特許 6297121 リチウムイオン電池正極用導電ペースト及びリチウムイオン電池正極用合材ペースト

(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】6297121

(24)【登録日】2018年3月2日

(45)【発行日】2018年3月20日

(54)【発明の名称】リチウムイオン電池正極用導電ペースト及びリチウムイオン電池正極用合材ペースト

(51)【国際特許分類】

   H01M 4/139 20100101AFI20180312BHJP

   H01M 4/62 20060101ALI20180312BHJP

   H01M 4/13 20100101ALI20180312BHJP

   H01B 1/24 20060101ALI20180312BHJP

   C08L 101/00 20060101ALI20180312BHJP

   C08L 29/04 20060101ALI20180312BHJP

   C08K 3/04 20060101ALI20180312BHJP

   C08F 20/10 20060101ALI20180312BHJP

【ＦＩ】

   H01M4/139

   H01M4/62 Z

   H01M4/13

   H01B1/24 A

   C08L101/00

   C08L29/04 B

   C08K3/04

   C08F20/10

【請求項の数】8

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2016-220680(P2016-220680)

(22)【出願日】2016年11月11日

(65)【公開番号】特開2017-98241(P2017-98241A)

(43)【公開日】2017年6月1日

【審査請求日】2017年4月6日

(31)【優先権主張番号】特願2015-221765(P2015-221765)

(32)【優先日】2015年11月12日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001409

【氏名又は名称】関西ペイント株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000796

【氏名又は名称】特許業務法人三枝国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】栩野 善則

(72)【発明者】

【氏名】塚本 敦史

(72)【発明者】

【氏名】赤羽 準治

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 浩司

(72)【発明者】

【氏名】去川 雄太

(72)【発明者】

【氏名】萩原 英輝

(72)【発明者】

【氏名】岩瀬 康資

(72)【発明者】

【氏名】阿部 真知子

【審査官】 小森 利永子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１０１６１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／１７９４３７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０００−２８５９２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２３５７９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１９３９９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２０６７５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−４１５５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１７１８１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／１５２４７６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１２／０６６６００（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ４／１３−４／６２

Ｃ０８Ｋ ３／０４

Ｃ０８Ｌ ２９／０４

Ｃ０８Ｌ １０１／００

Ｃ０８Ｆ ２０／１０

Ｈ０１Ｂ １／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

分散剤（Ａ）、分散剤（Ｂ）、導電カーボン（Ｃ）、及び溶媒（Ｄ）を含有する導電ペーストであって、
分散剤（Ａ）が、固形分の総量を基準として、多環芳香族炭化水素を有するモノマー（Ａ−１）を１〜７０質量％含むモノマー混合物の共重合体であり、
分散剤（Ｂ）が、ポリビニルアルコール樹脂（ｂ１））を含むものであり、
ポリビニルアルコール樹脂（ｂ１）が、下記式で示される繰り返し単位を重合体鎖中３０〜１００質量％の割合で有する、

【化1】

リチウムイオン電池正極用導電ペースト。

【請求項2】

導電カーボン（Ｃ）がアセチレンブラックを含む、請求項１に記載のリチウムイオン電池正極用導電ペースト。

【請求項3】

多環芳香族炭化水素を有するモノマー（Ａ−１）が、ナフチル基を有する重合性不飽和モノマー又はその誘導体（Ａ−２）であることを特徴とする請求項１又は２に記載のリチウムイオン電池正極用導電ペースト。

【請求項4】

導電カーボン（Ｃ）が、さらに黒鉛を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のリチウムイオン電池正極用導電ペースト。

【請求項5】

溶媒（Ｄ）が、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のリチウムイオン電池正極用導電ペースト。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれか１項に記載の導電ペーストに、さらに電極活物質を配合してなるリチウムイオン電池正極用合材ペースト。

【請求項7】

請求項６に記載のリチウムイオン電池正極用合材ペーストを用いて得られるリチウムイオン電池正極用電極。

【請求項8】

請求項７に記載のリチウムイオン電池正極用電極を有するリチウムイオン電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、リチウムイオン電池正極用導電ペースト及びリチウムイオン電池正極用合材ペーストに関する。

【背景技術】

【0002】

リチウムイオン二次電池は、非水電解質二次電池の一種であって、電解質中のリチウムイオンが電気伝導を担う二次電池である。リチウムイオン二次電池は、エネルギー密度が高いこと、充電エネルギーの保持特性が優れていること、見た目上の容量が減るいわゆるメモリー現象が小さいこと等の優れた特性を有する。従って、リチウムイオン二次電池は、携帯電話、スマートフォン、パーソナルコンピュータ、ハイブリッド自動車、電気自動車等の幅広い分野で使用されている。

【0003】

ここで、リチウムイオン二次電池は、主に正極板、負極板、これら正極板と負極板とを絶縁するためのセパレータ、非水電解液等を備えている。上記正極板は、正極芯材の表面に正極合材層が形成されたものである。当該正極合材層は、導電助剤（カーボン等）、バインダー及び溶剤を含む導電ペーストに電極活物質を混和した正極用合材ペーストを正極芯材の表面に塗布し、これを乾燥することで、製造することができる。

【0004】

上記のように正極合材層の製造は正極芯材の表面に正極用合材ペーストを塗工することにより行われるため、上記正極用合材ペースト及びその構成材料である導電ペーストは、低粘度であることが求められる。かかる状況の下、導電助剤を導電ペースト又は分散液中に分散させるための分散剤を添加する方法が知られている（特許文献１、２）。また、特定のビニルアルコール系重合体をバインダーとして用いる方法も知られている（特許文献３）しかし、分散剤等を大量に配合すると電池性能（内部抵抗、容量）に影響してしまうためその配合量には制限がある。従って、少ない配合量で導電ペーストの粘度を低下させることができる分散剤が所望されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開2013-89485

【特許文献2】特開2014-193986

【特許文献3】特開平11-250915

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明が解決すべき課題は、分散剤の配合量が比較的少なくても塗工しやすい粘度を有するリチウムイオン電池正極用導電ペースト及びリチウムイオン電池正極用合材ペーストを提供することである。

【0007】

かかる状況の下、本発明者らは鋭意検討した結果、多環芳香族炭化水素を有するモノマー（Ａ−１）を一定量含むモノマー混合物を共重合することにより得られる分散剤（Ａ）及び特定の構造を有するポリビニルアルコール樹脂（ｂ１）を含む分散剤（Ｂ）を用いることにより上記課題を解決できることを見出した。本発明はかかる新規の知見に基づくものである。

【0008】

従って、本発明は以下の項を提供する：
項１．分散剤（Ａ）、分散剤（Ｂ）、導電カーボン（Ｃ）、及び溶媒（Ｄ）を含有する導電ペーストであって、
分散剤（Ａ）が、固形分の総量を基準として、多環芳香族炭化水素を有するモノマー（Ａ−１）を１〜７０質量％含むモノマー混合物の共重合体であり、
分散剤（Ｂ）が、ポリビニルアルコール樹脂（ｂ１））を含むものであり、
ポリビニルアルコール樹脂（ｂ１）が、下記式で示される繰り返し単位を重合体鎖中３０〜１００質量％の割合で有する、

【0009】

【化1】

【0010】

リチウムイオン電池正極用導電ペースト。

【0011】

項２．導電カーボン（Ｃ）がアセチレンブラックを含む、項１に記載のリチウムイオン電池正極用導電ペースト。

【0012】

項３．多環芳香族炭化水素を有するモノマー（Ａ−１）が、ナフチル基を有する重合性不飽和モノマー又はその誘導体（Ａ−２）であることを特徴とする項１又は２に記載のリチウムイオン電池正極用導電ペースト。

