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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-05-08
(54)【発明の名称】負極用バインダー組成物及びその用途
(51)【国際特許分類】
H01M 4/62 20060101AFI20240426BHJP
H01M 4/139 20100101ALI20240426BHJP
H01M 4/13 20100101ALI20240426BHJP
H01M 4/587 20100101ALI20240426BHJP
H01M 4/485 20100101ALI20240426BHJP
H01M 4/48 20100101ALI20240426BHJP
H01M 4/38 20060101ALI20240426BHJP
H01G 11/38 20130101ALI20240426BHJP
【ＦＩ】
H01M4/62 Z
H01M4/139
H01M4/13
H01M4/587
H01M4/485
H01M4/48
H01M4/38 Z
H01G11/38
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023570308
(86)(22)【出願日】2022-05-12
(85)【翻訳文提出日】2023-12-27
(86)【国際出願番号】 US2022028903
(87)【国際公開番号】W WO2022241067
(87)【国際公開日】2022-11-17
(31)【優先権主張番号】63/188,509
(32)【優先日】2021-05-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】500307340
【氏名又は名称】アーケマ・インコーポレイテッド
【住所又は居所原語表記】９００ Ｆｉｒｓｔ Ａｖｅｎｕｅ，Ｋｉｎｇ ｏｆ Ｐｒｕｓｓｉａ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ １９４０６ Ｕ．Ｓ．Ａ．
(74)【代理人】
【識別番号】110000523
【氏名又は名称】アクシス国際弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】ジンバオ・カオ
(72)【発明者】
【氏名】ウェンチュン・ウー
(72)【発明者】
【氏名】ラミン・アミン－サナイェイ
(72)【発明者】
【氏名】ブライアン・ティー・クー
(72)【発明者】
【氏名】ジャン－マルク・スオウ
(72)【発明者】
【氏名】マリン・デューバー
【テーマコード（参考）】
5E078
5H050
【Ｆターム（参考）】
5E078AA11
5E078AB06
5E078BA47
5E078BA53
5E078FA04
5E078FA12
5E078FA13
5H050AA19
5H050BA16
5H050BA17
5H050CA01
5H050CB02
5H050CB07
5H050CB08
5H050CB09
5H050CB11
5H050DA03
5H050DA11
5H050DA18
5H050EA23
5H050FA17
5H050GA10
5H050GA22
5H050HA01
5H050HA02
5H050HA05
(57)【要約】
二次エネルギー貯蔵装置の負極用のポリマーバインダーを含む組成物が提供される。ポリマーバインダーは、活物質及び導電性材料を含む粒子状電極形成材料のためのマトリックスを提供する。ポリマーバインダーは酸官能基を含む。ポリマーバインダーは、他の官能性モノマーも含み、これらも負極におけるポリマーバインダーの性能に寄与し得る。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
非水電解質を含むエネルギー貯蔵装置内の集電体上の電極として使用するための組成物であって、以下を含む組成物：ａ）少なくとも１つの粒子状電極形成材料；及び
ｂ）重合モノマーとして以下を含むポリマーバインダー：
ｉ）ポリマーバインダーの０．１～５０重量％の、カルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸塩、リン酸塩、ホスホン酸塩、及び／又はその酸、及び／又は塩、及び／又は無水物から選択される少なくとも１つの官能基を含む少なくとも１つのエチレン性不飽和イオン性モノマー；
ｉｉ）ポリマーバインダーの１０～９９重量％の、少なくとも１つの非イオン性モノエチレン性不飽和モノマー；
ｉｉｉ）ポリマーバインダーの０～５重量％の、Ｎ－メチロールアミド、Ｎ－アルキロールアミド、ヒドロキシル基、エポキシ、シラン、ケト、又はそれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの官能基を含む少なくとも１つのエチレン性不飽和モノマー；
ｉｖ）ポリマーバインダーの０～５重量％の、少なくとも２つのエチレン性不飽和を含む少なくとも１つのモノマー；
ｖ）ポリマーバインダーの０～３０重量％の、シラン、ウレイド、アミン、ヒドロキシル基、及びそれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの官能基を含む少なくとも１つのエチレン性不飽和モノマー；及び
ｖｉ）ポリマーバインダーの０～３０重量％の、エチレン性不飽和を有し、水素又はアリール又はアルキル鎖（疎水性であってもよい）で終端され、以下の式を有する少なくとも１つのオキシアルキル化モノマー：
【化1】
ｍ及びｐは、０～１５０のアルキレンオキシド単位の数を表し、
ｎは５～１５０のエチレンオキシド単位の数を表し、
ｑは少なくとも１に等しい整数を表し、５≦（ｍ＋ｎ＋ｐ）ｑ≦１５０、好ましくは１５≦（ｍ＋ｎ＋ｐ）ｑ≦１２０、
Ｒ1及びＲ2はメチル又はエチルを表し、
Ｒは、少なくとも１つの重合可能なオレフィン性不飽和を含む基を表し、好ましくは、好ましくは、アクリレート、メタクリレート、アクリルウレタン、メタクリルウレタン、ビニル、アリル、メタリル、イソプレニル、不飽和ウレタン基から選択される基、特にアクリルウレタン、メタクリルウレタン、α－α’－ジメチル－イソプロペニル－ベンジルウレタン、アリルウレタンであり、より好ましくは、アクリレート、メタクリレート、アクリルウレタン、メタクリルウレタン、ビニル、アリル、メタリル及びイソプレニル、マレイン酸のエステル、イタコン酸のエステル、クロトン酸のエステルから選択される基であり、さらにより好ましくは、メタクリレート基及びそれらの混合物であり、
Ｒ’は、水素、炭素数５～６０のアリール鎖、又は炭素数１～６０のアルキル鎖末端を表し、
ここで、成分ｂ）ｉ）～ｂ）ｖｉ）の合計は、最大でポリマーバインダーｂ）の１００重量％となり、
ポリマーバインダーｂ）は、５５℃以下のＴｇ及び／又は２５℃以下の最低フィルム形成温度を有する；
ｃ）ポリマーバインダーの０～４０重量％の、ポリマーバインダーｂ）と反応することができる少なくとも１種の架橋剤；
ｄ）ポリマーバインダーの０～１０重量％の１つ又は複数の湿潤剤；
ｅ）ポリマーバインダーの０～１０重量％の１つ又は複数の分散剤；
ｆ）ポリマーバインダーの０～１０重量％の、１つ又は複数の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、及び／又は接着促進剤、及び／又は合体剤；
ｇ）ポリマーバインダーの０～２００重量％の１つ又は複数のレオロジー調整剤添加剤；及び
ｈ）ポリマーバインダーの０～１０重量％の、硬化防止剤、界面活性剤、及びそれらの混合物の少なくとも１つを含む、１つ又は複数の添加剤。
【請求項2】
モノマーｉｉｉ）は、Ｎ－アルキロール（メタ）アクリルアミド、ビニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、グリシジル（メタ）アクリレート、ジアセトンアクリルアミド、アセトアセトキシエチルメタクリレート、（メタ）アクリロキシアルキルトリアルコキシシラン、ビニルトリアルコキシシラン、及びそれらの混合物のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項3】
少なくとも１つの架橋剤ｃ）は、エポキシ、アミン、アルコール、ブロックイソシアネート、カルボジイミド、多官能性アジリジン、シラン、及びそれらの混合物のうちの少なくとも１つを含む、請求項１又は２に記載の組成物。
【請求項4】
ポリマーバインダーｂ）は、３０～５００ｎｍの体積平均粒子径を有するか、又は３０～５００ｎｍのさまざまな粒子径の混合物である、請求項１～３のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項5】
ｉ）少なくとも１つの官能基を含む少なくとも１つのエチレン性不飽和イオン性モノマーは、以下の少なくとも１つを含む、請求項１～４のいずれか１項に記載の組成物：（メタ）アクリル酸、２－カルボキシエチルアクリレート、２－ポリカルボキシエチルアクリレート、イタコン酸モノエステル、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、２－アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸、４－スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸、２－スルホエチルメタクリレート、ポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリレートリン酸エステル、ポリアルキレングリコールアリルエーテルリン酸エステル、ビニルホスホン酸、２－（メタクリロイルオキシ）エチルホスホン酸；及び／又は酸、及び／又はその塩、及び／又は無水物；及びそれらの混合物。
【請求項6】
ｉｉ）少なくとも１つの非イオン性モノエチレン性不飽和モノマーは、以下の少なくとも１つを含む、請求項１～５のいずれか１項に記載の組成物：Ｃ１～Ｃ１２アルキル（メタ）アクリレート、スチレン及びその誘導体、酢酸ビニル、バーサチック酸ビニル、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリロニトリル及びその誘導体、ジイソブチレン、ビニルピロリドン、ビニルカプロラクタム、又はそれらの混合物。
【請求項7】
ｉｖ）少なくとも２つのエチレン性不飽和を含む少なくとも１つのモノマーは、以下の少なくとも１つを含む、請求項１～６のいずれか１項に記載の組成物：ポリオールから得られたアリルエーテル；ポリオールから得られたアクリル酸エステル又はメタクリル酸エステル；ジビニルナフタレン；トリビニルベンゼン；１，２，４－トリビニルシクロヘキサン；トリアリルペンタエリスリトール；ジアリルペンタエリスリトール；ジアリルスクロース；トリメチロールプロパンジアリルエーテル；１，６－ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート；アリル（メタ）アクリレート；イタコン酸ジアリル；フマル酸ジアリル；マレイン酸ジアリル；ブタンジオールジメタクリレート；エチレンジ（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；トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート；メチレンビス（メタ）アクリルアミド；トリアリルシアヌレート、ジアリルフタレート；ジビニルベンゼン又はそれらの混合物。
【請求項8】
ｖ）シラン、ウレイドアミン、ヒドロキシル基、又はそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む少なくとも１つの官能基を含む少なくとも１つのエチレン性不飽和モノマーは、以下の少なくとも１つを含む、請求項１～７のいずれか１項に記載の組成物：（メタ）アクリルオキシアルキルトリアルコキシシラン、ビニルトリアルコキシシラン、置換尿素の（メタ）アクリル酸エステル、置換尿素の（メタ）アクリルアミド、置換尿素のアリルエーテル、アミノアルキル（メタ）アクリレート、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、及びそれらの混合物。
【請求項9】
ａ）少なくとも１つの粒子状電極形成材料は、以下から選択される１つ又は複数の材料を含む、請求項１～８のいずれか１項に記載の組成物：ファーネスブラック、アセチレンブラック、ケッチェンカーボンブラック、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、人造黒鉛、天然黒鉛、ハードカーボン、ソフト活性炭、カーボンブラック、グラフェン、メソポーラスカーボン、アモルファスシリコン、半結晶シリコン、酸化シリコン、シリコンナノワイヤ、錫、酸化スズ、ゲルマニウム、チタン酸リチウム、及びそれらの混合物又は複合物。
【請求項10】
乾燥形態の請求項１～９のいずれか１項に記載の組成物で少なくとも１つの表面がコーティングされた導電性基板を含む、電極。
【請求項11】
請求項１０に記載の電極を含み、非水系電池、キャパシタ、膜電極接合体からなる群より選択される装置。
【請求項12】
請求項１～１１のいずれか１項に記載の組成物を含むキットであって、少なくとも１つの架橋剤ｃ）とポリマーバインダーｂ）が組み合わせで、前記キットの第１のコンポーネントを形成し、
ａ）少なくとも１つの粒子状電極形成材料は、前記キットの第２のコンポーネントを構成する、キット。
【請求項13】
請求項１～１１のいずれか１項に記載の組成物を含むキットであって、ａ）少なくとも１つの粒子状電極形成材料が前記キットの第１のコンポーネントを構成し；ポリマーバインダーｂ）は前記キットの第２のコンポーネントを構成し；少なくとも１つの架橋剤ｃ）は前記キットの第３のコンポーネントを構成する、キット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、非水二次電池の負極に有用なバインダー組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
軽量かつ高エネルギー密度の二次（充電式）バッテリー技術への関心が高まっている。リチウムイオン電池（ＬＩＢ）は、家庭用電化製品、電気自動車、電動工具など、多くの機器の電源として広く使用されている。近年、ゼロエミッション電気自動車、特に長距離電気自動車の人気の高まりにより、エネルギー密度がさらに向上したＬＩＢ技術への需要が高まっている。バッテリーのエネルギー密度と全体的な性能を向上させるために、バッテリーのさまざまなコンポーネントが研究されている。これらのコンポーネントには、負極、正極、電解質、セパレータが含まれる。特に、改良されたバインダーがアノードに使用される場合、負極は電池エネルギー密度を高める可能性がある。
