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JP7694393B2 - Aqueous binder for secondary battery electrodes, composition for secondary battery electrode mix layer, secondary battery electrode and secondary battery - Google Patents
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Aqueous binder for secondary battery electrodes, composition for secondary battery electrode mix layer, secondary battery electrode and secondary battery Download PDF

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JP7694393B2 JP2021562587A JP2021562587A JP7694393B2 JP 7694393 B2 JP7694393 B2 JP 7694393B2 JP 2021562587 A JP2021562587 A JP 2021562587A JP 2021562587 A JP2021562587 A JP 2021562587A JP 7694393 B2 JP7694393 B2 JP 7694393B2
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Description

本発明は、二次電池電極用水系バインダー、二次電池電極合剤層用組成物、二次電池電極及び二次電池に関する。 The present invention relates to an aqueous binder for secondary battery electrodes, a composition for secondary battery electrode mixture layers, a secondary battery electrode, and a secondary battery.

二次電池として、ニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池、電気二重層キャパシタ等の様々な蓄電デバイスが実用化されている。これらの二次電池に使用される電極は、活物質及びバインダー等を含む電極合剤層を形成するための組成物を集電体上に塗布・乾燥等することにより作製される。例えばリチウムイオン二次電池では、負極合剤層用組成物に用いられるバインダーとして、スチレンブタジエン系ゴム(SBR)ラテックス及びカルボキシメチルセルロース(CMC)を含む水系のバインダーが使用されている。一方、正極合剤層に用いられるバインダーとしては、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)のN-メチル-2-ピロリドン(NMP)溶液が広く使用されている。Various types of secondary batteries, such as nickel-hydrogen secondary batteries, lithium-ion secondary batteries, and electric double-layer capacitors, have been put to practical use. The electrodes used in these secondary batteries are prepared by applying a composition for forming an electrode mixture layer containing an active material and a binder, etc., to a current collector and drying it. For example, in lithium-ion secondary batteries, an aqueous binder containing styrene-butadiene rubber (SBR) latex and carboxymethyl cellulose (CMC) is used as the binder used in the negative electrode mixture layer composition. On the other hand, an N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) solution of polyvinylidene fluoride (PVDF) is widely used as the binder used in the positive electrode mixture layer.

各種二次電池の用途が拡大するにつれて、エネルギー密度、信頼性及び耐久性向上への要求が強まる傾向にある。例えば、リチウムイオン二次電池の電気容量を高める目的で、負極用活物質としてシリコン系の活物質を用いる仕様が増えてきている。しかしながら、シリコン系活物質は充放電時の体積変化が大きいことが知られており、繰り返し使用するにつれて電極合剤層の剥離又は脱落等が生じ、その結果、電池の容量が低下し、サイクル特性(耐久性)が悪化するという問題があった。このような不具合を抑制するためには、バインダーによって活物質間を強固に結着させること(結着性)や活物質のサイズを小さくして膨潤収縮に伴う応力を緩和することや電解液の添加剤を工夫することで耐久性を改善する検討が行われている。As the applications of various secondary batteries expand, there is a tendency for the demand for improved energy density, reliability, and durability to grow stronger. For example, in order to increase the electric capacity of lithium-ion secondary batteries, specifications using silicon-based active materials as negative electrode active materials are becoming more common. However, silicon-based active materials are known to have large volume changes during charging and discharging, and as they are used repeatedly, the electrode mixture layer peels off or falls off, resulting in a decrease in battery capacity and a deterioration in cycle characteristics (durability). In order to suppress such defects, studies are being conducted to improve durability by using a binder to firmly bind the active materials together (binding property), reducing the size of the active materials to relieve stress associated with swelling and shrinkage, and devising additives for the electrolyte.

そのような中、シリコン系活物質を用いた負極合剤層に用いるバインダーとしてアクリル酸系重合体が有効であることが最近報告されている。例えば、特許文献1では、特定の架橋剤によりポリアクリル酸を架橋したポリマーを結着剤として用いることにより、シリコンを含む活物質を用いた場合であっても、電極構造が破壊されることなく良好なサイクル特性を示すことが開示されている。特許文献2は、1%NaCl水溶液中で特定の粒径を有する架橋したアクリル酸重合体が開示されており、高い結着性を示すことが開示されている。In this context, it has recently been reported that acrylic acid polymers are effective as binders for use in negative electrode mixture layers using silicon-based active materials. For example, Patent Document 1 discloses that by using a polymer in which polyacrylic acid is crosslinked with a specific crosslinking agent as a binder, good cycle characteristics are exhibited without destruction of the electrode structure even when an active material containing silicon is used. Patent Document 2 discloses a crosslinked acrylic acid polymer having a specific particle size in a 1% NaCl aqueous solution, and that it exhibits high binding properties.

国際公開第2014/065407号International Publication No. 2014/065407 国際公開第2017/073589号International Publication No. 2017/073589

特許文献1及び2に開示されるバインダーは、いずれも良好なサイクル特性又は結着性を付与し得るものであるが、二次電池の性能向上に伴い、さらなるサイクル特性の改善が求められるようになっている。
また、一般に、二次電池電極は、活物質及びバインダーを含む電極合剤層用組成物(以下、「電極スラリー」ともいう。)を電極集電体表面に塗布乾燥することにより得られる。この際、電極スラリーの乾燥効率を高め、電極の生産性を向上する観点から、電極合剤層用組成物の固形分濃度を高くすることが有利であるが、良好な塗工性を確保することが難しくなる。
そのような中、特許文献1及び2に記載の電極合剤層用組成物は、バインダーとして用いるアクリル酸系重合体の微架橋化によって水中での拡がりを大きくする事で結着性を高めているが、少量の添加でも粘度が大きく上昇する。このため、電極合剤層用組成物の固形分濃度を高めた状態で、電極スラリーの粘度を低下させることが困難であった。
The binders disclosed in Patent Documents 1 and 2 are both capable of imparting good cycle characteristics or binding properties, but with improvements in the performance of secondary batteries, further improvements in cycle characteristics are being demanded.
Generally, a secondary battery electrode is obtained by applying an electrode mixture layer composition (hereinafter also referred to as "electrode slurry") containing an active material and a binder to the surface of an electrode current collector and drying the applied composition. In this case, it is advantageous to increase the solid content concentration of the electrode mixture layer composition from the viewpoint of increasing the drying efficiency of the electrode slurry and improving the productivity of the electrode, but this makes it difficult to ensure good coatability.
In the electrode mixture layer compositions described in Patent Documents 1 and 2, the acrylic acid polymer used as a binder is micro-crosslinked to increase the spread in water, thereby enhancing the binding property, but even a small amount of the acrylic acid polymer significantly increases the viscosity, making it difficult to reduce the viscosity of the electrode slurry while increasing the solid content of the electrode mixture layer composition.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来よりも電極合剤層用組成物の固形分濃度が高い場合において、電極スラリーの粘度低減により塗工性を確保しつつ、優れたサイクル特性を発揮する二次電池を得ることができる、二次電池電極用水系バインダーを提供することである。また、併せて、上記水系バインダーを含む二次電池電極合剤層用組成物、当該組成物を用いて得られる二次電池電極及び二次電池を提供することである。The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to provide an aqueous binder for secondary battery electrodes that can obtain a secondary battery exhibiting excellent cycle characteristics while ensuring coatability by reducing the viscosity of the electrode slurry when the solid content concentration of the electrode mixture layer composition is higher than that of the conventional composition. In addition, the present invention also provides a composition for secondary battery electrode mixture layers that contains the aqueous binder, and a secondary battery electrode and secondary battery obtained using the composition.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、従来よりも電極合剤層用組成物の固形分濃度が高い場合において、エチレン性不飽和カルボン酸単量体に由来する構造単位を特定量含む重合体又はその塩、及び、特定のアルカリ金属化合物を含有する二次電池電極用水系バインダーを用いることによって、電極スラリーの粘度低減により塗工性を確保しつつ、優れたサイクル特性を発揮する二次電池を得ることができる事を見出し、本発明を完成した。As a result of intensive research conducted by the inventors to solve the above problems, they discovered that when the solids concentration of the composition for the electrode mixture layer is higher than in the past, by using an aqueous binder for secondary battery electrodes that contains a polymer or a salt thereof containing a specific amount of structural units derived from an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer, and a specific alkali metal compound, it is possible to obtain a secondary battery that exhibits excellent cycle characteristics while ensuring coatability by reducing the viscosity of the electrode slurry, and thus completed the present invention.

本発明は以下の通りである。
〔1〕エチレン性不飽和カルボン酸単量体に由来する構造単位を50質量%以上100質量%以下含む重合体又はその塩、及び、アルカリ金属水酸化物又は式量200以下であって、エチレン性不飽和基を有しない化合物のアルカリ金属塩を含有する二次電池電極用水系バインダー。
〔2〕前記重合体は、架橋重合体又は非架橋重合体である、〔1〕に記載の二次電池電極用水系バインダー。
〔3〕前記架橋重合体は、架橋性単量体を用いて得られたものであり、当該架橋性単量体の使用量は、非架橋性単量体の総量100質量部に対し、0.05質量部以上5.0質量部以下である、〔2〕に記載の二次電池電極用水系バインダー。
〔4〕前記非架重合体は、ビニルアルコールに由来する構造単位を50質量%以下含む、〔2〕に記載の二次電池電極用水系バインダー。
〔5〕前記重合体の2質量%濃度水溶液の粘度が10,000mPa・s以下である、〔〔1〕~〔4〕のいずれか一に記載の二次電池電極用水系バインダー。
〔6〕前記重合体の中和度が70モル%以上である、〔1〕~〔5〕のいずれか一に記載の二次電池電極用水系バインダー。
〔7〕前記アルカリ金属塩の使用量が、前記重合体の総量100質量部に対し、5.0質量部以上175質量部以下である、〔1〕~〔6〕のいずれか一に記載の二次電池電極用水系バインダー。
〔8〕前記アルカリ金属塩が、リチウム塩、ナトリウム塩及びカリウム塩からなる群より選択される少なくとも1種を含む、〔1〕~〔7〕のいずれか一に記載の二次電池電極用水系バインダー。
〔9〕前記リチウム塩が、酢酸リチウムである、〔8〕に記載の二次電池電極用水系バインダー。
〔10〕さらに、スチレンブタジエンゴム (SBR)系ラテックス及び/又はカルボキシメチルセルロース(CMC)を含有する、〔1〕~〔9〕のいずれか一に記載の二次電池電極用水系バインダー。
〔11〕〔1〕~〔10〕のいずれか一に記載の二次電池電極用水系バインダー、活物質及び水を含む二次電池電極合剤層用組成物。
〔12〕前記二次電池電極合材層用組成物のpHが12.5未満である、〔11〕に記載の二次電池電極合材層用組成物。
〔13〕集電体表面に、〔11〕又は〔12〕に記載の二次電池電極合剤層用組成物から形成される合剤層を備える、二次電池電極。
〔14〕〔13〕に記載の二次電池電極を備える、二次電池。
The present invention is as follows.
[1] An aqueous binder for secondary battery electrodes, comprising a polymer or a salt thereof containing 50% by mass or more and 100% by mass or less of structural units derived from an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer, and an alkali metal hydroxide or an alkali metal salt of a compound having a formula weight of 200 or less and having no ethylenically unsaturated groups.
[2] The aqueous binder for a secondary battery electrode according to [1], wherein the polymer is a crosslinked polymer or a non-crosslinked polymer.
[3] The aqueous binder for a secondary battery electrode according to [2], wherein the crosslinked polymer is obtained by using a crosslinkable monomer, and the amount of the crosslinkable monomer used is 0.05 parts by mass or more and 5.0 parts by mass or less per 100 parts by mass of a total amount of the non-crosslinkable monomers.
[4] The aqueous binder for a secondary battery electrode according to [2], wherein the non-crosslinked polymer contains 50 mass % or less of a structural unit derived from vinyl alcohol.
[5] The aqueous binder for a secondary battery electrode according to any one of [1] to [4], wherein the viscosity of a 2% by mass aqueous solution of the polymer is 10,000 mPa·s or less.
[6] The aqueous binder for a secondary battery electrode according to any one of [1] to [5], wherein the degree of neutralization of the polymer is 70 mol % or more.
[7] The aqueous binder for a secondary battery electrode according to any one of [1] to [6], wherein the amount of the alkali metal salt used is 5.0 parts by mass or more and 175 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the polymer.
[8] The aqueous binder for a secondary battery electrode according to any one of [1] to [7], wherein the alkali metal salt includes at least one selected from the group consisting of a lithium salt, a sodium salt, and a potassium salt.
[9] The aqueous binder for a secondary battery electrode according to [8], wherein the lithium salt is lithium acetate.
[10] The aqueous binder for a secondary battery electrode according to any one of [1] to [9], further comprising a styrene butadiene rubber (SBR)-based latex and/or carboxymethyl cellulose (CMC).
[11] A composition for a secondary battery electrode mixture layer, comprising the aqueous binder for a secondary battery electrode according to any one of [1] to [10], an active material, and water.
[12] The secondary battery electrode mixture layer composition according to [11], wherein the secondary battery electrode mixture layer composition has a pH of less than 12.5.
[13] A secondary battery electrode comprising a mixture layer formed on a surface of a current collector from the composition for a secondary battery electrode mixture layer according to [11] or [12].
[14] A secondary battery comprising the secondary battery electrode according to [13].

本発明の二次電池電極用水系バインダーによれば、従来よりも電極合剤層用組成物の固形分濃度が高い場合において、電極スラリーの粘度低減により塗工性を確保しつつ、優れたサイクル特性を発揮する二次電池を得ることができる。 According to the aqueous binder for secondary battery electrodes of the present invention, even when the solids concentration of the electrode mixture layer composition is higher than that of the conventional composition, it is possible to obtain a secondary battery that exhibits excellent cycle characteristics while ensuring coatability by reducing the viscosity of the electrode slurry.

本発明の二次電池電極用水系バインダー(以下、「本バインダー」ともいう。)は、エチレン性不飽和カルボン酸単量体に由来する構造単位を50質量%以上100質量%以下含む重合体(以下、「本重合体」ともいう。)又はその塩、及び、アルカリ金属水酸化物又は式量200以下であって、エチレン性不飽和基を有しない化合物のアルカリ金属塩(以下、「本アルカリ金属塩」ともいう。)を含有するものであり、活物質及び水と混合することにより二次電池電極合剤層用組成物(以下、「本組成物」ともいう。)とすることができる。上記の組成物は、集電体への塗工が可能なスラリー状態である。銅箔又はアルミニウム箔等の集電体表面に上記組成物から形成される合剤層を形成することにより、本発明の二次電池電極が得られる。ここで、本バインダーは、活物質として後述のケイ素系活物質を含む二次電池電極合剤層用組成物に用いる場合、本発明の奏する効果が特に大きい点で好ましい。The aqueous binder for secondary battery electrodes of the present invention (hereinafter also referred to as "the binder") contains a polymer (hereinafter also referred to as "the polymer") or its salt containing 50% by mass or more and 100% by mass or less of structural units derived from ethylenically unsaturated carboxylic acid monomers, and an alkali metal hydroxide or an alkali metal salt of a compound having a formula weight of 200 or less and not having an ethylenically unsaturated group (hereinafter also referred to as "the alkali metal salt"). By mixing with an active material and water, it can be made into a composition for secondary battery electrode mixture layer (hereinafter also referred to as "the composition"). The above composition is in a slurry state that can be applied to a current collector. The secondary battery electrode of the present invention is obtained by forming a mixture layer formed from the above composition on the surface of a current collector such as copper foil or aluminum foil. Here, when the present binder is used in a composition for secondary battery electrode mixture layer containing a silicon-based active material described later as an active material, the effect of the present invention is particularly large.

以下に、本発明の二次電池電極用水系バインダー、当該バインダーを用いて得られる二次電池電極合剤層用組成物、二次電池電極及び二次電池の各々について詳細に説明する。
尚、本明細書において、「(メタ)アクリル」とは、アクリル及び/又はメタクリルを意味し、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート及び/又はメタクリレートを意味する。また、「(メタ)アクリロイル基」とは、アクリロイル基及び/又はメタクリロイル基を意味する。
The aqueous binder for a secondary battery electrode, the composition for a secondary battery electrode mixture layer obtained using the binder, the secondary battery electrode, and the secondary battery of the present invention will be described in detail below.
In this specification, "(meth)acrylic" means acrylic and/or methacrylic, "(meth)acrylate" means acrylate and/or methacrylate, and "(meth)acryloyl group" means acryloyl group and/or methacryloyl group.

本バインダーは、本重合体又はその塩、及び、アルカリ金属水酸化物又は本アルカリ金属塩を含む。
本重合体は、架橋重合体(以下、「本架橋重合体」ともいう。)でもあってもよいし、非架橋重合体(以下、「本非架橋重合体」ともいう。)であってもよい。本架橋重合体と本非架橋重合体は、それぞれ単独で使用してもよいし、併用してもよい。また、本架橋重合体又は本非架橋重合体は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
The binder comprises the polymer or a salt thereof, and an alkali metal hydroxide or an alkali metal salt.
The present polymer may be a crosslinked polymer (hereinafter also referred to as the present crosslinked polymer). The present crosslinked polymer and the present non-crosslinked polymer may be used alone or in combination. The present crosslinked polymer or the present non-crosslinked polymer may be used alone or in combination of two or more kinds.

