特許 6266341 水性導電性ペースト

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6266341

(24)【登録日】2018年1月5日

(45)【発行日】2018年1月24日

(54)【発明の名称】水性導電性ペースト

(51)【国際特許分類】

   H01B 1/24 20060101AFI20180115BHJP

   C08L 101/08 20060101ALI20180115BHJP

   C08K 3/04 20060101ALI20180115BHJP

   H01B 13/00 20060101ALI20180115BHJP

   H01M 4/04 20060101ALI20180115BHJP

   H01M 4/139 20100101ALI20180115BHJP

   H01M 4/62 20060101ALI20180115BHJP

【ＦＩ】

   H01B1/24 A

   C08L101/08

   C08K3/04

   H01B13/00 Z

   H01M4/04 A

   H01M4/139

   H01M4/62 Z

【請求項の数】8

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2013-272956(P2013-272956)

(22)【出願日】2013年12月27日

(65)【公開番号】特開2015-128006(P2015-128006A)

(43)【公開日】2015年7月9日

【審査請求日】2016年9月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000918

【氏名又は名称】花王株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000040

【氏名又は名称】特許業務法人池内・佐藤アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】平石 篤司

(72)【発明者】

【氏名】石橋 洋一

【審査官】 牟田 博一

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６３−１２８０８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１７７１０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−００９９４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｂ １／２４

Ｈ０１Ｍ ４／０２、４／６２

Ｃ０９Ｄ ５／２４、１７／００

Ｃ０９Ｃ １／４８〜１／６０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

炭素材料、分散剤、水性媒体を含有し、
前記炭素材料の、灰分が１質量％以下、体積固有抵抗値は０．２Ωｃｍ以下、ＢＥＴ比表面積は５００ｍ²／ｇ以上２６３０ｍ²／ｇ以下であり、
前記炭素材料は、ケッチェンブラック、カーボンナノチューブ及びグラフェンから選ばれる１種以上であり、
前記分散剤は、アニオン性高分子分散剤を含み、
前記アニオン性高分子分散剤は、その原料モノマーが、少なくとも、酸性基を有するラジカル重合性モノマーを１０質量％以上９０質量％以下と疎水基を有するラジカル重合性モノマーを１０質量％以上７０質量％以下含み、全酸性基のモル数を１００モルとした場合の３０モル以上１００モル以下がリチウムイオンによって中和された、重量平均分子量が５０００以上１０００００以下の、高分子の中和物である、水性導電性ペースト。

【請求項2】

前記酸性基を有するラジカル重合性モノマーが、（メタ）アクリル酸、マレイン酸および無水マレイン酸から選ばれる少なくとも１以上のモノマーである請求項１に記載の水性導電性ペースト。

【請求項3】

前記疎水基を有するラジカル重合性モノマーが、（メタ）アクリル酸ステアリル及びジイソブチレンから選ばれる少なくとも１以上のモノマーである請求項１又は２に記載の水性導電性ペースト。

【請求項4】

前記アニオン性高分子分散剤が、ジイソブチレン／無水マレイン酸共重合体のリチウム塩である請求項１〜３のいずれかの項に記載の水性導電性ペースト。

【請求項5】

前記アニオン性高分子分散剤が、（メタ）アクリル酸ステアリル／（メタ）アクリル酸共重合体のリチウム塩である請求項１〜３のいずれかの項に記載の水性導電性ペースト。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれかの項に記載の水性導電性ペーストの製造方法であって、
灰分が１質量％以下、体積固有抵抗値が０．２Ωｃｍ以下、ＢＥＴ比表面積が５００ｍ²／ｇ以上２６３０ｍ²／ｇ以下の炭素材料と、原料モノマーが、少なくとも酸性基を有するラジカル重合性モノマーを１０質量％以上９０質量％以下と疎水基を有するラジカル重合性モノマーを１０質量％以上７０質量％以下含み、全酸性基のモル数を１００モルとした場合の３０モル以上１００モル以下がリチウムイオンによって中和され、重量平均分子量が５０００以上１０００００以下の、高分子の中和物であるアニオン性高分子分散剤と、前記水性媒体とを混合する工程、又は、
前記炭素材料と、前記高分子の未中和物又は前記酸性基の一部がリチウムイオンによって中和された前記高分子の中和物と、前記水性媒体とを、混合しながら又はこれらの混合後に、前記酸性基をリチウムイオンによって中和して、前記炭素材料と前記アニオン性高分子分散剤と前記水性媒体とを含む混合液を得る工程を含み、
前記炭素材料は、ケッチェンブラック、カーボンナノチューブ及びグラフェンから選ばれる１種以上である、水性導電性ペーストの製造方法。

【請求項7】

前記高分子の中和物は、前記原料モノマーを重合させて高分子を得た後、前記高分子が有する酸性基を中和させることにより得たものであり、
前記酸性基の中和は、前記高分子と水とを含有する組成物と、アミン型中和剤を含む第１の中和剤とを混合した後、前記組成物と第１の中和剤との混合物に、リチウム化合物を含む第２の中和剤とを混合することにより行う、請求項６に記載の水性導電性ペーストの製造方法。

【請求項8】

前記炭素材料と前記アニオン性高分子分散剤と前記水性媒体とを混合して得たペーストを、目開き２００μｍ以下のストレーナーを通過させる工程を更に含む、請求項６又は７に記載の水性導電性ペーストの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水性導電性ペースト、及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に導電性ペーストは、導電性樹脂、電池材料、接着材料等の製造で幅広く使用されている。中でも炭素材料を含む水性導電性ペーストは、近年、低ＶＯＣ（Volatile organic compounds）や低環境負荷の観点から注目されており、需要の高まりを見せている。

【0003】

導電性樹脂製造用の、炭素材料を含む水性導電性ペーストとして、特許文献１には、特定のコアシェル型ポリマーエマルジョンからなるバインダーを含む導電性ウレタン製造用カーボンブラック分散体が開示されている。

【0004】

電池材料の製造に使用される、炭素材料を含む水性導電性ペーストとして、特許文献２には、特定の導電性カーボンブラックが非イオン性分散剤により極性分散媒体中に分散された極性分散液組成物が開示されている。当該極性分散液組成物とバインダー樹脂とを混合して得られる塗工液を塗工することで、導電性の塗膜を得ることができる。

【0005】

また、特許文献３には、リチウムイオン電池の正極材料として、特定のカーボンブラック、非イオン性分散剤、及び分散媒を含有する導電材分散液が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００１−１６４０７８号公報

【特許文献2】ＷＯ２０１０−１２３１３７号公報

【特許文献3】特開２０１１−７０９０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、近年の需要において、導電性樹脂においては、導電性ポリウレタンフォームの発泡特性や製品の性能向上のための樹脂配合率アップ等の理由により、電池材料においては、活物質比率の向上や塗膜の薄層化等の理由により、炭素材料の低添加量で高い導電性を発現させる観点、且つ、ハンドリング性や混和性の向上の観点から、より低粘度の、炭素材料を含む導電性スラリーが要望されており、上記記載の従来の技術においては、その要望に十分応えられていないのが実情である。

【0008】

アセチレンブラックを幅広く利用している二次電池等の場合においては、アセチレンブラックに代えて、より導電性の高いケッチェンブラックやカーボンナノチューブ、グラフェン等の非常に比表面積の大きな炭素材料を利用することが求められている。しかし、これらの炭素材料は、比表面積が大きいために、大幅に分散性が悪化し、現状ではまだ塗工性が重視されない用途で使用されているに過ぎない。

【0009】

一方、分散剤は、導電性ペーストの粘度を低減し且つ成分配合時の混和性や塗工液の塗布性を向上させるとともに、導電性を低下させないために炭素材料等の導電材に対してできるだけ少量で配合されることが求められている。

【0010】

上記特許文献には、分散剤として幾つかのノニオン性高分子分散剤が記載されており、当該分散剤による粘度低減効果が示されているが、前記導電性の高い炭素材料を用いた場合の、高導電性と低粘性の両立という観点では、従来の水性導電性ペーストは、十分なレベルとは言い難い。

【0011】

本発明は、導電性の高い炭素材料を含み、高導電性と低粘性とが両立された、水性導電性ペーストを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明の水性導電性ペーストは、炭素材料、分散剤、水性媒体を含有し、
前記炭素材料の、灰分が１質量％以下、体積固有抵抗値が０．２Ωｃｍ以下、ＢＥＴ比表面積が５００ｍ²／ｇ以上２６３０ｍ²／ｇ以下であり、
前記分散剤は、アニオン性高分子分散剤を含み、
前記アニオン性高分子分散剤は、その原料モノマーが、少なくとも、酸性基を有するラジカル重合性モノマーを１０質量％以上９０質量％以下と疎水基を有するラジカル重合性モノマーを１０質量％以上７０質量％以下含み、全酸性基のモル数を１００モルとした場合の３０モル以上１００モル以下がリチウムイオンによって中和された、重量平均分子量が５０００以上１０００００以下の、高分子の中和物である。

【0013】

本発明の水性導電性ペーストの製造方法は、
灰分が１質量％以下、体積固有抵抗値が０．２Ωｃｍ以下、ＢＥＴ比表面積が５００ｍ²／ｇ以上２６３０ｍ²／ｇ以下の炭素材料と、原料モノマーが、少なくとも酸性基を有するラジカル重合性モノマーを１０質量％以上９０質量％以下と疎水基を有するラジカル重合性モノマーを１０質量％以上７０質量％以下含み、全酸性基のモル数を１００モルとした場合の３０モル以上１００モル以下がリチウムイオンによって中和され、重量平均分子量が５０００以上１０００００以下の、高分子の中和物であるアニオン性高分子分散剤と、前記水性媒体とを混合する工程、又は、
前記炭素材料と、前記高分子の未中和物又は前記酸性基の一部がリチウムイオンによって中和された前記高分子の中和物と、前記水性媒体とを、混合しながら又はこれらの混合後に、前記酸性基をリチウムイオンによって中和して、前記炭素材料と前記アニオン性高分子分散剤と前記水性媒体とを含む混合液を得る工程を含む。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、導電性の高い炭素材料を含み、高導電性と低粘性とが両立された、水性導電性ペーストを提供でき、故に、高導電性と低粘性とが両立された、導電性樹脂、電池材料等の提供が可能となる。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発者らは、水性導電性ペーストが、下記の炭素材料（成分Ａ）、分散剤（成分Ｂ）、水性媒体（成分Ｃ）を含むことにより、高導電性と低粘性とを両立できることを見出した。
（成分Ａ）：灰分が１質量％以下、体積固有抵抗値が０．２Ωｃｍ以下、ＢＥＴ比表面積が５００ｍ²／ｇ以上２６３０ｍ²／ｇ以下の、炭素材料
（成分Ｂ）：アニオン性高分子分散剤を含む分散剤。アニオン性高分子分散剤は、その原料モノマーが、少なくとも酸性基を有するラジカル重合性モノマーを１０質量％以上９０質量％以下と疎水基を有するラジカル重合性モノマーを１０質量％以上７０質量％以下含み、全酸性基のモル数を１００モルとした場合の３０モル以上１００モル以下がリチウムイオンによって中和された、重量平均分子量が５０００以上１０００００以下の高分子の中和物である。
（成分Ｃ）：水性媒体

