(57)【要約】      （修正有）【課題】非水系蓄電デバイス材料の表面を処理することにより、正極活物質、負極活物質、セパレータ、導電材及び集電体と非水電解液との濡れ性を向上させ、低抵抗化が可能な表面処理材料の提供。【解決手段】正極材、負極材、セパレータ及び集電体など非水系蓄電デバイス材料の表面処理を行う表面処理剤として、ケイ素系官能基で修飾された修飾金属酸化物ナノ粒子を含む表面処理材料。好ましくは前記金属酸化物ナノ粒子は、オルガノシリカゾルである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
非水系蓄電デバイス用表面処理材料であって、下記式（１）〜（２５）で表されるケイ素系官能基で修飾された修飾金属酸化物ナノ粒子を含む非水系蓄電デバイス用表面処理材料。
｛式中、Ｒ１は炭素数１〜２０のアルキル基、Ｒ３は炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のエーテル結合を含むアルキル基又はテトラハイドロフルフリル基、Ｒ４は炭素数１〜６のアルキル基、Ｘ１は炭素数１〜５のアルキレン基、ｋは１〜３０の整数、ｍ及びｎは０または１を表す。}
【化１】
2015222666.tif 000009
【請求項２】
前記修飾金属酸化物ナノ粒子が、下記式（２６）で表されるケイ素系官能基で、さらに修飾された請求項１に記載の非水系蓄電デバイス用表面処理材料。
Ｒ５−Ｘ２−Ｓｉ（ＣＨ３）ｍ（−Ｏ−）３−ｍ                            （２６）
｛式中、Ｒ５は、炭素数１〜２０の直鎖又は分岐アルキル基、ビニル基、チオール基、アミノ基、塩素原子、アクリル基、メタクリル基、スチリル基、フェニル基、グリシドキシ基、３，４-エポキシシクロヘキシル基及びブロック化イソシアネート基からなる群から選ばれる置換基であり、Ｘ２は炭素数１〜５のアルキレン基あるいは直接結合であり、ｍは０又は１を表す。}
【請求項３】
前記修飾金属酸化物ナノ粒子が、オルガノシリカゾルである請求項１又は請求項２に記載の非水系蓄電デバイス用表面処理材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン電池、キャパシタなどの非水系蓄電デバイス材料用の表面処理剤に係り、特に、正極、負極、セパレーター、導電材および集電体などの非水系蓄電デバイス材料と非水電解液との濡れ性を向上させる表面処理剤である修飾金属酸化物ナノ粒子に関する 。
【背景技術】
【０００２】
近年、二酸化炭素削減などの環境問題の観点から、ハイブリッド自動車や電気自動車に対する期待が高まり、一部実用化されている。ハイブリッド自動車等に搭載する電源として、リチウム二次電池やキャパシタ等の電源装置の開発が盛んに進められている。
【０００３】
ハイブリッド自動車のような車載用途の電源装置では、高入出力密度化が重要な課題となっている。すなわち、自動車の発進時等における加速性能を確保するために電源装置のより一層の高出力化が重要視されており、さらには、回生によるエネルギーの有効活用を図るために入力特性の向上も要求されている。また、ハイブリッド自動車では、電気だけの動力源により都市部での走行が可能な、いわゆるデュアルモードの要望も高まりつつある。従って、入出力特性を向上させる電池技術は、このようなハイブリッド自動車の分野のみならず、種々の分野での実用化を図る上で、極めて重要な課題である。
【０００４】
従来リチウム二次電池では、活物質を含む合剤を集電体に塗工することで正負極板が形成されており、正負極板がセパレーターを介して捲回または積層された電極群が電池容器内に収容されている。車載用等の電源に用いられるリチウム二次電池では、入出力特性を向上させるために、携帯電話機器に使用される電池と比較して、正負極板の膜厚が薄くされ、かつ、大面積化が測られている。また、捲回式の電極群では、正負極板ともに帯状に形成され、合剤を塗工しない集電体露出部が少なくとも一側の長辺に連続して設けられている。正負極板の集電体露出部をそれぞれ電極群の互いに反対側に位置するようにし、双方の集電体露出部を集合溶接する集電手法が採用されている。帯状の正負極板に対して万遍なく電子の伝達経路を確保することにより、出力特性の向上を図ることができるものである。
【０００５】
また、正負極板の大面積化が図られたことで、携帯機器用途と比較して、電極表面での非水電解液の分布を均一化することが充放電特性の向上のために重要となる。例えば、正極合剤、負極合剤およびセパレーターのいずれかに耐熱多孔相を設けることで入出力のバランスのとれた電池を提供する技術が開示されている（特許文献１）。また、負極板やセパレーターと非水電解液との濡れ性を向上させる技術として、例えば、負極合剤中に界面活性剤の添加する技術（特許文献２）、セパレーターに界面活性剤を塗布する技術（特許文献３）、セパレーター表面をコロナ処理等することで電解液との濡れ性を向上させる技術（特許文献４）等が開示されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１の技術では、耐熱多孔層が発電に寄与しないため、耐熱多孔層を形成した分で体積や重量あたりの充放電量を低下させることとなる。また、特許文献２〜特許文献３の技術では、負極合剤やセパレーターに添加された界面活性剤が短時間で溶出してしまい、十分な効果を得ることが難しくなる。特許文献４の技術では、コロナ処理等のために工程上煩雑な操作を要することとなる。従って、正負極板やセパレーターの非水電解液に対する濡れ性を簡便な手法で確実に向上させることができれば、入出力特性をバランスよく向上させることが期待される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２００７９５号公報
【特許文献２】特開２００８−２１４１５号公報
【特許文献３】ＷＯ２００６／１２３８１１公報
【特許文献４】特開２００７−１７９７５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記事案に鑑み、非水電解液に対し濡れ性が高い表面処理材料で蓄電デバイス材料の表面を処理することにより、正極活物質、負極活物質、セパレーター、導電材及び集電体と非水電解液との濡れ性を向上させ、正極活物質、負極活物質及びセパレーターなどの低抵抗化を図り、これら材料を用いることにより、入出力特性に優れたリチウムイオン電池、キャパシタなどの非水系蓄電デバイスを提供することが可能な非水系蓄電デバイス用表面処理材料を提供することを目的とする
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記の様な従来技術の問題点に留意しつつ研究を進めた結果、非水電解液に対し濡れ性が高い特定の官能基で修飾された修飾金属酸化物ナノ粒子で、正極材、負極材、セパレーター、導電材及び集電体など非水系蓄電デバイス材料の表面処理を行うことにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明に至った。
【００１０】
すなわち本発明は、以下の構成からなることを特徴とし、上記課題を解決するものである。
【００１１】
非水系蓄電デバイス用表面処理材料であって、下記式（１）〜（２５）で表されるケイ素系官能基で修飾された修飾金属酸化物ナノ粒子を含む非水系蓄電デバイス用表面処理材料。
｛式中、Ｒ１は炭素数１〜２０のアルキル基、Ｒ３は炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のエーテル結合を含むアルキル基又はテトラハイドロフルフリル基、Ｒ４は炭素数１〜６のアルキル基、Ｘ１は炭素数１〜５のアルキレン基、ｋは１〜３０の整数、ｍ及びｎは０または１を表す。}
【００１２】
【化１】
2015222666.tif 000002
【００１３】
さらに本発明は、前記修飾金属酸化物ナノ粒子が、下記式（２６）で表されるケイ素系官能基で、さらに修飾された非水系蓄電デバイス用表面処理材料である。
Ｒ５−Ｘ２−Ｓｉ（ＣＨ３）ｍ（−Ｏ−）３−ｍ                            （２６）
