导电性颜料糊剂、复层材料糊剂以及锂离子电池用电极的制作方法

本发明涉及一种即使在高颜料浓度下，颜料分散性和储存稳定性也优异的导电性颜料糊剂和复层材料糊剂以及涂布了复层材料糊剂的锂离子电池用电极。

背景技术：

1、以往，使颜料分散在颜料分散树脂和溶剂等的混合物中而成的糊状的颜料分散体在各种领域中被广泛使用。在这些领域中，越来越要求提高颜料分散性、储存稳定性、涂敷性、导电性、精加工性、耐溶剂性等性能，因此，正在开发具有优异的颜料分散能力和不会使所形成的颜料分散体中的颜料粒子再凝聚的优异的储存稳定性的颜料分散树脂和颜料糊剂。

2、在设计颜料糊剂时，为了使颜料分散树脂不对电极等最终制品其本身的性能产生不良影响，或者从减少溶剂和颜料分散树脂的使用量、减少干燥时的使用能量的观点考虑，制作以少量的颜料分散树脂高浓度且均匀地分散而成的颜料糊剂变得重要。此外，该颜料糊剂能长期不变质地储存也很重要。

3、在该情况下，专利文献1中记载了一种碳纳米管分散液，其包含束状碳纳米管、分散介质以及重均分子量超过5万的聚乙烯醇缩丁醛树脂，束状碳纳米管的分散粒径在粒径分布d50中为3～10μm。

4、然而，包含上述碳纳米管分散液和电极活性物质以及粘合剂树脂的电极浆料虽然初始的分散性、粘性等性能良好，但有时长期的储存性能不充分。

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1：日本特表2018-535284号公报

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、本发明要解决的问题在于，提供一种即使在高颜料浓度下颜料分散性也优异且具有适当的粘度(低粘度)，储存稳定性优异的导电性颜料糊剂和复层材料糊剂以及各性能(电池性能等)优异的锂离子电池用电极。

3、技术方案

4、发明人等为了解决上述问题而进行了深入研究，结果发现，通过如下导电性颜料糊剂能实现上述问题的解决，从而完成了本发明，即，所述导电性颜料糊剂含有颜料分散树脂(a)、导电性颜料(b)、溶剂(c)、氟树脂(d)以及高极性低分子量成分(e)，其中，颜料分散树脂(a)具有选自由酰胺基、酰亚胺基、羟基、羧基、磺酸基、磷酸基、硅烷醇基、氰基、吡咯烷酮基构成的组中的至少一种极性官能团，且颜料分散树脂(a)的极性官能团浓度为0.3mmol/g以上且23mmol/g以下，导电性颜料(b)含有碳纳米管(b1)，高极性低分子量成分(e)含有胺化合物(e1)。

5、即，本发明提供以下的导电性颜料糊剂、复层材料糊剂以及锂离子电池用电极。

6、[项1]一种导电性颜料糊剂，其含有颜料分散树脂(a)、导电性颜料(b)、溶剂(c)、氟树脂(d)以及高极性低分子量成分(e)，其中，颜料分散树脂(a)具有选自由酰胺基、酰亚胺基、羟基、羧基、磺酸基、磷酸基、硅烷醇基、氰基、吡咯烷酮基构成的组中的至少一种极性官能团，且颜料分散树脂(a)的极性官能团浓度为0.3mmol/g以上且23mmol/g以下，导电性颜料(b)含有碳纳米管(b1)，高极性低分子量成分(e)含有胺化合物(e1)。

7、[项2]根据项1所述的导电性颜料糊剂，其中，以导电性颜料(b)的固体成分100质量％为基准，胺化合物(e1)的含量为12质量％以上且500质量％以下。

8、[项3]根据项1或2所述的导电性颜料糊剂，其中，碳纳米管(b1)的酸性基团量为0.01mmol/g以上且0.5mmol/g以下。

9、[项4]根据项1～3中任一项所述的导电性颜料糊剂，其中，碳纳米管(b1)的体积换算的中位径(d50)为10μm以上且250μm以下。

10、[项5]根据项1～4中任一项所述的导电性颜料糊剂，其中，碳纳米管(b1)的bet比表面积为100m2/g以上且800m2/g以下，在碳纳米管(b1)的拉曼光谱中，将1560cm-1以上且1600cm-1以下的范围内的最大峰强度设为g，将1310cm-1以上且1350cm-1以下的范围内的最大峰强度设为d时的g/d比为0.1以上且5.0以下。

