(57)【要約】      （修正有）【課題】電池電極用分散剤で電極における酸化還元反応に対して、電気化学的に安定な分散剤の提供。【解決手段】一般式（１）で表わされるトリアジン誘導体よりなる分散剤。2015191760.tif 000022［Ｒ1は−Ｘ1−Ｙ1；Ｘ1は置換基を有してもよいアリーレン基；Ｙ1はスルホ基又はカルボキシル基；Ｒ2、Ｒ3は各々独立にＨ、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよい複素環基、有機色素残基、−Ｘ1−Ｙ1で表される基、又は−Ｘ2−Ｙ2−Ｘ3で表される基；Ｘ2は置換基を有してもよいアリーレン基；Ｘ3は置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよい複素環基、有機色素残基；Ｙ2は−ＣＯＮＨ−、−ＮＨＣＯ−、−ＮＨＳＯ2−、−Ｎ＝Ｎ−ＣＨ（−ＣＯＣＨ3）−ＣＯＮＨ−；但し、Ｒ2、Ｒ3は、同時に−Ｘ1−Ｙ1になることはない］【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表わされるトリアジン誘導体よりなる分散剤。
【化１】
2015191760.tif 000021
［一般式（１）中、Ｒ1は、−Ｘ1−Ｙ1で表される基を表す。Ｘ1は置換基を有してもよいアリーレン基を表し、Ｙ1はスルホ基またはカルボキシル基を表す。
Ｒ2、Ｒ3は、それぞれ独立に水素原子、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよい複素環基、有機色素残基、−Ｘ1−Ｙ1で表される基、または−Ｘ2−Ｙ2−Ｘ3で表される基を表す。Ｘ2は置換基を有してもよいアリーレン基を表す。Ｘ3は置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよい複素環基、有機色素残基を表す。Ｙ2は−ＣＯＮＨ−、−ＮＨＣＯ−、−ＮＨＳＯ2−、−Ｎ＝Ｎ−ＣＨ（−ＣＯＣＨ3）−ＣＯＮＨ−を表す。但し、Ｒ2、Ｒ3は、同時に−Ｘ1−Ｙ1になることはない。］
【請求項２】
さらに、アミンを含んでなる請求項１記載の分散剤。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の分散剤と炭素材料と溶剤とを含んでなる分散組成物。
【請求項４】
さらに、バインダーを含んでなる請求項３記載の分散組成物。
【請求項５】
請求項３または４記載の分散組成物と活物質とを含んでなる電池用分散組成物。
【請求項６】
集電体上に正極合剤層を有する正極と、集電体上に負極合剤層を有する負極と、電解質とを具備してなる電池であって、正極合剤層が請求項５に記載の電池用分散組成物を使用して形成されてなる電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分散剤に関する。更に詳しくは、電気化学耐性のある分散剤に関する。また、該分散剤を使用した分散組成物と電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機顔料、カーボン、無機ナノ粒子等の微粒子を溶媒中に均一に分散し、安定化させるために様々な分散剤が使用されている。特に電池電極用の炭素材料分散体に分散剤を使用する場合、電極で酸化還元反応が起こるため、それに伴う反応や分解を起こしにくい電気化学的に安定な化合物が求められていた。
【０００３】
例えば、特許文献１〜特許文献４には、電池用分散剤として有用な有機色素誘導体またはトリアジン誘導体が開示されている。しかしながら、これらの特許文献で開示されている分散剤では、高い電圧がかかると酸化反応を起こし、繰り返し充放電による放電容量維持率の低下が起こるという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開公報第ＷＯ２００８／１０８３６０号パンフレット
【特許文献２】特開２００９−２６７４４号公報
【特許文献３】特開２０１０−０６１９３２号公報
【特許文献４】特開２０１１−１６２６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上の状況を鑑み、本発明では、従来の分散剤と比較して、電気化学的に安定な分散剤を提供することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討を行った結果、トリアジン環との連結部位が酸素である化合物が、電気化学的に安定な分散剤として非常に効果があることを見出し、本発明をなすに至ったものである。
【０００７】
すなわち本発明は、下記一般式（１）で表わされるトリアジン誘導体よりなる分散剤に関する。
【０００８】
【化１】
2015191760.tif 000002
【０００９】
［一般式（１）中、Ｒ1は、−Ｘ1−Ｙ1で表される基を表す。Ｘ1は置換基を有してもよいアリーレン基を表し、Ｙ1はスルホ基またはカルボキシル基を表す。
Ｒ2、Ｒ3は、それぞれ独立に水素原子、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよい複素環基、有機色素残基、−Ｘ1−Ｙ1で表される基、または−Ｘ2−Ｙ2−Ｘ3で表される基を表す。Ｘ2は置換基を有してもよいアリーレン基を表す。Ｘ3は置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよい複素環基、有機色素残基を表す。Ｙ2は−ＣＯＮＨ−、−ＮＨＣＯ−、−ＮＨＳＯ2−、−Ｎ＝Ｎ−ＣＨ（−ＣＯＣＨ3）−ＣＯＮＨ−を表す。但し、Ｒ2、Ｒ3は、同時に−Ｘ1−Ｙ1になることはない。］
【００１０】
また、本発明は、さらに、アミンを含んでなる前記分散剤に関する。
【００１１】
また、本発明は、前記分散剤と炭素材料と溶剤とを含んでなる分散組成物に関する。
【００１２】
また、本発明は、さらに、バインダーを含んでなる前記分散組成物に関する。
【００１３】
また、本発明は、前記分散組成物と活物質とを含んでなる電池用分散組成物に関する。
【００１４】
また、本発明は、集電体上に正極合剤層を有する正極と、集電体上に負極合剤層を有する負極と、電解質とを具備してなる電池であって、正極合剤層が前記電池用分散組成物を使用して形成されてなる電池に関する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、従来公知の分散剤を用いた場合よりも、電気化学的に安定な分散組成物を得ることが可能となる。その結果、高い電圧が電極にかかった場合でも、酸化反応を起こさず、電池容量や充放電サイクル特性等の電池特性に優れた電池を提供することが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１７】
＜分散剤＞
本発明の一態様は、一般式（１）で表わされるトリアジン誘導体よりなる分散剤である。一般式（１）中、Ｒ1は、−Ｘ1−Ｙ1で表される基を表す。Ｘ1は置換基を有してもよいアリーレン基を表し、Ｙ1はスルホ基またはカルボキシル基を表す。
【００１８】
Ｘ1の置換基を有してもよいアリーレン基の「置換基」は、同一でも異なっても良く、その具体例としては、フッ素、塩素、臭素などのハロゲン基、ニトロ基、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基、アルコキシル基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基等を挙げることができる。また、これらの置換基は、複数あっても良い。