｛式中、Ｒ５は、炭素数１〜２０の直鎖又は分岐アルキル基、ビニル基、チオール基、アミノ基、塩素原子、アクリル基、メタクリル基、スチリル基、フェニル基、グリシドキシ基、３，４-エポキシシクロヘキシル基及びブロック化イソシアネート基からなる群から選ばれる官能基であり、Ｘ２は炭素数１〜５のアルキレン基あるいは直接結合であり、ｍは０又は１を表す。}
【００１４】
さらに本発明は、前記修飾金属酸化物ナノ粒子が、オルガノシリカゾルである非水系蓄電デバイス用表面処理材料である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の修飾金属酸化物ナノ粒子から誘導される表面処理剤で表面処理された非水系蓄電デバイス用材料を用いることで、非水電解液との濡れ性が向上して、低抵抗、かつ、信頼性の高い非水系蓄電デバイスを構築可能できる効果を奏する。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明において、非水系蓄電デバイス用表面処理材料は、下記式（１）〜（２５）で表されるケイ素系官能基で修飾される修飾金属酸化物ナノ粒子を含む非水系蓄電デバイス用表面処理材料である。
｛式中、Ｒ１は炭素数１〜２０のアルキル基、Ｒ３は炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のエーテル結合を含むアルキル基又はテトラハイドロフルフリル基、Ｒ４は炭素数１〜６のアルキル基、Ｘ１は炭素数１〜５のアルキレン基、ｋは１〜３０の整数、ｍ及びｎは０または１を表す。}
【００１７】
【化１】
2015222666.tif 000003
【００１８】
式（１）中、Ｒ１の炭素数１〜２０のアルキル基としては、メチル基、エチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基などが挙げられる。
式（１）中、ｋは１〜３０の整数である。
【００１９】
式（１）、（２）及び（３）中、Ｘ１は炭素数１〜５のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基が挙げられる。これらのうち、原料の入手のし易さを考慮するとトリメチレン基が好ましい。
式（１）、（２）及び（３）中、ｍは０または１である。
【００２０】
式（２）及び（３）中、Ｒ３の炭素数１〜１０のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基など、炭素数１〜１０のエーテル結合を含むアルキル基としては、メトキシエチル基、エトキシエチル基、メトキシエトキシエチル基、エトキシエトキシエチル基などが挙げられる。
式（２）及び（３）中、ｎは０または１である。
【００２１】
式（４）〜（２５）中、Ｘ１は炭素数１〜５のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基が挙げられる。これらのうち、原料の入手のし易さを考慮するとトリメチレン基が好ましい。
【００２２】
式（１８）及び（２０）〜（２２）中、Ｒ４の炭素数１〜６のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ‐ブチル基、ｔｅｒｔ‐ブチル基、ペンチル基などが挙げられる。
【００２３】
式（１）〜（２５）で表されるケイ素系官能基の具体例としては、以下のものが挙げられる。
ＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ２）２ＯＣＯＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（−Ｏ−）３                （１−１）
Ｃ２Ｈ５（ＯＣＨ２ＣＨ２）３ＯＣＯＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（−Ｏ−）３                （１−２）
ＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ２）３ＯＣＯＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（−Ｏ−）３                （１−３）
ＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ２）４ＯＣＯＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（−Ｏ−）３                  （１−４）
Ｃ１２Ｈ２５（ＯＣＨ２ＣＨ２）９ＯＣＯＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（−Ｏ−）３            （１−５）
Ｃ１２Ｈ２５（ＯＣＨ２ＣＨ２）１１ＯＣＯＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（−Ｏ−）３            （１−６）
Ｃ１６Ｈ３３（ＯＣＨ２ＣＨ２）１５ＯＣＯＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（−Ｏ−）３            （１−７）
Ｃ１６Ｈ３３（ＯＣＨ２ＣＨ２）２９ＯＣＯＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（−Ｏ−）３            （１−８）
Ｃ１８Ｈ３５（ＯＣＨ２ＣＨ２）１０ＯＣＯＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（−Ｏ−）３            （１−９）
Ｃ１８Ｈ３５（ＯＣＨ２ＣＨ２）２０ＯＣＯＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（−Ｏ−）３            （１−１０）
ＣＨ３ＯＣＯＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＳＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（−Ｏ−）３                （２−１）
ＣＨ３ＯＣＯＣＨ２ＣＨ２ＳＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（−Ｏ−）３                          （２−２）
ＣＨ３ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ２ＣＨ２ＳＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（−Ｏ−）３              （２−３）
ＣＨ３ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＳＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（−Ｏ−）３              （２−４）
ＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ２）２ＯＣＯＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＳＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（−Ｏ−）３                  （２−５）
ＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ２）２ＯＣＯＣＨ２ＣＨ２ＳＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（−Ｏ−）３            （２−６）
ＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ２）3ＯＣＯＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＳＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（−Ｏ−）３                  （２−７）
ＣＨ３ＯＣＯＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＳＯ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（−Ｏ−）３            （３−１）
ＣＨ３ＯＣＯＣＨ２ＣＨ２ＳＯ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（−Ｏ−）３                  （３−２）
ＣＨ３ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ２ＣＨ２ＳＯ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（−Ｏ−）３            （３−３）
ＣＨ３ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＳＯ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（−Ｏ−）３                  （３−４）
ＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ２）２ＯＣＯＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＳＯ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（−Ｏ−）３            （３−５）
ＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ２）２ＯＣＯＣＨ２ＣＨ２ＳＯ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（−Ｏ−）３                （３−６）
ＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ２）3ＯＣＯＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＳＯ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（−Ｏ−）３            （３−７）
【化２】
2015222666.tif 000004
【００２４】
金属酸化物ナノ粒子としては、シリカ系ナノ粒子、アルミナ系ナノ粒子、チタニア系ナノ粒子、ジルコニア系ナノ粒子が挙げられる。好ましくは、それらのゾルである。即ち、シリカ系ゾル、アルミナ系ゾル、チタニア系ゾル、ジルコニア系ゾル等である。さらに好ましいのはシリカ系ゾルであり、特に好ましくはオルガノシリカ系ゾルである。
なお、オルガノゾルとは、表面改質をしたコロイダルシリカを有機溶媒にナノレベルで安定的に分散させたコロイド溶液であり、アルコール、ケトン、エーテル、トルエン等の各種有機溶媒に分散可能である。
【００２５】
具体的には日産化学社製のオルガノシリカゾル（メタノールシリカゾル、ＩＰＡ−ＳＴ、ＩＰＡ−ＳＴ、ＩＰＡ−ＳＴ−ＵＰ、ＩＰＡ−ＳＴ−ＺＬ、ＥＧ−ＳＴ、ＮＰＣ−ＳＴ−３０、ＤＭＡＣ−ＳＴ、ＭＥＫ−ＳＴ、ＭＩＢＫ−ＳＴ、ＰＭＡ−ＳＴ及びＰＧＭ−ＳＴ）や扶桑化学社製の高純度オルガノシリカゾル（ＰＬ−１−ＩＰＡ、ＰＬ−２Ｌ−ＰＧＭＥ及びＰＬ−２Ｌ−ＭＥＫ）等が挙げられる。
これらは単独のみならず、複数で用いても良い。
【００２６】
本発明の修飾金属酸化物ナノ粒子は以下の製造方法により得られる。
すなわち、前記金属酸化物ナノ粒子に、前記式（１）〜（２５）のケイ素系官能基を有するシランカップリング剤を添加して金属酸化物ナノ粒子上の水酸基と前記シランカップリング剤を反応させることによって得られる。また、チオエーテル基を有するシランカップリング剤の場合、酸化剤（例えば過酸化水素水など）を添加することにより、金属酸化物ナノ粒子上の水酸基と上記シランカップリング剤が結合すると同時に、チオエーテル基がスルホン基に酸化されて本発明の修飾金属酸化物ナノ粒子を得ることが出来る。
【００２７】
本発明の式（１）〜（２５）に示されるケイ素系官能基を有するシランカップリング剤（ＳＣ１）は、以下の製造方法により得られる。
すなわち、水酸基やアミノ基を有する化合物とイソシアネート基を有するシランカップリング剤｛例えば化合物（Ａ）〜（Ｂ）｝とを反応させることにより得ることが出来る。
３−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン                      （Ａ）
３−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン                      （Ｂ）
【００２８】
あるいは、二重結合を有する化合物とチオール基を有するシランカップリング剤｛例えば化合物（Ｃ）〜（Ｅ）｝と反応させることにより得ることが出来る。
３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン                       （Ｃ）
３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン                        （Ｄ）
３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン                    （Ｅ）
【００２９】
イソシアネート基を有するシランカップリング剤｛例えば化合物（Ａ）〜（Ｂ）｝と水酸基やアミノ基を反応させる場合の溶媒としては、芳香族系溶媒：トルエン、キシレン等、エーテル系溶媒：ジエチルエーテル、テトラハイドロフラン及びジオキサン等、ケトン系溶媒：アセトン及びメチルエチルケトン等、エステル系溶媒：酢酸エチル、酢酸ブチル等、非プロトン溶媒：ジメチルスルホキサイド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等及びこれらの混合溶媒等が挙げられる。
これらのうち好ましいのは、エステル系溶媒であり、これらの溶媒は１種又は２種以上で使用できる。また無溶媒でも良い。
【００３０】
チオール基を有するシランカップリング剤｛例えば化合物（Ｃ）〜（Ｅ）｝と二重結合を有する化合物を反応させる場合の溶媒としては、アルコール系溶媒：メタノール、エタノール、イソプロパンール、ｎ−ブタノール、ｔ−ブタノール、ペンタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール及び１，４−ブタンジオール等、芳香族系溶媒：トルエン、キシレン等、エーテル系溶媒：ジエチルエーテル、テトラハイドロフラン及びジオキサン等、ケトン系溶媒：アセトン及びメチルエチルケトン等、エステル系溶媒：酢酸エチル、酢酸ブチル等、非プロトン溶媒：ジメチルスルホキサイド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等及びこれらの混合溶媒等が挙げられる。
これらのうち好ましいのは、エステル系溶媒、エーテル系溶媒であり、これらの溶媒は１種又は２種以上で使用できる。また無溶媒でも良い。
【００３１】
式（１）に示されるケイ素系官能基を有するシランカップリング剤（ＳＣ１）は、水酸基を有する化合物とイソシアネート基を有するシランカップリング剤とを反応させることにより得ることが出来る。
式（１）で表される化合物の原料である水酸基を持つ化合物の具体的な例としては、例えば、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールイソプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル及びテトラエチレングリコールモノメチルエーテルなどが挙げられる。
