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公開番号2025005187
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-16
出願番号2023105269
出願日2023-06-27
発明の名称蓄電デバイス正極用減粘剤
出願人花王株式会社
代理人弁理士法人池内アンドパートナーズ
主分類H01M 4/62 20060101AFI20250108BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】一態様において、正極ペーストの降伏値の低減を可能とし、抵抗値が小さい正極塗膜の形成が可能な、蓄電デバイス電極用減粘剤を提供する。
【解決手段】本開示は、一態様において、下記一般式(1)で表される構成単位(A)を含む重合体であり、前記重合体の全構成単位に対する前記構成単位(A)のモル分率aが0.10以上0.60以下である、蓄電デバイス電極用減粘剤に関する。下記一般式(1)中、Xは(CH₂)_n、nは0または1であり、R¹は、芳香環または複素芳香環であり、R²は、水素、芳香環、複素芳香環または脂肪族炭化水素であり、M¹は、水素、NH₄、アルカリ金属原子または有機アンモニウムである。
【化1】
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特許請求の範囲【請求項１】
下記一般式（１）で表される構成単位（Ａ）を含む重合体であり、前記重合体の全構成単位に対する前記構成単位（Ａ）のモル分率ａが０．１０以上０．６０以下である、蓄電デバイス電極用減粘剤。
TIFF
2025005187000010.tif
44
170
ただし、上記一般式（１）中、
Ｘは（ＣＨ
2
）
n
、ｎは０または１であり、
Ｒ
1
は、芳香環または複素芳香環であり、
Ｒ
2
は、水素、芳香環、複素芳香環または脂肪族炭化水素であり、
Ｍ
1
は、水素、ＮＨ
4
、アルカリ金属原子または有機アンモニウムである。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記重合体は下記一般式（２）で表される構成単位（Ｂ）を含み、
前記構成単位（Ａ）のモル分率ａと前記構成単位（Ｂ）のモル分率ｂとが下記関係式を充足する、請求項１記載の蓄電デバイス電極用減粘剤。
関係式：ｂ／ａ≦２．５
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2025005187000011.tif
33
170
上記一般式（２）中、
Ｒ
3
は水素、
Ｒ
4
は、炭素数が１４以上２２以下の脂肪族炭化水素基、
Ｍ
2
は、水素、ＮＨ
4
、アルカリ金属原子又は有機アンモニウムである。
【請求項３】
前記重合体は下記一般式（３）で表される構成単位（Ｃ）を含み、
前記構成単位（Ｃ）のモル分率ｃが０．４０以上０．６５以下である、請求項１又は２に記載の蓄電デバイス電極用減粘剤。
TIFF
2025005187000012.tif
24
170
上記一般式（３）中、
Ｒ
5
は、水素又はメチル基であり、
Ｒ
6
は、水素、炭素数が１以上１０以下のアルキル基、又は炭素数が１以上１０以下の置換基を有するか若しくは非置換の芳香族炭化水素基である。
【請求項４】
前記重合体は下記一般式（４）で表される構成単位（Ｄ）を含み、
前記構成単位（Ｄ）のモル分率ｄが０以上０．２０以下である、請求項１から３のいずれかの項に記載の蓄電デバイス電極用減粘剤。
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2025005187000013.tif
28
170
【請求項５】
請求項１～４のいずれかの項に記載の蓄電デバイス電極用減粘剤と、有機溶媒とを含む、蓄電デバイス電極用減粘剤組成物。
【請求項６】
請求項１～４のいずれかの項に記載の蓄電デバイス電極用減粘剤と、炭素材料系導電材と、正極活物質と、有機溶媒とを含有する、蓄電デバイス用正極ペースト。
【請求項７】
炭素材料系導電材が、カーボンブラック及びカーボンナノチューブから選ばれる少なくとも１種である、請求項６に記載の蓄電デバイス用正極ペースト。
【請求項８】