【0003】
米国特許出願公開第２０１３／０３３０６２２号明細書は、負極活物質、バインダー、及び水溶性ポリマーを含む二次電池用の負極を開示している。水溶性ポリマーは、エチレン性不飽和カルボン酸モノマー単位１５重量％～５０重量％、（メタ）アクリル酸エステルモノマー単位が３０重量％～７０重量％、及びフッ素含有（メタ）アクリル酸エステルモノマー単位を０．５重量％～１０重量％含有する共重合体であり得る。
【0004】
米国特許第９，４６１，３０８号明細書は、リチウムイオン二次電池用の電極が開示している。電極は電極活物質と、芳香族ビニルモノマー単位１～３０重量％、不飽和カルボン酸モノマー単位２０～６０重量％、架橋性モノマー単位０．１～５重量％を含む共重合体である水溶性ポリマーを含む。芳香族ビニルモノマーは、スチレン硫酸ナトリウムモノマーである。
【0005】
米国特許第１０，２２４，５４９号明細書は、活物質用のバインダー溶液として従来のバインダーと組み合わせて使用される高酸含有水溶性アクリルポリマーを開示している。バインダー組成物は、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）などの粒子状バインダーと、少量（＜５％）の高酸含有水溶性ポリマーとを含む。また、高酸含有水溶性ポリマーは、他の官能性モノマーを含まない。
【0006】
米国特許出願公開第２０２０／０２０３７０７号明細書は、以下を含む電着可能なコーティング組成物を開示している：架橋性モノマー及び／又はモノエチレン性不飽和アルキル化アルコキシレートモノマーの残基を含むｐＨ依存性レオロジー調整剤を有するバインダー；電気化学的に活性な材料及び／又は導電剤；及び水性媒体。
【0007】
米国特許出願公開第２０２０／０２０３７０４号明細書は、フッ素ポリマー；電気化学的に活性な材料及び／又は導電剤；ｐＨ依存性のレオロジー調整剤；及び水を含む水性媒体を含む電着可能なコーティング組成物を開示している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
このような二次電池の電極の製造においては、環境上の懸念から、水ベースのスラリーが溶媒ベースのスラリーよりも好まれることが多い。通常、これらの電極は、電極形成成分を水に分散させ、スラリー又はペーストを集電体上に薄膜としてキャストし、その後膜を乾燥させて電極を形成することによって製造される。ポリマーバインダーの機能は、電極形成微粒子を集電体上に結合することである。これらの二次リチウムイオン電池の負極（アノード）の電極形成微粒子は通常、リチウムイオンの電気化学反応（バッテリーの充電／放電）のための反応サイトを作成するために、リチウムイオンを可逆的に吸収及び放出又はホスト（インターカレート）できる活物質（炭素質材料など）、導電性添加剤、レオロジー調整剤、及びポリマーバインダーを含む。アノード活物質は、充電／放電サイクル中に電子を供与又は受容できる物質である。導電性添加剤は通常、負極（アノード）の導電性を向上させるために使用され、これによりバッテリーの内部抵抗が低減され、その結果バッテリーの出力が向上する。レオロジー調整剤は通常、電極製造キャストプロセスのスラリーレオロジーを調整するためにアノードスラリー配合物中に存在する。負極配合物に使用されるレオロジー調整剤の例には、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）及びポリアクリル酸（ＰＡＡ）が含まれる。ポリマーバインダーの機能は、アノード成分を集電体上に結合することである。一般に、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）ラテックスが主なアノードバインダーである。
【0009】
リチウムイオン電池用途の水性スラリーの調製中に、アモルファスシリコン（Ｓｉ）が酸化されてＨ2ガスが発生する可能性があることが報告されている[K.Hays et al; J.Phys.Chem.C2018,122,18,9746-9754]。二次電池におけるＳｉの使用は、Ｌｉイオン電池の負極のエネルギー密度を高める可能性があるため重要である。ただし、Ｈ2の生成は大規模なバッテリー製造時に安全上の懸念を引き起こす。
【0010】
電池エネルギー密度の向上とアノード活物質の進歩という現在進行中の産業傾向により、従来のポリマーバインダーに新たな課題が生じている。高いエネルギー密度、Ｈ2発生がなく、優れた耐用年数を有する二次電池を提供するアノードバインダーが依然として求められている。単に活物質と導電性材料を物理的に保持し、物理的な柔軟性を提供するだけでなく、アノードに機能的な利点を提供するバインダーが必要とされている。
【0011】
本発明の１つの目的は、電気化学的電気エネルギー貯蔵装置の負極用のポリマーバインダーを含む新規な組成物を提供することである。
【0012】
本発明では、驚くべきことに、特定の官能基を含む開示されたポリマーが負極配合物中のアノードバインダーとして、低い抵抗率、集電体基板への良好な接着性、及び低いＶＯＣ含有量を備えた負極を提供するために使用できることが見出された。得られた二次電池用のアノードバインダー及び負極は、集電体への良好な接着性を有するとともに、アノード、ひいては電池に機能的利点を提供する。
【0013】
予想外なことに、本発明のバインダーは、非晶質Ｓｉ含有水性スラリーの調製中にＨ2ガスの発生を防止することもできる。これは、アノードの製造にとって利点である。
【課題を解決するための手段】
【0014】
本発明は、非水電解質を含む電気エネルギー貯蔵装置内の集電体上の負極として使用するための組成物を対象とする。本発明の組成物は、以下を含むか、本質的に以下からなるか、又は以下からなる：ａ）少なくとも１つの粒子状電極形成材料；ｂ）ポリマーバインダー；ｃ）ポリマーバインダーの０～４０重量％の、ポリマーバインダーｂ）と反応することができる少なくとも１種の架橋剤。
【0015】
ポリマーバインダーｂ）は、重合モノマーとして以下のものを含むか、以下からなるか、又は本質的に以下からなる：
ｉ）ポリマーバインダーの０．１～５０重量％の、カルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸塩、リン酸塩、ホスホン酸塩から選択される少なくとも１つの官能基を含む少なくとも１つのエチレン性不飽和イオン性モノマー。これらの官能基は、酸の形、及び／又は塩として、及び／又は無水物として存在することができる、
ｉｉ）ポリマーバインダーの１０～９９重量％％、少なくとも１つの非イオン性モノエチレン性不飽和モノマー、
ｉｉｉ）ポリマーバインダーの０～５重量％の、重合後の架橋反応を促進し得る少なくとも１つの官能基を含む少なくとも１つのエチレン性不飽和モノマー。少なくとも１つの官能基は、Ｎ－メチロールアミド、Ｎ－アルキロールアミド、ヒドロキシル基、エポキシ、シラン、ケト、又はそれらの組み合わせを含む、それらからなる、又は本質的にそれらからなることができる、
ｉｖ）ポリマーバインダーの０～５重量％の、少なくとも２つのエチレン性不飽和を含む、それらからなる、又は本質的にそれらからなる少なくとも１つのモノマー、
ｖ）ポリマーバインダーの０～３０重量％の、シラン、ウレイド、アミン、ヒドロキシル基、及びそれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの官能基を含む、それらからなる、又は本質的にそれらからなる少なくとも１つのエチレン性不飽和モノマー、
ｖｉ）ポリマーバインダーの０～３０重量％の、エチレン性不飽和を有し、水素又はアリール又はアルキル鎖（疎水性であってもよい）で終端され、以下の式を有する少なくとも１つのオキシアルキル化モノマー：
式中、
ｍ及びｐは、０～１５０のアルキレンオキシド単位の数を表し、
ｎは５～１５０のエチレンオキシド単位の数を表し、
ｑは少なくとも１に等しい整数を表し、５≦（ｍ＋ｎ＋ｐ）ｑ≦１５０、好ましくは１５≦（ｍ＋ｎ＋ｐ）ｑ≦１２０、
Ｒ1及びＲ2はメチル又はエチルを表し、
Ｒは、少なくとも１つの重合可能なオレフィン性不飽和を含む、それからなる、又は本質的にそれからなる基を表し、好ましくは、アクリレート、メタクリレート、アクリルウレタン、メタクリルウレタン、ビニル、アリル、メタリル、イソプレニル、不飽和ウレタン基から選択される基、特にアクリルウレタン、メタクリルウレタン、α－α’－ジメチル－イソプロペニル－ベンジルウレタン、アリルウレタンであり、より好ましくは、アクリレート、メタクリレート、アクリルウレタン、メタクリルウレタン、ビニル、アリル、メタリル及びイソプレニル、マレイン酸のエステル、イタコン酸のエステル、クロトン酸のエステルから選択される基であり、さらにより好ましくは、メタクリレート基及びそれらの混合物であり、
Ｒ’は、水素、炭素数５～６０のアリール鎖、又は炭素数１～６０のアルキル鎖末端を表す。
ｉ）ポリマーバインダーの０．１～５０重量％の、カルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸塩、リン酸塩、ホスホン酸塩から選択される少なくとも１つの官能基を含む少なくとも１つのエチレン性不飽和イオン性モノマー。これらの官能基は、酸の形、及び／又は塩として、及び／又は無水物として存在することができる、
ｉｉ）ポリマーバインダーの１０～９９重量％％、少なくとも１つの非イオン性モノエチレン性不飽和モノマー、
ｉｉｉ）ポリマーバインダーの０～５重量％の、重合後の架橋反応を促進し得る少なくとも１つの官能基を含む少なくとも１つのエチレン性不飽和モノマー。少なくとも１つの官能基は、Ｎ－メチロールアミド、Ｎ－アルキロールアミド、ヒドロキシル基、エポキシ、シラン、ケト、又はそれらの組み合わせを含む、それらからなる、又は本質的にそれらからなることができる、
ｉｖ）ポリマーバインダーの０～５重量％の、少なくとも２つのエチレン性不飽和を含む、それらからなる、又は本質的にそれらからなる少なくとも１つのモノマー、
ｖ）ポリマーバインダーの０～３０重量％の、シラン、ウレイド、アミン、ヒドロキシル基、及びそれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの官能基を含む、それらからなる、又は本質的にそれらからなる少なくとも１つのエチレン性不飽和モノマー、
ｖｉ）ポリマーバインダーの０～３０重量％の、エチレン性不飽和を有し、水素又はアリール又はアルキル鎖（疎水性であってもよい）で終端され、以下の式を有する少なくとも１つのオキシアルキル化モノマー：
【化1】
ｍ及びｐは、０～１５０のアルキレンオキシド単位の数を表し、
ｎは５～１５０のエチレンオキシド単位の数を表し、
ｑは少なくとも１に等しい整数を表し、５≦（ｍ＋ｎ＋ｐ）ｑ≦１５０、好ましくは１５≦（ｍ＋ｎ＋ｐ）ｑ≦１２０、
Ｒ1及びＲ2はメチル又はエチルを表し、
Ｒは、少なくとも１つの重合可能なオレフィン性不飽和を含む、それからなる、又は本質的にそれからなる基を表し、好ましくは、アクリレート、メタクリレート、アクリルウレタン、メタクリルウレタン、ビニル、アリル、メタリル、イソプレニル、不飽和ウレタン基から選択される基、特にアクリルウレタン、メタクリルウレタン、α－α’－ジメチル－イソプロペニル－ベンジルウレタン、アリルウレタンであり、より好ましくは、アクリレート、メタクリレート、アクリルウレタン、メタクリルウレタン、ビニル、アリル、メタリル及びイソプレニル、マレイン酸のエステル、イタコン酸のエステル、クロトン酸のエステルから選択される基であり、さらにより好ましくは、メタクリレート基及びそれらの混合物であり、
Ｒ’は、水素、炭素数５～６０のアリール鎖、又は炭素数１～６０のアルキル鎖末端を表す。
【0016】
成分ｂ）ｉ）～ｂ）ｖｉ）の合計は、最大でポリマーバインダーｂ）の１００重量％となる。
【0017】
ポリマーバインダーｂ）は、５５℃以下のＴｇ及び／又は２５℃以下の最低フィルム形成温度を有する。
【0018】
組成物は、以下の任意成分も含み得る：
ｃ）ポリマーバインダーの０～４０重量％の、ポリマーバインダーｂ）と反応することができる少なくとも１種の架橋剤；
ｄ）ポリマーバインダーの０～１０重量％の１つ又は複数の湿潤剤、
ｅ）ポリマーバインダーの０～１０重量％の１つ又は複数の分散剤、
ｆ）ポリマーバインダーの０～１０重量％の、１つ又は複数の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、及び／又は接着促進剤、及び／又は合体剤、
ｇ）ポリマーバインダーの０～２００重量％の１つ又は複数のレオロジー調整剤添加剤、
ｈ）ポリマーバインダーの０～１０重量％の、硬化防止剤、界面活性剤、及びそれらの混合物を含む、それらからなる、又はそれら本質的にからなる１つ又は複数の添加剤。
ｃ）ポリマーバインダーの０～４０重量％の、ポリマーバインダーｂ）と反応することができる少なくとも１種の架橋剤；
ｄ）ポリマーバインダーの０～１０重量％の１つ又は複数の湿潤剤、
ｅ）ポリマーバインダーの０～１０重量％の１つ又は複数の分散剤、
ｆ）ポリマーバインダーの０～１０重量％の、１つ又は複数の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、及び／又は接着促進剤、及び／又は合体剤、
ｇ）ポリマーバインダーの０～２００重量％の１つ又は複数のレオロジー調整剤添加剤、
ｈ）ポリマーバインダーの０～１０重量％の、硬化防止剤、界面活性剤、及びそれらの混合物を含む、それらからなる、又はそれら本質的にからなる１つ又は複数の添加剤。
【0019】
本明細書に開示される電極として使用するための組成物は、溶液、分散液、又はペーストの形態であってもよいが、典型的にはスラリーとして調製される。電極の形成は、電極形成スラリー組成物の層を集電体に適用することによって行うことができる。次いで、導電層を乾燥させて、集電体に接着される電極材料の層、すなわち活物質層を形成する。
【発明を実施するための形態】
【0020】
本発明のバインダーは、典型的には活物質及び導電性材料を含む粒子状電極形成材料のためのマトリックスを提供する。
【0021】
本明細書で使用する場合、「電極」という用語は、集電体上にキャストされた電極形成スラリー組成物の乾燥層を指す。通常、電極は、分散した電極形成成分とバインダーのスラリー又はペーストを薄膜としてキャスティングし、次いでその膜を乾燥させて電極を形成することによって製造される。この乾燥した膜を電極と呼ぶ。
【0022】
