(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電デバイスに使用される電極を作製するためのバインダー組成物であって、
重合体（Ａ）と、イソチアゾリン系化合物（Ｂ）と、液状媒体（Ｃ）と、を含有し、
前記重合体（Ａ）が、
共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位（Ｍｃ）と、
芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位（Ｍｄ）と、
（メタ）アクリレート化合物に由来する繰り返し単位（Ｍｅ）と、
不飽和カルボン酸に由来する繰り返し単位（Ｍｆ）と、
を有するジエン系重合体粒子であり、
前記バインダー組成物中における前記化合物（Ｂ）の濃度が５０ｐｐｍ以上２００ｐｐｍ未満であることを特徴とする、電極用バインダー組成物。
【請求項２】
前記ジエン系重合体粒子についてＪＩＳ  Ｋ７１２１に準拠して示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を行ったときに、−４０〜＋２０℃の温度範囲における吸熱ピークが１つのみ観測される、請求項１に記載の電極用バインダー組成物。
【請求項３】
前記化合物（Ｂ）が、下記一般式（１）で表される化合物および下記一般式（２）で表される化合物よりなる群から選択される少なくとも１種である、請求項１または請求項２に記載の電極用バインダー組成物。
【化５】
0005904330.tif 000008
（式（１）中、Ｒ１は水素原子または炭化水素基を表し、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ水素原子、ハロゲン原子または炭化水素基を表す。）
【化６】
0005904330.tif 000009
（式（２）中、Ｒ４は水素原子または炭化水素基を表し、Ｒ５はそれぞれ独立に水素原子または有機基を表す。ｎは０〜４の整数を表す。）
【請求項４】
前記ジエン系重合体粒子の数平均粒子径が５０〜４００ｎｍである、請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の電極用バインダー組成物。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の電極用バインダー組成物と、電極活物質と、を含有する、電極用スラリー。
【請求項６】
集電体と、前記集電体の表面上に請求項５に記載の電極用スラリーが塗布および乾燥されて形成された層と、を備える電極。
【請求項７】
請求項６に記載の電極を備える蓄電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極用バインダー組成物、該バインダー組成物と電極活物質とを含む電極用スラリー、該スラリーを集電体に塗布および乾燥して作製された電極、ならびに該電極を備えた蓄電デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の駆動用電源として高電圧、高エネルギー密度を有する蓄電デバイスが要求されている。特にリチウムイオン電池やリチウムイオンキャパシタは、高電圧、高エネルギー密度を有する蓄電デバイスとして期待されている。
【０００３】
このような蓄電デバイスに使用される電極は、通常、電極活物質とバインダーとして機能する重合体粒子との混合物を集電体表面へ塗布・乾燥することにより作製される。この重合体粒子に要求される特性としては、電極活物質同士の結合能力および電極活物質と集電体との結着能力や、電極を巻き取る工程における耐擦性、その後の裁断などによっても塗布された電極用組成物層（以下、単に「電極活物質層」ともいう）から電極活物質の微粉などが発生しない粉落ち耐性などを挙げることができる。重合体粒子がこれらの種々の要求特性を満足することにより、得られる電極の折り畳み方法、捲回半径の設定などの蓄電デバイスの構造設計の自由度が高くなり、デバイスの小型化を達成することができる。なお、上記の電極活物質同士の結合能力および電極活物質層と集電体との接着能力、ならびに粉落ち耐性については、性能の良否がほぼ比例関係にあることが経験上明らかになっている。従って本明細書では、以下、これらを包括して「密着性」という用語を用いて表す場合がある。
【０００４】
電極用バインダーとしては、正極を作製する場合、ポリフッ化ビニリデン等の密着性にはやや劣るが耐酸化性に優れる含フッ素系有機重合体を使用することが有利である。一方、負極を作製する場合、耐酸化性にはやや劣るが密着性に優れる（メタ）アクリル酸系重合体を使用することが有利である。
【０００５】
上記のような電極用バインダーに使用される重合体の耐酸化性、密着性等の特性を向上させる技術が種々検討され、提案されている。例えば、特許文献１には、ポリフッ化ビニリデンとゴム系高分子とを併用することにより、負極用バインダーの耐酸化性と密着性を両立させようとする技術が提案されている。特許文献２には、ポリフッ化ビニリデンを特定の有機溶媒へ溶解し、これを集電体表面上に塗布した後、低温で溶媒を除去する工程を経ることによって密着性を向上させようとする技術が提案されている。さらに特許文献３には、フッ化ビニリデン共重合体からなる主鎖に、フッ素原子を有する側鎖を有する構造の電極用バインダーを適用することによって、密着性を向上させようとする技術が提案されている。
【０００６】
さらに、バインダー組成を制御することで上記特性を向上させる技術（特許文献４参照）や、エポキシ基やヒドロキシル基を有するバインダーを用いて上記特性を向上させる技術（特許文献５、６参照）が提案されている。
【０００７】
一方、バインダー組成物を実際の製造ラインで使用するためには、上記特性だけではなく、倉庫などで長期間にわたって電極用バインダー組成物を貯蔵しておく必要がある。このような長期間にわたる貯蔵においても、電極用バインダー組成物は重合体が沈降するなどして変質しない必要がある。このような貯蔵安定性を向上させる技術として、特許文献７、８にはイソチアゾリン系化合物を使用する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−３５２９号公報
【特許文献２】特開２０１０−５５８４７号公報
【特許文献３】特開２００２−４２８１９号公報
【特許文献４】特開２０００−２９９１０９号公報
【特許文献５】特開２０１０−２０５７２２号公報
【特許文献６】特開２０１０−３７０３号公報
【特許文献７】国際公開第２０１２／００２４５１号パンフレット
【特許文献８】特開２０１２−９７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、含フッ素系有機重合体とゴム系高分子とを併用する特許文献１の技術によると、密着性は向上するものの、有機重合体の耐酸化性が大きく損なわれるため、これを用いて製造される蓄電デバイスは、充放電の繰り返しによって充放電特性が不可逆的に劣化してしまうという問題があった。一方、電極用バインダーとして含フッ素系有機重合体のみを使用する特許文献２および３の技術によると、密着性のレベルは未だ不十分である。
【００１０】
また、特許文献４〜６のようなバインダー組成では、密着性は向上するものの電極活物質に付着するバインダー自身が電極の抵抗成分となり、良好な充放電特性を長期に亘り維持することは困難であった。
【００１１】
さらに、特許文献７、８では、イソチアゾリン系化合物を含有するバインダー組成物の防腐性に関して評価しており、その結果貯蔵安定性に効果があることが明らかにされている。しかしながら、特許文献７、８では、調製直後のバインダー組成物を用いて作製された蓄電デバイスの特性に着目してその優劣を評価しているに過ぎず、実用化にあたり最も重要となる長期間貯蔵した後のバインダー組成物を用いて作製された蓄電デバイスの特性に関しては何ら検討されていない。すなわち、特許文献７、８では、重合体粒子分散液の保存安定性に関して評価されているに過ぎず、長期間貯蔵した後の組成物を用いて良好な特性を示す蓄電デバイスを作製することができるか否かという「電極用」バインダー組成物としての長期間にわたる貯蔵安定性は依然として不明なままである。
【００１２】
そこで、本発明に係る幾つかの態様は、前記課題を解決することで、長期間にわたる貯蔵安定性に優れると共に、長期間にわたり貯蔵した場合であっても密着性及び充放電特性が良好な電極を製造可能な電極用バインダー組成物を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。
【００１４】
［適用例１］
本発明に係る電極バインダー組成物の一態様は、
蓄電デバイスに使用される電極を作製するためのバインダー組成物であって、
重合体（Ａ）と、イソチアゾリン系化合物（Ｂ）と、液状媒体（Ｃ）と、を含有し、
前記重合体（Ａ）が、
共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位（Ｍｃ）と、
芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位（Ｍｄ）と、
（メタ）アクリレート化合物に由来する繰り返し単位（Ｍｅ）と、
不飽和カルボン酸に由来する繰り返し単位（Ｍｆ）と、
を有するジエン系重合体粒子であり、
前記バインダー組成物中における前記化合物（Ｂ）の濃度が５０ｐｐｍ以上２００ｐｐｍ未満であることを特徴とする。
【００１５】
［適用例２］
適用例１の電極用バインダー組成物において、
前記ジエン系重合体粒子についてＪＩＳ  Ｋ７１２１に準拠して示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を行ったときに、−４０〜＋２０℃の温度範囲における吸熱ピークが１つのみ観測されることができる。
【００１６】
［適用例３］
適用例１または適用例２の電極用バインダー組成物において、
前記化合物（Ｂ）が、下記一般式（１）で表される化合物および下記一般式（２）で表される化合物よりなる群から選択される少なくとも１種であることができる。
【化１】
0005904330.tif 000002
（式（１）中、Ｒ１は水素原子または炭化水素基を表し、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ水素原子、ハロゲン原子または炭化水素基を表す。）
【化２】
0005904330.tif 000003
（式（２）中、Ｒ４は水素原子または炭化水素基を表し、Ｒ５はそれぞれ独立に水素原子または有機基を表す。ｎは０〜４の整数を表す。）
【００１７】
［適用例４］
適用例１ないし適用例３のいずれか一例の電極用バインダー組成物において、
前記ジエン系重合体粒子の数平均粒子径が５０〜４００ｎｍであることができる。
【００１８】
［適用例５］
本発明に係る電極用スラリーの一態様は、
適用例１ないし適用例４のいずれか一例の電極用バインダー組成物と、電極活物質と、を含有することを特徴とする。
【００１９】
［適用例６］
本発明に係る電極の一態様は、
集電体と、前記集電体の表面上に適用例５の電極用スラリーが塗布および乾燥されて形成された層と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
［適用例７］
本発明に係る蓄電デバイスの一態様は、