【００３２】
また、三洋化成工業株式会社製の以下の商品：エマルミンＣＣ−１００、エマルミンＣＣ−１３０、エマルミンＣＣ−１５０、エマルミンＣＣ−２００、エマルミンＣＣ−２９０、エマルミンＣＯ−５０、エマルミンＣＯ−１００、エマルミンＣＣ−２００、エマルミン４０、エマルミン５０、エマルミン１１０、エマルミン１４０、エマルミン１８０、エマルミン２００、エマルミン２４０、エマルミンＬ−９０−Ｓ、エマルミンＬ−３８０、エマルミンＮＬ−７０、エマルミンＬＳ−８０、エマルミンＬＳ−９０、エマルミンＬＳ−１００、エマルミンＬＳ−１１０、サンノニックＳＳ−７０、サンノニックＳＳ−９０及びサンノニックＳＳ−１２０なども挙げられる。
【００３３】
式（２）及び（３）に示されるケイ素系官能基を有するシランカップリング剤（ＳＣ１）は、二重結合を有する化合物とチオール基を有するシランカップリング剤と反応させることにより得ることが出来る。
【００３４】
式（２）及び（３）で表される化合物の原料である二重結合を持つ化合物の具体的な例としては、例えば、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアクリレート、エチレングリコールモノメチルエーテルメタクリレート、エチレングリコールモノエチルエーテルアクリレート、エチレングリコールモノエチルメタクリレート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアクリレート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルメタクリレート、テトラハイドロフルフリルアクリレート、テトラハイドロフルフリルメタクリレート、γ‐ブチロラクトンアクリレート及びγ‐ブチロラクトンメタアクリレートなどが挙げられる。
【００３５】
式（４）〜（２５）に示されるケイ素系官能基を有するシランカップリング剤（ＳＣ１）は、水酸基又はアミノ基を有する化合物とイソシアネート基を有するシランカップリング剤とを反応させること又は二重結合を有する化合物とチオール基を有するシランカップリング剤と反応させることにより得ることが出来る。
【００３６】
式（４）〜（２５）で表される化合物の原料である水酸基やアミノ基あるいは二重結合を持つ化合物としては、例えば、グリセロール１，２−カーボネート、ビニレンカーボネート、４−ビニル−１，３−ジオキソラン−２−オン、α−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトン、３−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトン、テトラヒドロ−３−フランメタノール、２，３−ジヒドロフラン、２，５−ジヒドロフラン、テトラハイドロピラン−２−メタノール、テトラハイドロフルフリルアミン、フルフリルアルコール、フルフリルアミン、フラン−３−メタノール、１−メチル−２−ピペリジンメタノール、１−メチル−３−ピペリジンメタノール、３−ヒドロキシ−１−メチルピペリジン、１−エチル−３−ヒドロキシピペリジン、４−ヒドロキシ−１−メチルピペリジンなどが挙げられる。
【００３７】
上記ケイ素系官能基を有するシランカップリング剤（ＳＣ１）の例としては以下のものが挙げられる。
ＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ２）２ＯＣＯＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３            （１−１’）
Ｃ２Ｈ５（ＯＣＨ２ＣＨ２）３ＯＣＯＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３            （１−２’）
ＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ２）３ＯＣＯＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３            （１−３’）
ＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ２）４ＯＣＯＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３            （１−４’）
Ｃ１２Ｈ２５（ＯＣＨ２ＣＨ２）９ＯＣＯＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３            （１−５’）
Ｃ１２Ｈ２５（ＯＣＨ２ＣＨ２）１１ＯＣＯＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３            （１−６’）
Ｃ１６Ｈ３３（ＯＣＨ２ＣＨ２）１５ＯＣＯＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３            （１−７’）
Ｃ１６Ｈ３３（ＯＣＨ２ＣＨ２）２９ＯＣＯＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３            （１−８’）
Ｃ１８Ｈ３５（ＯＣＨ２ＣＨ２）１０ＯＣＯＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３            （１−９’）
Ｃ１８Ｈ３５（ＯＣＨ２ＣＨ２）２０ＯＣＯＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３            （１−１０’）
ＣＨ３ＯＣＯＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＳＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３                （２−１’）
ＣＨ３ＯＣＯＣＨ２ＣＨ２ＳＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３                        （２−２’）
ＣＨ３ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ２ＣＨ２ＳＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３            （２−３’）
ＣＨ３ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＳＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３                    （２−４’）
ＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ２）２ＯＣＯＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＳＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３              （２−５’）
ＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ２）２ＯＣＯＣＨ２ＣＨ２ＳＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３                      （２−６’）
ＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ２）3ＯＣＯＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＳＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３              （２−７’）