本明細書で使用される場合、「電極アセンブリ」という用語は、集電体とその上で乾燥された乾燥電極との組み合わせである。分散された電極形成成分及びバインダーのスラリー又はペーストを、アルミニウム、銅又はニッケル箔などの集電体上にキャストして、電極アセンブリを形成することができる。電極集合体は、水に分散されたアルミナ及びバインダーなどのセパレータ形成スラリーでさらにコーティングすることができる。セパレータスラリーは、ウェットオンウェットプロセスでデュアルダイ又はマルチダイを使用した１ステッププロセスで電極スラリーと同時にキャストできる。あるいは、電極が乾燥した後、セパレータスラリーを電極上にキャストすることもできるし、あるいは自立型セパレータを電極表面に接着することもできる。したがって、電極アセンブリには、集電体、乾燥した電極フィルム、及び任意で電極の上面上のセパレータフィルムが含まれる。
【0023】
本明細書で使用する場合、「スラリー」という用語は、水中に微細固体材料及びバインダーを含む自由流動性又は流動性及び／又はポンプ輸送可能な懸濁液を意味する。このような微細固体には、通常、二次電池用の電極を形成するのに必要な電気化学的活性材料及び導電性材料である固体粒子に加えて、とりわけポリマーバインダー粒子が含まれ得る。微細固体材料の分散品質を向上させるために使用される分散剤などの添加剤も水に溶解させることができる。
【0024】
電極として使用するための組成物は、当技術分野で知られている任意の方法によって堆積させることができる。このような適用方法の非限定的な例としては、スプレー、ローリング、ドローバー塗布、バードバー塗布、グラビア、スロットコーティング、又は他のコイルコーティング方法が挙げられる。組成物は、必要に応じて加熱して乾燥される。組成物のコーティングは、乾燥工程の前又は後に、水及び他の揮発性物質を除去するために、任意にカレンダー加工されてもよい。乾燥時間、温度、使用する真空を調整して、目的の乾燥を実現できる。
【0025】
集電体は、メッシュ、発泡体、フォイル、ロッド、又は集電体の機能を妨げない他の形態の構造的形態であってもよい。電極が正極か負極かによって集電体の材質が異なる。負極の最も一般的な集電体は、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、又はニッケル（Ｎｉ）金属のシート又は箔である。電極材料は、リチウムイオン電池の集電体の表面に適用され、付着しなければならない。
【0026】
異なる架橋官能基及び／又は反応性官能基を本発明のポリマーバインダーｂ）に組み込んで、機械的特性のバランスをとり、集電体基板に適用する際の膜形成を強化することができる。ポリマーバインダーｂ）中に存在し得る架橋官能基には２つのクラスがある。これらは、現場架橋官能基と重合後の架橋官能基である。現場架橋官能基は、重合中にポリマーバインダーｂ）を架橋する。重合後の架橋官能基は、ｂ）負極フィルムの形成中及び形成後、ポリマーバインダーｂ）を含む組成物を集電体基板に塗布して電極を形成するときに、ポリマーバインダーを架橋する。
【0027】
したがって、非水電解質を含むエネルギー貯蔵装置内の集電体上の電極として使用するための組成物が提供される。組成物は以下を含む、からなる、又は本質的にからなる：ａ）少なくとも１つの粒子状電極形成材料、ｂ）ポリマーバインダー、及び任意選択で、ポリマーバインダーの０～４０重量％の、ｃ）ポリマーバインダーｂ）と反応することができる１つ又は複数の任意の架橋剤。使用される架橋剤ｃ）は、バインダーｂ）に含まれる後架橋モノマーの種類に依存する。バインダーｂ）に含まれる特定の後架橋官能基は、外部架橋剤ｃ）を必要としない。
【0028】
粒子状電極形成材料ａ）
粒子状電極形成材料ａ）は、ポリマーバインダーｂ）によって（物理的及び／又は化学的に）一緒に保持される粒子状活物質及び導電性粒子を含む。活物質は、リチウムイオンを挿入することができる、すなわち、リチウムイオンを吸収／放出することができる材料である。このような活性材料は当技術分野で知られている。導電性粒子も当技術分野で知られており、電子を伝導することができる材料である。特定の材料は、電極内で両方の機能を実行できる。
粒子状電極形成材料ａ）は、ポリマーバインダーｂ）によって（物理的及び／又は化学的に）一緒に保持される粒子状活物質及び導電性粒子を含む。活物質は、リチウムイオンを挿入することができる、すなわち、リチウムイオンを吸収／放出することができる材料である。このような活性材料は当技術分野で知られている。導電性粒子も当技術分野で知られており、電子を伝導することができる材料である。特定の材料は、電極内で両方の機能を実行できる。
【0029】
粒子状電極形成材料ａ）としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない：導電性カーボン添加剤、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、人造黒鉛、天然黒鉛、ハードカーボン、活性炭、カーボンブラック、グラフェン、メソポーラスカーボン、アモルファスシリコン、半結晶シリコン、酸化ケイ素、シリコンナノワイヤ、スズ、酸化スズ、ゲルマニウム、チタン酸リチウム、前述の材料の混合物又は複合物、及び／又は当技術分野で知られている、若しくはリチウムイオン電池のアノードとして使用するのに適したものとして本明細書に記載されている他の材料。これらの微粒子には、活物質、すなわち、リチウムイオンを挿入（受容）できる物質、及び導電性物質が含まれてもよい。リチウムイオンキャパシタ及び／又はリチウムイオン電池の電極フィルムは、乾燥後、粒子状アノード形成材料ａ）を約８０重量パーセント、好ましくは９０又は９４重量パーセントまで、より好ましくは９８重量パーセントまで含むことができる。これらの電極形成材料ａ）は、典型的には固体粉末の形態である。
【0030】
カーボンブラックやグラファイト粉末などの導電性炭素材料は、電気化学システムの内部電気抵抗を下げるために正極と負極に広く使用されている。導電性カーボンの非限定的な例には、ファーネスブラック、アセチレンブラック、ＣＮＴ、微細黒鉛粉末、蒸着黒鉛繊維、及びケッチェンカーボンブラックが含まれ得る。電極形成材料ａ）中の活物質に対する導電性カーボンの典型的な添加レベルは、通常、粒子状電極形成材料ａ）の総量の０．１重量％～２０重量％の範囲内であり、より好ましくは、０．５重量％～１０重量％の範囲内である。
【0031】
電極形成組成物中に存在する粒子状電極形成材料ａ）（活物質と導電性カーボンの両方を含む）の量は、組成物の総乾燥重量の５０重量％～９９重量％であってもよく、好ましくは組成物の総乾燥重量の８０～９８重量％、最も好ましくは９４～９８重量％である。
【0032】
ポリマーバインダーｂ）
本発明におけるアノードは、ポリマーバインダーをさらに含む。バインダーは電極中に存在する。バインダーの機能の１つは、粒子状のアノード形成材料を結合して電極を形成することである。ポリマーバインダーは、電極を集電体に接着する役割も果たすことができる。ポリマーバインダーｂ）は、重合粒子の形態であってもよい。これらの粒子は、エマルション又はラテックスの形態で提供されてもよい。
本発明におけるアノードは、ポリマーバインダーをさらに含む。バインダーは電極中に存在する。バインダーの機能の１つは、粒子状のアノード形成材料を結合して電極を形成することである。ポリマーバインダーは、電極を集電体に接着する役割も果たすことができる。ポリマーバインダーｂ）は、重合粒子の形態であってもよい。これらの粒子は、エマルション又はラテックスの形態で提供されてもよい。
【0033】
本発明者らは、驚くべきことに、開示されたポリマーバインダーｂ）のＴｇは特定の範囲内であることが好ましいことを発見した。Ｔｇは、ポリマーの物理的特性が熱可塑性（例えば、可撓性、軟性、伸縮性）から、ポリマーバインダーｂ）の柔軟性と伸びを制限するガラス状態の物理的特性に変化する温度である。その結果、電極を曲げると、電極に亀裂（目に見える亀裂又は微小な亀裂）が形成され、電極の性能が低下する可能性がある。電極の取り扱いを容易にし、良好な電極性能を得るために、ポリマーバインダーｂ）のＴｇは、ほぼ室温、又は好ましくは室温未満、すなわち、特定の実施形態によれば、５５℃未満、４５℃未満、３５℃未満、２５℃未満、２０℃未満、又は１０℃未満であり得る。
【0034】
いかなる理論にも束縛されるものではないが、本明細書に開示される電極形成組成物を使用して満足のいく電極の完全性を得るために、水相が蒸発すると、ポリマーバインダーｂ）を構成するポリマーバインダーｂ）ラテックスの形態の粒子（乳化粒子）が合体して、相互接続された電極ネットワーク内に活物質と導電性カーボンを保持できる連続ネットワークになる。ポリマーバインダーｂ）ラテックス粒子の最低フィルム形成温度（ＭＦＦＴ）は、水が蒸発して連続フィルムを形成するときにポリマー粒子の合体が起こる最低温度である。ＭＦＦＴは、ポリマーバインダーｂ）粒子が合体して連続フィルムを形成する最低温度である。ポリマーバインダーｂ）は、室温付近又はそれ以下の温度、すなわち、特定の実施形態によれば、５５℃未満、５０℃未満、４５℃未満、３５℃未満、２５℃未満、又は２０℃未満の温度でＭＦＦＴを有することが有利である。
【0035】
本発明の電極形成用スラリー組成物の揮発性有機含有量（ＶＯＣ）に寄与する合体剤を添加する必要はほとんど、あるいは全くない。一実施形態では、電極形成組成物は、０～５重量％未満、別の実施形態では０～１重量％未満、さらに別の実施形態では０～０．１重量％未満のＶＯＣ含有量を有する。
【0036】
以下により詳細に論じるように、ポリマーバインダーｂ）は、重合モノマーとして、多数のモノマーを含む。開示されたポリマーバインダーｂ）の重合方法の選択は、特に限定されない。開示されたバインダーを合成するには、任意の重合方法を使用することができる。非限定的な方法としては、溶液重合、乳化重合、塊状重合、懸濁重合、フリーラジカル重合、制御重合、及びイオン重合が挙げられる。一実施形態では、ポリマーバインダーｂ）は、乳化重合を介したフリーラジカル重合によって調製される。
【0037】
開示されたバインダーの数平均分子量は、好ましくは１０００ｇ／モル以上、より好ましくは５０００ｇ／モル以上、さらにより好ましくは１０，０００ｇ／モル以上である。本明細書で使用される数平均分子量は、ポリスチレン標準を使用するゲル浸透クロマトグラフィーによって測定される。
【0038】
ポリマーバインダーｂ）は、３０～５００ｎｍの体積平均粒子径を有してもよく、又は３０～５００ｎｍの様々な粒子径の混合物であってもよい。粒子径は３０～４００ｎｍの範囲内であることが好ましく、４０～３５０ｎｍの範囲内であることがより好ましく、５０～３００ｎｍの範囲内であることがさらに好ましい。本明細書で使用される場合、体積平均粒子径は、動的光散乱（ＤＬＳ）によって決定される。
【0039】
電極形成材料ａ）に対する組成物中のポリマーバインダーｂ）の配合量は、好ましくは１重量％以上、より好ましくは２重量％以上、そして好ましくは３０重量％以下、より好ましくは２０重量％以下である。ポリマーバインダーｂ）の配合量が前述の範囲内にある場合、それは良好な結合性能を提供することができる。
【0040】
エチレン性不飽和イオン性モノマーｉ）
ポリマーバインダーｂ）は、カルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸塩、リン酸塩、ホスホン酸塩から選択される少なくとも１つの官能基を酸及び／又は塩、及び／又は無水物の形態で含む、それからなる、又は本質的にそれらからなるモノエチレン性不飽和モノマーｉ）を一定の重量パーセントで含有する。
ポリマーバインダーｂ）は、カルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸塩、リン酸塩、ホスホン酸塩から選択される少なくとも１つの官能基を酸及び／又は塩、及び／又は無水物の形態で含む、それからなる、又は本質的にそれらからなるモノエチレン性不飽和モノマーｉ）を一定の重量パーセントで含有する。
【0041】
特定の割合の官能基含有モノマーｉ）を含有する開示されたポリマーバインダーｂ）は、水溶液中で中和処理すると粘度が増加する可能性がある。したがって、開示されたポリマーバインダーｂ）は、アノードスラリー中で自己増粘バインダーとして機能する可能性がある。自己増粘バインダーは、本明細書に開示される組成物において、従来のレオロジー調整剤、例えばカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）の有無にかかわらず使用することができる。中和ステップは、機能的な自己増粘バインダーを提供するために重要であり得る。完全に又は部分的に中和されたバインダーは、水溶液中で膨潤して溶液の粘度を増加させるのに十分な溶解度を有していなければならない。モノマーｉ）として酸官能基を含むいくつかのポリマーバインダーｂ）の例は、ｐＨ調整時に調整可能な水溶液粘度を有し得る。ポリマーバインダーｂ）の調整可能な溶液レオロジーにより、従来のレオロジー調整剤の有無にかかわらず、それらがアノードスラリー中で自己増粘バインダーとして機能することが可能になる可能性がある。
【0042】
開示されたポリマーバインダーｂ）に含まれるモノエチレン性不飽和イオン性モノマーｉ）の重量パーセントは、好ましくはポリマーバインダーｂ）の０．１～５０重量％の範囲内、より好ましくは１～４５重量％の範囲内、特に好ましくは５～４５重量％の範囲内である。モノエチレン性不飽和イオン性モノマーｉ）の選択は特に限定されない。非限定的な例としては、（メタ）アクリル酸、２－カルボキシエチルアクリレート、２－ポリカルボキシエチルアクリレート、イタコン酸モノエステル、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、２－アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸、４－スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸、２－スルホエチルメタクリレート、ポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリアルキレングリコールアリルエーテルホスフェート、ビニルホスホン酸、２－（メタクリロイルオキシ）エチルホスホン酸、及びそれらの混合物のリン酸エステルが挙げられる。また、これらのモノマーのいずれかの酸形態、及び／又は塩形態及び／又は無水物形態（化学的に可能であれば）も適している。好ましくは０．１～５０重量％、より好ましくは１～４５重量％、最も好ましくは５～４５重量％である。
【0043】
非イオン性モノエチレン性不飽和モノマーｉｉ）
