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      樹脂集電體用分散劑、樹脂集電體用材料和樹脂集電體的制作方法_2

      文檔序號:9621203閱讀:來源:國知局
      、肉桂酰胺、環(huán)狀酰胺(Ν-乙烯基吡咯烷酮、Ν-烯丙基吡咯烷酮 等)等}、含有季銨基的乙烯基化合物[二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺和含有叔氨基的 乙烯基化合物{:二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺等}的季銨化物(使用氯代甲烷、硫酸 二甲酯、芐基氯和碳酸二甲酯等季銨化劑進行季銨化后的物質等)等]等。
      [0047] 作為含有酰亞胺基的烯鍵式不飽和單體(a28),包含C4~24的含有酰亞胺基的烯 鍵式不飽和單體,例如可以舉出馬來酰亞胺、衣康酰亞胺、檸康酰亞胺和二羧基環(huán)庚烯酰亞 胺等。作為酰亞胺基(-C0-NR-C0-)的R,優(yōu)選為氫原子或C1~6的烷基。
      [0048] 作為具有兩種以上官能團的烯鍵式不飽和單體(a29),包含具有兩種以上選自由 羧基、1,3-二氧代-2-氧雜亞丙基、酯基、氰基、羥基、氨基、酰胺基和酰亞胺基組成的組中 的官能團的烯鍵式不飽和單體,具體而言,可以舉出具有羧基和酰胺基的烯鍵式不飽和單 體{:多元羧酸的烷基(C1~18)酰胺(包含C4~60的這樣的多元羧酸的烷基酰胺,例如馬 來酸單酰胺、馬來酸單甲基酰胺、富馬酸單乙基酰胺、中康酸單癸基酰胺和二羧基環(huán)庚烯單 十二烷基酰胺等)等}、具有氨基和酰胺基的烯鍵式不飽和單體{C5~10的含有氨基的丙 烯酰胺[N-氨基烷基(C1~6)(甲基)丙烯酰胺、N-氨基乙基(甲基)丙烯酰胺等]等} 等。
      [0049] 烯鍵式不飽和單體(a2)可以單獨使用一種,也可以合用兩種以上。
      [0050] 上述烯鍵式不飽和單體(a2)之中,從電化學穩(wěn)定性的觀點出發(fā),優(yōu)選具有羧基的 烯鍵式不飽和單體(a21)和具有1,3-二氧代-2-氧雜亞丙基的烯鍵式不飽和單體(a22), 進一步優(yōu)選為馬來酸酐。
      [0051] 在親導電性填料嵌段(A2)中,除烯鍵式不飽和單體(a2)以外,還可以共聚其他乙 烯基單體(b2)。
      [0052] 作為其他乙烯基單體(b2),只要是能夠與烯鍵式不飽和單體(a2)共聚的乙烯基 單體且為除(al)和(a2)以外的乙烯基單體就沒有特別限制,可以使用下述乙烯基單體等。
      [0053] 脂環(huán)式乙烯基單體:包含C3~20的脂環(huán)式乙烯基單體,具體而言,為環(huán)己烯、 (雙)環(huán)戊二烯、蒎烯、苧烯、茚、乙烯基環(huán)己烯和亞乙基雙環(huán)庚烯等。
      [0054] 芳香族乙烯基單體:包含C8~14的芳香族乙烯基單體,具體而言,為苯乙烯、 α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、2, 4-二甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、異丙基苯乙烯、丁基苯乙 烯、苯基苯乙烯、環(huán)己基苯乙烯、芐基苯乙烯、巴豆基苯和乙烯基萘等。
      [0055] 含有鹵素元素的乙烯基單體:包含C2~20的含有鹵素元素的乙烯基單體,具體而 言,為氯乙稀、溴乙稀、偏氯乙稀、稀丙基氯、氯苯乙稀、溴苯乙稀、二氯苯乙稀、氯甲基苯乙 烯、四氟苯乙烯和氯丁二烯等。
      [0056] 從導電性填料(C)的分散性的觀點出發(fā),構成親導電性填料嵌段(Α2)的烯鍵式不 飽和單體(a2)的比例以(Α2)的重量為基準優(yōu)選為50~100重量%、進一步優(yōu)選為60~ 1〇〇重量%、特別優(yōu)選為70~100重量%。
      [0057] 從導電性填料(C)的分散性的觀點出發(fā),親導電性填料嵌段(A2)中的羧基 (-C00H)、1,3-二氧代-2-氧雜亞丙基(-C0-0-C0-)、酯基(-C00-)、氰基(-CN)、羥基(-OH)、 氨基(-NHR)、酰胺基(-NR-C0-)和酰亞胺基(-C0-NR-C0-)的合計摩爾濃度以(A2)的重量 為基準優(yōu)選為0. 0001~0. 03摩爾/g、進一步優(yōu)選為0. 001~0. 028摩爾/g、特別優(yōu)選為 0· 01 ~0· 025 摩爾 /g。
