がアルキル基によって置換された基もシクロアルキル基とする。
 「単環」は、炭素の共有結合により形成された内部に橋かけ構造を有しない環状構造を意味する。「縮合環」は、2つ以上の単環が2つの原子を共有している(すなわち、それぞれの環の辺を互いに1つだけ共有(縮合)している)環状構造を意味する。「架橋環」は、2つ以上の単環が3つ以上の原子を共有している環状構造を意味する。
 単環シクロアルキル基は、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロデシル基、3,5,5-トリメチルシクロヘキシル基等が挙げられる。
 架橋環シクロアルキル基は、例えば、トリシクロデシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基等が挙げられる。
 なお、アルキル基には、直鎖アルキル基、分岐アルキル基、シクロアルキル基を組み合わせた基も含まれる。前記組み合わせた基は、例えば、シクロアルキルアルキル基等が挙げられる。
 塩は、例えば、無機塩、有機塩等が挙げられる。
 「無機塩」は、カチオン部が金属カチオンである塩を意味する。
 無機塩は、例えば、ナトリウム塩、リチウム塩、カルシウム塩等が挙げられる。
 有機塩は、例えば、アンモニウム塩、アミン塩等が挙げられる。
[蓄電デバイスバインダー水溶液:水溶液]
 本開示は、蓄電デバイスバインダー水溶液であって、
前記蓄電デバイスバインダー水溶液は、水溶性ポリマー、(メタ)アクリルアミド及び(メタ)アクリロニトリルを含み、
前記水溶性ポリマーは、重合開始剤単位0.01質量%~1質量%を含み、
前記水溶性ポリマーに対する前記(メタ)アクリルアミドの含有量は、0.01質量ppm以上1000質量ppm未満である、蓄電デバイスバインダー水溶液に関する。
<水溶性ポリマー:ポリマー>
 水溶性ポリマーは、単独又は2種以上で使用され得る。
 「水溶性」は、25℃において、その化合物0.5gを100gの水に溶解した際に、水不溶分が0.5質量%未満(2.5mg未満)であることを意味する。
 水不溶分は、例えば、0.5質量%未満、0.4質量%未満、0.3質量%未満、0.2質量%未満、0.1質量%未満、0質量%等が挙げられる。
((メタ)アクリルアミド)
 (メタ)アクリルアミドは、単独又は2種以上で使用され得る。
 モル%含有量((メタ)アクリルアミド単位/水溶性ポリマー)は、例えば、99.998モル%、99.99モル%、95モル%、90モル%、85モル%、80モル%、75モル%、70モル%、65モル%、60モル%、55モル%、50モル%、45モル%、40モル%、35モル%、30モル%、25モル%、20モル%、15モル%、10モル%、9モル%、5モル%、4モル%、2モル%、1モル%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、1モル%~99.998モル%が挙げられ、より好ましくは、10モル%~99.9モル%が挙げられ、さらに好ましくは、20モル%以上99.65モル%未満が挙げられ、特に好ましくは、55モル%~95モル%が挙げられる。好ましい理由は、例えば、分散性向上、貯蔵安定性向上等が挙げられる。
 質量%含有量((メタ)アクリルアミド単位/水溶性ポリマー)は、例えば、99.998質量%、99.99質量%、95質量%、90質量%、85質量%、80質量%、75質量%、70質量%、65質量%、60質量%、55質量%、50質量%、45質量%、40質量%、35質量%、30質量%、25質量%、20質量%、15質量%、10質量%、9質量%、5質量%、4質量%、2質量%、1質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、1質量%~99.998質量%が挙げられ、より好ましくは、10質量%~99.9質量%が挙げられ、さらに好ましくは、20質量%以上99質量%未満が挙げられ、特に好ましくは、55質量%~95質量%が挙げられる。好ましい理由は、例えば、分散性向上、貯蔵安定性向上等が挙げられる。
(N-置換モノ(メタ)アクリルアミド)
 1つの実施形態において、水溶性ポリマーは、任意で、N-置換モノ(メタ)アクリルアミド単位を含み得る。N-置換モノ(メタ)アクリルアミドは、単独又は2種以上で使用され得る。
 「N-置換モノ(メタ)アクリルアミド」は、窒素上の水素原子の1個以上が水素以外の基で置換された(メタ)アクリルアミド基を1個有する化合物を意味する。
(式中、Rは水素原子又はメチル基である。)
 N-置換モノ(メタ)アクリルアミドは、例えば、N-一置換モノ(メタ)アクリルアミド、N,N-二置換モノ(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
 1つの実施形態において、N-一置換モノ(メタ)アクリルアミドは、下記構造式で表される。
(Rm1は、水素原子又はメチル基を表す。
 Rm2は、置換若しくは非置換のアルキル基又はアセチル基を表す。
 Rm3及びRm4はそれぞれ独立して、水素原子、置換若しくは非置換のアルキル基、ヒドロキシ基、アミノ基、アセチル基を表す。
 アミノ基は、-NRmambで表される。
 Rma及びRmbはそれぞれ独立して、水素原子又は置換若しくは非置換のアルキル基を表す。
 置換アルキル基の置換基は、例えば、ヒドロキシ基、アミノ基、アセチル基、スルホン酸基等が挙げられる。)
 N-一置換モノ(メタ)アクリルアミドは、例えば、モノアルキル(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド塩化メチル4級塩、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートベンジルクロライド4級塩等が挙げられる。
 「モノアルキル(メタ)アクリルアミド」は、(メタ)アクリルアミドの窒素原子と直接結合した1個の水素原子が無置換アルキル基に置換された化合物を意味する。
 モノアルキル(メタ)アクリルアミドは、例えば、N-メチル(メタ)アクリルアミド、N-エチル(メタ)アクリルアミド、N-プロピル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
 1つの実施形態において、N,N-二置換モノ(メタ)アクリルアミドは、下記構造式で表される。
(Rd1は、水素原子又はメチル基を表す。
 Rd2及びRd3はそれぞれ独立して、置換若しくは非置換のアルキル基又はアセチル基であるか、或いはR及びRが一緒になって環構造を形成する基を表す。
 Rd4及びRd5はそれぞれ独立して、水素原子、置換若しくは非置換のアルキル基、ヒドロキシ基、アミノ基、アセチル基を表す。
 アミノ基は、-NRdadbで表される。
 Rda及びRdbはそれぞれ独立して、水素原子又は置換若しくは非置換のアルキル基を表す。
 置換アルキル基の置換基は、例えば、ヒドロキシ基、アミノ基、アセチル基、スルホン酸基等が挙げられる。)
 N-二置換モノ(メタ)アクリルアミドは、例えば、ジアルキル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルフォリン等が挙げられる。
 「ジアルキル(メタ)アクリルアミド」は、(メタ)アクリルアミドの窒素原子と直接結合した2個の水素原子が無置換アルキル基に置換された化合物を意味する。
 ジアルキル(メタ)アクリルアミドは、例えば、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジプロピル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
 モル%含有量(N-置換モノ(メタ)アクリルアミド単位/水溶性ポリマー)は、例えば、80モル%、75モル%、70モル%、65モル%、60モル%、55モル%、50モル%、45モル%、40モル%、35モル%、30モル%、25モル%、20モル%、19モル%、17モル%、15モル%、13モル%、11モル%、10モル%、9モル%、7モル%、5モル%、4モル%、2モル%、1モル%、0.9モル%、0.7モル%、0.5モル%、0.45モル%、0.4モル%、0.35モル%、0.3モル%、0.25モル%、0.20モル%、0.15モル%、0.10モル%、0.08モル%、0.06モル%、0.05モル%、0.03モル%、0.01モル%、0.009モル%、0.007モル%、0.005モル%、0.003モル%、0.001モル%、0モル%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0モル%~80モル%が挙げられ、より好ましくは、1モル%~60モル%が挙げられ、さらに好ましくは、0.001モル%以上5モル%未満、特に好ましくは、0.001~1モル%が挙げられる。
 質量%含有量(N-置換モノ(メタ)アクリルアミド単位/水溶性ポリマー)は、例えば、80質量%、75質量%、70質量%、65質量%、60質量%、55質量%、50質量%、45質量%、40質量%、35質量%、30質量%、25質量%、20質量%、19質量%、17質量%、15質量%、13質量%、11質量%、10質量%、9質量%、7質量%、5質量%、4質量%、2質量%、1質量%、0.9質量%、0.7質量%、0.5質量%、0.45質量%、0.4質量%、0.35質量%、0.3質量%、0.25質量%、0.20質量%、0.15質量%、0.10質量%、0.08質量%、0.06質量%、0.05質量%、0.03質量%、0.01質量%、0.009質量%、0.007質量%、0.005質量%、0.003質量%、0.001質量%、0質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0質量%~80質量%が挙げられ、より好ましくは、1質量%~60質量%が挙げられ、さらに好ましくは、0.001質量%以上5質量%未満、特に好ましくは、0.001質量%~1質量%が挙げられる。
 モル%含有量(N-一置換モノ(メタ)アクリルアミド単位/水溶性ポリマー)は、例えば、0モル%、75モル%、70モル%、65モル%、60モル%、55モル%、50モル%、45モル%、40モル%、35モル%、30モル%、25モル%、20モル%、19モル%、17モル%、15モル%、13モル%、11モル%、10モル%、9モル%、7モル%、5モル%、4モル%、2モル%、1モル%、0.9モル%、0.7モル%、0.5モル%、0.45モル%、0.4モル%、0.35モル%、0.3モル%、0.25モル%、0.20モル%、0.15モル%、0.10モル%、0.08モル%、0.06モル%、0.05モル%、0.03モル%、0.01モル%、0.009モル%、0.007モル%、0.005モル%、0.003モル%、0.001モル%、0モル%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0モル%~80モル%が挙げられ、より好ましくは、0モル%~20モル%が挙げられ、さらに好ましくは、0.001モル%以上5モル%未満、特に好ましくは、0.001~1モル%が挙げられる。
 質量%含有量(N-一置換モノ(メタ)アクリルアミド単位/水溶性ポリマー)は、例えば、80質量%、75質量%、70質量%、65質量%、60質量%、55質量%、50質量%、45質量%、40質量%、35質量%、30質量%、25質量%、20質量%、19質量%、17質量%、15質量%、13質量%、11質量%、10質量%、9質量%、7質量%、5質量%、4質量%、2質量%、1質量%、0.9質量%、0.7質量%、0.5質量%、0.45質量%、0.4質量%、0.35質量%、0.3質量%、0.25質量%、0.20質量%、0.15質量%、0.10質量%、0.08質量%、0.06質量%、0.05質量%、0.03質量%、0.01質量%、0.009質量%、0.007質量%、0.005質量%、0.003質量%、0.001質量%、0質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0質量%~80質量%が挙げられ、より好ましくは、0質量%~20質量%が挙げられ、さらに好ましくは、0.001質量%以上5質量%未満、特に好ましくは、0.001質量%~1質量%が挙げられる。
 モル%含有量(N-二置換モノ(メタ)アクリルアミド単位/水溶性ポリマー)は、例えば、0モル%、75モル%、70モル%、65モル%、60モル%、55モル%、50モル%、45モル%、40モル%、35モル%、30モル%、25モル%、20モル%、19モル%、17モル%、15モル%、13モル%、11モル%、10モル%、9モル%、7モル%、5モル%、4モル%、2モル%、1モル%、0.9モル%、0.7モル%、0.5モル%、0.45モル%、0.4モル%、0.35モル%、0.3モル%、0.25モル%、0.20モル%、0.15モル%、0.10モル%、0.08モル%、0.06モル%、0.05モル%、0.03モル%、0.01モル%、0.009モル%、0.007モル%、0.005モル%、0.003モル%、0.001モル%、0モル%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0モル%~80モル%が挙げられ、より好ましくは、0モル%~20モル%が挙げられ、さらに好ましくは、0.001モル%以上5モル%未満、特に好ましくは、0.001~1モル%が挙げられる。
 質量%含有量(N-二置換モノ(メタ)アクリルアミド単位/水溶性ポリマー)は、例えば、80質量%、75質量%、70質量%、65質量%、60質量%、55質量%、50質量%、45質量%、40質量%、35質量%、30質量%、25質量%、20質量%、19質量%、17質量%、15質量%、13質量%、11質量%、10質量%、9質量%、7質量%、5質量%、4質量%、2質量%、1質量%、0.9質量%、0.7質量%、0.5質量%、0.45質量%、0.4質量%、0.35質量%、0.3質量%、0.25質量%、0.20質量%、0.15質量%、0.10質量%、0.08質量%、0.06質量%、0.05質量%、0.03質量%、0.01質量%、0.009質量%、0.007質量%、0.005質量%、0.003質量%、0.001質量%、0質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0質量%~80質量%が挙げられ、より好ましくは、0質量%~20質量%が挙げられ、さらに好ましくは、0.001質量%以上5質量%未満、特に好ましくは、0.001質量%~1質量%が挙げられる。
(不飽和炭化水素スルホン酸及び/又はその塩)
 1つの実施形態において、水溶性ポリマーは、任意で、不飽和炭化水素スルホン酸及び/又はその塩単位を含み得る。不飽和炭化水素スルホン酸及び/又はその塩は、単独又は2種以上で使用され得る。
 「不飽和炭化水素スルホン酸」は、スルホン酸(塩)基以外の構造が炭素原子及び水素原子のみで構成されているスルホン酸を意味する。
 不飽和炭化水素スルホン酸又はその塩は、例えば、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、(メタ)アリルスルホン酸、ビニルスルホン酸ナトリウム、スチレンスルホン酸ナトリウム、(メタ)アリルスルホン酸ナトリウム等が挙げられる。
 モル%含有量(不飽和炭化水素スルホン酸及び/又はその塩単位/水溶性ポリマー)は、例えば、1.0モル%、0.95モル%、0.9モル%、0.85モル%、0.8モル%、0.75モル%、0.7モル%、0.65モル%、0.6モル%、0.55モル%、0.5モル%、0.45モル%、0.4モル%、0.35モル%、0.3モル%、0.25モル%、0.20モル%、0.15モル%、0.10モル%、0.08モル%、0.06モル%、0.05モル%、0.03モル%、0.01モル%、0.009モル%、0.007モル%、0.005モル%、0.003モル%、0.001モル%、0モル%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0モル%~1.0モル%が挙げられ、より好ましくは、0.001モル%~0.5モル%が挙げられ、さらに好ましくは、0.001モル%~0.1モル%が挙げられ、特に好ましくは、0.01モル%未満が挙げられる。好ましい理由は、例えば、鉛筆硬度向上、破断強度向上等が挙げられる。
