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公開番号2024164942
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-28
出願番号2023080689
出願日2023-05-16
発明の名称二次電池用非水系PTFE分散液
出願人三菱鉛筆株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01M 4/139 20100101AFI20241121BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】分散安定性及び活物質との混合性が良好な、新規な二次電池用非水系PTFE分散液を提供する。
【解決手段】本発明の二次電池用非水系PTFE分散液は、
ポリテトラフルオロエチレン粒子、非水系溶剤、及び分散剤を含有しており、
レーザー回折法により測定した前記ポリテトラフルオロエチレン粒子の粒度分布において、D10が2.0μm以上であり、かつD90が50μm以下であり、かつ
前記ポリテトラフルオロエチレン粒子の、ASTM D4895に準拠して測定した伸び率が、380～1000%である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ポリテトラフルオロエチレン粒子、非水系溶剤、及び分散剤を含有しており、
レーザー回折法により測定した前記ポリテトラフルオロエチレン粒子の粒度分布において、Ｄ１０が２．０μｍ以上であり、かつＤ９０が５０μｍ以下であり、かつ
前記ポリテトラフルオロエチレン粒子の、ＡＳＴＭＤ４８９５に準拠して測定した伸び率が、３８０～１０００％である、
二次電池用非水系ＰＴＦＥ分散液。
続きを表示（約 740 文字）【請求項２】
走査電子顕微鏡により測定した、前記ポリテトラフルオロエチレン粒子の平均一次粒子径が、１００ｎｍ～５００ｎｍである、請求項１に記載の二次電池用非水系ＰＴＦＥ分散液。
【請求項３】
前記粒度分布において、Ｄ５０が１２μｍ～４５μｍである、請求項１又は２に記載の二次電池用非水系ＰＴＦＥ分散液。
【請求項４】
水分量が８０００ｐｐｍ以下である、請求項１又は２に記載の二次電池用非水系ＰＴＦＥ分散液。
【請求項５】
前記ポリテトラフルオロエチレン粒子の含有率が、前記二次電池用非水系ＰＴＦＥ分散液の質量に対して、５質量％～６０質量％である、請求項１又は２に記載の二次電池用非水系ＰＴＦＥ分散液。
【請求項６】
前記分散剤の質量の、前記ポリテトラフルオロエチレン粒子の質量に対する比が、０．００１～０．１５である、請求項１又は２に記載の二次電池用非水系ＰＴＦＥ分散液。
【請求項７】
前記分散剤が、ポリビニルアルコール系、ブチラール系、アクリル系、及びウレタン系の分散剤から選択される少なくとも一種である、請求項１又は２に記載の二次電池用非水系ＰＴＦＥ分散液。
【請求項８】
前記非水系溶剤が、脂肪族炭化水素溶剤、芳香族炭化水素溶剤、芳香族極性溶剤、アルコール、多価アルコール、グリコールエーテル類、エステル、非プロトン性極性溶剤からなる群より選択される少なくとも一種である、請求項１又は２に記載の二次電池用非水系ＰＴＦＥ分散液。
【請求項９】
請求項１又は２に記載の二次電池用非水系ＰＴＦＥ分散液、及び電池材料を混合することを含む、二次電池用スラリーの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池用非水系ＰＴＦＥ分散液に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）は、耐熱性、電気絶縁性、低誘電特性、低摩擦特性、非粘着性、耐候性などに優れた材料であり、種々の用途に用いられている。また、粉末状態のＰＴＦＥは、剪断力を印加すると、フィブリル化する性質を有しており、このような性質を利用して、粉末状態のＰＴＦＥをフィブリル化させて、二次電池において用いられる活物質を結着させることが行われている。この目的のため、ＰＴＦＥ粒子の非水系分散液が提案されている。
【０００３】
特許文献１では、少なくとも、ポリテトラフルオロエチレンマイクロパウダーを５～６０質量％、ポリビニルブチラールをポリテトラフルオロエチレンマイクロパウダーの質量に対して０．１～１５質量％、含み、カールフィッシャー法により測定した分散液全体の水分量が、８０００ｐｐｍ以下であることを特徴とするポリテトラフルオロエチレンマイクロパウダーの非水系分散液が開示されている。