1.本架橋重合体
<エチレン性不飽和カルボン酸単量体に由来する構造単位>
本バインダーに含まれる本架橋重合体は、エチレン性不飽和カルボン酸単量体に由来する構造単位(以下、「(a1)成分」ともいう。)を50質量%以上100質量%以下含む。本架橋重合体が、係る構造単位を有することによりカルボキシル基を有する場合、集電体への接着性が向上するとともに、リチウムイオンの脱溶媒和効果及びイオン伝導性に優れるため、抵抗が小さく、ハイレート特性に優れた電極が得られる。また、水膨潤性が付与されるため、本組成物中における活物質等の分散安定性を高めることができる。
上記(a1)成分は、例えば、エチレン性不飽和カルボン酸単量体を含む単量体を重合することにより重合体に導入することができる。その他にも、(メタ)アクリル酸エステル単量体を(共)重合した後、加水分解することによっても得られる。また、(メタ)アクリルアミド及び(メタ)アクリロニトリル等を重合した後、強アルカリで処理してもよいし、水酸基を有する重合体に酸無水物を反応させる方法であってもよい。
1. The present crosslinked polymer (structural units derived from ethylenically unsaturated carboxylic acid monomers)
The crosslinked polymer contained in the binder contains 50% by mass or more and 100% by mass or less of a structural unit derived from an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer (hereinafter also referred to as "component (a1)"). When the crosslinked polymer has a carboxyl group due to the structural unit, the adhesion to the current collector is improved, and the desolvation effect of lithium ions and ionic conductivity are excellent, so that an electrode with low resistance and excellent high-rate characteristics can be obtained. In addition, water swelling is imparted, so that the dispersion stability of the active material and the like in the composition can be improved.
The (a1) component can be introduced into the polymer by, for example, polymerizing a monomer containing an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer. Alternatively, it can be obtained by (co)polymerizing a (meth)acrylic acid ester monomer and then hydrolyzing it. In addition, it can be obtained by polymerizing (meth)acrylamide and (meth)acrylonitrile, etc., and then treating them with a strong alkali, or by reacting a polymer having a hydroxyl group with an acid anhydride.

エチレン性不飽和カルボン酸単量体としては、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸;(メタ)アクリルアミドヘキサン酸及び(メタ)アクリルアミドドデカン酸等の(メタ)アクリルアミドアルキルカルボン酸;コハク酸モノヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ω-カルボキシ-カプロラクトンモノ(メタ)アクリレート、β-カルボキシエチル(メタ)アクリレート等のカルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体又はそれらの(部分)アルカリ中和物が挙げられ、これらの内の1種を単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。上記の中でも、重合速度が大きいために一次鎖長の長い重合体が得られ、本バインダーの結着力が良好となる点で重合性官能基としてアクリロイル基を有する化合物が好ましく、特に好ましくはアクリル酸である。エチレン性不飽和カルボン酸単量体としてアクリル酸を用いた場合、カルボキシル基含有量の高い重合体を得ることができる。Examples of ethylenically unsaturated carboxylic acid monomers include (meth)acrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, maleic acid, and fumaric acid; (meth)acrylamidoalkyl carboxylic acids such as (meth)acrylamidohexanoic acid and (meth)acrylamidododecanoic acid; ethylenically unsaturated monomers having a carboxyl group such as monohydroxyethyl succinate (meth)acrylate, ω-carboxy-caprolactone mono(meth)acrylate, and β-carboxyethyl (meth)acrylate, or their (partial) alkali neutralization products. One of these may be used alone, or two or more may be used in combination. Among the above, compounds having an acryloyl group as a polymerizable functional group are preferred, in that they have a high polymerization rate, resulting in a polymer with a long primary chain length, and the binding strength of this binder is good, and acrylic acid is particularly preferred. When acrylic acid is used as the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer, a polymer with a high carboxyl group content can be obtained.

本架橋重合体における(a1)成分の含有量は、本架橋重合体の全構造単位に対して50質量%以上、100質量%以下含むことができる。かかる範囲で(a1)成分を含有することで、集電体に対する優れた接着性を容易に確保することができる。下限が50質量%以上の場合、本組成物の分散安定性が良好となり、より高い結着力が得られるため好ましく、60質量%以上であってもよく、70質量%以上であってもよく、80質量%以上であってもよい。また、上限は、例えば、99.9質量%以下であり、また例えば99.5質量%以下であり、また例えば99質量%以下であり、また例えば98質量%以下であり、また例えば95質量%以下であり、また例えば90質量%以下であり、また例えば80質量%以下である。範囲としては、こうした下限及び上限を適宜組み合わせた範囲とすることができるが、例えば50質量%以上、100質量%以下であり、また例えば50質量%以上、99.9質量%以下であり、また例えば50質量%以上、99質量%以下であり、また例えば50質量%以上、98質量%以下などとすることができる。The content of the (a1) component in this crosslinked polymer can be 50% by mass or more and 100% by mass or less based on the total structural units of this crosslinked polymer. By containing the (a1) component in such a range, excellent adhesion to the current collector can be easily ensured. When the lower limit is 50% by mass or more, the dispersion stability of this composition becomes good and a higher binding force can be obtained, which is preferable, and it may be 60% by mass or more, 70% by mass or more, or 80% by mass or more. In addition, the upper limit is, for example, 99.9% by mass or less, for example, 99.5% by mass or less, for example, 99% by mass or less, for example, 98% by mass or less, for example, 95% by mass or less, for example, 90% by mass or less, or for example, 80% by mass or less. The range can be an appropriate combination of these lower and upper limits, and can be, for example, 50% by mass or more and 100% by mass or less, for example, 50% by mass or more and 99.9% by mass or less, for example, 50% by mass or more and 99% by mass or less, or for example, 50% by mass or more and 98% by mass or less.

<その他の構造単位>
本架橋重合体は、(a1)成分以外に、これらと共重合可能な他のエチレン性不飽和単量体に由来する構造単位(以下、「(b1)成分」ともいう。)を含むことができる。(b1)成分としては、例えば、スルホン酸基及びリン酸基等のカルボキシル基以外のアニオン性基を有するエチレン性不飽和単量体化合物、又は非イオン性のエチレン性不飽和単量体等に由来する構造単位が挙げられる。これらの構造単位は、スルホン酸基及びリン酸基等のカルボキシル基以外のアニオン性基を有するエチレン性不飽和単量体化合物、又は非イオン性のエチレン性不飽和単量体を含む単量体を共重合することにより導入することができる。
<Other structural units>
In addition to the (a1) component, the crosslinked polymer may contain a structural unit derived from another ethylenically unsaturated monomer copolymerizable therewith (hereinafter also referred to as "(b1) component"). Examples of the (b1) component include structural units derived from an ethylenically unsaturated monomer compound having an anionic group other than a carboxyl group, such as a sulfonic acid group and a phosphoric acid group, or a nonionic ethylenically unsaturated monomer. These structural units can be introduced by copolymerizing an ethylenically unsaturated monomer compound having an anionic group other than a carboxyl group, such as a sulfonic acid group and a phosphoric acid group, or a monomer containing a nonionic ethylenically unsaturated monomer.

(b1)成分の割合は、本架橋重合体の全構造単位に対し、0質量%以上、50質量%以下とすることができる。(b1)成分の割合は、1質量%以上、50質量%以下であってもよく、2質量%以上、50質量%以下であってもよく、5質量%以上、50質量%以下であってもよく、10質量%以上、50質量%以下であってもよい。また、本架橋重合体の全構造単位に対して(b1)成分を1質量%以上含む場合、電解液への親和性が向上するため、リチウムイオン伝導性が向上する効果も期待できる。The proportion of the (b1) component can be 0% by mass or more and 50% by mass or less with respect to the total structural units of the crosslinked polymer. The proportion of the (b1) component may be 1% by mass or more and 50% by mass or less, 2% by mass or more and 50% by mass or less, 5% by mass or more and 50% by mass or less, or 10% by mass or more and 50% by mass or less. In addition, when the (b1) component is contained at 1% by mass or more with respect to the total structural units of the crosslinked polymer, the affinity to the electrolyte is improved, and therefore the effect of improving lithium ion conductivity can also be expected.

(b1)成分としては、前記した中でも、耐屈曲性が良好な電極が得られる観点から非イオン性のエチレン性不飽和単量体に由来する構造単位が好ましく、非イオン性のエチレン性不飽和単量体としては、(メタ)アクリルアミド及びその誘導体、ニトリル基含有エチレン性不飽和単量体、脂環構造含有エチレン性不飽和単量体、水酸基含有エチレン性不飽和単量体等が挙げられる。As the (b1) component, among those mentioned above, structural units derived from nonionic ethylenically unsaturated monomers are preferred from the viewpoint of obtaining an electrode with good bending resistance, and examples of nonionic ethylenically unsaturated monomers include (meth)acrylamide and its derivatives, nitrile group-containing ethylenically unsaturated monomers, alicyclic structure-containing ethylenically unsaturated monomers, hydroxyl group-containing ethylenically unsaturated monomers, etc.

(メタ)アクリルアミド誘導体としては、例えば、イソプロピル(メタ)アクリルアミド、t-ブチル(メタ)アクリルアミド等のN-アルキル(メタ)アクリルアミド化合物;N-n-ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-イソブトキシメチル(メタ)アクリルアミド等のN-アルコキシアルキル(メタ)アクリルアミド化合物;ジメチル(メタ)アクリルアミド、ジエチル(メタ)アクリルアミド等のN,N-ジアルキル(メタ)アクリルアミド化合物が挙げられ、これらの内の1種を単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。Examples of (meth)acrylamide derivatives include N-alkyl (meth)acrylamide compounds such as isopropyl (meth)acrylamide and t-butyl (meth)acrylamide; N-alkoxyalkyl (meth)acrylamide compounds such as N-n-butoxymethyl (meth)acrylamide and N-isobutoxymethyl (meth)acrylamide; and N,N-dialkyl (meth)acrylamide compounds such as dimethyl (meth)acrylamide and diethyl (meth)acrylamide. One of these may be used alone, or two or more may be used in combination.

ニトリル基含有エチレン性不飽和単量体としては、例えば、(メタ)アクロリニトリル;(メタ)アクリル酸シアノメチル、(メタ)アクリル酸シアノエチル等の(メタ)アクリル酸シアノアルキルエステル化合物;4-シアノスチレン、4-シアノ-α-メチルスチレン等のシアノ基含有不飽和芳香族化合物;シアン化ビニリデン等が挙げられ、これらの内の1種を単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。上記の中でも、ニトリル基含有量が多い点でアクリロニトリルが好ましい。Examples of nitrile group-containing ethylenically unsaturated monomers include (meth)acrylonitrile; (meth)acrylic acid cyanoalkyl ester compounds such as cyanomethyl (meth)acrylate and cyanoethyl (meth)acrylate; cyano group-containing unsaturated aromatic compounds such as 4-cyanostyrene and 4-cyano-α-methylstyrene; vinylidene cyanide; and the like. One of these may be used alone, or two or more may be used in combination. Among the above, acrylonitrile is preferred because of its high nitrile group content.

脂環構造含有エチレン性不飽和単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸シクロペンチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸メチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸t-ブチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロデシル及び(メタ)アクリル酸シクロドデシル等の脂肪族置換基を有していてもよい(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル;(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸アダマンチル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル、並びに、シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート及びシクロデカンジメタノールモノ(メタ)アクリレート等のシクロアルキルポリアルコールモノ(メタ)アクリレート等が挙げられ、これらの内の1種を単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。Examples of alicyclic structure-containing ethylenically unsaturated monomers include cycloalkyl (meth)acrylate esters which may have an aliphatic substituent, such as cyclopentyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, methylcyclohexyl (meth)acrylate, t-butylcyclohexyl (meth)acrylate, cyclodecyl (meth)acrylate, and cyclododecyl (meth)acrylate; isobornyl (meth)acrylate, adamantyl (meth)acrylate, dicyclopentenyl (meth)acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth)acrylate, dicyclopentanyl (meth)acrylate, and cycloalkyl polyalcohol mono(meth)acrylates such as cyclohexanedimethanol mono(meth)acrylate and cyclodecanedimethanol mono(meth)acrylate. One of these may be used alone, or two or more may be used in combination.

水酸基含有エチレン性不飽和単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル及び(メタ)アクリル酸ヒドロキシブチル等が挙げられ、これらの内の1種を単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。Examples of hydroxyl group-containing ethylenically unsaturated monomers include hydroxyethyl (meth)acrylate, hydroxypropyl (meth)acrylate, and hydroxybutyl (meth)acrylate. One of these may be used alone, or two or more may be used in combination.

本架橋重合体又はその塩は、本バインダーの結着性が優れる点で、(メタ)アクリルアミド及びその誘導体、並びに、ニトリル基含有エチレン性不飽和単量体、脂環構造含有エチレン性不飽和単量体等に由来する構造単位を含むことが好ましい。また、(c)成分として、水中への溶解性が1g/100ml以下の疎水性のエチレン性不飽和単量体に由来する構造単位を導入した場合、電極材料と強い相互作用を奏することができ、活物質に対して良好な結着性を発揮することができる。これにより、堅固で一体性の良好な電極合剤層を得ることができるため、前記した「水中への溶解性が1g/100ml以下の疎水性のエチレン性不飽和単量体」としては、特に脂環構造含有エチレン性不飽和単量体が好ましい。In terms of the excellent binding properties of the binder, the crosslinked polymer or its salt preferably contains structural units derived from (meth)acrylamide and its derivatives, as well as nitrile group-containing ethylenically unsaturated monomers, alicyclic structure-containing ethylenically unsaturated monomers, etc. In addition, when a structural unit derived from a hydrophobic ethylenically unsaturated monomer having a solubility in water of 1 g/100 ml or less is introduced as component (c), it can exhibit strong interaction with the electrode material and exhibit good binding properties to the active material. As a result, a firm and well-integrated electrode mixture layer can be obtained, and therefore, as the above-mentioned "hydrophobic ethylenically unsaturated monomer having a solubility in water of 1 g/100 ml or less", an alicyclic structure-containing ethylenically unsaturated monomer is particularly preferred.

本架橋重合体又はその塩は、得られる二次電池のサイクル特性が向上する点で、水酸基含有エチレン性不飽和単量体に由来する構造単位を含むことが好ましく、当該構造単位を0.5質量%以上、50質量%以下含むことが好ましく、2.0質量%以上、50質量%以下含むことがより好ましく、10.0質量%以上、50質量%以下含むことがさらに好ましい。In order to improve the cycle characteristics of the resulting secondary battery, it is preferable that the crosslinked polymer or its salt contains a structural unit derived from a hydroxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer, and it is preferable that the crosslinked polymer or its salt contains 0.5% by mass or more and 50% by mass or less of the structural unit, more preferably 2.0% by mass or more and 50% by mass or less, and even more preferably 10.0% by mass or more and 50% by mass or less.

また、その他の非イオン性のエチレン性不飽和単量体としては、例えば(メタ)アクリル酸エステルを用いてもよい。(メタ)アクリル酸エステルとしては、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)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物;
(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸フェニルメチル、(メタ)アクリル酸フェニルエチル等の芳香族(メタ)アクリル酸エステル化合物;
(メタ)アクリル酸2-メトキシエチル、(メタ)アクリル酸2-エトキシエチル等の(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル化合物等が挙げられ、これらの内の1種を単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
As other nonionic ethylenically unsaturated monomers, for example, (meth)acrylic acid esters may be used. Examples of the (meth)acrylic acid esters include (meth)acrylic acid alkyl ester compounds such as methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, and 2-ethylhexyl (meth)acrylate;
Aromatic (meth)acrylic acid ester compounds such as phenyl (meth)acrylate, phenylmethyl (meth)acrylate, and phenylethyl (meth)acrylate;
Examples of the alkoxyalkyl (meth)acrylate compounds include 2-methoxyethyl (meth)acrylate and 2-ethoxyethyl (meth)acrylate. One of these compounds may be used alone, or two or more of them may be used in combination.

活物質との密着性及びサイクル特性の観点からは、芳香族(メタ)アクリル酸エステル化合物を好ましく用いることができる。リチウムイオン伝導性及びハイレート特性がより向上する観点から、(メタ)アクリル酸2-メトキシエチル及び(メタ)アクリル酸2-エトキシエチルなどの(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル等、エーテル結合を有する化合物が好ましく、(メタ)アクリル酸2-メトキシエチルがより好ましい。From the viewpoint of adhesion to the active material and cycle characteristics, aromatic (meth)acrylic acid ester compounds can be preferably used. From the viewpoint of further improving lithium ion conductivity and high-rate characteristics, compounds having an ether bond, such as (meth)acrylic acid alkoxyalkyl esters such as 2-methoxyethyl (meth)acrylate and 2-ethoxyethyl (meth)acrylate, are preferred, with 2-methoxyethyl (meth)acrylate being more preferred.

非イオン性のエチレン性不飽和単量体の中でも、重合速度が速いために一次鎖長の長い重合体が得られ、本バインダーの結着力が良好となる点でアクリロイル基を有する化合物が好ましい。また、非イオン性のエチレン性不飽和単量体としては、得られる電極の耐屈曲性が良好となる点でホモポリマーのガラス転移温度(Tg)が0℃以下の化合物が好ましい。Among nonionic ethylenically unsaturated monomers, compounds having an acryloyl group are preferred because they have a fast polymerization rate, resulting in a polymer with a long primary chain length, and because the binding strength of the binder is good. In addition, as nonionic ethylenically unsaturated monomers, compounds whose homopolymer glass transition temperature (Tg) is 0°C or less are preferred because the resulting electrode has good bending resistance.

本架橋重合体は、当該重合体中に含まれるカルボキシル基の一部又は全部が中和された塩の形態であってもよい。塩の種類としては特に限定しないが、リチウム塩、ナトリウム塩及びカリウム塩等のアルカリ金属塩;マグネシウム塩、カルシウム塩及びバリウム塩等のアルカリ土類金属塩;アルミニウム塩等のその他の金属塩;アンモニウム塩及び有機アミン塩等が挙げられる。これらの中でも電池特性への悪影響が生じにくい点からアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩が好ましく、アルカリ金属塩がより好ましい。The crosslinked polymer may be in the form of a salt in which some or all of the carboxyl groups contained in the polymer have been neutralized. The type of salt is not particularly limited, but examples include alkali metal salts such as lithium salts, sodium salts, and potassium salts; alkaline earth metal salts such as magnesium salts, calcium salts, and barium salts; other metal salts such as aluminum salts; ammonium salts, and organic amine salts. Among these, alkali metal salts and alkaline earth metal salts are preferred because they are less likely to adversely affect battery characteristics, and alkali metal salts are more preferred.