 質量%含有量(不飽和炭化水素スルホン酸及び/又はその塩単位/水溶性ポリマー)は、例えば、1.0質量%、0.95質量%、0.9質量%、0.85質量%、0.8質量%、0.75質量%、0.7質量%、0.65質量%、0.6質量%、0.55質量%、0.5質量%、0.45質量%、0.4質量%、0.35質量%、0.3質量%、0.25質量%、0.20質量%、0.15質量%、0.10質量%、0.08質量%、0.06質量%、0.05質量%、0.03質量%、0.01質量%、0.009質量%、0.007質量%、0.005質量%、0.003質量%、0.001質量%、0質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0質量%~1.0質量%が挙げられ、より好ましくは、0.001質量%~0.5質量%が挙げられ、さらに好ましくは、0.001質量%~0.1質量%が挙げられる。好ましい理由は、例えば、鉛筆硬度向上、破断強度向上等が挙げられる。
 中和率[不飽和炭化水素スルホン酸塩単位物質量/(不飽和炭化水素スルホン酸塩単位物質量+不飽和炭化水素スルホン酸単位物質量)]は、例えば、100%、95%、90%、85%、80%、75%、70%、65%、60%、55%、50%、45%、40%、35%、30%、25%、20%、15%、10%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記中和率は、好ましくは、10%~100%が挙げられる。
(多官能モノマー)
 1つの実施形態において、水溶性ポリマーは、任意で、多官能モノマー単位を含み得る。多官能モノマーは、単独又は2種以上で使用され得る。
 「多官能モノマー」は、エチレン性不飽和二重結合を2個以上有するモノマーを意味する。
 多官能モノマーは、例えば、多官能(メタ)アクリルアミド化合物、トリ(アリル基)含有モノマー、トリ((メタ)アクリロイル基)含有トリアジン等が挙げられる。
 「多官能(メタ)アクリルアミド化合物」は、(メタ)アクリルアミド基を2個以上有する化合物を意味する。
(式中、Rは水素原子又はメチル基である。)
 多官能(メタ)アクリルアミド化合物は、例えば、N,N’-メチレンビス(メタ)アクリルアミド、N,N’-エチレンビス(メタ)アクリルアミド、N-[トリス(3-(メタ)アクリルアミドプロポキシメチル)メチル](メタ)アクリルアミド、N,N-ビス(2-(メタ)アクリルアミドエチル)(メタ)アクリルアミド、N,N-[オキシビス(2,1-エタンジイルオキシ-3,1-プロパンジイル)]ビス(メタ)アクリルアミド、N,N-1,2-エタンジイルビス{N-[2-((メタ)アクリロイルアミノ)エチル](メタ)アクリルアミド}等が挙げられる。
 トリ(アリル基)含有モノマーは、例えば、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルトリメリテート、トリアリルアミン、トリアリル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
 トリ((メタ)アクリロイル基)含有トリアジンは、例えば、1,3,5-トリ((メタ)アクリロイル)-1,3,5-トリアジン、1,3,5-トリ((メタ)アクリロイル)ヘキサヒドロ-1,3,5-トリアジン等が挙げられる。
 モル%含有量(多官能モノマー単位/水溶性ポリマー)は、例えば、10モル%、9モル%、8モル%、7モル%、6モル%、5モル%、4モル%、3モル%、2モル%、1モル%、0.9モル%、0.7モル%、0.5モル%、0.3モル%、0.1モル%、0.05モル%、0モル%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0~10モル%が挙げられ、より好ましくは、0.05~2モル%が挙げられる。
 質量%含有量(多官能モノマー単位/水溶性ポリマー)は、例えば、10質量%、9質量%、8質量%、7質量%、6質量%、5質量%、4質量%、3質量%、2質量%、1質量%、0.9質量%、0.7質量%、0.5質量%、0.3質量%、0.1質量%、0.05質量%、0質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0質量%~10質量%が挙げられ、より好ましくは、0.05質量%~2質量%が挙げられる。
(不飽和カルボン酸及び/又はその塩)
 1つの実施形態において、水溶性ポリマーは、任意で、不飽和カルボン酸及び/又はその塩単位を含み得る。不飽和カルボン酸及び/又はその塩は、単独又は2種以上で使用され得る。
 不飽和カルボン酸又はその塩は、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、(メタ)アクリル酸ナトリウム、クロトン酸ナトリウム、マレイン酸ナトリウム、フマル酸ナトリウム、イタコン酸ナトリウム、(メタ)アクリル酸リチウム、クロトン酸リチウム、マレイン酸リチウム、フマル酸リチウム、イタコン酸リチウム、(メタ)アクリル酸カルシウム、クロトン酸カルシウム、マレイン酸カルシウム、フマル酸カルシウム、イタコン酸カルシウム、(メタ)アクリル酸アンモニウム、クロトン酸アンモニウム、マレイン酸アンモニウム、フマル酸アンモニウム、イタコン酸アンモニウム等が挙げられる。
 モル%含有量(不飽和カルボン酸及び/又はその塩単位/水溶性ポリマー)は、例えば、70モル%、65モル%、60モル%、55モル%、50モル%、45モル%、40モル%、35モル%、30モル%、25モル%、20モル%、15モル%、10モル%、5モル%、4モル%、2モル%、1モル%、0モル%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0モル%~70モル%が挙げられ、より好ましくは、2モル%~40モル%が挙げられる。
 質量%含有量(不飽和カルボン酸及び/又はその塩単位/水溶性ポリマー)は、例えば、70質量%、65質量%、60質量%、55質量%、50質量%、45質量%、40質量%、35質量%、30質量%、29質量%、25質量%、20質量%、15質量%、10質量%、9質量%、5質量%、4質量%、2質量%、1質量%、0質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0質量%~70質量%が挙げられ、より好ましくは、0質量%~40質量%が挙げられ、さらに好ましくは、2質量%~40質量%が挙げられる。
 中和率[不飽和カルボン酸塩単位物質量/(不飽和カルボン酸塩単位物質量+不飽和カルボン酸単位物質量)]は、例えば、100%、95%、90%、85%、80%、75%、70%、65%、60%、55%、50%、45%、40%、35%、30%、25%、20%、15%、10%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記中和率は、好ましくは、10%~100%が挙げられる。
(α,β-不飽和ニトリル)
 1つの実施形態において、水溶性ポリマーは、任意で、α,β-不飽和ニトリル単位を含み得る。α,β-不飽和ニトリルは、単独又は2種以上で使用され得る。
 α,β-不飽和ニトリルは、例えば、(メタ)アクリロニトリル、α-クロル(メタ)アクリロニトリル、α-エチル(メタ)アクリロニトリル、シアン化ビニリデン等が挙げられる。
 モル%含有量(α,β-不飽和ニトリル単位/水溶性ポリマー)は、例えば、50モル%、45モル%、40モル%、35モル%、30モル%、25モル%、20モル%、15モル%、10モル%、9モル%、5モル%、4モル%、2モル%、1モル%、0モル%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0モル%~50モル%が挙げられ、より好ましくは、0モル%~40モル%が挙げられ、さらに好ましくは、10モル%~40モル%が挙げられる。
 質量%含有量(α,β-不飽和ニトリル単位/水溶性ポリマー)は、例えば、50質量%、45質量%、40質量%、35質量%、30質量%、25質量%、20質量%、15質量%、10質量%、9質量%、5質量%、4質量%、2質量%、1質量%、0質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0質量%~50質量%が挙げられ、より好ましくは、0質量%~30質量%が挙げられ、さらに好ましくは、5質量%~30質量%が挙げられる。
(アルコキシアルキル(メタ)アクリレート単位)
 1つの実施形態において、水溶性ポリマーは、任意で、アルコキシアルキル(メタ)アクリレート単位を含み得る。アルコキシアルキル(メタ)アクリレートは、単独又は2種以上で使用され得る。
 アルコキシアルキル(メタ)アクリレートは、例えば、メトキシメチル(メタ)アクリレート、2-メトキシエチル(メタ)アクリレート、1-メトキシエチル(メタ)アクリレート、3-メトキシプロピル(メタ)アクリレート、2-メトキシプロピル(メタ)アクリレート、1-メトキシプロピル(メタ)アクリレート、4-メトキシブチル(メタ)アクリレート、3-メトキシブチル(メタ)アクリレート、2-メトキシブチル(メタ)アクリレート、1-メトキシブチル(メタ)アクリレート、エトキシメチル(メタ)アクリレート、2-エトキシエチル(メタ)アクリレート、1-エトキシエチル(メタ)アクリレート、3-エトキシプロピル(メタ)アクリレート、2-エトキシプロピル(メタ)アクリレート、1-エトキシプロピル(メタ)アクリレート、プロポキシメチル(メタ)アクリレート、2-プロポキシエチル(メタ)アクリレート、1-プロポキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシメチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 モル%含有量(アルコキシアルキル(メタ)アクリレート単位/水溶性ポリマー)は、例えば、40モル%、35モル%、30モル%、25モル%、20モル%、15モル%、10モル%、9モル%、5モル%、4モル%、2モル%、1モル%、0モル%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0モル%~40モル%が挙げられる。
 質量%含有量(アルコキシアルキル(メタ)アクリレート単位/水溶性ポリマー)は、例えば、60質量%、55質量%、50質量%、45質量%、40質量%、35質量%、30質量%、25質量%、20質量%、15質量%、10質量%、9質量%、5質量%、4質量%、2質量%、1質量%、0質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0質量%~60質量%が挙げられる。
(水酸基含有モノマー)
 1つの実施形態において、水溶性ポリマーは、任意で、水酸基含有モノマー単位を含み得る。水酸基含有モノマーは、単独又は2種以上で使用され得る。
 水酸基含有モノマーは、例えば、水酸基含有(メタ)アクリル酸エステル、水酸基含有ビニルエーテル等が挙げられる。
 水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルは、例えば、水酸基含有直鎖(メタ)アクリル酸エステル、水酸基含有分岐(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。
 水酸基含有直鎖(メタ)アクリル酸エステルは、例えば、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル等が挙げられる。
 水酸基含有分岐(メタ)アクリル酸エステルは、例えば、(メタ)アクリル酸1-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸1-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシ-1-メチルエチル、(メタ)アクリル酸1-ヒドロキシ-2-メチルエチル、(メタ)アクリル酸1-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸1-ヒドロキシ-1-メチル-プロピル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシ-1-メチル-プロピル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシ-1-メチル-プロピル、(メタ)アクリル酸1-エチル-2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸1-ヒドロキシ-2-メチル-プロピル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシ-2-メチル-プロピル、(メタ)アクリル酸1,1-ジメチル-2-ヒドロキシエチル等が挙げられる。
 水酸基含有ビニルエーテルは、例えば、ヒドロキシアルキルビニルエーテル、ポリアルキレングリコールモノビニルエーテル等が挙げられる。
 ヒドロキシアルキルビニルエーテルは、例えば、ヒドロキシ直鎖アルキルビニルエーテル、ヒドロキシ分岐アルキルビニルエーテル、ヒドロキシシクロアルキルビニルエーテル等が挙げられる。
 ヒドロキシ直鎖アルキルビニルエーテルは、例えば、2-ヒドロキシエチルビニルエーテル、3-ヒドロキシプロピルビニルエーテル、4-ヒドロキシブチルビニルエーテル、5-ヒドロキシペンチルビニルエーテル等が挙げられる。
 ヒドロキシ分岐アルキルビニルエーテルは、例えば、2-ヒドロキシプロピルビニルエーテル、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピルビニルエーテル、4-ヒドロキシ-2-メチルブチルビニルエーテル等が挙げられる。
 ヒドロキシシクロアルキルビニルエーテルは、例えば、4-ヒドロキシシクロペンチルビニルエーテル等が挙げられる。
 ポリアルキレングリコールモノビニルエーテルは、例えば、ポリメチレングリコールモノビニルエーテル、ポリエチレングリコールモノビニルエーテル、ポリプロピレングリコールモノビニルエーテル等が挙げられる。
 ポリメチレングリコールモノビニルエーテルは、例えば、ジメチレングリコールモノビニルエーテル、トリメチレングリコールモノビニルエーテル、テトラメチレングリコールモノビニルエーテル、ペンタメチレングリコールモノビニルエーテル、ヘキサメチレングリコールモノビニルエーテル、ヘプタメチレングリコールモノビニルエーテル、オクタメチレングリコールモノビニルエーテル、ノナメチレングリコールモノビニルエーテル、デカメチレングリコールモノビニルエーテル等が挙げられる。
 ポリエチレングリコールモノビニルエーテルは、例えば、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、トリエチレングリコールモノビニルエーテル、テトラエチレングリコールモノビニルエーテル、ペンタエチレングリコールモノビニルエーテル、ヘキサエチレングリコールモノビニルエーテル、ヘプタエチレングリコールモノビニルエーテル、オクタエチレングリコールモノビニルエーテル、ノナエチレングリコールモノビニルエーテル、デカエチレングリコールモノビニルエーテル等が挙げられる。
 ポリプロピレングリコールモノビニルエーテルは、例えば、ジプロピレングリコールモノビニルエーテル、トリプロピレングリコールモノビニルエーテル、テトラプロピレングリコールモノビニルエーテル、ペンタプロピレングリコールモノビニルエーテル、ヘキサプロピレングリコールモノビニルエーテル、ヘプタプロピレングリコールモノビニルエーテル、オクタプロピレングリコールモノビニルエーテル、ノナプロピレングリコールモノビニルエーテル、デカプロピレングリコールモノビニルエーテル等が挙げられる。