【００１９】
置換基を有してもよいアリーレン基の「アリーレン基」は、フェニレン基、ナフチレン基、アンスリレン基等が挙げられる。
【００２０】
Ｘ1は、置換基数が少ないフェニレン基またはナフチレン基が好ましく、置換基をもたないフェニレン基またはナフチレン基がより好ましい。
【００２１】
Ｒ2、Ｒ3は、それぞれ独立に水素原子、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよい複素環基、有機色素残基、−Ｘ1−Ｙ1で表される基、または−Ｘ2−Ｙ2−Ｘ3で表される基を表す。Ｘ2は置換基を有してもよいアリーレン基を表す。Ｘ3は置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよい複素環基、有機色素残基を表す。Ｙ2は−ＣＯＮＨ−、−ＮＨＣＯ−、−ＮＨＳＯ2−、−Ｎ＝Ｎ−ＣＨ（−ＣＯＣＨ3）−ＣＯＮＨ−を表す。但し、Ｒ2、Ｒ3は、同時に−Ｘ1−Ｙ1になることはない。
【００２２】
Ｒ2、Ｒ3の置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよい複素環基の「置換基」は、Ｘ1の置換基と同義である。
【００２３】
Ｒ2、Ｒ3の置換基を有してもよいアリール基の「アリール基」は、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基等が挙げられる。
【００２４】
Ｒ2、Ｒ3の置換基を有してもよい複素環基の「複素環基」は、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、リン原子を含む、芳香族あるいは脂肪族の複素環が挙げられ、具体的には、チエニル基、ベンゾ［ｂ］チエニル基、ナフト［２，３−ｂ］チエニル基、ピロリル基、チアントレニル基、フリル基、ピラニル基、イソベンゾフラニル基、クロメニル基、キサンテニル基、フェノキサチイニル基、２Ｈ−ピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、インドリジニル基、イソインドリル基、３Ｈ−インドリル基、インドリル基、１Ｈ−インダゾリル基、プリニル基、４Ｈ−キノリジニル基、イソキノリル基、キノリル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、プテリジニル基、４ａＨ−カルバゾリル基、カルバゾリル基、β−カルボリニル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、ペリミジニル基、フェナントロリニル基、フェナジニル基、フェナルサジニル基、イソチアゾリル基、フェノチアジニル基、イソキサゾリル基、フラザニル基、フェノキサジニル基、イソクロマニル基、クロマニル基、ピロリジニル基、ピロリニル基、イミダゾリジニル基、イミダゾリニル基、ピラゾリジニル基、ピラゾリニル基、ピペリジル基、ピペラジニル基、インドリニル基、イソインドリニル基、キヌクリジニル基、モルホリニル基、チオキサントリル基、ベンゾフリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾトリアゾリル基、等が挙げられる。とりわけ、少なくとも窒素原子、酸素原子のいずれかを含む複素環基が分散性に優れるため好ましく、中でもカルバゾリル基、ベンゾイミダゾリル基がより好ましい。
【００２５】
Ｒ2、Ｒ3の有機色素残基の「有機色素」は、例えば、ジケトピロロピロール系色素、アゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系色素、無金属フタロシアニン系色素、ジアミノジアントラキノン、アントラピリミジン、フラバントロン、アントアントロン、インダントロン、ピラントロン、ビオラントロン等のアントラキノン系色素、キナクリドン系色素、ジオキサジン系色素、ぺリノン系色素、ぺリレン系色素、チオインジゴ系色素、イソインドリン系色素、イソインドリノン系色素、キノフタロン系色素、スレン系色素等が挙げられる。中でもアゾ系色素、アントラキノン系色素、無金属フタロシアニン系色素、キナクリドン系色素、ジオキサジン系色素が分散性に優れるため好ましい。さらに好ましくはアゾ系色素、キナクリドン系色素、ジオキサジン系色素である。
【００２６】
Ｘ2の置換基を有してもよいアリーレン基は、Ｘ1の置換基を有してもよいアリーレン基と同義である。
【００２７】
Ｘ3の置換基を有してもよいアリール基は、Ｒ2、Ｒ3の置換基を有してもよいアリール基と同義である。
【００２８】
Ｘ3の置換基を有してもよい複素環基の「置換基」は、Ｘ1の置換基と同義である。
【００２９】
Ｘ3の置換基を有してもよい複素環基の「複素環基」は、Ｒ2、Ｒ3の複素環基と同義である。
【００３０】
Ｘ3の有機色素残基は、Ｒ2、Ｒ3の有機色素残基と同義である。
【００３１】
Ｙ2の−ＣＯＮＨ−、−ＮＨＣＯ−、−ＮＨＳＯ2−、−Ｎ＝Ｎ−ＣＨ（−ＣＯＣＨ3）−ＣＯＮＨ−は、左側がＸ2との結合位置を、右側がＸ3との結合位置を表す。
【００３２】
Ｒ2、Ｒ3の組み合わせとしては、水素原子、置換基をもたない複素環基、有機色素残基、または−Ｘ2−Ｙ2−Ｘ3で表される基のうち置換基をもたない複素環基または有機色素残基を有するものから選ばれることが好ましく、さらには上記の複素環基がカルバゾリル基またはベンゾイミダゾリル基であるもの、有機色素残基がアゾ系色素、キナクリドン系色素、ジオキサジン系色素であるものから選ばれることが好ましい。
【００３３】
また、分散剤含有量としては、後に説明する炭素材料に対して質量％で０．５〜２０％が好ましく、０．５〜１０％がより好ましく、０．５〜５％がさらに好ましい。
【００３４】
また、本発明の他の態様は、一般式（１）で表わされるトリアジン誘導体に、さらに、アミンを含有させた分散剤である。これは、特に電池用途におけるカーボンブラック等の炭素材料に対する分散剤として好適に使用することができる。
【００３５】
ここで、一般式（１）で表わされるトリアジン誘導体と併用可能なアミンとしては、水酸基やエーテル結合を含んでいてもよい炭素数１〜４０の直鎖または分岐の１級、２級、３級アルキルアミンが挙げられる。
【００３６】
水酸基やエーテル結合を含んでいてもよい炭素数１〜４０の直鎖または分岐の１級アルキルアミンとしては、プロピルアミン、ブチルアミン、イソブチルアミン、オクチルアミン、２ーエチルヘキシルアミン、ラウリルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン、２−アミノエタノール、３−アミノプロパノール、３−エトキシプロピルアミン、３−ラウリルオキシプロピルアミン等が挙げられる。
水酸基で置換されていてもよい炭素数１〜４０の直鎖または分岐の２級アルキルアミンとしては、ジブチルアミン、ジイソブチルアミン、Ｎ−メチルヘキシルアミン、ジオクチルアミン、ジステアリルアミン、２−メチルアミノエタノール等が挙げられる。
水酸基で置換されていてもよい炭素数１〜４０の直鎖または分岐の３級アルキルアミンとしては、トリエチルアミン、トリブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミン、ジメチルオクチルアミン、トリオクチルアミン、ジメチルデシルアミン、ジメチルラウリルアミン、ジメチルミリスチルアミン、ジメチルパルミチルアミン、ジメチルステアリルアミン、ジラウリルモノメチルアミン、トリエタノールアミン、２−（ジメチルアミノ）エタノール等が挙げられる。