【0013】

項４．導電カーボン（Ｃ）が、さらに黒鉛を含むことを特徴とする項１〜３のいずれか１項に記載のリチウムイオン電池正極用導電ペースト。

【0014】

項５．溶媒（Ｄ）が、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを含有することを特徴とする項１〜４のいずれか１項に記載のリチウムイオン電池正極用導電ペースト。

【0015】

項６．項１〜５のいずれか１項に記載の導電ペーストに、さらに電極活物質を配合してなるリチウムイオン電池正極用合材ペースト。

【0016】

項７．分散剤（Ａ）、分散剤（Ｂ）、導電カーボン（Ｃ）、及び溶媒（Ｄ）を混合する工程を含む、導電ペーストの製造方法であって、
分散剤（Ａ）が、固形分の総量を基準として、多環芳香族炭化水素を有するモノマー（Ａ−１）を１〜７０質量％含むモノマー混合物を共重合することにより得られるものであり、
分散剤（Ｂ）が、ポリビニルアルコール樹脂（ｂ１））を含むものであり、
ポリビニルアルコール樹脂（ｂ１）が、下記式で示される繰り返し単位を重合体鎖中３０〜１００質量％の割合で有する、

【0017】

【化2】

【0018】

方法。

【0019】

項８．導電カーボン（Ｃ）がアセチレンブラックを含む、項７に記載の方法。

【0020】

項９．多環芳香族炭化水素を有するモノマー（Ａ−１）が、ナフチル基を有する重合性不飽和モノマー又はその誘導体（Ａ−２）であることを特徴とする項７又は８に記載の方法。

【0021】

項１０．導電カーボン（Ｃ）が、さらに黒鉛を含むことを特徴とする項７〜９のいずれか１項に記載の方法。

【0022】

項１１．溶媒（Ｄ）が、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを含有することを特徴とする項７〜１０のいずれか１項に記載の方法。

【0023】

項１２．項７〜１１のいずれか１項に記載の方法により導電ペーストを得る工程、及び導電ペーストに、さらに電極活物質を配合する工程を含む、リチウムイオン電池正極用合材ペーストの製造方法。

【0024】

項１３．項６に記載のリチウムイオン電池正極用合材ペーストを用いて得られるリチウムイオン電池正極用電極。

【0025】

項１４．項１３に記載のリチウムイオン電池正極用電極を有するリチウムイオン電池。

【発明の効果】

【0026】

本発明のリチウムイオン電池正極用導電ペースト及びリチウムイオン電池正極用合材ペーストに配合される分散剤（Ａ）及び分散剤（Ｂ）は、従来リチウムイオン電池正極用導電ペースト及び合材ペーストに用いられていた顔料分散樹脂よりも比較的少ない配合量で充分にペーストの粘度を低下させることができる。

【発明を実施するための形態】

【0027】

リチウムイオン電池正極用導電ペースト
本発明は、分散剤（Ａ）、分散剤（Ｂ）、導電カーボン（Ｃ）、及び溶媒（Ｄ）を含有する導電ペーストであって、
分散剤（Ａ）が、固形分の総量を基準として、多環芳香族炭化水素を有するモノマー（Ａ−１）を１〜７０質量％、好ましくは５〜６０質量％、より好ましくは１０〜５０質量％含むモノマー混合物を共重合することにより得られるものであり、
分散剤（Ｂ）が、ポリビニルアルコール樹脂（ｂ１））を含むものであり、
ポリビニルアルコール樹脂（ｂ１）が、下記式で示される繰り返し単位を重合体鎖中３０〜９５質量％の割合で有する、

【0028】

【化3】

【0029】

リチウムイオン電池正極用導電ペーストを提供する。

【0030】

分散剤（Ａ）
本発明のリチウムイオン電池正極用導電ペースに含まれる分散剤（Ａ）は、モノマー混合物の固形分の総量を基準として、多環芳香族炭化水素を有するモノマー（Ａ−１）を１〜７０質量％含有するモノマー混合物を共重合することにより得られることを特徴とする。従って、本発明においては、分散剤（Ａ）は、モノマー混合物の固形分の総量を基準として、多環芳香族炭化水素を有するモノマー（Ａ−１）を１〜７０質量％含有するモノマー混合物の共重合体と言い換えることもできる。

【0031】

上記分散剤（Ａ）の種類としては、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリケート樹脂、塩素系樹脂、フッ素系樹脂、及びこれらの複合樹脂などが挙げられるが、特にアクリル樹脂が好ましい。

【0032】

尚、本明細書において、「（メタ）アクリレート」は、アクリレート及び／又はメタクリレートを意味し、「（メタ）アクリル酸」は、アクリル酸及び／又はメタクリル酸を意味する。また、「（メタ）アクリロイル」は、アクリロイル及び／又はメタクリロイルを意味する。また、「（メタ）アクリルアミド」は、アクリルアミド及び／又はメタクリルアミドを意味する。また、本明細書において、「誘導体」とは、ある化合物に対し、官能基の導入、原子の置換、又はその他の化学反応により分子内の小部分（複数の部分でもよい）を変化させて得られる化合物を意味する。例えば、ナフタレンに、アルキル基、アルコキシ基、水酸基、スルホン酸基、カルボキシル基、アミノ基、ニトロ基、ハロゲン原子、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基などの官能基を、１種又は２種以上導入した化合物はナフタレン誘導体である。

【0033】

多環芳香族炭化水素を有するモノマー（Ａ−１）
本発明の顔料分散樹脂で用いることができる多環芳香族炭化水素を有するモノマー（Ａ−１）の多環芳香族炭化水素としては、例えば、ナフタレン環、アントラセン環、トリフェニレン環、テトラフェン環、テトラセン環、クリセン環、ピレン環、ペンタセン環、ヘキサセン環、ヘプタセン環、コロネン環、ケクレン環を有する炭化水素基及びその誘導体が挙げられる。本発明の好ましい実施形態において、多環芳香族炭化水素を有するモノマー（Ａ−１）としては、上記多環芳香族のうち、ナフタレン環を有するもの、すなわち、ナフチル基を有する重合性不飽和モノマー又はその誘導体（Ａ−２）が挙げられる。ナフチル基を有する重合性不飽和モノマー又はその誘導体（Ａ−２）としては、例えば、後述する式（２）で表わされるナフチル基を有する重合性不飽和モノマー又はその誘導体（Ａ−１−２）等が挙げられる。

【0034】

また、上記多環芳香族炭化水素を有するモノマー（Ａ−１）としては、下記式（１）で表わされる多環芳香族炭化水素を有する重合性不飽和モノマー（Ａ−１−１）であることが好ましい。

【0035】

【化4】

【0036】

（式中、Ｒは水素原子又はメチル基を示し、Ａは多環芳香族炭化水素基を示し、Ｗは存在しても存在しなくても良い。Ｗが存在する場合、Ｗは炭素原子、窒素原子及び／又は酸素原子の数が１〜２０の有機基であり、Ｗが存在しない場合、ＷはＡに直接結合する。） 尚、「重合性不飽和モノマー」は、ラジカル重合しうる重合性不飽和基を有するモノマーを意味し、該重合性不飽和基としては、例えば、（メタ）アクリロイル基、アクリルアミド基、ビニル基、アリル基、（メタ）アクリロイルオキシ基、ビニルエーテル基などが挙げられる。