 モル%含有量(水酸基含有モノマー単位/水溶性ポリマー)は、例えば、80モル%、75モル%、70モル%、65モル%、60モル%、55モル%、50モル%、45モル%、40モル%、35モル%、30モル%、25モル%、20モル%、15モル%、10モル%、9モル%、5モル%、4モル%、2モル%、1モル%、0モル%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0モル%~80モル%が挙げられ、より好ましくは、5モル%~50モル%が挙げられ、さらに好ましくは、20モル%~40モル%が挙げられる。
 質量%含有量(水酸基含有モノマー単位/水溶性ポリマー)は、例えば、85質量%、80質量%、75質量%、70質量%、65質量%、60質量%、55質量%、50質量%、45質量%、40質量%、35質量%、30質量%、25質量%、20質量%、15質量%、10質量%、9質量%、5質量%、4質量%、2質量%、1質量%、0質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0質量%~85質量%が挙げられ、より好ましくは、10質量%~70質量%が挙げられ、さらに好ましくは、25質量%~45質量%が挙げられる。
(重合開始剤)
 重合開始剤は、単独又は2種以上で使用され得る。
 重合開始剤は、例えば、アゾ系開始剤等が挙げられる。
 アゾ系開始剤は、例えば、2,2’-アゾビス-2-アミジノプロパン 二塩酸塩等が挙げられる。
 モル%含有量(重合開始剤単位/水溶性ポリマー)は、例えば、1モル%、0.95モル%、0.9モル%、0.85モル%、0.8モル%、0.75モル%、0.7モル%、0.65モル%、0.6モル%、0.55モル%、0.5モル%、0.45モル%、0.4モル%、0.35モル%、0.3モル%、0.25モル%、0.2モル%、0.15モル%、0.1モル%、0.07モル%、0.05モル%、0.03モル%、0.01モル%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0.01モル%~1モル%が挙げられる。
 質量%含有量(重合開始剤単位/水溶性ポリマー)は、例えば、1質量%、0.95質量%、0.9質量%、0.85質量%、0.8質量%、0.75質量%、0.7質量%、0.65質量%、0.6質量%、0.55質量%、0.5質量%、0.45質量%、0.4質量%、0.35質量%、0.3質量%、0.25質量%、0.2質量%、0.15質量%、0.1質量%、0.07質量%、0.05質量%、0.03質量%、0.01質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0.01質量%~1質量%が挙げられる。
(上記のいずれでもない単量体:その他成分)
 上記水溶性ポリマーは、任意で、(メタ)アクリルアミド、N-置換モノ(メタ)アクリルアミド、不飽和炭化水素スルホン酸及び/又はその塩、多官能モノマー、不飽和カルボン酸及び/又はその塩、α,β-不飽和ニトリル、アルコキシアルキル(メタ)アクリレート、水酸基含有モノマーのいずれでもない単量体(その他成分)単位を含み得る。その他成分は、単独又は2種以上で使用され得る。
 その他成分は、例えば、不飽和リン酸及び/又はその塩、アルキル(メタ)アクリル酸エステル、共役ジエン、芳香族ビニル化合物等が挙げられる。
 不飽和リン酸は、例えば、ビニルホスホン酸、ビニルホスフェート、ビス((メタ)アクリロキシエチル)ホスフェート、ジフェニル-2-(メタ)アクリロイロキシエチルホスフェート、ジブチル-2-(メタ)アクリロイロキシエチルホスフェート、ジオクチル-2-(メタ)アクリロイロキシエチルホスフェート、モノメチル-2-(メタ)アクリロイロキシエチルホスフェート、3-(メタ)アクリロキシ-2-ヒドロキシプロパンリン酸等が挙げられる。
 アルキル(メタ)アクリル酸エステルは、例えば、直鎖アルキル(メタ)アクリル酸エステル、分岐アルキル(メタ)アクリル酸エステル、脂環アルキル(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。
 直鎖アルキル(メタ)アクリル酸エステルは、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n-プロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸n-アミル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸n-オクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸デシル等が挙げられる。
 分岐アルキル(メタ)アクリル酸エステルは、例えば、(メタ)アクリル酸i-プロピル、(メタ)アクリル酸i-ブチル、(メタ)アクリル酸i-アミル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル等が挙げられる。
 脂環アルキル(メタ)アクリル酸エステルは、例えば、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル等が挙げられる。
 共役ジエンは、例えば、1,3-ブタジエン、2-メチル-1,3-ブタジエン、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、2-クロル-1,3-ブタジエン、置換直鎖共役ペンタジエン、置換及び側鎖共役ヘキサジエン等が挙げられる。
 芳香族ビニル化合物は、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、p-メチルスチレン、ビニルトルエン、クロルスチレン、ジビニルベンゼン等が挙げられる。
 質量%含有量(その他成分単位/水溶性ポリマー)は、例えば、10質量%未満、9質量%未満、7質量%未満、5質量%未満、4質量%未満、2質量%未満、1質量%未満、0.9質量%未満、0.7質量%未満、0.5質量%未満、0.4質量%未満、0.2質量%未満、0.1質量%未満、0質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、10質量%未満が挙げられ、より好ましくは、5質量%未満が挙げられ、さらに好ましくは、1質量%未満が挙げられ、特に好ましくは、0質量%が挙げられる。
 モル%含有量(その他成分単位/水溶性ポリマー)は、例えば、10モル%未満、9モル%未満、7モル%未満、5モル%未満、4モル%未満、3モル%未満、2モル%未満、1モル%未満、0モル%が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、10モル%未満が挙げられ、より好ましくは、5モル%未満が挙げられ、さらに好ましくは、1モル%未満が挙げられ、特に好ましくは、0モル%が挙げられる。
<製造方法(水溶性ポリマー)>
 1つの実施形態において、製造方法(水溶性ポリマー)は、前重合工程及び後重合工程を含む。
(前重合工程)
 「前重合工程」は、水溶性ポリマーを製造(重合)する工程を意味する。
 前重合工程における、質量%使用量(ラジカル重合開始剤/単量体群)は、例えば、1.0質量%、0.9質量%、0.8質量%、0.7質量%、0.6質量%、0.5質量%、0.4質量%、0.3質量%、0.2質量%、0.1質量%、0.05質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、前重合工程における、上記使用量は、好ましくは、0.05質量%~1.0質量%が挙げられる。
 前重合温度は、例えば、100℃、95℃、90℃、85℃、80℃、75℃、70℃、65℃、60℃、55℃、50℃等が挙げられる。1つの実施形態において、前重合温度は、好ましくは、50℃~100℃が挙げられる。
 前重合時間は、例えば、10時間、9時間、8時間、7時間、6時間、5時間、4時間、3時間、2時間、1.5時間、1時間等が挙げられる。1つの実施形態において、前重合時間は、好ましくは、1時間~10時間が挙げられ、より好ましくは、2時間~10時間が挙げられる。
(後重合工程)
 「後重合工程」は、前重合工程の後に、さらに重合開始剤を添加して反応させる工程を意味する。
 後重合工程は、1回又は2回以上行われ得る。
 後重合工程における、質量%使用量(ラジカル重合開始剤/単量体群)は、例えば、1.0質量%、0.9質量%、0.8質量%、0.7質量%、0.6質量%、0.5質量%、0.4質量%、0.3質量%、0.2質量%、0.1質量%、0.05質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記使用量は、好ましくは、0.05質量%~1.0質量%が挙げられる。
 後重合温度は、例えば、100℃、95℃、90℃、85℃、80℃、75℃、70℃、65℃、60℃、55℃、50℃等が挙げられる。1つの実施形態において、後重合温度は、好ましくは、50℃~100℃が挙げられる。
 後重合時間は、例えば、10時間、9時間、8時間、7時間、6時間、5時間、4時間、3時間、2時間、1.5時間、1時間等が挙げられる。1つの実施形態において、後重合時間は、好ましくは、1時間~10時間が挙げられ、より好ましくは、2時間~10時間が挙げられる。
 1つの実施形態において、後重合工程、前重合工程のいずれかで、ラジカル重合開始剤として、過硫酸塩、レドックス系重合開始剤が使用され得る。
 過硫酸塩は、例えば、過硫酸カリウム及び過硫酸アンモニウム等が挙げられる。
 レドックス系重合開始剤は、例えば、併用系(過硫酸塩及び還元剤)等が挙げられる。
 還元剤は、例えば、亜硫酸水素ナトリウム等が挙げられる。
<物性(水溶性ポリマー)等>
 重量平均分子量(水溶性ポリマー:Mw)は、例えば、600万、550万、500万、450万、400万、350万、300万、250万、200万、150万、100万、95万、90万、85万、80万、75万、70万、65万、60万、55万、50万、45万、40万、35万、30万、25万、20万、15万、10万等が挙げられる。1つの実施形態において、上記重量平均分子量(Mw)は、好ましくは、10万~600万が挙げられ、より好ましくは、35万~600万が挙げられる。
 数平均分子量(水溶性ポリマー:Mn)は、例えば、600万、550万、500万、450万、400万、350万、300万、250万、200万、150万、100万、95万、90万、85万、80万、75万、70万、65万、60万、55万、50万、45万、40万、30万、20万、10万、5万、1万等が挙げられる。1つの実施形態において、上記数平均分子量(Mn)は、好ましくは、1万以上が挙げられる。
 分子量分布(水溶性ポリマー:Mw/Mn)は、例えば、15、14、13、11、10、9、7.5、5、4、3、2.9、2.5、2、1.5、1.1等が挙げられる。1つの実施形態において、上記分子量分布(Mw/Mn)は、好ましくは、1.1~15が挙げられる。
 測定条件(重量平均分子量、数平均分子量)は、下記条件が挙げられる。
・測定機器:東ソー(株)製、GPC(型番:HLC-8420)
・カラム:TSKgel guardcolum PWXL、TSK-GEL G4000、TSK-GEL α-M(以上東ソー(株)製)
・溶離液:0.2M NaNO 50mMリン酸緩衝液/アセトニトリル=90/10(v/v)水溶液
・カラム温度:40℃
・検量線:標準ポリエチレンオキシド-ポリエチレングリコール
・測定濃度:0.10質量%(水溶性ポリマー濃度)
・フィルター:セルロースアセテートカートリッジフィルター(東ソー(株)製、マイショリディスク W-13-2、孔径 0.2μm)
 質量部含有量((メタ)アクリルアミド/水溶性ポリマー)は、例えば、1000質量ppm未満、999質量ppm、950質量ppm、900質量ppm、850質量ppm、800質量ppm、750質量ppm、700質量ppm、650質量ppm、600質量ppm、550質量ppm、500質量ppm、450質量ppm、400質量ppm、350質量ppm、300質量ppm、250質量ppm、200質量ppm、150質量ppm、100質量ppm、50質量ppm、25質量ppm、10質量ppm、5質量ppm、1質量ppm、0.9質量ppm、0.7質量ppm、0.5質量ppm、0.3質量ppm、0.1質量ppm、0.09質量ppm、0.07質量ppm、0.05質量ppm、0.03質量ppm、0.01質量ppm等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0.01質量ppm以上1000質量ppm未満が挙げられる。
 質量部含有量((メタ)アクリロニトリル/水溶性ポリマー)は、例えば、1000質量ppm未満、999質量ppm、950質量ppm、900質量ppm、850質量ppm、800質量ppm、750質量ppm、700質量ppm、650質量ppm、600質量ppm、550質量ppm、500質量ppm、450質量ppm、400質量ppm、350質量ppm、300質量ppm、250質量ppm、200質量ppm、150質量ppm、100質量ppm、50質量ppm、25質量ppm、10質量ppm、5質量ppm、1質量ppm、0.9質量ppm、0.7質量ppm、0.5質量ppm、0.3質量ppm、0.1質量ppm、0.09質量ppm、0.07質量ppm、0.05質量ppm、0.03質量ppm、0.01質量ppm、0質量ppm等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0質量ppm以上1000質量ppm未満が挙げられる。
 質量部含有量(モノマー/水溶性ポリマー)は、例えば、2000質量ppm未満、1999質量ppm、1950質量ppm、1900質量ppm、1850質量ppm、1800質量ppm、1750質量ppm、1700質量ppm、1650質量ppm、1600質量ppm、1550質量ppm、1500質量ppm、1450質量ppm、1400質量ppm、1350質量ppm、1300質量ppm、1250質量ppm、1200質量ppm、1150質量ppm、1100質量ppm、1050質量ppm、1000質量ppm、999質量ppm、950質量ppm、900質量ppm、850質量ppm、800質量ppm、750質量ppm、700質量ppm、650質量ppm、600質量ppm、550質量ppm、500質量ppm、450質量ppm、400質量ppm、350質量ppm、300質量ppm、250質量ppm、200質量ppm、150質量ppm、100質量ppm、50質量ppm、25質量ppm、10質量ppm、5質量ppm、1質量ppm、0.9質量ppm、0.7質量ppm、0.5質量ppm、0.3質量ppm、0.1質量ppm、0.09質量ppm、0.07質量ppm、0.05質量ppm、0.03質量ppm、0.01質量ppm等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0.01質量ppm以上1000質量ppm未満が挙げられ、より好ましくは、0.01質量ppm以上100質用ppm未満が挙げられる。
 モノマー含有量は、下記条件で測定され得る。
(1)調製(標準溶液)
 モノマー((メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニトリル)を20mLスクリュー管に採取し、超純水で希釈し、2000ppm、1000ppm、500ppm、100ppm、10ppm、1ppm、0.5ppmの標準水溶液を調製する。
(2)(メタ)アクリルアミド検量線
 標準溶液を用いて、下記条件で測定し、検量線を作成する。
測定機器:HPLC (Agilent 1260 Infinity2 PrimeLC)
カラム:InertSustain AQ-C18
カラムオーブン温度:40℃ 
溶離液:リン酸緩衝液(リン酸二水素ナトリウム/超純水=8/1000(v/v)水溶液)
測定濃度:0.20質量%(水溶性ポリマー濃度)
注入量: 4μL
(3)(メタ)アクリロニトリル検量線
 標準溶液を用いて、下記条件で測定し、検量線を作成する。
測定機器:GC(Agilent 7890B)-MS(Agilent5977A)
カラム:InertCap AQUATIC-2
キャリアガス:ヘリウム
測定濃度:1質量%(水溶性ポリマー濃度)
測定条件:50℃(2min.)→230℃(5min./min.)