ポリマーバインダーｂ）は、１つ又は複数の非イオン性モノエチレン性不飽和モノマーｉｉ）をさらに含む、それからなる、又は本質的にそれからなってもよい。非イオン性モノエチレン性不飽和モノマーｉｉ）の選択は特に限定されない。非限定的な例としては、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステル（例えばＣ１～Ｃ１２アルキル（メタ）アクリレート、スチレン及びそれらの誘導体）、酢酸ビニル、バーサチック酸ビニル、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリロニトリル及びその誘導体、ジイソブチレン、ビニルピロリドン、ビニルカプロラクタム及びそれらの混合物が挙げられる。対応する低Ｔｇポリマーを提供する非イオン性モノマーｉｉ）は、開示されたポリマーバインダーｂ）にとって好ましい。例えば、開示されたポリマーバインダーａ）のＴｇを下げるには、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、及びアクリル酸２－エチルヘキシルが好ましい。開示されたポリマーバインダーｂ）中の非イオン性モノエチレン性不飽和モノマーｉｉ）の重量パーセントは、好ましくは１０～９９重量％の範囲内、より好ましくはポリマーバインダーｂ）の２０～９５重量％の範囲内、特に好ましくは３０～９０重量％の範囲内である。
ポリマーバインダーｂ）は、１つ又は複数の非イオン性モノエチレン性不飽和モノマーｉｉ）をさらに含む、それからなる、又は本質的にそれからなってもよい。非イオン性モノエチレン性不飽和モノマーｉｉ）の選択は特に限定されない。非限定的な例としては、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステル（例えばＣ１～Ｃ１２アルキル（メタ）アクリレート、スチレン及びそれらの誘導体）、酢酸ビニル、バーサチック酸ビニル、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリロニトリル及びその誘導体、ジイソブチレン、ビニルピロリドン、ビニルカプロラクタム及びそれらの混合物が挙げられる。対応する低Ｔｇポリマーを提供する非イオン性モノマーｉｉ）は、開示されたポリマーバインダーｂ）にとって好ましい。例えば、開示されたポリマーバインダーａ）のＴｇを下げるには、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、及びアクリル酸２－エチルヘキシルが好ましい。開示されたポリマーバインダーｂ）中の非イオン性モノエチレン性不飽和モノマーｉｉ）の重量パーセントは、好ましくは１０～９９重量％の範囲内、より好ましくはポリマーバインダーｂ）の２０～９５重量％の範囲内、特に好ましくは３０～９０重量％の範囲内である。
【0044】
後架橋可能な官能基を含むエチレン性不飽和モノマーｉｉｉ）
開示されたポリマーバインダーｂ）は、重合後の架橋反応を可能にし得る官能基を含む１つ又は複数の架橋性モノマーｉｉｉ）をさらに含む、それからなる、又は本質的にそれからなることができる。複数の官能基が存在する場合、それらの官能基は同じであっても異なっていてもよい。重合後の架橋反応を可能にする適切な官能基は、Ｎ－メチロールアミド、Ｎ－アルキロールアミド、ヒドロキシル基、エポキシ、シラン、及びケト基の少なくとも１つから選択され得る。架橋性エチレン性不飽和モノマーｉｉｉ）の選択は特に限定されない。重合後架橋性エチレン性不飽和モノマーｉｉｉ）の非限定的な例は、以下を含むか、からなるか、又は本質的にからなることができる：Ｎ－メチロール（メタ）アクリルアミド、ビニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、グリシジル（メタ）アクリレート、ジアセトンアクリルアミド、アセトアエトキシエチルメタクリレート、（メタ）アクリロキシアルキルトリアルコキシシラン、ビニルトリアルコキシシラン及びそれらの混合物。開示されたポリマーバインダーｂ）中の架橋性エチレン性不飽和モノマーｉｉｉ）の重量パーセントは、好ましくはポリマーバインダーｂ）の０～５重量％、より好ましくは０．１～３重量％、最も好ましくはポリマーバインダーｂ）の０．２～２重量％の範囲内である。
開示されたポリマーバインダーｂ）は、重合後の架橋反応を可能にし得る官能基を含む１つ又は複数の架橋性モノマーｉｉｉ）をさらに含む、それからなる、又は本質的にそれからなることができる。複数の官能基が存在する場合、それらの官能基は同じであっても異なっていてもよい。重合後の架橋反応を可能にする適切な官能基は、Ｎ－メチロールアミド、Ｎ－アルキロールアミド、ヒドロキシル基、エポキシ、シラン、及びケト基の少なくとも１つから選択され得る。架橋性エチレン性不飽和モノマーｉｉｉ）の選択は特に限定されない。重合後架橋性エチレン性不飽和モノマーｉｉｉ）の非限定的な例は、以下を含むか、からなるか、又は本質的にからなることができる：Ｎ－メチロール（メタ）アクリルアミド、ビニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、グリシジル（メタ）アクリレート、ジアセトンアクリルアミド、アセトアエトキシエチルメタクリレート、（メタ）アクリロキシアルキルトリアルコキシシラン、ビニルトリアルコキシシラン及びそれらの混合物。開示されたポリマーバインダーｂ）中の架橋性エチレン性不飽和モノマーｉｉｉ）の重量パーセントは、好ましくはポリマーバインダーｂ）の０～５重量％、より好ましくは０．１～３重量％、最も好ましくはポリマーバインダーｂ）の０．２～２重量％の範囲内である。
【0045】
少なくとも２つのエチレン性不飽和を含むモノマーｉｖ）
ポリマーバインダーｂ）はまた、少なくとも２つのエチレン性不飽和を含む少なくとも１つのモノマーｉｖ）を含む、それからなる、又は本質的にそれからなってもよい。少なくとも２つのエチレン性不飽和を含むこれらのモノマーｉｖ）は、ポリマーバインダーの現場架橋が可能であり、これはバインダーｂ）が重合中に架橋されることを意味する。これらのモノマーｉｖ）の非限定的な例としては、以下が挙げられる：ポリオールから得られたアリルエーテル；好ましくは、ポリオールから得られ、ペンタエリスリトール、ソルビトール、又はスクロースから選択されるアリルエーテル；ポリオールから得られたアクリル酸エステル又はメタクリル酸エステル、好ましくはポリオールから得られ、ペンタエリスリトール、ソルビトール、又はスクロースから選択されるアクリル酸エステル又はメタクリル酸エステル；ジビニルナフタレン、トリビニルベンゼン、１，２，４－トリビニルシクロヘキサン、トリアリルペンタエリスリトール、ジアリルペンタエリスリトール、ジアリルスクロース、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、１，６－ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレート、ジアリルイタコネート、フマル酸ジアリル、マレイン酸ジアリル、ジメタクリル酸ブタンジオール、エチレンジ（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、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、メチレンビス（メタ）アクリルアミド、トリアリルシアヌレート、フタル酸ジアリル、ジビニルベンゼン、及びそれらの混合物。より好ましいモノマーｉｖ）は、１，６－ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレート、エチレンジ（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、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジアリルフタレート、ジビニルベンゼン及びそれらの混合物である。最も好ましいモノマーｉｖ）は、１，６－ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、アリル（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、ジアリルフタレート、ジビニルベンゼンである。
ポリマーバインダーｂ）はまた、少なくとも２つのエチレン性不飽和を含む少なくとも１つのモノマーｉｖ）を含む、それからなる、又は本質的にそれからなってもよい。少なくとも２つのエチレン性不飽和を含むこれらのモノマーｉｖ）は、ポリマーバインダーの現場架橋が可能であり、これはバインダーｂ）が重合中に架橋されることを意味する。これらのモノマーｉｖ）の非限定的な例としては、以下が挙げられる：ポリオールから得られたアリルエーテル；好ましくは、ポリオールから得られ、ペンタエリスリトール、ソルビトール、又はスクロースから選択されるアリルエーテル；ポリオールから得られたアクリル酸エステル又はメタクリル酸エステル、好ましくはポリオールから得られ、ペンタエリスリトール、ソルビトール、又はスクロースから選択されるアクリル酸エステル又はメタクリル酸エステル；ジビニルナフタレン、トリビニルベンゼン、１，２，４－トリビニルシクロヘキサン、トリアリルペンタエリスリトール、ジアリルペンタエリスリトール、ジアリルスクロース、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、１，６－ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレート、ジアリルイタコネート、フマル酸ジアリル、マレイン酸ジアリル、ジメタクリル酸ブタンジオール、エチレンジ（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、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、メチレンビス（メタ）アクリルアミド、トリアリルシアヌレート、フタル酸ジアリル、ジビニルベンゼン、及びそれらの混合物。より好ましいモノマーｉｖ）は、１，６－ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレート、エチレンジ（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、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジアリルフタレート、ジビニルベンゼン及びそれらの混合物である。最も好ましいモノマーｉｖ）は、１，６－ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、アリル（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、ジアリルフタレート、ジビニルベンゼンである。
【0046】
これらのモノマーｉｖ）は、ポリマーバインダーｂ）中に０～５重量％、好ましくは０．０１～３重量％の範囲内、より好ましくは０．０５～２重量％の範囲内、特に好ましくはポリマーバインダーｂ）の０．１～１重量％の範囲内で存在してもよい。
【0047】
官能基を含むエチレン性不飽和モノマーｖ）
本発明のポリマーバインダーｂ）は、バインダーと電極活物質との間の相互作用を改善し得る官能基を含む１つ又は複数のエチレン性不飽和モノマーｖ）をさらに含む、それからなり、又は本質的にそれからなってもよい。これらの官能基は、バインダーと電極導電性材料の間の相互作用も改善し得る。モノマーｖ）中の官能基は、シラン、ウレイド、アミン、ヒドロキシル基、及びそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む、それらからなる、又は本質的にそれらからなることができる。
本発明のポリマーバインダーｂ）は、バインダーと電極活物質との間の相互作用を改善し得る官能基を含む１つ又は複数のエチレン性不飽和モノマーｖ）をさらに含む、それからなり、又は本質的にそれからなってもよい。これらの官能基は、バインダーと電極導電性材料の間の相互作用も改善し得る。モノマーｖ）中の官能基は、シラン、ウレイド、アミン、ヒドロキシル基、及びそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む、それらからなる、又は本質的にそれらからなることができる。
【0048】
モノマーｖ）の選択は特に限定されない。例えば、モノマーｖ）は、シラン、ウレイド、アミン及びヒドロキシル基のうちの少なくとも１つを含む、それらからなる、又は本質的にそれらからなる官能基を有するエチレン性不飽和モノマーであり得る。これらの官能基を含むモノマーの非限定的な例としては、以下が挙げられる：（メタ）アクリルオキシアルキルトリアルコキシシラン、ビニルトリアルコキシシラン、置換尿素の（メタ）アクリル酸エステル、置換尿素の（メタ）アクリルアミド、置換尿素のアリルエーテル、アミノアルキル（メタ）アクリレート、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート。これらの官能性エチレン性不飽和モノマーｖ）は、電極におけるポリマーバインダーｂ）の性能を向上させるために、単独で又は組み合わせて任意に使用することができる。
【0049】
一実施形態によれば、モノマーｖ）は、以下の少なくとも１つから選択される：（メタ）アクリルオキシアルキルトリアルコキシシラン、ビニルトリアルコキシシラン、置換尿素の（メタ）アクリル酸エステル、置換尿素の（メタ）アクリルアミド、置換尿素のアリルエーテル、アミノアルキル（メタ）アクリレート、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、及びそれらの混合物。
【0050】
別の実施形態によれば、モノマーｖ）は、（メタ）アクリロキシアルキルトリアルコキシシラン、ビニルトリアルコキシシラン、アミノアルキル（メタ）アクリレート、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、及びそれらの混合物の少なくとも１つから選択される。
【0051】
エチレン性不飽和官能性モノマーｖ）の重量パーセントは、好ましくは０～３０重量％の範囲内、好ましくは０．０１～１０重量％の範囲内、より好ましくはポリマーバインダーｂ）の０．０５～７．５重量％の範囲内、さらにより好ましくは０．１～５重量％の範囲内である。
【0052】
特に、モノマーｖ）は、一部のモノマーｉｉｉ）と同様に、シラン又はヒドロキシル基を含み得る。したがって、モノマーｖ）及びｉｉｉ）の両方が１つ又は複数のシラン基及びヒドロキシル基を含む場合、重合性バインダーｂ）中にシラン又はヒドロキシル基又はエポキシ基を含むモノマーが、ポリマーバインダーｂ）の重量に対して３５重量％まで存在し得る。
【0053】
エチレン性不飽和を有し、水素又はアリール又はアルキル鎖で末端を有するオキシアルキル化モノマーｖｉ）
開示されたポリマーバインダーｂ）はさらに、エチレン性不飽和を有し、水素又は炭素原子数５～６０のアリール鎖、又は炭素原子数１～６０のアルキル鎖で終端され、以下の式を有するオキシアルキル化モノマー又は単数又は複数のエチレン性不飽和モノマーを含む、それからなる、又は本質的にそれからなることができる：