【0016】

本発明の効果発現のメカニズムの詳細は不明であるが、以下の様に推定している。

【0017】

例えば、導電性の炭素材料の、灰分が１質量％以下であり、体積固有抵抗値が０．２Ωｃｍ以下であることで、材料固有の導電性が確保され、ＢＥＴ比表面積が５００ｍ²／ｇ以上２６３０ｍ²／ｇ以下であることで、炭素材料粒子間の導電パス形成を容易にしていると考えられる。しかし、このようにＢＥＴ比表面積が大きい炭素材料は、表面の疎水性が高く、強い凝集を起こし、実質的にペーストの原料として使用できない。これに対して、原料モノマーが、少なくとも、酸性基を有するラジカル重合性モノマーを１０質量％以上９０質量％以下と疎水基を有するラジカル重合性モノマーを１０質量％以上７０質量％以下含み、原料モノマーの全酸性基のモル数を１００モルとした場合の３０モル以上１００モル以下がリチウムイオンによって中和された、重量平均分子量が５０００以上１０００００以下の、高分子の中和物であるアニオン性高分子分散剤を、前記炭素材料と共存させることで、従来困難であった比表面積が大きい炭素材料の分散性が改善され、更には、水性導電性ペーストの高導電性と低粘性の両立が可能となると考えられる。アニオン性高分子分散剤の一部又は全部を中和しているリチウムイオンは、炭素材料の分散性の向上に寄与するとともに、水性導電性ペーストの導電パス形成にも作用しているものと推測している。但し、これらは推定であって、本発明は、これらメカニズムに限定されない。

【0018】

尚、「原料モノマーが、少なくとも、酸性基を有するラジカル重合性モノマーを１０質量％以上９０質量％以下と疎水基を有するラジカル重合性モノマーを１０質量％以上７０質量％以下含み、全酸性基のモル数を１００モルとした場合の３０モル以上１００モル以下がリチウムイオンによって中和された、重量平均分子量が５０００以上１０００００以下の、高分子の中和物」は、原料モノマーを重合させて高分子を得た後、全酸性基の一部又は全部を中和させることにより得られる高分子の中和物であってもよいし、前記原料モノマーが有する酸性基の一部又は全部を中和させてから、原料モノマーを重合させて高分子を得、必要に応じて更に酸性基の一部又は全部を中和させることにより得られる高分子の中和物であってもよい。

【0019】

本発明の水性導電性ペーストは、少なくとも、炭素材料、分散剤、及び水性媒体を含有する。

【0020】

［炭素材料］
前記炭素材料（成分Ａ）において、導電性向上の観点、及び灰分の溶出による副次的なトラブルを起こす可能性を低減する観点から、灰分は１質量％以下であり、炭素の含有比率は、好ましくは９９．５％以上、より好ましくは９９．８％以上である。炭素材料中の灰分の含有量の測定はＪＩＳ Ｋ ６２１８−２に記載の方法により行うことができる。

【0021】

前記炭素材料の体積固有抵抗値は、高導電性と低粘性の両立の観点から、０．２Ωｃｍ以下であり、好ましくは０．１５Ωｃｍ以下であり、更に好ましくは０．１Ωｃｍ以下である。尚、炭素材料の体積固有抵抗値は、炭素材料のみを１２０ｋｇ／ｃｍ²の圧力でプレスした際の導電抵抗を測定した値であり、下記の文献に記載された方法により測定することができる。
J. Sanchez-Gonzalez et al. Carbon 43 (2005) p741-747

【0022】

また、数種のカーボンブラックについては、カーボンブラック協会編, カーボンブラック便覧＜第三版＞, p553に具体的な数値の記載がある。

【0023】

前記炭素材料のＢＥＴ比表面積は、高導電性と低粘性の両立の観点から、５００ｍ²／ｇ以上２６３０ｍ²／ｇ以下であり、好ましくは６００ｍ²／ｇ以上であり、より好ましくは７００ｍ²／ｇ以上であり、また、好ましくは２０００ｍ²／ｇ以下であり、より好ましくは１５００ｍ²／ｇ以下である。炭素材料のＢＥＴ比表面積は、ＪＩＳ Ｚ８８３０及び下記文献に記載の方法により測定できる。
S.BRUNAUER, P.H.EMMETT, E.TELLER, J.Am.Chem.Soc.1938, 60, pp.309-319

【0024】

前記炭素材料（成分Ａ）は、高導電性と低粘性の両立の観点から、灰分、体積固有抵抗値、及びＢＥＴ比表面積が、各々上記に記載の範囲内の値である、カーボンブラック、黒鉛（グラファイト）、カーボンナノチューブ、及びグラフェン等が挙げられる。これらの炭素材料は、単独、或いは２種以上を混合して使用してもよい。炭素材料（成分Ａ）が、中でも、カーボンブラックの一種であるケッチェンブラックを含んでいると、高導電性と低粘性の両立の観点からから好ましく、ケッチェンブラックのみからなるとより好ましい。

【0025】

［分散剤］
前記分散剤（成分Ｂ）は、アニオン性高分子分散剤を主成分として含み、当該アニオン性高分子分散剤は、アニオン性高分子分散剤の製造に用いる全原料モノマー量を１００質量％とすると、原料モノマーが、少なくとも、酸性基を有するラジカル重合性モノマーを１０質量％以上９０質量％以下と疎水基を有するラジカル重合性モノマーを１０質量％以上７０質量％以下含み、酸性基の対イオンのうちの３０モル％以上１００モル％以下がリチウムイオンであり、重量平均分子量が５０００以上１０００００以下の高分子の中和物である。分散剤の主成分が前記アニオン性高分子分散剤であれば、他の分散剤が併用されてもよいが、分散剤中のアニオン性高分子分散剤の含有割合は、高導電性と低粘性の両立の観点から、好ましくは５０質量％以上であり、より好ましくは７０質量％以上であり、更に好ましくは実質的に１００質量％であり、更により好ましくは１００質量％である。

【0026】

前記分散剤（成分Ｂ）に含まれる、前記他の分散剤としては、ノニオン性高分子分散剤、カチオン性高分子分散剤、両性高分子分散剤、低分子界面活性剤等が挙げられる。

【0027】

前記アニオン性高分子分散剤の重量平均分子量は、高導電性と低粘性の両立の観点から、５０００以上１０００００以下であり、好ましくは８０００以上、より好ましくは１００００以上、更に好ましくは１５０００以上であり、好ましくは８００００以下、より好ましくは６００００以下、更に好ましくは５００００以下である。尚、アニオン性高分子分散剤の重量平均分子量の測定方法は、実施例に記載の通りである。

【0028】

前記アニオン性高分子分散剤は、高導電性と低粘性の両立の観点から、その原料モノマーが酸性基を有するラジカル重合性モノマーを１０質量％以上９０質量％以下含み、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは４５質量％以上、好ましくは８０質量％以下、より好ましくは７０質量％以下含む高分子の中和物である。

【0029】

酸性基を有するラジカル重合性モノマーは、カルボン酸、スルホン酸等の酸性基を有する不飽和モノマーであって、中和前の形態として酸無水物や酸ハロゲン化物も含まれる。カルボン酸モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、及びその無水物、ハロゲン化物、ハーフエステルやハーフアミド等が挙げられる。スルホン酸モノマーとしては、アリルスルホン酸、ビニルスルホン酸、メタリルスルホン酸、スチレンスルホン酸等が挙げられる。これらは、それぞれ単独で又は２種以上を混合して用いることができる。これらの酸性基を有するラジカル重合性モノマー中でも、高導電性と低粘性の両立の観点から、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、及び無水マレイン酸からなる群から選ばれる少なくとも１種のモノマーが好ましい。これらのモノマーは、予め一部又は全部の酸性基が中和されていてもよく、未中和のモノマーを用いて重合を行い、得られた高分子の酸性基の一部又は全部を中和してもよい。

【0030】

前記アニオン性高分子分散剤は、高導電性と低粘性の両立の観点から、その原料モノマーが疎水基を有するラジカル重合性モノマーを１０質量％以上７０質量％以下含み、好ましくは２０質量％以上、より好ましくは３０質量％以上であり、好ましくは６０質量％以下、より好ましくは５５質量％以下含む高分子の中和物である。また、疎水基を有するラジカル重合性モノマーは、２０℃の水１００ｇに３ｇ以下、好ましくは1ｇ以下の溶解度を示すモノマーである。