注入量:1000μL
(4)調製(試料)
 各試料をスクリュー管で50倍に希釈する。上記条件で測定し、検量線から、試料中のモノマー含有量を求める。
 (メタ)アクリロニトリルを加水分解することにより、(メタ)アクリルアミドは、製造され得る。そのため、モノマーとして、(メタ)アクリロニトリルを用いていない場合であっても、反応系中に(メタ)アクリロニトリルは存在し得る。
 質量ppm含有量(硫黄/蓄電デバイスバインダー水溶液)は、例えば、1000ppm、950ppm、900ppm、850ppm、800ppm、750ppm、700ppm、650ppm、600ppm、550ppm、500ppm、450ppm、400ppm、350ppm、300ppm、250ppm、200ppm、150ppm、100ppm、90ppm、75ppm、50ppm、25ppm、15ppm、14ppm、13ppm、11ppm、10ppm、9ppm、7ppm、5ppm、3ppm、1ppm、0ppm等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、1000ppm以下が挙げられる。好ましい理由は、例えば、鉛筆硬度向上、破断強度向上等が挙げられる。
 硫黄含有量は、下記条件で測定され得る。
 蛍光X線分析装置((株)リガク製 ZSX PrimusIV)を用いて測定する。含有量は酸化物換算した値を用いる。
<測定条件>
測定雰囲気:ヘリウム
試料形態:液体
測定範囲:F~U
測定径:30mm
測定時間:標準
測定前処理:液体試料容器に入れて、ポリプロピレン(PP)フィルムで覆う
定量方法:ファンダメンタルパラメータ法による半定量
 
 蛍光X線分析装置で未検出(0ppm)となる場合、燃焼イオンクロマトグラフィー(日東精工アナリティック(株)製 AQF-2100H)を用いて測定する。
<測定条件>
・分離カラム:製品名『IonPac AS12A』、DIONEX社製(内径4mm、長さ200mm)
・ガードカラム:製品名『IonPac AG12A』、DIONEX社製(内径4mm、長さ50mm)
・測定前処理:なし
・定量方法:標準試料(NaSO)を用いた検量線法による定量
・燃焼する試料の固形重量:50mg
・燃焼後に発生したガスの吸収液量:10mL
・吸収液の内部標準試料(酒石酸ナトリウム2水和物)濃度:10ppm(酒石酸イオン濃度)
・吸収液中(過酸化水素水の水溶液)の過酸化水素濃度:90ppm
・溶離液:2.7mmol/L炭酸ナトリウム+0.3mmol/L炭酸水素ナトリウムの水溶液
・吸収液は超純水に希釈して調製
 B型粘度(蓄電デバイスバインダー水溶液)は、例えば、10万mPa・s、9万mPa・s、8万mPa・s、7万mPa・s、6万mPa・s、5万mPa・s、4万mPa・s、3万mPa・s、2万mPa・s、1万mPa・s、9000mPa・s、8000mPa・s、7000mPa・s、6000mPa・s、5000mPa・s、4000mPa・s、3000mPa・s、2000mPa・s、1000mPa・s等が挙げられる。1つの実施形態において、上記B型粘度は、好ましくは、1000mPa・s~10万mPa・sが挙げられる。
 測定条件(B型粘度)は、下記条件が挙げられる。
不揮発分濃度:15質量%
測定温度:25℃
B型粘度計:東機産業株式会社製 製品名「B型粘度計モデルTVB-10」
粘度100~10000mPa・s:No.3ローター、回転数12rpm
粘度10000超20000mPa・s:No.3ローター、回転数6rpm
粘度20000超100000mPa・s:No.4ローター、回転数6rpm
 ガラス転移温度(水溶性ポリマー)は、例えば、160℃、155℃、150℃、145℃、140℃、135℃、130℃、125℃、120℃、115℃、110℃、105℃、100℃、95℃、90℃、85℃、80℃、75℃、70℃、65℃、60℃、55℃、50℃、45℃、40℃、35℃、30℃、25℃、20℃、15℃、10℃、5℃、0℃等が挙げられる。1つの実施形態において、上記ガラス転移温度は、好ましくは、0℃以上が挙げられ、より好ましくは、30℃以上が挙げられる。
 ガラス転移温度(ホモポリマー)及び質量分率(単量体)に基づいて、ガラス転移温度(水溶性ポリマー)は、Foxの式により計算され得る。
 1/Tg=(W/Tg)+(W/Tg)+(W/Tg)+・・・+(W/Tg
[Foxの式中、Tgは、求めようとしているポリマーのガラス転移温度(K)、W~Wは、各単量体の質量分率、Tg~Tgは、各単量体のガラス転移温度(ホモポリマー)(K)を示す]
 ガラス転移温度は、DSC(示差走査熱量測定装置)、DTA(示差熱分析装置)、TMA(熱機械測定装置)等により測定され得る。
測定条件(ガラス転移温度)は、下記条件が挙げられる。
温度範囲:-100℃~300℃
昇温速度:10℃/min
 ガラス転移温度(ホモポリマー)は、文献に記載されている値も採用され得る。文献は、例えば、「化学便覧 基礎編II 日本化学会編 (改訂5版)」、p325等が挙げられる。ガラス転移温度(ホモポリマー)は、例えば、下記温度等が挙げられる。
アクリルアミド:165℃
アクリル酸:106℃
アクリル酸ヒドロキシエチル:-15℃
アクリロニトリル:105℃
 質量%含有量(水溶性ポリマー/蓄電デバイスバインダー水溶液)は、例えば、25質量%、20質量%、19質量%、15質量%、14質量%、12質量%、10質量%、9質量%、7質量%、6質量%、5質量%、4質量%、3質量%、2質量%、1質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、1質量%~25質量%が挙げられる。
<水>
 水は、例えば、超純水、純水、蒸留水、イオン交換水、水道水等が挙げられる。
 質量%含有量(水/蓄電デバイスバインダー水溶液)は、例えば、99.9質量%、99質量%、95質量%、90質量%、85質量%、80質量%、75質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、75質量%~99.9質量%が挙げられる。
 質量比(水溶性ポリマー/水)は、例えば、0.33、0.30、0.25、0.24、0.22、0.20、0.18、0.15、0.12、0.10、0.09、0.07、0.05等が挙げられる。1つの実施形態において、上記質量比は、好ましくは、0.05~0.33が挙げられる。
<ポリアルコキシシランの加水分解部分縮合物:加水分解部分縮合物>
 1つの実施形態において、上記蓄電デバイスバインダー水溶液は、任意で、ポリアルコキシシランの加水分解部分縮合物を含み得る。加水分解部分縮合物は、単独又は2種以上で使用され得る。
 ポリアルコキシシランは、例えば、トリアルコキシシラン、テトラアルコキシシラン等が挙げられる。
 1つの実施形態において、トリアルコキシシランは、下記式で表される。
(式中、Rs1は置換若しくは非置換のアルキル基又はアルケニル基を表す。Rs2~Rs4はそれぞれ独立にアルキル基を表す。)
 「置換アルキル基」は、アルキル基を構成する水素原子が水素原子、アルキル基以外の基で置換された基を意味する。
 置換基は、例えば、アミノ基、メルカプト基、イソシアネート基、(メタ)アクリロイロキシ基等が挙げられる。
 アミノ基(アミノ基含有基)は、下記式で表される。
-NRam1am2
(Ram1~Ram2はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基又はアリール基を表す。)
 アミノ基含有トリアルコキシシランは、例えば、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-2(アミノエチル)3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-2(アミノエチル)3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
 メルカプト基含有トリアルコキシシランは、例えば、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
 イソシアネート基含有トリアルコキシシランは、例えば、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
 (メタ)アクリロイロキシ基含有トリアルコキシシランは、例えば、3-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
 アルケニル基は、例えば、ビニル基、アリル基等が挙げられる。
 アルケニル基含有トリアルコキシシランは、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等が挙げられる。
 テトラアルコキシシランは、例えば、テトラメトキシシラン、テトラメトキシシランオリゴマー、テトラエトキシシラン、テトラエトキシシランオリゴマー等が挙げられる。
 「ポリアルコキシシランの加水分解部分縮合物」は、アルコキシ基が存在している加水分解縮合物を意味する。ゲル化していないという観点から、ポリアルコキシシランの加水分解完全縮合物ではなく、ポリアルコキシシランの加水分解部分縮合物を使用する。
 縮合度(加水分解部分縮合物)は、例えば、1000、900、800、700、600、500、400、300、200、100、90、80、70、60、50、40、30、20、19、17、15、14、13、12、11、10、9、5、3、2、1.7、1.5、1.4、1.2、1.1、1.01等が挙げられる。1つの実施形態において、上記縮合度は、好ましくは、1.01~1000が挙げられ、より好ましくは、1.01~100が挙げられる。
 重量平均分子量(加水分解部分縮合物)は、例えば、19万、17万、15万、13万、10万、9万、7万、5万、3万、2万、1万、9000、7500、5000、2500、1000、900、750、500、250、200、175、160、150、125、110、100等が挙げられる。1つの実施形態において、上記重量平均分子量は、好ましくは、100~19万が挙げられる。
 ポリアルコキシシラン100質量部を酸触媒又は塩基触媒(好ましくは酸触媒)0質量部~5質量部の存在下、反応温度30℃~60℃で0.5時間~5.0時間かけて加水分解し、部分的に縮合させることにより、ポリアルコキシシランの加水分解部分縮合物は製造され得る。
 酸触媒は、例えば、硝酸、塩酸、亜硫酸、リン酸、ギ酸、酢酸等が挙げられる。
 塩基触媒は、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、アミン化合物等が挙げられる。
 質量%含有量(加水分解部分縮合物/蓄電デバイスバインダー水溶液)は、例えば、10質量%、9質量%、8質量%、7質量%、6質量%、5質量%、4.5質量%、4質量%、3.5質量%、3質量%、2.5質量%、2質量%、1.5質量%、1質量%、0.9質量%、0.5質量%、0.1質量%、0.09質量%、0.05質量%、0.03質量%、0.01質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0.01質量%~10質量%が挙げられる。
<その他バインダー>
 1つの実施形態において、上記蓄電デバイスバインダー水溶液は、任意で、水溶性ポリマー以外のバインダー(その他バインダー)を含み得る。その他バインダーは、単独又は2種以上で使用され得る。
 その他バインダーは、例えば、ジエン系共重合体、フッ素系共重合体、アミド・イミド系共重合体、上記以外の共重合体等が挙げられる。
 ジエン系共重合体は、例えば、スチレン-ブタジエン系共重合体、ポリブタジエン系重合体、アクリロニトリル-ブタジエン系共重合体、メチルメタクリレート-ブタジエン系共重合体、カルボキシ変性スチレンブタジエン共重合体等が挙げられる。
 フッ素系共重合体は、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)等が挙げられる。
 アミド・イミド系共重合体は、例えば、ポリアミド(PA)、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、芳香族ポリアミド等が挙げられる。
 上記以外の共重合体は、例えば、ポリウレタン系重合体、ポリ(メタ)アクリレート系重合体、塩化ビニル系重合体、酢酸ビニル系重合体、酢酸ビニル-エチレン系共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン系重合体、アルギン酸及び/又はその塩等が挙げられる。