本重合体は、架橋構造を有する重合体(本架橋重合体)であることが好ましい。本架橋重合体における架橋方法は特に制限されるものではなく、例えば以下の方法による態様が例示される。
1)架橋性単量体の共重合
2)ラジカル重合時のポリマー鎖への連鎖移動を利用
3)反応性官能基を有する重合体を合成後、必要に応じて架橋剤を添加して後架橋
本重合体が架橋構造を有することにより、当該重合体又はその塩を含むバインダーは、優れた結着力を有することができる。上記の内でも、操作が簡便であり、架橋の程度を制御し易い点から架橋性単量体の共重合による方法が好ましい。
The present polymer is preferably a polymer having a crosslinked structure (the present crosslinked polymer). The crosslinking method for the present crosslinked polymer is not particularly limited, and examples thereof include the following methods.
1) Copolymerization of crosslinkable monomers 2) Utilizing chain transfer to polymer chains during radical polymerization 3) After synthesis of a polymer having a reactive functional group, a crosslinking agent is added as necessary for post-crosslinking By having the polymer have a crosslinked structure, a binder containing the polymer or a salt thereof can have excellent binding strength. Among the above, the method using copolymerization of crosslinkable monomers is preferred from the viewpoints of simple operation and easy control of the degree of crosslinking.

<架橋性単量体>
架橋性単量体としては、2個以上の重合性不飽和基を有する多官能重合性単量体、及び加水分解性シリル基等の自己架橋可能な架橋性官能基を有する単量体等が挙げられる。
<Crosslinkable Monomer>
Examples of the crosslinkable monomer include polyfunctional polymerizable monomers having two or more polymerizable unsaturated groups, and monomers having a self-crosslinkable crosslinkable functional group such as a hydrolyzable silyl group.

上記多官能重合性単量体は、(メタ)アクリロイル基、アルケニル基等の重合性官能基を分子内に2つ以上有する化合物であり、多官能(メタ)アクリレート化合物、多官能アルケニル化合物、(メタ)アクリロイル基及びアルケニル基の両方を有する化合物等が挙げられる。これらの化合物は、1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの内でも、均一な架橋構造を得やすい点で多官能アルケニル化合物が好ましく、分子内に2個以上のアリルエーテル基を有する多官能アリルエーテル化合物が特に好ましい。The above-mentioned polyfunctional polymerizable monomer is a compound having two or more polymerizable functional groups, such as (meth)acryloyl groups and alkenyl groups, in the molecule, and examples thereof include polyfunctional (meth)acrylate compounds, polyfunctional alkenyl compounds, and compounds having both (meth)acryloyl groups and alkenyl groups. These compounds may be used alone or in combination of two or more. Among these, polyfunctional alkenyl compounds are preferred in that they are easy to obtain a uniform crosslinked structure, and polyfunctional allyl ether compounds having two or more allyl ether groups in the molecule are particularly preferred.

多官能(メタ)アクリレート化合物としては、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等の2価アルコールのジ(メタ)アクリレート類;トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性体のトリ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等の3価以上の多価アルコールのトリ(メタ)アクリレート、テトラ(メタ)アクリレート等のポリ(メタ)アクリレート;メチレンビスアクリルアミド、ヒドロキシエチレンビスアクリルアミド等のビスアミド類等を挙げることができる。Examples of polyfunctional (meth)acrylate compounds include di(meth)acrylates of dihydric alcohols such as ethylene glycol di(meth)acrylate, propylene glycol di(meth)acrylate, 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate, and polypropylene glycol di(meth)acrylate; tri(meth)acrylates of trihydric or higher polyhydric alcohols such as trimethylolpropane tri(meth)acrylate, tri(meth)acrylate of trimethylolpropane ethylene oxide modified product, glycerin tri(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, and pentaerythritol tetra(meth)acrylate; and poly(meth)acrylates such as tetra(meth)acrylate; and bisamides such as methylene bisacrylamide and hydroxyethylene bisacrylamide.

多官能アルケニル化合物としては、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、トリメチロールプロパントリアリルエーテル、ペンタエリスリトールジアリルエーテル、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、テトラアリルオキシエタン、ポリアリルサッカロース等の多官能アリルエーテル化合物;ジアリルフタレート等の多官能アリル化合物;ジビニルベンゼン等の多官能ビニル化合物等を挙げることができる。Examples of polyfunctional alkenyl compounds include polyfunctional allyl ether compounds such as trimethylolpropane diallyl ether, trimethylolpropane triallyl ether, pentaerythritol diallyl ether, pentaerythritol triallyl ether, tetraallyloxyethane, and polyallyl sucrose; polyfunctional allyl compounds such as diallyl phthalate; and polyfunctional vinyl compounds such as divinylbenzene.

(メタ)アクリロイル基及びアルケニル基の両方を有する化合物としては、(メタ)アクリル酸アリル、(メタ)アクリル酸イソプロペニル、(メタ)アクリル酸ブテニル、(メタ)アクリル酸ペンテニル、(メタ)アクリル酸2-(2-ビニロキシエトキシ)エチル等を挙げることができる。Examples of compounds having both a (meth)acryloyl group and an alkenyl group include allyl (meth)acrylate, isopropenyl (meth)acrylate, butenyl (meth)acrylate, pentenyl (meth)acrylate, and 2-(2-vinyloxyethoxy)ethyl (meth)acrylate.

上記自己架橋可能な架橋性官能基を有する単量体の具体的な例としては、加水分解性シリル基含有ビニル単量体、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-メトキシアルキルアクリルアミド等が挙げられる。これらの化合物は、1種単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。 Specific examples of the monomer having a self-crosslinkable crosslinking functional group include a hydrolyzable silyl group-containing vinyl monomer, N-methylol (meth)acrylamide, N-methoxyalkylacrylamide, etc. These compounds can be used alone or in combination of two or more.

加水分解性シリル基含有ビニル単量体としては、加水分解性シリル基を少なくとも1個有するビニル単量体であれば、特に限定されない。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、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルジメチルメトキシシランン等のビニルシラン類;アクリル酸トリメトキシシリルプロピル、アクリル酸トリエトキシシリルプロピル、アクリル酸メチルジメトキシシリルプロピル等のシリル基含有アクリル酸エステル類;メタクリル酸トリメトキシシリルプロピル、メタクリル酸トリエトキシシリルプロピル、メタクリル酸メチルジメトキシシリルプロピル、メタクリル酸ジメチルメトキシシリルプロピル等のシリル基含有メタクリル酸エステル類;トリメトキシシリルプロピルビニルエーテル等のシリル基含有ビニルエーテル類;トリメトキシシリルウンデカン酸ビニル等のシリル基含有ビニルエステル類等を挙げることができる。The hydrolyzable silyl group-containing vinyl monomer is not particularly limited as long as it is a vinyl monomer having at least one hydrolyzable silyl group. For example, vinyl silanes such as vinyl trimethoxysilane, vinyl triethoxysilane, vinyl methyl dimethoxysilane, vinyl dimethyl methoxysilane, etc.; silyl group-containing acrylic acid esters such as trimethoxysilylpropyl acrylate, triethoxysilylpropyl acrylate, methyl dimethoxysilylpropyl acrylate, etc.; silyl group-containing methacrylic acid esters such as trimethoxysilylpropyl methacrylate, triethoxysilylpropyl methacrylate, methyl dimethoxysilylpropyl methacrylate, dimethyl methoxysilylpropyl methacrylate, etc.; silyl group-containing vinyl ethers such as trimethoxysilylpropyl vinyl ether; silyl group-containing vinyl esters such as vinyl trimethoxysilyl undecanoate, etc. can be mentioned.

本架橋重合体が架橋性単量体により架橋されたものである場合、当該架橋性単量体の使用量は、架橋性単量体以外の単量体(非架橋性単量体)の総量100質量部に対して好ましくは0.05質量部以上5.0質量部以下であり、より好ましくは0.1質量部以上5.0質量部以下であり、さらに好ましくは0.2質量部以上4.0質量部以下であり、一層好ましくは0.3質量部以上3.0質量部以下である。架橋性単量体の使用量が0.05質量部以上であれば結着性及び電極スラリーの安定性がより良好となる点で好ましい。5.0質量部以下であれば、重合体の安定性が高くなる傾向がある。
同様に、上記架橋性単量体の使用量は、架橋性単量体以外の単量体(非架橋性単量体)の総量に対して0.02~1.7モル%であることが好ましく、0.10~1.0モル%であることがより好ましい。
When the present crosslinked polymer is crosslinked by a crosslinkable monomer, the amount of the crosslinkable monomer used is preferably 0.05 parts by mass or more and 5.0 parts by mass or less, more preferably 0.1 parts by mass or more and 5.0 parts by mass or less, even more preferably 0.2 parts by mass or more and 4.0 parts by mass or less, and even more preferably 0.3 parts by mass or more and 3.0 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the total amount of monomers other than the crosslinkable monomer (non-crosslinkable monomer). If the amount of the crosslinkable monomer used is 0.05 parts by mass or more, it is preferable in that the binding property and the stability of the electrode slurry are better. If it is 5.0 parts by mass or less, the stability of the polymer tends to be high.
Similarly, the amount of the crosslinkable monomer used is preferably 0.02 to 1.7 mol %, more preferably 0.10 to 1.0 mol %, based on the total amount of monomers other than the crosslinkable monomer (non-crosslinkable monomers).

<本架橋重合体の水溶液粘度>
本架橋重合体は、その2質量%濃度水溶液の粘度が10,000mPa・s以下であることが好ましい。2質量%濃度水溶液の粘度が10,000mPa・s以下の場合、充放電時の活物質の体積変化に追随し得る耐久性を備えることが可能となる。2質量%濃度水溶液の粘度は、5,000mPa・s以下であってもよく、3,000mPa・s以下であってもよく、2,000mPa・s以下であってもよい。
水溶液粘度は、所定の濃度となる量の本架橋重合体を水中に均一に溶解又は分散した後、実施例に記載の方法に従い、12rpmにおけるB型粘度(25℃)を測定することにより得られる。
<Viscosity of aqueous solution of the present crosslinked polymer>
The crosslinked polymer preferably has a viscosity of 10,000 mPa·s or less in a 2% by weight aqueous solution. When the viscosity of the 2% by weight aqueous solution is 10,000 mPa·s or less, it is possible to provide durability that can follow the volume change of the active material during charging and discharging. The viscosity of the 2% by weight aqueous solution may be 5,000 mPa·s or less, 3,000 mPa·s or less, or 2,000 mPa·s or less.
The aqueous solution viscosity can be obtained by uniformly dissolving or dispersing an amount of the present crosslinked polymer to give a predetermined concentration in water, and then measuring the Brookfield viscosity (25° C.) at 12 rpm according to the method described in the Examples.

本架橋重合体又はその塩は、水中では水を吸収して膨潤した状態となる。一般に、架橋重合体が適度な架橋度を有する場合、当該架橋重合体が有する親水性基の量が多いほど、架橋重合体は水を吸収して膨潤し易くなる。また、架橋度についていえば、架橋度が低いほど、架橋重合体は膨潤し易くなる。但し、架橋点の数が同じであっても、分子量(一次鎖長)が大きいほど三次元ネットワークの形成に寄与する架橋点が増えるため、架橋重合体は膨潤し難くなる。よって、架橋重合体の親水性基の量、架橋点の数及び一次鎖長等を調整することにより、架橋重合体水溶液の粘度を調節することができる。この際、上記架橋点の数は、例えば、架橋性単量体の使用量、ポリマー鎖への連鎖移動反応及び後架橋反応等により調整が可能である。また、重合体の一次鎖長は、開始剤及び重合温度等のラジカル発生量に関連する条件の設定、並びに、連鎖移動等を考慮した重合溶媒の選択等により調整することができる。The crosslinked polymer or its salt absorbs water and swells in water. In general, when a crosslinked polymer has an appropriate degree of crosslinking, the greater the amount of hydrophilic groups that the crosslinked polymer has, the easier it is to absorb water and swell. In addition, in terms of the degree of crosslinking, the lower the degree of crosslinking, the easier it is to swell. However, even if the number of crosslinking points is the same, the greater the molecular weight (primary chain length), the more crosslinking points that contribute to the formation of a three-dimensional network, making it more difficult for the crosslinked polymer to swell. Therefore, the viscosity of the crosslinked polymer aqueous solution can be adjusted by adjusting the amount of hydrophilic groups, the number of crosslinking points, and the primary chain length of the crosslinked polymer. In this case, the number of crosslinking points can be adjusted, for example, by the amount of crosslinkable monomer used, the chain transfer reaction to the polymer chain, and the post-crosslinking reaction. In addition, the primary chain length of the polymer can be adjusted by setting conditions related to the amount of radical generation, such as the initiator and polymerization temperature, and by selecting a polymerization solvent taking into account chain transfer, etc.

<本架橋重合体の粒子径>
本組成物において、本架橋重合体は大粒径の塊(二次凝集体)として存在することなく、適度な粒子径を有する水膨潤粒子として良好に分散していることが、当該架橋重合体を含むバインダーが良好な結着性能を発揮し得るため好ましい。
<Particle size of the crosslinked polymer>
In the present composition, it is preferable that the present crosslinked polymer is not present as large particle lumps (secondary aggregates) but is well dispersed as water-swellable particles having an appropriate particle size, because this allows the binder containing the crosslinked polymer to exhibit good binding performance.

本架橋重合体は、当該架橋重合体が有するカルボキシル基に基づく中和度が70~100モル%であるものを水中に分散させた際の粒子径(水膨潤粒子径)が、体積基準メジアン径で0.1μm以上、10.0μm以下の範囲にあることが好ましい。上記粒子径のより好ましい範囲は0.1μm以上、8.0μm以下であり、さらに好ましい範囲は0.1μm以上、7.0μm以下であり、一層好ましい範囲は0.2μm以上、5.0μm以下であり、より一層好ましい範囲は0.5μm以上、3.0μm以下である。粒子径が0.1μm以上、10.0μm以下の範囲であれば、本組成物中において好適な大きさで均一に存在するため、本組成物の安定性が高く、優れた結着性を発揮することが可能となる。粒子径が10.0μmを超えると、上記の通り結着性が不十分となる虞がある。また、平滑性な塗面が得られにくい点で、塗工性が不十分となる虞がある。一方、粒子径が0.1μm未満の場合には、安定製造性の観点において懸念される。The crosslinked polymer preferably has a particle size (water-swollen particle size) of 0.1 μm or more and 10.0 μm or less in volume median size when dispersed in water, the crosslinked polymer having a degree of neutralization based on the carboxyl groups of the crosslinked polymer. A more preferred range of the particle size is 0.1 μm or more and 8.0 μm or less, a further more preferred range is 0.1 μm or more and 7.0 μm or less, a still more preferred range is 0.2 μm or more and 5.0 μm or less, and a still more preferred range is 0.5 μm or more and 3.0 μm or less. If the particle size is in the range of 0.1 μm or more and 10.0 μm or less, the particles are present in the composition at a suitable size and uniformly, so that the composition is highly stable and exhibits excellent binding properties. If the particle size exceeds 10.0 μm, there is a risk of insufficient binding properties as described above. In addition, there is a risk of insufficient coatability in that it is difficult to obtain a smooth coating surface. On the other hand, if the particle size is less than 0.1 μm, there is a concern in terms of stable production.

また、本架橋重合体の乾燥時における粒子径(乾燥粒子径)は、体積基準メジアン径で0.03μm以上、3μm以下の範囲にあることが好ましい。上記粒子径のより好ましい範囲は0.1μm以上、1μm以下であり、さらに好ましい範囲は0.3μm以上、0.8μm以下である。In addition, the particle size (dry particle size) of the crosslinked polymer when dried is preferably in the range of 0.03 μm or more and 3 μm or less in volume-based median size. A more preferred range of the particle size is 0.1 μm or more and 1 μm or less, and an even more preferred range is 0.3 μm or more and 0.8 μm or less.

本架橋重合体は、本組成物中において、中和度が20モル%以上となるように、エチレン性不飽和カルボン酸単量体由来のカルボキシル基等の酸基が中和され、塩の態様として用いることが好ましい。上記中和度は、より好ましくは50モル%以上であり、さらに好ましくは70モル%以上であり、一層好ましくは75モル%以上であり、より一層好ましくは80モル%以上であり、特に好ましくは85モル%以上である。中和度の上限値は100モル%であり、98モル%であってもよく95モル%であってもよい。中和度の範囲は、上記下限値及び上限値を適宜組合せることができ、例えば、50モル%以上100モル%以下であってもよく、75モル%以上100モル%以下であってもよく、80モル%以上100モル%以下であってもよい。中和度が20モル%以上の場合、水膨潤性が良好となり分散安定化効果が得やすいという点で好ましい。本明細書では、上記中和度は、カルボキシル基等の酸基を有する単量体及び中和に用いる中和剤の仕込み値から計算により算出することができる。なお、中和度は架橋重合体又はその塩を、減圧条件下、80℃で3時間乾燥処理後の粉末をIR測定し、カルボン酸のC=O基由来のピークとカルボン酸塩のC=O基由来のピークの強度比より確認することができる。In the present crosslinked polymer, acid groups such as carboxyl groups derived from ethylenically unsaturated carboxylic acid monomers are neutralized so that the degree of neutralization in the present composition is 20 mol% or more, and it is preferable to use it as a salt form. The above degree of neutralization is more preferably 50 mol% or more, even more preferably 70 mol% or more, even more preferably 75 mol% or more, even more preferably 80 mol% or more, and particularly preferably 85 mol% or more. The upper limit of the degree of neutralization is 100 mol%, and may be 98 mol% or 95 mol%. The range of the degree of neutralization can be appropriately combined with the above lower limit and upper limit, and may be, for example, 50 mol% or more and 100 mol% or less, 75 mol% or more and 100 mol% or less, or 80 mol% or more and 100 mol% or less. When the degree of neutralization is 20 mol% or more, it is preferable in that the water swelling property is good and the dispersion stabilization effect is easily obtained. In this specification, the neutralization degree can be calculated from the charged amount of a monomer having an acid group such as a carboxyl group and a neutralizing agent used for neutralization. The neutralization degree can be confirmed by IR measurement of a powder of a crosslinked polymer or a salt thereof after drying treatment at 80° C. for 3 hours under reduced pressure conditions, and by the intensity ratio of a peak derived from a C═O group of the carboxylic acid to a peak derived from a C═O group of the carboxylate.