【化３】
2015222666.tif 000005
【００３８】
金属酸化物ナノ粒子に式（１）〜（２５）のケイ素系官能基を有するシランカップリング剤を反応させる場合の溶媒としては、アルコール系溶媒：メタノール、エタノール、イソプロパンール、ｎ−ブタノール、ｔ−ブタノール、ペンタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール及び１，４−ブタンジオール等、エーテル系溶媒：ジエチルエーテル、テトラハイドロフラン及びジオキサン等、ケトン系溶媒：アセトン及びメチルエチルケトン等、非プロトン溶媒：ジメチルスルホキサイド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等及びこれらの混合溶媒等が挙げられる。
これらのうち好ましいのは、アルコール系溶媒であり、これらの溶媒は１種又は２種以上で使用できる。
【００３９】
溶媒に対する原料の金属酸化物ナノ粒子の濃度は１〜５０重量％であり、好ましくは1〜３０重量％である。
【００４０】
金属酸化物ナノ粒子に対する式（１）〜（２５）のケイ素系官能基を有するシランカップリング剤の量は金属酸化物ナノ粒子１ｇに対して０．１〜１２ｍｍｏｌであり、好ましくは２．０〜１１ｍｍｏｌである。
０．１ｍｍｏｌ未満であると式（１）〜（２５）のケイ素系官能基の濃度が低すぎ、非水電解液に対する濡れ性効果が低下し、１２ｍｍｏｌを超えると金属酸化物上のシラノールが不足して前記シランカップリング剤どうしが自己縮合する化合物が生成する可能性があり好ましくない。
【００４１】
式（１）〜（２５）のケイ素系官能基を有するカップリング剤を添加する際の温度は限定されないが、常温（約２０℃）から沸点が好ましい。
反応温度も限定されないが、常温（約２０℃）から沸点が好ましい。
反応時間も限定されないが、１０分から４８時間が好ましく、６時間から２４時間が特に好ましい。
【００４２】
本発明の修飾金属酸化物ナノ粒子は、下記式（２６）で表されるケイ素系官能基で、さらに修飾されてもよい。
Ｒ５−Ｘ２−Ｓｉ（ＣＨ３）ｍ（−Ｏ−）３−ｍ                  （２６）
｛式中、Ｒ５は、炭素数１〜２０の直鎖又は分岐アルキル基、ビニル基、チオール基、アミノ基、塩素原子、アクリル基、メタクリル基、スチリル基、フェニル基、グリシドキシ基、３，４-エポキシシクロヘキシル基及びブロック化イソシアネート基からなる群から選ばれる官能基であり、Ｘ２は炭素数１〜５のアルキレン基あるいは直接結合であり、ｍは０又は１を表す。}
【００４３】
また、本発明の修飾金属酸化物ナノ粒子は、式（１）〜（２５）で表されるケイ素系官能基で修飾された修飾金属酸化物ナノ粒子と式（２６）で表されるシリカ系官能基で修飾された修飾金属酸化物ナノ粒子との混合組成物として用いることもできる。
【００４４】
上記式（２６）において、Ｒ５の炭素数１〜２０の直鎖又は分岐アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、オクチル基及びオクタデシル基等が挙げられる。これらのうちコスト及び原料入手の点を考慮すると、好ましくはメチル基、オクチル基及びオクタデシル基である。
Ｘ２の炭素数１〜５のアルキレン基としてはメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基等が挙げられる。これらのうちコスト及び原料入手の点を考慮すると、好ましくは、プロピレン基である。
【００４５】
式（２６）で表されるケイ素系官能基の具体例としては、以下のものが挙げられる。
ＣＨ３Ｓｉ（−Ｏ−）３                                      （ＳＣ２−１）
ＣＨ３Ｓｉ（−Ｏ−）３                                        （ＳＣ２−２）
Ｃ８Ｈ１７Ｓｉ（−Ｏ−）３                                    （ＳＣ２−３）
Ｃ８Ｈ１７Ｓｉ（−Ｏ−）３                                    （ＳＣ２−４）
Ｃ１８Ｈ３７Ｓｉ（−Ｏ−）３                                  （ＳＣ２−５）
Ｃ１８Ｈ３７Ｓｉ（−Ｏ−）３                                  （ＳＣ２−６）
ＣＨ２＝ＣＨＳｉ（−Ｏ−）３                                  （ＳＣ２−７）
ＣＨ２＝ＣＨＳｉ（−Ｏ−）３                                  （ＳＣ２−８）
Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（−Ｏ−）３                      （ＳＣ２−９）
Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（−Ｏ−）３                      （ＳＣ２−１０）
ＣｌＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（−Ｏ−）３                        （ＳＣ２−１１）
ＳＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（−Ｏ−）３                        （ＳＣ２−１２）
ＳＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＣＨ３）（−Ｏ−）２                （ＳＣ２−１３）
ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（−Ｏ−）３            （ＳＣ２−１４）
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（−Ｏ−）３    （ＳＣ２−１５）
Ｃ６Ｈ５Ｓｉ（−Ｏ−）３                                        （ＳＣ２−１６）
（Ｃ２Ｈ５ＯＯＣ）２ＣＨ−ＣＯＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（−Ｏ−）３              （ＳＣ２−１８）
【化４】
2015222666.tif 000006
【００４６】
さらに式（２６）で表されるケイ素系官能基で修飾された修飾金属酸化物ナノ粒子は、以下の製造方法により得られる。
すなわち、式（１）〜（２５）で表されるケイ素系官能基で修飾された修飾金属酸化物ナノ粒子に、シランカップリング剤（ＳＣ２）を添加して金属酸化物ナノ粒子上のシラノールとシランカップリング剤（ＳＣ２）を反応させることによって得られる。シランカップリング剤（ＳＣ２）は、金属酸化物ナノ粒子の水酸基と縮合反応する。
また、金属酸化物ナノ粒子に式（１）〜（２５）で表されるケイ素系官能基を有するシランカップリング剤（ＳＣ１）とシランカップリング剤（ＳＣ２）を同時に反応させることもできる。
【００４７】
また、式（１）〜（２５）で表されるケイ素系官能基を有するシランカップリング剤（ＳＣ１）とシランカップリング剤（ＳＣ２）をそれぞれ個別に金属酸化物ナノ粒子と反応させた後、それらを混合することによっても得ることが出来る。
【００４８】
シランカップリング剤（ＳＣ２）の例としては以下のものが挙げられる。
ＣＨ３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３                                    （ＳＣ２−１’）
ＣＨ３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３                                  （ＳＣ２−２’）
Ｃ８Ｈ１７Ｓｉ（ＯＣＨ３）３                                （ＳＣ２−３’）