      [0058] (A2)中的上述官能團的合計摩爾濃度可以根據制造 ㈧時的(a2)和(b2)的投料 量通過下述數學式算出。
      [0059] 合計摩爾濃度=Σ {(各單體(a2)的投料量)八各單體(a2)的分子量)} / {(a2) 和(b2)的合計投料量}
      [0060] 需要說明的是,計算上述摩爾濃度時,在使用具有兩種以上官能團的烯鍵式不飽 和單體(a29)的情況下,算出各單體(a2)的投料量乘以官能團數所得的值作為"各單體 (a2)的投料量"。
      [0061] 從導電性填料的分散性的觀點出發(fā),樹脂集電體用分散劑⑷中的羧基(-C00H)、 1,3_二氧代-2-氧雜亞丙基(-C0-0-C0-)、酯基(-C00-)、氰基(-CN)、羥基(-OH)、氨基 (-NHR)、酰胺基(-NR-C0-)和酰亞胺基(-C0-NR-C0-)的合計濃度以(A)的重量為基準優(yōu)選 為1~40重量%、更優(yōu)選為1~30重量%、進一步優(yōu)選為1. 2~20重量%、特別優(yōu)選為 1. 4~10重量%。
      [0062] ⑷中的上述官能團的合計濃度可以根據制造⑷時的(al)、(a2)、(bl)和(b2) 的投料量通過下述數學式算出。
      [0063] 合計濃度=Σ {(各單體(a2)所具有的官能團的括號內的原子量的合計)X (各 單體(a2)的投料量V(各單體(a2)的分子量)}/{(al)、(a2)、(bl)和(b2)的合計投料 量} X100
      [0064] 從導電性填料的分散性的觀點出發(fā),樹脂集電體用分散劑(A)中的羧基(-C00H)、 1,3_二氧代-2-氧雜亞丙基(-C0-0-C0-)、酯基(-C00-)、氰基(-CN)、羥基(-OH)、氨基 (-NHR)、酰胺基(-NR-C0-)和酰亞胺基(-C0-NR-C0-)的合計摩爾濃度以(A)的重量為基準 優(yōu)選為〇· 00005~0· 015摩爾/g、進一步優(yōu)選為0· 0005~0· 014摩爾/g。
      [0065] ⑷中的上述官能團的合計摩爾濃度可以通過對⑷進行13C_NMR和IR(紅外分 光)的測定、并代入到使用摩爾濃度已知的試樣求出的標準曲線中來算出。
      [0066] 另外,(A)中的上述官能團的合計摩爾濃度也可以根據制造(A)時的(al)、(a2)、 (bl)和(b2)的投料量通過下述數學式算出。
      [0067] 合計摩爾濃度=Σ {(各單體(a2)的投料量)八各單體(a2)的分子量)} / {(al)、 (a2)、(bl)和(b2)的合計投料量}
      [0068] 另外,具有親樹脂嵌段(A1)和親導電性填料嵌段(A2)的聚合物可以為開環(huán)聚合 型聚酯、脫水縮合型聚酯或聚碳酸酯。
      [0069] 在具有親樹脂嵌段(A1)和親導電性填料嵌段(A2)的聚合物為開環(huán)聚合型聚酯或 脫水縮合型聚酯的情況下,酯基相當于親導電性填料嵌段(A2),酯基以外的部分(烷基鏈) 相當于親樹脂嵌段(A1)。
      [0070] 在具有親樹脂嵌段(A1)和親導電性填料嵌段(A2)的聚合物為聚碳酸酯的情況 下,1,3-二氧代-2-氧雜亞丙基(碳酸酯基)(-O-(CO)-O-)相當于親導電性填料嵌段(A2), 碳酸酯基以外的部分(烷基鏈)相當于親樹脂嵌段(A1)。
      [0071] 需要說明的是,對于開環(huán)聚合型聚酯和脫水縮合型聚酯,在酯基以外的部分(烷 基鏈)中存在羧基、1,3-二氧代-2-氧雜亞丙基、酯基、氰基、羥基、氨基、酰胺基或酰亞胺基 的情況下,將這些取代基視為親導電性填料嵌段(A2)、將除這些取代基以外的部分視為親 樹脂嵌段(A1)。
      [0072] 對于聚碳酸酯,在1,3-二氧代-2-氧雜亞丙基(碳酸酯基)以外的部分(烷基 鏈)中存在羧基、1,3-二氧代-2-氧雜亞丙基、酯基、氰基、羥基、氨基、酰胺基或酰亞胺基的 情況下,將除這些取代基以外的部分視為親樹脂嵌段(A1)。
      [0073] 親樹脂嵌段(A1)與親導電性填料嵌段(A2)的重量比{(A1V(A2)}可以通過改變 作為聚合物的原料的聚合物的結構(例如碳原子數)來適當調節(jié)。