式中、
ｍ及びｐは、０～１５０のアルキレンオキシド単位の数を表し、
ｎは５～１５０のエチレンオキシド単位の数を表し、
ｑは少なくとも１に等しい整数を表し、５≦（ｍ＋ｎ＋ｐ）ｑ≦１５０、好ましくは１５≦（ｍ＋ｎ＋ｐ）ｑ≦１２０、
Ｒ1及びＲ2はメチル又はエチルを表し、
Ｒは、少なくとも１つの重合可能なオレフィン性不飽和を含む基を表し、好ましくは、好ましくは、アクリレート、メタクリレート、アクリルウレタン、メタクリルウレタン、ビニル、アリル、メタリル、イソプレニル、不飽和ウレタン基から選択される基、特にアクリルウレタン、メタクリルウレタン、α－α’－ジメチル－イソプロペニル－ベンジルウレタン、アリルウレタンであり、より好ましくは、アクリレート、メタクリレート、アクリルウレタン、メタクリルウレタン、ビニル、アリル、メタリル及びイソプレニル、マレイン酸のエステル、イタコン酸のエステル、クロトン酸のエステルから選択される基であり、さらにより好ましくは、メタクリレート基及びそれらの混合物であり、
Ｒ’は、水素、炭素数５～６０のアリール鎖、又は炭素数１～６０のアルキル鎖末端を表す。開示されたポリマーバインダーｂ）中のオキシアルキル化モノマーｖｉ）の重量パーセントは、好ましくはポリマーバインダーｂ）の０～３０重量％の範囲内、より好ましくは０～２０重量％の範囲内、特に好ましくは０．１～２０重量％の範囲内である。
開示されたポリマーバインダーｂ）はさらに、エチレン性不飽和を有し、水素又は炭素原子数５～６０のアリール鎖、又は炭素原子数１～６０のアルキル鎖で終端され、以下の式を有するオキシアルキル化モノマー又は単数又は複数のエチレン性不飽和モノマーを含む、それからなる、又は本質的にそれからなることができる：
【化2】
ｍ及びｐは、０～１５０のアルキレンオキシド単位の数を表し、
ｎは５～１５０のエチレンオキシド単位の数を表し、
ｑは少なくとも１に等しい整数を表し、５≦（ｍ＋ｎ＋ｐ）ｑ≦１５０、好ましくは１５≦（ｍ＋ｎ＋ｐ）ｑ≦１２０、
Ｒ1及びＲ2はメチル又はエチルを表し、
Ｒは、少なくとも１つの重合可能なオレフィン性不飽和を含む基を表し、好ましくは、好ましくは、アクリレート、メタクリレート、アクリルウレタン、メタクリルウレタン、ビニル、アリル、メタリル、イソプレニル、不飽和ウレタン基から選択される基、特にアクリルウレタン、メタクリルウレタン、α－α’－ジメチル－イソプロペニル－ベンジルウレタン、アリルウレタンであり、より好ましくは、アクリレート、メタクリレート、アクリルウレタン、メタクリルウレタン、ビニル、アリル、メタリル及びイソプレニル、マレイン酸のエステル、イタコン酸のエステル、クロトン酸のエステルから選択される基であり、さらにより好ましくは、メタクリレート基及びそれらの混合物であり、
Ｒ’は、水素、炭素数５～６０のアリール鎖、又は炭素数１～６０のアルキル鎖末端を表す。開示されたポリマーバインダーｂ）中のオキシアルキル化モノマーｖｉ）の重量パーセントは、好ましくはポリマーバインダーｂ）の０～３０重量％の範囲内、より好ましくは０～２０重量％の範囲内、特に好ましくは０．１～２０重量％の範囲内である。
【0054】
架橋剤ｃ）
開示された組成物はまた、任意の架橋剤ｃ）を含む、それからなる、又は本質的にそれからなってもよい。架橋剤ｃ）は、開示されたポリマーバインダーｂ）の官能基と反応し得る。例えば、モノマーｉｉｉ）中の後架橋可能な官能基は、外部薬剤の有無にかかわらず架橋され得る。これは、後架橋可能な官能基の一部がそれ自体と反応して架橋する可能性があることを意味する。ただし、ｉｉｉ）の後架橋可能な官能基の一部は、架橋を行うために外部薬剤と反応する必要がある場合がある。本明細書で言及される架橋剤ｃ）は、モノマーｉｉｉ）中の後架橋可能な官能基の一部と反応することができる、ポリマーバインダーｂ）とは別の成分である。架橋剤ｃ）は、バインダーの調製中にポリマーバインダーｂ）に添加することができる。架橋剤ｃ）はまた、又はその代わりに、２液型バインダー組成物として電極の製造中に負極スラリーに添加されてもよい。架橋剤ｃ）の選択は特に限定されない。開示されたポリマーバインダーｂ）又は負極中に存在する材料と反応できる２つ以上の官能基を含む任意の架橋剤を架橋剤ｃ）として使用することができる。架橋剤ｃ）内の反応性官能基の非限定的な例には、シラン、エポキシ、アミン、アルコール、ブロックイソシアネート、アジリジン、及びカルボジイミドが含まれる。適切な架橋剤ｃ）には、以下の少なくとも１つが含まれるが、これらに限定されない：アルコキシシラン、アルコキシシラン誘導体、ジヒドラジド、多官能ヒドラジド、ジアミン、多官能アミン、ジエポキシ、多官能エポキシ、ジオール、ポリオール、多官能ブロックイソシアネート、多官能アジリジン、多官能カルボジイミド、及びそれらの混合物。
開示された組成物はまた、任意の架橋剤ｃ）を含む、それからなる、又は本質的にそれからなってもよい。架橋剤ｃ）は、開示されたポリマーバインダーｂ）の官能基と反応し得る。例えば、モノマーｉｉｉ）中の後架橋可能な官能基は、外部薬剤の有無にかかわらず架橋され得る。これは、後架橋可能な官能基の一部がそれ自体と反応して架橋する可能性があることを意味する。ただし、ｉｉｉ）の後架橋可能な官能基の一部は、架橋を行うために外部薬剤と反応する必要がある場合がある。本明細書で言及される架橋剤ｃ）は、モノマーｉｉｉ）中の後架橋可能な官能基の一部と反応することができる、ポリマーバインダーｂ）とは別の成分である。架橋剤ｃ）は、バインダーの調製中にポリマーバインダーｂ）に添加することができる。架橋剤ｃ）はまた、又はその代わりに、２液型バインダー組成物として電極の製造中に負極スラリーに添加されてもよい。架橋剤ｃ）の選択は特に限定されない。開示されたポリマーバインダーｂ）又は負極中に存在する材料と反応できる２つ以上の官能基を含む任意の架橋剤を架橋剤ｃ）として使用することができる。架橋剤ｃ）内の反応性官能基の非限定的な例には、シラン、エポキシ、アミン、アルコール、ブロックイソシアネート、アジリジン、及びカルボジイミドが含まれる。適切な架橋剤ｃ）には、以下の少なくとも１つが含まれるが、これらに限定されない：アルコキシシラン、アルコキシシラン誘導体、ジヒドラジド、多官能ヒドラジド、ジアミン、多官能アミン、ジエポキシ、多官能エポキシ、ジオール、ポリオール、多官能ブロックイソシアネート、多官能アジリジン、多官能カルボジイミド、及びそれらの混合物。
【0055】
一実施形態によれば、架橋剤ｃ）は、以下の少なくとも１つから選択され得る：γ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、トリメトキシプロピルシラン、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、バリンジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、ヘキサメチレンジアミン、ポリビニルアルコール、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、１，４－ブタンジオールジグリシジルエーテル、ブロックポリイソシアネート（例：ＣｏｖｅｓｔｒｏのＤｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）ＢＬ３１７５ＳＮ）、ペンタエリスリトールトリス（３－（１－アジリジニル）プロピオネート）、ポリカルボジイミド架橋剤（例：ＣＡＲＢＯＤＩＬＩＴＥ（商標）Ｖ－０２、ＣＡＲＢＯＤＩＬＩＴＥ（商標）Ｖ－０２－Ｌ２、ＣＡＲＢＯＤＩＬＩＴＥ（商標）ＳＶ－０２、ＣＡＲＢＯＤＩＬＩＴＥ（商標）Ｖ－１０、ＣＡＲＢＯＤＩＬＩＴＥ（商標）ＳＷ－１２Ｇ、ＣＡＲＢＯＤＩＬＩＴＥ（商標）Ｅ－０２、ＣＡＲＢＯＤＩＬＩＴＥ（商標）Ｅ－０３Ａ、ＣＡＲＢＯＤＩＬＩＴＥ（商標）Ｅ－０５、ＣＡＲＢＯＤＩＬＩＴＥ（商標）Ｅ－０７、日清紡製）及びそれらの組み合わせ。
【0056】
別の実施形態によれば、好ましい架橋剤ｃ）は、以下の少なくとも１つから選択され得る：γ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、アジピン酸ジヒドラジド、ヘキサメチレンジアミン、ポリビニルアルコール、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、１，４－ブタンジオールジグリシジルエーテル、ブロックポリイソシアネート（例：ＣｏｖｅｓｔｒｏのＤｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）ＢＬ３１７５ＳＮ）、ペンタエリスリトールトリス（３－（１－アジリジニル）プロピオネート）、ポリカルボジイミド架橋剤（例：ＣＡＲＢＯＤＩＬＩＴＥ（商標）Ｖ－０２、ＣＡＲＢＯＤＩＬＩＴＥ（商標）Ｖ－０２－Ｌ２、ＣＡＲＢＯＤＩＬＩＴＥ（商標）ＳＶ－０２、ＣＡＲＢＯＤＩＬＩＴＥ（商標）Ｖ－１０、ＣＡＲＢＯＤＩＬＩＴＥ（商標）ＳＷ－１２Ｇ、ＣＡＲＢＯＤＩＬＩＴＥ（商標）Ｅ－０２、ＣＡＲＢＯＤＩＬＩＴＥ（商標）Ｅ－０３Ａ、ＣＡＲＢＯＤＩＬＩＴＥ（商標）Ｅ－０５、ＣＡＲＢＯＤＩＬＩＴＥ（商標）Ｅ－０７、日清紡製）及びそれらの組み合わせ。
【0057】
別の実施形態によれば、より好ましい架橋剤ｃ）は、γ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、アジピン酸ジヒドラジド、ヘキサメチレンジアミン、ポリビニルアルコール、ポリカルボジイミド架橋剤（例：ＣＡＲＢＯＤＩＬＩＴＥ（商標）Ｖ－０２、ＣＡＲＢＯＤＩＬＩＴＥ（商標）Ｖ－０２－Ｌ２、ＣＡＲＢＯＤＩＬＩＴＥ（商標）ＳＶ－０２、ＣＡＲＢＯＤＩＬＩＴＥ（商標）Ｖ－１０、ＣＡＲＢＯＤＩＬＩＴＥ（商標）ＳＷ－１２Ｇ、ＣＡＲＢＯＤＩＬＩＴＥ（商標）Ｅ－０２、ＣＡＲＢＯＤＩＬＩＴＥ（商標）Ｅ－０３Ａ、ＣＡＲＢＯＤＩＬＩＴＥ（商標）Ｅ－０５、ＣＡＲＢＯＤＩＬＩＴＥ（商標）Ｅ－０７、日清紡製）及びそれらの組み合わせである。
【0058】
非水電解質を含む電気エネルギー貯蔵装置内の集電体の電極として使用するための組成物に含まれるポリマーバインダーｂ）に対する架橋剤ｃ）の重量パーセントは、ポリマーバインダーｂ）に対して、好ましくは０～４０重量％の範囲、より好ましくは０．０１～２０重量％の範囲内、さらにより好ましくは０．０５～１０重量％の範囲内である。
【0059】
任意選択の成分／添加剤：
組成物は、以下の任意成分も含み得る：
ｄ）ポリマーバインダーの０～１０重量％の１つ又は複数の湿潤剤、
ｅ）ポリマーバインダーの０～１０重量％の１つ又は複数の分散剤、
ｆ）ポリマーバインダーの０～１０重量％の、１つ又は複数の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、及び／又は接着促進剤、及び／又は合体剤、
ｇ）ポリマーバインダーの０～２００重量％の１つ又は複数のレオロジー調整剤添加剤、
ｈ）ポリマーバインダーの０～１０重量％の、硬化防止剤、界面活性剤、及びそれらの混合物を含む、それらからなる、又はそれら本質的にからなる１つ又は複数の添加剤。
組成物は、以下の任意成分も含み得る：
ｄ）ポリマーバインダーの０～１０重量％の１つ又は複数の湿潤剤、
ｅ）ポリマーバインダーの０～１０重量％の１つ又は複数の分散剤、
ｆ）ポリマーバインダーの０～１０重量％の、１つ又は複数の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、及び／又は接着促進剤、及び／又は合体剤、
ｇ）ポリマーバインダーの０～２００重量％の１つ又は複数のレオロジー調整剤添加剤、
ｈ）ポリマーバインダーの０～１０重量％の、硬化防止剤、界面活性剤、及びそれらの混合物を含む、それらからなる、又はそれら本質的にからなる１つ又は複数の添加剤。
【0060】
界面活性剤及び／又は沈降防止剤は、水１００部当たり０～１０部、好ましくは０．１～１０部、より好ましくは０．５～５部でバインダースラリー組成物に添加することができる。これらの沈降防止剤又は界面活性剤は、一般に保存安定性を改善し、スラリー調製中にさらなる安定化を提供するために、重合後にバインダー分散液に添加される。重合プロセスで残った組成物中には、いくらかの界面活性剤／沈降防止剤も存在する。有用な沈降防止剤としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない：イオン性界面活性剤（アルキル硫酸塩、スルホン酸塩、リン酸塩など）、ホスホン酸塩（ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウムなど）、及び部分的にフッ素化されたアルキル硫酸塩、カルボン酸塩、リン酸塩、ホスホネート（ＤｕＰｏｎｔによってＣＡＰＳＴＯＮＥブランド名で販売されているものなど）、及び非イオン界面活性剤（ＴＲＩＴＯＮＸシリーズ（Ｄｏｗ製）やＰＬＵＲＯＮＩＣシリーズ（ＢＡＳＦ製）など）。一実施形態では、アニオン性界面活性剤のみが使用される。重合プロセスからの残留界面活性剤、又は水性分散液の形成又は濃縮における重合後に添加されるフッ素化界面活性剤が組成物中に存在しないことが好ましい。
【0061】
湿潤剤は、水１００部当たり０～５部、好ましくは０～３部で組成物中に組み込むことができる。界面活性剤は湿潤剤として機能するが、湿潤剤には非界面活性剤も含まれ得る。いくつかの実施形態では、湿潤剤は有機溶媒であり得る。任意の湿潤剤の存在により、粉末状無機材料をフッ化ビニリデンポリマーの水性分散液中に均一に分散させることができる。有用な湿潤剤としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない：イオン性及び非イオン性界面活性剤（ＴＲＩＴＯＮシリーズ（ダウ社）やＰＬＵＲＯＮＩＣシリーズ（ＢＡＳＦ社）など）、水性分散液と相溶性のある有機液体（ＮＭＰ、ＤＭＳＯ、アセトンが含まれるが、これらに限定されない）。
【0062】
増粘剤及びレオロジー調整剤は、水１００部当たり０～１０部、好ましくは０～５部の量でフルオロポリマーセパレーター組成物中に存在することができる。上記の分散液に水溶性増粘剤又はレオロジー調整剤を添加すると、コーティングプロセスに適切なスラリー粘度を提供しながら、無機粉末材料の沈降を防止又は遅らせることができる。有用な増粘剤には以下が含まれるが、これらに限定されない：ＡＣＲＹＳＯＬシリーズ（ダウケミカル社製）、Ｒｈｅｏｔｅｃｈシリーズ（コーテックス社製）、Ｖｉｓｃｏａｔｅｘシリーズ（Ｃｏａｔｅｘ社製）、部分的に中和されたポリ（アクリル酸）又はポリ（メタクリル酸）（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ社のＣＡＲＢＯＰＯＬ又はＣｏａｔｅｘ社のＶｉｓｃｏｄｉｓ１００Ｎなど）、及びカルボキシル化メチルセルロース（ＣＭＣ）などのカルボキシル化アルキルセルロース。配合物のｐＨを調整すると、一部の増粘剤の有効性を向上させることができる。有機レオロジー調整剤に加えて、無機レオロジー調整剤も単独で又は組み合わせて使用することができる。有用な無機レオロジー調整剤には、以下が含まれるが、これらに限定されない：無機レオロジー調整剤（モンモリロナイトやベントナイトなどの天然粘土が含まれるが、これらに限定されない）、ラポナイトなどの人工粘土、シリカ、タルクなどのその他の粘土。