Ｃ８Ｈ１７Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３                              （ＳＣ２−４’）
Ｃ１８Ｈ３７Ｓｉ（ＯＣＨ３）３                              （ＳＣ２−５’）
Ｃ１８Ｈ３７Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３                            （ＳＣ２−６’）
ＣＨ２＝ＣＨＳｉ（ＯＣＨ３）３                              （ＳＣ２−７’）
ＣＨ２＝ＣＨＳｉ（ＯＣ２Ｈ５）３                            （ＳＣ２−８’）
Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３                  （ＳＣ２−９’）
Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３               （ＳＣ２−１０’）
ＣｌＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３                    （ＳＣ２−１１’）
ＳＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３                    （ＳＣ２−１２’）
ＳＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２            （ＳＣ２−１３’）
ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３        （ＳＣ２−１４’）
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３                      （ＳＣ２−１５’）
Ｃ６Ｈ５Ｓｉ（ＯＣＨ３）３                                    （ＳＣ２−１６’）
Ｃ６Ｈ５Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３                                  （ＳＣ２−１７’）
（Ｃ２Ｈ５ＯＯＣ）２ＣＨ−ＣＯＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３            （ＳＣ２−１８’）
【００４９】
【化５】
2015222666.tif 000007
【００５０】
式（１）〜（２５）で表されるケイ素系官能基で修飾された修飾金属酸化物ナノ粒子に、シランカップリング剤（ＳＣ２）を添加して金属酸化物ナノ粒子上のシラノールとシランカップリング剤（ＳＣ２）を反応させる場合、金属酸化物ナノ粒子に式（１）〜（２５）で表されるケイ素系官能基を有するシランカップリング剤（ＳＣ１）とシランカップリング剤（ＳＣ２）を同時に反応させる場合、式（２６）で表されるケイ素系官能基を有するシランカップリング剤（ＳＣ２）を金属酸化物ナノ粒子と反応さる場合の反応条件は以下のとおりである。
【００５１】
シランカップリング剤（ＳＣ２）の添加量は、原料の金属酸化物ナノ粒子１ｇに対して通常０．０１〜１２．０ｍｍｏｌであり、好ましくは、０．１〜１２．０ｍｍｏｌである。
上記範囲であると、ケイ素系化合物が有する特性（例えば、非水系蓄電デバイス材料に対する分散性、濡れ性や定着性）がより発揮できる。
【００５２】
シランカップリング剤（ＳＣ２）を添加する際の温度は限定されないが、常温（約２０℃）から沸点が好ましい。
反応温度も限定されないが、常温（約２０℃）から沸点が好ましい。
反応時間も限定されないが、２〜４８時間が好ましく、８〜２４時間が特に好ましい。
【００５３】
式（１）〜（２５）で表されるケイ素系官能基で又は式（１）〜（２５）及び式（２６）で表されるケイ素系官能基で修飾された本発明の修飾金属酸化物ナノ粒子は、上記製造方法により製造した場合、ゾル溶液として得られる。
【００５４】
以下に実施例を示し、本発明を具体的に説明する。実施例は、本発明を説明するものであり、制限を加えるものではない。以下特記しない限り、部は重量部を意味する。
【実施例】
【００５５】
〔実施例１〕
ＳＣ１化合物（１−３’）１．０３ｇ、シリカゾル（日産化学工業株式会社製、オルガノシリカゾル：ＩＰＡ−ＳＴ）３．０ｇをエタノール４４．２２ｇに溶解及び分散させ水１．７５ｇを加えて２４時間加熱還流させることにより、Ｎｏ１−３の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例２〕
実施例１で得た修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液２５．０ｇにＳＣ２化合物（ＳＣ２−２３）０．２５ｇを加え２４時間加熱還流することにより、Ｎｏ１−３とのＮｏＳＣ２−２３の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例３〕
ＳＣ１化合物（１−５’）２．０８ｇ、シリカゾル（日産化学工業株式会社製、オルガノシリカゾル：ＩＰＡ−ＳＴ）３．０ｇをエタノール４３．１７ｇに溶解及び分散させ水１．７５ｇを加えて２４時間加熱還流させることにより、Ｎｏ１−５の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例４〕
実施例３で得た修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液２５．０ｇにＳＣ２化合物（ＳＣ２−２３）０．２５ｇを加え２４時間加熱還流することにより、Ｎｏ１−５とのＮｏＳＣ２−２３の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例５〕
ＳＣ１化合物（２−１’）０．７４ｇ、シリカゾル（日産化学工業株式会社製、オルガノシリカゾル：ＩＰＡ−ＳＴ）３．０ｇをエタノール４４．５１ｇに溶解及び分散させ水１．７５ｇを加えて２４時間加熱還流させることにより、Ｎｏ２−１の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例６〕
実施例５で得た修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液２５．０ｇにＳＣ２化合物（ＳＣ２−２３）０．２５ｇを加え２４時間加熱還流することにより、Ｎｏ２−１とのＮｏＳＣ２−２３の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例７〕
ＳＣ１化合物（２−１’）０．７４ｇ、シリカゾル（日産化学工業株式会社製、オルガノシリカゾル：ＩＰＡ−ＳＴ）３．０ｇをエタノール４３．０１ｇに溶解及び分散させ水１．７５ｇ及び過酸化水素水１．５ｇを加えて２４時間加熱還流させることにより、Ｎｏ３−１の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例８〕
実施例７で得た修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液２５．０ｇにＳＣ２化合物（ＳＣ２−２３）０．２５ｇを加え２４時間加熱還流することにより、Ｎｏ３−１とのＮｏＳＣ２−２３の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例９〕
ＳＣ１化合物（２−８’）０．８８ｇ、シリカゾル（日産化学工業株式会社製、オルガノシリカゾル：ＩＰＡ−ＳＴ）３．０ｇをエタノール４４．３７ｇに溶解及び分散させ水１．７５ｇを加えて２４時間加熱還流させることにより、Ｎｏ２−８の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例１０〕