【0031】

疎水基を有するラジカル重合性モノマーとは、炭素−炭素不飽和結合とアルキル基、アルケニル基、アリール基等の疎水性官能基とを一分子内に有する化合物であり、具体的には、アルキル基、アルケニル基、アリール基等の疎水性官能基を有する、（メタ）アクリル酸エステル、ビニルエーテル、不飽和二塩基酸ジエステル、ビニルエステル及びアリルエステル、更にには、スチレン類、オレフィン類が挙げられる。（メタ）アクリル酸エステルとしては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸ステアリル、（メタ）アクリル酸イソステアリル、（メタ）アクリル酸ベヘニル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸ベンジル等が挙げられる。不飽和二塩基酸ジエステルとしては、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチル、マレイン酸ビス（２−エチルヘキシル）、マレイン酸ジオクチル、マレイン酸ジラウリル、マレイン酸ジステアリル、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチル、イタコン酸ビス（２−エチルヘキシル）、イタコン酸ジラウリル、イタコン酸ジステアリル等が挙げられる。ビニルエステルとしては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、２−エチルヘキサン酸ビニル、安息香酸ビニル等が挙げられる。アリルエステルとしては、酢酸アリル、酪酸アリル、プロピオン酸アリル、２−エチルヘキサン酸アリル、ラウリン酸アリル、ステアリン酸アリル等が挙げられる。スチレン類としては、スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン等が挙げられる。オレフィン類としては、α−オレフィンが好ましく、分岐α−オレフィンとして、イソブチレン、ジイソブチレン等が、直鎖α−オレフィンとして、１−ブテン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−オクタデセン、１−エイコセン等が挙げられる。これらは、それぞれ単独で又は２種以上を混合して用いることができる。これらの疎水基を有するラジカル重合性モノマーの中でも、高導電性と低粘性の両立の観点から、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸ステアリル、（メタ）アクリル酸ベンジル、スチレン、イソブチレン、ジイソブチレン、１−オクタデセン、及び１−エイコセンからなる群から選ばれる少なくとも１種のモノマーが好ましく、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸ステアリル、及びジイソブチレンからなる群から選ばれる少なくとも１種がより好ましく、（メタ）アクリル酸ステアリル及びジイソブチレンから選ばれる少なくとも１種が更に好ましい。

【0032】

前記アニオン性高分子分散剤において、高導電性と低粘性の両立の観点から、前記高分子の全酸性基のモル数を１００モルとした場合の３０モル以上１００モル以下が対イオンであるリチウムイオンによって中和されているが、好ましくは４０モル以上、より好ましくは５０モル以上がリチウムイオンによって中和されている。全酸性基のうちのリチウムイオンを対イオンとしていない酸性基は、未中和であるか、又は、他の陽イオンを対イオンとしている。他の陽イオンとしては、アンモニウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、又はアルミニウムイオン等が挙げられるが、アンモニウムイオン、又はナトリウムイオンが好ましい。

【0033】

酸性基は、モノマーの時点で中和されていてもよく、重合後に中和してもよいし、或いは重合後に、他の中和剤で酸性基の一部又は全部を中和した後にリチウムイオンによるイオン置換を行ってもよい。生産性向上の観点から、重合後に酸性基をリチウム化合物で中和するか、或いは重合後に他の中和剤で酸性基の一部又は全部を中和した後にリチウムイオンによるイオン置換を行う方法が好ましい。

【0034】

酸性基を有するラジカル重合性モノマーと疎水基を有するラジカル重合性モノマーの組み合わせとしては、高導電性と低粘性の両立の観点から、好ましくは（メタ）アクリル酸と（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸と（メタ）アクリル酸ステアリル、マレイン酸とジイソブチレン、又は無水マレイン酸とジイソブチレンであり、より好ましくはマレイン酸とジイソブチレン又は無水マレイン酸とジイソブチレンである。

【0035】

アニオン性高分子分散剤は、用途に応じた機能を付与する観点から、前記酸性基を有するラジカル重合性モノマー及び疎水基を有するラジカル重合性モノマー以外のモノマー（以下、その他のモノマー）に由来の構成単位を含んでいてもよいが、高導電性と低粘性の両立の観点から、アニオン性高分子分散剤の全構成単位は、前記酸性基を有するラジカル重合性モノマーに由来の構成単位と、前記疎水基を有するラジカル重合性モノマーに由来する構成単位のみからなると好ましい。

【0036】

前記その他のモノマーとしては、下記（１）〜（６）に列挙したモノマーから選ばれる少なくとも１種が挙げられる。

【0037】

（１）（メタ）アクリルアミド類、
（メタ）アクリルアミド類は、窒素原子に水素、アルキル基、シクロアルキル基、フェニル基、ベンジル基等が直接結合している（メタ）アクリルアミドであって、具体的には、（メタ）アクリルアミド、エチル（メタ）アクリルアミド、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、ドデシル（メタ）アクリルアミド、オクタデシル（メタ）アクリルアミド、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、ジブチル（メタ）アクリルアミド、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドが挙げられ、（メタ）アクリルアミド、ジメチル（メタ）アクリルアミドが好ましい。これらは、それぞれ単独で又は２種以上を混合して用いることができる。

【0038】

（２）ノニオン基含有モノマー、
ノニオン基含有モノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキル、（メタ）アクリル酸ポリアルキレングリコールエステル、ポリアルキレングリコールビニルエーテルが挙げられ、具体的には、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸３-ヒドロキシプロピル、及び下記化学式（１）で表される（メタ）アクリル酸ポリアルキレングリコールモノエステルが挙げられる。
ＣＨ₂＝Ｃ（Ｒ¹）ＣＯＯ（Ｒ²Ｏ）_pＲ³ （１）
但し、前記化学式（１）中、Ｒ¹は水素原子又はメチル基を示し、Ｒ²はヘテロ原子を有していてもよい炭素数１以上６以下の２価の炭化水素基を示し、Ｒ³はヘテロ原子を有していてもよい炭素数１〜２２の１価の炭化水素基を示し、_pは平均付加モル数を示し、１以上１００以下、好ましくは１〜６０の数である。上記ノニオン基含有モノマーの中でも、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチルおよび下記化学式（２）で表される（メタ）アクリル酸ポリアルキレングリコールモノエステルが好ましい。
ＣＨ₂＝Ｃ（Ｒ⁴）ＣＯＯ（Ｒ⁵Ｏ）_pＲ⁶ （２）
但し、前記化学式（２）中、Ｒ⁴は水素原子又はメチル基を示し、Ｒ⁵はエチレン基又はプロピレン基を示し、Ｒ⁶は炭素数１〜４の１価の炭化水素基を示し、_pは平均付加モル数を示し、１以上１００以下、好ましくは１以上６０以下の数である。これらのノニオン基含有モノマーは、それぞれ単独で又は２種以上を混合して用いることができる。

【0039】

（３）カチオン性モノマー
カチオン性モノマーとは、分子内にアンモニウム基を有するモノマーであって、（メタ）アクリル酸ジアルキルアミノアルキルの中和塩及び４級化物、ジアリルジメチルアンモニウム塩、アリルアミンの中和塩及び４級化物が挙げられる。具体的には、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチル、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノプロピルのメチルハライド４級化物やベンジルハライド４級化物、ジアリルジメチルアンモニウムハライド、アリルジメチルアミンのメチルハライド４級化物やベンジルハライド４級化物が挙げられ、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチルのメチルクロリド４級化物及びジアリルジメチルアンモニウムクロリドが好ましい。これらは、それぞれ単独で又は２種以上を混合して用いることができる。

【0040】

（４）不飽和ニトリル類
不飽和ニトリル類とは、一分子中に、炭素−炭素不飽和結合とニトリル基を有する化合物であり、（メタ）アクリロニトリル、シアノ酢酸ビニル、（メタ）アクリル酸シアノエチル等が挙げられ、好ましくは（メタ）アクリロニトリルである。

【0041】

本発明のアニオン性高分子分散剤は、架橋構造や、ブロック構造を有してもよい。従って、前記その他のモノマーとして、以下の（５）、（６）のモノマーに由来する構成単位を有していてもよい。

【0042】

（５）架橋性モノマー
架橋性モノマーとは、一分子中に少なくとも２以上の炭素−炭素不飽和結合を有する化合物であり、好ましくは、ジビニル化合物、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、ビス（メタ）アクリルアミドが挙げられる。具体的には、ジビニル化合物としては、ジビニルベンゼン、アジピン酸ジビニル、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、ポリエチレングリコールジビニルエーテルが挙げられ、ジビニルベンゼン、ジエチレングリコールジビニルエーテル、ポリエチレングリコールジビニルエーテルが好ましい。ポリ（メタ）アクリル酸エステルとしては、ジ（メタ）アクリル酸エチレングリコール、ジ（メタ）アクリル酸ジエチレングリコール、ジ（メタ）アクリル酸ポリエチレングリコール、ジ（メタ）アクリル酸−１，４−ブタンジオール、ジ（メタ）アクリル酸−１，５−ペンタンジオール、ジ（メタ）アクリル酸−１，６−ヘキサンジオール、ジ（メタ）アクリル酸−１，４−フェニレン、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレートが挙げられ、ジ（メタ）アクリル酸ポリエチレングリコールが好ましい。ビス（メタ）アクリルアミドとしては、ビス（メタ）アクリルアミド、メチレンビス（メタ）アクリルアミド、エチレンビス（メタ）アクリルアミド、ヘキサメチレンビス（メタ）アクリルアミドが挙げられ、メチレンビス（メタ）アクリルアミドが好ましい。これらは、それぞれ単独で又は２種以上を混合して用いることができる。

【0043】

（６）マクロモノマー
マクロモノマーとは、ラジカル重合性モノマーを重合して分子量１０００〜１０００００としたポリマーの一末端に炭素−炭素不飽和結合を付与した反応性のポリマーであり、他のモノマーとの共重合によりグラフトポリマーを得ることができる。マクロモノマーとしては、ポリスチレンマクロマー、ポリ（メタ）アクリル酸エステルマクロマー、ポリシリコンマクロマーが挙げられる。ポリ（メタ）アクリル酸エステルマクロマーとしては、ポリ（メタ）アクリル酸メチルマクロマー、ポリ（メタ）アクリル酸ブチルマクロマー、ポリ（メタ）アクリル酸ベンジルマクロマーが挙げられる。中でも、ポリスチレンマクロマー、ポリ（メタ）アクリル酸メチルマクロマー、ポリ（メタ）アクリル酸ベンジルマクロマーが好ましい。マクロマーを構成するポリマーの分子量としては、２０００以上が好ましく、３０００以上がより好ましい。また、５００００以下が好ましく、２００００以下がより好ましく、１００００以下が更に好ましい。

【0044】

［アニオン性高分子分散剤の製法］
前記アニオン性高分子分散剤の製造は、例えば、以下の方法で行うことができる。

【0045】

前記アニオン性高分子分散剤の製造に用いる全原料モノマー量を１００質量％とすると、全原料モノマー中、前記酸性基を有するラジカル重合性モノマーが１０質量％以上９０質量％以下含まれ、疎水基を有するラジカル重合性モノマーが１０質量％以上７０質量％以下含まれる。

【0046】

前記アニオン性高分子分散剤の製造は、特に限定されないが、以下の沈殿重合法で行うことが好ましい。沈殿重合法では、溶媒とモノマー混合物及び必要に応じて重合開始剤等の成分を含有する液を加熱及び攪拌しながら、前記液に開始剤及び必要に応じてモノマー等の混合物を滴下して重合する。