適用例６の電極を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る電極用バインダー組成物によれば、長期間にわたる貯蔵安定性に優れ、長期間にわたり貯蔵した場合であっても密着性及び充放電特性に優れる電極を製造することができる。本発明に係る電極用バインダー組成物を用いて製造された電極を備える蓄電デバイスは、電気的特性の一つである充放電レート特性が極めて良好となる。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、下記に記載された実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変型例も含むものとして理解されるべきである。なお、本明細書における「（メタ）アクリル酸〜」とは、「アクリル酸〜」および「メタクリル酸〜」の双方を包括する概念である。また、「〜（メタ）アクリレート」とは、「〜アクリレート」および「〜メタクリレート」の双方を包括する概念である。
【００２３】
１．電極用バインダー組成物
本実施の形態に係る電極用バインダー組成物は、蓄電デバイスに使用される電極を作製するためのバインダー組成物であって、重合体（Ａ）と、イソチアゾリン系化合物（Ｂ）と、液状媒体（Ｃ）と、を含有する。以下、本実施の形態に係る電極用バインダー組成物に含まれる各成分について詳細に説明する。
【００２４】
１．１．重合体（Ａ）
本実施の形態に係る電極用バインダー組成物に含まれる重合体（Ａ）は、液状媒体（Ｃ）中に粒子として分散されたラテックス状であることが好ましい。電極用バインダー組成物がラテックス状であると、電極活物質と混合して作製される電極用スラリーの安定性が良好となり、また電極用スラリーの集電体への塗布性が良好となるため好ましい。以下、液状媒体（Ｃ）中に粒子として分散された重合体（Ａ）のことを「重合体粒子（Ａ）」という。
【００２５】
重合体粒子（Ａ）としては、一般に市販されているラテックスを使用してもよい。本実施の形態に係る電極用バインダー組成物が負極を作製するために用いられる場合には、重合体粒子（Ａ）はジエン系重合体粒子が好適である。前記ジエン系重合体粒子は、共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位（Ｍｃ）と、芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位（Ｍｄ）と、（メタ）アクリレート化合物に由来する繰り返し単位（Ｍｅ）と、不飽和カルボン酸に由来する繰り返し単位（Ｍｆ）と、を有する。以下、前記ジエン系重合体粒子を構成する各繰り返し単位について説明する。
【００２６】
１．１．１．共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位（Ｍｃ）
ジエン系重合体粒子が共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位（Ｍｃ）を有することにより、粘弾性及び強度に優れた負極用バインダー組成物を製造することが容易となる。すなわち、共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位を有する重合体を使用すると、重合体が強い結着力を有することができる。共役ジエン化合物に由来するゴム弾性が重合体に付与されるため、電極の体積収縮や拡大等の変化に追従することが可能となる。これにより、結着性を向上させて、さらには長期に充放電特性を維持する耐久性を有するものと考えられる。
【００２７】
共役ジエン化合物としては、例えば１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ブタジエン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、２−クロル−１，３−ブタジエンなどを
挙げることができ、これらのうちから選択される１種以上であることができる。共役ジエン化合物としては、１，３−ブタジエンが特に好ましい。
【００２８】
共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位（Ｍｃ）の含有割合は、全繰り返し単位を１００質量部とした場合に３０〜６０質量部であることが好ましく、３５〜５５質量部であることがより好ましい。繰り返し単位（Ｍｃ）の含有割合が前記範囲にあると、結着性のさらなる向上が可能となる。
【００２９】
１．１．２．芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位（Ｍｄ）
ジエン系重合体粒子が芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位（Ｍｄ）を有することにより、負極用スラリーが導電付与剤を含有する場合に、これに対する親和性をより良好にすることができる。
【００３０】
芳香族ビニル化合物の具体例としては、例えばスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ビニルトルエン、クロルスチレン、ジビニルベンゼンなどを挙げることができ、これらのうちから選択される１種以上であることができる。芳香族ビニル化合物としては、上記のうちスチレンであることが特に好ましい。
【００３１】
芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位（Ｍｄ）の含有割合は、全繰り返し単位を１００質量部とした場合に１０〜４０質量部であることが好ましく、１５〜３５質量部であることがより好ましい。繰り返し単位（Ｍｄ）の含有割合が前記範囲にあると、重合体粒子が電極活物質として用いられるグラファイトに対して適度な結着性を有する。また、得られる電極活物質層は、柔軟性や集電体に対する結着性が良好なものとなる。
【００３２】
１．１．３．（メタ）アクリレート化合物に由来する繰り返し単位（Ｍｅ）
ジエン系重合体粒子が（メタ）アクリレート化合物に由来する繰り返し単位（Ｍｅ）を有することにより、電解液との親和性が良好となり、蓄電デバイス中でバインダーが電気抵抗成分となることによる内部抵抗の上昇を抑制するとともに、電解液を過大に吸収することによる結着性の低下を防ぐことができる。
【００３３】
このような（メタ）アクリレート化合物の具体例としては、例えば（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ｎ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｉ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｉ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｎ−アミル、（メタ）アクリル酸ｉ−アミル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ｎ−オクチル、（メタ）アクリル酸ノニル、（メタ）アクリル酸デシル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシメチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸エチレングリコール、ジ（メタ）アクリル酸エチレングリコール、ジ（メタ）アクリル酸プロピレングリコール、トリ（メタ）アクリル酸トリメチロールプロパン、テトラ（メタ）アクリル酸ペンタエリスリトール、ヘキサ（メタ）アクリル酸ジペンタエリスリトール、（メタ）アクリル酸アリル、ジ（メタ）アクリル酸エチレンなどを挙げることができ、これらのうちから選択される１種以上であることができる。これらのうち、（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２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシメチルおよび（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチルから選択される１種以上であることが好ましく、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシメチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチルであることが特に好ましい。
【００３４】
（メタ）アクリレート化合物に由来する繰り返し単位（Ｍｅ）の含有割合は、全繰り返し単位を１００質量部とした場合に５〜４０質量部であることが好ましく、６〜３０質量
部であることがより好ましい。繰り返し単位（Ｍｅ）の含有割合が前記範囲にあると、得られるジエン系重合体粒子は電解液との親和性が適度なものとなり、蓄電デバイス中でバインダーが電気抵抗成分となることによる内部抵抗の上昇を抑制するとともに、電解液を過大に吸収することによる結着性の低下を防ぐことができる。
【００３５】
１．１．４．不飽和カルボン酸に由来する繰り返し単位（Ｍｆ）
ジエン系重合体粒子が不飽和カルボン酸に由来する繰り返し単位（Ｍｆ）を有することにより、本発明の電極用バインダー組成物を用いた電極用スラリーの貯蔵安定性が向上する。
【００３６】
不飽和カルボン酸の具体例としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等のモノまたはジカルボン酸を挙げることができ、これらから選択される１種以上であることができる。特に、アクリル酸、メタクリル酸およびイタコン酸から選択される１種以上であることが好ましい。
【００３７】
不飽和カルボン酸に由来する繰り返し単位（Ｍｆ）の含有割合は、全繰り返し単位を１００質量部とした場合に１５質量部以下であることが好ましく、０．３〜１０質量部であることがより好ましい。繰り返し単位（Ｍｆ）の含有割合が前記範囲にあると、電極用スラリー調製時において、ジエン系重合体粒子の分散安定性が優れるため、凝集物が生じにくい。また、経時的なスラリー粘度の上昇も抑えることができる。
【００３８】
１．１．５．その他の繰り返し単位
ジエン系重合体粒子は、上記以外の繰り返し単位を有してもよい。上記以外の繰り返し単位としては、例えばα，β−不飽和ニトリル化合物に由来する繰り返し単位が挙げられる。
【００３９】
ジエン系重合体粒子がα，β−不飽和ニトリル化合物に由来する繰り返し単位を有することにより、ジエン系重合体粒子の電解液に対する膨潤性をより向上させることができる。すなわち、ニトリル基の存在によって重合体鎖からなる網目構造に溶媒が侵入し易くなって網目間隔が広がるため、溶媒和したリチウムイオンがこの網目構造をすり抜けて移動し易くなる。これにより、リチウムイオンの拡散性が向上すると考えられ、その結果、電極抵抗が低下してより良好な充放電特性を実現することができるのである。
【００４０】
α，β−不飽和ニトリル化合物の具体例としては、例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロルアクリロニトリル、α−エチルアクリロニトリル、シアン化ビニリデンなどを挙げることができ、これらから選択される１種以上であることができる。これらのうち、アクリロニトリルおよびメタクリロニトリルから選択される１種以上であることが好ましく、アクリロニトリルであることがより好ましい。
【００４１】