 質量部含有量(その他バインダー/水溶性ポリマー)は、例えば、100質量部、95質量部、90質量部、85質量部、80質量部、75質量部、70質量部、65質量部、60質量部、55質量部、50質量部、45質量部、40質量部、35質量部、30質量部、25質量部、20質量部、19質量部、17質量部、15質量部、13質量部、10質量部、9質量部、7質量部、5質量部、4質量部、2質量部、1質量部、0質量部等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0質量部~100質量部が挙げられる。
<分散体(エマルジョン)>
 1つの実施形態において、上記蓄電デバイスバインダー水溶液は、任意で、分散体(エマルジョン)を含み得る。分散体(エマルジョン)は、単独又は2種以上で使用され得る。
 分散体(エマルジョン)は、例えば、スチレン-ブタジエン系共重合体ラテックス、ポリスチレン系重合体ラテックス、ポリブタジエン系重合体ラテックス、アクリロニトリル-ブタジエン系共重合体ラテックス、ポリウレタン系重合体ラテックス、ポリメチルメタクリレート系重合体ラテックス、メチルメタクリレート-ブタジエン系共重合体ラテックス、ポリアクリレート系重合体ラテックス、塩化ビニル系重合体ラテックス、酢酸ビニル系重合体エマルジョン、酢酸ビニル-エチレン系共重合体エマルジョン、ポリエチレンエマルジョン、カルボキシ変性スチレンブタジエン共重合樹脂エマルジョン、アクリル樹脂エマルジョン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド(PA)、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、芳香族ポリアミド、アルギン酸とその塩、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)等が挙げられる。
 質量部含有量(分散体(エマルジョン)/水溶性ポリマー)は、例えば、100質量部、95質量部、90質量部、85質量部、80質量部、75質量部、70質量部、65質量部、60質量部、55質量部、50質量部、45質量部、40質量部、35質量部、30質量部、25質量部、20質量部、19質量部、17質量部、15質量部、13質量部、10質量部、9質量部、7質量部、5質量部、4質量部、2質量部、1質量部、0質量部等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0質量部~100質量部が挙げられる。
<増粘剤>
 1つの実施形態において、上記蓄電デバイスバインダー水溶液は、任意で、増粘剤を含み得る。増粘剤は、単独又は2種以上で使用され得る。
 増粘剤は、例えば、セルロース系ポリマー及び/又はその塩、ポリビニルアルコール類、(変性)ポリ(メタ)アクリル酸及び/又はその塩、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン、酸化スターチ、リン酸スターチ、カゼイン、変性デンプン、アクリロニトリル-ブタジエン共重合体水素化物等が挙げられる。
 セルロース系ポリマー及び/又はその塩は、例えば、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等が挙げられる。
 ポリビニルアルコール類は、例えば、(無水)マレイン酸及び/又はフマル酸とビニルアルコールとの共重合体等が挙げられる。
 質量部含有量(増粘剤/水溶性ポリマー)は、例えば、100質量部、95質量部、90質量部、85質量部、80質量部、75質量部、70質量部、65質量部、60質量部、55質量部、50質量部、45質量部、40質量部、35質量部、30質量部、25質量部、20質量部、19質量部、17質量部、15質量部、13質量部、10質量部、9質量部、7質量部、5質量部、4質量部、2質量部、1質量部、0質量部等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0質量部~100質量部が挙げられる。
<添加剤>
 蓄電デバイスバインダー水溶液は、任意で、添加剤として、水溶性ポリマー、水、ポリアルコキシシランの加水分解部分縮合物、その他バインダー、分散体(エマルジョン)、増粘剤のいずれにも該当しない剤を含み得る。添加剤は、単独又は2種以上で使用され得る。
 添加剤は、例えば、分散剤、レベリング剤、酸化防止剤等が挙げられる。
 分散剤は、例えば、アニオン性分散剤、カチオン性分散剤、非イオン性分散剤、高分子分散剤等が挙げられる。
 レベリング剤は、例えば、界面活性剤等が挙げられる。
 界面活性剤は、例えば、アルキル系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、金属系界面活性剤等が挙げられる。
 酸化防止剤は、例えば、フェノール化合物、ハイドロキノン化合物、有機リン化合物、硫黄化合物、フェニレンジアミン化合物、ポリマー型フェノール化合物等が挙げられる。
 「ポリマー型フェノール化合物」は、フェノール構造を有する重合体を意味する。重量平均分子量(ポリマー型フェノール化合物)は、好ましくは、200~1000が挙げられ、より好ましくは、600~700が挙げられる。
 質量部含有量(添加剤/水溶性ポリマー)は、例えば、5質量部未満、4質量部未満、2質量部未満、1質量部未満、0.9質量部未満、0.5質量部未満、0.4質量部未満、0.2質量部未満、0.1質量部未満、0.09質量部未満、0.05質量部未満、0.04質量部未満、0.02質量部未満、0.01質量部未満、0質量部等が挙げられる。
 質量%含有量(添加剤/蓄電デバイスバインダー水溶液)は、例えば、5質量%未満、4質量%未満、2質量%未満、1質量%未満、0.9質量%未満、0.5質量%未満、0.4質量%未満、0.2質量%未満、0.1質量%未満、0.09質量%未満、0.05質量%未満、0.04質量%未満、0.02質量%未満、0.01質量%未満、0質量%等が挙げられる。
 pH(蓄電デバイスバインダー水溶液)は、例えば、9、8.9、8.5、8、7.9、7.5、7、6.9、6.5、6、5.9、5.6、5.5、5.4、5.2、5.1、5等が挙げられる。1つの実施形態において、上記pHは、好ましくは、5~9が挙げられ、より好ましくは、5~7が挙げられる。
 測定条件(pH)は、下記条件が挙げられる。
測定機器:株式会社堀場製作所製 製品名「pHメータ D-52」
測定温度:25℃
 用途(蓄電デバイスバインダー水溶液)は、例えば、蓄電デバイス電極バインダー水溶液、電池電極バインダー水溶液、非水系二次電池電極バインダー水溶液、リチウムイオン電池電極バインダー水溶液、ナトリウムイオン電池電極バインダー水溶液、蓄電デバイス負極バインダー水溶液、電池負極バインダー水溶液、非水系二次電池負極バインダー水溶液、リチウムイオン電池負極バインダー水溶液、ナトリウムイオン電池負極バインダー水溶液、蓄電デバイス正極バインダー水溶液、電池正極バインダー水溶液、非水系二次電池正極バインダー水溶液、リチウムイオン電池正極バインダー水溶液、ナトリウムイオン電池正極バインダー水溶液、蓄電デバイスセパレータバインダー水溶液、電池セパレータバインダー水溶液、非水系二次電池セパレータバインダー水溶液、リチウムイオン電池セパレータバインダー水溶液、ナトリウムイオン電池セパレータバインダー水溶液等が挙げられる。
[蓄電デバイススラリー:スラリー]
 本開示は、蓄電デバイススラリーであって、
前記蓄電デバイススラリーは、水溶性ポリマー、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニトリル及び水を含み、
前記水溶性ポリマーは、重合開始剤単位0.01質量%~1質量%を含み、
前記水溶性ポリマーに対する前記(メタ)アクリルアミドの含有量は、0.01質量ppm以上1000質量ppm未満である、蓄電デバイススラリーに関する。
 本開示において、「スラリー」は、液体と固体粒子の懸濁液を意味する。
 上記水溶性ポリマー、水、その他バインダー、分散体(エマルジョン)、増粘剤は、例えば、上記物質等が挙げられる。
 質量%含有量(水溶性ポリマー/スラリー)は、例えば、10質量%、9質量%、8質量%、7質量%、6質量%、5質量%、4質量%、3質量%、2質量%、1質量%、0.9質量%、0.7質量%、0.5質量%、0.3質量%、0.1質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0.1質量%~10質量%が挙げられる。
 質量%含有量(水/スラリー)は、例えば、80質量%、75質量%、70質量%、65質量%、60質量%、55質量%、50質量%、45質量%、40質量%、35質量%、30質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、30質量%~80質量%が挙げられる。
 質量%含有量(加水分解部分縮合物/スラリー)は、例えば、5質量%、4.5質量%、4質量%、3.5質量%、3質量%、2.5質量%、2質量%、1.5質量%、1質量%、0.9質量%、0.5質量%、0.1質量%、0.09質量%、0.05質量%、0.03質量%、0.01質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0.01質量%~5質量%が挙げられる。
 質量ppm含有量(硫黄/スラリー)は、例えば、1000ppm、950ppm、900ppm、850ppm、800ppm、750ppm、700ppm、650ppm、600ppm、550ppm、500ppm、450ppm、400ppm、350ppm、300ppm、250ppm、200ppm、150ppm、100ppm、90ppm、75ppm、50ppm、25ppm、15ppm、14ppm、13ppm、11ppm、10ppm、9ppm、7ppm、5ppm、3ppm、1ppm、0ppm等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、1000ppm以下が挙げられる。好ましい理由は、例えば、鉛筆硬度向上、破断強度向上等が挙げられる。
 含有量(重合開始剤単位)、含有量((メタ)アクリルアミド)、含有量((メタ)アクリロニトリル)、含有量(モノマー)、含有量(その他バインダー)、含有量(分散体(エマルジョン))、含有量(増粘剤)は、例えば、上述の含有量等が挙げられる。
<電極活物質>
 1つの実施形態において、上記蓄電デバイススラリーは、電極活物質を含む。電極活物質は、例えば、負極活物質、正極活物質が挙げられる。電極活物質は、単独又は2種以上で使用され得る。
(負極活物質)
 負極活物質は、例えば、炭素材料、リチウムと合金化する材料、シリコン材料、リチウム原子含有酸化物等が挙げられる。
 炭素材料は、例えば、黒鉛、低結晶性カーボン、カーボンブラック、フラーレン、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、カーボンナノホーン、カーボンフィブリル、メソカーボンマイクロビーズ(MCMB)、ピッチ系炭素繊維、活性炭等が挙げられる。
 黒鉛は、例えば、天然黒鉛、人造黒鉛等が挙げられる。
 低結晶性カーボンは、例えば、ソフトカーボン、ハードカーボン等が挙げられる。
 カーボンブラックは、例えば、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、オイルファーネスブラック、サーマルブラック等が挙げられる。
 リチウムと合金化する材料は、例えば、鉛化合物、錫化合物、砒素化合物、アンチモン化合物、アルミニウム化合物等が挙げられる。
 シリコン材料は、シリコン、シリコンオキサイド、シリコン合金、SiC、SiO(0<x≦3、0<y≦5)、Si、SiO、SiO(0<z≦2)等が挙げられる。
 シリコンオキサイドは、好ましくは、組成式SiO(0<z≦2、好ましくは0.1≦z≦1)で表されるシリコンオキサイドが挙げられる。
 シリコン合金は、ケイ素-チタン合金、ケイ素-ジルコニウム合金、ケイ素-ニッケル合金、ケイ素-銅合金、ケイ素-鉄合金、ケイ素-モリブデン合金等が挙げられる。1つの実施形態において、シリコン合金は、好ましくは、ケイ素-ニッケル合金、ケイ素-チタン合金が挙げられ、より好ましくは、ケイ素-チタン合金が挙げられる。
 モル%含有量(ケイ素原子/全金属元素)は、好ましくは、10モル%以上が挙げられ、より好ましくは、20モル%~70モル%が挙げられる。
 シリコン材料の形状は、例えば、単結晶、多結晶、非晶質等が挙げられる。
 電極活物質としてシリコン材料が用いられる場合、シリコン材料以外の電極活物質が併用され得る。
 シリコン材料以外の電極活物質は、例えば、炭素材料、導電性高分子、複合金属酸化物等が挙げられる。
 導電性高分子は、例えば、ポリアセン等が挙げられる。
 複合金属酸化物は、例えば、下記一般式で表される。
αβγ