請求項６または７に記載の蓄電デバイス用正極ペーストを集電体に塗布しこれを乾燥すること含む、蓄電デバイス用正極電極の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法で得られた蓄電デバイス用正極電極を組込むことを含む、蓄電デバイスの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電デバイス正極用減粘剤に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池の正極製造工程では、近年、リチウム金属酸化物などの正極活物質とそれらを結合するバインダー樹脂に加え、導電助剤としてカーボンナノチューブを使用するケースが増加している。また、正極活物質（粒子）はより微細な方向に進んでいる。
【０００３】
正極は、これらの材料を有機溶媒中に配合し分散させたペースト状の塗料（正極ペースト）を調製し、これを集電箔（集電体）であるアルミ箔等に塗工・乾燥することにより作製されるが、正極ペーストを均一に塗工することができずに生産性が悪化し、正極塗膜の抵抗に悪影響が及ぶ場合があった。正極塗膜は、電極基板（集電体）に塗工して得られた膜状の層である。このような現象が発現する要因は、一般的には、正極ペーストの粘度が高いことによると考えられてきた。また、正極ペーストの粘度の高低には、炭素材料系導電材の分散性の良否も大きく影響していることが知られている。
【０００４】
下記特許文献１～３は、各々、非水溶媒中での炭素材料の分散のために用いられる分散剤を開示している。
具体的には、特許文献１は、ジイソブチレンと無水マレイン酸の共重合体にアンモニアまたは飽和低級アミンをほとんど１００％の反応率で反応させて得た、カーボンブラックの分散剤として有用な分散剤を開示している。
特許文献２は、ジイソブチレンと無水マレイン酸の共重合体のステアリルアミンによる１００％アミド化物と、有機溶剤としてメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）と、顔料としてカーボンブラックを含む印刷インキ用分散剤組成物を開示している。
特許文献３は、ジイソブチレンと無水マレイン酸の共重合体のオレイルアミンによるアミド化物と、有機溶剤としてプロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ＰＥＧＭＡ）と、カーボンブラックを含む電子材料用油中分散剤組成物を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特公昭４１－１７８５２号公報
特開２０１８―１６８２８５号公報
特開２００９－１３８１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のとおり特許文献１～３は、いずれも、炭素材料（カーボンブラック）の分散性に着目している。しかし、正極活物質の分散状態が正極ペーストの塗工性に影響し延いては塗膜抵抗に影響することは開示していない。また、正極活物質に対する何らかの対処によって正極ペーストの塗工性を改善できる旨の開示もない。
【０００７】
そこで、本開示は、一態様において、正極ペーストの降伏値の低減を可能とし、抵抗値が小さい正極塗膜の形成が可能な蓄電デバイス正極用減粘剤を提供する。
また、本開示は、当該蓄電デバイス正極用減粘剤を含む、蓄電デバイス正極用減粘剤組成物および正極ペーストを提供する。
また、本開示は、当該正極ペーストを用いて作製する蓄電デバイス用正極の製造方法、当該蓄電デバイス用正極を用いて作製する蓄電デバイスの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示は、一態様において、下記一般式（１）で表される構成単位（Ａ）を含む重合体であり、前記重合体の全構成単位に対する前記構成単位（Ａ）のモル分率ａが０．１０以上０．６０以下である、蓄電デバイス正極用減粘剤に関する。
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2025005187000001.tif
43
170
ただし、上記一般式（１）中、
Ｘは（ＣＨ
2
）
n
、ｎは０または１であり、
Ｒ
1
は、芳香環または複素芳香環であり、
Ｒ
2
は、水素、芳香環、複素芳香環または脂肪族炭化水素であり、
Ｍ
1
は、水素、ＮＨ
4
、アルカリ金属原子または有機アンモニウムである。
【０００９】
本開示は、一態様において、本開示の蓄電デバイス正極用減粘剤と、有機溶媒とを含む、蓄電デバイス正極用減粘剤組成物に関する。
【００１０】
本開示は、一態様において、本開示の蓄電デバイス正極用減粘剤と、炭素材料系導電材と、正極活物質と、有機溶媒とを含む、蓄電デバイス用正極ペーストに関する。
（【００１１】以降は省略されています）

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