【0063】
任意の一時的接着促進剤は、本発明の組成物から形成されるコーティングに必要な相互接続性を生み出すのに役立つ。本明細書で使用される「一時的接着促進剤」とは、コーティング後の組成物の相互接続性を高める薬剤を意味する。次いで、一時的接着促進剤は、一般に蒸発（化学物質の場合）又は散逸（エネルギーの追加の場合）によって、形成された基板から除去することができる。
【0064】
一時的接着促進剤は、電極の形成中に水性組成物の成分の相互接続を引き起こすのに有効な量で使用される、化学物質、圧力と組み合わされたエネルギー源、又はその組み合わせであり得る。化学的一時的接着促進剤の場合、組成物は水１００部当たり０～１５０部、好ましくは０～１００部、より好ましくは０～３０部の１以上の一時的接着促進剤を含む。好ましくは、これは、水に可溶性又は水混和性の有機液体である。この有機液体は、アクリル粒子を可塑剤又は合剤として作用し、アクリル粒子に粘着性を与え、乾燥ステップ中に個別の接着点として機能することができる。バインダー粒子は、乾燥段階で軟化し、流動し、粉末材料に付着することができるため、非可逆性の高い接続性を備えた電極が得られる。一実施形態では、有用な有機溶媒又は合体剤としては、以下の表にあるものが挙げられるが、これらに限定されない。
【0065】
【0066】
一時的接着促進剤としてのエネルギーの場合、有用なエネルギー源としては、熱、ＩＲ放射、及び高周波（ＲＦ）が挙げられるが、これらに限定されない。熱のみの場合、電極の加工中の温度はアクリルバインダーのガラス転移点より約２０～５０℃高くなければならない。一時的接着促進剤としてエネルギーのみを使用する場合、良好な相互接続性、集電体への高い接着性、及び電極内での高い凝集性を得るために、カレンダー加工工程など、熱を圧力と組み合わせることが好ましい。
【0067】
用途：
本発明の電極用組成物は、二次電池装置などの非水電解質を含有する電気エネルギー貯蔵装置内の集電体上での使用に適している。このような装置には、アノード、カソード、アノードとカソードの間のセパレータ、及び電解質が含まれる。
本発明の電極用組成物は、二次電池装置などの非水電解質を含有する電気エネルギー貯蔵装置内の集電体上での使用に適している。このような装置には、アノード、カソード、アノードとカソードの間のセパレータ、及び電解質が含まれる。
【0068】
本明細書に開示される電気エネルギー貯蔵装置内の基板（すなわち集電体）上の電極として使用するための、乾燥形態の組成物を含むアノードなどの電極が提供される。このような電極は、アノードとして使用されることが好ましく、したがって、本明細書に開示される電極として使用するために開示される組成物は、銅から作られた導電性基板集電体に適用されることが最も好ましい。
【0069】
また、非水系電池、キャパシタ、膜電極接合体から選択される電気エネルギー貯蔵装置が提供される。これは、乾燥した形態で、本明細書に開示される電極として使用するための組成物で少なくとも１つの表面上にコーティングされた導電性基板を含む電極を組み込む。
【0070】
キット
非水電解質を含む電気エネルギー貯蔵装置内の集電体上の電極として使用するための組成物は、キットの形態で提供され得る。したがって、少なくとも１つの架橋剤ｃ）をポリマーバインダーｂ）と組み合わせて、キットの第１のコンポーネントを形成することができる；そして、少なくとも１つの粒子状電極形成材料ａ）は、キットの第２のコンポーネントであり得る。
非水電解質を含む電気エネルギー貯蔵装置内の集電体上の電極として使用するための組成物は、キットの形態で提供され得る。したがって、少なくとも１つの架橋剤ｃ）をポリマーバインダーｂ）と組み合わせて、キットの第１のコンポーネントを形成することができる；そして、少なくとも１つの粒子状電極形成材料ａ）は、キットの第２のコンポーネントであり得る。
【0071】
キットの別の実施形態も提供される。この実施形態では、少なくとも１つの粒子状電極形成材料ａ）がキットの第１のコンポーネントであり得る；ポリマーバインダーｂ）はキットの第２のコンポーネントであり得る；そして、少なくとも１つの架橋剤ｃ）は、キットの第３のコンポーネントであり得る。
【実施例】
【0072】
電極は、室温で非常に高圧でカレンダー処理され、所望の多孔度に達した。電極の空隙率は、その予想される（各成分の重量寄与）及び見掛け密度から逆計算され、見掛け密度は、マイクロメーター及び小数点５桁の天秤を使用して電極の重量及び体積を測定することによって得られた。
【0073】
体積平均粒子径は、ＭｉｃｒｏｔｒａｃのＮａｎｏｔｒａｃＵＰＡ１５０を使用して動的光散乱によって測定した。
【0074】
例１：バインダーの製造
１ガロンの反応器に、２２６．９４ｇの脱イオン水及び１．１２ｇのＲｈｏｄａｃａｌ（登録商標）Ａ－２４６ＭＢＡからなる初期チャージを導入した。３２９．７０ｇの２－エチルヘキシルアクリレート、２９３．１７ｇのスチレン、２８．９１ｇのメチルメタクリレート、７４．４０ｇの４－ビニルベンゼンスルホン酸ナトリウムを第１のガラスビーカーに秤量し、１７．２０ｇのＲｈｏｄａｃａｌ（登録商標）Ａ－２４６ＭＢＡ及び４９２．００ｇの脱イオン水と混合して、モノマープレエマルションを調製した。１．７６ｇの過硫酸アンモニウムを第２のガラスビーカーに秤量し、１２．００ｇの脱イオン水に溶解して初期開始剤を調製した。０．８０ｇの過硫酸アンモニウムを第３のビーカー中で２５．６０ｇの水に溶解して遅延開始剤を調製した。反応器の内容物を８３±２℃の温度に加熱した。６１．７７ｇのモノマープレエマルション及び初期開始剤を最初に反応器に導入した。反応発熱のピークの後、反応器温度を９０±２℃に維持しながら、残りのモノマープレエマルション及び遅延開始剤を反応器に供給した。遅延開始剤溶液を２６０分かけて反応器に供給した。モノマープレエマルションを４段階にわたって反応器に供給した。２９３．４ｇのモノマープレエマルジョンを４５分かけて反応器に供給し、その後１５分間供給を休止した。次いで、残りのモノマープレエマルジョンを、３段階にわたって同じ供給プロファイルに従って反応器に供給した。２６０分にわたる遅延開始剤供給の完了後、反応器内の内容物を３０分間加熱し、その後媒体を７０℃まで冷却した。３０分間の調製中に、２．６０ｇの７０％ｔ－ブチルヒドロペルオキシド及び１８．６４ｇの脱イオン水を含有する後酸化剤溶液をガラスビーカー内で調製した。１．８０ｇのＢｒｕｇｇｏｌｉｔｅ（登録商標）ＦＦ６Ｍ及び３６．００ｇの脱イオン水を含む後還元剤溶液もガラスビーカー中で調製した。次いで、３０分間の調製後、後酸化剤及び後還元剤溶液を７５分かけて反応器に供給した。媒体を放冷し、濾過した。
１ガロンの反応器に、２２６．９４ｇの脱イオン水及び１．１２ｇのＲｈｏｄａｃａｌ（登録商標）Ａ－２４６ＭＢＡからなる初期チャージを導入した。３２９．７０ｇの２－エチルヘキシルアクリレート、２９３．１７ｇのスチレン、２８．９１ｇのメチルメタクリレート、７４．４０ｇの４－ビニルベンゼンスルホン酸ナトリウムを第１のガラスビーカーに秤量し、１７．２０ｇのＲｈｏｄａｃａｌ（登録商標）Ａ－２４６ＭＢＡ及び４９２．００ｇの脱イオン水と混合して、モノマープレエマルションを調製した。１．７６ｇの過硫酸アンモニウムを第２のガラスビーカーに秤量し、１２．００ｇの脱イオン水に溶解して初期開始剤を調製した。０．８０ｇの過硫酸アンモニウムを第３のビーカー中で２５．６０ｇの水に溶解して遅延開始剤を調製した。反応器の内容物を８３±２℃の温度に加熱した。６１．７７ｇのモノマープレエマルション及び初期開始剤を最初に反応器に導入した。反応発熱のピークの後、反応器温度を９０±２℃に維持しながら、残りのモノマープレエマルション及び遅延開始剤を反応器に供給した。遅延開始剤溶液を２６０分かけて反応器に供給した。モノマープレエマルションを４段階にわたって反応器に供給した。２９３．４ｇのモノマープレエマルジョンを４５分かけて反応器に供給し、その後１５分間供給を休止した。次いで、残りのモノマープレエマルジョンを、３段階にわたって同じ供給プロファイルに従って反応器に供給した。２６０分にわたる遅延開始剤供給の完了後、反応器内の内容物を３０分間加熱し、その後媒体を７０℃まで冷却した。３０分間の調製中に、２．６０ｇの７０％ｔ－ブチルヒドロペルオキシド及び１８．６４ｇの脱イオン水を含有する後酸化剤溶液をガラスビーカー内で調製した。１．８０ｇのＢｒｕｇｇｏｌｉｔｅ（登録商標）ＦＦ６Ｍ及び３６．００ｇの脱イオン水を含む後還元剤溶液もガラスビーカー中で調製した。次いで、３０分間の調製後、後酸化剤及び後還元剤溶液を７５分かけて反応器に供給した。媒体を放冷し、濾過した。
【0075】
例２：バインダーの製造
バインダーは、モノマーの選択及び比率が異なることを除いて、実施例１と同様の方法で製造された。使用した各モノマーの重量パーセントを表１に示す。
バインダーは、モノマーの選択及び比率が異なることを除いて、実施例１と同様の方法で製造された。使用した各モノマーの重量パーセントを表１に示す。
【0076】
例３：バインダーの製造
バインダーは、モノマーの選択及び比率が異なることを除いて、実施例１と同様の方法で製造された。使用した各モノマーの重量パーセントを表１に示す。
バインダーは、モノマーの選択及び比率が異なることを除いて、実施例１と同様の方法で製造された。使用した各モノマーの重量パーセントを表１に示す。
【0077】
例４：バインダーの製造
バインダーは、モノマーの選択及び比率が異なることを除いて、実施例１と同様の方法で製造された。使用した各モノマーの重量パーセントを表１に示す。
バインダーは、モノマーの選択及び比率が異なることを除いて、実施例１と同様の方法で製造された。使用した各モノマーの重量パーセントを表１に示す。
【0078】
例５：バインダーの製造
バインダーは、モノマーの選択及び比率が異なることを除いて、実施例１と同様の方法で製造された。使用した各モノマーの重量パーセントを表１に示す。
バインダーは、モノマーの選択及び比率が異なることを除いて、実施例１と同様の方法で製造された。使用した各モノマーの重量パーセントを表１に示す。
【0079】
例６：バインダーの製造
１ガロンの反応器に、４３５．００ｇの脱イオン水及び３．２６ｇのＲＥＡＳＯＡＰ ＳＲ－１０２５からなる初期チャージを導入した。３５１．２８ｇの２－エチルヘキシルアクリレート、２６８．３１ｇのスチレン、３１．４３ｇのメチルメタクリレート、４．９ｇのジビニルベンゼン、２５．２２ｇのＳｉｐｏｍｅｒ（登録商標）ＰＡＭ６００、３９．６２ｇのメタクリル酸、８７．１６ｇの４－ビニルベンゼンスルホン酸ナトリウムを第１のガラスビーカーに秤量し、３１．３８ｇのＲＥＡＳＯＡＰ ＳＲ－１０２５及び４８０．００ｇの脱イオン水と混合して、モノマープレエマルションを調製した。１．９１ｇの過硫酸アンモニウムを第２のガラスビーカーに秤量し、２０．００ｇの脱イオン水に溶解して初期開始剤を調製した。０．８７ｇの過硫酸アンモニウムを第３のビーカー中で２５．６０ｇの水に溶解して遅延開始剤を調製した。反応器の内容物を８３±２℃の温度に加熱した。６５．９６ｇのモノマープレエマルション及び初期開始剤を最初に反応器に導入した。反応発熱のピークの後、反応器温度を９０±２℃に維持しながら、残りのモノマープレエマルション及び遅延開始剤を反応器に供給した。遅延開始剤溶液を２６０分かけて反応器に供給した。モノマープレエマルションを４段階にわたって反応器に供給した。３１３．３４ｇのモノマープレエマルジョンを４５分かけて反応器に供給し、その後１５分間供給を休止した。次いで、残りのモノマープレエマルジョンを、３段階にわたって同じ供給プロファイルに従って反応器に供給した。２６０分にわたる遅延開始剤供給の完了後、反応器内の内容物を３０分間加熱し、その後媒体を７０℃まで冷却した。３０分間の調製中に、２．８３ｇの７０％ｔ－ブチルヒドロペルオキシド及び１８．６４ｇの脱イオン水を含有する後酸化剤溶液をガラスビーカー内で調製した。１．９６ｇのＢｒｕｇｇｏｌｉｔｅ（登録商標）ＦＦ６Ｍ及び３６．００ｇの脱イオン水を含む後還元剤溶液もガラスビーカー中で調製した。次いで、３０分間の調製後、後酸化剤及び後還元剤溶液を７５分かけて反応器に供給した。媒体を放冷し、濾過した。
１ガロンの反応器に、４３５．００ｇの脱イオン水及び３．２６ｇのＲＥＡＳＯＡＰ ＳＲ－１０２５からなる初期チャージを導入した。３５１．２８ｇの２－エチルヘキシルアクリレート、２６８．３１ｇのスチレン、３１．４３ｇのメチルメタクリレート、４．９ｇのジビニルベンゼン、２５．２２ｇのＳｉｐｏｍｅｒ（登録商標）ＰＡＭ６００、３９．６２ｇのメタクリル酸、８７．１６ｇの４－ビニルベンゼンスルホン酸ナトリウムを第１のガラスビーカーに秤量し、３１．３８ｇのＲＥＡＳＯＡＰ ＳＲ－１０２５及び４８０．００ｇの脱イオン水と混合して、モノマープレエマルションを調製した。１．９１ｇの過硫酸アンモニウムを第２のガラスビーカーに秤量し、２０．００ｇの脱イオン水に溶解して初期開始剤を調製した。０．８７ｇの過硫酸アンモニウムを第３のビーカー中で２５．６０ｇの水に溶解して遅延開始剤を調製した。反応器の内容物を８３±２℃の温度に加熱した。６５．９６ｇのモノマープレエマルション及び初期開始剤を最初に反応器に導入した。反応発熱のピークの後、反応器温度を９０±２℃に維持しながら、残りのモノマープレエマルション及び遅延開始剤を反応器に供給した。遅延開始剤溶液を２６０分かけて反応器に供給した。モノマープレエマルションを４段階にわたって反応器に供給した。３１３．３４ｇのモノマープレエマルジョンを４５分かけて反応器に供給し、その後１５分間供給を休止した。次いで、残りのモノマープレエマルジョンを、３段階にわたって同じ供給プロファイルに従って反応器に供給した。２６０分にわたる遅延開始剤供給の完了後、反応器内の内容物を３０分間加熱し、その後媒体を７０℃まで冷却した。３０分間の調製中に、２．８３ｇの７０％ｔ－ブチルヒドロペルオキシド及び１８．６４ｇの脱イオン水を含有する後酸化剤溶液をガラスビーカー内で調製した。１．９６ｇのＢｒｕｇｇｏｌｉｔｅ（登録商標）ＦＦ６Ｍ及び３６．００ｇの脱イオン水を含む後還元剤溶液もガラスビーカー中で調製した。次いで、３０分間の調製後、後酸化剤及び後還元剤溶液を７５分かけて反応器に供給した。媒体を放冷し、濾過した。
【0080】
例７：バインダーの製造