(Aはアルカリ金属又は遷移金属を表す。Bはコバルト、ニッケル、アルミニウム、スズ、マンガン等の遷移金属から選択される少なくとも一種を表す。Oは酸素原子を表す。α、β及びγはそれぞれ独立して0.05<α<1.10、0.85<β<4.00、1.5<γ<5.00である。)
 炭素材料は、リチウムの吸蔵及び放出に伴う体積変化が小さい。そのため、電極活物質としてシリコン材料を用いる場合、炭素材料と併用することが好ましい。
 1つの実施形態において、シリコン材料は、好ましくは、炭素層で覆われたシリコン、炭素層で覆われたシリコンオキサイドが挙げられる。
 リチウム原子含有酸化物は、例えば、リチウム-遷移金属複合酸化物、リチウム-遷移金属リン酸化合物、リチウム-遷移金属硫酸化合物等が挙げられる。
 リチウム-遷移金属複合酸化物は、例えば、リチウム-マンガン複合酸化物、リチウム-ニッケル複合酸化物、リチウム-コバルト複合酸化物、リチウム-鉄複合酸化物、リチウム-チタン複合酸化物、リチウム-ニッケル-マンガン複合酸化物、リチウム-ニッケル-コバルト複合酸化物等が挙げられる。
 1つの実施形態において、質量%含有量(炭素材料及び/又はリチウムと合金化する材料/負極活物質)は、例えば、100質量%、95質量%、90質量%、85質量%、80質量%、75質量%、70質量%、65質量%、60質量%、55質量%、50質量%、45質量%、40質量%、35質量%、30質量%、25質量%、20質量%、15質量%、10質量%、5質量%、0質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、50質量%以上が挙げられ、より好ましくは、80質量%以上が挙げられ、さらに好ましくは、90質量%以上が挙げられ、特に好ましくは、100質量%が挙げられる。
 1つの実施形態において、質量%含有量(炭素層で覆われたシリコン及び/又は炭素層で覆われたシリコンオキサイド/負極活物質)は、例えば、100質量%、90質量%以上、75質量%以上、50質量%以上、25質量%以上、10質量%以上、5質量%以上、2質量%以上、1質量%以上、0質量%等が挙げられる。
 1つの実施形態において、質量%含有量(シリコン材料/負極活物質)は、例えば、100質量%、95質量%、90質量%、85質量%、80質量%、75質量%、70質量%、65質量%、60質量%、55質量%、50質量%、45質量%、40質量%、35質量%、30質量%、25質量%、20質量%、15質量%、10質量%、5質量%、0質量%等が挙げられる。
(正極活物質)
 正極活物質は、例えば、正極無機活物質、正極有機活物質等が挙げられる。
 正極無機活物質は、例えば、遷移金属酸化物、リチウム-遷移金属複合酸化物、遷移金属硫化物、活性炭等が挙げられる。
 無機活物質は、部分的に元素置換され得る。無機活物質は、還元焼成時に炭素源物質を存在させることにより、炭素材料で覆われた電極活物質として使用され得る。
 正極有機活物質は、例えば、導電性重合体等が挙げられる。
 導電性重合体は、例えば、ポリアセチレン、ポリ-p-フェニレン等が挙げられる。
(物性等(電極活物質))
 形状(電極活物質)は、例えば、微粒子状、薄膜状等が挙げられる。
 平均粒子径(電極活物質)は、好ましくは、0.1~50μmが挙げられ、より好ましくは、0.1~45μmが挙げられ、さらに好ましくは、1~10μmが挙げられ、特に好ましくは、5μmが挙げられる。
 本開示において、「粒子径」は、粒子の輪郭線上の任意の2点間の距離のうち、最大の距離を意味する。「平均粒子径」は、走査型電子顕微鏡(SEM)や透過型電子顕微鏡(TEM)等の観察手段を用い、数~数十視野中に観察される粒子の粒子径の平均値として算出される値を意味する。
 質量部含有量(水溶性ポリマー/電極活物質)は、15質量部、14質量部、13質量部、12質量部、11質量部、10質量部、9質量部、8質量部、7質量部、6質量部、5質量部、4質量部、3質量部、2質量部、1.5質量部、1質量部、0.5質量部等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0.5質量部~15質量部が挙げられる。
(導電助剤)
 1つの実施形態において、上記スラリーは、任意で、導電助剤を含み得る。導電助剤は、単独又は2種以上で使用され得る。
 導電助剤は、例えば、繊維状炭素、カーボンブラック、金属微粉末等が挙げられる。
 繊維状炭素は、例えば、気相成長炭素繊維(VGCF)、カーボンナノチューブ(CNT)、カーボンナノファイバー(CNF)等が挙げられる。
 カーボンブラックは、例えば、黒鉛粒子、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラック等が挙げられる。
 金属微粉末は、例えば、銅微粉末、ニッケル微粉末、アルミニウム微粉末、ケイ素微粉末、合金微粉末等が挙げられる。
 1つの実施形態において、平均粒子径(金属微粉末)は、好ましくは、10μmが挙げられる。
 質量部含有量(導電助剤/電極活物質)は、好ましくは、0~10質量部が挙げられ、より好ましくは、0質量部~6質量部が挙げられる。
<非導電性粒子>
 1つの実施形態において、上記蓄電デバイススラリーは、非導電性粒子を含む。非導電性粒子は、単独又は2種以上で使用され得る。
 非導電性粒子は、例えば、酸化物粒子、水酸化物粒子、窒化物粒子、共有結合性結晶粒子、難溶性イオン結晶粒子、粘土微粒子、アルミニウム粒子、バリウム粒子、カルシウム粒子等が挙げられる。
 酸化物粒子は、例えば、酸化アルミニウム(アルミナ)、酸化アルミニウム水和物(ベーマイト(AlOOH)、ギブサイト(Al(OH))、ベークライト、酸化鉄、酸化ケイ素、酸化マグネシウム(マグネシア)、酸化カルシウム、酸化チタン(チタニア)、BaTiO、ZrO、アルミナ-シリカ複合酸化物等が挙げられる。
 水酸化物粒子は、例えば、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等が挙げられる。
 窒化物粒子は、例えば、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化硼素等が挙げられる。
 共有結合性結晶粒子は、例えば、シリコン、ダイヤモンド等が挙げられる。
 難溶性イオン結晶粒子は、例えば、硫酸バリウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム等が挙げられる。
 粘土微粒子は、例えば、シリカ、タルク、モンモリロナイト等の粘土微粒子等が挙げられる。
 アルミニウム粒子は、例えば、酸化アルミニウム(アルミナ)、酸化アルミニウム水和物(ベーマイト(AlOOH)、ギブサイト(Al(OH))、窒化アルミニウム等が挙げられる。
 バリウム粒子は、例えば、硫酸バリウム、フッ化バリウム等が挙げられる。
 カルシウム粒子は、例えば、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、フッ化カルシウム等が挙げられる。
 1つの実施形態において、非導電性粒子は、好ましくは、ベーマイト、アルミナ、酸化マグネシウム、硫酸バリウムが挙げられる。
 平均粒子径(非導電性粒子)は、例えば、30μm、25μm、20μm、15μm、10μm、5μm、1μm、0.5μm、0.1μm、0.05μm、0.01μm等が挙げられる。1つの実施形態において、上記平均粒子径は、好ましくは、0.01μm~30μmが挙げられる。
 質量%含有量(非導電性粒子/スラリー)は、例えば、99.9質量%、95質量%、90質量%、80質量%、70質量%、60質量%、50質量%、40質量%、30質量%、20質量%、10質量%、5質量%、1質量%、0.5質量%、0.2質量%、0.1質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0.1質量%~99.9質量%が挙げられる。
 質量部含有量(水溶性ポリマー/非導電性粒子)は、例えば、15質量部、14質量部、13質量部、12質量部、11質量部、10質量部、9質量部、8質量部、7質量部、6質量部、5質量部、4質量部、3質量部、2質量部、1.5質量部、1質量部等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、1質量部~15質量部が挙げられ、より好ましくは、1.5質量部~14質量部が挙げられ、さらに好ましくは、2質量部~12質量部が挙げられる。
<スラリー粘度調整溶媒>
 スラリー粘度調整溶媒は、単独又は2種以上で使用され得る。
 スラリー粘度調整溶媒は、例えば、アミド溶媒、炭化水素溶媒、アルコール溶媒、ケトン溶媒、エーテル溶媒、エステル溶媒、アミン溶媒、ラクトン溶媒、スルホキシド・スルホン溶媒、水等が挙げられる。
 アミド溶媒は、例えば、N-メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等が挙げられる。
 炭化水素溶媒は、例えば、トルエン、キシレン、n-ドデカン、テトラリン等が挙げられる。
 アルコール溶媒は、例えば、メタノール、エタノール、2-プロパノール、イソプロピルアルコール、2-エチル-1-ヘキサノール、1-ノナノール、ラウリルアルコール等が挙げられる。
 ケトン溶媒は、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、ホロン、アセトフェノン、イソホロン等が挙げられる。
 エーテル溶媒は、例えば、ジオキサン、テトラヒドロフラン(THF)等が挙げられる。
 エステル溶媒は、例えば、酢酸ベンジル、酪酸イソペンチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル等が挙げられる。
 アミン溶媒は、例えば、o-トルイジン、m-トルイジン、p-トルイジン等が挙げられる。
 ラクトン溶媒は、例えば、γ-ブチロラクトン、δ-ブチロラクトン等が挙げられる。
 スルホキシド・スルホン溶媒は、例えば、ジメチルスルホキシド、スルホラン等が挙げられる。
 1つの実施形態において、スラリー粘度調整溶媒は、好ましくは、N-メチルピロリドンが挙げられる。
 質量%含有量(スラリー粘度調整溶媒/スラリー)は、例えば、10質量%、9質量%、8質量%、7質量%、6質量%、5質量%、4質量%、3質量%、2質量%、1質量%、0質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0~10質量%が挙げられる。
<添加剤>
 上記スラリーは、任意で、添加剤として、水溶性ポリマー、水、その他バインダー、分散体(エマルジョン)、増粘剤、電極活物質、非導電性粒子、スラリー粘度調整溶媒のいずれにも該当しない剤を含み得る。添加剤は、例えば、上述した剤等が挙げられる。
 質量%含有量(添加剤/スラリー)は、例えば、0質量%~5質量%、1質量%未満、0.1質量%未満、0.01質量%未満、0質量%等が挙げられる。
 質量部含有量(添加剤/水溶性ポリマー)、質量部含有量(添加剤/水)、質量部含有量(添加剤/ポリアルコキシシランの加水分解部分縮合物)、質量部含有量(添加剤/その他バインダー)、質量部含有量(添加剤/分散体(エマルジョン))、質量部含有量(添加剤/増粘剤)、質量部含有量(添加剤/電極活物質)、質量部含有量(添加剤/非導電性粒子)、質量部含有量(添加剤/スラリー粘度調整溶媒は、例えば、0質量部~5質量部、1質量部未満、0.1質量部未満、0.01質量部未満、0質量部等が挙げられる。
 上記スラリーの製造は、水溶性ポリマー、水及び電極活物質又は非導電性粒子並びに必要に応じてポリアルコキシシランの加水分解部分縮合物、その他バインダー、分散体(エマルジョン)、増粘剤、スラリー粘度調整溶媒及び添加剤を混合することにより行われ得る。
 混合手段(スラリー)は、例えば、ボールミル、サンドミル、顔料分散機、擂潰機、超音波分散機、ホモジナイザー、プラネタリーミキサー、ホバートミキサー等が挙げられる。
 用途(蓄電デバイススラリー)は、例えば、蓄電デバイス電極スラリー、電池電極スラリー、非水系二次電池電極スラリー、リチウムイオン電池電極スラリー、ナトリウムイオン電池電極スラリー、蓄電デバイス負極スラリー、電池負極スラリー、非水系二次電池負極スラリー、リチウムイオン電池負極スラリー、ナトリウムイオン電池負極スラリー、蓄電デバイス正極スラリー、電池正極スラリー、非水系二次電池正極スラリー、リチウムイオン電池正極スラリー、ナトリウムイオン電池正極スラリー、蓄電デバイスセパレータスラリー、電池セパレータスラリー、非水系二次電池セパレータスラリー、リチウムイオン電池セパレータスラリー、ナトリウムイオン電池セパレータスラリー等が挙げられる。
[蓄電デバイス電極:電極]
 本開示は、上記蓄電デバイススラリーの乾燥物を集電体上に有する、蓄電デバイス電極に関する。