【００３７】
この内、炭素数１〜４０の直鎖もしくは分岐の１級、２級または３級アルキルアミンが好ましく、炭素数５〜２０の直鎖もしくは分岐の１級、２級または３級アルキルアミンがより好ましく、炭素数８〜２０の直鎖もしくは分岐の１級、２級または３級アルキルアミンがさらに好ましい。
【００３８】
本発明で使用されるアミンの添加量は、特に限定されるものではないが、一般式（１）で表わされるトリアジン誘導体１モル当量に対して、０．１モル当量以上、３モル当量以下が好ましく、０．５モル当量以上、２モル当量以下がより好ましい。
【００３９】
＜炭素材料＞
本発明で使用される炭素材料は、特に限定されるものではないが、電池用の炭素材料として使用する場合、グラファイト、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、カーボンファイバー、フラーレン等を単独で、もしくは２種類以上併せて使用することが好ましい。炭素材料として用いる場合、導電性、入手の容易さ、およびコスト面から、カーボンブラックの使用が好ましい。
【００４０】
本発明に用いられるカーボンブラックとしては、市販のファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラックなど各種のものを単独で、もしくは２種類以上併せて使用することができる。また、通常行われている酸化処理されたカーボンブラックや、中空カーボン等も使用できる。また、カーボンブラクの粒径は、０．０１〜１μｍが好ましく、０．０１〜０．２μｍがより好ましい。ここでいう粒径とは、電子顕微鏡で測定された平均一次粒子径を示し、この物性値は一般にカーボンブラックの物理的特性を表すのに用いられている。
【００４１】
本発明に用いられるカーボンナノチューブは、グラファイトを筒状に巻いた形状を有する炭素材料であり、電子顕微鏡で観察して求めた直径は数ｎｍから１００ｎｍ程度で、長さは数ｎｍから１ｍｍ程度である。半導体特性、塗膜の透明性等を発揮するには、直径５０ｎｍ以下、特に２０ｎｍ以下が好ましい。長さは１００ｎｍから１ｍｍが好ましく、特に５００ｎｍから１ｍｍが好ましい。カーボンナノチューブには単層のものや多層構造になったものがあるが、いずれの構造であってもよい。また、カーボンナノファイバーとして分類される、電子顕微鏡で観察して求めた繊維径が１００ｎｍから１μｍ程度のものについても使用可能である。
【００４２】
＜溶剤＞
本発明に使用する溶剤としては、非プロトン性の極性溶剤であることが好ましい。特に電池用途で使用する場合には、アミド系溶剤が好ましく、特に、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ヘキサメチルリン酸トリアミド等のアミド系非プロトン性溶剤の使用が好ましい。
【００４３】
＜バインダー＞
使用するバインダーとしては特に限定されないが、エチレン、プロピレン、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルアルコール、マレイン酸、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、アクリロニトリル、スチレン、ビニルブチラール、ビニルアセタール、ビニルピロリドン等を構成単位として含む重合体または共重合体、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、アクリル樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂、カルボキシメチルセルロースのようなセルロース樹脂、スチレン−ブタジエンゴム、フッ素ゴムのようなゴム類、ポリアニリン、ポリアセチレンのような導電性樹脂等が挙げられる。また、これらの樹脂の変性体および共重合体でも良い。特に、電池用途で使用する場合には、耐性面から分子内にフッ素原子を含む高分子化合物、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、テトラフルオロエチレン等の使用が好ましい。これらバインダーは、１種または複数を組み合わせて使用することもできる。
【００４４】
＜活物質＞
活物質は、電池内において、電子を送り出し、または受け取り、酸化または還元反応を行う物質である。正極に用いられる正極活物質と、負極に用いられる負極活物質が挙げられる。
【００４５】
＜正極活物質＞
使用する正極活物質は、電池用活物質として機能するものであれば、特に限定はされない。例えば、リチウムイオン二次電池に使用する場合には、リチウムイオンをドーピングまたはインターカレーション可能な金属酸化物、金属硫化物等の金属化合物、および導電性高分子等を使用することができる。
【００４６】
具体的には、リチウムマンガン複合酸化物（例えばＬｉxＭｎ2Ｏ4またはＬｉxＭｎＯ2）、リチウムニッケル複合酸化物（例えばＬｉxＮｉＯ2）、リチウムコバルト複合酸化物（ＬｉxＣｏ2）、リチウムニッケルコバルト複合酸化物（例えばＬｉxＮｉ1-yＣｏyＯ2）、リチウムマンガンコバルト複合酸化物（例えばＬｉxＭｎyＣｏ1-yＯ2）、リチウムニッケルマンガンコバルト複合酸化物（例えばＬｉxＮｉ1/3Ｃｏ1/3Ｍｎ1/3Ｏ2）、スピネル型リチウムマンガンニッケル複合酸化物（例えばＬｉxＭｎ2-yＮｉyＯ4）等のリチウムと遷移金属との複合酸化物粉末、オリビン構造を有するリチウムリン酸化物粉末（例えばＬｉxＦｅＰＯ4、ＬｉxＦｅ1-yＭｎyＰＯ4、ＬｉxＣｏＰＯ4など）、酸化マンガン、酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル、バナジウム酸化物（例えばＶ2Ｏ5、Ｖ6Ｏ13）、酸化チタン等の遷移金属酸化物粉末、硫酸鉄（Ｆｅ2（ＳＯ4）3）、ＴｉＳ2、およびＦｅＳ等の遷移金属硫化物粉末等が挙げられる。また、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性ポリマーを使用することもできる。これら正極活物質は、１種または複数を組み合わせて使用することもできる。
【００４７】
＜負極活物質＞
使用する負極活物質としては特に限定はされないが、リチウムイオンをドーピングまたはインターカレーション可能な金属Ｌｉ、またはその合金、スズ合金、シリコン合金負極、ＬｉXＦｅ2Ｏ3、ＬｉXＦｅ3Ｏ4、ＬｉXＷＯ2等の金属酸化物系、ポリアセチレン、ポリ−ｐ−フェニレン等の導電性高分子、ソフトカーボンやハードカーボンといったアモルファス系炭素質材料や、高黒鉛化炭素材料等の人造黒鉛、あるいは天然黒鉛等の炭素質粉末、カーボンブラック、メソフェーズカーボンブラック、樹脂焼成炭素材料、気層成長炭素繊維、炭素繊維などの炭素系材料が用いられる。これら負極活物質は、１種または複数を組み合わせて使用することもできる。
【００４８】
＜分散組成物＞
以上述べた通り、本発明の分散組成物は、均質で良好な塗膜物性が求められる印刷インキ、塗料、プラスチック、トナー、カラーフィルタレジストインキ、電池等の分野に使用することができる。特に、均質で良好な塗膜物性と、表面抵抗の低い電極層に適した塗膜を提供することができるため、電池の電極を形成する用途で好適に使用することができる。