α，β−不飽和ニトリル化合物に由来する繰り返し単位の含有割合は、全繰り返し単位を１００質量部とした場合に、３５質量部以下であることが好ましく、５〜２５質量部であることがより好ましい。α，β−不飽和ニトリル化合物に由来する繰り返し単位の含有割合が前記範囲にあると、使用する電解液との親和性に優れ、かつ膨潤率が大きくなりすぎず、電池特性の向上に寄与することができる。
【００４２】
また、ジエン系重合体粒子は、以下に示す化合物に由来する繰り返し単位をさらに有してもよい。このような化合物としては、例えば、フッ化ビニリデン、四フッ化エチレンおよび六フッ化プロピレン等のエチレン性不飽和結合を有する含フッ素化合物；（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド等のエチレン性不飽和カルボン酸のアルキルアミド；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のカルボン酸ビニルエステル；エチレン性
不飽和ジカルボン酸の酸無水物；アミノエチルアクリルアミド、ジメチルアミノメチルメタクリルアミド、メチルアミノプロピルメタクリルアミド等のエチレン性不飽和カルボン酸のアミノアルキルアミド等を挙げることができ、これらのうちから選択される１種以上であることができる。
【００４３】
１．１．６．ジエン系重合体粒子の調製
ジエン系重合体粒子の合成方法については特に限定されないが、例えば以下に示す二段階の乳化重合工程により容易に作製することができる。
【００４４】
１．１．６．１．一段目の重合工程
一段目の乳化重合工程に用いられる単量体成分（Ｉ）には、例えば、α，β−不飽和ニトリル化合物、共役ジエン化合物、芳香族ビニル化合物、（メタ）アクリレート化合物、およびその他の共重合単量体等の非カルボン酸系単量体と、不飽和カルボン酸等のカルボン酸系単量体と、が含有される。単量体成分（Ｉ）に含まれる非カルボン酸系単量体の含有割合は、非カルボン酸系単量体とカルボン酸系単量体の合計１００質量部中、８０〜９２質量部であることが好ましく、８２〜９２質量部であることがより好ましい。非カルボン酸系単量体の含有割合が前記範囲であると、電極用スラリー調製時において、重合体粒子の分散安定性に優れるため、凝集物が生じにくい。また、経時的なスラリー粘度の上昇も抑えることができる。
【００４５】
単量体成分（Ｉ）において、非カルボン酸系単量体中の（メタ）アクリレート化合物の含有割合は１０〜３０質量％であることが好ましい。（メタ）アクリレート化合物の含有割合が前記範囲にあると、電極用スラリー調製時において、重合体粒子の分散安定性に優れるため、凝集物が生じにくい。また、得られる重合体粒子は電解液との親和性が適度なものとなり、電解液を過大に吸収することによる結着性の低下を防ぐことができる。
【００４６】
単量体成分（Ｉ）において、非カルボン酸系単量体中の共役ジエン化合物の含有割合は１０〜６０質量％であることが好ましく、芳香族ビニル化合物の含有割合は２０〜６０質量％であることが好ましい。また、カルボン酸系単量体中のイタコン酸の割合は、５０〜８５質量％であることが好ましい。
【００４７】
１．１．６．２．二段目の重合工程
二段目の乳化重合工程に用いられる単量体成分（ＩＩ）には、例えば、α，β−不飽和ニトリル化合物、共役ジエン化合物、芳香族ビニル化合物、（メタ）アクリレート化合物、およびその他の共重合単量体等の非カルボン酸系単量体と、不飽和カルボン酸等のカルボン酸系単量体と、が含有される。単量体成分（ＩＩ）に含まれる非カルボン酸系単量体の含有割合は、非カルボン酸系単量体とカルボン酸系単量体の合計１００質量％中、９４〜９９質量％であることが好ましい。非カルボン酸系単量体の含有割合が前記範囲にあると、電極用スラリー調製時において、重合体粒子の分散安定性に優れるため、凝集物が生じにくい。また、経時的なスラリー粘度の上昇も抑えることができる。
【００４８】
単量体成分（ＩＩ）において、非カルボン酸系単量体中の（メタ）アクリレート化合物の含有割合は１７質量％以下であることが好ましい。（メタ）アクリレート化合物の含有割合が前記範囲であると、得られる重合体粒子は電解液との親和性が適度なものとなり、電解液を過大に吸収することによる結着性の低下を防ぐことができる。
【００４９】
また、重合体構成単量体において、単量体成分（Ｉ）と単量体成分（ＩＩ）との質量比（（Ｉ）／（ＩＩ）比）は、０．０５〜０．５であることが好ましく、０．１〜０．４であることがより好ましい。（Ｉ）／（ＩＩ）比が前記範囲にあると、電極用スラリー調製時において、重合体粒子の分散安定性に優れるため、凝集物が生じにくい。また、経時的
なスラリー粘度の上昇も抑えることができる。
【００５０】
１．１．６．３．乳化重合
乳化重合工程は、水系媒体中において、乳化剤、重合開始剤、および分子量調節剤の存在下にて行われる。以下、乳化重合工程で用いられる各材料について説明する。
【００５１】
乳化剤の具体例としては、例えば高級アルコールの硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、脂肪族スルホン酸塩、脂肪族カルボン酸塩、デヒドロアビエチン酸塩、ナフタレンスルホン酸・ホルマリン縮合物、非イオン性界面活性剤の硫酸エステル塩などのアニオン性界面活性剤；ポリエチレングリコールのアルキルエステル、ポリエチレングリコールのアルキルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールのアルキルエーテルなどのノニオン性界面活性剤；パーフルオロブチルスルホン酸塩、パーフルオロアルキル基含有リン酸エステル、パーフルオロアルキル基含有カルボン酸塩、パーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物などのフッ素系界面活性剤などを挙げることができ、これらのうちから選択される１種以上を使用することができる。
【００５２】
重合開始剤の具体例としては、例えば過硫酸リチウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウムなどの水溶性重合開始剤；クメンハイドロパーオキサイド、過酸化ベンゾイル、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、１，１，３，３−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、アゾビスイソブチロニトリル、１，１’−アゾビス（シクロヘキサンカルボニトリル）などの油溶性重合開始剤などを適宜選択して用いることができる。これらのうち、特に過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、クメンハイドロパーオキサイドまたはｔ−ブチルハイドロパーオキサイドを使用することが好ましい。重合開始剤の使用割合は特に制限されないが、単量体組成、重合反応系のｐＨ、他の添加剤などの組み合わせなどを考慮して適宜設定される。
【００５３】
分子量調節剤の具体例としては、例えばｎ−ヘキシルメルカプタン、ｎ−オクチルメルカプタン、ｔ−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−ステアリルメルカプタンなどのアルキルメルカプタン；ジメチルキサントゲンジサルファイド、ジイソプロピルキサントゲンジサルファイドなどのキサントゲン化合物；ターピノレン、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィドなどのチウラム化合物；２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、スチレン化フェノールなどのフェノール化合物；アリルアルコールなどのアリル化合物；ジクロルメタン、ジブロモメタン、四臭化炭素などのハロゲン化炭化水素化合物；α−ベンジルオキシスチレン、α−ベンジルオキシアクリロニトリル、α−ベンジルオキシアクリルアミドなどのビニルエーテル化合物などのほか、トリフェニルエタン、ペンタフェニルエタン、アクロレイン、メタアクロレイン、チオグリコール酸、チオリンゴ酸、２−エチルヘキシルチオグリコレート、α−メチルスチレンダイマーなどを挙げることができ、これらのうちから選択される１種以上を使用することができる。
【００５４】
１．１．６．４．乳化重合の条件
一段目の乳化重合工程は、重合温度が４０〜８０℃、重合時間が２〜４時間の条件で行うことが好ましい。一段目の乳化重合工程においては、重合転化率が５０％以上であることが好ましく、６０％以上であることがより好ましい。また、二段目の乳化重合工程は、重合温度が４０〜８０℃、重合時間が２〜６時間の条件で行うことが好ましい。
【００５５】
乳化重合終了後は中和剤を添加することにより分散液のｐＨが５〜１０程度となるよう
に中和処理することが好ましい。使用する中和剤としては、特に限定されるものではないが、通常水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の金属水酸化物やアンモニアが挙げられる。分散液のｐＨを５〜１０の範囲に設定することで分散液の配合安定性が良好となるが、好ましくは６〜９、より好ましくは７〜８．５である。乳化重合工程における全固形分濃度を５０質量％以下とすると分散安定性良く反応を進行させることができるが、好ましくは４５質量％以下、より好ましくは４０質量％以下である。また、中和処理を行った後に濃縮することにより粒子の安定性をさらに良好にさせながら高固形分化させることができる。
【００５６】
１．１．７．重合体粒子（Ａ）の物性
１．１．７．１．テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）不溶分
重合体粒子（Ａ）のＴＨＦ不溶分は、８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。ＴＨＦ不溶分は、蓄電デバイスで使用する電解液への不溶分量とほぼ比例すると推測される。このため、ＴＨＦ不溶分が前記範囲であれば、蓄電デバイスを作製して、長期間にわたり充放電を繰り返した場合でも電解液への重合体（Ａ）の溶出を抑制できるため良好であると推測できる。
【００５７】
１．１．７．２．転移温度
重合体粒子（Ａ）がジエン系重合体粒子である場合、ＪＩＳ  Ｋ７１２１に準拠する示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって測定したときに、−４０〜＋２０℃の温度範囲において吸熱ピークを１つしか有さないものであることが好ましい。この吸熱ピークの温度は、−３０〜＋２０℃の範囲にあることがより好ましく、−２５〜＋１０℃であることがより好ましい。ジエン系重合体粒子の有する１つのみの吸熱ピークの温度が上記範囲にある場合、電極活物質層に対してより良好な柔軟性と粘着性とを付与することができ、従って密着性をより向上させることができる点で好ましい。
【００５８】
１．１．７．３．数平均粒子径
重合体粒子（Ａ）の数平均粒子径は、５０〜４００ｎｍの範囲にあることが好ましく、１００〜２５０ｎｍの範囲にあることがより好ましい。重合体粒子（Ａ）の数平均粒子径が前記範囲にあると、電極活物質の表面に重合体粒子（Ａ）が十分に吸着することができるため、電極活物質の移動に伴って重合体粒子（Ａ）も追随して移動することができる。その結果、両者の粒子のうちのどちらかのみが単独でマイグレーションすることを抑制することができるので、電気的特性の劣化を抑制することができる。
【００５９】
