蓄電デバイス電極用バインダー組成物、蓄電デバイス電極用スラリー、蓄電デバイス電極、および蓄電デバイス
【課題】貯蔵安定性に優れると共に、密着性、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。
【解決手段】本発明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、カルボン酸またはその塩（Ｂ）と、液状媒体（Ｃ）と、を含有し、前記バインダー組成物中における前記成分（Ｂ）の濃度が２０〜１０，０００ｐｐｍであることを特徴とする。
【解決手段】本発明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、カルボン酸またはその塩（Ｂ）と、液状媒体（Ｃ）と、を含有し、前記バインダー組成物中における前記成分（Ｂ）の濃度が２０〜１０，０００ｐｐｍであることを特徴とする。
【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した電極、および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、電極活物質と電極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（ＰＶＤＦ）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、ＰＶＤＦ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、ＰＶＤＦ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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。
【０００９】
また、特許文献４および５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。
【００１０】
さらに、これらの電極用バインダー組成物は、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、実用化にあたり重要となる電極用バインダー組成物の貯蔵安定性に関しては検討されていない。
【００１１】
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、貯蔵安定性に優れると共に、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】
【００１２】
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。
【００１３】
［適用例１］
本発明に係る電極用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、カルボン酸またはその塩（Ｂ）と、液状媒体（Ｃ）と、を含有し、
前記バインダー組成物中における前記成分（Ｂ）の濃度が２０〜１，０００ｐｐｍであることを特徴とする。
【００１４】
［適用例２］
適用例１の電極用バインダー組成物において、
蓄電デバイスに使用される正極を作製するためのバインダー組成物である場合には、
前記成分（Ａ）が、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よりなる群から選ばれる少なくとも１種に由来する繰り返し単位を有する重合体（Ａａ）と、不飽和カルボン酸エステルに由来する繰り返し単位を有する重合体（Ａｂ）と、を含有するポリマーアロイ粒子であることができる。
【００１５】
［適用例３］
適用例２の電極用バインダー組成物において、
前記ポリマーアロイ粒子についてＪＩＳ Ｋ７１２１に準拠して示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を行ったときに、−５０〜＋２５０℃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４］
適用例３の電極用バインダー組成物において、
前記吸熱ピークが−３０〜＋３０℃の温度範囲に観測されることができる。
【００１７】
［適用例５］
適用例２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において、
前記ポリマーアロイ粒子中の重合体（Ａａ）の含有割合が、前記ポリマーアロイ粒子１００質量部に対して１〜６０質量部であることができる。
【００１８】
［適用例６］
適用例１の電極用バインダー組成物において、
蓄電デバイスに使用される負極を作製するためのバインダー組成物である場合には、
前記成分（Ａ）が、共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位（ａ）と、芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位（ｂ）と、（メタ）アクリレート化合物に由来する繰り返し単位（ｃ）と、不飽和カルボン酸に由来する繰り返し単位（ｄ）と、を含有するジエン系重合体粒子であることができる。
【００１９】
［適用例７］
適用例６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、−５０〜＋５℃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。
【００２０】
［適用例８］
適用例２ないし適用例７のいずれか一例の電極用バインダー組成物において、
前記ポリマーアロイ粒子または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。
【００２１】
［適用例９］
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８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。
【００２２】
［適用例１０］
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９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。