【００４９】
分散は、分散剤と炭素材料、溶剤、更に必要に応じて、バインダー等の種々の添加剤と共に、ボールミル、ビーズミル、ロールミルまたは高速度衝撃ミル等の分散装置を使用して分散組成物を得ることができる。
【００５０】
＜電池用分散組成物＞
本発明の電池用分散組成物は、上記分散剤、炭素材料、溶剤、バインダーを含む分散組成物に、正極活物質を含有させた電池用組成物（以下、「正極合剤ペースト」と云う）として使用することが好ましい。
【００５１】
この正極合剤ペーストは、上記分散剤と、炭素材料と、溶剤と、バインダーと、活物質とを混合することにより製造することができる。各成分の添加順序などについては限定されるものではなく、例えば、全成分を一括に混合する方法、炭素材料を分散剤によってあらかじめ溶剤に分散させ、そこに残りの成分を投入して混合する方法、分散剤を溶剤に溶解した後、炭素材料とバインダーを投入して、炭素材料の分散とバインダーの溶解を同時に行い、そこに残りの成分を投入して混合する方法等が挙げられる。また、必要に応じて上記に記載の溶剤を更に追加しても良い。
【００５２】
合剤ペーストを製造するための装置としては、顔料分散等に通常用いられている分散機が使用できる。例えば、ディスパー、ホモミキサー、プラネタリーミキサー等のミキサー類、ホモジナイザー（エム・テクニック社製「クレアミックス」、ＰＲＩＭＩＸ社「フィルミックス」等）類、ペイントコンディショナー（レッドデビル社製）、ボールミル、サンドミル（シンマルエンタープライゼス社製「ダイノミル」等）、アトライター、パールミル（アイリッヒ社製「ＤＣＰミル」等）、コボールミル等のメディア型分散機、湿式ジェットミル（ジーナス社製「ジーナスＰＹ」、スギノマシン社製「スターバースト」、ナノマイザー社製「ナノマイザー」等）、エム・テクニック社製「クレアＳＳ−５」、奈良機械社製「ＭＩＣＲＯＳ」等のメディアレス分散機、その他ロールミル等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００５３】
また、分散機としては、分散機からの金属混入防止処理を施したものを用いることが好ましい。金属混入防止処理としては、例えばメディア型分散機を使用する場合は、アジテーターおよびベッセルがセラミック製または樹脂製の分散機を使用する方法や、金属製アジテーターおよびベッセル表面をタングステンカーバイド溶射や樹脂コーティング等の処理をした分散機を用いることが好ましい。メディアとしては、ガラスビーズまたはジルコニアビーズもしくはアルミナビーズ等のセラミックビーズを用いることが好ましい。また、ロールミルを使用する場合についても、セラミック製ロールを用いることが好ましい。分散機は、１種のみを使用しても良いし、複数種の装置を組み合わせて使用しても良い。
【００５４】
＜電池＞
次に、本発明の組成物を用いた電池について説明する。本発明の組成物は、特にリチウムイオン二次電池に好適に使用することができる。以下ではリチウムイオン二次電池について説明するが、本発明の組成物を用いた電池はリチウムイオン二次電池に限定されるものではない。
【００５５】
リチウムイオン二次電池は、集電体上に正極合剤層を有する正極と、集電体上に負極合剤層を有する負極と、リチウムを含む電解質とを具備する。
【００５６】
電極について、使用する集電体の材質や形状は特に限定されず、材質としては、アルミニウム、銅、ニッケル、チタン、ステンレス等の金属や合金が用いられるが、特に正極材料としてはアルミニウムが、負極材料としては銅の使用が好ましい。また、形状としては、一般的には平板上の箔が用いられるが、表面を粗面化したものや、穴あき箔状のもの、およびメッシュ状のものも使用できる。
【００５７】
電極合剤層は、集電体上に上記の電極合剤ペーストを直接塗布し、乾燥することで形成できる。電極合剤層の厚みとしては、一般的には１μｍ以上、５００μｍ以下であり、好ましくは１０μｍ以上、３００μｍ以下である。塗布方法については特に制限はなく、公知の方法を用いることができる。具体的には、ダイコーティング法、ディップコーティング法、ロールコーティング法、ドクターコーティング法、スプレーコティング法、グラビアコーティング法、スクリーン印刷法、静電塗装法等が挙げられる。また、塗布後に平版プレスやカレンダーロール等による圧延処理を行っても良い。
【００５８】
リチウムイオン二次電池を構成する電解液としては、リチウムを含んだ電解質を非水系の溶剤に溶解したものを用いる。電解質としては、ＬｉＢＦ4、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＰＦ6、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＳｂＦ6、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、Ｌｉ（ＣＦ3ＳＯ2）2Ｎ、ＬｉＣ4Ｆ9ＳＯ3、Ｌｉ（ＣＦ3ＳＯ2）3Ｃ、ＬｉＩ、ＬｉＢｒ、ＬｉＣｌ、ＬｉＡｌＣｌ、ＬｉＨＦ2、ＬｉＳＣＮ、ＬｉＢＰｈ4等が挙げられるがこれらに限定されない。
【００５９】
非水系の溶剤としては特に限定はされないが、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等のカーボネート類、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、γ−オクタノイックラクトン等のラクトン類、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジオキソラン、１，２−メトキシエタン、１，２−エトキシエタン、１，２−ジブトキシエタン等のグライム類、メチルフォルメート、メチルアセテート、メチルプロピオネート等のエステル類、ジメチルスルホキシド、スルホラン等のスルホキシド類、アセトニトリル等のニトリル類、１−メチル−２−ピロリドン等が挙げられる。またこれらの溶剤は、それぞれ単独で使用しても良いが、２種以上を混合して使用しても良い。
【００６０】
更に上記電解液を、ポリマーマトリクスに保持しゲル状とした高分子電解質とすることもできる。ポリマーマトリクスとしては、ポリアルキレンオキシドセグメントを有するアクリレート系樹脂、ポリアルキレンオキシドセグメントを有するポリホスファゼン系樹脂、ポリアルキレンオキシドセグメントを有するポリシロキサン等が挙げられるがこれらに限定されない。
【００６１】
本発明の組成物を用いた電池の構造については特に限定されないが、通常、正極および負極と、必要に応じて設けられるセパレーターとから構成され、ペーパー型、円筒型、ボタン型、積層型など、使用する目的に応じた種々の形状とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の分散剤は、特に電池やコンデンサー、キャパシター用途で使用されるカーボンブラック等の炭素材料の分散剤として好適に使用することができるが、各種インキ、塗料、カラーフィルターレジスト等の着色組成物に使用される顔料の分散剤としても使用可能である。
【実施例】
【００６３】