<本架橋重合体の製造方法>
本架橋重合体は、溶液重合、沈殿重合、懸濁重合、乳化重合等の公知の重合方法を使用することが可能であるが、生産性の点で沈殿重合及び懸濁重合(逆相懸濁重合)が好ましい。結着性等に関してより良好な性能が得られる点で、沈殿重合、懸濁重合、乳化重合等の不均一系の重合法が好ましく、中でも沈殿重合法がより好ましい。
沈殿重合は、原料である不飽和単量体を溶解するが、生成する重合体を実質溶解しない溶媒中で重合反応を行うことにより重合体を製造する方法である。重合の進行とともにポリマー粒子は凝集及び成長により大きくなり、数十nm~数百nmの一次粒子が数μm~数十μmに二次凝集したポリマー粒子の分散液が得られる。ポリマーの粒子サイズを制御するために分散安定剤を使用することもできる。
尚、分散安定剤や重合溶剤等を選定することにより上記二次凝集を抑制することもできる。一般に、二次凝集を抑制した沈殿重合は、分散重合とも呼ばれる。
<Method of producing the present crosslinked polymer>
The present crosslinked polymer can be prepared by known polymerization methods such as solution polymerization, precipitation polymerization, suspension polymerization, and emulsion polymerization, but precipitation polymerization and suspension polymerization (reverse phase suspension polymerization) are preferred from the viewpoint of productivity. Heterogeneous polymerization methods such as precipitation polymerization, suspension polymerization, and emulsion polymerization are preferred from the viewpoint of obtaining better performance in terms of binding property, etc., and among these, precipitation polymerization is more preferred.
Precipitation polymerization is a method for producing a polymer by carrying out a polymerization reaction in a solvent that dissolves the raw material unsaturated monomer but does not substantially dissolve the resulting polymer. As the polymerization proceeds, the polymer particles grow larger through aggregation and growth, and a dispersion of polymer particles is obtained in which primary particles of several tens to hundreds of nm are secondary aggregated to several μm to several tens of μm. A dispersion stabilizer can also be used to control the particle size of the polymer.
The secondary aggregation can be suppressed by selecting a dispersion stabilizer, a polymerization solvent, etc. In general, precipitation polymerization in which secondary aggregation is suppressed is also called dispersion polymerization.

沈殿重合の場合、重合溶媒は、使用する単量体の種類等を考慮して水及び各種有機溶剤等から選択される溶媒を使用することができる。より一次鎖長の長い重合体を得るためには、連鎖移動定数の小さい溶媒を使用することが好ましい。In the case of precipitation polymerization, the polymerization solvent can be selected from water and various organic solvents, taking into consideration the type of monomer used, etc. In order to obtain a polymer with a longer primary chain length, it is preferable to use a solvent with a small chain transfer constant.

具体的な重合溶媒としては、メタノール、t-ブチルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、アセトニトリル及びテトラヒドロフラン等の水溶性溶剤の他、ベンゼン、酢酸エチル、ジクロロエタン、n-ヘキサン、シクロヘキサン及びn-ヘプタン等が挙げられ、これらの1種を単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。又は、これらと水との混合溶媒として用いてもよい。本発明において水溶性溶剤とは、20℃における水への溶解度が10g/100mlより大きいものを指す。
上記の内、粗大粒子の生成や反応器への付着が小さく重合安定性が良好であること、析出した重合体微粒子が二次凝集しにくい(若しくは二次凝集が生じても水媒体中で解れやすい)こと、連鎖移動定数が小さく重合度(一次鎖長)の大きい重合体が得られること、及び後述する工程中和の際に操作が容易であること等の点で、メチルエチルケトン及びアセトニトリルが好ましい。
Specific polymerization solvents include water-soluble solvents such as methanol, t-butyl alcohol, acetone, methyl ethyl ketone, acetonitrile, and tetrahydrofuran, as well as benzene, ethyl acetate, dichloroethane, n-hexane, cyclohexane, and n-heptane, and these can be used alone or in combination of two or more. Alternatively, these can be used as a mixed solvent with water. In the present invention, the water-soluble solvent refers to a solvent having a solubility in water at 20° C. of more than 10 g/100 ml.
Of the above, methyl ethyl ketone and acetonitrile are preferred because they have good polymerization stability with little generation of coarse particles and little adhesion to the reactor, the precipitated polymer fine particles are not prone to secondary aggregation (or even if secondary aggregation does occur, it is easily disintegrated in an aqueous medium), they give polymers with small chain transfer constants and large degrees of polymerization (primary chain lengths), and they are easy to operate during the neutralization step described below.

重合開始剤は、アゾ系化合物、有機過酸化物、無機過酸化物等の公知の重合開始剤を用いることができるが、特に限定されるものではない。熱開始、還元剤を併用したレドックス開始、UV開始等、公知の方法で適切なラジカル発生量となるように使用条件を調整することができる。一次鎖長の長い架橋重合体を得るためには、製造時間が許容される範囲内で、ラジカル発生量がより少なくなるように条件を設定することが好ましい。The polymerization initiator may be any known polymerization initiator such as an azo compound, organic peroxide, or inorganic peroxide, but is not limited thereto. The conditions of use can be adjusted to generate an appropriate amount of radicals using known methods such as thermal initiation, redox initiation using a reducing agent, or UV initiation. In order to obtain a crosslinked polymer with a long primary chain length, it is preferable to set the conditions so that the amount of radicals generated is as small as possible within the allowable range of production time.

重合開始剤の好ましい使用量は、用いる単量体成分の総量を100質量部としたときに、例えば、0.001~2質量部であり、また例えば、0.005~1質量部であり、また例えば、0.01~0.1質量部である。重合開始剤の使用量が0.001質量部以上であれば重合反応を安定的に行うことができ、2質量部以下であれば一次鎖長の長い重合体を得やすい。A preferred amount of the polymerization initiator used is, for example, 0.001 to 2 parts by mass, or, for example, 0.005 to 1 part by mass, or, for example, 0.01 to 0.1 parts by mass, when the total amount of the monomer components used is 100 parts by mass. If the amount of the polymerization initiator used is 0.001 parts by mass or more, the polymerization reaction can be carried out stably, and if it is 2 parts by mass or less, a polymer with a long primary chain length is easily obtained.

重合温度は、使用する単量体の種類及び濃度等の条件にもよるが、0~100℃が好ましく、20~80℃がより好ましい。重合温度は一定であってもよいし、重合反応の期間において変化するものであってもよい。また、重合時間は1分間~20時間が好ましく、1時間~10時間がより好ましい。The polymerization temperature depends on the type and concentration of the monomers used, but is preferably 0 to 100°C, more preferably 20 to 80°C. The polymerization temperature may be constant or may vary over the course of the polymerization reaction. The polymerization time is preferably 1 minute to 20 hours, more preferably 1 hour to 10 hours.

2.本非架橋重合体
本バインダーに含まれる本非架橋重合体は、エチレン性不飽和カルボン酸単量体に由来する構造単位(前記(a1)成分)を50質量%以上100質量%以下含む。本非架橋重合体の(a1)成分の導入方法は、本架橋重合体の(a1)成分において記載した方法と同様であってもよい。また、(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物(本架橋重合体の(b1)成分として前記したもの)に由来する構造単位を含む重合体のけん化による方法であってもよく、当該(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物としては、けん化反応が進行しやすい等の点から、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチルが好ましく、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
2. The non-crosslinked polymer contained in the binder contains 50% by mass or more and 100% by mass or less of a structural unit (the (a1) component) derived from an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer. The method of introducing the (a1) component of the non-crosslinked polymer may be the same as the method described in the (a1) component of the crosslinked polymer. In addition, it may be a method of saponifying a polymer containing a structural unit derived from a (meth)acrylic acid alkyl ester compound (the one described above as the (b1) component of the crosslinked polymer), and as the (meth)acrylic acid alkyl ester compound, methyl acrylate and methyl methacrylate are preferred from the viewpoint of the ease of proceeding with the saponification reaction, and one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

本非架橋重合体は、本架橋重合体よりも高粘度である。これは、本非架橋重合体は分子鎖が広がっている一方、本架橋重合体は粒子状になっているため、見かけの分子量が小さいことが原因と推定される。
本非架橋重合体は、本架橋重合体塩よりも高粘度であっても、本非架橋重合体又はその塩、並びに、アルカリ金属水酸化物又は本アルカリ金属塩を含有する水系バインダーを用いると、本組成物の粘度が低減することで塗工性が向上し、さらに、二次電池のサイクル特性も向上する。
The non-crosslinked polymer has a higher viscosity than the crosslinked polymer, which is presumably because the non-crosslinked polymer has extended molecular chains, whereas the crosslinked polymer is particulate, resulting in a smaller apparent molecular weight.
Even though the present non-crosslinked polymer has a higher viscosity than the present crosslinked polymer salt, when an aqueous binder containing the present non-crosslinked polymer or its salt, and an alkali metal hydroxide or the present alkali metal salt is used, the viscosity of the present composition is reduced, thereby improving the coatability, and further improving the cycle characteristics of the secondary battery.

本非架橋重合体における(a1)成分の含有量は、水への溶解性の点で、本非架橋重合体の全構造単位に対して、50質量%以上、100質量%以下であり、好ましくは60質量%以上、100質量%以下であり、より好ましくは70質量%以上、100質量%以下であり、さらに好ましくは80質量%以上、100質量%以下である。The content of component (a1) in this non-crosslinked polymer is, in terms of solubility in water, 50% by mass or more and 100% by mass or less, preferably 60% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 70% by mass or more and 100% by mass or less, and even more preferably 80% by mass or more and 100% by mass or less, based on the total structural units of this non-crosslinked polymer.

<その他の構造単位>
本非架橋重合体は、(a1)成分以外に、これらと共重合可能な他のエチレン性不飽和単量体に由来する構造単位(前記(b1)成分)を含むことができる。
(b1)成分の導入方法は、本架橋重合体の(b1)成分において記載した方法と同様であってもよい。また、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル化合物に由来する構造単位を含む重合体をけん化させる方法であってもよく、当該ビニルエステル化合物としては、原料の入手の容易さ等の点から、酢酸ビニルが好ましく、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
<Other structural units>
The present non-crosslinked polymer may contain, in addition to the component (a1), a structural unit derived from another ethylenically unsaturated monomer copolymerizable therewith (the above-mentioned component (b1)).
The method of introducing the component (b1) may be the same as the method described for the component (b1) of the present crosslinked polymer. It may also be a method of saponifying a polymer containing a structural unit derived from a vinyl ester compound such as vinyl acetate or vinyl propionate, and as the vinyl ester compound, vinyl acetate is preferred from the viewpoint of ease of availability of raw materials, and one type may be used alone or two or more types may be used in combination.

(b1)成分の割合は、本非架橋重合体の全構造単位に対し、0質量%以上、50質量%以下とすることができる。(b1)成分の割合は、1質量%以上、50質量%以下であってもよく、2質量%以上、50質量%以下であってもよく、5質量%以上、50質量%以下であってもよく、10質量%以上、50質量%以下であってもよい。The proportion of the (b1) component can be 0% by mass or more and 50% by mass or less with respect to the total structural units of the non-crosslinked polymer. The proportion of the (b1) component may be 1% by mass or more and 50% by mass or less, 2% by mass or more and 50% by mass or less, 5% by mass or more and 50% by mass or less, or 10% by mass or more and 50% by mass or less.

本非架橋重合体は、当該重合体中に含まれるカルボキシル基の一部又は全部が中和された塩の形態であってもよい。塩の種類としては特に限定しないが、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩;マグネシウム塩。カルシウム塩及びバリウム塩等のアルカリ土類金属塩;アルミニウム塩等のその他の金属塩;アンモニウム塩及び有機アミン塩等が挙げられる。これらの中でも電池特性への悪影響が生じにくい点からアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩が好ましく、アルカリ金属塩がより好ましい。The non-crosslinked polymer may be in the form of a salt in which some or all of the carboxyl groups contained in the polymer have been neutralized. The type of salt is not particularly limited, but examples include alkali metal salts such as lithium, sodium, and potassium; magnesium salts; alkaline earth metal salts such as calcium salts and barium salts; other metal salts such as aluminum salts; ammonium salts and organic amine salts. Among these, alkali metal salts and alkaline earth metal salts are preferred because they are less likely to adversely affect battery characteristics, and alkali metal salts are more preferred.

本非架橋重合体は、本組成物中において、中和度が20モル%以上となるように、エチレン性不飽和カルボン酸単量体由来のカルボキシル基等の酸基が中和され、塩の態様として用いることが好ましい。上記中和度は、より好ましくは50モル%以上であり、さらに好ましくは70モル%以上であり、一層好ましくは75モル%以上であり、より一層好ましくは80モル%以上であり、特に好ましくは85モル%以上である。中和度の上限値は100モル%であり、98モル%であってもよく95モル%であってもよい。中和度の範囲は、上記下限値及び上限値を適宜組合せることができ、例えば、50モル%以上100モル%以下であってもよく、75モル%以上100モル%以下であってもよく、80モル%以上100モル%以下であってもよい。中和度が20モル%以上の場合、水への溶解性が確保しやすい点で好ましい。本明細書では、上記中和度は、カルボキシル基等の酸基を有する単量体及び中和に用いる中和剤の仕込み値から計算により算出することができる。なお、中和度は架橋重合体又はその塩を、減圧条件下、80℃で3時間乾燥処理後の粉末をIR測定し、カルボン酸のC=O基由来のピークとカルボン酸塩のC=O基由来のピークの強度比より確認することができる。In the present non-crosslinked polymer, acid groups such as carboxyl groups derived from ethylenically unsaturated carboxylic acid monomers are neutralized so that the degree of neutralization in the present composition is 20 mol% or more, and it is preferable to use it as a salt form. The above-mentioned degree of neutralization is more preferably 50 mol% or more, even more preferably 70 mol% or more, even more preferably 75 mol% or more, even more preferably 80 mol% or more, and particularly preferably 85 mol% or more. The upper limit of the degree of neutralization is 100 mol%, and may be 98 mol% or 95 mol%. The range of the degree of neutralization can be appropriately combined with the above-mentioned lower limit and upper limit, and may be, for example, 50 mol% or more and 100 mol% or less, 75 mol% or more and 100 mol% or less, or 80 mol% or more and 100 mol% or less. When the degree of neutralization is 20 mol% or more, it is preferable in that solubility in water is easily ensured. In this specification, the neutralization degree can be calculated from the charged amount of a monomer having an acid group such as a carboxyl group and a neutralizing agent used for neutralization. The neutralization degree can be confirmed by IR measurement of a powder of a crosslinked polymer or a salt thereof after drying treatment at 80° C. for 3 hours under reduced pressure conditions, and by the intensity ratio of a peak derived from a C═O group of the carboxylic acid to a peak derived from a C═O group of the carboxylate.

本非架橋重合体の重量平均分子量(Mw)は、特に限定するものではないが、結着性に優れる電極合剤層が得られる点で、好ましくは5,000以上であり、より好ましくは10,000以上である。Mwは、100,000以上であってもよく、500,000以上であってもよく、1,000,000以上であってもよい。Mwの上限値も特に限定するものではないが、製造上の扱いの観点から、例えば10,000,000以下であり、5,000,000以下であってもよい。The weight average molecular weight (Mw) of the non-crosslinked polymer is not particularly limited, but is preferably 5,000 or more, more preferably 10,000 or more, in order to obtain an electrode mixture layer with excellent binding properties. Mw may be 100,000 or more, 500,000 or more, or 1,000,000 or more. The upper limit of Mw is also not particularly limited, but may be, for example, 10,000,000 or less, or 5,000,000 or less, in terms of handling during production.

本バインダーは、本架橋重合体及び本非架橋重合体を含む場合には、本非架橋重合体の使用量は、本架橋重合体の総量100質量部に対し、7.5質量部以上200質量部以下であることが好ましい。前記の本非架橋重合体の使用量は、15質量部以上であってもよく、25質量部以上であってもよく、35質量部以上であってもよく、45質量部以上であってもよい。上限は、190質量部以下であってもよく、180質量部以下であってもよく、170質量部以下であってもよく、160質量部以下であってもよい。範囲としては、こうした下限及び上限を適宜組み合わせた範囲とすることができるが、例えば、15質量部以上、190質量部以下であり、例えば、25質量部以上、180質量部以下であり、また例えば35質量部以上、170質量部以下であり、また例えば35質量部以上、160質量部以下などとすることができる。When the binder contains the crosslinked polymer and the non-crosslinked polymer, the amount of the non-crosslinked polymer used is preferably 7.5 parts by mass or more and 200 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total amount of the crosslinked polymer. The amount of the non-crosslinked polymer used may be 15 parts by mass or more, 25 parts by mass or more, 35 parts by mass or more, or 45 parts by mass or more. The upper limit may be 190 parts by mass or less, 180 parts by mass or less, 170 parts by mass or less, or 160 parts by mass or less. The range may be a range that appropriately combines such lower and upper limits, and may be, for example, 15 parts by mass or more and 190 parts by mass or less, for example, 25 parts by mass or more and 180 parts by mass or less, or for example, 35 parts by mass or more and 170 parts by mass or less, or for example, 35 parts by mass or more and 160 parts by mass or less.

