蓄电设备电极用分散剂组合物制造技术

本发明专利技术在一个方式中，涉及一种蓄电设备电极用分散剂组合物，其含有丙烯酸系聚合物(A)、下述式(1)所示的化合物(B)、和有机溶剂(C)，丙烯酸系聚合物(A)包含下述式(3)所示的结构单元a。下述式(1)中，R1表示下述式(2)所示的基团，R2表示氢原子、碳原子数为1～4的烷基或者

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蓄电设备电极用分散剂组合物


[0001]本专利技术涉及蓄电设备电极用分散剂组合物。

技术介绍

[0002]近年来，从抑制地球温室化的观点出发，不排放二氧化碳的电动汽车的开发正在盛行。电动汽车与燃油汽车相比，有行驶距离短、电池的充电花费时间的问题。为了缩短充电时间，需要提高在正极中的电子的移动速度。现在，非水电解质电池用的正极中，作为导电助剂(导电材料)，使用有碳材料，但导电材料浆料、正极糊剂的粘度变高，在处理性方面存在问题，因此期望使浆料、糊剂的粘度降低。
[0003]日本特开2014
‑
181140号公报(专利文献1)中公开有一种微细碳纤维分散液，其包含微细碳纤维、作为酰胺系有机溶剂的分散介质、聚合物系分散剂、和在水中的pKa为7.5以上的有机碱性化合物。作为pKa为7.5以上的有机碱性化合物，使用了具有伯～叔氨基的含氮有机化合物，作为聚合物系分散剂，使用了甲基纤维素、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇等。
[0004]日本专利6531926号公报(专利文献2)中公开了一种电极用碳纳米管分散液，其含有碳纳米管、聚乙烯基吡咯烷酮、N
‑
甲基
‑2‑
吡咯烷酮、和胺系化合物。
[0005]在WO2013/151062号(专利文献3)中，作为包含于电池用正极糊剂中的共聚物，公开有包含具有碳原子数为8～30的烃基的单体的丙烯酸系聚合物。