以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。また、個々の組成物の違いを明確にするために、分散剤、炭素材料、溶剤からなる分散組成物を「炭素材料分散液」、分散剤、炭素材料、溶剤、バインダーからなる分散組成物を「炭素材料分散ワニス」、分散剤、炭素材料、溶剤、バインダー、活物質からなる電池用分散組成物を「合剤ペースト」と呼称することとする。また、特に断わりの無い限り、溶剤として使用したＮ−メチル−２−ピロリドンを「ＮＭＰ」、質量％を「％」と略記する。
【００６４】
＜分散剤＞
以下に本発明の一般式（１）で表わされるトリアジン誘導体よりなる分散剤Ａ〜Ｒの構造を示す。また、比較例として挙げる分散剤Ｓ〜Ｕの構造を示す。
【００６５】
【化２】
2015191760.tif 000003
【００６６】
【化３】
2015191760.tif 000004
【００６７】
【化４】
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【００６８】
【化５】
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【００６９】
【化６】
2015191760.tif 000007
【００７０】
＜分散剤の製造方法＞
以下の実施例に記載した方法で本発明の一般式（１）で表わされるトリアジン誘導体よりなる分散剤を製造した。なお、本発明の分散剤は、ブルカー・ダルトニクス社製ＭＡＬＤＩ質量分析装置ａｕｔｏｆｌｅｘ  III（以下、ＴＯＦ−ＭＳと称す）を用い、得られたマススペクトラムの分子イオンピークと、計算によって得られる質量数との一致をもって同定した。また、比較例として、特許文献１に記載のトリアジン誘導体よりなる分散剤を製造した。
【００７１】
[実施例１]
（分散剤Ａの製造）
水２００ｇを５〜１０℃に冷却し、塩化シアヌルを０．０４５モル加えた。温度を５〜１０℃に維持したまま、４−ヒドロキシベンゼンスルホン酸ナトリウムを０．０４５モル加えた。さらに温度を５〜１０℃に維持したまま、トリエチルアミン０．０４５モルを水１００ｇに溶解させた溶液を３０分かけて滴下した。その後、水を２００ｇ、苛性ソーダを水酸化ナトリウム換算で０．２７モル加え、６０℃で３時間加熱した。室温まで冷却後、塩酸を添加してｐＨを３．０以下に調整し、ろ過精製を行った。得られた残渣を８０℃で２４時間乾燥することにより、分散剤Ａを得た。ＴＯＦ−ＭＳによる質量分析の結果、前記分散剤Ａの構造であることを確認した。
【００７２】
[実施例２]
（分散剤Ｂの製造）
分散剤Ａの製造において４−ヒドロキシベンゼンスルホン酸ナトリウムの代わりに４−ヒドロキシ安息香酸を添加した以外は、実施例１と同様な方法で製造し、分散剤Ｂを得た。ＴＯＦ−ＭＳによる質量分析の結果、前記分散剤Ｂの構造であることを確認した。
【００７３】
[実施例３]
（分散剤Ｃの製造）
水２００ｇに塩化シアヌルを室温で０．０４５モル加えた。続いて１−ナフトール−４−スルホン酸ナトリウムを０．０９０モル加えた。さらに水１００ｇにトリエチルアミン０．０９０モルを溶解させた溶液を３０分かけて滴下した。その後、水を２００ｇ、苛性ソーダを水酸化ナトリウム換算で０．２７モル加え、６０℃で３時間加熱した。室温まで冷却後、塩酸を添加してｐＨを３．０以下に調整し、ろ過精製を行った。得られた残渣を８０℃で２４時間乾燥することにより、分散剤Ｃを得た。ＴＯＦ−ＭＳによる質量分析の結果、前記分散剤Ｃの構造であることを確認した。
【００７４】
[実施例４]
（分散剤Ｄの製造）
分散剤Ｃの製造において１−ナフトール−４−スルホン酸ナトリウムの代わりに４−ヒドロキシ−３−メチル安息香酸を添加した以外は、実施例３と同様な方法で製造し、分散剤Ｄを得た。ＴＯＦ−ＭＳによる質量分析の結果、前記分散剤Ｄの構造であることを確認した。
【００７５】
[実施例５]
（分散剤Ｅの製造）
水２００ｇを５〜１０℃に冷却し、塩化シアヌルを０．０４５モル加えた。温度を５〜１０℃に維持したまま、４−ヒドロキシベンゼンスルホン酸ナトリウムを０．０４５モル加えた。さらに温度を５〜１０℃に維持したまま、トリエチルアミン０．０４５モルを水１００ｇに溶解させた溶液を３０分かけて滴下した。その後、室温まで昇温し、５ーヒドロキシ−２−ベンズイミダゾリノンを０．０４５モル加えた。さらに、トリエチルアミン０．０４５モルを水１００ｇに溶解させた溶液を３０分かけて滴下した。その後、水を２００ｇ、苛性ソーダを水酸化ナトリウム換算で０．２７モル加え、９０℃で３時間加熱した。その後、室温まで冷却し、塩酸を添加してｐＨを３．０以下に調整し、ろ過精製を行った。得られた残渣を８０℃で２４時間乾燥することにより、分散剤Ｅを得た。ＴＯＦ−ＭＳによる質量分析の結果、前記分散剤Ｅの構造であることを確認した。
【００７６】
[実施例６]
（分散剤Ｆの製造）
分散剤Ｅの製造において４−ヒドロキシベンゼンスルホン酸ナトリウムの代わりに４−ヒドロキシ安息香酸を添加した以外は、実施例５と同様な方法で製造し、分散剤Ｆを得た。ＴＯＦ−ＭＳによる質量分析の結果、前記分散剤Ｆの構造であることを確認した。
【００７７】
[実施例７]
（分散剤Ｇの製造）
水２００ｇを５〜１０℃に冷却し、塩化シアヌルを０．０４５モル加えた。温度を５〜１０℃に維持したまま、３−ヒドロキシ安息香酸を０．０４５モル加えた。さらに温度を５〜１０℃に維持したまま、トリエチルアミン０．０４５モルを水１００ｇに溶解させた溶液を３０分かけて滴下した。その後、室温まで昇温し、３−ヒドロキシ−２'−メトキシ−２−ナフトアニリドを０．０９０モル加えた。さらに、トリエチルアミン０．０９０モルを水２００ｇに溶解させた溶液を３０分かけて滴下した。その後、９０℃に加熱して４時間撹拌した。室温まで冷却後、塩酸を添加してｐＨを３．０以下に調整し、ろ過精製を行った。得られた残渣を８０℃で２４時間乾燥することにより、分散剤Ｇを得た。ＴＯＦ−ＭＳによる質量分析の結果、前記分散剤Ｇの構造であることを確認した。
【００７８】
[実施例８]
（分散剤Ｈの製造）
水２００ｇを５〜１０℃に冷却し、塩化シアヌルを０．０４５モル加えた。温度を５〜１０℃に維持したまま、４−ヒドロキシ安息香酸を０．０４５モル加えた。さらに温度を５〜１０℃に維持したまま、トリエチルアミン０．０４５モルを水１００ｇに溶解させた溶液を３０分かけて滴下した。その後、室温まで昇温し、４−ヒドロキシアセトアニリドを０．０４５モル加えた。さらに、トリエチルアミン０．０４５モルを水１００ｇに溶解させた溶液を３０分かけて滴下した。その後、苛性ソーダを添加してｐＨを１２．５〜１３．０に調整し、９０℃で４時間撹拌した。室温まで冷却後、塩酸を添加してｐＨを３．０以下に調整し、ろ過精製を行った。水１００ｇに得られた残渣を加えて５℃に冷却し、塩酸を５０ｇ添加して５℃に維持しながら３０分間撹拌した。さらに、亜硝酸ナトリウム０．０４５モルを水２０ｇに溶解させたものを添加して１時間撹拌した。スルファミン酸を添加して過剰の亜硝酸ナトリウムを消去し、これをジアゾニウム塩水溶液とした。一方、水６００ｇに５−アセトアセチルアミノベンズイミダゾロンを０．０４５モル添加し、苛性ソーダを１３．９ｇ、ソーダ灰を４３．７ｇ添加して３０分間撹拌したものをカップラー溶液とした。このカップラー溶液を上記５℃のジアゾニウム塩水溶液に３０分かけて注入し、カップリング反応を行った。この時のｐＨは９．０以上であることを確認し、室温で２時間攪拌後、ソーダ灰を添加することでｐＨを９．０以上に調整し、８０℃に加熱して１時間撹拌した。その後、室温まで冷却し、塩酸を添加してｐＨを３．０以下に調整し、ろ過精製を行った。得られた残渣を８０℃で２４時間乾燥することにより、分散剤Ｈを得た。ＴＯＦ−ＭＳによる質量分析の結果、前記分散剤Ｈの構造であることを確認した。