【0047】

重合の際に使用される重合開始剤としては、公知のラジカル重合開始剤を用いることができ、例えば、アゾ系重合開始剤、ヒドロ過酸化物類、過酸化ジアルキル類、過酸化ジアシル類、ケトンぺルオキシド、無機過酸化物類等が挙げられる。

【0048】

重合開始剤の使用量は、原料モノマー全量を１００モルとした場合、好ましくは０．０１モル以上５モル以下、より好ましくは０．０１以上３モル以下、更に好ましくは０．０１以上１モル以下である。重合反応は、窒素気流下、３０〜１８０℃の温度範囲で行うのが好ましく、反応時間は０．５〜２０時間が好ましい。

【0049】

重合の際には、さらに連鎖移動剤を添加してもよい。連鎖移動剤の具体例としては、オクチルメルカプタン、ｎ−ドデシルメルカプタン、ｔ−ドデシルメルカプタン、ｎ−テトラデシルメルカプタン、メルカプトエタノール、３−メルカプト−１，２−プロパンジオール、メルカプトプロピオン酸、メルカプトコハク酸等のメルカプタン類；チウラムジスルフィド類；不飽和ヘテロ環状化合物等が挙げられ、これらは、それぞれ単独で又は２種以上を混合して用いることができる。

【0050】

重合に使用される媒体が水性媒体ではない場合、重合後、溶媒置換や溶媒除去を行うと好ましい。また、水性媒体であっても精製や媒体組成の変更を目的として溶媒置換や溶媒除去を行ってもよい。溶媒置換や溶媒除去の方法は、加熱、減圧等により溶媒を留去するか、重合後の溶液を共重合体の貧溶媒に滴下して沈殿を回収する方法が一般的である。

【0051】

原料モノマーの重合により得られた高分子の未中和物の酸性基の一部又は全部は、水酸化リチウム等のリチウム化合物の添加により中和され、アニオン性高分子分散剤の水溶液又は水分散液（以下、アニオン性高分子分散剤組成物、或いは単に分散剤組成物と略する場合がある）が得られる。

【0052】

前記分散剤組成物の製造方法の一例は、前記高分子の未中和物及び水を含有する組成物と、リチウム化合物を含む中和剤とを混合して、重量平均分子量が５０００以上１０００００以下であり、原料モノマーの全酸性基のモル数を１００モルとした場合の３０モル以上１００モル以下がリチウムイオンによって中和された前記アニオン性高分子分散剤組成物を得る中和工程を含む。

【0053】

前記中和工程における前記高分子の未中和物及び水を含有する組成物の固形分の濃度は、分散剤組成物の収率向上の観点から、２０質量％以上が好ましく、２５質量％以上がより好ましく、３０質量％以上が更に好ましい。また、増粘の抑制による攪拌性向上の観点から、５０質量％以下が好ましく、４５質量％以下がより好ましく、４０質量％以下が更に好ましい。

【0054】

前記リチウム化合物としては、水中にリチウムイオンを放出する化合物が好ましく、水酸化リチウム、リチウムアルコキシド、金属リチウム、水素化リチウム、アルキルリチウム、或いは、ニッケル酸リチウム、コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム等のリチウム金属酸化物、或いは、ヘキサフルオロリン酸リチウム、リン酸鉄リチウム等のリチウムリン酸塩等が挙げられる。これらの中でも、取り扱いおよび効率よく前記高分子のリチウム塩を製造する観点から水酸化リチウムが好ましい。

【0055】

前記中和工程におけるリチウム化合物の使用量は、分散性に優れる分散剤組成物を製造する観点から、前記高分子の未中和物に含まれる酸性基１００ｍｏｌに対し、３０ｍｏｌ以上が好ましく、４０ｍｏｌ以上がより好ましく、５０ｍｏｌ以上が更に好ましく、７０ｍｏｌ以上がより更に好ましい。また、分散性に優れる分散剤組成物を製造する観点から、１５０ｍｏｌ以下が好ましく、１３０ｍｏｌ以下がより好ましく、１１０ｍｏｌ以下が更に好ましい。

【0056】

リチウム化合物は、取扱い容易性の観点から、水溶液として用いることが好ましい。リチウム化合物を水溶液として用いる場合、前記水溶液におけるリチウム化合物と水との質量比（水酸化リチウム／水）は、分散剤組成物の収率及び作業性の向上の観点から、２／９８以上が好ましく、３／９７以上がより好ましく、５／９５以上が更に好ましく、８／９２以上が更により好ましい。

【0057】

更に、前記中和剤は、本発明の効果を阻害しない範囲で、リチウム化合物以外の成分を含有してもよい。前記中和剤におけるリチウム化合物の含有量は、分散剤組成物を効率よく製造できる観点及び分散性に優れる分散剤組成物を製造する観点から、３０質量％以上が好ましく、５０質量％以上がより好ましく、７０質量％以上が更に好ましく、９０質量％以上が更により好ましく、１００質量％が特に好ましい。

【0058】

前記高分子の未中和物及び水を含有する組成物とリチウム化合物を含む中和剤との混合方法は、特に限定されないが、分散剤組成物の製造の容易性の観点から、前記高分子の未中和物及び水を含有する組成物を攪拌しながら、中和剤を加える方法が好ましく、徐々に添加する方法が更に好ましい。中和剤を滴下する場合、滴下に要する時間は、高分子の未中和物の凝集や反応槽への付着を抑制する観点から、０．５時間以上が好ましい。また、前記滴下に要する時間は、分散剤組成物を効率よく製造できる観点から、３時間以下が好ましい。

【0059】

前記中和工程における前記高分子の未中和物及び水を含有する組成物の温度は、中和を均一に進行させる観点及び中和速度向上の観点から、２０℃以上が好ましく、４０℃以上がより好ましい。また、水の蒸発を抑制する観点から、９０℃以下が好ましく、８５℃以下がより好ましく、８０℃以下が更に好ましい。

【0060】

原料モノマーの重合により得られた高分子の未中和物の酸性基の一部又は全部を中和する中和工程において、高分子の未中和物が凝集し、直接リチウム塩を得ることが困難な場合は、中和工程を２段階で実施することができる。

【0061】

すなわち、分散剤組成物の製造方法の一例は、下記の中和工程１と中和工程２とを含む。
（中和工程１）：酸性基を有するラジカル重合性モノマーと疎水基を有するラジカル重合性モノマーとを含む原料モノマーを重合させて得た高分子と水とを含有する組成物と、アミン型中和剤を含む第１の中和剤とを混合する工程
（中和工程２）：前記高分子と第１の中和剤との混合物と、リチウム化合物を含む第２の中和剤とを混合して、重量平均分子量が５０００以上１０００００以下であり、原料モノマーの全酸性基のモル数を１００モルとした場合の３０モル以上１００モル以下がリチウムイオンによって中和された前記アニオン性高分子分散剤組成物を得る工程

【0062】

［中和工程１］
中和工程１では、原料モノマーを重合して得た高分子の未中和物と水とを含有する組成物と、アミン系中和剤を含む第１中和剤とを混合する。中和作業の容易さの観点から、予め高分子の未中和物に水を混合しておいてもよい。

【0063】

アミン系中和剤としては、取扱いの容易性の観点、アニオン性高分子分散剤の製造容易性の観点及び分散性に優れる分散剤組成物を製造する観点から、アンモニア、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン及びトリイソプロパノールアミンが好ましく、アンモニア及びトリエタノールアミンが更に好ましく、アンモニアが特に好ましい。

【0064】

中和工程１におけるアミン系中和剤の使用量は、中和工程における高分子の未中和物の凝集を抑制する観点及び分散性に優れる分散剤組成物を製造する観点から、前記高分子の未中和物に含まれる酸性基１００ｍｏｌに対し、０．５ｍｏｌ以上が好ましく、１ｍｏｌ以上がより好ましく、２ｍｏｌ以上が更に好ましく、２．５ｍｏｌ以上がより更に好ましい。また、中和工程における高分子の未中和物の凝集を抑制する観点及び分散性に優れる分散剤組成物を製造する観点から、７０ｍｏｌ以下が好ましく、５０ｍｏｌ以下がより好ましく、３０ｍｏｌ以下が更に好ましい。

【0065】

アミン系中和剤は、水溶液として用いてもよい。アミン系中和剤の沸点が１００℃より低い場合、取扱い容易性の観点から、アミン系中和剤は水溶液として用いることが好ましい。アミン系中和剤を水溶液として用いる場合、前記水溶液におけるアミン系中和剤と水との質量比（アミン系中和剤／水）は、分散剤組成物の収率向上の観点から、１０／９０以上が好ましく、２０／８０以上がより好ましい。また、第１の中和剤の取扱い容易性の観点から、４０／６０以下が好ましく、３０／７０以下がより好ましい。尚、水溶液を構成する水はイオン交換水であると好ましい。

【0066】

中和工程１における高分子の未中和物と水とを含有する組成物とアミン系中和剤との混合方法は、特に限定されないが、分散剤組成物の製造の容易性の観点から、高分子の未中和物及び水を含有する組成物を攪拌しながらアミン系中和剤を加える方法が好ましい。また、アミン系中和剤は、一度に加えても徐々に加えても良い。アミン系中和剤を添加してから下記リチウム化合物を添加するまでの時間は、中和を均一に進行させる観点及び中和速度向上の観点から、５分以上が好ましい。また、分散剤組成物を効率よく製造する観点から、３０分以下が好ましい。

【0067】

中和工程１における前記高分子の未中和物及び水を含有する組成物の温度は、中和を均一に進行させる観点及び中和速度向上の観点から、５０℃以上が好ましく、６０℃以上がより好ましく、７０℃以上が更に好ましい。また、前記高分子の未中和物及び水を含有する組成物の泡立ちを抑制して攪拌性を向上する観点並びに第１の中和剤の揮発及び水の蒸発を抑制する観点から、９０℃以下が好ましく、８５℃以下がより好ましく、８０℃以下が更に好ましい。

【0068】

中和工程１における前記高分子の未中和物及び水を含有する組成物の固形分の濃度は、分散剤組成物の収率向上の観点から、２０質量％以上が好ましく、２５質量％以上がより好ましく、３０質量％以上が更に好ましい。また、増粘の抑制による攪拌性向上の観点から、５０質量％以下が好ましく、４５質量％以下がより好ましく、４０質量％以下が更に好ましい。