【0037】

上記多環芳香族炭化水素を有する重合性不飽和モノマー（Ａ−１−１）としては、具体的には、例えば、ビニルナフタレン、ナフチル（メタ）アクリレート、ナフチルアルキル（メタ）アクリレート、ビニルアントラセン、アントラセニル（メタ）アクリレート、アントラセニルアルキル（メタ）アクリレート、ビニルピレン、ピレニル（メタ）アクリレート、ピレニルアルキル（メタ）アクリレート、ビニルクリセン、ビニルナフタセン、ビニルペンタセン、及びこれらの誘導体などが挙げられる。また、グリシジル基やイソシアネート基などの反応性官能基を有する重合性不飽和基モノマーと、該反応性官能基と反応する官能基を有する多環芳香族炭化水素とを反応せしめたものも含まれる。互いに反応する官能基の組み合わせであればいずれも好適に使用できるが、カルボキシル基とグリシジル基、アミノ基とグリシジル基、水酸基とイソシアネート基の組み合わせがより好ましい。具体的には、例えば、グリシジル（メタ）アクリレートと１−ナフチル酢酸、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルイソシアネートと１−ナフトール、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルイソシアネートと１−（２−ナフチル）エタノールの組み合わせなどが挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を併用して用いることができる。

【0038】

なかでも、多環芳香族炭化水素を有する重合性不飽和モノマー（Ａ−１−１）としては、下記式（２）で表わされるナフチル基を有する重合性不飽和モノマー又はその誘導体（Ａ−１−２）であることが好ましい。

【0039】

【化5】

【0040】

（式中、Ｒは水素原子又はメチル基を示し、Ｘ及びＹは同一であっても異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、ホスホリルオキシ基、水酸基、スルホン酸基、カルボキシル基、アミノ基、ニトロ基、ハロゲン原子、アリールオキシ基、アルキルチオ基又はアリールチオ基のいずれかを示す。Ｗが存在する場合、Ｗは炭素原子、窒素原子及び／もしくは酸素原子の数が１〜２０の有機基又は単結合である。）
上記ナフチル基を有する重合性不飽和モノマー又はその誘導体（Ａ−１−２）としては、例えば、ビニルナフタレン、ナフチル（メタ）アクリレート、ナフチルアルキル（メタ）アクリレート、及びこれらの誘導体などが挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を併用して用いることができる。

【0041】

なかでも、ナフチル（メタ）アクリレート又はその誘導体（Ａ−１−２）が、下記式（３）で表わされるナフチル（メタ）アクリレート又はその誘導体（Ａ−１−３）であることが好ましい。

【0042】

【化6】

【0043】

（式中、Ｒは水素原子又はメチル基を示し、Ｘ及びＹは同一であっても異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、水酸基、スルホン酸基、カルボキシル基、アルコキシカルボニルオキシ基、ホスホリルオキシ基、アミノ基、ニトロ基、ハロゲン原子、アリールオキシ基、アルキルチオ基又はアリールチオ基のいずれかを示す。）
上記ナフチル（メタ）アクリレート又はその誘導体（Ａ−１−３）としては、例えば、１−ナフチル（メタ）アクリレート、２−ナフチル（メタ）アクリレート、及びこれらの誘導体などが挙げられ、これらは１種を単独で又は２種以上を併用して用いることができる。

【0044】

なかでも、ナフチル（メタ）アクリレート又はその誘導体（Ａ−１−３）が、下記式（４）で表わされる４−置換−１−ナフチル（メタ）アクリレート（Ａ−１−４）であることが好ましい。

【0045】

【化7】

【0046】

（式中、Ｒは水素原子又はメチル基を示し、Ｚは水酸基又は炭素数１〜８のアルコキシ基を示す。）
上記式（４）中の置換基であるＺがアルコキシ基の場合、アルコキシ基の炭素数としては、通常１〜８であり、好ましくは１〜４であり、より好ましくは１〜２であり、特に好ましくは１である。

【0047】

上記４−置換−１−ナフチル（メタ）アクリレート（Ａ−１−４）としては、例えば、４−メチル−１−ナフチル（メタ）アクリレート、４−エチル−１−ナフチル（メタ）アクリレート、４−メトキシ−１−ナフチル（メタ）アクリレート、４−エトキシ−１−ナフチル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシ−１−ナフチル（メタ）アクリレート、２−メトキシ−４−ヒドロキシ−１−ナフチル（メタ）アクリレート、２−エトキシ−４−ヒドロキシ−１−ナフチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−１−ナフチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−４−エトキシ−１−ナフチル（メタ）アクリレート、４−メトキシカルボニルオキシ−１−ナフチル（メタ）アクリレート、４−フェノキシカルボニルオキシ−１−ナフチル（メタ）アクリレート、及び４−ホスホリルオキシ−１−ナフチル（メタ）アクリレート、若しくはその誘導体などが挙げられ、これらは１種を単独で又は２種以上を併用して用いることができる。

【0048】

本発明の多環芳香族炭化水素を有する顔料分散樹脂が、顔料の分散性及び安定性に効果がある理由としては、詳しい事は解っていないが、例えば、顔料が芳香環を有している場合、顔料と顔料分散樹脂間のπ−π相互作用により安定化するためだと考えられる。尚、π−π相互作用とは、芳香環の間に働く分散力であり、２つの芳香環がコインを積み重ねたような配置で安定化する傾向があるため、スタッキング相互作用とも呼ばれる。

【0049】

また、上記４−置換−１−ナフチル（メタ）アクリレート（Ａ−１−４）の置換基が、顔料の分散性及び安定性に効果がある理由としては、詳しい事は解っていないが、例えば、置換基を有することによって芳香環の静電ポテンシャルが上昇し顔料との親和性を高めるためだと推測している。