【００７９】
[実施例９]
（分散剤Ｉの製造）
分散剤Ｈの製造において４−ヒドロキシ安息香酸の代わりに４−ヒドロキシベンゼンスルホン酸ナトリウムを、５−アセトアセチルアミノベンズイミダゾロンの代わりに５−（３'ーヒドロキシー２’−ナフトイルアミノ）ベンズイミダゾロンを添加した以外は、実施例８と同様な方法で製造し、分散剤Ｉを得た。ＴＯＦ−ＭＳによる質量分析の結果、前記分散剤Ｉの構造であることを確認した。
【００８０】
[実施例１０]
（分散剤Ｊの製造）
分散剤Ｇの製造において３−ヒドロキシ安息香酸の代わりに２−ヒドロキシ安息香酸を、３−ヒドロキシ−２'−メトキシ−２−ナフトアニリドの代わりに１−ナフトールを添加した以外は、実施例７と同様な方法で製造し、分散剤Ｊを得た。ＴＯＦ−ＭＳによる質量分析の結果、前記分散剤Ｊの構造であることを確認した。
【００８１】
[実施例１１]
（分散剤Ｋの製造）
水２００ｇを５〜１０℃に冷却し、塩化シアヌルを０．０４５モル加えた。温度を５〜１０℃に維持したまま、４−ヒドロキシベンゼンスルホン酸ナトリウムを０．０４５モル加えた。さらに温度を５〜１０℃に維持したまま、トリエチルアミン０．０４５モルを水１００ｇに溶解させた溶液を３０分かけて滴下した。その後、室温まで昇温し、４−ヒドロキシアセトアニリドを０．０４５モル加えた。さらに、トリエチルアミン０．０４５モルを水１００ｇに溶解させた溶液を３０分かけて滴下した。その後、苛性ソーダを添加してｐＨを１２．５〜１３．０に調整し、９０℃で４時間撹拌した。室温まで冷却後、塩酸を添加してｐＨを３．０以下に調整し、ろ過精製を行った。一方、氷水５００ｇ（水２００ｇ、氷３００ｇ）に、公知の技術で製造したキナクリドン顔料のスルホニルクロリドをキナクリドン骨格部分換算で０．０４５モル加えた。１０℃以下に保持しながら、炭酸ソーダ水溶液で中和してｐＨ＝３．０に調整した。このキナクリドン誘導体スラリーに、先に製造したトリアジン化合物残渣を加え、その後、室温で１時間撹拌し、さらに７０℃で２時間撹拌した。室温まで冷却後、ろ過精製を行い、得られた残渣を８０℃で２４時間乾燥することにより、分散剤Ｋを得た。ＴＯＦ−ＭＳによる質量分析の結果、前記分散剤Ｋの構造であることを確認した。
【００８２】
[実施例１２]
（分散剤Ｌの製造）
分散剤Ｋの製造において４−ヒドロキシベンゼンスルホン酸ナトリウムの代わりに４−ヒドロキシ安息香酸を、キナクリドン顔料の代わりにジオキサジン顔料を添加した以外は、実施例１１と同様な方法で製造し、分散剤Ｌを得た。ＴＯＦ−ＭＳによる質量分析の結果、前記分散剤Ｌの構造であることを確認した。
【００８３】
[実施例１３]
（分散剤Ｍの製造）
分散剤Ｇの製造において３−ヒドロキシ安息香酸の代わりに４−ヒドロキシベンゼンスルホン酸ナトリウムを、３−ヒドロキシ−２'−メトキシ−２−ナフトアニリドの代わりに７−クロロ−６−ニトロ−４−ヒドロキシキナゾリンを添加した以外は実施例７と同様な方法で製造し、分散剤Ｍを得た。ＴＯＦ−ＭＳによる質量分析の結果、前記分散剤Ｍの構造であることを確認した。
【００８４】
[実施例１４]
（分散剤Ｎの製造）
分散剤Ｇの製造において３−ヒドロキシ安息香酸の代わりに４−ヒドロキシ安息香酸を、３−ヒドロキシ−２'−メトキシ−２−ナフトアニリドの代わりにサリチルアニリドを添加した以外は実施例７と同様な方法で製造し、分散剤Ｎを得た。ＴＯＦ−ＭＳによる質量分析の結果、前記分散剤Ｎの構造であることを確認した。
【００８５】
[実施例１５]
（分散剤Ｏの製造）
分散剤Ｇの製造において３−ヒドロキシ安息香酸の代わりに４−ヒドロキシ−３−メトキシベンゼンスルホン酸カリウム０．５水和物を、３−ヒドロキシ−２'−メトキシ−２−ナフトアニリドの代わりに２−ヒドロキシアントラキノンを添加した以外は実施例７と同様な方法で製造し、分散剤Ｏを得た。ＴＯＦ−ＭＳによる質量分析の結果、前記分散剤Ｏの構造であることを確認した。
【００８６】
[実施例１６]
（分散剤Ｐの製造）
分散剤Ｇの製造において３−ヒドロキシ安息香酸の代わりに４−ヒドロキシ安息香酸を、３−ヒドロキシ−２'−メトキシ−２−ナフトアニリドの代わりに４−フェノキシフェノールを添加した以外は実施例７と同様な方法で製造し、分散剤Ｐを得た。ＴＯＦ−ＭＳによる質量分析の結果、前記分散剤Ｐの構造であることを確認した。
【００８７】
[実施例１７]
（分散剤Ｑの製造）
分散剤Ｇの製造において３−ヒドロキシ安息香酸の代わりに３−クロロ−４−ヒドロキシ安息香酸を、３−ヒドロキシ−２'−メトキシ−２−ナフトアニリドの代わりに４−ヒドロキシカルバゾールを添加した以外は実施例７と同様な方法で製造し、分散剤Ｑを得た。ＴＯＦ−ＭＳによる質量分析の結果、前記分散剤Ｑの構造であることを確認した。
【００８８】
[実施例１８]
（分散剤Ｒの製造）
水２００ｇを５〜１０℃に冷却し、塩化シアヌルを０．０４５モル加えた。温度を５〜１０℃に維持したまま、４−ヒドロキシ安息香酸を０．０４５モル加えた。さらに温度を５〜１０℃に維持したまま、トリエチルアミン０．０４５モルを水１００ｇに溶解させた溶液を３０分かけて滴下した。その後、水を２００ｇ、４−ヒドロキシアセトアニリドを０．０９０モル加えた。さらに、トリエチルアミン０．０９０モルを水２００ｇに溶解させた溶液を３０分かけて滴下した。その後、９０℃に加熱して４時間撹拌した。室温まで冷却後、塩酸を添加してｐＨを３．０以下に調整し、ろ過精製を行った。一方、氷水５００ｇ（水２００ｇ、氷３００ｇ）に、ピリジン−３−カルボニルクロリド塩酸塩を０．０４５モル加えた。１０℃以下に保持しながら、炭酸ソーダ水溶液で中和してｐＨ＝３．０に調整した。この水溶液に、先に製造したトリアジン化合物残渣を加え、その後、室温で１時間撹拌し、さらに７０℃で２時間撹拌した。室温まで冷却後、ろ過精製を行い、得られた残渣を８０℃で２４時間乾燥することにより、分散剤Ｒを得た。ＴＯＦ−ＭＳによる質量分析の結果、前記分散剤Ｒの構造であることを確認した。
【００８９】
[比較例１]
（分散剤Ｓの製造）
水２００ｇを５〜１０℃に冷却し、塩化シアヌルを０．０４５モル加えた。温度を５〜１０℃に維持したまま、４−アミノアセトアニリドを０．０４５モル加えた。さらに温度を５〜１０℃に維持したまま、トリエチルアミン０．０４５モルを水１００ｇに溶解させた溶液を３０分かけて滴下した。その後、室温まで昇温し、４−ヒドロキシベンゼンスルホン酸を０．０４５モル加えた。さらに、トリエチルアミン０．０４５モルを水１００ｇに溶解させた溶液を３０分かけて滴下した。その後、ナトリウムメトキシドのメタノール溶液をナトリウムメトキシド換算で０．１３５モル添加し、９０℃で４時間撹拌した。室温まで冷却後、塩酸を添加してｐＨを３．０以下に調整し、ろ過精製を行った。一方、氷水５００ｇ（水２００ｇ、氷３００ｇ）に、公知の技術で製造したキナクリドン顔料のスルホニルクロリドをキナクリドン骨格部分換算で０．０４５モル加えた。１０℃以下に保持しながら、炭酸ソーダ水溶液で中和してｐＨ＝３．０に調整した。このキナクリドン誘導体スラリーに、先に製造したトリアジン化合物残渣を加え、その後、室温で１時間撹拌し、さらに７０℃で２時間撹拌した。室温まで冷却後、ろ過精製を行い、得られた残渣を８０℃で２４時間乾燥することにより、分散剤Ｓを得た。ＴＯＦ−ＭＳによる質量分析の結果、前記分散剤Ｓの構造であることを確認した。