実施例９で得た修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液２５．０ｇにＳＣ２化合物（ＳＣ２−２３）０．２５ｇを加え２４時間加熱還流することにより、Ｎｏ２−８とのＮｏＳＣ２−２３の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例１１〕
ＳＣ１化合物（２−８’）０．８８ｇ、シリカゾル（日産化学工業株式会社製、オルガノシリカゾル：ＩＰＡ−ＳＴ）３．０ｇをエタノール４２．８７ｇに溶解及び分散させ水１．７５ｇ及び過酸化水素水１．５ｇを加えて２４時間加熱還流させることにより、Ｎｏ３−８の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例１２〕
実施例１１で得た修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液２５．０ｇにＳＣ２化合物（ＳＣ２−２３）０．２５ｇを加え２４時間加熱還流することにより、Ｎｏ３−８とのＮｏＳＣ２−２３の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例１３〕
ＳＣ１化合物（４−１’）０．７１ｇ、シリカゾル（日産化学工業株式会社製、オルガノシリカゾル：ＩＰＡ−ＳＴ）３．０ｇをエタノール４４．５４ｇに溶解及び分散させ水１．７５ｇを加えて２４時間加熱還流させることにより、Ｎｏ４−１の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例１４〕
実施例１３で得た修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液２５．０ｇにＳＣ２化合物（ＳＣ２−２３）０．２５ｇを加え２４時間加熱還流することにより、Ｎｏ４−１とのＮｏＳＣ２−２３の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例１５〕
ＳＣ１化合物（４−１’）０．７１ｇ、シリカゾル（日産化学工業株式会社製、オルガノシリカゾル：ＩＰＡ−ＳＴ）３．０ｇをエタノール４３．０４ｇに溶解及び分散させ水１．７５ｇ及び過酸化水素水１．５ｇを加えて２４時間加熱還流させることにより、Ｎｏ６−１の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例１６〕
実施例１５で得た修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液２５．０ｇにＳＣ２化合物（ＳＣ２−２３）０．２５ｇを加え２４時間加熱還流することにより、Ｎｏ６−１とのＮｏＳＣ２−２３の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例１７〕
ＳＣ１化合物（５−１’）０．７８ｇ、シリカゾル（日産化学工業株式会社製、オルガノシリカゾル：ＩＰＡ−ＳＴ）３．０ｇをエタノール４４．４７ｇに溶解及び分散させ水１．７５ｇを加えて２４時間加熱還流させることにより、Ｎｏ５−１の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例１８〕
実施例１７で得た修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液２５．０ｇにＳＣ２化合物（ＳＣ２−２３）０．２５ｇを加え２４時間加熱還流することにより、Ｎｏ５−１とのＮｏＳＣ２−２３の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例１９〕
ＳＣ１化合物（５−１’）０．７８ｇ、シリカゾル（日産化学工業株式会社製、オルガノシリカゾル：ＩＰＡ−ＳＴ）３．０ｇをエタノール４２．９７ｇに溶解及び分散させ水１．７５ｇ及び過酸化水素水１．５ｇを加えて２４時間加熱還流させることにより、Ｎｏ７−１の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例２０〕
実施例１９で得た修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液２５．０ｇにＳＣ２化合物（ＳＣ２−２３）０．２５ｇを加え２４時間加熱還流することにより、Ｎｏ７−１とのＮｏＳＣ２−２３の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例２１〕
ＳＣ１化合物（８−１’）０．９２ｇ、シリカゾル（日産化学工業株式会社製、オルガノシリカゾル：ＩＰＡ−ＳＴ）３．０ｇをエタノール９４．３３ｇに溶解及び分散させ水１．７５ｇを加えて２４時間加熱還流させることにより、Ｎｏ８−１の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例２２〕
実施例２１で得た修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液５０．０ｇにＳＣ２化合物（ＳＣ２−２３）０．２５ｇを加え２４時間加熱還流することにより、Ｎｏ８−１とのＮｏＳＣ２−２３の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例２３〕
ＳＣ１化合物（９−１’）０．８７ｇ、シリカゾル（日産化学工業株式会社製、オルガノシリカゾル：ＩＰＡ−ＳＴ）３．０ｇをエタノール４４．３８ｇに溶解及び分散させ水１．７５ｇを加えて２４時間加熱還流させることにより、Ｎｏ９−１の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例２４〕
実施例２３で得た修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液２５．０ｇにＳＣ２化合物（ＳＣ２−２３）０．２５ｇを加え２４時間加熱還流することにより、Ｎｏ９−１とのＮｏＳＣ２−２３の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例２５〕
ＳＣ１化合物（１０−１’）０．６７ｇ、シリカゾル（日産化学工業株式会社製、オルガノシリカゾル：ＩＰＡ−ＳＴ）３．０ｇをエタノール４４．５８ｇに溶解及び分散させ水１．７５ｇを加えて２４時間加熱還流させることにより、Ｎｏ１０−１の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例２６〕
実施例２５で得た修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液２５．０ｇにＳＣ２化合物（ＳＣ２−２３）０．２５ｇを加え２４時間加熱還流することにより、Ｎｏ１０−１とのＮｏＳＣ２−２３の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例２７〕
ＳＣ１化合物（１０−１’）０．６７ｇ、シリカゾル（日産化学工業株式会社製、オルガノシリカゾル：ＩＰＡ−ＳＴ）３．０ｇをエタノール４３．０８ｇに溶解及び分散させ水１．７５ｇ及び過酸化水素水１．５ｇを加えて２４時間加熱還流させることにより、Ｎｏ１２−１の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例２８〕
実施例２７で得た修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液２５．０ｇにＳＣ２化合物（ＳＣ２−２３）０．２５ｇを加え２４時間加熱還流することにより、Ｎｏ１２−１とのＮｏＳＣ２−２３の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例２９〕
ＳＣ１化合物（１３−１’）０．８７ｇ、シリカゾル（日産化学工業株式会社製、オルガノシリカゾル：ＩＰＡ−ＳＴ）３．０ｇをエタノール４４．３８ｇに溶解及び分散させ水１．７５ｇを加えて２４時間加熱還流させることにより、Ｎｏ１３−１の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例３０〕