      [0074] 開環(huán)聚合型聚酯通過將一種或兩種以上的碳原子數3~12的內酯(例如β -丙 內酯、γ-丁內酯、γ-戊內酯、s-戊內酯、ε-己內酯、ζ-庚內酯)等進行開環(huán)聚合而得 到,例如可以舉出聚丙內酯、聚丁內酯、聚己內酯、聚戊內酯等。
      [0075] 作為上述內酯,如果考慮親樹脂嵌段(Α1)與親導電性填料嵌段(Α2)的重量比,則 優(yōu)選為γ-戊內酯、戊內酯、ε-己內酯,更優(yōu)選為ε-己內酯。
      [0076] 脫水縮合型聚酯通過低分子量(Μη小于300)多元醇與碳原子數2~10的多元羧 酸或其成酯性衍生物的脫水縮合而得到。
      [0077] 作為低分子量多元醇,可以使用Μη小于300的二元~八元或其以上的脂肪族多元 醇和Μη小于300的二元~八元或其以上的酚的環(huán)氧烷(表示Ε0、Ρ0、1,2-環(huán)氧丁烷、1,3-環(huán) 氧丁烷、2, 3-環(huán)氧丁烷或1,4-環(huán)氧丁烷等,以下簡記為Α0)低摩爾加成物。
      [0078] 可用于縮合型聚酯的低分子量多元醇中優(yōu)選的是:乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、 新戊二醇、1,6-己二醇、雙酚Α的Ε0或Ρ0低摩爾加成物以及它們的合用。
      [0079] 作為碳原子數2~10的多元羧酸或其成酯性衍生物,可以舉出脂肪族二羧酸(琥 珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、富馬酸和馬來酸等)、脂環(huán)式二羧酸(二聚酸等)、芳香族二 羧酸(對苯二甲酸、間苯二甲酸和鄰苯二甲酸等)、三元或其以上的多元羧酸(偏苯三酸和 均苯四酸等)、它們的酸酐(琥珀酸酐、馬來酸酐、鄰苯二甲酸酐和偏苯三酸酐等)、它們的 酰鹵化物(己二酰二氯等)、它們的低分子量烷基酯(琥珀酸二甲酯和鄰苯二甲酸二甲酯 等)等,也可以將它們合用。
      [0080] 作為縮合型聚酯的具體例,可以舉出聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己 二酸1,6-己二醇酯、聚間苯二甲酸1,6-己二醇酯、聚己二酸新戊醇酯、聚己二酸乙二醇丙 二醇酯、聚己二酸乙二醇丁二醇酯、聚己二酸丁二醇1,6-己二醇酯、聚己二酸二乙二醇酯、 聚(聚四亞甲基醚)己二酸酯、聚(己二酸3-甲基戊二醇酯)、聚壬二酸乙二醇酯、聚癸二 酸乙二醇酯、聚壬二酸丁二醇酯、聚癸二酸丁二醇酯和聚對苯二甲酸新戊醇酯等。
      [0081] 作為聚碳酸酯,可以舉出通過使上述低分子量多元醇與低分子碳酸酯化合物(例 如,烷基的碳原子數為1~6的碳酸二烷基酯、具有碳原子數為2~6的亞烷基的碳酸亞烷 基酯和具有碳原子數為6~9的芳基的碳酸二芳基酯)進行脫醇反應、同時進行縮合而制 造的聚碳酸酯等。低分子量多元醇和碳酸亞烷基酯可以分別合用兩種以上。
      [0082] 作為聚碳酸酯的具體例,可以舉出聚六亞甲基碳酸酯、聚五亞甲基碳酸酯、聚四亞 甲基碳酸酯和聚(四亞甲基/六亞甲基)碳酸酯(例如使1,4-丁二醇和1,6-己二醇與碳 酸二烷基酯進行脫醇反應、同時進行縮合而得到的物質)等。
      [0083] 作為樹脂集電體用分散劑(A)的制造方法,可以舉出:通過熱解反應等在利用 通常的制造烯烴聚合物的方法{例如本體法、溶液法、淤漿法和氣相法等}制造的聚合物 (A'l) {將包含上述(al)和根據需要使用的(bl)的單體聚合而成的聚合物等}中導入不飽 和基團而形成聚合物(A"l)并向其加成上述烯鍵式不飽和單體(a2) {根據需要含有(b2)} 的方法、利用內酯的開環(huán)聚合反應的方法、利用多元羧酸與多元醇的脫水縮合反應的方法 和利用多元醇與碳酸酯化合物的脫醇縮合反應的方法等。
      [0084] 溶液法是將催化劑和單體投入到溶劑中、使其在溶液中進行聚合的方法。
      [0085] 作為溶液法中的溶劑,可以舉出飽和烴[脂肪族烴(包含C3~24的脂肪族烴,例 如丙烷、丁烷、己烷、辛烷、癸烷、十二烷、十六烷和十八烷等)、脂環(huán)式烴(包含C3~24的脂 環(huán)式烴,例如環(huán)戊烷、甲基環(huán)戊烷、環(huán)己烷和環(huán)辛烷等)、
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