【0069】

［中和工程２］
中和工程２では、中和工程１で得た前記高分子の未中和物とアミン系中和剤との混合物と、リチウム化合物を含む第２の中和剤とを混合する。

【0070】

前記リチウム化合物としては、水中にリチウムイオンを放出する化合物が好ましく、水酸化リチウム、金属リチウム、水素化リチウム、アルキルリチウム、或いは、ニッケル酸リチウム、コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウムなどのリチウム金属酸化物、或いは、ヘキサフルオロリン酸リチウム、リン酸鉄リチウムなどのリチウムリン酸塩などが挙げられる。取り扱いおよび効率よく前記高分子のリチウム塩を製造する観点から水酸化リチウムが好ましい。

【0071】

中和工程２におけるリチウム化合物の使用量は、分散性に優れる分散剤組成物を製造する観点から、前記高分子の未中和物に含まれる酸性基１００ｍｏｌに対し、３０ｍｏｌ以上が好ましく、４０ｍｏｌ以上がより好ましく、５０ｍｏｌ以上が更に好ましく、７０ｍｏｌ以上がより更に好ましい。また、分散性に優れる分散剤組成物を製造する観点から、１５０ｍｏｌ以下が好ましく、１２５ｍｏｌ以下がより好ましく、１１５ｍｏｌ以下が更に好ましい。

【0072】

中和工程１におけるアミン系中和剤の使用量と、中和工程２で使用するリチウム化合物の使用量の合計は、中和工程における高分子の未中和物の凝集を抑制する観点及び分散性に優れる分散剤組成物を製造する観点から、前記高分子の未中和物に含まれる酸性基１００ｍｏｌに対し、３０ｍｏｌ以上が好ましく、４０ｍｏｌ以上がより好ましく、５０ｍｏｌ以上が更に好ましく、７０ｍｏｌ以上が更により好ましい。また、中和工程１におけるアミン系中和剤の使用量と、中和工程２におけるリチウム化合物の使用量の合計は、中和工程における高分子の未中和物の凝集を抑制する観点、分散性に優れる分散剤組成物を製造する観点、及びアミン系中和剤に由来する臭いを抑制する観点から、１５０ｍｏｌ以下が好ましく、１３０ｍｏｌ以下がより好ましく、１１０ｍｏｌ以下が更に好ましい。

【0073】

リチウム化合物は、取扱い容易性の観点から、水溶液として用いることが好ましい。リチウム化合物を水溶液として用いる場合、前記水溶液におけるリチウム化合物と水との質量比（リチウム化合物／水）は、分散剤組成物の収率向上および作業性の観点から、２／９８以上が好ましく、３／９７以上がより好ましく、５／９５以上が更に好ましく、８／９２以上がより更に好ましい。

【0074】

更に、第２の中和剤は、本発明の効果を阻害しない範囲で、リチウム化合物以外の成分を含有してもよい。第２の中和剤におけるリチウム化合物の含有量は、分散剤組成物を効率よく製造できる観点及び分散性に優れる分散剤組成物を製造する観点から、３０質量％以上が好ましく、５０質量％以上がより好ましく、７０質量％以上が更に好ましく、９０質量％が更により好ましく、１００質量％が特に好ましい。

【0075】

中和工程２における中和工程１で得られた混合物とリチウム化合物との混合方法は、特に限定されないが、分散剤組成物の製造の容易性の観点から、中和工程１で得られた混合物を攪拌しながら、リチウム化合物水溶液を、前記混合物中に加える方法が好ましく、滴下する方法が更に好ましい。リチウム化合物水溶液を滴下する時間は、高分子の未中和物の凝集や反応槽への付着を抑制する観点から、０．５時間以上が好ましい。また、リチウム化合物水溶液を滴下する時間は、分散剤組成物を効率よく製造できる観点から、３時間以下が好ましい。

【0076】

中和工程２における中和工程１で得られた混合物の温度は、中和を均一に進行させる観点及び中和速度向上の観点から、５０℃以上が好ましく、６０℃以上がより好ましく、７０℃以上が更に好ましい。また、中和工程１で得られた混合物の泡立ちを抑制して攪拌性を向上する観点及び水の蒸発を抑制する観点から、９０℃以下が好ましく、８５℃以下がより好ましく、８０℃以下が更に好ましい。

【0077】

前記高分子の未中和物の酸性基の一部又は全部のリチウム化合物による中和は、炭素材料との混合前、混合中、混合後のいずれか、或いは混合前、混合中、及び混合後のうちの２つ以上の段階で実施してもよく、例えば、炭素材料との混合前に酸性基の一部の中和を行い、炭素材料との混合中に酸性基の他の一部の中和を実施してもよい。高導電性と低粘性の両立の観点から、酸性基の中和は、炭素材料との混合前或いは混合中に実施することが好ましく、混合前に実施することがより好ましい。即ち、本発明の水性導電性ペーストの製造方法の一例では、炭素材料と、原料モノマーが、少なくとも酸性基を有するラジカル重合性モノマーを１０質量％以上９０質量％以下と疎水基を有するラジカル重合性モノマーを１０質量％以上７０質量％以下含み、全酸性基のモル数を１００モルとした場合の３０モル以上１００モル以下がリチウムイオンによって中和され、重量平均分子量が５０００以上１０００００以下の、高分子の中和物であるアニオン性高分子分散剤と、前記水性媒体とを混合する工程を含んでいてもよいし、前記炭素材料と、前記高分子の未中和物又は前記酸性基の一部がリチウムイオンによって中和された前記高分子の中和物と、前記水性媒体とを、混合しながら又はこれらの混合後に、前記酸性基をリチウムイオンによって中和して、前記炭素材料と前記アニオン性高分子分散剤と前記水性媒体とを含む混合液を得る工程を含んでいてもよい。

【0078】

［水性媒体］
水性媒体（成分Ｃ）は、水に均一混和する有機溶媒を含んでいてもよいが、高導電性と低粘性の両立の観点から、水性媒体（成分Ｃ）中の水の含有量は、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上、更に好ましくは９５質量％以上、更により好ましくは実質的１００質量％、特に好ましくは１００質量％である。

【0079】

水に均一混和する前記有機溶媒としては、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、アセトン、２−ブタノン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、Ｎ−メチルピロリドン、又は２−ピロリドン等が挙げられるが、好ましくはエタノール、２−プロパノール、アセトン、２−ブタノン、又はＮ−メチルピロリドンである。

【0080】

［水性導電性ペースト］
本発明の水性導電性ペースト中の炭素材料の含有量は、高導電性と低粘性の両立の観点から、好ましくは０．１質量％以上、より好ましくは０．５質量％以上、更に好ましくは１質量％以上であり、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは３０質量％以下、更に好ましくは２０質量％以下である。

【0081】

本発明の水性導電性ペーストの粘度は、高導電性と低粘性の両立の観点から、回転粘度計（２５℃）で測定して、好ましくは１ｍＰａ・ｓ以上であり、より好ましくは２ｍＰａ・ｓ以上であり、更に好ましくは５ｍＰａ・ｓ以上であり、好ましくは１００００００ｍＰａ・ｓ以下であり、より好ましくは１０００００ｍＰａ・ｓ以下であり、更に好ましくは１００００ｍＰａ・ｓ以下である。

【0082】

また、粘度を相対的に評価する基準として、例えば炭素材料（成分Ａ）を１０％含有するように調整された水性導電性ペーストの粘度は、高導電性と低粘性の両立の観点から、好ましくは１ｍＰａ・ｓ以上であり、より好ましくは２ｍＰａ・ｓ以上であり、更に好ましくは５ｍＰａ・ｓ以上であり、好ましくは１０００ｍＰａ・ｓ以下であり、より好ましくは５００ｍＰａ・ｓ以下であり、更に好ましくは２００ｍＰａ・ｓ以下である。

【0083】

本発明の水性導電性ペーストにおける前記分散剤組成物の含有量は、前記炭素材料１００質量部に対し、分散剤組成物の固形分換算で０．１質量部以上が好ましく、１質量部以上がより好ましく、２質量部以上がさらに好ましい。また、高導電性と低粘性の両立の観点から、前記炭素材料１００質量部に対し、分散剤組成物の固形分換算で１００質量部以下が好ましく、５０質量部以下がより好ましく、２０質量部以下がさらに好ましい。

【0084】

本発明の水性導電性ペーストは、炭素材料、分散剤、及び水性媒体以外に、必要に応じて、無機フィラー、バインダー樹脂、活物質、粘性調整剤、その他の添加剤等を含む。

【0085】

前記無機フィラーとしては、高導電性と低粘性の両立を大きく妨げないものであれば、その種類について特に制限はなく、例えば、シリカ、マイカ、金属酸化物、金属ハロゲン化物の他、前記炭素材料以外の炭素材料であってもよい。

【0086】

前記バインダー樹脂としては、ＳＢＲ樹脂、フッ素樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、エチレン樹脂、又はＰＥＴ樹脂等が挙げられる。

【0087】

前記活物質としては、コバルト、ニッケル、マンガン等を含む金属酸リチウム、酸化マンガン等が挙げられる。

【0088】

本発明の水性導電性ペーストは、公知の分散方法により製造できる。炭素材料等の成分の分散に用いる分散機としては、ロールミル、ニーダー、エクストルーダ等の混練機、ディスパー、ホモミキサー、ジェットミル、サンドミル、ビーズミル、高圧ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー等が挙げられる。

【0089】

各成分の混合順序は特に制限がなく、炭素材料と分散剤組成物と水性媒体を一括して混合してもよいし、炭素材料と水性媒体の混練物に分散剤組成物を徐々に添加する方法でもよい。また、分散剤組成物や水性媒体を炭素材料に対して分割して添加する方法でもよい。

【0090】

本発明の水性導電性ペーストは、炭素材料の分散性が良いため塗工性に優れているが、本発明の水性導電性ペーストは、従来の水性導電性ペーストよりも炭素材料の分散性が良く低粘度であるため、場合によっては、水性導電性ペーストの製造過程で、水性導電性ペーストの全成分又は一部の成分を混合して得たペーストをろ過して、粗大粒子を除去することも可能である。故に、本発明の水性導電性ペーストを用いれば、より一層高い塗工性を可能とし、ハンドリング性、及び導電膜の製造効率も向上する。