このように、本架橋重合体に対し、特定量の本非架橋重合体を併せて使用することもでき、従来よりも電極合剤層用組成物の固形分濃度が高い場合において、電極スラリーの粘度低減により塗工性を確保しつつ、優れたサイクル特性を発揮する二次電池を得ることができる。本非架橋性重合体の使用量が7.5質量部以上であれば、係る効果を発現することができる。また、本非架橋性重合体の使用量が200質量部を超えた場合は、十分な塗工性が得られないことがある。In this way, a specific amount of the present non-crosslinked polymer can be used in combination with the present crosslinked polymer, and when the solids concentration of the electrode mixture layer composition is higher than in the past, a secondary battery exhibiting excellent cycle characteristics can be obtained while ensuring coatability by reducing the viscosity of the electrode slurry. If the amount of the present non-crosslinked polymer used is 7.5 parts by mass or more, the effect can be achieved. Furthermore, if the amount of the present non-crosslinked polymer used exceeds 200 parts by mass, sufficient coatability may not be obtained.

<本非架橋重合体の製造方法>
本非架橋重合体は、溶液重合、沈殿重合、懸濁重合、乳化重合等の公知の重合方法を使用することが可能であり、分子量又は組成等により適宜選定すればよい。
<Method of producing the present non-crosslinked polymer>
The present non-crosslinked polymer can be prepared by using a known polymerization method such as solution polymerization, precipitation polymerization, suspension polymerization, or emulsion polymerization, and the polymerization method may be appropriately selected depending on the molecular weight, composition, and the like.

重合開始剤は、アゾ系化合物、有機過酸化物、無機過酸化物等の公知の重合開始剤を用いることができるが、特に限定されるものではない。熱開始、還元剤を併用したレドックス開始、UV開始等、公知の方法で適切なラジカル発生量となるように使用条件を調整することができる。
また、分子量の調整等を目的として、必要に応じて公知の連鎖移動剤を使用してもよい。
The polymerization initiator may be any known polymerization initiator such as an azo compound, an organic peroxide, an inorganic peroxide, etc., but is not particularly limited. The conditions of use can be adjusted so that an appropriate amount of radicals is generated by a known method such as thermal initiation, redox initiation using a reducing agent, UV initiation, etc.
Furthermore, for the purpose of adjusting the molecular weight, etc., a known chain transfer agent may be used as necessary.

<本非架橋重合体の水溶液粘度>
本非架橋重合体は、その2質量%濃度水溶液の粘度が10,000mPa・s以下であることが好ましい。2質量%濃度水溶液の粘度が10,000mPa・s以下の場合、充放電時の活物質の体積変化に追随し得る耐久性を備えることが可能となる。2質量%濃度水溶液の粘度は、5,000mPa・s以下であってもよく、3,000mPa・s以下であってもよく、2,000mPa・s以下であってもよい。
水溶液粘度は、所定の濃度となる量の本非架橋重合体を水中に均一に溶解又は分散した後、実施例に記載の方法に従い、12rpmにおけるB型粘度(25℃)を測定することにより得られる。
<Viscosity of aqueous solution of the present non-crosslinked polymer>
The present non-crosslinked polymer preferably has a viscosity of 10,000 mPa·s or less in a 2% by weight aqueous solution. When the viscosity of the 2% by weight aqueous solution is 10,000 mPa·s or less, it is possible to provide durability that can follow the volume change of the active material during charging and discharging. The viscosity of the 2% by weight aqueous solution may be 5,000 mPa·s or less, 3,000 mPa·s or less, or 2,000 mPa·s or less.
The aqueous solution viscosity can be obtained by uniformly dissolving or dispersing the present non-crosslinked polymer in water in an amount to give a predetermined concentration, and then measuring the Brookfield viscosity (25°C) at 12 rpm according to the method described in the Examples.

3.アルカリ金属水酸化物又は本アルカリ金属塩
本バインダーは、本重合体又はその塩に加えて、アルカリ金属水酸化物又は本アルカリ金属塩を含む。なお、本バインダーが、アルカリ金属水酸化物を含む場合、本架橋重合体は100モル%中和された塩である。中和度が100モル%の本架橋重合体塩とアルカリ金属水酸化物を混合して本バインダーを得ても良いし、中和度が100モル%未満の本重合体塩と、当該重合体塩の中和度が100モル%超となる量のアルカリ金属水酸化物を混合して本バインダーを得ても良い。
3. Alkali metal hydroxide or present alkali metal salt The present binder contains an alkali metal hydroxide or present alkali metal salt in addition to the present polymer or its salt. When the present binder contains an alkali metal hydroxide, the present crosslinked polymer is a salt neutralized by 100 mol %. The present binder may be obtained by mixing the present crosslinked polymer salt having a neutralization degree of 100 mol % with an alkali metal hydroxide, or by mixing the present polymer salt having a neutralization degree of less than 100 mol % with an amount of alkali metal hydroxide such that the neutralization degree of the polymer salt exceeds 100 mol %.

アルカリ金属水酸化物の具体例としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。
アルカリ金属水酸化物は、上記の1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
Specific examples of the alkali metal hydroxide include lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide.
The alkali metal hydroxides may be used alone or in combination of two or more thereof.

アルカリ金属水酸化物の使用量は、特に限定するものではないが、本組成物のpHを12.5未満にすることができる点で、中和度が100モル%の本重合体の総量100質量部に対し、好ましくは5質量部以上50質量部以下であり、より好ましくは10質量部以上45質量部以下であり、さらに好ましくは10質量部以上40質量部以下である。The amount of alkali metal hydroxide used is not particularly limited, but is preferably 5 parts by mass or more and 50 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or more and 45 parts by mass or less, and even more preferably 10 parts by mass or more and 40 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the total amount of the polymer having a degree of neutralization of 100 mol%, in order to make the pH of the composition less than 12.5.

ここで、電極スラリーのpHの上昇を抑制し、例えば、カルボキシメチルセルロース(CMC)を配合する場合にはその加水分解の懸念が小さい点で、本アルカリ金属塩を含むことが好ましい。また、本アルカリ金属塩はエチレン性不飽和基を有しないことから、電極スラリーの製造中や得られた電極スラリーの保存中に重合が進行することがないため、電極スラリーが増粘する懸念が小さい。Here, it is preferable to include this alkali metal salt, since it suppresses the increase in pH of the electrode slurry and, for example, when carboxymethyl cellulose (CMC) is blended, there is little concern about its hydrolysis. In addition, since this alkali metal salt does not have an ethylenically unsaturated group, polymerization does not proceed during the production of the electrode slurry or during storage of the obtained electrode slurry, so there is little concern about the electrode slurry thickening.

本アルカリ金属塩の式量は、従来よりも電極合剤層用組成物の固形分濃度が高い場合において、電極スラリーの粘度低減により塗工性を確保しつつ、優れたサイクル特性を発揮する二次電池を得ることができる点で、200以下であり、好ましくは180以下であり、より好ましくは160以下であり、さらに好ましくは140以下である。The formula weight of this alkali metal salt is 200 or less, preferably 180 or less, more preferably 160 or less, and even more preferably 140 or less, in that when the solids concentration of the electrode mixture layer composition is higher than in the past, it is possible to obtain a secondary battery that exhibits excellent cycle characteristics while ensuring coatability by reducing the viscosity of the electrode slurry.

本アルカリ金属塩としては、有機酸アルカリ金属塩、アルカリ金属炭酸塩化合物、アルカリ金属炭酸水素塩、アルカリ金属亜硝酸塩化合物、アルカリ金属塩化物、アルカリ金属臭化物等が挙げられ、これらの無水和物又は水和物であってもよい。
有機酸アルカリ金属塩の具体例としては、酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、プロピオン酸リチウム、プロピオン酸ナトリウム、プロピオン酸カリウム等;
アルカリ金属炭酸塩の具体例としては、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等;
アルカリ金属炭酸水素塩の具体例としては、炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等;
アルカリ金属亜硝酸塩化合物の具体例としては、亜硝酸リチウム、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム等;
アルカリ金属塩化物の具体例としては、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム等;
アルカリ金属臭化物の具体例としては、臭化リチウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム等が挙げられる。
これらの中でも、本発明の奏する効果が特に大きい点で、有機酸アルカリ金属塩が好ましく、さらに、リチウム塩、ナトリウム塩及びカリウム塩からなる群より選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、特に、酢酸リチウムが好ましい。ここで、有機酸アルカリ金属塩の有機酸としては、カルボキシル基を有する本重合体同士の橋掛けによるゲル化を防止する観点から、1分子中に1個のカルボキシル基を有する有機酸が好ましい。
本アルカリ金属塩は、上記の1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
The alkali metal salts include organic acid alkali metal salts, alkali metal carbonate compounds, alkali metal hydrogencarbonates, alkali metal nitrite compounds, alkali metal chlorides, alkali metal bromides, etc., and may be in the form of anhydrates or hydrates.
Specific examples of organic acid alkali metal salts include lithium acetate, sodium acetate, potassium acetate, lithium propionate, sodium propionate, potassium propionate, etc.;
Specific examples of alkali metal carbonates include lithium carbonate, sodium carbonate, and potassium carbonate;
Specific examples of alkali metal hydrogen carbonates include lithium hydrogen carbonate, sodium hydrogen carbonate, and potassium hydrogen carbonate;
Specific examples of the alkali metal nitrite compound include lithium nitrite, sodium nitrite, potassium nitrite, etc.;
Specific examples of the alkali metal chloride include lithium chloride, sodium chloride, potassium chloride, etc.;
Specific examples of the alkali metal bromide include lithium bromide, sodium bromide, and potassium bromide.
Among these, organic acid alkali metal salts are preferred in that the effects of the present invention are particularly large, and furthermore, it is preferable to include at least one selected from the group consisting of lithium salts, sodium salts and potassium salts, and lithium acetate is particularly preferred. Here, as the organic acid of the organic acid alkali metal salt, an organic acid having one carboxyl group per molecule is preferred in terms of preventing gelation due to crosslinking of the present polymer having carboxyl groups.
The present alkali metal salt may be used alone or in combination of two or more kinds.

本アルカリ金属塩の使用量は、特に限定するものではないが、従来よりも電極合剤層用組成物の固形分濃度が高い場合において、電極スラリーの粘度低減により塗工性を確保しつつ、優れたサイクル特性を発揮する二次電池を得ることができる点で、本重合体の総量100質量部に対し、好ましくは5.0質量部以上175質量部以下であり、より好ましくは10質量部以上150質量部以下であり、さらに好ましくは15質量部以上125質量部以下であり、一層好ましくは20質量部以上100質量部以下である。The amount of the alkali metal salt used is not particularly limited, but is preferably 5.0 parts by mass or more and 175 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or more and 150 parts by mass or less, even more preferably 15 parts by mass or more and 125 parts by mass or less, and even more preferably 20 parts by mass or more and 100 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the total amount of the polymer, in that when the solids concentration of the electrode mixture layer composition is higher than in the past, it is possible to obtain a secondary battery that exhibits excellent cycle characteristics while ensuring coatability by reducing the viscosity of the electrode slurry.

3.二次電池電極合剤層用組成物
本発明の二次電池電極合剤層用組成物は、本バインダー、活物質及び水を含む。
本組成物における本バインダーの使用量は、活物質の全量100質量部に対して、例えば、0.1質量部以上20質量部以下である。上記使用量は、また例えば、0.2質量部以上10質量部以下であり、また例えば0.3質量部以上8質量部以下であり、また例えば0.4質量部以上5質量部以下である。本バインダーの使用量が0.1質量部以上であれば、十分な結着性を得ることができる。また、活物質等の分散安定性を確保することができ、均一な合剤層を形成することができる。本バインダーの使用量が20質量部以下であれば、本組成物が高粘度となることはなく、集電体への塗工性を確保することができる。その結果、均一で平滑な表面を有する合剤層を形成することができる。
3. Composition for secondary battery electrode mixture layer The composition for secondary battery electrode mixture layer of the present invention contains the present binder, an active material, and water.
The amount of the binder used in the composition is, for example, 0.1 parts by mass or more and 20 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the total amount of the active material. The amount is, for example, 0.2 parts by mass or more and 10 parts by mass or less, for example, 0.3 parts by mass or more and 8 parts by mass or less, and for example, 0.4 parts by mass or more and 5 parts by mass or less. If the amount of the binder used is 0.1 parts by mass or more, sufficient binding property can be obtained. In addition, the dispersion stability of the active material and the like can be ensured, and a uniform mixture layer can be formed. If the amount of the binder used is 20 parts by mass or less, the composition does not become highly viscous, and the coatability to the current collector can be ensured. As a result, a mixture layer having a uniform and smooth surface can be formed.

上記活物質の内、正極活物質としては遷移金属酸化物のリチウム塩を用いることができ、例えば、層状岩塩型及びスピネル型のリチウム含有金属酸化物を使用することができる。層状岩塩型の正極活物質の具体的な化合物としては、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、並びに、三元系と呼ばれるNCM{Li(Ni,Co,Mn)、x+y+z=1}及びNCA{Li(Ni1-a-bCoAlb)}等が挙げられる。また、スピネル型の正極活物質としてはマンガン酸リチウム等が挙げられる。酸化物以外にもリン酸塩、ケイ酸塩及び硫黄等が使用され、リン酸塩としては、オリビン型のリン酸鉄リチウム等が挙げられる。正極活物質としては、上記のうちの1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて混合物又は複合物として使用してもよい。 Among the above active materials, lithium salts of transition metal oxides can be used as the positive electrode active material, and for example, layered rock salt type and spinel type lithium-containing metal oxides can be used. Specific compounds of the layered rock salt type positive electrode active material include lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, and ternary NCM {Li (Ni x , Co y , Mn z ), x + y + z = 1} and NCA {Li (Ni 1-a-b Co a Al b )}. In addition, lithium manganate can be used as a spinel type positive electrode active material. In addition to oxides, phosphates, silicates, sulfur, and the like are used, and examples of phosphates include olivine type lithium iron phosphate. As the positive electrode active material, one of the above may be used alone, or two or more may be combined to be used as a mixture or composite.

尚、層状岩塩型のリチウム含有金属酸化物を含む正極活物質を水に分散させた場合、活物質表面のリチウムイオンと水中の水素イオンとが交換されることにより、分散液がアルカリ性を示す。このため、一般的な正極用集電体材料であるアルミ箔(Al)等が腐食される虞がある。このような場合には、本バインダーとして未中和又は部分中和された本重合体を用いることにより、活物質から溶出するアルカリ分を中和することが好ましい。また、未中和又は部分中和された本重合体の使用量は、本重合体の中和されていないカルボキシル基量が活物質から溶出するアルカリ量に対して当量以上となるように用いることが好ましい。In addition, when a positive electrode active material containing a layered rock salt type lithium-containing metal oxide is dispersed in water, the lithium ions on the active material surface are exchanged with hydrogen ions in the water, causing the dispersion to become alkaline. For this reason, there is a risk that aluminum foil (Al), which is a common positive electrode current collector material, may be corroded. In such a case, it is preferable to neutralize the alkali content eluted from the active material by using the unneutralized or partially neutralized present polymer as the present binder. In addition, it is preferable to use the unneutralized or partially neutralized present polymer in an amount such that the amount of unneutralized carboxyl groups in the present polymer is equivalent to or greater than the amount of alkali eluted from the active material.

正極活物質はいずれも電気伝導性が低いため、導電助剤を添加して使用されるのが一般的である。導電助剤としては、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンファイバー、黒鉛微粉、炭素繊維等の炭素系材料が挙げられ、これらの内、優れた導電性を得やすい点からカーボンブラック、カーボンナノチューブ及びカーボンファイバーが好ましい。また、カーボンブラックとしては、ケッチェンブラック及びアセチレンブラックが好ましい。導電助剤は、上記の1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。導電助剤の使用量は、導電性とエネルギー密度を両立するという観点から、活物質の全量100質量部に対して、例えば、0.2~20質量部とすることができ、また例えば、0.2~10質量部とすることができる。また、正極活物質は導電性を有する炭素系材料で表面コーティングしたものを使用してもよい。 Since all positive electrode active materials have low electrical conductivity, they are generally used with the addition of a conductive assistant. Examples of conductive assistants include carbon-based materials such as carbon black, carbon nanotubes, carbon fiber, graphite powder, and carbon fiber. Of these, carbon black, carbon nanotubes, and carbon fiber are preferred because they are easy to obtain excellent electrical conductivity. As carbon black, ketjen black and acetylene black are preferred. The conductive assistant may be one of the above alone or two or more may be used in combination. The amount of the conductive assistant used may be, for example, 0.2 to 20 parts by mass, or, for example, 0.2 to 10 parts by mass, per 100 parts by mass of the total amount of the active material, from the viewpoint of achieving both electrical conductivity and energy density. The positive electrode active material may be surface-coated with a carbon-based material having electrical conductivity.