なお、重合体粒子（Ａ）の数平均粒子径とは、光散乱法を測定原理とする粒度分布測定装置を用いて粒度分布を測定し、小さい粒子から粒子を累積したときの粒子数の累積度数が５０％となる粒子径（Ｄ５０）の値である。このような粒度分布測定装置としては、例えばコールターＬＳ２３０、ＬＳ１００、ＬＳ１３  ３２０（以上、Ｂｅｃｋｍａｎ  Ｃｏｕｌｔｅｒ．Ｉｎｃ製）や、ＦＰＡＲ−１０００（大塚電子株式会社製）などを挙げることができる。これらの粒度分布測定装置は、重合体粒子の一次粒子だけを評価対象とするものではなく、一次粒子が凝集して形成された二次粒子をも評価対象とすることができる。従って、これらの粒度分布測定装置によって測定された粒度分布は、電極用スラリー中に含まれる重合体粒子の分散状態の指標とすることができる。なお、重合体粒子（Ａ）の数平均粒子径は、電極用スラリーを遠心分離して電極活物質を沈降させた後、その上澄み液を上記の粒度分布測定装置によって測定する方法によっても測定することができる。
【００６０】
１．２．イソチアゾリン系化合物（Ｂ）
本実施の形態に係る電極用バインダー組成物は、イソチアゾリン系化合物（Ｂ）を５０ｐｐｍ以上２００ｐｐｍ未満含有する。電極用バインダー組成物中にイソチアゾリン系化合物（Ｂ）を５０ｐｐｍ以上２００ｐｐｍ未満の濃度範囲で添加することにより、イソチ
アゾリン系化合物（Ｂ）が防腐剤として作用して、電極用バインダー組成物を貯蔵した際に、細菌や黴などが増殖して異物が発生することを抑制することができる。さらに、蓄電デバイスの充放電時にバインダーの劣化が抑制されるため、蓄電デバイスの充放電特性の低下を抑制することができる。
【００６１】
蓄電デバイスの充放電時にバインダーの劣化が抑制される効果の発現機構は明らかではないが、以下のように考えられる。イソチアゾリン系化合物（Ｂ）と重合体粒子との親和性が良好であるために、電解液に電極活物質層が浸された場合でもイソチアゾリン系化合物（Ｂ）はバインダーとして機能する重合体に吸着されるなどして保持され、電極活物質層から電解液へほとんど溶出しないと考えられる。イソチアゾリン系化合物（Ｂ）が重合体に保持されることで、バインダーとして機能する重合体の電解液による劣化が抑制されるとともに電解液自身の変質も抑制され、その結果、充放電特性が劣化しないと推測される。
【００６２】
また、一般的にラテックスのような重合体粒子の分散液へ新たな成分を添加すると、その新たな成分がトリガーとなり凝集が発生しやすい。ところが、イソチアゾリン系化合物（Ｂ）の含有量が５０ｐｐｍ以上２００ｐｐｍ未満である場合には重合体粒子の分散性に与える影響が小さいため、凝集体の発生を抑制することができる。そのため、本願発明の電極用バインダー組成物と電極活物質とを混合して電極用スラリーを作製する際にトリガーとなる成分が存在しないため、重合体粒子や電極活物質の凝集を抑制することができる。したがって、集電体の表面により均質な電極活物質層が形成された電極を作製することができるため、蓄電デバイスの充放電特性が良好になるものと推測される。
【００６３】
さらに、電極用バインダー組成物にイソチアゾリン系化合物（Ｂ）の含有量が５０ｐｐｍ以上２００ｐｐｍ未満であることにより、電極用スラリーの流動性を向上させることもできると考えられる。電極用スラリーの流動性が向上する結果、より均一な厚みの電極活物質層を形成することができ、高いレートで充放電を行った場合でも電極活物質層の面全体に均一に電圧が印加されるため、安定した充放電特性を発現することができると考えられる。
【００６４】
電極用バインダー組成物中のイソチアゾリン系化合物（Ｂ）の濃度は、５０ｐｐｍ以上２００ｐｐｍ未満である必要があり、５０ｐｐｍ以上１５０ｐｐｍ以下であることが好ましい。電極用バインダー組成物中のイソチアゾリン系化合物（Ｂ）の濃度が前記範囲であると、電極用バインダー組成物の長期間にわたる貯蔵安定性が向上すると共に、これを使用して作製された電極用スラリーをさらに集電体に塗布して作製された電極を備える蓄電デバイスは、良好な充放電特性を示す。電極用バインダー組成物中のイソチアゾリン系化合物（Ｂ）の濃度が前記範囲外である場合、調製直後の電極用バインダー組成物を使用して作製された蓄電デバイスの充放電特性は良好であったが、長期間（例えば２℃に設定した冷蔵庫で５ヶ月間）貯蔵した電極用バインダー組成物を使用して作製された蓄電デバイスの充放電特性は不良となることが判明した。
【００６５】
この理由としては、以下のように考えられる。イソチアゾリン系化合物（Ｂ）の濃度が５０ｐｐｍ未満であると、含有量が不足しているため長期間にわたる貯蔵安定性を確保できないので、良好な充放電特性を発現する蓄電デバイスを作製できないと考えられる。一方、イソチアゾリン系化合物（Ｂ）の濃度が２００ｐｐｍ以上であると、ジエン系重合体粒子とイソチアゾリン系化合物（Ｂ）との親和性が高いため、ジエン系重合体粒子の凝集が発生しやすくなると考えられる。したがって、イソチアゾリン系化合物（Ｂ）の濃度が前記範囲を超える場合には、長期間貯蔵したバインダー組成物を用いて作製された電極は凝集粒子などの異物により初期の充放電特性を発揮できないものと考えられる。なお、イソチアゾリン系化合物（Ｂ）の濃度が２００ｐｐｍ以上であると、ジエン系重合体粒子の
表面に多量のイソチアゾリン系化合物（Ｂ）が吸着してしまい、ジエン系重合体粒子の結着力が低下して、集電体と電極活物質層との密着性が悪化する場合がある。
【００６６】
本実施の形態に係る電極用バインダー組成物に含有されるイソチアゾリン系化合物（Ｂ）としては、イソチアゾリン骨格を有する化合物であれば特に制限されないが、具体的には下記一般式（１）で表される化合物や下記一般式（２）で表される化合物が挙げられる。
【００６７】
【化３】
0005904330.tif 000004
上記式（１）中、Ｒ１は水素原子または炭化水素基であり、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ水素原子、ハロゲン原子または炭化水素基を表す。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が炭化水素基である場合、直鎖あるいは分岐鎖のような鎖状の炭素骨格を有していてもよく、環状の炭素骨格を有していてもよい。また、炭化水素基の炭素数は１〜１２であることが好ましく、１〜１０であることがより好ましく、１〜８であることが特に好ましい。このような炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基等が挙げられる。
【００６８】
【化４】
0005904330.tif 000005
上記式（２）中、Ｒ４は水素原子または炭化水素基であり、Ｒ５はそれぞれ独立に水素原子または有機基を表す。Ｒ４が炭化水素基である場合、上記式（１）で説明した炭化水素基と同様の炭化水素基であることができる。また、Ｒ５が有機基である場合、この有機基にはアルキル基やシクロアルキル基である脂肪族基や脂環式基が含まれるが、脂肪族基であることが好ましい。アルキル基の炭素数は１〜１２であることが好ましく、１〜１０であることがより好ましく、１〜８であることが特に好ましい。これらのアルキル基およびシクロアルキル基は、ハロゲン原子、アルコキシル基、ジアルキルアミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基等の置換基を有していてもよい。前記脂肪族基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基等が挙げられる。上記式（２）中、ｎは０〜４の整数を表す。
【００６９】
本実施の形態に係る電極用バインダー組成物に含有される成分（Ｂ）の具体例としては、１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン、OLE_LINK1２−メチル−４，５−トリメチレン−４−イソチアゾリン−３−オンOLE_LINK1、２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、Ｎ−ｎ−ブチル−１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン、２−ｎ−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オン、４，５−ジクロロ−２−ｎ−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オン等が挙げられ、これらの１種または２種以上を用いることができる。これらの中でも、２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、２−ｎ−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オン、５
−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オンよりなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。
【００７０】
１．３．液状媒体（Ｃ）
本実施の形態に係る電極用バインダー組成物は、液状媒体（Ｃ）を含有する。液状媒体（Ｃ）としては、水を含有する水系媒体であることが好ましい。上記水系媒体には、水以外の非水系媒体を含有させることができる。この非水系媒体としては、例えばアミド化合物、炭化水素、アルコール、ケトン、エステル、アミン化合物、ラクトン、スルホキシド、スルホン化合物などを挙げることができ、これらのうちから選択される１種以上を使用することができる。液状媒体（Ｃ）が水と水以外の非水系媒体を含有する場合、液状媒体（Ｃ）の全量１００質量％中、９０質量％以上が水であることが好ましく、９８質量％以上が水であることがさらに好ましい。本実施の形態に係る電極用バインダー組成物は、液状媒体（Ｃ）として水系媒体を使用することにより、環境に対して悪影響を及ぼす程度が低くなり、取扱作業者に対する安全性も高くなる。
【００７１】
水系媒体中に含まれる非水系媒体の含有割合は、水系媒体１００質量部に対して、１０質量部以下であることが好ましく、５質量部以下であることがより好ましく、実質的に含有しないことが特に好ましい。ここで、「実質的に含有しない」とは、液状媒体として非水系媒体を意図的に添加しないという程度の意味であり、電極用バインダー組成物を作製する際に不可避的に混入する非水系媒体を含んでもよい。
【００７２】
１．４．その他の添加剤
本実施の形態に係る電極用バインダー組成物は、必要に応じて前述した成分（Ａ）、成分（Ｂ）、成分（Ｃ）以外の添加剤を含有することができる。このような添加剤としては、例えば増粘剤が挙げられる。本実施の形態に係る電極用バインダー組成物は、増粘剤を含有することにより、その塗布性や得られる蓄電デバイスの充放電特性等をさらに向上させることができる。
【００７３】
このような増粘剤としては、例えば、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース化合物；上記セルロース化合物のアンモニウム塩またはアルカリ金属塩；ポリ（メタ）アクリル酸、変性ポリ（メタ）アクリル酸などのポリカルボン酸；上記ポリカルボン酸のアルカリ金属塩；ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体などのポリビニルアルコール系（共）重合体；（メタ）アクリル酸、マレイン酸およびフマル酸などの不飽和カルボン酸とビニルエステルとの共重合体の鹸化物などの水溶性ポリマーなどを挙げることができる。これらの中でも特に好ましい増粘剤としては、カルボキシメチルセルロースのアルカリ金属塩、ポリ（メタ）アクリル酸のアルカリ金属塩などである。