 蓄電デバイス電極は、上記蓄電デバイススラリーを集電体に塗布し乾燥させることにより得られる。
 集電体は、例えば、金属材料、炭素材料等が挙げられる。
 金属材料は、例えば、銅、鉄、アルミ、ニッケル、ステンレス鋼、ニッケルメッキ鋼等が挙げられる。
 金属材料の形態は、例えば、金属箔、金属円柱、金属コイル、金属板等が挙げられる。
 炭素材料は、例えば、カーボンクロス、カーボンペーパー等が挙げられる。
 形態(炭素材料)は、例えば、炭素板、炭素薄膜、炭素円柱等が挙げられる。
 塗布手段は、例えば、コンマコーター、グラビアコーター、マイクログラビアコーター、ダイコーター、バーコーター等が挙げられる。
 乾燥温度は、好ましくは、60℃~200℃が挙げられ、より好ましくは、70℃~195℃が挙げられる。
 乾燥雰囲気は、例えば、乾燥空気、不活性雰囲気等が挙げられる。
 厚さ(電極(硬化物))は、好ましくは、5μm~300μmが挙げられ、より好ましくは、10μm~250μmが挙げられる。
 用途(蓄電デバイス電極)は、例えば、蓄電デバイス正極、蓄電デバイス負極、電池電極、電池正極、電池負極、非水系二次電池電極、非水系二次電池正極、非水系二次電池負極、リチウムイオン電池電極、リチウムイオン電池正極、リチウムイオン電池負極、ナトリウムイオン電池電極、ナトリウムイオン電池正極、ナトリウムイオン電池負極等が挙げられる。
[蓄電デバイスセパレータ:セパレータ]
 本開示は、上記蓄電デバイススラリーの乾燥物を基材上に有する、蓄電デバイスセパレータに関する。
 上記蓄電デバイスセパレータの製造は、上記蓄電デバイスセパレータスラリーを基材の片面又は両面に塗布し乾燥させることにより行われ得る。
 基材は、例えば、多孔質のポリオレフィン樹脂基材、プラスチック製不織布等が挙げられる。
(多孔質のポリオレフィン樹脂基材)
 「多孔質のポリオレフィン樹脂基材」は、ポリオレフィン及びそれらの混合物又は共重合体等の樹脂を30質量%以上含む微多孔膜を意味する。
 ポリオレフィン樹脂は、単独又は2種以上で使用され得る。ポリオレフィン樹脂は、例えば、エチレン、プロピレン、1-ブテン、4-メチル-1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン等のホモポリマー、コポリマー等が挙げられる。
 立体構造(ポリオレフィン)は、例えば、アイソタクティック、シンジオタクティック、アタクティック等が挙げられる。
 1つの実施形態において、ポリオレフィン樹脂は、好ましくは、高密度ポリエチレンが挙げられ、より好ましくは、高密度ポリエチレン及びポリプロピレンが挙げられる。
 1つの実施形態において、質量%含有量(ポリオレフィン樹脂/基材)は、好ましくは、30質量%~100質量%が挙げられ、より好ましくは、40質量%~100質量%が挙げられ、さらに好ましくは、50質量%~100質量%が挙げられる。
 多孔質のポリオレフィン樹脂基材は、任意で、フィラー、繊維化合物を含み得る。多孔質のポリオレフィン樹脂基材の強度、硬度、熱収縮率は、フィラー、繊維化合物により制御され得る。
 多孔質のポリオレフィン樹脂基材は、必要に応じて、表面処理が行われ得る。
 表面処理は、例えば、被覆処理、電磁線処理、プラズマ処理等が挙げられる。
 1つの実施形態において、表面処理は、好ましくは、極性基含有高分子による被覆処理が挙げられる。上記被覆処理により、電解液含侵性、スラリー乾燥物との密着性が高められ得る。極性基は、例えば、カルボン酸基、水酸基、スルホン酸基等が挙げられる。
 1つの実施形態において、厚さ(多孔質のポリオレフィン樹脂基材)は、好ましくは、2μm~100μmが挙げられ、より好ましくは、5μm~50μmが挙げられる。
(プラスチック製不織布)
 プラスチック製不織布は、例えば、合成繊維のみから構成される不織布等が挙げられる。
 合成繊維は、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリロニトリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリビニルエーテル系樹脂、ポリビニルケトン系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ジエン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、フラン系樹脂、尿素系樹脂、アニリン系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、アルキド樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアゾメチン系樹脂、ポリエステルアミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリ-p-フェニレンベンゾビスオキサゾール樹脂、ポリベンゾイミダゾール系樹脂、エチレン-ビニルアルコール共重合体系樹脂等が挙げられる。
 ポリオレフィン系樹脂は、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン、エチレン-ビニルアルコール共重合体、オレフィン系共重合体等が挙げられる。
 ポリエステル系樹脂は、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)系樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)系樹脂、ポリトリメチレンテレフタレート(PPT)系樹脂、ポリエチレンナフタレート(PEN)系樹脂、ポリブチレンナフタレート系樹脂、ポリエチレンイソナフタレート系樹脂、全芳香族ポリエステル系樹脂等が挙げられる。
 アクリロニトリル系樹脂は、例えば、ポリアクリロニトリル、アクリロニトリルと(メタ)アクリル酸誘導体、酢酸ビニル等との共重合物等が挙げられる。
 ポリアミド系樹脂は、例えば、脂肪族ポリアミド、全芳香族ポリアミド、半芳香族ポリアミド等が挙げられる。
 脂肪族ポリアミドは、例えば、ナイロン等が挙げられる。
 全芳香族ポリアミドは、例えば、ポリ-p-フェニレンテレフタルアミド、ポリ-p-フェニレンテレフタルアミド-3,4-ジフェニルエーテルテレフタルアミド、ポリ-m-フェニレンイソフタルアミド等が挙げられる。
 「半芳香族ポリアミド」は、芳香族ポリアミドの主鎖の一部が脂肪鎖であるポリイミドを意味する。
 プラスチック製不織布繊維は、任意で、合成樹脂繊維以外の繊維を含み得る。
 合成樹脂繊維以外の繊維は、例えば、溶剤紡糸セルロース、溶剤紡糸セルロースのフィブリル化物、再生セルロース、再生セルロースのフィブリル化物、天然セルロース繊維、天然セルロース繊維のパルプ化物、天然セルロース繊維のフィブリル化物、無機繊維等が挙げられる。
 質量%含有量(合成繊維以外の繊維/不織布)は、好ましくは、50質量%以下が挙げられ、より好ましくは、30質量%以下が挙げられ、さらに好ましくは、10質量%以下が挙げられる。
 形態(形態)は、例えば、単繊維、複合繊維等が挙げられる。
 「単繊維」は、単一の樹脂からなる繊維を意味する。「複合繊維」は、2種以上の樹脂からなる繊維を意味する。
 形態(複合繊維)は、例えば、芯鞘型、偏芯型、サイドバイサイド型、海島型、オレンジ型、多重バイメタル型等が挙げられる。
 1つの実施形態において、平均繊維径(プラスチック製不織布)は、好ましくは、1μm~15μmが挙げられ、より好ましくは、1μm~10μmが挙げられる。
 「平均繊維径」は、走査型電子顕微鏡写真から無作為に選んだ20本の繊維の繊維径の平均値を意味する。
 1つの実施形態において、平均ポア径(プラスチック製不織布)は、好ましくは、1μm~20μmが挙げられ、より好ましくは、3μm~20μmが挙げられ、さらに好ましくは、5μm~20μmが挙げられる。
 「ポア径」は、繊維同士の隙間の幅を意味する。「平均ポア径」は、走査型電子顕微鏡写真から無作為に選んだ20本の繊維のポア径の平均値を意味する。
 1つの実施形態において、厚さ(プラスチック製不織布)は、好ましくは、5μm~25μmが挙げられ、より好ましくは、5μm~15μmが挙げられる。
<製造方法(蓄電デバイスセパレータ)>
 製造方法(蓄電デバイスセパレータ)は、例えば、基材に蓄電デバイスセパレータスラリーを塗工する塗工工程、塗工した蓄電デバイスセパレータスラリーを乾燥する乾燥工程を含む方法等が挙げられる。
(塗工工程)
 塗工方法は、例えば、塗工方式、印刷方式、転写方式、浸漬方式等が挙げられる。
 塗工方式は、例えば、ブレード、ロッド、リバースロール、リップ、ダイ、カーテン、エアーナイフ等が挙げられる。
 印刷方式は、例えば、フレキソ、スクリーン、オフセット、グラビア、インクジェット等が挙げられる。
 転写方式は、例えば、ロール転写、フィルム転写等が挙げられる。
 浸漬方式は、例えば、ディッピング等が挙げられる。
(乾燥工程)
 乾燥方法は、例えば、風乾燥、照射乾燥、真空乾燥等が挙げられる。
 風乾燥は、例えば、温風乾燥、熱風乾燥、低湿風乾燥等が挙げられる。
 照射乾燥は、例えば、赤外線照射乾燥、遠赤外線照射乾燥、電子線照射乾燥等が挙げられる。
 乾燥温度は、好ましくは、40℃~90℃が挙げられ、より好ましくは、50℃~80℃が挙げられる。
 乾燥時間は、好ましくは、5秒~3分が挙げられ、より好ましくは、15秒~2分が挙げられる。
 製造方法(蓄電デバイスセパレータ)は、任意で、プレス工程を含み得る。
 プレス手段は、例えば、金型プレス、ロールプレス等が挙げられる。
 上記蓄電デバイスセパレータは、例えば、電池セパレータ、非水系二次電池セパレータ、リチウムイオン電池セパレータ、ナトリウムイオン電池セパレータ等として使用され得る。
[蓄電デバイスセパレータ/電極積層体]
 本開示は、上記蓄電デバイススラリーの乾燥物を電極の活物質側に有する、蓄電デバイスセパレータ/電極積層体に関する。
 蓄電デバイスセパレータ/電極積層体は、上記蓄電デバイススラリーを電極に塗布し乾燥させることにより得られる。
 製造方法(蓄電デバイスセパレータ/電極積層体)は、例えば、下記工程を含む方法等が挙げられる。
(1)集電体に電極材料含有スラリーを塗布する工程
(2)電極材料含有スラリーを乾燥させる工程
(3)電極材料含有スラリーの乾燥物をプレスする工程
(4)電極材料含有スラリーの乾燥物に蓄電デバイスセパレータスラリーを塗布する工程
(5)蓄電デバイスセパレータスラリーを乾燥させる工程
 塗布方法、乾燥方法、プレス方法は、例えば、上記方法等が挙げられる。
 用途(蓄電デバイスセパレータ/電極積層体)は、例えば、電池セパレータ/電極積層体、電池セパレータ/負極積層体、電池セパレータ/正極積層体、非水系二次電池セパレータ/電極積層体、非水系二次電池セパレータ/負極積層体、非水系二次電池セパレータ/正極積層体、リチウムイオン電池セパレータ/電極積層体、リチウムイオン電池セパレータ/負極積層体、リチウムイオン電池セパレータ/正極積層体、ナトリウムイオン電池セパレータ/電極積層体、ナトリウムイオン電池セパレータ/負極積層体、ナトリウムイオン電池セパレータ/正極積層体等が挙げられる。
[蓄電デバイス]
 本開示は、蓄電デバイスに関する。
 1つの実施形態において、上記蓄電デバイスは、上記蓄電デバイス電極を含む。
 1つの実施形態において、上記蓄電デバイスは、上記蓄電デバイスセパレータを含む。
 1つの実施形態において、上記蓄電デバイスは、上記蓄電デバイスセパレータ/電極積層体を含む。
(電解液)
 蓄電デバイスは、任意で、電解液を含み得る。電解液は、例えば、非水系溶媒に支持電解質を溶解させた溶液等が挙げられる。
 非水系溶媒は、単独又は2種以上で使用され得る。
 非水系溶媒は、例えば、鎖状カーボネート溶媒、環状カーボネート溶媒、鎖状エーテル溶媒、環状エーテル溶媒、鎖状エステル溶媒、環状エステル溶媒、アセトニトリル等が挙げられる。
 鎖状カーボネート溶媒は、例えば、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等が挙げられる。
 環状カーボネート溶媒は、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート等が挙げられる。
 鎖状エーテル溶媒は、例えば、1,2-ジメトキシエタン等が挙げられる。
 環状エーテル溶媒は、例えば、テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン、スルホラン、1,3-ジオキソラン等が挙げられる。
 鎖状エステル溶媒は、例えば、ギ酸メチル、酢酸メチル、プロピオン酸メチル等が挙げられる。
 環状エステル溶媒は、例えば、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン等が挙げられる。