一方、負極活物質としては、例えば炭素系材料、リチウム金属、リチウム合金及び金属酸化物等が挙げられ、これらの内の1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの内でも、天然黒鉛、人造黒鉛、ハードカーボン及びソフトカーボン等の炭素系材料からなる活物質(以下、「炭素系活物質」ともいう。)が好ましく、天然黒鉛及び人造黒鉛等の黒鉛、並びにハードカーボンがより好ましい。また、黒鉛の場合、電池性能の面から球形化黒鉛が好適に用いられ、その粒子サイズの好ましい範囲は、例えば、1~20μmであり、また例えば、5~15μmである。また、エネルギー密度を高くするために、ケイ素やスズなどのリチウムを吸蔵できる金属又は金属酸化物等を負極活物質として使用することもできる。その中でも、ケイ素は黒鉛に比べて高容量であり、ケイ素、ケイ素合金及び一酸化ケイ素(SiO)等のケイ素酸化物のようなケイ素系材料からなる活物質(以下、「ケイ素系活物質」ともいう。)を用いることができる。しかし、上記ケイ素系活物質は高容量である反面充放電に伴う体積変化が大きい。このため、上記炭素系活物質と併用するのが好ましい。この場合、ケイ素系活物質の配合量が多いと電極材料の崩壊を招き、サイクル特性(耐久性)が大きく低下する場合がある。このような観点から、ケイ素系活物質を併用する場合、その使用量は炭素系活物質に対して、例えば、60質量%以下であり、また例えば、30質量%以下である。On the other hand, examples of the negative electrode active material include carbon-based materials, lithium metal, lithium alloys, and metal oxides, and one or more of these can be used in combination. Among these, active materials made of carbon-based materials such as natural graphite, artificial graphite, hard carbon, and soft carbon (hereinafter also referred to as "carbon-based active materials") are preferred, and graphite such as natural graphite and artificial graphite, and hard carbon are more preferred. In the case of graphite, spherical graphite is preferably used from the viewpoint of battery performance, and the preferred range of its particle size is, for example, 1 to 20 μm, and also, for example, 5 to 15 μm. In addition, in order to increase the energy density, metals or metal oxides capable of absorbing lithium, such as silicon and tin, can also be used as the negative electrode active material. Among them, silicon has a higher capacity than graphite, and active materials made of silicon-based materials such as silicon, silicon alloys, and silicon oxides such as silicon monoxide (SiO) (hereinafter also referred to as "silicon-based active materials") can be used. However, the silicon-based active material has a high capacity, but the volume change caused by charging and discharging is large. Therefore, it is preferable to use it in combination with the carbon-based active material. In this case, if the amount of the silicon-based active material is large, the electrode material may collapse, and the cycle characteristics (durability) may be greatly reduced. From this point of view, when the silicon-based active material is used in combination, the amount of the silicon-based active material is, for example, 60% by mass or less, or, for example, 30% by mass or less, relative to the carbon-based active material.

炭素系活物質は、それ自身が良好な電気伝導性を有するため、必ずしも導電助剤を添加する必要はない。抵抗をより低減する等の目的で導電助剤を添加する場合、エネルギー密度の観点からその使用量は活物質の全量100質量部に対して、例えば、10質量部以下であり、また例えば、5質量部以下である。Since carbon-based active materials themselves have good electrical conductivity, it is not necessary to add a conductive additive. When a conductive additive is added for the purpose of further reducing resistance, etc., the amount used is, from the viewpoint of energy density, for example, 10 parts by mass or less, or, for example, 5 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the total amount of active material.

本組成物がスラリー状態の場合、活物質の使用量は、本組成物全量に対して、例えば、10~75質量%の範囲であり、また例えば、30~65質量%の範囲である。活物質の使用量が10質量%以上であれば、本バインダー等のマイグレーションが抑えられるとともに、媒体の乾燥コストの面でも有利となる。一方、75質量%以下であれば、本組成物の流動性及び塗工性を確保することができ、均一な合剤層を形成することができる。When the composition is in a slurry state, the amount of active material used is, for example, in the range of 10 to 75% by mass, or, for example, in the range of 30 to 65% by mass, based on the total amount of the composition. If the amount of active material used is 10% by mass or more, migration of the binder and the like is suppressed, and it is also advantageous in terms of the drying cost of the medium. On the other hand, if it is 75% by mass or less, the fluidity and coatability of the composition can be ensured, and a uniform mixture layer can be formed.

本組成物は、媒体として水を使用する。また、本組成物の性状及び乾燥性等を調整する目的で、メタノール及びエタノール等の低級アルコール類、エチレンカーボネート等のカーボネート類、アセトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、N-メチルピロリドン等の水溶性有機溶剤との混合溶媒としてもよい。混合媒体中の水の割合は、例えば、50質量%以上であり、また例えば、70質量%以上である。This composition uses water as a medium. In order to adjust the properties and drying properties of this composition, it may be mixed with lower alcohols such as methanol and ethanol, carbonates such as ethylene carbonate, ketones such as acetone, tetrahydrofuran, N-methylpyrrolidone, and other water-soluble organic solvents. The proportion of water in the mixed medium is, for example, 50% by mass or more, and, for example, 70% by mass or more.

本組成物を塗工可能なスラリー状態とする場合、本組成物全体に占める水を含む媒体の含有量は、スラリーの塗工性、及び乾燥に必要なエネルギーコスト、生産性の観点から、例えば、25~60質量%の範囲とすることができ、また例えば、35~60質量%とすることができる。When the present composition is made into a coatable slurry state, the content of the water-containing medium in the entire composition can be, for example, in the range of 25 to 60 mass %, and can be, for example, 35 to 60 mass %, from the viewpoints of the coatability of the slurry, the energy cost required for drying, and productivity.

本組成物は、さらに、スチレンブタジエンゴム(SBR)系ラテックス、カルボキシメチルセルロース(CMC)、アクリル系ラテックス及びポリフッ化ビニリデン系ラテックス等の他のバインダー成分を併用してもよい。他のバインダー成分を併用する場合、その使用量は、活物質の全量100質量部に対して、例えば、0.1~5質量部以下とすることができ、また例えば、0.1~2質量部以下とすることができ、また例えば、0.1~1質量部以下とすることができる。他のバインダー成分の使用量が5質量部を超えると抵抗が増大し、ハイレート特性が不十分なものとなる場合がある。上記の中でも、結着性及び耐屈曲性のバランスに優れる点で、SBR系ラテックス、CMCが好ましく、SBR系ラテックス及びCMCを併用する事がより好ましい。The composition may further contain other binder components such as styrene butadiene rubber (SBR) latex, carboxymethyl cellulose (CMC), acrylic latex, and polyvinylidene fluoride latex. When other binder components are used in combination, the amount of the binder components used may be, for example, 0.1 to 5 parts by mass or less, or, for example, 0.1 to 2 parts by mass or less, or, for example, 0.1 to 1 part by mass or less, relative to 100 parts by mass of the total amount of the active material. If the amount of the other binder components used exceeds 5 parts by mass, the resistance increases and the high-rate characteristics may become insufficient. Among the above, SBR latex and CMC are preferred in terms of the excellent balance between binding properties and bending resistance, and it is more preferable to use SBR latex and CMC in combination.

上記SBR系ラテックスとは、スチレン等の芳香族ビニル単量体に由来する構造単位及び1,3-ブタジエン等の脂肪族共役ジエン系単量体に由来する構造単位を有する共重合体の水系分散体を示す。上記芳香族ビニル単量体としては、スチレンの他にα-メチルスチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン等が挙げられ、これらの内の1種又は2種以上を用いることができる。上記共重合体中における上記芳香族ビニル単量体に由来する構造単位は、主に結着性の観点から、例えば、20~70質量%の範囲とすることができ、また例えば、30~60質量%の範囲とすることができる。
上記脂肪族共役ジエン系単量体としては、1,3-ブタジエンの他に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-クロロ-1,3-ブタジエン等が挙げられ、これらの内の1種又は2種以上を用いることができる。上記共重合体中における上記脂肪族共役ジエン系単量体に由来する構造単位は、バインダーの結着性及び得られる電極の柔軟性が良好なものとなる点で、例えば、30~70質量%の範囲とすることができ、また例えば、40~60質量%の範囲とすることができる。
スチレン/ブタジエン系ラテックスは、上記の単量体以外にも、結着性等の性能をさらに向上させるために、その他の単量体として(メタ)アクリロニトリル等のニトリル基含有単量体、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸等のカルボキシル基含有単量体、(メタ)アクリル酸メチル等のエステル基含有単量体を共重合単量体として用いてもよい。
上記共重合体中における上記その他の単量体に由来する構造単位は、例えば、0~30質量%の範囲とすることができ、また例えば、0~20質量%の範囲とすることができる。
The SBR latex refers to an aqueous dispersion of a copolymer having structural units derived from an aromatic vinyl monomer such as styrene and structural units derived from an aliphatic conjugated diene monomer such as 1,3-butadiene. Examples of the aromatic vinyl monomer include α-methylstyrene, vinyltoluene, divinylbenzene, and the like, in addition to styrene, and one or more of these can be used. The structural units derived from the aromatic vinyl monomer in the copolymer can be, for example, in the range of 20 to 70% by mass, or, for example, in the range of 30 to 60% by mass, mainly from the viewpoint of binding properties.
Examples of the aliphatic conjugated diene monomer include 2-methyl-1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 2-chloro-1,3-butadiene, etc., in addition to 1,3-butadiene, and one or more of these can be used. The structural unit derived from the aliphatic conjugated diene monomer in the copolymer can be, for example, in the range of 30 to 70 mass %, or, for example, in the range of 40 to 60 mass %, in order to improve the binding property of the binder and the flexibility of the obtained electrode.
In addition to the above-mentioned monomers, the styrene/butadiene-based latex may use other monomers as copolymerization monomers, such as nitrile group-containing monomers such as (meth)acrylonitrile, carboxyl group-containing monomers such as (meth)acrylic acid, itaconic acid, maleic acid, and ester group-containing monomers such as methyl (meth)acrylate, in order to further improve performance such as binding property.
The content of the structural units derived from the other monomers in the copolymer can be, for example, in the range of 0 to 30% by mass, and can be, for example, in the range of 0 to 20% by mass.

上記CMCとは、ノニオン性セルロース系半合成高分子化合物をカルボキシメチル基により置換した置換体及びその塩を示す。上記ノニオン性セルロース系半合成高分子化合物としては、例えば、メチルセルロース、メチルエチルセルロース、エチルセルロース、マイクロクリスタリンセルロース等のアルキルセルロース;
ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシブチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースステアロキシエーテル、カルボキシメチルヒドロキシエチルセルロース、アルキルヒドロキシエチルセルロース、ノノキシニルヒドロキシエチルセルロース等のヒドロキシアルキルセルロースなどが挙げられる。
The CMC refers to a nonionic cellulose-based semisynthetic polymer compound substituted with a carboxymethyl group and its salt. Examples of the nonionic cellulose-based semisynthetic polymer compound include alkyl celluloses such as methyl cellulose, methyl ethyl cellulose, ethyl cellulose, and microcrystalline cellulose;
Examples of the hydroxyalkyl cellulose include hydroxyethyl cellulose, hydroxybutyl methyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, hydroxyethyl methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose stearoxy ether, carboxymethyl hydroxyethyl cellulose, alkyl hydroxyethyl cellulose, and nonoxynyl hydroxyethyl cellulose.

本発明の二次電池電極合剤層用組成物は、上記の活物質、水及び本バインダーを必須の構成成分とするものであり、公知の手段を用いて各成分を混合することにより得られる。各成分の混合方法は特段制限されるものではなく、公知の方法を採用することができるが、活物質、導電助剤及びバインダー等の粉末成分をドライブレンドした後、水等の分散媒と混合し、分散混練する方法が好ましい。本組成物をスラリー状態で得る場合、分散不良や凝集のないスラリーに仕上げることが好ましい。混合手段としては、プラネタリーミキサー、薄膜旋回式ミキサー及び自公転式ミキサー等の公知のミキサーを使用することができるが、短時間で良好な分散状態が得られる点で薄膜旋回式ミキサーを使用して行うことが好ましい。また、薄膜旋回式ミキサーを用いる場合は、予めディスパー等の攪拌機で予備分散を行うことが好ましい。上記スラリーのpHは、本発明の効果を奏する限り特に制限されないが、12.5未満であることが好ましく、例えば、CMCを配合する場合にはその加水分解の懸念が小さい点で、11.5未満であることがより好ましく、10.5未満であることがさらに好ましい。また、上記スラリーの粘度は、本発明の効果を奏する限り特に制限されないが、20rpmにおけるB型粘度(25℃)として、例えば、100~5,000mPa・sの範囲とすることができ、また例えば、500~4,500mPa・s、また例えば、1,000~3,000mPa・sの範囲とすることができる。スラリーの粘度が上記の範囲内であれば、良好な塗工性を確保することができる。The composition for secondary battery electrode mixture layer of the present invention is essentially composed of the above active material, water and the binder, and is obtained by mixing the components using known means. The method of mixing the components is not particularly limited, and known methods can be adopted, but a method of dry blending powder components such as the active material, conductive assistant and binder, and then mixing with a dispersion medium such as water and dispersing and kneading is preferred. When obtaining the composition in a slurry state, it is preferable to finish the slurry without poor dispersion or aggregation. As a mixing means, known mixers such as a planetary mixer, a thin film swirling mixer and a self-revolving mixer can be used, but it is preferable to use a thin film swirling mixer in order to obtain a good dispersion state in a short time. In addition, when using a thin film swirling mixer, it is preferable to perform preliminary dispersion in advance with a stirrer such as a disperser. The pH of the above slurry is not particularly limited as long as the effects of the present invention are achieved, but it is preferable that it is less than 12.5, and for example, when CMC is blended, it is more preferable that it is less than 11.5 in terms of the small concern of hydrolysis, and even more preferable that it is less than 10.5. The viscosity of the slurry is not particularly limited as long as the effects of the present invention are achieved, but the viscosity may be, for example, in the range of 100 to 5,000 mPa·s, or, for example, in the range of 500 to 4,500 mPa·s, or, for example, in the range of 1,000 to 3,000 mPa·s, as a B-type viscosity (25°C) at 20 rpm. If the viscosity of the slurry is within the above range, good coatability can be ensured.

4.二次電池電極
本発明の二次電池電極は、銅又はアルミニウム等の集電体表面に本発明の二次電池電極合剤層用組成物から形成される合剤層を備えてなるものである。合剤層は、集電体の表面に本組成物を塗工した後、水等の媒体を乾燥除去することにより形成される。本組成物を塗工する方法は特に限定されず、ドクターブレード法、ディップ法、ロールコート法、コンマコート法、カーテンコート法、グラビアコート法及びエクストルージョン法などの公知の方法を採用することができる。また、上記乾燥は、温風吹付け、減圧、(遠)赤外線、マイクロ波照射等の公知の方法により行うことができる。
通常、乾燥後に得られた合剤層には、金型プレス及びロールプレス等による圧縮処理が施される。圧縮することにより活物質及びバインダーを密着させ、合剤層の強度及び集電体への密着性を向上させることができる。圧縮により合剤層の厚みを、例えば、圧縮前の30~80%程度に調整することができ、圧縮後の合剤層の厚みは4~200μm程度が一般的である。
4. Secondary Battery Electrode The secondary battery electrode of the present invention comprises a mixture layer formed from the composition for secondary battery electrode mixture layer of the present invention on the surface of a current collector such as copper or aluminum. The mixture layer is formed by applying the composition to the surface of the current collector and then drying and removing the medium such as water. The method for applying the composition is not particularly limited, and known methods such as doctor blade method, dip method, roll coating method, comma coating method, curtain coating method, gravure coating method and extrusion method can be adopted. In addition, the drying can be performed by known methods such as hot air blowing, reduced pressure, (far) infrared radiation, and microwave irradiation.
Usually, the mixture layer obtained after drying is subjected to a compression treatment using a mold press, a roll press, or the like. Compression brings the active material and the binder into close contact with each other, and improves the strength of the mixture layer and its adhesion to the current collector. The thickness of the mixture layer can be adjusted by compression to, for example, about 30 to 80% of the thickness before compression, and the thickness of the mixture layer after compression is generally about 4 to 200 μm.

5.二次電池
本発明の二次電池電極にセパレータ及び電解液を備えることにより、二次電池を作製することができる。電解液は液状であってもよく、ゲル状であってもよい。
セパレータは電池の正極及び負極間に配され、両極の接触による短絡の防止や電解液を保持してイオン導電性を確保する役割を担う。セパレータにはフィルム状の絶縁性微多孔膜であって、良好なイオン透過性及び機械的強度を有するものが好ましい。具体的な素材としては、ポリエチレン及びポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリテトラフルオロエチレン等を使用することができる。
5. Secondary Battery A secondary battery can be produced by providing the secondary battery electrode of the present invention with a separator and an electrolyte. The electrolyte may be in a liquid or gel form.
The separator is disposed between the positive and negative electrodes of the battery, and serves to prevent short circuits caused by contact between the electrodes and to retain the electrolyte to ensure ionic conductivity. The separator is preferably a film-like insulating microporous membrane having good ion permeability and mechanical strength. Specific examples of the material that can be used include polyolefins such as polyethylene and polypropylene, and polytetrafluoroethylene.

電解液は、活物質の種類に応じて一般的に使用される公知のものを用いることができる。リチウムイオン二次電池では、具体的な溶媒として、プロピレンカーボネート及びエチレンカーボネート等の高誘電率で電解質の溶解能力の高い環状カーボネート、並びに、エチルメチルカーボネート、ジメチルカーボネート及びジエチルカーボネート等の粘性の低い鎖状カーボネート等が挙げられ、これらを単独で又は混合溶媒として使用することができる。電解液は、これらの溶媒にLiPF、LiSbF、LiBF、LiClO、LiAlO等のリチウム塩を溶解して使用される。ニッケル水素二次電池では、電解液として水酸化カリウム水溶液を使用することができる。二次電池は、セパレータで仕切られた正極板及び負極板を渦巻き状又は積層構造にしてケース等に収納することにより得られる。 The electrolyte may be a known one that is generally used depending on the type of active material. In the lithium ion secondary battery, specific solvents include cyclic carbonates with high dielectric constant and high electrolyte dissolving ability such as propylene carbonate and ethylene carbonate, and chain carbonates with low viscosity such as ethyl methyl carbonate, dimethyl carbonate and diethyl carbonate, which may be used alone or as a mixed solvent. The electrolyte is used by dissolving lithium salts such as LiPF 6 , LiSbF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 and LiAlO 4 in these solvents. In the nickel-hydrogen secondary battery, an aqueous potassium hydroxide solution may be used as the electrolyte. The secondary battery is obtained by storing a positive electrode plate and a negative electrode plate separated by a separator in a spiral or stacked structure in a case or the like.