【0050】

多環芳香族炭化水素を有する重合性不飽和モノマー（Ａ−１）以外の重合性不飽和モノマー
本発明の分散剤（Ａ）は、多環芳香族炭化水素を有する重合性不飽和モノマー（Ａ−１）と該（Ａ−１）以外の重合性不飽和モノマーを共重合して得ることができる。多環芳香族炭化水素を有する重合性不飽和モノマー（Ａ−１）以外の重合性不飽和モノマーとしては、通常、アクリル樹脂の合成で使用される重合性不飽和モノマーであれば特に制限なく用いることができ、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート等の炭素数３以下のアルキル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｉ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、イソステアリル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、メチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、シクロドデシル（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート等のアルキル又はシクロアルキル（メタ）アクリレート；イソボルニル（メタ）アクリレートなどのイソボルニル基を有する重合性不飽和化合物；アダマンチル（メタ）アクリレートなどのアダマンチル基を有する重合性不飽和化合物；ベンジル（メタ）アクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等の芳香環含有重合性不飽和モノマー；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸と炭素数２〜８の２価アルコールとのモノエステル化物、該（メタ）アクリル酸と炭素数２〜８の２価アルコールとのモノエステル化物のε−カプロラクトン変性体、Ｎ−ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、アリルアルコール、分子末端が水酸基であるポリオキシアルキレン鎖を有する（メタ）アクリレート等の水酸基含有重合性不飽和モノマー；（メタ）アクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、β−カルボキシエチルアクリレート等のカルボキシル基含有重合性不飽和モノマー；（メタ）アクリロニトリル、（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、グリシジル（メタ）アクリレートとアミン類との付加物等のウレタン結合を含まない含窒素重合性不飽和モノマー；イソシアネート基含有重合性不飽和モノマーと水酸基含有化合物との反応生成物又は水酸基含有重合性不飽和モノマーとイソシアネート基含有化合物との反応生成物等のウレタン結合を有する重合性不飽和モノマー；グリシジル（メタ）アクリレート、β−メチルグリシジル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルエチル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルプロピル（メタ）アクリレート、アリルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有重合性不飽和モノマー；分子末端がアルコキシ基であるポリオキシエチレン鎖を有する（メタ）アクリレート；２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、２−スルホエチル（メタ）アクリレート、アリルスルホン酸、４−スチレンスルホン酸等、これらスルホン酸のナトリウム塩及びアンモニウム塩等のスルホン酸基を有する重合性不飽和モノマー；２−アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、２−メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、２−アクリロイルオキシプロピルアシッドホスフェート、２−メタクリロイルオキシプロピルアシッドホスフェート等のリン酸基を有する重合性不飽和モノマー；ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、γ−（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシランなどのアルコキシシリル基を有する重合性不飽和モノマー；パーフルオロブチルエチル（メタ）アクリレート、パーフルオロオクチルエチル（メタ）アクリレート等のパーフルオロアルキル（メタ）アクリレート；フルオロオレフィン等のフッ素化アルキル基を有する重合性不飽和モノマー；マレイミド基等の光重合性官能基を有する重合性不飽和モノマー；分子末端がアルコキシ基であるポリオキシエチレン鎖を有する（メタ）アクリレート；アリル（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（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、ペンタエリスリトールジ（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、グリセロールジ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリスヒドロキシメチルエタンジ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリスヒドロキシメチルエタントリ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリスヒドロキシメチルプロパントリ（メタ）アクリレート、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルテレフタレート、ジビニルベンゼン等の重合性不飽和基を１分子中に２個以上有する重合性不飽和モノマーなどが挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を併用して用いることができる。

【0051】

なかでも、少なくとも１種のスチレンを含有していることが好ましく、重合性不飽和モノマー成分の総量を基準として、スチレンを５〜６５質量％含有することがより好ましい。

【0052】

さらに、樹脂の立体反発層を形成し顔料分散ペーストの安定性を確保する観点から、少なくとも１種のポリアルキレングリコールマクロモノマーを含有していることが好ましく、重合性不飽和モノマー成分の総量を基準として、ポリアルキレングリコールマクロモノマーを１〜３０質量％含有することがより好ましい。

【0053】

また、ポリアルキレングリコールマクロモノマーは、下記式（５）で示される非イオン性の重合性不飽和モノマーであり、そのようなモノマーの具体例としては、例えば、ポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレートなどを挙げることができる。これらのうち、特に、ポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（メタ）アクリレートが好適である。
ＣＨ_２＝Ｃ（Ｒ^１）ＣＯＯ（Ｃ_ｎＨ_２ｎＯ）_ｍ−Ｒ^２ ・・・式（５）
〔式中、Ｒ^１は水素原子またはメチル基を表し、Ｒ^２は水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表し、ｍは４〜６０、特に４〜５５の整数であり、ｎは２〜３の整数であり、ここで、ｍ個のオキシアルキレン単位（Ｃ_ｎＨ_２ｎＯ）は同じであっても又は互いに異なっていてもよい。〕
また、少なくとも１種の（メタ）アクリルアミド化合物を含有することが好ましい。上記（メタ）アクリルアミド化合物としては、それ自体既知のものを特に制限なく用いることができ、具体的には、例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−メチルメタクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミドブチルエーテル、Ｎ−メチロールメタクリルアミドブチルエーテル、Ｎ−エチルアクリルアミド、Ｎ−エチルメタクリルアミド、Ｎ−ｎ−プロピルアクリルアミド、Ｎ−ｎ−プロピルメタクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ−イソプロピルメタクリルアミド、Ｎ−シクロプロピルアクリルアミド、Ｎ−シクロプロピルメタクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチルアクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチルメタクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシプロピルアクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシブチルアクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシペンチルアクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチル−Ｎ−エチルアクリルアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシエチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシブチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシペンチルアクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチルメタクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシエチルメタクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシプロピルメタクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシブチルメタクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシペンチルメタクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチル−Ｎ−エチルメタクリルアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−ヒドロキシエチルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシメチルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシエチルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシプロピルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシブチルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシペンチルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルメタクリルアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−エチルアクリルアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−エチルメタクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミドメチルエーテル、Ｎ−メチロールメタクリルアミドメチルエーテル、Ｎ−メチロールアクリルアミドエチルエーテル、Ｎ−メチロールメタクリルアミドエチルエーテル、Ｎ−メチロールアクリルアミドプロピルエーテル、Ｎ−メチロールメタクリルアミドプロピルエーテル、Ｎ−メチロールアクリルアミドブチルエーテル、Ｎ−メチロールメタクリルアミドブチルエーテル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジプロピルアミノエチル（メタ）アクリルアミドなどのアミノ基含有（メタ）アクリルアミド化合物、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド（アクリエステルＤＭＣ、商品名、三菱レイヨン社製）などの第４級アンモニウム塩基含有アクリルアミド化合物、アクリロイルモルホリンなどを挙げることができる。これらは１種を単独で又は２種以上を併用して用いることができる。
なかでも、下記式（６）で表わされる（メタ）アクリルアミド化合物であることが好ましい。
ＣＨ_２＝Ｃ（−Ｒ^１）−Ｃ（＝Ｏ）−Ｎ（−Ｒ^２）−Ｒ^３ ・・・式（６）
上記式（６）中のＲ^１は水素原子またはメチル基であり、Ｒ^２及びＲ^３は異なっていても同じでも良く、水素原子、水酸基を有する有機基及びアルキル基から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。さらにＲ^２及びＲ^３の両方又は片方が水酸基を有する有機基であることがより好ましく、具体的には、例えば、Ｎ−ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチル−Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル−Ｎ−ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシエチル−Ｎ−ブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシブチル−Ｎ−ブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシブチル（メタ）アクリルアミド、及びＮ−［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］アクリルアミドから選ばれる少なくとも１種であることが特に好ましい。

【0054】

分散剤（Ａ）の合成
本発明のリチウムイオン電池正極用導電ペーストに配合される分散剤（Ａ）は、ラジカル重合開始剤の存在下に、有機溶剤中で溶液重合する方法、または水性媒体中でエマルション重合する方法などの、それ自体既知のラジカル重合法によって得ることができる。

【0055】

重合に用いられるラジカル重合開始剤としては、例えば、シクロヘキサノンパーオキサイド、３，３，５−トリメチルシクロヘキサノンパーオキサイド、メチルシクロヘキサノンパーオキサイド、１，１−ビス（tert−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（tert−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（tert−ブチルパーオキシ）バレレート、クメンハイドロパーオキサイド、２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジハイドロパーオキサイド、１，３−ビス（tert−ブチルパーオキシ−ｍ−イソプロピル）ベンゼン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（tert−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジイソプロピルベンゼンパーオキサイド、tert−ブチルクミルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ジ−tert−アミルパーオキサイド、ビス（tert−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、tert−ブチルパーオキシベンゾエート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、tert−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート等の過酸化物系重合開始剤；２，２´−アゾビス（イソブチロニトリル）、１，１−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、アゾクメン、２，２´−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、２，２´−アゾビスジメチルバレロニトリル、４，４´−アゾビス（４−シアノ吉草酸）、２−（ｔ−ブチルアゾ）−２−シアノプロパン、２，２´−アゾビス（２，４，４−トリメチルペンタン）、２，２´−アゾビス（２−メチルプロパン）、ジメチル２，２´−アゾビス（２−メチルプロピオネート）等のアゾ系重合開始剤を挙げることができる。これらは１種を単独で又は２種以上を併用して用いることができる。