【００７４】
これら増粘剤の市販品としては、例えばＣＭＣ１１２０、ＣＭＣ１１５０、ＣＭＣ２２００、ＣＭＣ２２８０、ＣＭＣ２４５０（以上、ダイセル化学工業株式会社製）等のカルボキシメチルセルロースのアルカリ金属塩を挙げることができる。
【００７５】
本実施の形態に係る電極用バインダー組成物が増粘剤を含有する場合、増粘剤の使用割合は、電極用バインダー組成物の全固形分量に対して、５質量％以下であることが好ましく、０．１〜３質量％であることがより好ましい。
【００７６】
２．電極用スラリー
前記の如き、前述の電極用バインダー組成物を用いて、本実施の形態に係る電極用スラリーを製造することができる。電極用スラリーとは、これを集電体の表面に塗布した後、乾燥して、集電体表面上に電極活物質層を形成するために用いられる分散液のことをいう
。本実施の形態に係る電極用スラリーは、上述の電極用バインダー組成物と、電極活物質と、水と、を含有する。以下、本実施の形態に係る電極用スラリーに含まれる成分についてそれぞれ詳細に説明する。ただし、電極用バインダー組成物については、前述した通りであるから説明を省略する。
【００７７】
２．１．電極活物質
本実施の形態に係る電極用スラリーに含まれる電極活物質を構成する材料としては特に制限はなく、目的とする蓄電デバイスの種類により適宜適当な材料を選択することができる。
【００７８】
例えば、リチウムイオン二次電池の正極を作製する場合には、リチウム原子含有酸化物であることが好ましい。本明細書における「酸化物」とは、酸素と、酸素よりも電気陰性度の小さい元素と、からなる化合物または塩を意味する概念であり、金属酸化物の他、金属のリン酸塩、硝酸塩、ハロゲンオキソ酸塩、スルホン酸塩等をも包含する概念である。
【００７９】
リチウム原子含有酸化物としては、下記一般式（３ａ）または（３ｂ）で表される複合金属酸化物、および下記一般式（４）で表されかつオリビン型結晶構造を有するリチウム原子含有酸化物が挙げられ、これらよりなる群から選択される１種以上を使用することが好ましい。
【００８０】
Ｌｉ１＋ｘＭ１ｙＭ２ｚＯ２  ・・・・・（３ａ）
Ｌｉ１＋ｘＭ１ｙＭ２ｚＯ４  ・・・・・（３ｂ）
（式（３ａ）および（３ｂ）中、Ｍ１はＣｏ、ＮｉおよびＭｎよりなる群から選択される少なくとも１種の金属原子であり；Ｍ２はＡｌおよびＳｎよりなる群から選択される少なくとも１種の金属原子であり；Ｏは酸素原子であり；ｘ、ｙおよびｚは、それぞれ、０．１０≧ｘ≧０、４．００≧ｙ≧０．８５および２．００≧ｚ≧０の範囲の数である。）
Ｌｉ１−ｘＭ３ｘ（ＸＯ４）  ・・・・・（４）
（式（４）中、Ｍ３は、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、ＧｅおよびＳｎよりなる群から選択される金属のイオンの少なくとも１種であり；Ｘは、Ｓｉ、Ｓ、ＰおよびＶよりなる群から選択される少なくとも１種であり；ｘは数であり、０＜ｘ＜１の関係を満たす。）
【００８１】
なお、上記一般式（４）におけるｘの値は、Ｍ３およびＸの価数に応じて、それぞれ上記一般式（４）全体の価数が０価となるように選択される。
【００８２】
上記一般式（３ａ）または（３ｂ）で表される複合金属酸化物としては、例えばＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＮｉｙＣｏ１−ｙＯ２（ｙ＝０．０１〜０．９９）、ＬｉＭｎＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＣｏｘＭｎｙＮｉｚＯ２（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）などを挙げることができ、これらのうちから選択される１種以上を使用することができる。これらのうち、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＮｉＯ２およびＬｉＮｉ０．３３Ｍｎ０．３３Ｃｏ０．３３Ｏ２は電極電位が高く高効率であるため、高電圧および高エネルギー密度を有する蓄電デバイスを得ることができる。Ｌｉ１＋ｘＭ１ｙＭ２ｚＯ２は、固体内のＬｉ拡散速度が速く、充放電レートに優れる点で特に好ましい。
【００８３】
上記一般式（４）で表され、かつオリビン結晶構造を有するリチウム原子含有酸化物は、金属元素Ｍ３の種類によって電極電位が異なる。従って、金属元素Ｍの種類を選択することにより、電池電圧を任意に設定することができる。オリビン結晶構造を有するリチウム原子含有酸化物の代表的なものとしては、ＬｉＦｅＰＯ４、ＬｉＣｏＰＯ４、Ｌｉ０．９０Ｔｉ０．０５Ｎｂ０．０５Ｆｅ０．３０Ｃｏ０．３０Ｍｎ０．３０ＰＯ４などを挙げることができる。これらのうち、特にＬｉＦｅＰＯ４は、原料となる鉄化合物の入手が容
易であるとともに安価であるため好ましい。また、上記の化合物中のＦｅイオンをＣｏイオン、ＮｉイオンまたはＭｎイオンに置換した化合物も、上記各化合物と同じ結晶構造を有するので、電極活物質として同様の効果を有する。
【００８４】
一方、リチウムイオン二次電池の負極を作製する場合には、電極活物質（負極活物質）としては、例えばカーボンを用いることができる。カーボンの具体例としては、フェノール樹脂、ポリアクリロニトリル、セルロース等の有機高分子化合物を焼成することにより得られる炭素材料；コークスやピッチを焼成することにより得られる炭素材料；人造グラファイト；天然グラファイト等が挙げられる。
【００８５】
電気二重層キャパシタ電極を作製する場合には、電極活物質としては、例えば活性炭、活性炭繊維、シリカ、アルミナ等を用いることができる。また、リチウムイオンキャパシタ電極を作製する場合には、黒鉛、難黒鉛化炭素、ハードカーボン、コークス等の炭素材料や、ポリアセン系有機半導体（ＰＡＳ）等を用いることができる。
【００８６】
電極活物質の数平均粒子径（Ｄｂ）は、正極では０．４〜１０μｍの範囲とすることが好ましく、０．５〜７μｍの範囲とすることがより好ましい。負極では３〜３０μｍの範囲とすることが好ましく、５〜２５μｍの範囲とすることがより好ましい。電極活物質の数平均粒子径（Ｄｂ）が前記範囲内であると、電極活物質内におけるリチウムの拡散距離が短くなるので、充放電の際のリチウムの脱挿入に伴う抵抗を低減することができ、その結果、充放電特性がより向上する。さらに、電極用スラリーが後述の導電付与剤を含有する場合、電極活物質の数平均粒子径（Ｄｂ）が前記範囲内であることにより、電極活物質と導電付与剤との接触面積を十分に確保することができることとなり、電極の電子導電性が向上し、電極抵抗がより低下する。
【００８７】
ここで、電極活物質の数平均粒子径（Ｄｂ）とは、レーザー回折法を測定原理とする粒度分布測定装置を用いて粒度分布を測定し、小さい粒子から粒子を累積したときの粒子数の累積度数が５０％となる粒子径（Ｄ５０）の値である。このようなレーザー回折式粒度分布測定装置としては、例えばＨＯＲＩＢＡ  ＬＡ−３００シリーズ、ＨＯＲＩＢＡ  ＬＡ−９２０シリーズ（以上、株式会社堀場製作所製）などを挙げることができる。この粒度分布測定装置は、電極活物質の一次粒子だけを評価対象とするものではなく、一次粒子が凝集して形成された二次粒子をも評価対象とする。従って、この粒度分布測定装置によって得られた数平均粒子径（Ｄｂ）は、電極用スラリー中に含まれる電極活物質の分散状態の指標とすることができる。なお、電極活物質の平均粒子径（Ｄｂ）は、電極用スラリーを遠心分離して電極活物質を沈降させた後、その上澄み液を除去し、沈降した電極活物質を上記の方法により測定することによっても測定することができる。
【００８８】
２．２．その他の成分
上記電極用スラリーは、必要に応じて前述した成分以外の成分を含有することができる。このような成分としては、例えば導電付与剤、非水系媒体、増粘剤等が挙げられる。
【００８９】
２．２．１．導電付与剤
上記導電付与剤の具体例としては、リチウムイオン二次電池においてはカーボンなどが；ニッケル水素二次電池においては、正極では酸化コバルトが：負極ではニッケル粉末、酸化コバルト、酸化チタン、カーボンなどが、それぞれ用いられる。上記両電池において、カーボンとしては、グラファイト、活性炭、アセチレンブラック、ファーネスブラック、黒鉛、炭素繊維、フラーレンなどを挙げることができる。これらの中でも、アセチレンブラックまたはファーネスブラックを好ましく使用することができる。導電付与剤の使用割合は、電極活物質１００質量部に対して、好ましくは２０質量部以下であり、より好ましくは１〜１５質量部であり、特に好ましくは２〜１０質量部である。
【００９０】
２．２．２．非水系媒体
上記電極用スラリーは、その塗布性を改善する観点から、８０〜３５０℃の標準沸点を有する非水系媒体を含有することができる。このような非水系媒体の具体例としては、例えばＮ−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドなどのアミド化合物；トルエン、キシレン、ｎ−ドデカン、テトラリンなどの炭化水素；２−エチル−１−ヘキサノール、１−ノナノール、ラウリルアルコールなどのアルコール；メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、ホロン、アセトフェノン、イソホロンなどのケトン；酢酸ベンジル、酪酸イソペンチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチルなどのエステル；ｏ−トルイジン、ｍ−トルイジン、ｐ−トルイジンなどのアミン化合物；γ−ブチロラクトン、δ−ブチロラクトンなどのラクトン；ジメチルスルホキシド、スルホランなどのスルホキシド・スルホン化合物などを挙げることができ、これらのうちから選択される１種以上を使用することができる。これらの中でも、重合体粒子の安定性、電極用スラリーを塗布する際の作業性などの点から、Ｎ−メチルピロリドンを使用することが好ましい。
【００９１】
２．２．３．増粘剤
上記電極用スラリーは、その塗工性を改善する観点から、増粘剤を含有することができる。増粘剤の具体例としては、上記「１．４．その他の添加剤」に記載した各種化合物が挙げられる。
【００９２】
電極用スラリーが増粘剤を含有する場合、増粘剤の使用割合としては、電極用スラリーの全固形分量に対して、好ましくは２０質量％以下であり、より好ましくは０．１〜１５質量％であり、特に好ましくは０．５〜１０質量％である。
【００９３】
２．３．電極用スラリーの製造方法
本実施の形態に係る電極用スラリーは、前述の電極用バインダー組成物と、電極活物質と、水と、必要に応じて用いられる添加剤と、を混合することにより製造することができる。これらの混合には公知の手法による攪拌によって行うことができ、例えば攪拌機、脱泡機、ビーズミル、高圧ホモジナイザーなどを利用することができる。
【００９４】
電極用スラリーの調製（各成分の混合操作）は、少なくともその工程の一部を減圧下で行うことが好ましい。これにより、得られる電極活物質層内に大きな気泡が生じることを防止することができる。減圧の程度としては、絶対圧として、５．０×１０４〜５．０×１０５Ｐａ程度とすることが好ましい。
【００９５】