１ガロンの反応器に、５３３．６７ｇの脱イオン水及び１．４０ｇのＲｈｏｄａｃａｌ（登録商標）Ａ－２４６ＭＢＡからなる初期チャージを導入した。４１２．１２ｇの２－エチルヘキシルアクリレート、４１１．７１ｇのスチレン、３６．１４ｇのメチルメタクリレート、１５．２２ｇのアクリル酸、１５．０７ｇのメタクリル酸、１５．５３ｇの４－ビニルベンゼンスルホン酸ナトリウムを第１のガラスビーカーに秤量し、２１．５０ｇのＲｈｏｄａｃａｌ（登録商標）Ａ－２４６ＭＢＡ及び３６５．００ｇの脱イオン水と混合して、モノマープレエマルションを調製した。２．２０ｇの過硫酸アンモニウムを第２のガラスビーカーに秤量し、１５．００ｇの脱イオン水に溶解して初期開始剤を調製した。１ｇの過硫酸アンモニウムを第３のビーカー中で３２．００ｇの水に溶解して遅延開始剤を調製した。反応器の内容物を８３±２℃の温度に加熱した。６４．６１ｇのモノマープレエマルション及び初期開始剤を最初に反応器に導入した。反応発熱のピークの後、反応器温度を９０±２℃に維持しながら、残りのモノマープレエマルション及び遅延開始剤を反応器に供給した。遅延開始剤溶液を２６０分かけて反応器に供給した。モノマープレエマルションを４段階にわたって反応器に供給した。３０６．９０ｇのモノマープレエマルジョンを４５分かけて反応器に供給し、その後１５分間供給を休止した。次いで、残りのモノマープレエマルジョンを、３段階にわたって同じ供給プロファイルに従って反応器に供給した。２６０分にわたる遅延開始剤供給の完了後、反応器内の内容物を３０分間加熱し、その後媒体を７０℃まで冷却した。３０分間の調製中に、３．２５ｇの７０％ｔ－ブチルヒドロペルオキシド及び２３．３０ｇの脱イオン水を含有する後酸化剤溶液をガラスビーカー内で調製した。２．２５ｇのＢｒｕｇｇｏｌｉｔｅ（登録商標）ＦＦ６Ｍ及び４５．００ｇの脱イオン水を含む後還元剤溶液もガラスビーカー中で調製した。次いで、３０分間の調製後、後酸化剤及び後還元剤溶液を７５分かけて反応器に供給した。媒体を放冷し、濾過した。
１ガロンの反応器に、５３３．６７ｇの脱イオン水及び１．４０ｇのＲｈｏｄａｃａｌ（登録商標）Ａ－２４６ＭＢＡからなる初期チャージを導入した。４１２．１２ｇの２－エチルヘキシルアクリレート、４１１．７１ｇのスチレン、３６．１４ｇのメチルメタクリレート、１５．２２ｇのアクリル酸、１５．０７ｇのメタクリル酸、１５．５３ｇの４－ビニルベンゼンスルホン酸ナトリウムを第１のガラスビーカーに秤量し、２１．５０ｇのＲｈｏｄａｃａｌ（登録商標）Ａ－２４６ＭＢＡ及び３６５．００ｇの脱イオン水と混合して、モノマープレエマルションを調製した。２．２０ｇの過硫酸アンモニウムを第２のガラスビーカーに秤量し、１５．００ｇの脱イオン水に溶解して初期開始剤を調製した。１ｇの過硫酸アンモニウムを第３のビーカー中で３２．００ｇの水に溶解して遅延開始剤を調製した。反応器の内容物を８３±２℃の温度に加熱した。６４．６１ｇのモノマープレエマルション及び初期開始剤を最初に反応器に導入した。反応発熱のピークの後、反応器温度を９０±２℃に維持しながら、残りのモノマープレエマルション及び遅延開始剤を反応器に供給した。遅延開始剤溶液を２６０分かけて反応器に供給した。モノマープレエマルションを４段階にわたって反応器に供給した。３０６．９０ｇのモノマープレエマルジョンを４５分かけて反応器に供給し、その後１５分間供給を休止した。次いで、残りのモノマープレエマルジョンを、３段階にわたって同じ供給プロファイルに従って反応器に供給した。２６０分にわたる遅延開始剤供給の完了後、反応器内の内容物を３０分間加熱し、その後媒体を７０℃まで冷却した。３０分間の調製中に、３．２５ｇの７０％ｔ－ブチルヒドロペルオキシド及び２３．３０ｇの脱イオン水を含有する後酸化剤溶液をガラスビーカー内で調製した。２．２５ｇのＢｒｕｇｇｏｌｉｔｅ（登録商標）ＦＦ６Ｍ及び４５．００ｇの脱イオン水を含む後還元剤溶液もガラスビーカー中で調製した。次いで、３０分間の調製後、後酸化剤及び後還元剤溶液を７５分かけて反応器に供給した。媒体を放冷し、濾過した。
【0081】
例８：バインダーの製造
バインダーは、モノマーの選択及び比率が異なることを除いて、実施例７と同様の方法で製造された。使用した各モノマーの重量パーセントを表１に示す。
バインダーは、モノマーの選択及び比率が異なることを除いて、実施例７と同様の方法で製造された。使用した各モノマーの重量パーセントを表１に示す。
【0082】
例９：バインダーの製造
１ガロンの反応器に、５３３．６７ｇの脱イオン水と０．９０ｇのＲｈｏｄａｃａｌ（登録商標）Ａ－２４６ＭＢＡからなる初期チャージを導入した。３６７．７４ｇの２－エチルヘキシルアクリレート、４３４．３３ｇのスチレン、３６．１４ｇのメチルメタクリレート、１６．２４ｇのＳｉｐｏｍｅｒ（登録商標）ＰＡＭ４０００、３２．４８ｇのヒドロキシエチルアクリレート、１８．０４ｇの４－ビニルベンゼンスルホン酸ナトリウム、２．２６ｇのジビニルベンゼンを第１のガラスビーカー秤量し、２１．５０ｇのＲｈｏｄａｃａｌ（登録商標）Ａ－２４６ＭＢＡ及び３６５．００ｇの脱イオン水と混合して、モノマープレエマルションを調製した。２．２０ｇの過硫酸アンモニウムを第２のガラスビーカーに秤量し、１５．００ｇの脱イオン水に溶解して初期開始剤を調製した。１．００ｇの過硫酸アンモニウムを第３のビーカー中で３２．００ｇの水に溶解して遅延開始剤を調製した。反応器の内容物を８３±２℃の温度に加熱した。６３．９１ｇのモノマープレエマルジョン及び初期開始剤を最初に反応器に導入した。反応発熱のピークの後、反応器温度を９０±２℃に維持しながら、残りのモノマープレエマルション及び遅延開始剤を反応器に供給した。遅延開始剤溶液を２６０分かけて反応器に供給した。モノマープレエマルションを４段階にわたって反応器に供給した。３０３．５７ｇのモノマープレエマルジョンを４５分かけて反応器に供給し、その後１５分間供給を休止した。次いで、残りのモノマープレエマルジョンを、３段階にわたって同じ供給プロファイルに従って反応器に供給した。２６０分にわたる遅延開始剤供給の完了後、反応器内の内容物を３０分間加熱し、その後媒体を７０℃まで冷却した。３０分間の調製中に、３．９０ｇの７０％ｔ－ブチルヒドロペルオキシド及び２３．３０ｇの脱イオン水を含有する後酸化剤溶液をガラスビーカー内で調製した。２．７０ｇのＢｒｕｇｇｏｌｉｔｅ（登録商標）ＦＦ６Ｍ及び４５．００ｇの脱イオン水を含む後還元剤溶液もガラスビーカー中で調製した。次いで、３０分間の調製後、後酸化剤及び後還元剤溶液を７５分かけて反応器に供給した。媒体を放冷し、濾過した。
１ガロンの反応器に、５３３．６７ｇの脱イオン水と０．９０ｇのＲｈｏｄａｃａｌ（登録商標）Ａ－２４６ＭＢＡからなる初期チャージを導入した。３６７．７４ｇの２－エチルヘキシルアクリレート、４３４．３３ｇのスチレン、３６．１４ｇのメチルメタクリレート、１６．２４ｇのＳｉｐｏｍｅｒ（登録商標）ＰＡＭ４０００、３２．４８ｇのヒドロキシエチルアクリレート、１８．０４ｇの４－ビニルベンゼンスルホン酸ナトリウム、２．２６ｇのジビニルベンゼンを第１のガラスビーカー秤量し、２１．５０ｇのＲｈｏｄａｃａｌ（登録商標）Ａ－２４６ＭＢＡ及び３６５．００ｇの脱イオン水と混合して、モノマープレエマルションを調製した。２．２０ｇの過硫酸アンモニウムを第２のガラスビーカーに秤量し、１５．００ｇの脱イオン水に溶解して初期開始剤を調製した。１．００ｇの過硫酸アンモニウムを第３のビーカー中で３２．００ｇの水に溶解して遅延開始剤を調製した。反応器の内容物を８３±２℃の温度に加熱した。６３．９１ｇのモノマープレエマルジョン及び初期開始剤を最初に反応器に導入した。反応発熱のピークの後、反応器温度を９０±２℃に維持しながら、残りのモノマープレエマルション及び遅延開始剤を反応器に供給した。遅延開始剤溶液を２６０分かけて反応器に供給した。モノマープレエマルションを４段階にわたって反応器に供給した。３０３．５７ｇのモノマープレエマルジョンを４５分かけて反応器に供給し、その後１５分間供給を休止した。次いで、残りのモノマープレエマルジョンを、３段階にわたって同じ供給プロファイルに従って反応器に供給した。２６０分にわたる遅延開始剤供給の完了後、反応器内の内容物を３０分間加熱し、その後媒体を７０℃まで冷却した。３０分間の調製中に、３．９０ｇの７０％ｔ－ブチルヒドロペルオキシド及び２３．３０ｇの脱イオン水を含有する後酸化剤溶液をガラスビーカー内で調製した。２．７０ｇのＢｒｕｇｇｏｌｉｔｅ（登録商標）ＦＦ６Ｍ及び４５．００ｇの脱イオン水を含む後還元剤溶液もガラスビーカー中で調製した。次いで、３０分間の調製後、後酸化剤及び後還元剤溶液を７５分かけて反応器に供給した。媒体を放冷し、濾過した。
【0083】
例１０：バインダーの製造
１ガロンの反応器に、６００．００ｇの脱イオン水、０．４０ｇの水酸化アンモニウム及び１．２６ｇのＲｈｏｄａｃａｌ（登録商標）Ａ－２４６ＭＢＡからなる初期チャージを導入した。３２０．００ｇの２－エチルヘキシルアクリレート、１９７．２６ｇのスチレン、２４．３７ｇのメチルメタクリレート、１９．５５ｇのＳｉｐｏｍｅｒ（登録商標）ＰＡＭ６００、１０．９５ｇのジアセトンアクリルアミド、４０．７５ｇのアクリロニトリル、１２．１７ｇのＡＭＰＳ（登録商標）２４０５を第１のガラスビーカー秤量し、３．６５ｇのＲｈｏｄａｃａｌ（登録商標）Ａ－２４６ＭＢＡ及び２７３．７５ｇの脱イオン水と混合して、モノマープレエマルション１を調製した。１０６．６７ｇのアクリル酸２－エチルヘキシル、７９．３１ｇのスチレン、８．１２ｇのメタクリル酸メチル、６．５２ｇのＳｉｐｏｍｅｒ（登録商標）ＰＡＭ６００、３．６５ｇのジアセトンアクリルアミド、４．０６ｇのＡＭＰＳ（登録商標）２４０５を第２のガラスビーカーに秤量し、１．２２のＲｈｏｄａｃａｌ（登録商標）Ａ－２４６ＭＢＡ及び９１．２５ｇの脱イオン水と混合して、モノマープレエマルション２を調製した。１．９８ｇの過硫酸アンモニウムを第３のガラスビーカーに秤量し、１５．００ｇの脱イオン水に溶解して初期開始剤を調製した。０．９０ｇの過硫酸アンモニウムを第４のビーカー中で４０．００ｇの水に溶解させて遅延開始剤を調製した。３．６０ｇの水酸化アンモニウムを第５のビーカー内の２９．００ｇの脱イオン水に溶解して、第３の流れの塩基供給物を調製した。反応器の内容物を８３±２℃の温度に加熱した。６０．４６ｇのモノマープレエマルジョン１及び初期開始剤を最初に反応器に導入した。反応発熱のピーク後、反応器温度を９０±２℃に維持しながら、モノマープレエマルジョン１の残り、第３ストリーム塩基供給物及び遅延開始剤を反応器に供給した。第３の流れベースの供給材料及び遅延開始剤溶液を２６０分かけて反応器に供給した。モノマープレエマルション１を３段階にわたって反応器に供給した。２８０．８０ｇのモノマープレエマルジョン１を４５分かけて反応器に供給し、その後１５分間供給を休止した。次いで、残りのモノマープレエマルション１を、２段階にわたる同じ供給プロファイルに従って反応器に供給した。モノマープレエマルジョン１の供給と１５分間の保持が完了した後、モノマープレエマルジョン２を４５分かけて反応器に供給した。２６０分間にわたる遅延開始剤供給及び第３ストリーム塩基供給の完了後、反応器内の内容物を３０分間加熱し、その後媒体を７０℃まで冷却した。３０分間の調理中に、４．６０ｇの７０％ｔ－ブチルヒドロペルオキシド及び２５ｇの脱イオン水を含有する後酸化剤溶液をガラスビーカー内で調製した。３．２０ｇのＢｒｕｇｇｏｌｉｔｅ（登録商標）ＦＦ６Ｍ及び４０．００ｇの脱イオン水を含む後還元剤溶液もガラスビーカー中で調製した。次いで、３０分間の調理後、後酸化剤及び後還元剤溶液を７５分かけて反応器に供給した。媒体を室温まで放冷した。次いで、４．００ｇの水酸化アンモニウムと４．００ｇの脱イオン水の混合物を媒体に添加した。次いで、ラテックスを濾過した。
１ガロンの反応器に、６００．００ｇの脱イオン水、０．４０ｇの水酸化アンモニウム及び１．２６ｇのＲｈｏｄａｃａｌ（登録商標）Ａ－２４６ＭＢＡからなる初期チャージを導入した。３２０．００ｇの２－エチルヘキシルアクリレート、１９７．２６ｇのスチレン、２４．３７ｇのメチルメタクリレート、１９．５５ｇのＳｉｐｏｍｅｒ（登録商標）ＰＡＭ６００、１０．９５ｇのジアセトンアクリルアミド、４０．７５ｇのアクリロニトリル、１２．１７ｇのＡＭＰＳ（登録商標）２４０５を第１のガラスビーカー秤量し、３．６５ｇのＲｈｏｄａｃａｌ（登録商標）Ａ－２４６ＭＢＡ及び２７３．７５ｇの脱イオン水と混合して、モノマープレエマルション１を調製した。１０６．６７ｇのアクリル酸２－エチルヘキシル、７９．３１ｇのスチレン、８．１２ｇのメタクリル酸メチル、６．５２ｇのＳｉｐｏｍｅｒ（登録商標）ＰＡＭ６００、３．６５ｇのジアセトンアクリルアミド、４．０６ｇのＡＭＰＳ（登録商標）２４０５を第２のガラスビーカーに秤量し、１．２２のＲｈｏｄａｃａｌ（登録商標）Ａ－２４６ＭＢＡ及び９１．２５ｇの脱イオン水と混合して、モノマープレエマルション２を調製した。１．９８ｇの過硫酸アンモニウムを第３のガラスビーカーに秤量し、１５．００ｇの脱イオン水に溶解して初期開始剤を調製した。０．９０ｇの過硫酸アンモニウムを第４のビーカー中で４０．００ｇの水に溶解させて遅延開始剤を調製した。３．６０ｇの水酸化アンモニウムを第５のビーカー内の２９．００ｇの脱イオン水に溶解して、第３の流れの塩基供給物を調製した。反応器の内容物を８３±２℃の温度に加熱した。６０．４６ｇのモノマープレエマルジョン１及び初期開始剤を最初に反応器に導入した。反応発熱のピーク後、反応器温度を９０±２℃に維持しながら、モノマープレエマルジョン１の残り、第３ストリーム塩基供給物及び遅延開始剤を反応器に供給した。第３の流れベースの供給材料及び遅延開始剤溶液を２６０分かけて反応器に供給した。モノマープレエマルション１を３段階にわたって反応器に供給した。２８０．８０ｇのモノマープレエマルジョン１を４５分かけて反応器に供給し、その後１５分間供給を休止した。次いで、残りのモノマープレエマルション１を、２段階にわたる同じ供給プロファイルに従って反応器に供給した。モノマープレエマルジョン１の供給と１５分間の保持が完了した後、モノマープレエマルジョン２を４５分かけて反応器に供給した。２６０分間にわたる遅延開始剤供給及び第３ストリーム塩基供給の完了後、反応器内の内容物を３０分間加熱し、その後媒体を７０℃まで冷却した。３０分間の調理中に、４．６０ｇの７０％ｔ－ブチルヒドロペルオキシド及び２５ｇの脱イオン水を含有する後酸化剤溶液をガラスビーカー内で調製した。３．２０ｇのＢｒｕｇｇｏｌｉｔｅ（登録商標）ＦＦ６Ｍ及び４０．００ｇの脱イオン水を含む後還元剤溶液もガラスビーカー中で調製した。次いで、３０分間の調理後、後酸化剤及び後還元剤溶液を７５分かけて反応器に供給した。媒体を室温まで放冷した。次いで、４．００ｇの水酸化アンモニウムと４．００ｇの脱イオン水の混合物を媒体に添加した。次いで、ラテックスを濾過した。
【0084】
例１１：バインダーの製造