【0056】

上記の重合又は希釈に使用される溶媒としては、特に制限はなく、水や有機溶剤、またはその混合物などを挙げることができる。有機溶剤としては、例えば、ｎ−ブタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロブタンなどの炭化水素溶剤；トルエン、キシレン等の芳香族系溶剤；メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤；ｎ−ブチルエーテル、ジオキサン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールなどのエーテル系溶剤；酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ブチルカルビトールアセテート等のエステル系溶剤；メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン等のケトン系溶剤；エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、sec−ブタノール、イソブタノール等の等のアルコール系溶剤；エクアミド（商品名、出光興産株式会社製、アミド系溶剤）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ−メチルプロピオアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドンなどのアミド系溶剤など、従来公知の溶剤を挙げることができる。これらは１種を単独で又は２種以上を併用して用いることができる。

【0057】

有機溶剤中での溶液重合において重合開始剤、重合性不飽和モノマー成分、及び有機溶剤を混合し、攪拌しながら加熱する方法、反応熱による系の温度上昇を抑えるために有機溶剤を反応槽に仕込み、６０℃〜２００℃の温度で攪拌しながら必要に応じて窒素やアルゴンなどの不活性ガスを吹き込みながら、重合性不飽和モノマー成分と重合開始剤を所定の時間かけて混合滴下又は分離滴下する方法などが用いられる。

【0058】

重合は、一般に１〜１０時間程度行うことができる。各段階の重合の後に必要に応じて重合開始剤を滴下しながら反応槽を加熱する追加触媒工程を設けてもよい。

【0059】

上記の通り得られる本発明の顔料分散樹脂は、重量平均分子量が好ましくは１，０００〜１００，０００、より好ましくは３，０００〜５０，０００の範囲内であることが好適である。

【0060】

上記顔料分散剤（Ａ）は、合成終了後に脱溶媒及び／又は溶媒置換することで、固体又は任意の溶媒に置き換えた樹脂溶液にすることができる。置換溶媒としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−エチル−２−ピロリドン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メタノール、水などが好ましい。
脱溶媒の方法としては、常圧で加熱により行ってもよいし、減圧下で脱溶媒してもよい。溶媒置換の方法としては、脱溶媒前、脱溶媒途中、又は脱溶媒後のいずれの段階で置換溶媒を投入してもよい。

【0061】

尚、本明細書において、数平均分子量及び重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）を用いて測定した保持時間（保持容量）を、同一条件で測定した分子量既知の標準ポリスチレンの保持時間（保持容量）によりポリスチレンの分子量に換算して求めた値である。具体的には、ゲルパーミュエーションクロマトグラフとして、「ＨＬＣ８１２０ＧＰＣ」（商品名、東ソー社製）を使用し、カラムとして、「ＴＳＫｇｅｌ Ｇ−４０００ＨＸＬ」、「ＴＳＫｇｅｌ Ｇ−３０００ＨＸＬ」、「ＴＳＫｇｅｌ Ｇ−２５００ＨＸＬ」及び「ＴＳＫｇｅｌ Ｇ−２０００ＨＸＬ」（商品名、いずれも東ソー社製）の４本を使用し、移動相テトラヒドロフラン、測定温度４０℃、流速１ｍＬ／ｍｉｎ及び検出器ＲＩの条件下で測定することができる。

【0062】

分散剤（Ｂ）
本発明の導電ペーストに用いる分散剤（Ｂ）は、上記分散剤（Ａ）以外のポリビニルアルコール樹脂（ｂ１）を含む。

【0063】

ポリビニルアルコール樹脂（ｂ１）
本発明で用いることができるポリビニルアルコール樹脂（ｂ１）は、下記式で示される繰り返し単位を重合体鎖中に、通常３０〜１００質量％、好ましくは３０〜９５質量％の割合で有することを特徴とする。尚、繰り返し単位の割合は樹脂を構成するモノマーの配合やケン化の割合によって求めることが出来る。

【0064】

【化8】

【0065】

上記ポリビニルアルコール樹脂（ｂ１）は、それ自体既知の重合方法、例えば、酢酸ビニルに代表される脂肪酸ビニルエステルを重合し、加水分解することにより得ることができる。

【0066】

上記脂肪酸ビニルエステルとしては、例えば、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、パルミチン酸ビニル、ステアリン酸ビニルおよびその他の直鎖または分岐状の飽和脂肪酸ビニルエステルが挙げられる。なかでも酢酸ビニルが好ましい。

【0067】

上記ポリビニルアルコール樹脂は、脂肪酸ビニルエステル以外の重合性不飽和モノマーと共重合して得ることもできる。
脂肪酸ビニルエステルと共重合可能な重合性不飽和モノマーとしては、例えば、エチレン、プロピレンなどのオレフィン類；アルキル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート等などの（メタ）アクリロイル基含有モノマー；アリルグリシジルエーテルなどのアリルエーテル；塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニルなどのハロゲン化ビニル系化合物；アルキルビニルエーテル、４−ヒドロキシビニルエーテルなどのビニルエーテルなどが挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を併用して用いることができる。

【0068】

尚、以下において、主として酢酸ビニルを引用して説明を行うが、本発明はそれに限定されるものではない。

【0069】

ポリビニルアルコール樹脂の重合方法は、それ自体既知の重合方法、例えば、酢酸ビニルをアルコール系有機溶媒中で溶液重合してポリ酢酸ビニルを製造し、これをケン化する等の方法により製造することができるが、これに限られるものではなく、例えば、バルク重合や乳化重合や懸濁重合等でもよい。溶液重合を行う場合には、連続重合でもよいしバッチ重合でもよく、単量体は一括して仕込んでもよいし、分割して仕込んでもよく、あるいは連続的又は断続的に添加してもよい。

【0070】

溶液重合において使用する重合開始剤は、特に限定するものではないが、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス−２，４−ジメチバレロニトリル、アゾビス（４−メトキシ−２,４−ジメチルバレロニトリル）等のアゾ化合物；アセチルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキシド、２,４,４−トリメチルペンチル−２−パーオキシフェノキシアセテート等の過酸化物；ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−２−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジエトキシエチルパーオキシジカーボネート等のパーカーボネート化合物；ｔ−ブチルパーオキシネオデカネート、α−クミルパーオキシネオデカネート、ｔ−ブチルパーオキシネオデカネート等のパーエステル化合物；アゾビスジメチルバレロニトリル、アゾビスメトキシバレロニトリル等の公知のラジカル重合開始剤を使用することができる。

【0071】

重合反応温度は、特に限定するものではないが、通常３０〜１５０℃程度の範囲で設定することができる。

【0072】

ポリビニルアルコール樹脂を製造する際のケン化条件は特に限定されず、公知の方法でケン化することができる。一般的には、メタノール等のアルコール溶液中において、アルカリ触媒又は酸触媒の存在下で、分子中のエステル部を加水分解することで行うことができる。
アルカリ触媒としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウムメチラート、ナトリウムエチラート、カリウムメチラート等のアルカリ金属の水酸化物や、アルコラート等を用いることができる。酸触媒としては、例えば、塩酸、硫酸等の無機酸水溶液、ｐ−トルエンスルホン酸等の有機酸を用いることができるが、水酸化ナトリウムを用いることが望ましい。
ケン化反応の温度は、特に限定されないが、好ましくは１０〜７０℃、より好ましくは３０〜４０℃の範囲であることが望ましい。反応時間は、特に限定されないが、３０分〜３時間の範囲で行なうことが望ましい。