【０００４】
特許文献２では、フィブリル形成性のポリテトラフルオロエチレンを芯部とし、非フィブリル形成性のポリマーを殻部とする平均粒径０．０５～１μｍの芯－殻複合微粒子を含む水性または非水性分散液、もしくは粉末からなり、該複合微粒子の芯部と殻部の重量比が９８：２～５０：５０である電池用結着剤が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１７－０６６３２７号公報
国際公開第９６／０１２７６４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明では、分散安定性、活物質との混合性、及び活物質と混合した際の製膜性が良好な、新規な二次電池用非水系ＰＴＦＥ分散液を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、鋭意検討したところ、以下の手段により上記課題を解決できることを見出して、本発明を完成させた。すなわち、本発明は、下記のとおりである：
〈態様１〉ポリテトラフルオロエチレン粒子、非水系溶剤、及び分散剤を含有しており、
レーザー回折法により測定した前記ポリテトラフルオロエチレン粒子の粒度分布において、Ｄ１０が２．０μｍ以上であり、かつＤ９０が５０μｍ以下であり、かつ
前記ポリテトラフルオロエチレン粒子の、ＡＳＴＭＤ４８９５に準拠して測定した伸び率が、３８０～１０００％である、二次電池用非水系ＰＴＦＥ分散液。
〈態様２〉走査電子顕微鏡により測定した、前記ポリテトラフルオロエチレン粒子の平均一次粒子径が、１００ｎｍ～５００ｎｍである、態様１に記載の二次電池用非水系ＰＴＦＥ分散液。
〈態様３〉前記粒度分布において、Ｄ５０が１２μｍ～４５μｍである、態様１又は２に記載の二次電池用非水系ＰＴＦＥ分散液。
〈態様４〉水分量が８０００ｐｐｍ以下である、態様１～３のいずれか一項に記載の二次電池用非水系ＰＴＦＥ分散液。
〈態様５〉前記ポリテトラフルオロエチレン粒子の含有率が、前記二次電池用非水系ＰＴＦＥ分散液の質量に対して、５質量％～６０質量％である、態様１～４のいずれか一項に記載の二次電池用非水系ＰＴＦＥ分散液。
〈態様６〉前記分散剤の質量の、前記ポリテトラフルオロエチレン粒子の質量に対する比が、０．００１～０．１５である、態様１～５のいずれか一項に記載の二次電池用非水系ＰＴＦＥ分散液。
〈態様７〉前記分散剤が、ポリビニルアルコール系、ブチラール系、アクリル系、及びウレタン系の分散剤からなる群より選択される少なくとも一種である、態様１～６のいずれか一項に記載の二次電池用非水系ＰＴＦＥ分散液。
〈態様８〉前記非水系溶剤が、脂肪族炭化水素溶剤、芳香族炭化水素溶剤、芳香族極性溶剤、アルコール、多価アルコール、グリコールエーテル類、エステル、非プロトン性極性溶剤からなる群より選択される少なくとも一種である、態様１～７のいずれか一項に記載の二次電池用非水系ＰＴＦＥ分散液。
〈態様９〉態様１～８のいずれか一項に記載の二次電池用非水系ＰＴＦＥ分散液、及び電池材料を混合することを含む、二次電池用スラリーの製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、分散安定性及び活物質との混合性が良好な、新規な二次電池用非水系ＰＴＦＥ分散液を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
《二次電池用非水系ＰＴＦＥ分散液》
本発明の二次電池用非水系ＰＴＦＥ分散液は、
ポリテトラフルオロエチレン粒子、非水系溶剤、及び分散剤を含有しており、
レーザー回折法により測定した前記ポリテトラフルオロエチレン粒子の粒度分布において、Ｄ１０が２．０μｍ以上であり、かつＤ９０が５０μｍ以下であり、かつ
前記ポリテトラフルオロエチレン粒子の、ＡＳＴＭＤ４８９５に準拠して測定した伸び率が、３８０～１０００％である。
【００１０】
本発明者らは、上記の構成、特にポリテトラフルオロエチレン粒子の比較的小さい粒度分布及び比較的大きい伸び率により、分散安定性、活物質との良好な混合性、活物質と混合した際の製膜性、を得ることができることを見出した。
（【００１１】以降は省略されています）

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