電極用スラリーを製造するための混合撹拌としては、スラリー中に電極活物質の凝集体が残らない程度に撹拌し得る混合機と、必要にして十分な分散条件とを選択する必要がある。分散の程度は粒ゲージにより測定可能であるが、少なくとも１００μｍより大きい凝集物がなくなるように混合分散することが好ましい。このような条件に適合する混合機としては、例えばボールミル、サンドミル、顔料分散機、擂潰機、超音波分散機、ホモジナイザー、プラネタリーミキサー、ホバートミキサーなどを例示することができる。
【００９６】
２．４．電極用スラリーの特徴
前述の電極用バインダー組成物に含まれる重合体粒子（Ａ）の数平均粒子径（Ｄａ）と電極活物質の数平均粒子径（Ｄｂ）との比（Ｄａ／Ｄｂ）は、正極では０．０１〜１．０の範囲にあることが好ましく、０．０５〜０．５の範囲にあることがより好ましい。負極では、０．００２〜０．１３の範囲にあることが好ましく、０．００３〜０．１の範囲にあることがより好ましい。このことの技術的な意味は、以下の通りである。
【００９７】
電極用スラリーを集電体の表面に塗布した後、形成された塗膜を乾燥する工程において、重合体粒子（Ａ）および電極活物質のうちの少なくとも一方がマイグレーションすることが確認されている。すなわち、粒子が表面張力の作用を受けることによって塗膜の厚み方向に沿って移動するのである。より具体的には、重合体粒子（Ａ）および電極活物質のうちの少なくとも一方が、塗膜面のうちの、集電体と接する面とは反対側、すなわち水が蒸発する気固界面側へと移動する。このようなマイグレーションが起こると、重合体粒子（Ａ）および電極活物質の分布が塗膜の厚み方向で不均一となり、電極特性が悪化する、密着性が損なわれる、などの問題が発生する。例えば、バインダーとして機能する重合体粒子（Ａ）が電極活物質層の気固界面側へとブリード（移行）し、集電体と電極活物質層との界面における重合体粒子（Ａ）の量が相対的に少なくなると、電極活物質層への電解液の浸透が阻害されることにより十分な電気的特性が得られなくなるとともに、集電体と電極活物質層との結着性が不足して剥離してしまう。さらに、重合体粒子（Ａ）がブリードすることにより、電極活物質層表面の平滑性が損なわれてしまう。
【００９８】
しかしながら、両粒子の数平均粒子径の比（Ｄａ／Ｄｂ）が前記範囲にあると、前述したような問題の発生を抑制することができ、良好な電気的特性と結着性とが両立した電極を容易に製造できることとなる。比（Ｄａ／Ｄｂ）が前記範囲未満では、粉落ち耐性が不十分となる場合がある。一方、比（Ｄａ／Ｄｂ）が前記範囲を超えると、集電体と電極活物質層との間の結着性が不足する場合がある。
【００９９】
本実施の形態に係る電極用スラリーは、その固形分濃度（スラリー中の溶媒以外の成分の合計質量がスラリーの全質量に対して占める割合）が２０〜８０質量％であることが好ましく、３０〜７５質量％であることがより好ましい。
【０１００】
本実施の形態に係る電極用スラリーは、その曳糸性が３０〜８０％であることが好ましく、３３〜７９％であることがより好ましく、３５〜７８％であることが特に好ましい。曳糸性が前記範囲未満であると、電極用スラリーを集電体上へ塗布する際、レベリング性が不足するため、電極厚みの均一性を得難くなる場合がある。このような厚みが不均一な電極を使用すると、充放電反応の面内分布が発生するため、安定した電池性能の発現が困難となる。一方、曳糸性が前記範囲を超えると、電極用スラリーを集電体上に塗布する際、液ダレが起き易くなり、安定した品質の電極が得られにくい。そこで、曳糸性が前記範囲にあれば、これらの問題の発生を抑制することができ、良好な電気的特性と密着性とを両立させた電極を製造することが容易となるのである。
【０１０１】
本明細書における「曳糸性」は、以下のようにして測定される。
【０１０２】
まず、底部に直径５．２ｍｍの開口部を有するザーンカップ（太佑機材株式会社製、ザーンビスコシティーカップＮｏ．５）を準備する。この開口部を閉じた状態で、ザーンカップに電極用スラリー４０ｇを流し込む。その後、開口部を開放すると、開口部から電極用スラリーが流れ出す。ここで、開口部を開放した時をＴ０、電極用スラリーの曳糸が終了した時をＴＡ、電極用スラリーの流出が終了した時をＴＢとした場合に、本明細書における「曳糸性」は下記式（５）から求めることができる。
曳糸性（％）＝（（ＴＡ−Ｔ０）／（ＴＢ−Ｔ０））×１００  ・・・・・（５）
【０１０３】
３．電極
本実施の形態に係る電極は、集電体と、前記集電体の表面上に前述の電極用スラリーが塗布および乾燥されて形成された層と、を備えるものである。かかる電極は、金属箔などの適宜の集電体の表面に、上述の電極用スラリーを塗布して塗膜を形成し、次いで該塗膜を乾燥して電極活物質層を形成することにより製造することができる。このようにして製造された電極は、集電体上に、前述の重合体（Ａ）および電極活物質、さらに必要に応じ
て添加した任意成分を含有する電極活物質層が結着されてなるものである。かかる電極は、集電体と電極活物質層との結着性に優れるとともに、電気的特性の一つである充放電レート特性が良好である。したがって、このような電極は蓄電デバイスの電極として好適である。
【０１０４】
集電体は、導電性材料からなるものであれば特に制限されない。リチウムイオン二次電池においては、鉄、銅、アルミニウム、ニッケル、ステンレスなどの金属製の集電体が使用されるが、特に正極にアルミニウムを、負極に銅を用いた場合、前述の電極用バインダーを用いて製造された電極用スラリーの効果が最もよく現れる。ニッケル水素二次電池における集電体としては、パンチングメタル、エキスパンドメタル、金網、発泡金属、網状金属繊維焼結体、金属メッキ樹脂板などが使用される。集電体の形状および厚さは特に制限されないが、厚さ０．００１〜０．５ｍｍ程度のシート状のものとすることが好ましい。
【０１０５】
電極用スラリーの集電体への塗布方法についても特に制限はない。塗布は、例えばドクターブレード法、ディップ法、リバースロール法、ダイレクトロール法、グラビア法、エクストルージョン法、浸漬法、ハケ塗り法などの適宜の方法によることができる。電極用スラリーの塗布量も特に制限されないが、液状媒体（水および任意的に使用される非水媒体の双方を包含する概念である）を除去した後に形成される電極活物質層の厚さが、０．００５〜５ｍｍとなる量とすることが好ましく、０．０１〜２ｍｍとなる量とすることがより好ましい。電極活物質層の厚さが上記範囲内にあることによって、電極活物質層に効果的に電解液を染み込ませることができる。その結果、電極活物質層中の電極活物質と電解液との充放電に伴う金属イオンの授受が容易に行われるため、電極抵抗をより低下させることができるため好ましい。また、電極活物質層の厚さが上記範囲内にあることで、電極を折り畳んだり、捲回するなどして加工する場合においても、電極活物質層が集電体から剥離することなく密着性が良好で、柔軟性に富む蓄電デバイス用電極が得られる点で好ましい。
【０１０６】
塗布後の塗膜からの乾燥方法（水および任意的に使用される非水媒体の除去方法）についても特に制限されず、例えば温風、熱風、低湿風による乾燥；真空乾燥；（遠）赤外線、電子線などの照射による乾燥などによることができる。乾燥速度としては、応力集中によって電極活物質層に亀裂が入ったり、電極活物質層が集電体から剥離したりしない程度の速度範囲の中で、できるだけ早く液状媒体が除去できるように適宜に設定することができる。
【０１０７】
さらに、乾燥後の集電体をプレスすることにより、電極活物質層の密度を高め、空孔率を以下に示す範囲に調整することが好ましい。プレス方法としては、金型プレスやロールプレスなどの方法が挙げられる。プレスの条件は、使用するプレス機器の種類および電極活物質層の空孔率および密度の所望値によって適宜に設定されるべきである。この条件は、当業者による少しの予備実験により、容易に設定することができるが、例えばロールプレスの場合、ロールプレス機の線圧力は０．１〜１０（ｔ／ｃｍ）、好ましくは０．５〜５（ｔ／ｃｍ）の圧力において、例えばロール温度が２０〜１００℃において、乾燥後の集電体の送り速度（ロールの回転速度）が１〜８０ｍ／ｍｉｎ、好ましくは５〜５０ｍ／ｍｉｎで行うことができる。
【０１０８】
プレス後の電極活物質層の密度は、１．５〜５．０ｇ／ｃｍ３とすることが好ましく、１．５〜４．０ｇ／ｃｍ３とすることがより好ましく、１．６〜３．８ｇ／ｃｍ３とすることが特に好ましい。電極活物質が上記一般式（３ａ）または（３ｂ）で表される複合金属酸化物である場合には、電極活物質層の密度は２．０〜４．０ｇ／ｃｍ３とすることが好ましく、３．０〜３．５ｇ／ｃｍ３とすることがより好ましい。また、電極活物質が上
記一般式（４）で表されかつオリビン型結晶構造を有する化合物である場合には、電極活物質層の密度は１．５〜２．５ｇ／ｃｍ３とすることが好ましく、１．６〜２．４ｇ／ｃｍ３とすることがより好ましく、１．７〜２．２ｇ／ｃｍ３とすることがさらに好ましく、１．８〜２．１ｇ／ｃｍ３とすることが特に好ましい。電極活物質層の密度が前記範囲にあることにより、集電体と電極活物質層との間の結着性が良好となり、粉落ち性に優れ、かつ電気的特性にも優れた電極が得られることとなる。電極活物質層の密度が前記範囲未満であると、電極活物質層中の重合体（Ａ）が十分にバインダーとして機能せず、電極活物質層が凝集剥離するなどして粉落ち性が低下する。また、電極活物質層の密度が前記範囲を超えると、電極活物質層中の重合体（Ａ）のバインダー機能が強すぎて電極活物質同士の接着が強固になり過ぎる。その結果、集電体の柔軟性に電極活物質層が追随することができず、集電体と電極活物質層の界面が剥離する場合があり好ましくない。なお、本発明における「電極活物質層の密度」とは、電極活物質層の嵩密度を示す値であり、以下の測定方法から知ることができる。すなわち、集電体の片面に、面積Ｃ（ｃｍ２）、厚みＤ（μｍ）の電極活物質層を有する電極において、集電体の質量がＡ（ｇ）、蓄電デバイス用電極の質量がＢ（ｇ）である場合、電極活物質層の密度は下記式（６）によって定義される。
電極活物質層の密度（ｇ／ｃｍ３）＝（Ｂ（ｇ）−Ａ（ｇ））／（Ｃ（ｃｍ２）×Ｄ（μｍ）×１０−４）  ・・・・・（６）
【０１０９】
プレス後の電極活物質層の空孔率は、１０〜５０％であることが好ましく、１５〜４５％であることがより好ましく、２０〜４０％であることが特に好ましい。電極活物質層の空孔率が前記範囲にあると、集電体と電極活物質層との間の結着性が良好となり、粉落ち性に優れ、かつ電気的特性にも優れる電極が得られる。また、電極活物質層の空孔率が前記範囲にあると、電極活物質層内部へ電解液を十分に染み込ませることができ、電極活物質表面と電解液が十分に接触することができる。その結果、電極活物質と電解液のリチウムイオンの授受が容易となり、良好な充放電特性が達成できる。なお、本発明における「電極活物質層の空孔率」とは、空孔の体積（電極活物質層の体積から固形分（電極活物質、導電付与剤、結着剤など）が占める体積を除いた量）が電極活物質層全体の体積に占める割合である。すなわち、集電体の片面に、面積Ｃ（ｃｍ２）、厚みＤ（μｍ）の電極活物質層を有する電極において、電極活物質層の質量がＢ（ｇ）、水銀圧入法により測定された細孔容積がＶ（ｃｍ３／ｇ）である場合、下記式（７）によって定義される値である。
電極活物質層の空孔率（％）＝（（Ｖ［ｃｍ３／ｇ］×Ｂ［ｇ］）／（Ｃ［ｃｍ２］×Ｄ［μｍ］×１０−４））×１００  ・・・・・（７）
【０１１０】