【0091】

粗大粒子の除去は、例えば、前記ペーストをストレーナーに通過させることで行え、ストレーナーの目開きは、塗工性の向上の観点から、好ましくは２００μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以下であり、生産性の観点から、好ましくは１０μｍ以上、より好ましくは３０μｍ以上である。

【0092】

本発明は、さらに以下＜１＞〜＜２８＞を開示する。

【0093】

＜１＞ 炭素材料、分散剤、水性媒体を含有し、
前記炭素材料の、灰分が１％質量以下、体積固有抵抗値が０．２Ωｃｍ以下、ＢＥＴ比表面積が５００ｍ²／ｇ以上２６３０ｍ²／ｇ以下であり、
前記分散剤は、アニオン性高分子分散剤を含み、
前記アニオン性高分子分散剤は、その原料モノマーが、少なくとも、酸性基を有するラジカル重合性モノマーを１０質量％以上９０質量％以下と疎水基を有するラジカル重合性モノマーを１０質量％以上７０質量％以下含み、全酸性基のモル数を１００モルとした場合の３０モル以上１００モル以下がリチウムイオンによって中和された、重量平均分子量が５０００以上１０００００以下の、高分子の中和物である、水性導電性ペースト。
＜２＞ 前記アニオン性高分子分散剤の重量平均分子量が、好ましくは８０００以上、より好ましくは１００００以上、更に好ましくは１５０００以上であり、好ましくは８００００以下、より好ましくは６００００以下、更に好ましくは５００００以下である前記＜１＞に記載の水性導電性ペースト。
＜３＞ 前記原料モノマーが、酸性基を有するラジカル重合性モノマーを、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは４５質量％以上、好ましくは８０質量％以下、より好ましくは７０質量％以下含む、前記＜１＞又は＜２＞に記載の水性導電性ペースト。
＜４＞ 前記酸性基を有するラジカル重合性モノマーの酸性基が、カルボン酸基又はスルホン酸基である、前記＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の水性導電性ペースト。
＜５＞ 前記酸性基を有するラジカル重合性モノマーが、（メタ）アクリル酸、マレイン酸及び無水マレイン酸から選ばれる少なくとも１以上のモノマーである、前記＜１＞〜＜４＞のいずれかに記載の水性導電性ペースト。
＜６＞ 前記原料モノマーが、疎水基を有するラジカル重合性モノマーを、好ましくは２０質量％以上、より好ましくは３０質量％以上であり、好ましくは６０質量％以下、より好ましくは５５質量％以下含む、前記＜１＞〜＜５＞のいずれかに記載の水性導電性ペースト。
＜７＞ 前記疎水基を有するラジカル重合性モノマーは、好ましくは（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸ステアリル、（メタ）アクリル酸ベンジル、スチレン、イソブチレン、ジイソブチレン、１−オクタデセン、及び１−エイコセンからなる群から選ばれる少なくとも１種のモノマーであり、より好ましくは（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸ステアリル、及びジイソブチレンからなる群から選ばれる少なくとも１種のモノマーであり、更に好ましくは（メタ）アクリル酸ステアリル及びジイソブチレンから選ばれる少なくとも１以上のモノマーである、前記＜１＞〜＜６＞のいずれかに記載の水性導電性ペースト。
＜８＞ 前記全酸性基のモル数を１００モルとした場合の好ましくは４０モル以上、より好ましくは５０モル以上がリチウムイオンによって中和されている、前記＜１＞〜＜７＞のいずれかに記載の水性導電性ペースト。
＜９＞ 前記酸性基を有するラジカル重合性モノマーと前記疎水基を有するラジカル重合性モノマーの組み合わせは、好ましくは（メタ）アクリル酸と（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸と（メタ）アクリル酸ステアリル、マレイン酸とジイソブチレン、又は無水マレイン酸とジイソブチレンであり、より好ましくはマレイン酸とジイソブチレン、又は無水マレイン酸とジイソブチレンである、前記＜１＞〜＜８＞のいずれかに記載の水性導電性ペースト。
＜１０＞ 前記アニオン性高分子分散剤が、ジイソブチレン／無水マレイン酸共重合体のリチウム塩である前記＜１＞〜＜８＞のいずれかに記載の水性導電性ペースト。
＜１１＞ 前記アニオン性高分子分散剤が、（メタ）アクリル酸ステアリル／（メタ）アクリル酸共重合体のリチウム塩である前記＜１＞〜＜８＞のいずれかに記載の水性導電性ペースト。
＜１２＞ 前記炭素材料がケッチェンブラックである、前記＜１＞〜＜１１＞のいずれかに記載の水性導電性ペースト。
＜１３＞前記水性媒体中の水の含有量が、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上、更に好ましくは９５質量％以上、更により好ましくは実質的１００質量％、特に好ましくは１００質量％である、前記＜１＞〜＜１２＞のいずれかに記載の水性導電性ペースト。
＜１４＞
前記＜１＞〜＜１３＞のいずれかにに記載の水性導電性ペーストの製造方法であって、
灰分が１質量％以下、体積固有抵抗値が０．２Ωｃｍ以下、ＢＥＴ比表面積が５００ｍ²／ｇ以上２６３０ｍ²／ｇ以下の炭素材料と、原料モノマーが、少なくとも酸性基を有するラジカル重合性モノマーを１０質量％以上９０質量％以下と疎水基を有するラジカル重合性モノマーを１０質量％以上７０質量％以下含み、全酸性基のモル数を１００モルとした場合の３０モル以上１００モル以下がリチウムイオンによって中和され、重量平均分子量が５０００以上１０００００以下の、高分子の中和物であるアニオン性高分子分散剤と、前記水性媒体とを混合する工程、又は、
前記炭素材料と、前記高分子の未中和物又は前記酸性基の一部がリチウムイオンによって中和された前記高分子の中和物と、前記水性媒体とを、混合しながら又はこれらの混合後に、前記酸性基をリチウムイオンによって中和して、前記炭素材料と前記アニオン性高分子分散剤と前記水性媒体とを含む混合液を得る工程を含む、水性導電性ペーストの製造方法。
＜１５＞ 前記アニオン性高分子分散剤の重量平均分子量が、好ましくは８０００以上、より好ましくは１００００以上、更に好ましくは１５０００以上であり、好ましくは８００００以下、より好ましくは６００００以下、更に好ましくは５００００以下である前記＜１４＞に記載の水性導電性ペーストの製造方法。
＜１６＞ 前記原料モノマーが、酸性基を有するラジカル重合性モノマーを、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは４５質量％以上、好ましくは８０質量％以下、より好ましくは７０質量％以下含む、前記＜１４＞又は＜１５＞に記載の水性導電性ペーストの製造方法。
＜１７＞ 前記酸性基を有するラジカル重合性モノマーの酸性基が、カルボン酸基又はスルホン酸基である、前記＜１４＞〜＜１６＞のいずれかに記載の水性導電性ペーストの製造方法。
＜１８＞ 前記酸性基を有するラジカル重合性モノマーが、（メタ）アクリル酸、マレイン酸及び無水マレイン酸から選ばれる少なくとも１以上のモノマーである、前記＜１４＞〜＜１７＞のいずれかに記載の水性導電性ペーストの製造方法。
＜１９＞ 前記原料モノマーが、疎水基を有するラジカル重合性モノマーを、好ましくは２０質量％以上、より好ましくは３０質量％以上であり、好ましくは６０質量％以下、より好ましくは５５質量％以下含む、前記＜１４＞〜＜１８＞のいずれかに記載の水性導電性ペーストの製造方法。
＜２０＞ 前記疎水基を有するラジカル重合性モノマーは、好ましくは（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸ステアリル、（メタ）アクリル酸ベンジル、スチレン、イソブチレン、ジイソブチレン、１−オクタデセン、及び１−エイコセンからなる群から選ばれる少なくとも１種のモノマーであり、より好ましくは（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸ステアリル、及びジイソブチレンからなる群から選ばれる少なくとも１種のモノマーであり、更に好ましくは（メタ）アクリル酸ステアリル及びジイソブチレンから選ばれる少なくとも１以上のモノマーである、前記＜１４＞〜＜１９＞のいずれかに記載の水性導電性ペーストの製造方法。
＜２１＞ 前記全酸性基のモル数を１００モルとした場合の好ましくは４０モル以上、より好ましくは５０モル以上がリチウムイオンによって中和されている、前記＜１４＞〜＜２０＞のいずれかに記載の水性導電性ペーストの製造方法。
＜２２＞ 前記酸性基を有するラジカル重合性モノマーと前記疎水基を有するラジカル重合性モノマーの組み合わせは、好ましくは（メタ）アクリル酸と（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸と（メタ）アクリル酸ステアリル、マレイン酸とジイソブチレン、又は無水マレイン酸とジイソブチレンであり、より好ましくはマレイン酸とジイソブチレン又は無水マレイン酸とジイソブチレンである、前記＜１４＞〜＜２１＞のいずれかに記載の水性導電性ペーストの製造方法。
＜２３＞ 前記アニオン性高分子分散剤が、ジイソブチレン／無水マレイン酸共重合体のリチウム塩である前記＜１４＞〜＜２１＞のいずれかに記載の水性導電性ペーストの製造方法。
＜２４＞ 前記アニオン性高分子分散剤が、（メタ）アクリル酸ステアリル／（メタ）アクリル酸共重合体のリチウム塩である前記＜１４＞〜＜２１＞のいずれかに記載の水性導電性ペーストの製造方法。
＜２５＞ 前記炭素材料がケッチェンブラックである、前記＜１４＞〜＜２４＞のいずれかに記載の水性導電性ペーストの製造方法。
＜２６＞前記水性媒体中の水の含有量が、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上、更に好ましくは９５質量％以上、更により好ましくは実質的１００質量％、特に好ましくは１００質量％である、前記＜１４＞〜＜２５＞のいずれかに記載の水性導電性ペーストの製造方法。
＜２７＞ 前記高分子の中和物は、前記原料モノマーを重合させて高分子を得た後、前記高分子が有する酸性基を中和させることにより得たものであり、
前記酸性基の中和は、前記高分子と水とを含有する組成物と、アミン型中和剤を含む第１の中和剤とを混合した後、前記組成物と第１の中和剤との混合物に、リチウム化合物を含む第２の中和剤とを混合することにより行う、前記＜１４＞〜＜２６＞のいずれかに記載の水性導電性ペーストの製造方法。
＜２８＞ 前記炭素材料と前記アニオン性高分子分散剤と前記水性媒体とを混合して得たペーストを、目開き２００μｍ以下のストレーナーを通過させる工程を更に含む、前記＜１４＞〜＜２７＞のいずれかに記載の水性導電性ペーストの製造方法。