以上説明したように、本明細書に開示される二次電池電極合剤層用組成物より形成される合剤層を備えた電極を具備した二次電池は、充放電を繰り返しても良好な耐久性(サイクル特性)を示すため、車載用二次電池等に好適である。As described above, a secondary battery having an electrode with a mixture layer formed from the secondary battery electrode mixture layer composition disclosed in this specification exhibits good durability (cycle characteristics) even after repeated charging and discharging, and is therefore suitable for use as an in-vehicle secondary battery, etc.

以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明する。尚、本発明は、これらの実施例により限定されるものではない。尚、以下において「部」及び「%」は、特に断らない限り質量部及び質量%を意味する。The present invention will be specifically described below based on examples. Note that the present invention is not limited to these examples. Note that in the following, "parts" and "%" mean parts by mass and % by mass unless otherwise specified.

(本重合体塩の2質量%濃度水溶液の粘度測定)
以下の各製造例において得られた本重合体塩を脱イオン水に溶解して2質量%濃度の水溶液を調製した。上記水溶液を液温25℃±1℃に調整した後、12rpmにおけるB型粘度計により2質量%濃度水溶液の粘度を測定した。
(Measurement of Viscosity of 2% by Mass Aqueous Solution of the Present Polymer Salt)
The polymer salt obtained in each of the following Production Examples was dissolved in deionized water to prepare an aqueous solution having a concentration of 2% by mass. The temperature of the aqueous solution was adjusted to 25° C.±1° C., and the viscosity of the aqueous solution having a concentration of 2% by mass was measured using a Brookfield viscometer at 12 rpm.

(電極スラリーのpH測定)
以下の各実施例及び比較例において得られた電極スラリーに、同質量の水を加えて固形分濃度が25%となるように調製し、25℃±1℃に調整した後、pHメーターで当該スラリーのpHを測定した。
(pH Measurement of Electrode Slurry)
The electrode slurries obtained in each of the following Examples and Comparative Examples were each added with the same mass of water to adjust the solid content concentration to 25%, and the slurry was adjusted to 25°C ± 1°C, and then the pH of the slurry was measured with a pH meter.

(電極スラリーの粘度測定)
以下の各実施例及び比較例において得られた電極スラリーについて、25℃±1℃に調整した後、20rpmにおけるB型粘度計によりスラリー粘度を測定した。
(Measurement of Viscosity of Electrode Slurry)
The electrode slurries obtained in the following respective Examples and Comparative Examples were adjusted to 25° C.±1° C., and then the slurry viscosities were measured at 20 rpm using a Brookfield viscometer.

≪本架橋重合体塩の製造≫
(製造例1:本架橋重合体塩R-1の製造)
重合には、攪拌翼、温度計、還流冷却器及び窒素導入管を備えた反応器を用いた。
反応器内にアセトニトリル567部、イオン交換水2.20部、アクリル酸(以下、「AA」という)100.0部、トリメチロールプロパンジアリルエーテル(ダイソー社製、商品名「ネオアリルT-20」)0.90部及び上記AAに対して1.0モル%に相当するトリエチルアミンを仕込んだ。反応器内を十分に窒素置換した後、加温して内温を55℃まで昇温した。内温が55℃で安定したことを確認した後、重合開始剤として2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(富士フイルム和光純薬社製、商品名「V-65」)0.040部を添加したところ、反応液に白濁が認められたため、この点を重合開始点とした。外温(水バス温度)を調整して内温を55℃に維持しながら重合反応を継続し、重合開始点から24時間経過した時点で重合反応液の冷却を開始し、内温が25℃まで低下した後、水酸化リチウム・一水和物(以下、「LiOH・HO」という)の粉末52.4部を添加した。添加後室温下12時間撹拌を継続して、本架橋重合体塩R-1(Li塩、中和度90モル%)の粒子が媒体に分散したスラリー状の重合反応液を得た。
<Production of the present crosslinked polymer salt>
(Production Example 1: Production of the present crosslinked polymer salt R-1)
For the polymerization, a reactor equipped with a stirring blade, a thermometer, a reflux condenser and a nitrogen inlet tube was used.
A reactor was charged with 567 parts of acetonitrile, 2.20 parts of ion-exchanged water, 100.0 parts of acrylic acid (hereinafter referred to as "AA"), 0.90 parts of trimethylolpropane diallyl ether (manufactured by Daiso Co., Ltd., trade name "Neoallyl T-20"), and triethylamine equivalent to 1.0 mol% relative to the AA. After the inside of the reactor was sufficiently replaced with nitrogen, the inside temperature was raised to 55°C by heating. After confirming that the inside temperature was stable at 55°C, 0.040 parts of 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., trade name "V-65") was added as a polymerization initiator, and the reaction solution became cloudy, so this point was determined as the polymerization initiation point. The polymerization reaction was continued while maintaining the internal temperature at 55° C. by adjusting the external temperature (water bath temperature), and cooling of the polymerization reaction solution was started 24 hours after the polymerization initiation point, and after the internal temperature had dropped to 25° C., 52.4 parts of lithium hydroxide monohydrate (hereinafter referred to as "LiOH.H 2 O") powder was added. After the addition, stirring was continued at room temperature for 12 hours to obtain a slurry-like polymerization reaction solution in which particles of the present crosslinked polymer salt R-1 (Li salt, neutralization degree 90 mol%) were dispersed in the medium.

得られた重合反応液を遠心分離して重合体粒子を沈降させた後、上澄みを除去した。その後、重合反応液と同質量のアセトニトリルに沈降物を再分散させた後、遠心分離により重合体粒子を沈降させて上澄みを除去する洗浄操作を2回繰り返した。沈降物を回収し、減圧条件下、80℃で3時間乾燥処理を行い、揮発分を除去することにより、本架橋重合体塩R-1の粉末を得た。本架橋重合体塩R-1は吸湿性を有するため、水蒸気バリア性を有する容器に密封保管した。なお、本架橋重合体塩R-1の粉末をIR測定し、カルボン酸のC=O基由来のピークとカルボン酸LiのC=O由来のピークの強度比より中和度を求めたところ、仕込みからの計算値に等しく90モル%であった。R-1の2質量%濃度水溶液の粘度を表1に示す。The obtained polymerization reaction solution was centrifuged to settle the polymer particles, and the supernatant was removed. The precipitate was then redispersed in acetonitrile of the same mass as the polymerization reaction solution, and the polymer particles were centrifuged to settle and the supernatant was removed. This washing operation was repeated twice. The precipitate was collected and dried at 80°C for 3 hours under reduced pressure to remove the volatiles, thereby obtaining a powder of the present crosslinked polymer salt R-1. Since the present crosslinked polymer salt R-1 is hygroscopic, it was sealed and stored in a container with water vapor barrier properties. The powder of the present crosslinked polymer salt R-1 was subjected to IR measurement, and the degree of neutralization was calculated from the intensity ratio of the peak derived from the C=O group of the carboxylic acid and the peak derived from the C=O group of the carboxylic acid Li, which was 90 mol%, equal to the calculated value from the charge. The viscosity of a 2% by mass aqueous solution of R-1 is shown in Table 1.

(製造例2~6:本架橋重合体塩R-2~R-6の製造)
単量体、架橋性単量体、イオン交換水及び中和剤の仕込み量を表1に記載の通りとした以外は製造例1と同様の操作を行い、本架橋重合体塩R-2~R-6を含む重合反応液を得た。
次いで、各重合反応液について製造例1と同様の操作を行い、粉末状の架橋重合体塩R-2~R-6を得た。各本架橋重合体塩は、水蒸気バリア性を有する容器に密封保管した。R-2~R-6の2質量%濃度水溶液の粘度を表1に示す。
(Production Examples 2 to 6: Production of the present crosslinked polymer salts R-2 to R-6)
The same operation as in Production Example 1 was carried out except that the amounts of the monomer, crosslinkable monomer, ion-exchanged water and neutralizing agent were changed to those shown in Table 1, thereby obtaining polymerization reaction solutions containing the present crosslinked polymer salts R-2 to R-6.
Next, the same operation as in Production Example 1 was carried out for each polymerization reaction solution to obtain powdered crosslinked polymer salts R-2 to R-6. Each of these crosslinked polymer salts was sealed and stored in a container having water vapor barrier properties. The viscosities of 2% by mass aqueous solutions of R-2 to R-6 are shown in Table 1.

(製造例7:本非架橋重合体塩R-7の製造)
重合には、攪拌翼、温度計、還流冷却器及び窒素導入管を備えた反応器を用いた。
アクリル酸メチル(以下、「MA」という)8部、酢酸ビニル(以下、「VAc」という)12部を混合し、2,2‘-アゾビス(イソ酪酸)ジメチル(富士フイルム和光純薬社製、商品名「V-601」)0.67部を溶解させてモノマー溶液を調製した。
反応器内に、水410部、無水硫酸ナトリウム10部、部分けん化ポリビニルアルコール(クラレ社製、商品名「PVA-217」、けん化度88%)1部、前記モノマー溶液20.67部を仕込んだ。反応器内を十分に窒素置換した後、加温して内温を60℃まで昇温した。内温が60℃で安定したことを確認した後、MA32部及びVAc48部の混合溶液を滴下ロートにより4時間かけて滴下を行い、滴下完了から1時間経過した時点で反応液の冷却を開始し、反応を終了させ、MAとVAcの共重合体を含む重合反応液を得た。
ここで、ガスクロマトグラフィー(GC)測定により、残存モノマー量を測定し、モノマーの重合率を算出したところ、各モノマーの重合率は、MA98%、VAc82%であった。
また、得られた重合反応液の一部をテトラヒドロフランに溶解させた後メンブレンフィルター(ADVANTEC社製:孔径0.45μm)にてろ過を実施した後、MAとVAcの共重合体について、以下の条件にてゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定を行い、ポリスチレン換算による重量平均分子量(Mw)を得た結果、108万であった。
○測定条件
カラム:東ソー製TSKgel SuperMultiporeHZ-M×4本
溶媒:テトラヒドロフラン
温度:40℃
検出器:RI
流速:600μL/min
(Production Example 7: Production of the Non-Crosslinked Polymer Salt R-7)
For the polymerization, a reactor equipped with a stirring blade, a thermometer, a reflux condenser and a nitrogen inlet tube was used.
A monomer solution was prepared by mixing 8 parts of methyl acrylate (hereinafter referred to as "MA") and 12 parts of vinyl acetate (hereinafter referred to as "VAc") and dissolving 0.67 parts of 2,2'-azobis(isobutyrate)dimethyl (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., product name "V-601").
Into a reactor, 410 parts of water, 10 parts of anhydrous sodium sulfate, 1 part of partially saponified polyvinyl alcohol (manufactured by Kuraray Co., Ltd., product name "PVA-217", saponification degree 88%), and 20.67 parts of the monomer solution were charged. After the inside of the reactor was sufficiently replaced with nitrogen, the inside temperature was raised to 60°C by heating. After it was confirmed that the inside temperature was stabilized at 60°C, a mixed solution of 32 parts of MA and 48 parts of VAc was dropped using a dropping funnel over 4 hours, and cooling of the reaction solution was started 1 hour after completion of the dropping, and the reaction was terminated, thereby obtaining a polymerization reaction solution containing a copolymer of MA and VAc.
Here, the amount of remaining monomers was measured by gas chromatography (GC) and the polymerization rate of the monomers was calculated. The polymerization rate of each monomer was 98% for MA and 82% for VAc.
In addition, a part of the obtained polymerization reaction liquid was dissolved in tetrahydrofuran and filtered with a membrane filter (manufactured by ADVANTEC Corporation: pore size 0.45 μm). Then, the copolymer of MA and VAc was subjected to gel permeation chromatography (GPC) measurement under the following conditions to obtain a weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene of 1,080,000.
Measurement conditions: Column: Tosoh TSKgel SuperMultiporeHZ-M x 4 Solvent: Tetrahydrofuran Temperature: 40°C
Detector: RI
Flow rate: 600μL/min

MAとVAcの共重合体を含む重合反応液を外温50℃に昇温後、減圧条件下で脱溶剤を行うことで、残存モノマーを除去した。その後、共重合モノマー(MA及びVAc)の仕込み合計量100部に対して、メタノール500部、LiOH・HO38.8部仕込み、外温50℃で3時間、けん化反応を行い、MAとVAcの共重合体のけん化物を含む反応液を得た。
アセトン中で前記けん化物を含む反応液を再沈殿し、濾過した後、80℃で12時間乾燥を行い、揮発分を除去することにより、MAとVAcの共重合体のけん化物を得た。ここで、前記のMA及びVAcの重合率に基づくと、前記けん化物は、「アクリル酸に由来する構造単位を57質量%」及び「ビニルアルコールに由来する構造単位を43質量%」有する非架橋重合体のリチウム塩である。
前記非架橋重合体のリチウム塩R-7は吸湿性を有するため、水蒸気バリア性を有する容器に密封保管した。なお、本非架橋重合体塩R-7の粉末をIR測定し、カルボン酸のC=O基由来のピークとカルボン酸LiのC=O由来のピークの強度比より中和度を求めたところ、90モル%であった。
また、R-7の2質量%濃度水溶液の粘度は、9,000mPa・sであった。
After the polymerization reaction solution containing the copolymer of MA and VAc was heated to an external temperature of 50° C., the solvent was removed under reduced pressure to remove the remaining monomers. Then, 500 parts of methanol and 38.8 parts of LiOH.H 2 O were added to 100 parts of the total amount of the copolymerization monomers (MA and VAc), and a saponification reaction was carried out at an external temperature of 50° C. for 3 hours to obtain a reaction solution containing a saponified product of the copolymer of MA and VAc.
The reaction solution containing the saponified product was reprecipitated in acetone, filtered, and then dried at 80° C. for 12 hours to remove volatile matter, thereby obtaining a saponified product of a copolymer of MA and VAc. Based on the polymerization rates of MA and VAc, the saponified product is a lithium salt of a non-crosslinked polymer having "57% by mass of structural units derived from acrylic acid" and "43% by mass of structural units derived from vinyl alcohol."
The lithium salt of the non-crosslinked polymer R-7 is hygroscopic, so it was sealed and stored in a container with water vapor barrier properties. The powder of the non-crosslinked polymer salt R-7 was subjected to IR measurement, and the degree of neutralization was calculated from the intensity ratio of the peak derived from the C=O group of the carboxylic acid and the peak derived from the C=O of the carboxylic acid Li, and was found to be 90 mol%.
The viscosity of a 2% by mass aqueous solution of R-7 was 9,000 mPa·s.

Figure 0007694393000001
Figure 0007694393000001

表1において用いた化合物の詳細を以下に示す。
AA:アクリル酸
HEA:アクリル酸2-ヒドロキシエチル
T-20:トリメチロールプロパンジアリルエーテル(ダイソー社製、商品名「ネオアリルT-20」)
TEA:トリエチルアミン
AcN:アセトニトリル
V-65:2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(富士フイルム和光純薬社製)
MA:アクリル酸メチル
VAc:酢酸ビニル
PVA:ポリビニルアルコール(クラレ社製、商品名「PVA-217」)
V-601:2,2’-アゾビス(イソ酪酸)ジメチル(富士フイルム和光純薬社製)
LiOH・HO:水酸化リチウム・一水和物
Details of the compounds used in Table 1 are shown below.
AA: acrylic acid HEA: 2-hydroxyethyl acrylate T-20: trimethylolpropane diallyl ether (manufactured by Daiso Co., Ltd., product name "Neoallyl T-20")
TEA: triethylamine AcN: acetonitrile V-65: 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
MA: methyl acrylate VAc: vinyl acetate PVA: polyvinyl alcohol (manufactured by Kuraray Co., Ltd., product name "PVA-217")
V-601: 2,2'-azobis(isobutyric acid) dimethyl (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
LiOH.H2O : Lithium hydroxide monohydrate

実施例1
<電極合剤層用組成物の調製>
SiOx(0.8<x<1.2)の表面にCVD法で炭素を10%コートしたものを準備し(以下、「Si系活物質」という。)、黒鉛とSi系活物質とを混合したものを活物質として用いた。また、本バインダーとしては、架橋重合体塩R-1、酢酸リチウム、スチレン/ブタジエン系ラテックス(SBR)及びカルボキシメチルセルロース(CMC)の混合物を用いた。
電極合剤層用組成物の固形分濃度が50質量%となるように、水を希釈溶媒として、黒鉛:Si系活物質:R-1:酢酸リチウム:SBR:CMC=90:10:1.0:0.5:1.0:1.0(固形分)の質量比でプライミクス社製T.K.ハイビスミックスを用いて2時間混合し、スラリー状態の電極合剤層用組成物(電極スラリー)を調製した。電極スラリーの粘度は1,670mPa・sであり、十分低い値であった。
得られた電極スラリーを用いて電極を作製し、その評価を行った。具体的な手順及び評価方法等について以下に示す。
Example 1
<Preparation of electrode mixture layer composition>
A 10% carbon coating was applied to the surface of SiOx (0.8<x<1.2) by CVD (hereinafter referred to as "Si-based active material"), and a mixture of graphite and the Si-based active material was used as the active material. As the binder, a mixture of crosslinked polymer salt R-1, lithium acetate, styrene/butadiene latex (SBR) and carboxymethyl cellulose (CMC) was used.
In order to make the solid content concentration of the electrode mixture layer composition 50% by mass, water was used as a dilution solvent, and the graphite:Si-based active material:R-1:lithium acetate:SBR:CMC=90:10:1.0:0.5:1.0:1.0 (solid content) was mixed for 2 hours using T.K. Hibismix manufactured by Primix Corporation to prepare a slurry-state electrode mixture layer composition (electrode slurry). The viscosity of the electrode slurry was 1,670 mPa·s, which was a sufficiently low value.
The obtained electrode slurry was used to prepare an electrode, which was then evaluated. The specific procedure and evaluation method are described below.