【００９０】
[比較例２]
（分散剤Ｔの製造）
水２００ｇを５〜１０℃に冷却し、塩化シアヌルを０．０４５モル加えた。温度を５〜１０℃に維持したまま、４−アミノアセトアニリドを０．０４５モル加えた。さらに温度を５〜１０℃に維持したまま、トリエチルアミン０．０４５モルを水１００ｇに溶解させた溶液を３０分かけて滴下した。その後、室温まで昇温し、４−ヒドロキシベンゼンスルホン酸を０．０４５モル加えた。さらに、トリエチルアミン０．０４５モルを水１００ｇに溶解させた溶液を３０分かけて滴下した。その後、ナトリウムメトキシドのメタノール溶液をナトリウムメトキシド換算で０．１３５モル添加し、９０℃で４時間撹拌した。室温まで冷却後、塩酸を添加してｐＨを３．０以下に調整し、ろ過精製を行った。一方、氷水５００ｇ（水２００ｇ、氷３００ｇ）に、公知の技術で製造した９−エチルカルバゾールのスルホニルクロリドをカルバゾール骨格部分換算で０．０４５モル加えた。１０℃以下に保持しながら、炭酸ソーダ水溶液で中和してｐＨ＝３．０に調整した。このカルバゾール誘導体スラリーに、先に製造したトリアジン化合物残渣を加え、その後、室温で１時間撹拌し、さらに７０℃で２時間撹拌した。室温まで冷却後、ろ過精製を行い、得られた残渣を８０℃で２４時間乾燥することにより、分散剤Ｔを得た。ＴＯＦ−ＭＳによる質量分析の結果、前記分散剤Ｔの構造であることを確認した。
【００９１】
[比較例３]
（分散剤Ｕの製造）
水２００ｇを５〜１０℃に冷却し、塩化シアヌルを０．０４５モル加えた。温度を５〜１０℃に維持したまま、５−アミノサリチル酸を０．０４５モル加えた。さらに温度を５〜１０℃に維持したまま、トリエチルアミン０．０４５モルを水１００ｇに溶解させた溶液を３０分かけて滴下した。その後、室温まで昇温し、３−アミノー９−エチルカルバゾールを０．０４５モル加えた。さらに、トリエチルアミン０．０４５モルを水１００ｇに溶解させた溶液を３０分かけて滴下した。その後、苛性ソーダを添加してｐＨを１２．５〜１３．０に調整し、９０℃で４時間撹拌した。室温まで冷却後、塩酸を添加してｐＨを３．０以下に調整し、ろ過精製を行った。得られた残渣を８０℃で２４時間乾燥することにより、分散剤Ｕを得た。ＴＯＦ−ＭＳによる質量分析の結果、前記分散剤Ｕの構造であることを確認した。
【００９２】
＜アミンを含有する分散剤の製造方法＞
以下の実施例に記載した方法で表１記載の分散剤ａ〜ａｆを製造した。
【００９３】
【表１】
2015191760.tif 000008
【００９４】
[実施例１９]
（分散剤ａの製造）
水２００ｇに実施例１で得られた分散剤Ａを０．０４０モル加えた。これにオクチルアミンを０．０４０モル加え、６０℃で２時間撹拌した。室温まで冷却後、ろ過精製を行った。得られた残渣を８０℃で４８時間乾燥することにより、分散剤ａを得た。
【００９５】
[実施例２０]〜[実施例３６]
（分散剤ｂ〜分散剤ｒの製造）
分散剤ａの製造において分散剤Ａの代わりに表１の実施例２０〜実施例３６に記載の分散剤Ｂ〜分散剤Ｒを添加した以外は、実施例１９と同様な方法で製造し、分散剤ｂ〜分散剤ｒを得た。
【００９６】
[実施例３７]〜[実施例４６]
（分散剤ｓ〜分散剤ａｂの製造）
分散剤ｆの製造においてオクチルアミンの代わりに表１の実施例３７〜実施例４６に記載のアミンを添加した以外は、実施例２４と同様な方法で製造し、分散剤ｓ〜分散剤ａｂを得た。
【００９７】
[実施例４７]
（分散剤ａｃの製造）
分散剤ｆの製造においてオクチルアミンの添加量を０．０４０モルから０．００４モルに変更した以外は実施例２４と同様な方法で製造し、分散剤ａｃを得た。
【００９８】
[実施例４８]
（分散剤ａｄの製造）
分散剤ｆの製造においてオクチルアミンの添加量を０．０４０モルから０．０２０モルに変更した以外は実施例２４と同様な方法で製造し、分散剤ａｄを得た。
【００９９】
[実施例４９]
（分散剤ａｅの製造）
分散剤ｆの製造においてオクチルアミンの添加量を０．０４０モルから０．０８０モルに変更した以外は実施例２４と同様な方法で製造し、分散剤ａｅを得た。
【０１００】
[実施例５０]
（分散剤ａｆの製造）
分散剤ｆの製造においてオクチルアミンの添加量を０．０４０モルから０．１２０モルに変更した以外は実施例２４と同様な方法で製造し、分散剤ａｆを得た。
【０１０１】
＜炭素材料分散液の製造および評価＞
以下の実施例、比較例に記載した方法で炭素材料分散液を製造し、分散粒径と粘度を測定することにより分散性を評価した。
【０１０２】
炭素材料分散液の製造には、実施例１〜実施例１８に記載の分散剤Ａ〜分散剤Ｒ、比較例１〜比較例３に記載の分散剤Ｓ〜分散剤Ｕ、および実施例１９〜実施例５０に記載の分散剤ａ〜分散剤ａｆと、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、および以下の炭素材料を使用した。
【０１０３】
＃３０（三菱化学社製）：ファーネスブラック、電子顕微鏡で観察して求めた平均一次粒子径が３０ｎｍ、窒素吸着量からＳ−ＢＥＴ式で求めた比表面積が７４ｍ2／ｇ。
モナーク８００（キャボット社製）：ファーネスブラック、電子顕微鏡で観察して求めた平均一次粒子径が１７ｎｍ、窒素吸着量からＳ−ＢＥＴ式で求めた比表面積が２１０ｍ2／ｇ、以下「Ｍ８００」と略記する。
デンカブラック粒状品（電気化学工業社製）：アセチレンブラック、電子顕微鏡で観察して求めた平均一次粒子径が３５ｎｍ、窒素吸着量からＳ−ＢＥＴ式で求めた比表面積が６８ｍ2／ｇ、以下「粒状品」と略記する。
ＥＣ−３００Ｊ（アクゾ社製）：ケッチェンブラック、電子顕微鏡で観察して求めた平均一次粒子径が４０ｎｍ、窒素吸着量からＳ−ＢＥＴ式で求めた比表面積が８００ｍ2／ｇ。
カーボンナノチューブ：多層カーボンナノチューブ、電子顕微鏡で観察して求めた繊維径１０〜２０ｎｍ、繊維長２〜５μｍ、以下ＣＮＴと略記する。
ＶＧＣＦ（昭和電工社製）：カーボンナノファイバー、電子顕微鏡で観察して求めた繊維径１５０ｎｍ、繊維長１０〜２０μｍ。
【０１０４】
［実施例５１〜実施例６８］
表２に示す組成に従い、ガラス瓶にＮ−メチル−２−ピロリドンと各分散剤を仕込み、混合溶解した後、各炭素材料を加え、ジルコニアビーズをメディアとして、ペイントコンディショナーで２時間分散し、炭素材料分散液を得た。いずれも分散性は良好であった。
【０１０５】
［実施例６９〜実施例１０５］
表３に示す組成に従い、ガラス瓶にＮ−メチル−２−ピロリドンと各分散剤を仕込み、混合溶解した後、各炭素材料を加え、ジルコニアビーズをメディアとして、ペイントコンディショナーで２時間分散し、炭素材料分散液を得た。いずれも分散性は良好であった。
【０１０６】
［比較例４〜比較例１１］
表４に示す組成に従い、ガラス瓶にＮ−メチル−２−ピロリドンと各分散剤を仕込み、混合溶解した後、各炭素材料を加え、ジルコニアビーズをメディアとして、ペイントコンディショナーで２時間分散し、炭素材料分散液を得た。いずれも分散性は良好であった。
【０１０７】
【表２】
2015191760.tif 000009
【０１０８】
【表３】
2015191760.tif 000010
【０１０９】
【表４】
2015191760.tif 000011
【０１１０】
＜炭素材料分散ワニスの製造および評価＞
以下の実施例、比較例に記載した方法で炭素材料分散ワニスを製造した。また、製造した炭素材料分散ワニスを使用して、サイクリックボルタンメトリー（以下、ＣＶと略記する）を測定し、電気化学耐性の評価を行った。