11、[项6]根据项1～4中任一项所述的导电性颜料糊剂，其中，溶剂(c)的水分含量为1质量％以下，且胺化合物含量为1质量％以下。

12、[项7]根据项1～6中任一项所述的导电性颜料糊剂，其中，胺化合物(e1)的重均分子量小于1000。

13、[项8]根据项1～7中任一项所述的导电性颜料糊剂，其中，胺化合物(e1)的胺值为105mgkoh/g以上且1000mgkoh/g以下。

14、[项9]根据项1～8中任一项所述的导电性颜料糊剂，其中，溶剂(c)为n-甲基-2-吡咯烷酮。

15、[项10]根据项1～9中任一项所述的导电性颜料糊剂，其中，导电性颜料(b)进一步含有乙炔黑。

16、[项11]一种复层材料糊剂，其是将如项1～10中任一项所述的导电性颜料糊剂和电极活性物质(f)配合而成的。

17、[项12]一种复层材料糊剂，其含有颜料分散树脂(a)、导电性颜料(b)、溶剂(c)、氟树脂(d)、高极性低分子量成分(e)以及电极活性物质(f)，其中，颜料分散树脂(a)具有选自由酰胺基、酰亚胺基、羟基、羧基、磺酸基、磷酸基、硅烷醇基、氰基、吡咯烷酮基构成的组中的至少一种极性官能团，且颜料分散树脂(a)的极性官能团浓度为0.3mmol/g以上且23mmol/g以下，导电性颜料(b)含有碳纳米管(b1)，高极性低分子量成分(e)含有胺化合物(e1)。

18、[项13]一种锂离子电池用电极，其是使用项11或12所述的复层材料糊剂而得到的。

19、有益效果

20、本发明的导电性颜料糊剂和复层材料糊剂即使在高颜料浓度下颜料分散性也优异且具有适当的粘度(低粘度)，储存稳定性优异，涂膜的导电性优异。而且，涂布复层材料糊剂而得到的锂离子电池用电极的各性能(电池性能等)优异。

技术特征：

1.一种导电性颜料糊剂，所述导电性颜料糊剂含有颜料分散树脂(a)、导电性颜料(b)、溶剂(c)、氟树脂(d)以及高极性低分子量成分(e)，其中，

2.根据权利要求1所述的导电性颜料糊剂，其中，

3.根据权利要求1或2所述的导电性颜料糊剂，其中，

4.根据权利要求1或2所述的导电性颜料糊剂，其中，

5.根据权利要求1或2所述的导电性颜料糊剂，其中，

6.根据权利要求1或2所述的导电性颜料糊剂，其中，

7.根据权利要求1或2所述的导电性颜料糊剂，其中，

8.根据权利要求1或2所述的导电性颜料糊剂，其中，

9.根据权利要求1或2所述的导电性颜料糊剂，其中，

10.根据权利要求1或2所述的导电性颜料糊剂，其中，

11.一种复层材料糊剂，所述复层材料糊剂是将如权利要求1所述的导电性颜料糊剂与电极活性物质(f)配合而成的。

12.一种复层材料糊剂，所述复层材料糊剂含有颜料分散树脂(a)、导电性颜料(b)、溶剂(c)、氟树脂(d)、高极性低分子量成分(e)以及电极活性物质(f)，其中，

13.一种锂离子电池用电极，所述锂离子电池用电极是使用如权利要求11或12所述的复层材料糊剂而得到的。

技术总结本发明的目的在于，提供一种即使在高颜料浓度下颜料分散性和储存稳定性也优异的导电性颜料糊剂和复层材料糊剂，而且提供一种各性能(电池性能等)优异的锂离子电池用电极。作为解决方案，提供一种导电性颜料糊剂，其含有颜料分散树脂(A)、导电性颜料(B)、溶剂(C)、氟树脂(D)以及高极性低分子量成分(E)，其中，颜料分散树脂(A)具有选自由酰胺基、酰亚胺基、羟基、羧基、磺酸基、磷酸基、硅烷醇基、氰基、吡咯烷酮基构成的组中的至少一种极性官能团，且颜料分散树脂(A)的极性官能团浓度为0.3mmol/g以上且23mmol/g以下，导电性颜料(B)含有碳纳米管(B1)，高极性低分子量成分(E)含有胺化合物(E1)。技术研发人员：古泽智,铃木陆矢受保护的技术使用者：关西涂料株式会社技术研发日：技术公布日：2024/5/29