 1つの実施形態において、非水系溶媒は、好ましくは、環状カーボネート及び鎖状カーボネートの組み合わせが挙げられる。
 支持電解質は、単独又は2種以上で使用され得る。
 支持電解質は、例えば、リチウム塩等が挙げられる。リチウム塩は、例えば、LiPF、LiAsF、LiBF、LiSbF、LiAlCl、LiClO、CFSOLi、CSOLi、CFCOOLi、(CFCO)NLi、(CFSONLi、(CSO)NLi等が挙げられる。1つの実施形態において、支持電解質は、好ましくは、LiPF、LiClO、CFSOLiが挙げられる。
 1つの実施形態において、非水系電解液は、任意で、被膜形成剤を含み得る。被膜形成剤は、単独又は2種以上で使用され得る。
 被膜形成剤は、例えば、カーボネート、アルケンサルファイド、スルトン、酸無水物等が挙げられる。
 カーボネートは、例えば、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、ビニルエチルカーボネート、メチルフェニルカーボネート、フルオロエチレンカーボネート、ジフルオロエチレンカーボネート等が挙げられる。
 アルケンサルファイドは、例えば、エチレンサルファイド、プロピレンサルファイド等が挙げられる。
 スルトンは、例えば、1,3-プロパンスルトン、1,4-ブタンスルトン等が挙げられる。
 酸無水物は、例えば、マレイン酸無水物、コハク酸無水物等が挙げられる。
 1つの実施形態において、質量%含有量(被膜形成剤/電解液)は、好ましくは、10質量%以下が挙げられ、より好ましくは、8質量%以下が挙げられ、さらに好ましくは、5質量%以下が挙げられ、特に好ましくは、2質量%以下が挙げられる。
 形態(蓄電デバイス)は、例えば、シート電極及びセパレータをスパイラル状にしたシリンダータイプ、ペレット電極及びセパレータを組み合わせたインサイドアウト構造のシリンダータイプ、ペレット電極及びセパレータを積層したコインタイプ等が挙げられる。
 製造方法(蓄電デバイス)は、例えば、特開2013-089437号公報に記載の方法等が挙げられる。
 用途(蓄電デバイス)は、例えば、電池、非水系二次電池、リチウムイオン電池、ナトリウムイオン電池等が挙げられる。
 以下、実施例及び比較例を通じて本発明を具体的に説明する。但し、上述の説明及び以下の実施例は、本発明を限定する目的で記載されていない。本発明は、特許請求の範囲のみにより限定される。以下特に説明がない限り、部、%等の数値は質量基準である。
実施例1
 攪拌機、温度計、還流冷却管、窒素ガス導入管および3つの滴下ロートを備えた反応装置に、イオン交換水733.6g、50%アクリルアミド100g(40モル%)、80%アクリル酸47.5g(30モル%)、アクリロニトリル28.0g(30モル%)を入れた。窒素ガスを通じて反応系内の酸素を除去した後、55℃まで昇温した。そこに2,2’-アゾビス-2-アミジノプロパン 二塩酸塩(日宝化学株式会社製 製品名「NC-32P」)0.116g(0.1質量%)、イオン交換水5gを投入し、80℃まで昇温し3時間反応を行った。
 次いで、2,2’-アゾビス-2-アミジノプロパン 二塩酸塩(日宝化学株式会社製 製品名「NC-32P」)1.16g(1質量%)を投入し、80℃で2時間反応を行い、蓄電デバイスバインダー水溶液を製造した。
 特段言及がない限り、下記例は、表のように変更した以外は、実施例1と同様にして行った。
<ポリアルコキシシランの加水分解部分縮合物の製造>
 撹拌機、温度計、還流冷却管、窒素ガス導入管を備えた反応装置に、イオン交換水100g、メタノール100g、3-アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学株式会社製 製品名「KBM-903」)200gを入れて25℃で0.5時間反応を行い、縮合度1.4、重量平均分子量160のポリアルコキシシランの加水分解部分縮合物を含む均一な水溶液を得た。
 表においてSi-HCの量が0ではない場合、水溶液に上記ポリアルコキシシランの加水分解部分縮合物を下記表に記載の量添加した。その後、30分攪拌させることにより、水溶液を得た。
・AM:アクリルアミド
・AA:アクリル酸
・AN:アクリロニトリル
・SMAS:メタリルスルホン酸ナトリウム
・Na:水酸化ナトリウム
・Ca:水酸化カルシウム
・Si-HC:ポリアルコキシシランの加水分解部分縮合物
・APS:過硫酸アンモニウム
・SPS:過硫酸ナトリウム
・KPS:過硫酸カリウム
 「中和率」は、アクリル酸単位が有するカルボキシル基100モル%に対する率を意味する。
 モノマー含有量は、下記のように測定した。
(1)調製(標準溶液)
 モノマー((メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニトリル)を20mLスクリュー管に採取し、超純水で希釈し、2000ppm、1000ppm、500ppm、100ppm、10ppm、1ppm、0.5ppmの標準水溶液を調製した。
(2)(メタ)アクリルアミド検量線
 標準溶液を用いて、下記条件で測定し、検量線を作成した。
測定機器:HPLC (Agilent 1260 Infinity2 PrimeLC)
カラム:InertSustain AQ-C18
カラムオーブン温度:40℃ 
溶離液:リン酸緩衝液(リン酸二水素ナトリウム/超純水=8/1000(v/v)水溶液)
測定濃度:0.20質量%(水溶性ポリマー濃度)
注入量: 4μL
(3)調製(試料)
 各試料をスクリュー管で50倍に希釈した。(2)の条件で測定し、検量線から、試料中のモノマー含有量を求めた。
<破断強度>
 蓄電デバイスバインダー水溶液をポリプロピレン製平板の表面上に塗布し、オーブン中で重量が恒量となるまで120℃で加熱し、残留物である蓄電デバイスバインダー水溶液の不揮発分を得た。得られた不揮発分を縦50mm、横20mm、膜厚50μmのサイズに成形し、蓄電デバイスバインダー水溶液の不揮発分からなる成形膜を作製した。
 作製した成形膜の破断強度を、万能試験機(株式会社 島津製作所製、AGX-V)を使用し、50mm/分の引張速度で測定した。
A:30MPa以上
B:30MPa未満
<鉛筆硬度>
 バインダー水溶液を下記条件で塗工、乾燥させることにより、フィルムを製造した。下記試験方法により、鉛筆硬度(フィルム)を測定した。
基板:ガラス板
塗工方法:アプリケーター(厚さ200μm)
乾燥条件:100℃、30分
試験方法:JIS K-5401の一般試験法
A:3H以上
B:2H以下
<動作評価(蓄電デバイス電極)>
(1-1)製造(蓄電デバイス電極スラリー)
 市販の自転公転ミキサー(製品名「あわとり練太郎」、シンキー(株)製)を用い、該ミキサー専用の容器に、実施例で得られた蓄電デバイスバインダー水溶液を不揮発分換算で7質量部と、D50が5μmの一酸化ケイ素粒子を50質量部と、天然黒鉛(伊藤黒鉛工業株式会社製 製品名「Z-5F」)を50質量部とを混合した。そこにイオン交換水を不揮発分濃度40%となるように加えて、当該容器を上記ミキサーにセットした。次いで、2000rpmで10分間混練後、1分間脱泡を行い、蓄電デバイス電極スラリーを得た。
(1-2)製造(蓄電デバイス電極)
 銅箔からなる集電体の表面に、上記蓄電デバイス電極スラリーを、乾燥後の膜厚が25μmとなるようにドクターブレード法によって均一に塗布し、80℃で30分乾燥後、100℃で60分間加熱処理して電極を得た。その後、膜(電極活物質層)の密度が1.2g/cmになるようにロールプレス機によりプレス加工することにより、電極を得た。
(1-3)製造(蓄電デバイス)
 アルゴン置換されたグローブボックス内で、上記電極を直径16mmに打ち抜き成形したものを、2極式コインセル(宝泉株式会社製、商品名「HSフラットセル」)上に載置した。次いで、直径24mmに打ち抜いたポリプロピレン製多孔膜からなるセパレータ(CS TECH CO., LTD製、商品名「Selion P2010」)を載置し、さらに、空気が入らないように電解液を500μL注入した後、市販の金属リチウム箔を16mmに打ち抜き成形したものを載置し、前記2極式コインセルの外装ボディーをネジで閉めて封止することにより、蓄電デバイス(リチウムハーフセル)を組み立てた。ここで使用した電解液は、エチレンカーボネート/ジメチルカーボネート=3/7(体積比)の溶媒に、LiPFを1モル/Lの濃度で溶解した溶液である。
(1-4)充放電測定
 リチウムハーフセルを25℃の恒温槽に入れ、定電流(0.1C)にて充電を開始し、電圧が0.01Vになった時点で充電完了(カットオフ)とした。次いで、定電流(0.1C)にて放電を開始し、電圧が1.0Vになった時点を放電完了(カットオフ)とする充放電を30回繰り返した。
 なお、上記測定条件において「1C」は、ある一定の電気容量を有するセルを定電流放電して1時間で放電終了となる電流値を意味する。例えば「0.1C」は、10時間かけて放電終了となる電流値のことであり、「10C」とは0.1時間かけて放電完了となる電流値のことを意味する。
<初回クーロン効率>
 充放電サイクル試験を室温(25℃)で行った際の、初回充電容量(mAh)および初回放電容量(mAh)の値より、初回クーロン効率を下記式によって求めた。
初回クーロン効率=(初回放電容量)/(初回充電容量)}×100   (%)
A:65%以上
B:60%以上65%未満
C:60%未満
<放電容量維持率>
 放電容量維持率は以下の式より求めた。
放電容量維持率={(30サイクル目の放電容量)/(1サイクル目の放電容量)}×100(%)
A:80%以上
B:75%以上80%未満
C:75%未満
<動作評価(蓄電デバイスセパレータ)>
(2-1)製造(蓄電デバイスセパレータスラリー)
 実施例で得られた蓄電デバイスバインダー水溶液を不揮発分換算で5質量部と、水113質量部を撹拌混合し、非導電性粒子としてベーマイト(平均粒径0.8μm)を100質量部加え、ホモジナイザー(IKA社製 T25 digital ULTRA-TURRAX)で15000rpm 60分間、分散撹拌させた。さらにイオン交換水を加えて粘度を調整し、蓄電デバイスセパレータスラリーを製造した。
(2-2)製造(セパレータ):セパレータスラリーの層(コーティング層)の積層
 幅250mm、長さ200mm、厚さ6μmの湿式法により製造された単層ポリエチレン製セパレータ基材(PE基材)を用意した。上記蓄電デバイスセパレータスラリーをセパレータの一方の面上に、乾燥後の厚みが3.0μmになるようにグラビアコーターを用いて塗工、乾燥し、蓄電デバイスセパレータを得た。
(2-3)製造(蓄電デバイス)
 上記(1-3)製造(蓄電デバイス)において、上記で製造したセパレータに変えたことを除き、同様の手法により蓄電デバイスを製造した。
 実施例の蓄電デバイスバインダー水溶液を用いて製造した蓄電デバイスセパレータを有する蓄電デバイスは問題なく機能した。
 

Claims (10)

  1. 蓄電デバイスバインダー水溶液であって、
    前記蓄電デバイスバインダー水溶液は、水溶性ポリマー、(メタ)アクリルアミド及び(メタ)アクリロニトリルを含み、
    前記水溶性ポリマーは、重合開始剤単位0.01質量%~1質量%を含み、
    前記水溶性ポリマーに対する前記(メタ)アクリルアミドの含有量は、0.01質量ppm以上1000質量ppm未満である、蓄電デバイスバインダー水溶液。
  2. 蓄電デバイススラリーであって、
    前記蓄電デバイススラリーは、水溶性ポリマー、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニトリル及び水を含み、
    前記水溶性ポリマーは、重合開始剤単位0.01質量%~1質量%を含み、
    前記水溶性ポリマーに対する前記(メタ)アクリルアミドの含有量は、0.01質量ppm以上1000質量ppm未満である、蓄電デバイススラリー。
  3. 電極活物質を含む、請求項2に記載の蓄電デバイススラリー。
  4. 非導電性粒子を含む、請求項2に記載の蓄電デバイススラリー。
  5. 請求項2又は3に記載の蓄電デバイススラリーの乾燥物を集電体上に有する、蓄電デバイス電極。
  6. 請求項2又は4に記載の蓄電デバイススラリーの乾燥物を基材上に有する、蓄電デバイスセパレータ。
  7. 請求項2又は4に記載の蓄電デバイススラリーの乾燥物を電極の活物質側に有する、蓄電デバイスセパレータ/電極積層体。
  8. 請求項5に記載の蓄電デバイス電極を含む、蓄電デバイス。
  9. 請求項6に記載の蓄電デバイスセパレータを含む、蓄電デバイス。
  10. 請求項7に記載の蓄電デバイスセパレータ/電極積層体を含む、蓄電デバイス。
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