【0073】

このようにして得ることができるポリビニルアルコール樹脂は、重合度が１００〜４，０００であることが好ましく、１００〜３，０００であることがより好ましい。
また、ケン化度が５０〜１００ｍｏｌ％であることが好ましく、６０〜９５ｍｏｌ％であることがより好ましく、７０〜９０ｍｏｌ％であることがさらに好ましい。本発明においてポリビニルアルコール樹脂のケン化度とは、ポリビニルアルコール樹脂に含まれる脂肪酸ビニルエステル由来の構成単位のうち、エステル結合が加水分解されているものの割合（ｍｏｌ％）を意味する。本発明においてケン化度は、ポリビニルアルコール樹脂を水酸化ナトリウムのようなアルカリ性物質で完全にケン化し、得られた脂肪酸塩（例えば酢酸塩）の量を測定することにより測定することができる。（完全にケン化したかは赤外吸光分析により確認することができる。）
尚、上記ポリビニルアルコール樹脂は市販品であっても良い。

【0074】

上記ポリビニルアルコール樹脂（ｂ１）は、合成終了後に脱溶媒及び／又は溶媒置換することで、固体又は任意の溶媒に置き換えた樹脂溶液にすることができる。置換溶媒としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−エチル−２−ピロリドン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メタノール、水などが好ましい。
脱溶媒の方法としては、常圧で加熱により行ってもよいし、減圧下で脱溶媒してもよい。溶媒置換の方法としては、脱溶媒前、脱溶媒途中、又は脱溶媒後のいずれの段階で置換溶媒を投入してもよい。

【0075】

分散剤（Ｂ）の樹脂固形分中のポリビニルアルコール樹脂（ｂ１）の固形分含量は特に限定されないが、例えば、０．１〜１００質量％、好ましくは５０〜１００質量％の範囲で適宜設定することができる。

【0076】

分散剤（Ａ）及びポリビニルアルコール樹脂（ｂ１）以外の樹脂
分散剤（Ｂ）には、分散剤（Ａ）及びポリビニルアルコール樹脂（ｂ１）以外の樹脂を任意選択で配合してもよい。ポリビニルアルコール樹脂（ｂ１）以外の樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール樹脂（ｂ１）以外のアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリケート樹脂、塩素系樹脂、フッ素系樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、及びこれらの複合樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は１種を単独で又は２種以上を併用して用いることができる。なかでも、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、フッ素樹脂の中から選ばれる少なくとも１種の樹脂を併用して用いることが好ましく、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を併用することがより好ましい。これらの樹脂は、顔料分散樹脂として、又は顔料分散後の添加樹脂として導電ペーストに配合することができる。

【0077】

導電カーボン（Ｃ）
導電カーボン（Ｃ）としては、例えば、アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック、チャネルブラック、ケッチェンブラック、バルカン、カーボンナノチューブ、グラフェン、気相成長カーボンファイバー（ＶＧＣＦ）、黒鉛等が挙げられる。好ましくは、アセチレンブラック、黒鉛等が挙げられ、より好ましくはアセチレンブラック等が挙げられる。また、本発明の好ましい実施形態において、導電性カーボン（Ｃ）は、アセチレンブラック及び黒鉛の両方を含んでいてもよい。これらの導電カーボンは、１種単独で、又は２種以上を混合して用いることができる。

【0078】

溶媒（Ｄ）
溶媒（Ｄ）としては、前述した分散剤（Ａ）の重合又は希釈に使用される溶媒を好適に用いることができる。好ましい溶媒（Ｄ）の具体例としては、例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−エチル−２−ピロリドン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メタノール、水などが挙げられ、好ましくはＮ−メチル−２−ピロリドン等が挙げられる。これらの溶媒は、１種単独で、又は２種以上を混合して用いることができる。

【0079】

その他の添加剤
リチウムイオン電池正極用導電ペーストには、上記成分（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）以外の成分（その他の添加剤と示すこともある）を配合してもよい。その他の添加剤としては、例えば、中和剤、顔料分散剤、消泡剤、防腐剤、防錆剤、可塑剤、結着剤（バインダー）などを挙げることができる。

【0080】

顔料分散剤及び／又は結着剤としては、例えば、上記分散剤（Ａ）及び（Ｂ）以外のアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリケート樹脂、塩素系樹脂、フッ素系樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、及びこれらの複合樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は１種を単独で又は２種以上を併用して用いることができる。なかでも、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を用いることが好ましい。

【0081】

また、リチウムイオン電池正極用導電ペーストは、任意選択で、酸性化合物を含有することができる。酸性化合物としては、特に限定されず、無機酸及び有機酸のいずれを用いることもできる。無機酸としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸等が挙げられる。有機酸としては、カルボン酸化合物、スルホン酸化合物等が挙げられる。カルボン酸化合物としては、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、酒石酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、（メタ）アクリル酸、クロトン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、フルオロ酢酸等が挙げられる。スルホン酸化合物としては、メタンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ジノニルナフタレンスルホン酸、ジノニルナフタレンジスルホン酸等が挙げられる。また、上記酸性化合物の無水物、水和物、又は一部が塩になっている酸性化合物も用いることができる。これらは１種を単独で又は２種以上を併用して用いることができる。

【0082】

本発明のリチウムイオン電池正極用導電ペーストの製法
本発明のリチウムイオン電池正極用導電ペースト固形分中の分散剤（Ａ）及び（Ｂ）の固形分含有量の合計量は、通常３０質量％以下、好ましくは２０質量％以下であることが、顔料分散時の粘度、顔料分散性、分散安定性及び生産効率などの面から好適である。また、本発明の好ましい実施形態において、塗膜の導電性の観点からは、本発明のリチウムイオン電池正極用導電ペースト固形分中の分散剤（Ａ）及び分散剤（Ｂ）の固形分含有量の合計量は、通常、２０質量％以下、好ましくは０．１〜１５質量％、より好ましくは１．０〜１０質量％であることが好適である。また、本発明のリチウムイオン電池正極用導電ペーストにおいて、分散剤（Ａ）及び分散剤（Ｂ）の配合割合は、樹脂固形分比で、通常９９．９／０．１〜１０．０／９０．０の範囲であり、好ましくは９５．０／５．０〜４０．０／６０．０の範囲であることが好適である。

【0083】

本発明のリチウムイオン電池正極用導電ペースト固形分中の導電カーボン（Ｃ）の固形分含有量は、通常、５０質量％以上、かつ１００質量％未満、好ましくは６０質量％以上、かつ１００質量％未満、より好ましくは７０質量％以上、かつ１００質量％未満が電池性能の点から好適である。また、本発明のリチウムイオン電池正極用導電ペースト中の溶媒（Ｄ）の含有量は、通常、５０質量％以上、かつ１００質量％未満、好ましくは７０質量％以上、かつ１００質量％未満、より好ましくは８０質量％以上、かつ１００質量％未満が乾燥効率、ペースト粘度の点から好適である。

【0084】

本発明のリチウムイオン電池正極用導電ペーストは、以上に述べた各成分を、例えば、ペイントシェーカー、サンドミル、ボールミル、ペブルミル、ＬＭＺミル、ＤＣＰパールミル、遊星ボールミル、ホモジナイザー、二軸混練機、薄膜旋回型高速ミキサーなどの従来公知の分散機を用いて均一に混合、分散させることにより調製することができる。