【０１１１】
炭素材料分散ワニスの製造には、実施例５１〜実施例１０５、比較例４〜比較例１１に記載の炭素材料分散液と、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、および以下のバインダーを使用した。
【０１１２】
ＫＦポリマーＷ１１００（クレハ社製）：ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、以下ＰＶＤＦと略記する。
【０１１３】
また、ＣＶ測定用の作用極は、以下のようにして作製した。得られた炭素材料分散ワニスを、集電体となる厚さ２０μｍのアルミ箔上にドクターブレードを用いて塗布した後、減圧下１２０℃で加熱乾燥し、塗布量１．５ｍｇ／ｃｍ2の電極シートを作製した。これを直径１６ｍｍに打ち抜き作用極とし、金属リチウム箔（厚さ０．１５ｍｍ）を対極として、作用極および対極の間に多孔質ポリプロピレンフィルムからなるセパレーター（厚さ２０μｍ、空孔率５０％）を挿入積層し、電解液（エチレンカーボネートとジエチルカーボネートを体積比１:１に混合した混合溶媒にＬｉＰＦ6を１Ｍの濃度で溶解させた非水電解液）を満たして二極密閉式金属セル（宝泉社製ＨＳフラットセル）を組み立てた。セルの組み立てはアルゴンガス置換したグローブボックス内で行った。
【０１１４】
ＣＶの評価は、ＨＯＫＵＴＯ  ＨＳＶ−１１０を使用して、ＯＣＶ（開回路電圧）よりプラス側に走査して、２．０Ｖから４．５Ｖの間を、走査速度０．１ｍＶ／秒で１０サイクル行った。酸化ピークが観察されなかった場合を○、観察された場合を×として評価を行った。
【０１１５】
［実施例１０６〜実施例１２３］
表５に示す組成に従い、実施例５１〜実施例６８で調整した各種炭素材料分散液とバインダー、Ｎ−メチル−２−ピロリドンをディスパーにて混合し、各種炭素材料分散ワニスを得た。いずれも分散性良好であった。また、いずれも酸化ピークは観察されなかった。
【０１１６】
［実施例１２４〜実施例１６０］
表６に示す組成に従い、実施例６９〜実施例１０３で調整した各種炭素材料分散液とバインダー、Ｎ−メチル−２−ピロリドンをディスパーにて混合し、各種炭素材料分散ワニスを得た。いずれも分散性良好であった。また、いずれも酸化ピークは観察されなかった。
【０１１７】
［比較例１２〜比較例１９］
表７に示す組成に従い、比較例４〜比較例１１で調整した各種炭素材料分散液とバインダー、Ｎ−メチル−２−ピロリドンをディスパーにて混合し、各種炭素材料分散ワニスを得た。いずれも分散性良好であったが、ＣＶ評価にて酸化ピークが観察された。
【０１１８】
【表５】
2015191760.tif 000012
【０１１９】
【表６】
2015191760.tif 000013
【０１２０】
【表７】
2015191760.tif 000014
【０１２１】
＜合剤ペーストの製造および評価＞
以下の実施例、比較例に記載した方法で合剤ペーストを調製し、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上にドクターブレードを用いて塗布した後、乾燥させてそれぞれの塗膜の表面抵抗を評価した。
【０１２２】
合剤ペーストの製造には、実施例１０６〜実施例１６０、比較例１２〜比較例１９に記載の炭素材料分散ワニスと、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、および以下の活物質を使用した。
【０１２３】
ＨＬＣ−２２（本荘ケミカル社製）：正極活物質、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）、電子顕微鏡で観察して求めた平均一次粒子径が６．６μｍ、窒素吸着量からＳ−ＢＥＴ式で求めた比表面積が０．６２ｍ2／ｇ、以下ＬＣＯと略記する。
【０１２４】
［実施例１６１〜実施例２１５］
表８および表９に示す組成に従い、実施例１０６〜実施例１６０で調整した各種炭素材料分散ワニスと活物質、Ｎ−メチル−２−ピロリドンをディスパーにて混合し、各種合剤ペーストを得た。いずれも塗膜の表面抵抗値に問題はなく、本発明の炭素材料分散ワニスを使用しても合剤ペーストの作製の際に特に問題はなかった。
【０１２５】
［比較例２０〜比較例２７］
表１０に示す組成に従い、比較例１２〜比較例１９で調整した各種炭素材料分散ワニスと活物質、Ｎ−メチル−２−ピロリドンをディスパーにて混合し、各種合剤ペーストを得た。いずれも塗膜の表面抵抗値に問題はなく、本発明の炭素材料分散ワニスを使用しても合剤ペーストの作製の際に特に問題はなかった。
【０１２６】
【表８】
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【０１２７】
【表９】
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【０１２８】
【表１０】
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【０１２９】
＜リチウムイオン二次電池正極評価用セルの組み立ておよび特性評価＞
［実施例２１６〜実施例２７０］
先に調製した合剤ペースト（実施例１６１〜実施例２１５）を、集電体となる厚さ２０μｍのアルミ箔上にドクターブレードを用いて塗布した後、減圧下１２０℃で加熱乾燥し、ローラープレス機にて圧延処理し、塗布量２０ｍｇ／ｃｍ2、密度３．０ｇ／ｃｍ3の正極合剤層を作製した。これを直径１６ｍｍに打ち抜き作用極とし、金属リチウム箔（厚さ０．１５ｍｍ）を対極として、作用極および対極の間に多孔質ポリプロピレンフィルムからなるセパレーター（厚さ２０μｍ、空孔率５０％）を挿入積層し、電解液（エチレンカーボネートとジエチルカーボネートを体積比１:１に混合した混合溶媒にＬｉＰＦ6を１Ｍの濃度で溶解させた非水電解液）を満たして二極密閉式金属セル（宝泉社製ＨＳフラットセル）を組み立てた。セルの組み立てはアルゴンガス置換したグローブボックス内で行った。
【０１３０】
作製した電池評価用セルを室温（２５℃）で、充電レート０．２Ｃ、１．０Ｃの定電流定電圧充電（上限電圧４．５Ｖ）で満充電とし、充電時と同じレートの定電流で放電下限電圧３．０Ｖまで放電を行う充放電を１サイクル（充放電間隔休止時間３０分）とし、このサイクルを合計２００サイクル行い、充放電サイクル特性評価（評価装置：北斗電工社製ＳＭ−８）を行った。表１１、表１２より、本発明の電極を使用した電池は、放電レート０．２Ｃ、１．０Ｃいずれについても、電池容量、２００サイクル容量維持率において良好な結果が得られた。
【０１３１】
［比較例２８〜比較例３５］
比較例２０〜比較例２７で調製した合剤ペーストを使用して、実施例２１６〜実施例２７０と同様に電池評価用セルを組み立て、充放電サイクル特性評価を行った。その結果、２００サイクル容量維持率の低下が、表１１、表１２の実施例２１６〜実施例２７０に比べて著しかった（表１３）。
【０１３２】
【表１１】
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【０１３３】
【表１２】
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【０１３４】
【表１３】
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