１ガロンの反応器に、３６５．００ｇの脱イオン水、０．４０ｇの水酸化アンモニウム及び１．４０ｇのＲｈｏｄａｃａｌ（登録商標）Ａ－２４６ＭＢＡからなる初期チャージを導入した。４７０．０９ｇの２－エチルヘキシルアクリレート、３４６．５６ｇのスチレン、３６．１４ｇのメチルメタクリレート、２９．００ｇのＳｉｐｏｍｅｒ（登録商標）ＰＡＭ６００、３１．５７ｇのＡＡＥＭ、４．５１ｇのシランＡ１７４を第１のガラスビーカーに秤量し、５．４０ｇのＲｈｏｄａｃａｌ（登録商標）Ａ－２４６ＭＢＡ及び３６５．００ｇの脱イオン水と混合して、モノマープレエマルションを調製した。２．２０ｇの過硫酸アンモニウムを第２のガラスビーカーに秤量し、１５．００ｇの脱イオン水に溶解して初期開始剤を調製した。１．００ｇの過硫酸アンモニウムを第３のビーカー中で３２．００ｇの水に溶解して遅延開始剤を調製した。第４のビーカー中で４．００ｇの水酸化アンモニウムを２９．００ｇの脱イオン水に溶解して、第３の流れの塩基供給物を調製した。反応器の内容物を８３±２℃の温度に加熱した。６０．４６ｇのモノマープレエマルション及び初期開始剤を最初に反応器に導入した。反応発熱のピークの後、反応器温度を９０±２℃に維持しながら、残りのモノマープレエマルション、第３ストリーム塩基供給物及び遅延開始剤を反応器に供給した。遅延開始剤溶液及び第３ストリームベース溶液を２６０分かけて反応器に供給した。モノマープレエマルションを４段階にわたって反応器に供給した。２８０．８ｇのモノマープレエマルジョンを４５分かけて反応器に供給し、その後１５分間供給を休止した。次いで、残りのモノマープレエマルジョンを、３段階にわたって同じ供給プロファイルに従って反応器に供給した。２６０分間にわたる遅延開始剤及び第３ストリーム塩基供給の完了後、反応器内の内容物を３０分間加熱し、その後媒体を７０℃まで冷却した。３０分間の調製中に、４．６０ｇの７０％ｔ－ブチルヒドロペルオキシド及び２５．００ｇの脱イオン水を含有する後酸化剤溶液をガラスビーカー内で調製した。３．２０ｇのＢｒｕｇｇｏｌｉｔｅ（登録商標）ＦＦ６Ｍ及び４０．００ｇの脱イオン水を含む後還元剤溶液もガラスビーカー中で調製した。次いで、３０分間の調製後、後酸化剤及び後還元剤溶液を７５分かけて反応器に供給した。媒体を放冷し、濾過した。
１ガロンの反応器に、３６５．００ｇの脱イオン水、０．４０ｇの水酸化アンモニウム及び１．４０ｇのＲｈｏｄａｃａｌ（登録商標）Ａ－２４６ＭＢＡからなる初期チャージを導入した。４７０．０９ｇの２－エチルヘキシルアクリレート、３４６．５６ｇのスチレン、３６．１４ｇのメチルメタクリレート、２９．００ｇのＳｉｐｏｍｅｒ（登録商標）ＰＡＭ６００、３１．５７ｇのＡＡＥＭ、４．５１ｇのシランＡ１７４を第１のガラスビーカーに秤量し、５．４０ｇのＲｈｏｄａｃａｌ（登録商標）Ａ－２４６ＭＢＡ及び３６５．００ｇの脱イオン水と混合して、モノマープレエマルションを調製した。２．２０ｇの過硫酸アンモニウムを第２のガラスビーカーに秤量し、１５．００ｇの脱イオン水に溶解して初期開始剤を調製した。１．００ｇの過硫酸アンモニウムを第３のビーカー中で３２．００ｇの水に溶解して遅延開始剤を調製した。第４のビーカー中で４．００ｇの水酸化アンモニウムを２９．００ｇの脱イオン水に溶解して、第３の流れの塩基供給物を調製した。反応器の内容物を８３±２℃の温度に加熱した。６０．４６ｇのモノマープレエマルション及び初期開始剤を最初に反応器に導入した。反応発熱のピークの後、反応器温度を９０±２℃に維持しながら、残りのモノマープレエマルション、第３ストリーム塩基供給物及び遅延開始剤を反応器に供給した。遅延開始剤溶液及び第３ストリームベース溶液を２６０分かけて反応器に供給した。モノマープレエマルションを４段階にわたって反応器に供給した。２８０．８ｇのモノマープレエマルジョンを４５分かけて反応器に供給し、その後１５分間供給を休止した。次いで、残りのモノマープレエマルジョンを、３段階にわたって同じ供給プロファイルに従って反応器に供給した。２６０分間にわたる遅延開始剤及び第３ストリーム塩基供給の完了後、反応器内の内容物を３０分間加熱し、その後媒体を７０℃まで冷却した。３０分間の調製中に、４．６０ｇの７０％ｔ－ブチルヒドロペルオキシド及び２５．００ｇの脱イオン水を含有する後酸化剤溶液をガラスビーカー内で調製した。３．２０ｇのＢｒｕｇｇｏｌｉｔｅ（登録商標）ＦＦ６Ｍ及び４０．００ｇの脱イオン水を含む後還元剤溶液もガラスビーカー中で調製した。次いで、３０分間の調製後、後酸化剤及び後還元剤溶液を７５分かけて反応器に供給した。媒体を放冷し、濾過した。
【0085】
比較例１：バインダーの製造
１ガロンの反応器に、５３３．６７ｇの脱イオン水及び１．４０ｇのＲｈｏｄａｃａｌ（登録商標）Ａ－２４６ＭＢＡからなる初期チャージを導入した。４３４．７７ｇの２－エチルヘキシルアクリレート、４３４．３３ｇのスチレン、３６．１４ｇのメチルメタクリレートを第１のガラスビーカーに秤量し、２１．５０ｇのＲｈｏｄａｃａｌ（登録商標）Ａ－２４６ＭＢＡ及び４１０．００ｇの脱イオン水と混合して、モノマープレエマルションを調製した。２．２０ｇの過硫酸アンモニウムを第２のガラスビーカーに秤量し、１５．００ｇの脱イオン水に溶解して初期開始剤を調製した。１．００ｇの過硫酸アンモニウムを第３のビーカー中で３２．００ｇの水に溶解して遅延開始剤を調製した。反応器の内容物を８３±２℃の温度に加熱した。６６．８４ｇのモノマープレエマルション及び初期開始剤を最初に反応器に導入した。反応発熱のピークの後、反応器温度を９０±２℃に維持しながら、残りのモノマープレエマルション、第３ストリーム塩基供給物及び遅延開始剤を反応器に供給した。遅延開始剤溶液及び第３ストリームベースを２６０分かけて反応器に供給した。モノマープレエマルションを４段階にわたって反応器に供給した。３１７．４８ｇのモノマープレエマルションを４５分かけて反応器に供給し、その後１５分間供給を休止した。次いで、残りのモノマープレエマルジョンを、３段階にわたって同じ供給プロファイルに従って反応器に供給した。２６０分にわたる遅延開始剤供給の完了後、反応器内の内容物を３０分間加熱し、その後媒体を７０℃まで冷却した。３０分間の調製中に、２．６０ｇの７０％ｔ－ブチルヒドロペルオキシド及び２３．３０ｇの脱イオン水を含有する後酸化剤溶液をガラスビーカー内で調製した。１．８０ｇのＢｒｕｇｇｏｌｉｔｅ（登録商標）ＦＦ６Ｍ及び４５．００ｇの脱イオン水を含む後還元剤溶液もガラスビーカー中で調製した。次いで、３０分間の調製後、後酸化剤及び後還元剤溶液を７５分かけて反応器に供給した。媒体を放冷し、濾過した。
１ガロンの反応器に、５３３．６７ｇの脱イオン水及び１．４０ｇのＲｈｏｄａｃａｌ（登録商標）Ａ－２４６ＭＢＡからなる初期チャージを導入した。４３４．７７ｇの２－エチルヘキシルアクリレート、４３４．３３ｇのスチレン、３６．１４ｇのメチルメタクリレートを第１のガラスビーカーに秤量し、２１．５０ｇのＲｈｏｄａｃａｌ（登録商標）Ａ－２４６ＭＢＡ及び４１０．００ｇの脱イオン水と混合して、モノマープレエマルションを調製した。２．２０ｇの過硫酸アンモニウムを第２のガラスビーカーに秤量し、１５．００ｇの脱イオン水に溶解して初期開始剤を調製した。１．００ｇの過硫酸アンモニウムを第３のビーカー中で３２．００ｇの水に溶解して遅延開始剤を調製した。反応器の内容物を８３±２℃の温度に加熱した。６６．８４ｇのモノマープレエマルション及び初期開始剤を最初に反応器に導入した。反応発熱のピークの後、反応器温度を９０±２℃に維持しながら、残りのモノマープレエマルション、第３ストリーム塩基供給物及び遅延開始剤を反応器に供給した。遅延開始剤溶液及び第３ストリームベースを２６０分かけて反応器に供給した。モノマープレエマルションを４段階にわたって反応器に供給した。３１７．４８ｇのモノマープレエマルションを４５分かけて反応器に供給し、その後１５分間供給を休止した。次いで、残りのモノマープレエマルジョンを、３段階にわたって同じ供給プロファイルに従って反応器に供給した。２６０分にわたる遅延開始剤供給の完了後、反応器内の内容物を３０分間加熱し、その後媒体を７０℃まで冷却した。３０分間の調製中に、２．６０ｇの７０％ｔ－ブチルヒドロペルオキシド及び２３．３０ｇの脱イオン水を含有する後酸化剤溶液をガラスビーカー内で調製した。１．８０ｇのＢｒｕｇｇｏｌｉｔｅ（登録商標）ＦＦ６Ｍ及び４５．００ｇの脱イオン水を含む後還元剤溶液もガラスビーカー中で調製した。次いで、３０分間の調製後、後酸化剤及び後還元剤溶液を７５分かけて反応器に供給した。媒体を放冷し、濾過した。
【0086】
負極スラリーの製造
シンキーＡＲＥ－３１０の１２５ｍＬポリエチレン容器に６．５ｍｍジルコニアボールを７個入れた。０．２５ｇのカーボンブラック（Ｔｉｍｃａｌ製のＳｕｐｅｒ Ｐ－Ｌｉ）＋水中固形分１．５％のカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）溶液（Ａｓｈｌａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ製のＢＶＨ９）４．５ｇ、及び９．１ｇのグラファイト（Ｉｍｅｒｙｓ製のＧＨＤＲ１５－４）＋２．５シリコンのグラム（ＮａｎｏＡｍｏｒ製のアモルファスシリコン）を添加し、２０００ｒｐｍで２分間混合した。次いで、１．０ｇのＣＭＣ溶液を連続的に添加し、２０００ｒｐｍで２分間混合し、続いて別のＣＭＣ溶液を添加し、混合して合計ＣＭＣ溶液添加量が１０．０ｇに達した。次いで、固形分２０重量％の上記実施例２．５ｇを添加し、２０００ｒｐｍで２分間、２回混合した。
シンキーＡＲＥ－３１０の１２５ｍＬポリエチレン容器に６．５ｍｍジルコニアボールを７個入れた。０．２５ｇのカーボンブラック（Ｔｉｍｃａｌ製のＳｕｐｅｒ Ｐ－Ｌｉ）＋水中固形分１．５％のカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）溶液（Ａｓｈｌａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ製のＢＶＨ９）４．５ｇ、及び９．１ｇのグラファイト（Ｉｍｅｒｙｓ製のＧＨＤＲ１５－４）＋２．５シリコンのグラム（ＮａｎｏＡｍｏｒ製のアモルファスシリコン）を添加し、２０００ｒｐｍで２分間混合した。次いで、１．０ｇのＣＭＣ溶液を連続的に添加し、２０００ｒｐｍで２分間混合し、続いて別のＣＭＣ溶液を添加し、混合して合計ＣＭＣ溶液添加量が１０．０ｇに達した。次いで、固形分２０重量％の上記実施例２．５ｇを添加し、２０００ｒｐｍで２分間、２回混合した。
【0087】
電極の製造とテスト：
上で調製したスラリーを湿潤厚さ約１１０μｍの銅箔上にキャストし、１２０℃の対流式オーブンに３０分間入れた。次いで、電極をカレンダー加工して、約３０体積％の多孔率に達した。接着力の測定は、ＡＳＴＭ－Ｄ９０３（２０１７）に従って幅１インチの電極試験片を使用し、クロスヘッド速度５０ｍｍ／ｍｉｎで１８０度剥離を使用するＩｎｓｔｒｏｎで実行された。
上で調製したスラリーを湿潤厚さ約１１０μｍの銅箔上にキャストし、１２０℃の対流式オーブンに３０分間入れた。次いで、電極をカレンダー加工して、約３０体積％の多孔率に達した。接着力の測定は、ＡＳＴＭ－Ｄ９０３（２０１７）に従って幅１インチの電極試験片を使用し、クロスヘッド速度５０ｍｍ／ｍｉｎで１８０度剥離を使用するＩｎｓｔｒｏｎで実行された。
【0088】
【表1】
【0089】
略語：
２ＥＨＡ＝アクリル酸２－エチルヘキシルｉｉ）
Ａ１７４＝３－（トリエトキシシリル）プロピルメタクリレートｉｉｉ）／ｖｉ）
ＡＡ＝アクリル酸ｉ）
ＡＡＥＭ＝アセトアセトキシエチルメタクリレートｉｉｉ）
ＡＣＮ＝アクリロニトリルｉｉ）
ＡＭＰＳ＝２－アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸ｉ）
ＣＭＣ＝カルボキシメチルセルロース
ＤＡＡＭ＝ジアセトンアクリルアミドｉｉｉ）
ＤＡＰ＝フタル酸ジアリルｉｖ）
ＤＶＢ＝ジビニルベンゼンｉｖ）
ＨＥＡ＝２－ヒドロキシエチルアクリレートｉｉｉ）
ＭＭＡ＝メタクリル酸メチルｉｉ）
ＭＡＡ＝メタクリル酸ｉ）
ＰＡＡ＝ポリアクリル酸
ＰＡＭ４０００＝Ｓｉｐｏｍｅｒ（登録商標）ＰＡＭ４０００（メタクリル酸エチルのリン酸エステル）ｉ）
ＰＡＭ６００＝Ｓｉｐｏｍｅｒ（登録商標）ＰＡＭ６００（ポリプロピレングリコールモノメタクリレートのリン酸エステル）ｉ）
ＳＢＲ＝スチレンブタジエンゴム
ＳＳＳ＝４－ビニルベンゼンスルホン酸ナトリウムｉ）
Ｓｔｙ＝スチレンｉｉ）
２ＥＨＡ＝アクリル酸２－エチルヘキシルｉｉ）
Ａ１７４＝３－（トリエトキシシリル）プロピルメタクリレートｉｉｉ）／ｖｉ）
ＡＡ＝アクリル酸ｉ）
ＡＡＥＭ＝アセトアセトキシエチルメタクリレートｉｉｉ）
ＡＣＮ＝アクリロニトリルｉｉ）
ＡＭＰＳ＝２－アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸ｉ）
ＣＭＣ＝カルボキシメチルセルロース
ＤＡＡＭ＝ジアセトンアクリルアミドｉｉｉ）
ＤＡＰ＝フタル酸ジアリルｉｖ）
ＤＶＢ＝ジビニルベンゼンｉｖ）
ＨＥＡ＝２－ヒドロキシエチルアクリレートｉｉｉ）
ＭＭＡ＝メタクリル酸メチルｉｉ）
ＭＡＡ＝メタクリル酸ｉ）
ＰＡＡ＝ポリアクリル酸
ＰＡＭ４０００＝Ｓｉｐｏｍｅｒ（登録商標）ＰＡＭ４０００（メタクリル酸エチルのリン酸エステル）ｉ）
ＰＡＭ６００＝Ｓｉｐｏｍｅｒ（登録商標）ＰＡＭ６００（ポリプロピレングリコールモノメタクリレートのリン酸エステル）ｉ）
ＳＢＲ＝スチレンブタジエンゴム
ＳＳＳ＝４－ビニルベンゼンスルホン酸ナトリウムｉ）
Ｓｔｙ＝スチレンｉｉ）
【0090】
表１のすべてのラテックス例は、スラリー調製及び電極接着におけるそれらの性能を比較するために、負極配合物中で評価された。スラリー調製ステップにおいて、本発明の実施例１～１１のすべてを用いて安定なスラリーが調製された。しかしながら、比較例１ではスラリーの調製に失敗した。比較例１でスラリーを調製したとき、凝集固体が観察された。スラリー調製における本発明の実施例１～５と比較例との間の直接の比較は、イオン性モノマー（モノマーｉ）によってもたらされる改善を実証する。
【0091】
表１は、本発明の実施例１～１１で製造された電極の剥離接着力を示す。剥離接着力は、電極におけるバインダーの結合能力の尺度である。剥離接着力が高いことは、電極の加工やバッテリーのサイクルに適している。一般に電極加工には１０Ｎ／ｍ以上が好ましい。すべての本発明の実施例の剥離接着力は１０Ｎ／ｍより大きいことが分かる。比較例１の剥離接着力は、スラリーが不安定であるため利用できない。
【0092】
本明細書では、特定の実施形態を参照して本発明を図示し説明したが、本発明は、示された詳細に限定されることを意図したものではない。むしろ、本発明から逸脱することなく、特許請求の範囲及び均等物の範囲内で詳細に様々な変更を行うことができる。
【国際調査報告】