細孔容積は、例えば水銀ポロシメーターを用いた水銀圧入法などにより測定することができる。水銀ポロシメーターとしては、例えばＱｕａｎｔａｃｈｒｏｍｅ社製の品名「ＰｏｒｅＭａｓｔｅｒ」、株式会社島津製作所製の品名「オートポアＩＶ」などを用いることができる。
【０１１１】
４．蓄電デバイス
本実施の形態に係る蓄電デバイスは、上述の電極を備えるものであり、さらに電解液を含有し、セパレータなどの部品を用いて、常法に従って製造することができる。具体的な製造方法としては、例えば、負極と正極とをセパレータを介して重ね合わせ、これを電池形状に応じて巻く、折るなどして電池容器に入れ、電池容器に電解液を注入して封口する方法が挙げられる。電池の形状は、コイン型、ボタン型、シート型、円筒型、角形、扁平型など、適宜の形状であることができる。
【０１１２】
電解液は、液状でもゲル状でもよく、電極活物質の種類に応じて、蓄電デバイスに用いられる公知の電解液の中から電池としての機能を効果的に発現するものを選択すればよい
。電解液は、電解質を適当な溶媒に溶解した溶液であることができる。
【０１１３】
上記電解質としては、リチウムイオン二次電池では、従来から公知のリチウム塩のいずれをも使用することができ、その具体例としては、例えばＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣＦ３ＣＯ２、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＢ１０Ｃｌ１０、ＬｉＡｌＣｌ４、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＢ（Ｃ２Ｈ５）４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣＨ３ＳＯ３、ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３、Ｌｉ（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ、低級脂肪酸カルボン酸リチウムなどを例示することができる。ニッケル水素二次電池では、例えば従来公知の濃度が５モル／リットル以上の水酸化カリウム水溶液を使用することができる。
【０１１４】
上記電解質を溶解するための溶媒は、特に制限されるものではないが、その具体例として、例えばプロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチルカーボネートなどのカーボネート化合物；γ−ブチルラクトンなどのラクトン化合物；トリメトキシメタン、１，２−ジメトキシエタン、ジエチルエーテル、２−エトキシエタン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフランなどのエーテル化合物；ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド化合物などを挙げることができ、これらのうちから選択される１種以上を使用することができる。電解液中の電解質の濃度としては、好ましくは０．５〜３．０モル／Ｌであり、より好ましくは０．７〜２．０モル／Ｌである。
【０１１５】
５．実施例
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例、比較例中の「部」および「％」は、特に断らない限り質量基準である。
【０１１６】
５．１．実施例１
５．１．１．重合体粒子（Ａ）の作製
攪拌機を備えた温度調節可能なオートクレーブ中に、水２００質量部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．９質量部、過硫酸カリウム１．０質量部、重亜硫酸ナトリウム０．５質量部、α−メチルスチレンダイマー０．２質量部、ドデシルメルカプタン０．２質量部、および表２に示した一段目重合成分を一括して仕込み、７０℃に昇温し２時間重合反応させた。重合添加率が８０％以上であることを確認した後、反応温度を７０℃に維持したまま、表２に示す二段目重合成分を６時間かけて添加した。二段目重合成分添加開始から３時間経過した時点で、α−メチルスチレンダイマー１．０質量部およびドデシルメルカプタン０．３質量部を添加した。二段目重合成分添加終了後、温度を８０℃に昇温し、さらに２時間反応させた。重合反応終了後、ラテックスのｐＨを７．５に調節し、トリポリリン酸ナトリウム５質量部（固形分換算）を添加した。その後、残留モノマーを水蒸気蒸留で処理し、減圧下で固形分５０％まで濃縮することで、重合体粒子（Ａ）を５０％含有する水系分散体を得た。
【０１１７】
得られた水系分散体の約１０ｇを直径８ｃｍのテフロン（登録商標）シャーレへ秤り取り、１２０℃で１時間乾燥して成膜した。得られた膜（重合体）のうちの１ｇをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）４００ｍＬ中に浸積して５０℃で３時間振とうした。次いで、ＴＨＦ相を３００メッシュの金網で濾過して不溶分を分離した後、溶解分のＴＨＦを蒸発除去して得た残存物の重量（Ｙ（ｇ））を測定した値から、下記式（８）によってＴＨＦ不溶分を求めたところ、上記重合体粒子のＴＨＦ不溶分は９０％であった。
ＴＨＦ不溶分（％）＝（（１−Ｙ）／１）×１００  ・・・・・（８）
【０１１８】
さらに、得られた微粒子を示差走査熱量計（ＤＳＣ）によって測定したところ、単一のガラス転移温度Ｔｇが−２０℃に観測された。
【０１１９】
５．１．２．電極用バインダー組成物の調製
上記で得られた重合体粒子（Ａ）を含有する水系分散体１，０００ｇに、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンを１％含有する水懸濁液を１０．５ｇ仕込み、３００ｒｐｍで撹拌することにより、バインダー組成物の調製を行った。
【０１２０】
得られた電極用バインダー組成物について、動的光散乱法を測定原理とする粒度分布測定装置（大塚電子株式会社製、形式「ＦＰＡＲ−１０００」）を用いて粒度分布を測定し、その粒度分布から最頻粒径を求めたところ、数平均粒子径は９０ｎｍであった。
【０１２１】
なお、電極用バインダー組成物における成分（Ｂ）の含有量は、以下の手順で電極用バインダー組成物を分析することにより確認することもできる。すなわち、得られた電極用バインダー組成物を２．０ｇ秤量し、硫酸アルミニウム水溶液を加えて凝集させる。次に凝集させた重合体成分をろ過し、高速液体クロマトグラフィー装置（カラム：Ｗａｔｅｒｓ社製、μＢｏｎｄａｓｐｈｅｒｅ  ５μ  Ｃ１８−１００Å（内径：３．９ｍｍ、長さ：１５０ｍｍ）、移動相：蒸留水を用いて調製した０．０１Ｍ酢酸アンモニウム２Ｌにトリフルオロ酢酸を加え、ｐＨを４．０に調整後、高速液体クロマトグラフィー用アセトニトリル５００ｍＬを加え混合したもの、流量：０．６ｍＬ／分）を使用して定量した結果、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンの含有量は１００ｐｐｍであることが確認できた。
【０１２２】
５．１．３．電極用バインダー組成物の貯蔵安定性評価
一般的に電極用バインダー組成物は、蓄電デバイスを作製する工場において、使用に備えて大量に貯蔵される。そして、大量に貯蔵された電極用バインダー組成物は、必要に応じて順次消費される。電極用バインダー組成物の貯蔵中に細菌などが繁殖すると、この電極用バインダー組成物を用いて作製された電極用スラリーでは凝集が発生しやすくなり、それがクラック耐性や蓄電デバイスの充放電特性を悪化させることがあるため好ましくない。
【０１２３】
また、電極用バインダー組成物の貯蔵環境は、コストの観点から温度管理を厳密に行うことができず、このため気温の変化により０℃近くの環境に晒される場合も多い。このため、下記の凍結温度の評価において、０℃で凍結することは許容できず、凍結温度が−０．５℃以下であることが要求される。したがって、凍結温度が−０．５℃以下である場合、電極用バインダー組成物の貯蔵安定性が高く、良好であると判断できる。
【０１２４】
さらに、電極用バインダー組成物の貯蔵は長期（数ヶ月〜数年程度）にわたることもある。このため、長期間貯蔵した電極用バインダー組成物を使用した場合であっても、得られる電極の充放電特性等の性能が一定となる必要がある。したがって、下記「５．１．６．蓄電デバイスの製造および評価」において長期間貯蔵後のバインダー組成物を用いて作製された電極が、調製直後のバインダー組成物を用いて作製された電極と遜色ない充放電特性を示す場合には長期貯蔵安定性が良好と判断することができる。
【０１２５】
＜腐敗性試験＞
上記で調製した電極用バインダー組成物１００ｇに、菌液５ｇを加え、３５℃で２週間保存し、その後さらに菌液５ｇを添加し、３５℃で２ヶ月間保存した。この電極用バインダー組成物の菌数を市販の「イージーカルト（ＥＡＳＩＣＵＬＴ）ＴＴＣ」（Ｏｒｉｏｎ
Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃａ社製：フィンランド）を用い、２８℃で４８時間恒温器内で培養した後、発生した菌のコロニーの密度を対照表と比較して求めた。なお「５．１．１．重合体粒子（Ａ）の作製」で作製した重合体粒子（Ａ）を５０％含有する水系分散体へ、指標菌としてｃｏｍａｍｏｎａｓ  ａｃｉｄｏｖｏｒａｎｓを添加して腐敗させ、菌数が
１０７個／ｍｌとなった水系分散体を菌液として使用した。
【０１２６】
ここで、貯蔵安定性に優れた電極用バインダー組成物は菌数が少ない。菌数は０個／ｍｌであることが望ましいが、電極を製造する場合には、菌数が１０４個／ｍｌまでならば許容でき、菌数が１０３個／ｍｌ未満であればさらに安定して良好な電極を製造することができる。しかしながら、菌数が１０４個／ｍｌより大きくなると、菌によって発生する異物が多くなり、均質な電極の製造が不可能となり、電極の生産性が低下する。このことから、菌数の閾値として１０４個／ｍｌまでが良好な範囲であると考えられる。評価基準は以下の通りであり、評価結果を表１に併せて示した。
○：菌数が１０３個／ｍｌ未満
△：菌数が１０３個／ｍｌ以上１０４個／ｍｌ未満
×：菌数が１０４個／ｍｌ以上
【０１２７】
＜凍結温度評価＞
上記で調製した電極用バインダー組成物をポリビンに１０００ｇ充填し、その後−１０℃の冷凍庫に貯蔵し、凍結が開始する温度（凍結温度）を測定した。その結果、電極用バインダー組成物の凍結温度は−０．６℃であった。凍結温度評価の結果を表１に併せて示した。
【０１２８】
５．１．４．電極用スラリーの調製および評価
二軸型プラネタリーミキサー（プライミクス株式会社製、商品名「ＴＫハイビスミックス  ２Ｐ−０３」）に増粘剤（商品名「ＣＭＣ２２００」、ダイセル化学工業株式会社製）１質量部（固形分換算）、負極活物質としてグラファイト１００質量部（固形分換算）、水６８質量部を投入し、６０ｒｐｍで１時間攪拌を行った。その後、上記「５．１．２．電極用バインダー組成物の調製」で得られた電極用バインダー組成物２質量部（固形分換算）を加え、さらに１時間攪拌しペーストを得た。得られたペーストに水を投入し、固形分を５０％に調製した後、攪拌脱泡機（株式会社シンキー製、商品名「泡とり練太郎」）を使用して、２００ｒｐｍで２分間、１８００ｒｐｍで５分間、さらに真空下において１８００ｒｐｍで１．５分間攪拌混合することにより、電極用スラリーを調製した。
【０１２９】
＜曳糸性の測定＞
得られた電極用スラリーの曳糸性を、以下のようにして測定した。
【０１３０】