【実施例】

【0094】

［アニオン性高分子の未中和物の製造例１：アニオン性高分子の未中和物Ａの製造］
攪拌機、温度計、還流冷却管、窒素導入管、滴下ロートを備えたガラス製反応容器内に、ジイソブチレン（丸善石油化学社製） ６２１．８ｇ及びルトナールＡ−５０（ＢＡＳＦ社製、ポリビニルエチルエーテル） ３．１ｇを仕込んだ。反応容器内を窒素雰囲気とし、攪拌を開始した。反応容器内容物を１０５℃まで加熱し、これ以降、重合反応を完結させるまで、反応容器内容物の温度を１０５℃に保った。７０℃に保温した溶融状態の無水マレイン酸（三井化学ポリウレタン社製） １９０．０ｇ、及びジイソブチレン２３．１ｇにパーブチルＯ（日油社製、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート）１０．３ｇを溶解させて得た開始剤溶液を、それぞれ別の滴下ロートから反応容器内に４時間かけて滴下した。滴下の終了から２０分後に、ジイソブチレン７．３ｇに溶解させたパーブチルＯ １．２ｇを反応容器内に加え、さらに２時間４０分熟成を行って重合反応を完結させ、アニオン性高分子の未中和物Ａを含む溶液を得た。反応容器内にイオン交換水 ８００ｇを加え、アニオン性高分子の未中和物Ａの沈殿物を析出させた。次いで、水蒸気蒸留によって、未反応のジイソブチレンの留去を行った。前記水蒸気蒸留は、常圧で反応容器を加熱し、反応容器内容物が１００℃に達し、ジイソブチレンの留出が無くなるまで行った。デカンテーションにより水を除去したのち、水で湿潤したアニオン性高分子の未中和物Ａの沈殿物を１０５℃１００ｍｍＨｇ２４時間で乾燥させた。以上の操作を経て、アニオン性高分子の未中和物Ａ（共重合比：ジイソブチレン／無水マレイン酸＝５３．４質量％／４６．６質量％）を得た。アニオン性高分子の未中和物Ａの重量平均分子量は２５０００であった。

【0095】

［アニオン性高分子の未中和物の製造例２：アニオン性高分子の未中和物Ｂの製造］
開始剤溶液として、ジイソブチレン２３．１ｇにパーブチルＯ１３．５ｇを溶解させて得た開始剤溶液を用いたこと以外は、前記アニオン性高分子の未中和物Ａの製造例１に従い、アニオン性高分子の未中和物Ｂ（共重合比：ジイソブチレン／無水マレイン酸＝５３．４質量％／４６．６質量％）を得た。アニオン性高分子の未中和物Ｂの重量平均分子量は１２０００であった。

【0096】

［アニオン性高分子の未中和物の製造例３：アニオン性高分子の未中和物Ｃの製造］
開始剤溶液として、ジイソブチレン２３．１ｇにパーブチルＯ２．６ｇを溶解させて得た開始剤溶液を用いたこと以外は、前記アニオン性高分子の未中和物Ａの製造例１に従い、アニオン性高分子の未中和物Ｃ（共重合比：ジイソブチレン／無水マレイン酸＝５３．４質量％／４６．６質量％）を得た。アニオン性高分子の未中和物Ｃの重量平均分子量は９７０００であった。

【0097】

［アニオン性高分子の未中和物の製造例４：アニオン性高分子の未中和物Ｄの製造］
攪拌機、温度計、還流冷却管、窒素導入管、滴下ロートを備えたガラス製反応容器内に、２−プロパノール（三井化学社製） ７４．７ｇを仕込んだ。反応容器内を窒素雰囲気とし、攪拌を開始した。反応容器内容物を８０℃まで加熱し、これ以降、重合反応を完結させるまで、反応容器内容物の温度を８０℃に保った。滴下ロートに、アクリル酸（東亜合成社製） １８０．９ｇ、アクリル酸ステアリル（大阪有機化学工業社製） ８９．１ｇ、２，２‘−アゾビス（イソ酪酸）ジメチル（Ｖ−６０１；和光純薬工業社製） １．４４ｇ、２−プロパノール １０２．９ｇを仕込み、反応容器内に４時間かけて滴下した。滴下の終了から１時間後に、Ｖ−６０１ ０．７２ｇと２−プロパノール ６．５ｇを同じく滴下ロートから反応容器内に３０分かけて滴下した。滴下の終了から６時間熟成を行い、イオン交換水 １０６０ｇを加えて希釈した。次いで、水蒸気蒸留によって、未反応のモノマーと２−プロパノールの留去を行ったのち、溶液をフッ素樹脂シートを敷いたステンレス角型バット（底部面積約１２００ｃｍ²）に流しいれ、１０５℃１００ｍｍＨｇ４８時間で乾燥させた。以上の操作を経て、アニオン性高分子の未中和物Ｄ（共重合比：アクリル酸ステアリル／アクリル酸＝３３．３質量％／６６．７質量％）を得た。アニオン性高分子の未中和物Ｄの重量平均分子量は１５０００であった。

【0098】

［アニオン性高分子分散剤組成物の製造例１：アニオン性高分子分散剤組成物Ａ１の製造］
製造例１で得られたアニオン性高分子の未中和物Ａを、以下に示す中和工程で中和した。アニオン性高分子の未中和物Ａ１００ｇと水１００ｇを反応容器に仕込み撹拌しながら７５℃とし、以降、中和反応を完結させるまで、反応容器内の液体の温度を７５℃に保った。最初に、中和工程１として、２５質量％アンモニア水溶液（昭和電工社製） ３．３ｇを反応容器内に加えて１５分間保持した。次に、中和工程２として、４Ｎ 水酸化リチウム水溶液 ２３８ｍｌを反応容器内に１．５時間かけて滴下し、中和反応を完結させた。遊離したアンモニアを揮散させるために減圧度４７ｋＰａの条件下で３時間保持し、常圧に戻して室温まで冷却し、固形分が２５質量％となるようにイオン交換水を加え、３０分間保持してから攪拌を停止し、アニオン性高分子分散剤組成物Ａ１を得た。アニオン性高分子分散剤組成物Ａ１中のアニオン性高分子分散剤の重量平均分子量は２５０００であった。

【0099】

［アニオン性高分子分散剤組成物の製造例２〜５：アニオン性高分子分散剤組成物Ａ２〜５の製造］
中和工程１及び中和工程２において使用するアンモニア水溶液及びアルカリ金属水酸化物の水溶液の量及び種類を表１記載の内容としたこと以外は、前記アニオン性高分子分散剤組成物Ａ１の製造例に従い、アニオン性高分子分散剤組成物Ａ２〜５を得た。

【0100】

［アニオン性高分子分散剤組成物の製造例６〜７：アニオン性高分子分散剤組成物Ｂ１〜２の製造］
アニオン性高分子の未中和物Ａの代わりに製造例２で得られたアニオン性高分子の未中和物Ｂを使用し、中和工程１及び２において使用するアンモニア水溶液及びアルカリ金属水酸化物の水溶液の量及び種類を表１記載の内容としたこと以外は、前記アニオン性高分子分散剤組成物Ａ１の製造例に従い、アニオン性高分子分散剤組成物Ｂ１〜２を得た。

【0101】

［アニオン性高分子分散剤組成物の製造例８〜９：アニオン性高分子分散剤組成物Ｃ１〜２の製造］
アニオン性高分子の未中和物Ａの代わりに製造例３で得られたアニオン性高分子の未中和物Ｃを使用し、中和工程１及び２において使用するアンモニア水溶液及びアルカリ金属水酸化物の水溶液の量及び種類を表１記載の内容としたこと以外は、前記アニオン性高分子分散剤組成物Ａ１の製造例に従い、アニオン性高分子分散剤組成物Ｃ１〜２を得た。

【0102】

［アニオン性高分子分散剤組成物の製造例１０：アニオン性高分子分散剤組成物Ｄ１の製造］
製造例４で得られたアニオン性高分子の未中和物Ｄを、以下に示す中和工程で中和した。アニオン性高分子の未中和物Ｄ ５０ｇと水４５０ｇを反応容器に仕込み、２５℃で撹拌を行った。中和工程として、４Ｎ 水酸化リチウム水溶液 １１７ｍｌを反応容器内に１時間かけて滴下し、中和反応を完結させた。固形分が８質量％となるようにイオン交換水を加え、３０分間保持してから攪拌を停止し、アニオン性高分子分散剤組成物Ｄ１を得た。アニオン性高分子分散剤組成物Ｄ１中のアニオン性高分子分散剤の重量平均分子量は１５０００であった。

【0103】

［アニオン性高分子分散剤組成物の製造例１１〜１２：アニオン性高分子分散剤組成物Ｄ２〜３の製造］
中和工程において使用するアルカリ金属水酸化物の水溶液を表１記載の内容としたこと以外は、前記アニオン性高分子分散剤組成物Ｄ１の製造例に従い、アニオン性高分子分散剤組成物Ｄ２〜３を得た。

【0104】

［アニオン性高分子分散剤組成物の製造例１３：アニオン性高分子分散剤組成物Ｅ１の製造］
市販のポリアクリル酸（和光純薬工業社製；ポリアクリル酸 5,000）を、以下に示す中和工程で中和した。ポリアクリル酸 １００ｇと水 ２００ｇを反応容器に仕込み、２５℃で撹拌を行った。中和工程において、４Ｎ 水酸化リチウム水溶液 ３４７ｍｌを反応容器内に１時間かけて滴下し、中和反応を完結させた。固形分が１０質量％となるようにイオン交換水を加え、３０分間保持してから攪拌を停止し、アニオン性高分子分散剤組成物Ｅ１を得た。