【0085】

本発明のリチウムイオン電池正極用導電ペーストは、後述するように、電極活物質と混和してリチウムイオン電池正極用合材ペーストを製造するために用いることができる。

【0086】

リチウムイオン電池正極用合材ペースト
本発明は、上記導電ペーストに、さらに電極活物質を配合してなるリチウムイオン電池正極用合材ペーストを提供する。

【0087】

電極活物質
電極活物質としては、例えば、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ₂）、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ₂Ｏ₄）、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ₂）、ＬｉＮｉ_1/3Ｃｏ_1/3Ｍｎ_1/3Ｏ₂等のリチウム複合酸化物等が挙げられる。これらの電極活物質は、１種単独で、又は２種以上を混合して用いることができる。本発明のリチウムイオン電池正極用合材ペースト固形分中の電極活物質の固形分含有量は、通常７０質量％以上、かつ１００質量％未満、好ましくは８０質量％以上、かつ１００質量％未満であることが、電池容量、電池抵抗などの面から好適である。

【0088】

リチウムイオン電池正極用合材ペーストの製法
本発明のリチウムイオン電池正極用合材ペーストは、前述したリチウムイオン電池正極用導電ペーストをまず調製し、当該リチウムイオン電池正極用導電ペーストに電極活物質を配合することにより得ることができる。また、本発明のリチウムイオン電池正極用合材ペーストは、前述の成分（Ａ）、成分（Ｂ）、成分（Ｃ）、成分（Ｄ）及び電極活物質を混和して調製してもよい。

【0089】

本発明のリチウムイオン電池正極用合材ペースト固形分中の分散剤（Ａ）及び分散剤（Ｂ）の固形分含有量の合計量は、通常０．００１〜２０質量％、好ましくは０．００５〜１０質量％であることが、電池性能、ペースト粘度などの面から好適である。また、本発明のリチウムイオン電池正極用合材ペーストにおいて、分散剤（Ａ）及び分散剤（Ｂ）の配合割合は、樹脂固形分比で、通常９９．９／０．１〜１０．０／９０．０の範囲であり、好ましくは９５．０／５．０〜４０．０／６０．０の範囲であることが好適である。

【0090】

本発明のリチウムイオン電池正極用合材ペースト固形分中の導電カーボン（Ｃ）の固形分含有量は、通常、０．０１〜３０質量％、好ましくは０．０５〜２０質量％、より好ましくは０．１〜１５質量％が電池性能の点から好適である。また、本発明のリチウムイオン電池正極用合材ペースト中の溶媒（Ｄ）の含有量は、通常、０．１〜６０質量％、好ましくは０．５〜５０質量％、より好ましくは１〜４５質量％が電極乾燥効率、ペースト粘度の点から好適である。

【0091】

リチウムイオン電池正極用電極の製法
前述したように、リチウムイオン二次電池の正極合材層は、リチウムイオン電池正極用合材ペーストを正極芯材の表面に塗布し、これを乾燥することで、製造することができる。また、本発明のペーストの用途としては、合材層のペーストとして用いる以外に、正極芯材と合成層との間のプライマー層としても用いることができる。
リチウムイオン電池正極用合材ペーストの塗布方法は、ダイコーター等を用いた自体公知の方法により行うことができる。リチウムイオン電池正極用合材ペーストの塗布量は特に限定されないが、例えば、乾燥後の正極合材層の厚みが０．０４〜０．３０ｍｍ、好ましくは０．０６〜０．２４ｍｍの範囲となるように設定することができる。乾燥工程の温度としては、例えば、８０〜２００℃、好ましくは１００〜１８０℃の範囲内で適宜設定することができる。乾燥工程の時間としては、例えば、５〜１２０秒、好ましくは５〜６０秒の範囲内で適宜設定することができる。

【実施例】

【0092】

以下、製造例、実施例及び比較例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。各例中の「部」は質量部、「％」は質量％を示す。

【0093】

顔料分散樹脂の製造
製造例１ 顔料分散樹脂の製造
攪拌加熱装置と冷却管を備えた反応容器に、プロピレングリコールモノメチルエーテル３００部を仕込み、窒素置換後、１１０℃に保った。この中に、以下に示すモノマー混合物とＭＰＥＧ２０００（商品名、日本油脂株式会社製、ポリオキシエチレングリコールモノメチルエーテル、数平均分子量約２０００、有効成分５０％、他のモノマーと溶解しないため分離滴下）２００部とを３時間かけて滴下した。
＜モノマー混合物＞
９−アントラセニルメチルメタクリレート ３００部
スチレン ２００部
ｎ−ブチルメタクリレート ２００部
２−エチルヘキシルアクリレート １００部
２−ヒドロキシエチルメタクリレート １００部
２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル） ４０部
滴下終了後から１時間経過後、この中に２，２´−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）５部をプロピレングリコールモノメチルエーテル１００部に溶かした溶液を１時間かけて滴下した。滴下終了後、これをさらに１時間１１０℃に保持したのち、メチルイソブチルケトンで調整し、固形分７０％の顔料分散樹脂Ａ−１溶液を得た。顔料分散樹脂Ａ−１は、重量平均分子量１０，０００であった。

【0094】

製造例２〜２３ 顔料分散樹脂の製造
製造例１のモノマー組成を下記表１の種類及び配合量とする以外は、製造例１と同じ組成及び製造方法で顔料分散樹脂Ａ−２〜Ａ−２５溶液を製造した。

【0095】

【表1】

【0096】

導電ペーストの製造
実施例１
製造例１で得られた顔料分散樹脂Ａ−１ ２１部（固形分１５部）、ＰＶＡ−１（注１）１５部、アセチレンブラック１２００部、ＫＦポリマーＷ＃７３００（商品名、ポリフッ化ビニリデン、クレハ社製）２２０部、及びＮ−メチル−２−ピロリドン８５００部を混合してボールミルにて５時間分散し、導電ペーストＸ−１を得た。

【0097】

実施例２〜３０、比較例１〜４
導電ペースト配合を下記表２とする以外は、実施例１と同様にして、導電ペーストＸ−２〜Ｘ−３４を製造した。尚、表中の樹脂配合量は固形分の値である。

【0098】

【表2】

【0099】

（注１）ＰＶＡ−１：ポリビニルアルコール樹脂、けん化度８０ｍｏｌ％、平均重合度約５００。繰り返し単位−（ＣＨ２−ＣＨ（ＯＨ））−の割合 約６７質量％。
（注２）ＰＶＡ−２：ポリビニルアルコール樹脂、けん化度３５ｍｏｌ％、平均重合度約１５００。繰り返し単位−（ＣＨ２−ＣＨ（ＯＨ））−の割合 約２２質量％。

【0100】

合材ペーストの製造
実施例３１
実施例１で得られた導電ペーストＸ−１ ８部、活物質粒子（組成式ＬｉＮｉ_０．５Ｍｎ_１．５Ｏ_４で表されるスピネル構造のリチウムニッケルマンガン酸化物粒子。平均粒径６μｍ、ＢＥＴ比表面積０．７ｍ^２／ｇ）９０部、及びＮ−メチル−２−ピロリドン５７部を混合して合材ペーストＹ−１を製造した。