技术实现思路

[0006]本专利技术在一个方式中涉及一种蓄电设备电极用分散剂组合物，其含有丙烯酸系聚合物(A)、下述式(1)所示的化合物(B)和有机溶剂(C)，丙烯酸系聚合物(A)包含下述式(3)所示的结构单元a。
[0007][化学式1][0008][0009]上述式(1)中，R1表示下述式(2)所示的基团，R2表示氢原子、碳原子数为1～4的烷基或者
‑
CH2CH2‑
OH。
[0010][化学式2][0011][0012]上述式(2)中，R3、R4、R5以及R6相同或者不同，表示氢原子、甲基或者
‑
CH2OH。
[0013][化学式3][0014][0015]上述式(3)中，R7、R8以及R9相同或者不同，表示氢原子、甲基或者乙基，R
10
表示碳原子数为1～30的烃基，X1表示氧原子或者
‑
NH
‑
。
[0016]本专利技术在一个方式中涉及一种碳材料系导电材料浆料，其含有碳材料系导电材料(D)和本专利技术的分散剂组合物。
[0017]本专利技术在一个方式中涉及一种蓄电设备用正极糊剂，其含有本专利技术的分散剂组合物。
[0018]本专利技术在一个方式中涉及一种正极涂膜的制造方法，其使用了本专利技术的正极糊剂。
具体实施方式
[0019]在专利文献1、专利文献2的技术中，正极涂膜的电阻值高，为了形成更优质的导电通路、低电阻的正极涂膜，期望提供能够使包含正极糊剂、碳材料分散液中所包含的碳纳米管等碳材料系导电材料的浆料、糊剂低粘度化的分散剂、添加剂。
[0020]因此，本专利技术在一个方式中，提供一种能够制备低粘度且处理性良好的碳材料系导电材料浆料以及正极糊剂的蓄电设备电极用分散剂组合物。
[0021][蓄电设备电极用分散剂组合物][0022]本专利技术基于以下认知：通过组合使用特定的丙烯酸系聚合物(A)和特定的化合物(B)，能够提供能够制备低粘度且处理性良好的碳材料系导电材料浆料以及正极糊剂的分散剂组合物。
[0023]本专利技术在一个方式中涉及一种蓄电设备电极用分散剂组合物(以下，也称“本专利技术的分散剂组合物”)，其含有：丙烯酸系聚合物(A)、上述式(1)所示的化合物(B)、和有机溶剂(C)，丙烯酸系聚合物(A)包含上述式(3)所示的结构单元a。
[0024]根据本专利技术，在一个方式中，能够提供能够制备低粘度且处理性良好的碳材料系导电材料浆料以及正极糊剂的蓄电设备电极用分散剂组合物。另外，通过使用本专利技术的蓄电设备电极分散剂组合物，能够提供低粘度且处理性良好的正极糊剂以及碳材料系导电材料浆料。通过使用如下的蓄电设备用正极糊剂，该蓄电设备用正极糊剂使用本专利技术的碳材料系导电材料用分散剂组合物制备，从而能够制造低电阻的正极涂膜。
[0025]表现出本专利技术的效果的机制的详细情况尚不明确，但推测如下。
[0026]认为丙烯酸系聚合物(A)通过碳原子数为1～30的烃基吸附于碳材料系导电材料而表现出分散性。然而，丙烯酸系聚合物(A)并不覆盖碳材料系导电材料的整个表面，在碳材料系导电材料的表面存在露出的部位。相邻的碳材料系导电材料通过π
‑
π相互作用以及存在于碳材料系导电材料表面的一部分的极性基团彼此的氢键而在有机溶剂中凝聚。然而，在本专利技术中，具有羟基的胺化合物(B)通过与上述极性基团相互作用(中和反应、偶极相互作用)而抑制碳材料系导电材料间的氢键。此外，胺(阳离子)通过碳材料系导电材料上的
π电子与阳离子
‑
π相互作用而抑制碳材料系导电材料间的π
‑
π相互作用。推测通过上述氢键的抑制和上述π
‑
π相互作用的抑制，碳材料系导电材料的分散性提高，结果是，与不添加化合物(B)时相比，粘度降低。
[0027]另外，作为正极涂膜的电阻值变低的机制，推测如下。丙烯酸系聚合物(A)和化合物(B)分别与碳材料系导电材料进行相互作用，即，其双方吸附于碳材料系导电材料的表面。推断丙烯酸系聚合物(A)在碳材料系导电材料表面呈斑状吸附，但若丙烯酸系聚合物(A)和化合物(B)并存，则发生两者对于碳材料系导电材料的表面的竞争吸附，在碳材料系导电材料的表面，吸附的丙烯酸系聚合物(A)和化合物(B)各自局部存在。与不共存有化合物(B)时相比，丙烯酸系聚合物(A)的吸附部面积减少。在涂布正极糊剂并干燥的过程中，化合物(B)由于为低分子化合物，因此从导电材料表面与溶剂一起挥发或者移动，由此曾经吸附了化合物(B)的碳材料系导电材料的表面部分露出，该露出部分成为碳材料系导电材料彼此的导电性接点。在本专利技术中，该露出部分多于不共存有化合物(B)时，推测因此导电通路的形成变得容易，其结果是，能够降低正极涂膜的电阻值。
[0028]但是，本专利技术不限定于这些机制而进行解释。
[0029]根据本专利技术，在一个方式中，能够提供能够制备低粘度且处理性良好的碳材料系导电材料浆料以及正极糊剂的蓄电设备电极用分散剂组合物。
[0030]＜丙烯酸系聚合物(A)＞
[0031]本专利技术的分散剂组合物中包含的丙烯酸系聚合物(A)(以下，也称“本专利技术的丙烯酸系聚合物”)包含后述的结构单元a。在一个或者多个实施方式中，从提高碳材料系导电材料的分散性的观点出发，本专利技术的丙烯酸系聚合物优选还含有后述的结构单元b。作为本专利技术的丙烯酸系聚合物(A)，在一个或者多个实施方式中，可列举包含后述的结构单元a的聚合物、包含后述的结构单元a和后述的结构单元b的共聚物等。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种蓄电设备电极用分散剂组合物，其含有丙烯酸系聚合物(A)、下述式(1)所示的化合物(B)、和有机溶剂(C)，丙烯酸系聚合物(A)包含下述式(3)所示的结构单元a，所述式(1)中，R1表示下述式(2)所示的基团，R2表示氢原子、碳原子数为1～4的烷基或者
‑
CH2CH2‑
OH，所述式(2)中，R3、R4、R5以及R6相同或者不同，表示氢原子、甲基或者
‑
CH2OH，所述式(3)中，R7、R8以及R9相同或者不同，表示氢原子、甲基或者乙基，R
10
表示碳原子数为1～30的烃基，X1表示氧原子或者
‑
NH
‑
。2.根据权利要求1所述的蓄电设备电极用分散剂组合物，其中，丙烯酸系聚合物(A)的全部结构单元中的式(3)所示的结构单元a的含量为10质量％以上且80质量％以下。3.根据权利要求1或2所述的蓄电设备电极用分散剂组合物，其中，丙烯酸系聚合物(A)还包含选自下述式(4)所示的结构单元b1以及下述式(5)所示的结构单元b2中的至少1种结构单元b，所述式(4)中，R
11
、R
12
以及R
13
相同或者不同，...

【专利技术属性】
技术研发人员：井樋昭人，隐岐一雄，代田协一，
申请(专利权)人：花王株式会社，
类型：发明
国别省市：