実施例２９で得た修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液２５．０ｇにＳＣ２化合物（ＳＣ２−２３）０．２５ｇを加え２４時間加熱還流することにより、Ｎｏ１３−１とのＮｏＳＣ２−２３の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例３１〕
ＳＣ１化合物（１４−１’）０．８７ｇ、シリカゾル（日産化学工業株式会社製、オルガノシリカゾル：ＩＰＡ−ＳＴ）３．０ｇをエタノール４４．３８ｇに溶解及び分散させ水１．７５ｇを加えて２４時間加熱還流させることにより、Ｎｏ１４−１の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例３２〕
実施例３１で得た修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液２５．０ｇにＳＣ２化合物（ＳＣ２−２３）０．２５ｇを加え２４時間加熱還流することにより、Ｎｏ１４−１とのＮｏＳＣ２−２３の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例３３〕
ＳＣ１化合物（１３−１’）０．８７ｇ、シリカゾル（日産化学工業株式会社製、オルガノシリカゾル：ＩＰＡ−ＳＴ）３．０ｇをエタノール４２．８８ｇに溶解及び分散させ水１．７５ｇ及び過酸化水素水１．５ｇを加えて２４時間加熱還流させることにより、Ｎｏ１５−１の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例３４〕
実施例３３で得た修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液２５．０ｇにＳＣ２化合物（ＳＣ２−２３）０．２５ｇを加え２４時間加熱還流することにより、Ｎｏ１５−１とのＮｏＳＣ２−２３の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例３５〕
ＳＣ１化合物（１７−１’）０．９１ｇ、シリカゾル（日産化学工業株式会社製、オルガノシリカゾル：ＩＰＡ−ＳＴ）３．０ｇをエタノール４４．３４ｇに溶解及び分散させ水１．７５ｇを加えて２４時間加熱還流させることにより、Ｎｏ１７−１の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例３６〕
実施例３５で得た修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液２５．０ｇにＳＣ２化合物（ＳＣ２−２３）０．２５ｇを加え２４時間加熱還流することにより、Ｎｏ１７−１とのＮｏＳＣ２−２３の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例３７〕
ＳＣ１化合物（１９−１’）０．８７ｇ、シリカゾル（日産化学工業株式会社製、オルガノシリカゾル：ＩＰＡ−ＳＴ）３．０ｇをエタノール４４．３８ｇに溶解及び分散させ水１．７５ｇを加えて２４時間加熱還流させることにより、Ｎｏ１９−１の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例３８〕
実施例３７で得た修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液２５．０ｇにＳＣ２化合物（ＳＣ２−２３）０．２５ｇを加え２４時間加熱還流することにより、Ｎｏ１９−１とのＮｏＳＣ２−２３の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例３９〕
ＳＣ１化合物（２１−１’）０．９４ｇ、シリカゾル（日産化学工業株式会社製、オルガノシリカゾル：ＩＰＡ−ＳＴ）３．０ｇをエタノール４４．３１ｇに溶解及び分散させ水１．７５ｇを加えて２４時間加熱還流させることにより、Ｎｏ２１−１の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例４０〕
実施例３９で得た修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液２５．０ｇにＳＣ２化合物（ＳＣ２−２３）０．２５ｇを加え２４時間加熱還流することにより、Ｎｏ２１−１とのＮｏＳＣ２−２３の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例４１〕
ＳＣ１化合物（２３−１’）０．８６ｇ、シリカゾル（日産化学工業株式会社製、オルガノシリカゾル：ＩＰＡ−ＳＴ）３．０ｇをエタノール４４．３９ｇに溶解及び分散させ水１．７５ｇを加えて２４時間加熱還流させることにより、Ｎｏ２３−１の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例４２〕
実施例４１で得た修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液２５．０ｇにＳＣ２化合物（ＳＣ２−２３）０．２５ｇを加え２４時間加熱還流することにより、Ｎｏ２３−１とのＮｏＳＣ２−２３の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例４３〕
ＳＣ１化合物（２４−１’）０．８６ｇ、シリカゾル（日産化学工業株式会社製、オルガノシリカゾル：ＩＰＡ−ＳＴ）３．０ｇをエタノール４４．３９ｇに溶解及び分散させ水１．７５ｇを加えて２４時間加熱還流させることにより、Ｎｏ２４−１の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例４４〕
実施例４３で得た修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液２５．０ｇにＳＣ２化合物（ＳＣ２−２３）０．２５ｇを加え２４時間加熱還流することにより、Ｎｏ２４−１とのＮｏＳＣ２−２３の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例４５〕
ＳＣ１化合物（２５−１’）０．８６ｇ、シリカゾル（日産化学工業株式会社製、オルガノシリカゾル：ＩＰＡ−ＳＴ）３．０ｇをエタノール４４．３９ｇに溶解及び分散させ水１．７５ｇを加えて２４時間加熱還流させることにより、Ｎｏ２５−１の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
〔実施例４６〕
実施例４３で得た修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液２５．０ｇにＳＣ２化合物（ＳＣ２−２３）０．２５ｇを加え２４時間加熱還流することにより、Ｎｏ２５−１とのＮｏＳＣ２−２３の官能基が結合した修飾金属酸化物ナノ粒子分散エタノール溶液を得た。
【００５６】
［濡れ性評価］
（１）濡れ性向上液の調整：実施例１〜４６で得たエタノール溶液をそのまま濡れ性向上液として使用した。
（２）スライドガラス｛７６ｍｍ、２６ｍｍ、１．２ｍｍ；水酸化ナトリウムの２−プロパノール飽和溶液に２４時間浸漬した後、水洗し、乾燥（６０℃、２時間）したもの｝を実施例１〜４６で得た溶液（濡れ性向上溶液）をフローコーティング法により塗布し、１５０℃、１間加熱処理して濡れ性向上スライドガラスを得た。
【００５７】
水の代わりに非水電解液（組成：１．４Ｍトリエチルメチルアンモニウムテトラフルオロボレート／プロピレンカーボネート）を用いた接触角測定装置｛協和界面化学株式会社、ＤＲＯＰ  ＭＡＳＴＥＲ  ５００、液適量２μＬ、測定間隔１０００ｍｓ、測定回数３０回｝で、濡れ性向上スライドガラス及び未処理スライドガラスの表面の任意の５箇所について、接触角（度）を測定し、平均値を算出した。結果を表１に示した。
【００５８】
【表１】
2015222666.tif 000008
【産業上の利用可能性】
【００５９】
電気自動車、瞬時停電バックアップ等の大電流負荷用途に向けた非水系蓄電デバイスに関し、本発明の化合物による、非水系蓄電池用材料の表面処理効果により、非水電解液との濡れ性が向上（接触角が低下）することにより、低抵抗且つ信頼性の高い非水系二次電池を提供する。