【0105】

［アニオン性高分子の未中和物及びアニオン性高分子分散剤の重量平均分子量測定］
アニオン性高分子の未中和物及びアニオン性高分子分散剤の重量平均分子量は、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）により、下記条件で測定した。重量平均分子量は、予め作成した検量線に基づき算出した。検量線の作成には、下記の標準試料を用いた。
測定装置：ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ（東ソー社製）
カラム：ＴＳＫ α−Ｍ ＋ α−Ｍ（いずれも東ソー株式会社製）
カラム温度：４０℃
検出器：ＲＩ
溶離液：Ｈ₃ＰＯ₄（６０ｍｍｏｌ／Ｌ）及びＬｉＢｒ（５０ｍｍｏｌ／Ｌ）を加えたＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド溶液
流速：１．０ｍＬ／ｍｉｎ
試料濃度：０．１質量％（固形分）
試料注入量：０．１ｍＬ
標準試料：東ソー社製ポリスチレン ５．２６×１０²、１．０２×１０⁵、８．４２×１０⁶；西尾工業社製ポリスチレン ４．０×１０³、３．０×１０⁴、９．０×１０⁵（数字はそれぞれ分子量）

【0106】

［組成物中の固形分の測定］
各組成物における固形分の測定は以下の方法で行った。質量Ｗ３（ｇ）のシャーレに試料１ｇを採り、前記試料を含んだシャーレ全体の質量を測定し、Ｗ１（ｇ）とした。シャーレ全体を、熱風循環型乾燥機（いすゞ製作所製 Ｈｏｔ Ａｉｒ Ｒａｐｉｄ Ｄｒｙｉｎｇ Ｏｖｅｎ Ｓｏｙｏｋａｚｅ）で１７０℃２時間の条件で乾燥させ、さらにデシケータで３０分放冷した後、前記試料の不揮発分を含んだシャーレ全体の質量を測定し、Ｗ２（ｇ）とした。次式より得られた値を固形分とした。
固形分（質量％）＝１００−（Ｗ１−Ｗ２）／（Ｗ１−Ｗ３）×１００

【0107】

［水性導電性ペーストの製造例１：水性導電性ペースト１の製造］
１００ｍＬのポリ広口ビン（ニッコー・ハンセン社製）内に、炭素材料として、灰分が０．１質量％、ＢＥＴ比表面積８００ｍ²／ｇ、荷重１２０ｋｇ／ｃｍ²における体積固有抵抗値０．１０Ωｃｍのケッチェンブラック（ケッチェンブラックインターナショナル社製、商品名ＥＣ３００Ｊパウダー） ４ｇ、分散剤組成物として、アニオン性高分子分散剤組成物Ａ１ １．６ｇ、及び水性媒体としてイオン交換水を全量で４０ｇとなるように仕込み、さらに１ｍｍφジルコニアビーズ（ニッカトー社製） ８０ｇを仕込んで、容器を密閉した後、ペイントシェーカー（浅田鉄工社製）で３時間分散した。得られたペーストを３０メッシュ（約６００μｍ）のステンレス金網でジルコニアビーズを除去し、水性導電性ペースト１を得た。

【0108】

［水性導電性ペーストの製造例２〜１６：水性導電性ペースト２〜１６の製造］
炭素材料、分散剤組成物及び水性媒体の組成を表２記載の内容に変更し、前記水性導電性ペースト１の製造例に従い、水性導電性ペースト２〜１６を得た。水性導電性ペースト１１の製造に用いたアセチレンブラック（電気化学工業社製、商品名デンカブラック）の灰分は０．０５質量％、ＢＥＴ比表面積は７６ｍ²／ｇ、荷重１２０ｋｇ／ｃｍ²における体積固有抵抗値は０．１７Ωｃｍである。

【0109】

［水性導電性ペーストの製造例１７：水性導電性ペースト１７の製造］
製造例１で得られたアニオン性高分子の未中和物Ａ １００ｇと水 １００ｇを反応容器に仕込み撹拌しながら７５℃とし、中和工程１として、２５質量％アンモニア水溶液 ３３ｇを反応容器内に加えて３０分間保持した。撹拌をしたまま室温まで冷却した。得られた懸濁液 ０．９３ｇ、ケッチェンブラック ４ｇ、４Ｎ 水酸化リチウム水溶液 ０．９５ｍｌを１００ｍｌのポリ広口ビンに仕込み、さらに全量が４０ｇとなるようにイオン交換水を加え、１ｍｍφジルコニアビーズ ８０ｇを仕込んで、容器を密閉した後、ペイントシェーカーで３時間分散した。得られたペーストを３０メッシュのステンレス金網でジルコニアビーズを除去し、水性導電性ペースト１７を得た。水性導電性ペースト１７中の組成は、ケッチェンブラック１０％、分散剤１％であり、分散剤の全酸性基のモル数を１００モルとした場合のリチウムイオンによって中和された酸性基は１００モルである。

【0110】

［全酸性基のモル数を１００モルとした場合のリチウムイオン（対イオン）によって中和された酸性基の割合（モル％）］
全酸性基の一部が中和されている高分子については、高分子に存在する全酸基をＡ（モル）とし、系内に存在するリチウムイオンの量をＢ（モル）として、下記式により、リチウムイオンによって中和された酸性基の割合を得た。
Ｂ／Ａ×１００（モル％）
全酸性基が全部中和され、系内に全酸性基と同量もしくは過剰量の陽イオンが存在する場合であって、全陽イオンの一部又は全部がリチウムである場合は、全陽イオン中に占めるリチウムイオンの割合で全酸性基が中和されているとみなし、全陽イオンの量をＣ（モル）とし、リチウムイオンの量をＤ（モル）として、下記式により、リチウムイオンによって中和された酸性基の割合を得た。
Ｄ／Ｃ×１００（モル％）
水性導電性ペースト中のイオン量については、電位差滴定等の方法により測定でき、アルカリ金属等の量や割合については、水性導電性ペーストに強酸を添加する等して固体と液体とを分離した後、液相を元素分析等で定量すれば測定できる。

【0111】

［ろ過性の測定］
１００メッシュのステンレスサポートスクリーン上に２００メッシュ（目開き約７５μｍ）のステンレス金網を設置したＡＤＶＡＮＴＥＣ社製減圧濾過用フィルターホルダーＫＧＳ−２５をストレーナーとして用い、得られた水性導電性ペースト １０ｇを、減圧度を６０ｋＰａに設定してろ過した際の、ろ過時間と金網上の残渣量を測定した。ろ過時間が１分以下で金網上に残渣がほとんどないものを良好（Ａ）とし、それ以外を不良（Ｃ）とした。

【0112】

［分散性の測定］
粒径測定器（Ｍａｌｖｅｒｎ社製Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ Ｎａｎｏ−Ｓ）を用いて、水性導電性ペースト中の粉体の平均粒径／ｎｍを測定した。平均粒径が小さい程、分散性が優れることを示す。測定にはＧｌａｓｓ ｃｕｂｅｔｔｅセルを使用し、測定用に採取したサンプルは予め光が透過する程度にイオン交換水で希釈したのち、直ちに測定を行い、下記の評価基準に従って分散性の評価を行った。尚、測定時のパラメーターは、機器に付属の資料に掲載されているカーボンブラックの数値（屈折率１．８００、吸収１０．０００）を使用した。本評価基準においてＡ及びＢは分散性が良好である。
＜分散性の評価基準＞
Ａ：３００ｎｍ以下
Ｂ：３００ｎｍを超えて１０００ｎｍ以下
Ｃ：１０００ｎｍを超える

【0113】

［粘性の測定］
得られた水性導電性ペーストについて、Ｅ型粘度計（ＢＲＯＯＫＦＩＥＬＤ社製；ＤＶ−II＋Ｐｒｏ）で、測定プレートＣＰＥ−５２を用いて２５℃での粘度を測定し、下記の
評価基準に従って水性導電性ペーストの粘性の評価を行った。本評価基準においてＡ及びＢは粘性が良好である。
Ａ：２００ｍＰａ・ｓ以下
Ｂ：２００ｍＰａ・ｓを超えて１０００ｍＰａ・ｓ以下
Ｃ：１０００ｍＰａ・ｓを超える

【0114】

［塗工性の測定］
得られた水性導電性ペーストを、グラインドメーター（安田精機製作所製；Ｎｏ．５２７、測定可能範囲：０−２５μｍ）を用いて塗工し、スジ発生時の粒径／μｍ（すなわち粗大粒子の大きさ）を測定した。スジ発生時の粒径が小さい程、粗大粒子が少なく塗工性が優れることを示す。下記の評価基準に従って塗工性の評価を行った。本評価基準においてＡ及びＢは塗工性が良好である。
Ａ：１０μｍ以下
Ｂ：１０μｍを超えて２５μｍ以下
Ｃ：２５μｍを超える

【0115】

［導電性の測定］
得られた水性導電性ペーストとフッ素樹脂エマルション（ダイキン工業社製ＰＯＬＹＦＬＯＮ Ｄ−１Ｅ）とを、炭素材料量／フッ素樹脂樹脂量（固形分）＝８／２となるように配合し、これを、ＰＥＴ１００μｍ二軸延伸フィルムに、１００μｍアプリケータを用いて塗布した。得られた塗膜を、１００℃で１０分間乾燥した後、温度２５℃、相対湿度５０％に調整した室内で、ＪＩＳ Ｋ ７１９４に基づき、体積抵抗を測定した。なお、体積抵抗は、数値が小さいほど導電性に優れることを示す。下記の評価基準に従って導電性の評価を行った。本評価基準においてＡ及びＢは導電性が良好である。
Ａ：１０Ωｃｍ以下
Ｂ：１０Ωｃｍを超えて１００Ωｃｍ以下
Ｃ：１００Ωｃｍを超える

【0116】

［測定結果］
水性導電性ペースト１〜１６について、前述の［ろ過性の測定］、［分散性の測定］、［粘性の測定］、［塗工性の測定］、及び［導電性の測定］を行った。その結果を表２に示す。

【0117】

表２に示されるように、実施例の水性導電性ペーストを用いた場合は、比較例の水性導電性ペーストを用いた場合よりも、良好な、ろ過性、高分散性、低粘性、優れた塗工性、及び高導電性が両立可能である。

【0118】

【表1】

【0119】

【表2】

【産業上の利用可能性】

【0120】

本発明の水性導電性ペーストは、高導電性と低粘性とが両立されているので、本発明の水性導電性ペーストを用いれば、導電性が高く且つ塗工性が良好な導電膜を形成できる。故に、本発明の水性導電性ペーストは、特に、電池、電極用の導電性ペーストや導電性樹脂用の導電ペーストとして適している。