先ず、容器の底辺に直径５．２ｍｍの開口部が存在するザーンカップ（太佑機材株式会社製、ザーンビスコシティーカップＮｏ．５）を準備した。このザーンカップの開口部を閉じた状態で、上記で調製した電極用スラリーを４０ｇ流し込んだ。開口部を開放するとスラリーが流れ出した。このとき、開口部を開放した瞬間の時間をＴ０とし、スラリーが流れ出る際に糸を曳くようにして流出し続けた時間を目視で測定し、この時間をＴＡとした。さらに、糸を曳かなくなってからも測定を継続し、電極用スラリーが流れ出なくなるまでの時間ＴＢを測定した。測定した各値Ｔ０、ＴＡおよびＴＢを下記式（５）に代入して曳糸性を求めた。
曳糸性（％）＝（（ＴＡ−Ｔ０）／（ＴＢ−Ｔ０））×１００  ・・・・・（５）
【０１３１】
電極用スラリーの曳糸性が３０〜８０％である場合に良好と判断できる。曳糸性の測定結果を表１に併せて示した。
【０１３２】
５．１．５．電極の製造および評価
厚み２０μｍの銅箔よりなる集電体の表面に、上記「５．１．４．電極用スラリーの調製および評価」で調製した電極用スラリーを、乾燥後の膜厚が８０μｍとなるようにドクターブレード法によって均一に塗布し、１２０℃で２０分間乾燥処理した。その後、電極
活物質層の密度が表１に記載の値になるようにロールプレス機によりプレス加工することにより、電極（負極）を得た。
【０１３３】
＜ピール強度の測定＞
得られた電極から、幅２ｃｍ×長さ１２ｃｍの試験片を切り出し、この試験片の電極活物質層側の表面を、両面テープを用いてアルミ板に貼り付けた。一方、試験片の集電体の表面に、幅１８ｍｍテープ（ニチバン株式会社製、商品名「セロテープ（登録商標）」、ＪＩＳ  Ｚ１５２２に規定）を貼り付けた。この幅１８ｍｍテープを９０°方向に５０ｍｍ／ｍｉｎの速度で２ｃｍ剥離したときの力（ｍＮ／２ｃｍ）を６回測定し、その平均値を密着強度（ピール強度、ｍＮ／２ｃｍ）として算出した。なお、ピール強度の値が大きいほど、集電体と電極活物質層との密着強度が高く、集電体から電極活物質層が剥離し難いと評価することができるが、ピール強度の値が２０ｍＮ／２ｃｍ以上である場合には良好であると判断できる。ピール強度の測定結果を表１に併せて示した。
【０１３４】
＜クラック率の測定＞
得られた電極を、幅２ｃｍ×長さ１０ｃｍの極板に切り出し、幅方向に直径２ｍｍの丸棒に沿って正極板を折り曲げ回数１００回にて繰り返し折り曲げ試験を行った。丸棒に沿った部分のクラックの大きさを目視により観察し計測し、クラック率を測定した。クラック率は、下記式（９）によって定義した。
クラック率（％）＝（クラックの入った長さ［ｍｍ］÷極板全体の長さ［ｍｍ］）×１００  ・・・・・（９）
【０１３５】
ここで、柔軟性や密着性に優れた電極板はクラック率が低い。クラック率は０％であることが望ましいが、セパレータを介して渦巻き状に捲回して極板群を製造する場合には、クラック率が２０％までなら許容される。しかしながら、クラック率が２０％より大きくなると、電極が切れ易くなり極板群の製造が不可能となり、極板群の生産性が低下する。このことから、クラック率の閾値として２０％までが良好な範囲であると考えられる。クラック率の測定結果を表１に併せて示した。
【０１３６】
５．１．６．蓄電デバイスの製造および評価
＜対極（正極）の製造＞
二軸型プラネタリーミキサー（プライミクス株式会社製、商品名「ＴＫハイビスミックス  ２Ｐ−０３」）に電気化学デバイス電極用バインダー（株式会社クレハ製、商品名「ＫＦポリマー＃１１２０」）４．０質量部（固形分換算）、導電助剤（電気化学工業株式会社製、商品名「デンカブラック５０％プレス品」）３．０質量部、正極活物質として粒径５μｍのＬｉＣｏＯ２（ハヤシ化成株式会社製）１００質量部（固形分換算）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）３６質量部を投入し、６０ｒｐｍで２時間攪拌を行った。得られたペーストにＮＭＰを投入し、固形分を６５％に調製した後、攪拌脱泡機（株式会社シンキー製、商品名「泡とり練太郎」）を使用して、２００ｒｐｍで２分間、１８００ｒｐｍで５分間、さらに真空下において１８００ｒｐｍで１．５分間攪拌混合することにより、電極用スラリーを調製した。アルミニウム箔よりなる集電体の表面に、調製した電極用スラリーを、乾燥後の膜厚が８０μｍとなるようにドクターブレード法によって均一に塗布し、１２０℃で２０分間乾燥処理した。その後、電極活物質層の密度が３．０ｇ／ｃｍ３となるようにロールプレス機によりプレス加工することにより、対極（正極）を得た。
【０１３７】
＜リチウムイオン電池セルの組立て＞
露点が−８０℃以下となるようＡｒ置換されたグローブボックス内で、上記において製造した電極（負極）を直径１５．９５ｍｍに打ち抜き成型したものを、２極式コインセル（宝泉株式会社製、商品名「ＨＳフラットセル」）上に載置した。次いで、直径２４ｍｍに打ち抜いたポリプロピレン製多孔膜からなるセパレータ（セルガード株式会社製、商品
名「セルガード＃２４００」）を載置し、さらに、空気が入らないように電解液を５００μＬ注入した後、前記＜対極（正極）の製造＞の項において製造した正極を直径１６．１６ｍｍに打ち抜き成型したものを載置し、前記２極式コインセルの外装ボディーをネジで閉めて封止することにより、リチウムイオン電池セル（蓄電デバイス）を組み立てた。ここで使用した電解液は、エチレンカーボネート／エチルメチルカーボネート＝１／１（質量比）の溶媒に、ＬｉＰＦ６を１モル／Ｌの濃度で溶解した溶液である。
【０１３８】
＜充放電レート特性の評価＞
上記で製造した蓄電デバイスにつき、定電流（０．２Ｃ）にて充電を開始し、電圧が４．２Ｖになった時点で引き続き定電圧（４．２Ｖ）にて充電を続行し、電流値が０．０１Ｃとなった時点を充電完了（カットオフ）として、０．２Ｃでの充電容量を測定した。次いで、定電流（０．２Ｃ）にて放電を開始し、電圧が２．７Ｖになった時点を放電完了（カットオフ）とし、０．２Ｃでの放電容量を測定した。
【０１３９】
次に、同じセルにつき、定電流（３Ｃ）にて充電を開始し、電圧が４．２Ｖになった時点で引き続き定電圧（４．２Ｖ）にて充電を続行し、電流値が０．０１Ｃとなった時点を充電完了（カットオフ）として３Ｃでの充電容量を測定した。次いで、定電流（３Ｃ）にて放電を開始し、電圧が２．７Ｖになった時点を放電完了（カットオフ）とし、３Ｃでの放電容量を測定した。
【０１４０】
上記の測定値を用いて、０．２Ｃでの充電容量に対する３Ｃでの充電容量の割合（百分率％）を計算することにより充電レート（％）を、０．２Ｃでの放電容量に対する３Ｃでの放電容量の割合（百分率％）を計算することにより放電レート（％）を、それぞれ算出した。充電レートおよび放電レートの双方がいずれもが８０％以上のとき、充放電レート特性は良好であると評価することができる。測定された充電レートおよび放電レートの値を、表１にそれぞれ示した。
【０１４１】
＜長期貯蔵後の充放電レート特性の評価＞
上記「５．１．２．電極用バインダー組成物の調製」で得られた電極用バインダー組成物をポリビンに１０００ｇ充填し、２℃に設定した冷蔵庫で５ヶ月間貯蔵した。この貯蔵後の電極用バインダー組成物を使用して電極を作製し、上記の＜充放電レート特性の評価＞と同様にして長期貯蔵後の充放電レート特性の評価を行った。測定された充電レートおよび放電レートの値を、表１にそれぞれ示した。
【０１４２】
なお、測定条件において「１Ｃ」とは、ある一定の電気容量を有するセルを定電流放電して１時間で放電終了となる電流値のことを示す。例えば「０．１Ｃ」とは、１０時間かけて放電終了となる電流値のことであり、１０Ｃとは０．１時間かけて放電完了となる電流値のことをいう。
【０１４３】
５．２．実施例２〜５および比較例１〜８
上記実施例１の「５．１．１．重合体粒子（Ａ）の作製」において、単量体の組成と乳化剤量を適宜に変更したほかは実施例１と同様にして、表１に示す組成の重合体粒子（Ａ）を含有する水系分散体を調製し、該水系分散体の固形分濃度に応じて水を減圧除去または追加することにより、固形分濃度５０％の水系分散体を得た。
【０１４４】
次いで、実施例１の「５．１．２．電極用バインダー組成物の調製」において、成分（Ａ）及び成分（Ｂ）の添加量を表１の種類、添加量とした以外は、実施例１と同様にして電極用バインダー組成物を調製した。得られた電極用バインダー組成物を、実施例１の「５．１．３．電極用バインダー組成物の貯蔵安定性評価」と同様に評価した。その結果を表１に併せて示した。
【０１４５】
さらに、実施例１の「５．１．４．電極用スラリーの調製および評価」、「５．１．５．電極の製造および評価」、「５．１．６．蓄電デバイスの製造および評価」と同様にして電極用スラリー、電極、蓄電デバイスを作製し、評価を行った。その結果を表１に併せて示した。
【０１４６】
５．３．評価結果
実施例１〜５および比較例１〜８に係る電極用バインダー組成、ならびに上記の評価結果を表１に併せて示した。また、実施例１〜５および比較例１〜８の重合体粒子（Ａ）を含有する水系分散体を調製する際の、一段目重合成分および二段目重合成分の含有割合を表２に示した。
【０１４７】
【表１】
0005904330.tif 000006
【０１４８】
【表２】
0005904330.tif 000007
【０１４９】
表１および表２における各成分の略称は、それぞれ以下の意味である。
・ＭＭＡ：メタクリル酸メチル
・ＨＥＭＡ：メタクリル酸２−ヒドロキシエチル
・ＡＡ  ：アクリル酸
・ＴＡ  ：イタコン酸
・ＡＮ  ：アクリロニトリル
・ＢＤ  ：１，３−ブタジエン
・ＳＴ  ：スチレン
【０１５０】
上記表１から明らかなように、実施例１〜５に示した本発明に係る電極用バインダー組成物は、貯蔵安定性が良好であり、さらに本発明に係る電極用バインダー組成物を用いて調製された電極用スラリーは、集電体と電極活物質層との間の結着性が良好であるためクラック率が低く、密着性に優れる電極を与えた。また、これらの電極を備える蓄電デバイス（リチウムイオン二次電池）は、充放電レート特性が良好であった。さらに、２℃に設定した冷蔵庫で５ヶ月間貯蔵した実施例１〜５に係る電極用バインダー組成物を使用して作製された電極を備える蓄電デバイス（リチウムイオン二次電池）は、調製直後の電極用バインダー組成物を使用した場合と比較してほぼ遜色のない充放電レート特性が得られた。
【０１５１】
一方、イソチアゾリン系化合物（Ｂ）を含有しない比較例２に示したバインダー組成物では、貯蔵安定性に優れないため、電極用スラリーにおいて凝集が発生した結果、電極のクラック耐性が悪化したものと考えられる。
【０１５２】
さらに、比較例１〜８に示したバインダー組成物では、長期間の貯蔵安定性に優れないため、長期貯蔵後のバインダー組成物により作製された電極を備える蓄電デバイス（リチウムイオン二次電池）は、調製直後の電極用バインダー組成物を使用した場合と比較して充放電レート特性が不良となることが判明した。
【０１５３】
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成）を包含する。また本発明は、上記の実施形態で説明した構成の本質的でない部分を他の構成に置き換えた構成を包含する。さらに本発明は、上記の実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成をも包含する。さらに本発明は、上記の実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成をも包含する。