<負極極板の作製>
上記電極スラリーを銅箔(厚み:20μm)の両面に塗布し、乾燥することにより合剤層を形成した。その後、合剤層の厚みが27μm、充填密度が1.3g/cmになるよう圧延した後、3cm正方に打ち抜いて負極極板を得た。
<Preparation of negative electrode plate>
The electrode slurry was applied to both sides of a copper foil (thickness: 20 μm) and dried to form a mixture layer. After that, the mixture layer was rolled to a thickness of 27 μm and a packing density of 1.3 g/ cm3 , and then punched into a 3 cm square to obtain a negative electrode plate.

(塗工性)
上記負極極板の作製における電極スラリーの塗工性は、以下の基準に基づき評価され、「○」と評価された。
(評価基準)
○:表面に筋ムラ、ブツ等の外観異常が全く認められない。
△:表面に筋ムラ、ブツ等の外観異常がわずかに認められる。
×:表面に筋ムラ、ブツ等の外観異常が顕著に認められる。
(Coatability)
The coatability of the electrode slurry in the preparation of the negative electrode plate was evaluated based on the following criteria and was evaluated as "◯".
(Evaluation Criteria)
◯: No abnormal appearance such as streaks or bumps was observed on the surface.
△: Slight abnormalities in appearance such as streaks or bumps are observed on the surface.
×: Significant abnormalities in appearance such as streaks and bumps are observed on the surface.

<正極極板の作製>
N-メチルピロリドン(NMP)溶媒中、正極活物質としてリン酸鉄リチウム(LFP)を100部、導電剤としてカーボンナノチューブを0.2部、ケッチェンブラックを2部、気層法炭素繊維(VGCF)0.6部を混合して添加し、電極組成物用バインダーとしてポリフッ化ビニリデン(PVDF)を混合し、正極用組成物を調製した。アルミニウム集電体(厚み:15μm)に前記正極用組成物を塗布乾燥することにより合剤層を形成した。その後、合剤層の厚みが88μm、充填密度が3.1g/cmになるように圧延した後、3cm正方に打ち抜いて正極極板を得た。
<Preparation of Positive Electrode Plate>
In N-methylpyrrolidone (NMP) solvent, 100 parts of lithium iron phosphate (LFP) as a positive electrode active material, 0.2 parts of carbon nanotubes as a conductive agent, 2 parts of Ketjen Black, and 0.6 parts of vapor grown carbon fiber (VGCF) were mixed and added, and polyvinylidene fluoride (PVDF) was mixed as a binder for the electrode composition to prepare a positive electrode composition. The positive electrode composition was applied to an aluminum current collector (thickness: 15 μm) and dried to form a mixture layer. Thereafter, the mixture layer was rolled to a thickness of 88 μm and a packing density of 3.1 g / cm 3 , and then punched out into a 3 cm square to obtain a positive electrode plate.

<二次電池の作製>
上記正極極板、上記負極極板及びセパレータを用いて、ラミネート型セルのリチウムイオン二次電池を作製した。電解液としてはエチレンカーボネート(EC)、エチルメチルカーボネート(DEC)を体積比で25:75とした混合溶媒に、LiPFを1.0mol/リットルの濃度で溶解させたものを用いた。
<Preparation of secondary battery>
A laminated type lithium ion secondary battery was produced using the positive electrode plate, the negative electrode plate and the separator. The electrolyte used was a mixture of ethylene carbonate (EC) and ethyl methyl carbonate (DEC) in a volume ratio of 25:75, in which LiPF6 was dissolved at a concentration of 1.0 mol/L.

(サイクル特性の評価)
上記で作製したラミネート型セルのリチウムイオン二次電池を、CC放電にて2.7から3.4Vの条件下、0.2Cの充放電レートにて充放電の操作を行い、初期容量Cを測定した。さらに、25℃の環境下で充放電を繰り返し、50サイクル後の容量C50を測定した。以下の式で算出されるサイクル特性(ΔC)は93.9%であり、以下の基準に基づくサイクル特性は「〇」と評価された。なお、ΔCの値が高いほどサイクル特性に優れることを示す。
ΔC=C50/C×100(%)
(評価基準)
◎:充放電容量保持率が95.0%以上
〇:充放電容量保持率が90.0%以上95.0%未満
△:充放電容量保持率が85.0%以上90.0%未満
×:充放電容量保持率が85.0%未満
(Evaluation of cycle characteristics)
The lithium ion secondary battery of the laminated cell prepared above was charged and discharged at a charge/discharge rate of 0.2C under conditions of 2.7 to 3.4V in CC discharge, and the initial capacity C0 was measured. Furthermore, charging and discharging were repeated in an environment of 25°C, and the capacity C50 after 50 cycles was measured. The cycle characteristic (ΔC) calculated by the following formula was 93.9%, and the cycle characteristic based on the following criteria was evaluated as "good". Note that a higher ΔC value indicates better cycle characteristics.
ΔC= C50 / C0 ×100(%)
(Evaluation Criteria)
◎: Charge/discharge capacity retention rate is 95.0% or more. ◯: Charge/discharge capacity retention rate is 90.0% or more and less than 95.0%. △: Charge/discharge capacity retention rate is 85.0% or more and less than 90.0%. ×: Charge/discharge capacity retention rate is less than 85.0%.

実施例2~19、及び比較例1~3
本重合体塩及び、アルカリ金属水酸化物又は本アルカリ金属塩を表2に記載の通りとした以外は、実施例1と同様の操作を行うことにより電極スラリーを調製し、そのスラリー粘度を測定した。また、当該電極スラリーの塗工性、それを用いて得られた二次電池のサイクル特性を評価した。結果を表2に示す。
なお、実施例7は、中和度が90モル%の本架橋重合体塩R-1(1.0質量部)、アルカリ金属水酸化物として水酸化リチウム・1水和物(0.27質量部)、その他成分を混合して電極スラリーを得ているため、当該スラリーは、中和度が100モル%の本架橋重合体及び水酸化リチウムを含み、当該水酸化リチウムの含有量は、中和度が100モル%の本架橋重合体の総量100質量部に対して、水酸化リチウムを「水酸化リチウム・1水和物」に換算した値として21.3質量部となる。
Examples 2 to 19 and Comparative Examples 1 to 3
Except for using the polymer salt and the alkali metal hydroxide or alkali metal salt as shown in Table 2, the same operation as in Example 1 was carried out to prepare an electrode slurry and measure the slurry viscosity. In addition, the coating property of the electrode slurry and the cycle characteristics of the secondary battery obtained using the same were evaluated. The results are shown in Table 2.
In Example 7, the present crosslinked polymer salt R-1 (1.0 part by mass) having a neutralization degree of 90 mol%, lithium hydroxide monohydrate (0.27 parts by mass) as an alkali metal hydroxide, and other components are mixed to obtain an electrode slurry, so that the slurry contains the present crosslinked polymer and lithium hydroxide having a neutralization degree of 100 mol%, and the content of the lithium hydroxide is 21.3 parts by mass as a value calculated by converting lithium hydroxide to "lithium hydroxide monohydrate" relative to a total amount of 100 parts by mass of the present crosslinked polymer having a neutralization degree of 100 mol%.

Figure 0007694393000002
Figure 0007694393000002

表2において用いたアルカリ金属水酸化物及び本アルカリ金属塩の式量及び製造元を以下に示す。
酢酸リチウム:式量65.99、東京化成工業社製
炭酸リチウム:式量73.89、キシダ化学社製
水酸化リチウム・1水和物:式量41.96、昭和化学社製
塩化リチウム:式量42.39、本荘ケミカル社製
臭化リチウム・1水和物:式量104.86、富士フイルム和光純薬社製
亜硝酸リチウム:式量52.94、本荘ケミカル社製
酢酸ナトリウム:式量82.03、純正化学社製
炭酸カリウム:式量138.20、富士フイルム和光純薬社製
炭酸水素カリウム:式量100.12、富士フイルム和光純薬社製
The formula weights and manufacturers of the alkali metal hydroxides and alkali metal salts used in Table 2 are shown below.
Lithium acetate: formula weight 65.99, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. Lithium carbonate: formula weight 73.89, manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd. Lithium hydroxide monohydrate: formula weight 41.96, manufactured by Showa Chemical Co., Ltd. Lithium chloride: formula weight 42.39, manufactured by Honjo Chemical Co., Ltd. Lithium bromide monohydrate: formula weight 104.86, manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Co., Ltd. Lithium nitrite: formula weight 52.94, manufactured by Honjo Chemical Co., Ltd. Sodium acetate: formula weight 82.03, manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd. Potassium carbonate: formula weight 138.20, manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Co., Ltd. Potassium bicarbonate: formula weight 100.12, manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Co., Ltd.

≪評価結果≫
実施例1~19の結果から明らかなように、本発明の二次電池電極用水系バインダーを含む二次電池電極合剤層用組成物(電極スラリー)は、いずれも塗工性が良好であるとともに、当該組成物を使用して得られた電極を備えた二次電池のサイクル特性にも優れるものであった。これらの中でも、2質量%濃度水溶液の粘度が10,000mPa・s以下である本架橋重合体を含む水系バインダーを用いた場合には、塗工性に一段と優れるとともに、サイクル特性にも優れるものであった(実施例1~17、19)。また、本架橋重合体の総量100質量部に対し、本アルカリ金属塩として用いる酢酸リチウムの使用量が100質量部以下の場合、当該使用量が多いほど、塗工性及びサイクル特性の両立を高次元で達成できるものであった(実施例1、3、4)。
<Evaluation Results>
As is clear from the results of Examples 1 to 19, all of the compositions for secondary battery electrode mixture layer (electrode slurry) containing the aqueous binder for secondary battery electrodes of the present invention had good coatability, and the secondary battery equipped with the electrode obtained using the composition also had excellent cycle characteristics. Among these, when an aqueous binder containing the present crosslinked polymer having a viscosity of 10,000 mPa·s or less in a 2% by mass aqueous solution was used, the coatability was further improved and the cycle characteristics were also excellent (Examples 1 to 17, 19). In addition, when the amount of lithium acetate used as the present alkali metal salt was 100 parts by mass or less relative to 100 parts by mass of the total amount of the present crosslinked polymer, the greater the amount used, the higher the balance between coatability and cycle characteristics could be achieved (Examples 1, 3, 4).

本非架橋重合体R-7は、本架橋重合体塩R-1~R-5よりも高粘度であっても、本アルカリ金属塩である酢酸リチウムとを含有する水系バインダーとして用いた場合には、本組成物の粘度が低減することで塗工性に優れ、さらに、二次電池のサイクル特性にも優れた(実施例19)。なお、本架橋重合体を用いた場合のサイクル特性が、本非架橋重合体を用いた場合よりも高いのは、本架橋重合体の方が強靭なバインダーであることに起因すると推定される。Although the present non-crosslinked polymer R-7 has a higher viscosity than the present crosslinked polymer salts R-1 to R-5, when used as an aqueous binder containing the present alkali metal salt lithium acetate, the viscosity of the present composition is reduced, resulting in excellent coatability, and the secondary battery also has excellent cycle characteristics (Example 19). The reason why the cycle characteristics when the present crosslinked polymer is used are higher than those when the present non-crosslinked polymer is used is presumably due to the fact that the present crosslinked polymer is a tougher binder.

これらに対して、アルカリ金属水酸化物又は本アルカリ金属塩を含有しない水系バインダーを含む二次電池電極合剤層用組成物の場合、サイクル特性あるいは塗工性のいずれかが著しく劣った(比較例1~3)。In contrast, in the case of a composition for a secondary battery electrode mixture layer containing an aqueous binder that does not contain an alkali metal hydroxide or an alkali metal salt, either the cycle characteristics or the coatability were significantly inferior (Comparative Examples 1 to 3).

本発明の二次電池電極用水系バインダーを含む二次電池電極合剤層用組成物を使用して得られた電極を備えた二次電池は、良好な耐久性(サイクル特性)を示すため、車載用二次電池への適用が期待される。また、シリコンを含む活物質の使用にも有用であり、電池の高容量化への寄与が期待される。
本発明の二次電池電極用水系バインダーは、特に非水電解質二次電池電極に好適に用いることができ、中でも、エネルギー密度が高い非水電解質リチウムイオン二次電池に有用である。
A secondary battery having an electrode obtained by using the composition for secondary battery electrode mixture layer containing the aqueous binder for secondary battery electrode of the present invention shows good durability (cycle characteristics), and is expected to be applied to a secondary battery for vehicle use. It is also useful for the use of active materials containing silicon, and is expected to contribute to the increase in capacity of batteries.
The aqueous binder for secondary battery electrodes of the present invention can be suitably used in particular for non-aqueous electrolyte secondary battery electrodes, and is particularly useful for non-aqueous electrolyte lithium ion secondary batteries having high energy density.

Claims (15)

エチレン性不飽和カルボン酸単量体に由来する構造単位を50質量%以上100質量%以下含む重合体又はその塩、及び、アルカリ金属水酸化物又は式量200以下であって、エチレン性不飽和基を有しない化合物のアルカリ金属塩を含有する、リチウムイオン二次電池電極用バインダー。 A binder for a lithium ion secondary battery electrode, comprising: a polymer or a salt thereof containing 50% by mass or more and 100% by mass or less of structural units derived from an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer; and an alkali metal hydroxide or an alkali metal salt of a compound having a formula weight of 200 or less and having no ethylenically unsaturated groups . 前記リチウムイオン二次電池電極は、シリコン系負極活物質を含有する負極である、請求項1に記載のリチウムイオン二次電池電極用バインダー。2. The binder for lithium ion secondary battery electrodes according to claim 1, wherein the lithium ion secondary battery electrode is a negative electrode containing a silicon-based negative electrode active material. 前記重合体は、架橋重合体又は非架橋重合体である、請求項1又は2に記載のリチウムイオン二次電池電極用バインダー。 3. The binder for a lithium ion secondary battery electrode according to claim 1, wherein the polymer is a crosslinked polymer or a non-crosslinked polymer. 前記架橋重合体は、架橋性単量体を用いて得られたものであり、当該架橋性単量体の使用量は、非架橋性単量体の総量100質量部に対し、0.05質量部以上5.0質量部以下である、請求項に記載のリチウムイオン二次電池電極用バインダー。 4. The binder for a lithium ion secondary battery electrode according to claim 3, wherein the crosslinked polymer is obtained by using a crosslinkable monomer, and an amount of the crosslinkable monomer used is 0.05 parts by mass or more and 5.0 parts by mass or less per 100 parts by mass of a total amount of the non -crosslinkable monomers. 前記非架重合体は、ビニルアルコールに由来する構造単位を50質量%以下含む、請求項に記載のリチウムイオン二次電池電極用バインダー。 4. The binder for a lithium ion secondary battery electrode according to claim 3 , wherein the non-crosslinked polymer contains 50 mass % or less of a structural unit derived from vinyl alcohol. 前記重合体の2質量%濃度水溶液の粘度が10,000mPa・s以下である、請求項1~のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池電極用バインダー。 The binder for lithium ion secondary battery electrodes according to any one of claims 1 to 5 , wherein a viscosity of a 2% by mass aqueous solution of the polymer is 10,000 mPa·s or less. 前記重合体の中和度が70モル%以上である、請求項1~のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池電極用バインダー。 The binder for a lithium ion secondary battery electrode according to any one of claims 1 to 6 , wherein the degree of neutralization of the polymer is 70 mol % or more. 前記アルカリ金属塩の使用量が、前記重合体の総量100質量部に対し、5.0質量部以上175質量部以下である、請求項1~のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池電極用バインダー。 The binder for a lithium ion secondary battery electrode according to any one of claims 1 to 7 , wherein the amount of the alkali metal salt used is 5.0 parts by mass or more and 175 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the polymer. 前記アルカリ金属塩が、リチウム塩、ナトリウム塩及びカリウム塩からなる群より選択される少なくとも1種を含む、請求項1~のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池電極用バインダー。 The binder for a lithium ion secondary battery electrode according to any one of claims 1 to 8 , wherein the alkali metal salt includes at least one selected from the group consisting of a lithium salt, a sodium salt, and a potassium salt. 前記リチウム塩が、酢酸リチウムである、請求項に記載のリチウムイオン二次電池電極用バインダー。 10. The binder for a lithium ion secondary battery electrode according to claim 9 , wherein the lithium salt is lithium acetate. さらに、スチレンブタジエンゴム (SBR)系ラテックス及び/又はカルボキシメチルセルロース(CMC)を含有する、請求項1~10のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池電極用バインダー。 The binder for a lithium ion secondary battery electrode according to any one of claims 1 to 10 , further comprising a styrene butadiene rubber (SBR)-based latex and/or carboxymethyl cellulose (CMC). 請求項1~11のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池電極用バインダー、活物質及び水を含む、リチウムイオン二次電池電極合剤層用組成物。 A composition for a lithium ion secondary battery electrode mixture layer, comprising the lithium ion secondary battery electrode binder according to any one of claims 1 to 11 , an active material, and water. 前記リチウムイオン二次電池電極合材層用組成物のpHが12.5未満である、請求項12に記載のリチウムイオン二次電池電極合材層用組成物。 The lithium ion secondary battery electrode mixture layer composition according to claim 12 , wherein the lithium ion secondary battery electrode mixture layer composition has a pH of less than 12.5. 集電体表面に、請求項12又は13に記載のリチウムイオン二次電池電極合剤層用組成物から形成される合剤層を備える、リチウムイオン二次電池電極。 A lithium ion secondary battery electrode comprising a mixture layer formed on a surface of a current collector from the composition for a lithium ion secondary battery electrode mixture layer according to claim 12 or 13 . 請求項14に記載のリチウムイオン二次電池電極を備える、リチウムイオン二次電池。 A lithium ion secondary battery comprising the lithium ion secondary battery electrode according to claim 14 .
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