【0101】

実施例３２〜６０、比較例５〜８
導電ペーストを下記表３の種類とする以外は、実施例３１と同様にして、合材ペーストＹ−２〜Ｙ−３４を製造した。

【0102】

また、下記表３に、後述する評価試験の結果（導電ペーストの粘度、電池性能）を記載する。２つの評価試験のうち、１つでも不合格の評価結果が出た場合、その導電ペースト及び合材ペーストは不合格である。

【0103】

【表3】

【0104】

評価試験
＜粘度＞
実施例で得られた導電ペーストをコーン＆プレート型粘度計「Ｍars２」（商品名、ＨＡＡＫＥ社製）を用い、シアーレート１．０ｓｅｃ^−１で粘度を測定し、下記基準により評価した。評価としては、Ｓ、Ａ、Ｂ、Ｃが合格で、Ｄが不合格である。
Ｓ：粘度が、１Ｐａ・ｓ未満である。
Ａ：粘度が、１Ｐａ・ｓ以上、かつ５Ｐａ・ｓ未満である。
Ｂ：粘度が、５Ｐａ・ｓ以上、かつ３０Ｐａ・ｓ未満である。
Ｃ：粘度が、３０Ｐａ・ｓ以上、かつ１００Ｐａ・ｓ未満である。
Ｄ：粘度が、１００Ｐａ・ｓ以上である。

【0105】

＜電池性能（ＩＶ抵抗増加率）＞
実施例３１〜６０、比較例５〜８で得られた合材ペーストＹ−１〜３４を用いて、電池性能（ＩＶ抵抗増加率）の評価を行った。評価方法は、次の手順で行った。
（１）下記[ブランクとなる導電ペースト、合材ペーストの製造]に示した方法によりブランクとなる導電ペースト及び合材ペーストを製造し、後述する[正極の作製]、[負極の作製]及び[リチウムイオン二次電池の構築]に示した方法で正極及び負極を設置したリチウムイオン二次電池を構築した。次いで得られたリチウムイオン二次電池を用い、後述する[ＩＶ抵抗の測定方法]に従い、ＩＶ抵抗を測定した。
（２）ブランクとなる合材ペーストに代えて、実施例及び比較例で得られた合材ペーストＹ−１〜３４を用いる以外、上記（１）と同様にして正極及び負極を設置したリチウムイオン二次電池を構築し、ＩＶ抵抗を測定した。続いてブランクに対するＩＶ抵抗増加率（％）を算出し、評価を行った。
なお、導電カーボンの種類は３種類（アセチレンブラック単独、アセチレンブラックと黒鉛併用、黒鉛単独）あるため、それぞれ同じ種類の顔料のブランクと比較を行なった。（合材ペーストＹ−２２の評価はアセチレンブラック６００部及び黒鉛６００部のブランク、合材ペーストＹ−２３の評価は黒鉛１２００部のブランク、それ以外の合材ペーストはアセチレンブラック１２００部のブランク）
電池性能（ＩＶ抵抗増加率）の評価は、下記基準により行った。Ｓ，Ａ、Ｂが合格で、Ｃが不合格である。
Ｓ：ＩＶ抵抗増加率が、ブランクと比較して、＋３％未満である。
Ａ：ＩＶ抵抗増加率が、ブランクと比較して、＋３％以上、＋５％未満である。
Ｂ：ＩＶ抵抗増加率が、ブランクと比較して、＋５％以上、かつ＋８％未満である。
Ｃ：ＩＶ抵抗増加率が、ブランクと比較して、＋８％以上である。

【0106】

[ブランクとなる導電ペースト、合材ペーストの製造]
アセチレンブラック１２００部、ＫＦポリマーＷ＃７３００（商品名、ポリフッ化ビニリデン、クレハ社製）２２０部、及びＮ−メチル−２−ピロリドン８５００部を混合してボールミルにて５時間分散し、分散剤無添加の導電ペーストを得た。

【0107】

上記導電ペースト ８部、活物質粒子（組成式ＬｉＮｉ_０．５Ｍｎ_１．５Ｏ_４で表されるスピネル構造のリチウムニッケルマンガン酸化物粒子。平均粒径６μｍ、ＢＥＴ比表面積０．７ｍ^２／ｇ）９０部、及びＮ−メチル−２−ピロリドン５７部を混合して分散剤無添加の合材ペーストを製造し、これをブランクとした。
また、アセチレンブラック１２００部に代えて、アセチレンブラック６００部及び黒鉛６００部と、黒鉛１２００部のブランクも製造した。（アセチレンブラック単独、アセチレンブラックと黒鉛併用、黒鉛単独の３種類のブランクを製造）
[正極の作製]
合材ペーストを、平均厚み凡そ１５μｍの長尺状アルミニウム箔（正極集電体）の両面に、片面あたりの目付量が１０ｍｇ／ｃｍ^２（固形分基準）となるようにローラコート法で帯状に塗布して乾燥（乾燥温度８０℃、１分間）することにより、正極活物質層を形成した。この正極集電体に担持された正極活物質層をロールプレス機により圧延して、性状を調整した。

【0108】

[負極の作製]
負極活物質としての天然黒鉛粉末（Ｃ、平均粒径：５μｍ、比表面積：３ｍ^２／ｇ）と、バインダーとしてのスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）と、増粘剤としてのカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）とを、これらの材料の質量比がＣ：ＳＢＲ：ＣＭＣ＝９８：１：１となり、且つ固形分濃度が約４５質量％となるようにイオン交換水と混合して、負極活物質層形成用スラリーを調製した。このスラリーを、平均厚み凡そ１０μｍの長尺状銅箔（負極集電体）の両面に、片面あたりの目付量が７ｍｇ／ｃｍ^２（固形分基準）となるようにローラコート法で帯状に塗布して乾燥（乾燥温度１２０℃、１分間）することにより、負極活物質層を形成した。これをロールプレス機により圧延して、性状を調整した。

【0109】

[リチウムイオン二次電池の構築]
上記で作製した正極シートと負極シートとを、セパレータシート（ここでは、ポリエチレン（ＰＥ）の両面にポリプロピレン（ＰＰ）が積層された三層構造であって、厚み２０μｍのものを用いた。）を介して対面に配置し、楕円状に捲回することによって捲回電極体を作製した。作製した電極体を円筒型の電池ケース内に配置し、そこに非水電解液（ここでは、エチレンカーボネート（ＥＣ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）とエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）とをＥＣ：ＤＭＣ：ＥＭＣ＝３：４：３の体積比で含む混合溶媒に、支持塩としてのＬｉＰＦ_６を１．０ｍｏｌ／Ｌの濃度で溶解させたもの。）を注液した。そして、電極体の端部において露出した正極集電体および負極集電体に、正極端子および負極端子を溶接したのち、電池ケースを封口し、１８６５０型のリチウムイオン二次電池を構築した。

【0110】

[ＩＶ抵抗の測定方法]
−３０℃の環境下においてＳＯＣ６０％の充電状態（ＳＯＣ：state of charge）における評価用セルのＩＶ抵抗を測定した。ここで、ＩＶ抵抗は、予め定められた電流値（Ｉ）で１０秒間定電流放電し、放電後の電圧（Ｖ）をそれぞれ測定する。そして、予め定められた電流値（Ｉ）と、放電後の電圧（Ｖ）を基に、Ｘ軸にＩ、Ｙ軸にＶを取ってプロットし、各放電により得られたプロットを基に、近似直線を引き、その傾きをＩＶ抵抗とする。ここでは、０．３Ｃ、１Ｃ、３Ｃの電流値で定電流放電を行なって得られる各放電後の電圧（Ｖ）を基にＩＶ抵抗（ｍΩ）を算出した。