【００２３】
［適用例１１］
本発明に係る蓄電デバイスの一態様は、適用例１０の電極を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る電極用バインダー組成物によれば、貯蔵安定性に優れ、さらには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である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施例３で得られた重合体粒子のＤＳＣチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
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。
【００２７】
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、カルボン酸またはその塩（Ｂ）と、液状媒体（Ｃ）と、を含有し、前記バインダー組成物中における前記成分（Ｂ）の濃度が２０〜１，０００ｐｐｍであることを特徴とする。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。
【００２８】
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有される重合体（Ａ）は、液状媒体（Ｃ）に溶解していてもよく、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ってもよいが、ラテックス状であることが好ましい。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。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。
【００２９】
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正極を作製するために用いられる場合、重合体粒子（Ａ）はポリマーアロイ粒子であることが好ましい。一方、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、重合体粒子（Ａ）はジエン系重合体粒子であることが好ましい。
【００３０】
１．１．１．ポリマーアロイ粒子
本実施の形態に係る電極用バインダー組成物が正極を作製するために用いられる場合、重合体粒子（Ａ）はポリマーアロイ粒子であることが好ましい。さらに、ポリマーアロイ粒子は、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よりなる群から選ばれる少なくとも１種に由来する繰り返し単位を有する重合体（Ａａ）と、不飽和カルボン酸エステルに由来する繰り返し単位を有する重合体（Ａｂ）と、を含有するポリマーアロイ粒子であることが好ましい。
【００３１】
「ポリマーアロイ」とは、「岩波 理化学辞典 第５版．岩波書店」における定義によれば、「２成分以上の高分子の混合あるいは化学結合により得られる多成分系高分子の総称」であって「異種高分子を物理的に混合したポリマーブレンド、異種高分子成分が共有結合で結合したブロックおよびグラフト共重合体、異種高分子が分子間力によって会合した高分子錯体、異種高分子が互いに絡み合ったＩＰＮ（Ｉｎｔｅｒｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ）など」をいう。しかしながら、本願発明の電極用バインダー組成物に含有されるポリマーアロイ粒子とは、「異種高分子成分が共有結合によって結合していないポリマーアロイ」の中でもＩＰＮ（相互侵入高分子網目）と称されるものからなる粒子である。
【００３２】
ポリマーアロイ粒子を構成する重合体（Ａａ）は、結晶性樹脂のハードセグメントが凝集して、主鎖にＣ−Ｈ…Ｆ−Ｃのような疑似架橋点を与えているものと考えられる。このためバインダー樹脂として重合体（Ａａ）を単独で用いると、その耐酸化性は良好であるものの、密着性および柔軟性が不十分となる。一方、ポリマーアロイ粒子を構成する重合体（Ａｂ）は、密着性および柔軟性には優れるものの、耐酸化性が低いことから、これをバインダー樹脂として単独で正極に使用した場合には、充放電を繰り返すことにより酸化分解して変質するため、良好な充放電特性を得ることができない。
【００３３】
しかしながら、重合体（Ａａ）および重合体（Ａｂ）を含有するポリマーアロイ粒子を使用することにより、耐酸化性と密着性とを同時に発現することができ、良好な充放電特性を示す正極を製造することが可能となった。なお、ポリマーアロイ粒子が重合体（Ａａ）と重合体（Ａｂ）とからなる場合、耐酸化性を一層向上させることもできる。
【００３４】
ポリマーアロイ粒子は、ＪＩＳ Ｋ７１２１に準拠する示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって測定した場合、−５０〜２５０℃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〜＋３０℃の範囲にあることがより好ましい。
【００３５】
ポリマーアロイ粒子を構成する重合体（Ａａ）は、これが単独で存在する場合には、一般的に−５０〜２５０℃に吸熱ピーク（融解温度）を有する。また、ポリマーアロイ粒子を構成する重合体（Ａｂ）は、一般に重合体（Ａａ）とは異なる吸熱ピーク（ガラス転移温度）を有する。このため、粒子中における重合体（Ａａ）および重合体（Ａｂ）が、例えばコア−シエル構造のように相分離して存在する場合、−５０〜２５０℃において２つの吸熱ピークが観察されるはずである。しかしながら、−５０〜２５０℃における吸熱ピークが１つのみである場合には、該粒子はポリマーアロイ粒子であると推定することができる。
【００３６】
さらに、ポリマーアロイ粒子の有する１つのみの吸熱ピークの温度が−３０〜＋３０℃の範囲にある場合、該粒子は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。
【００３７】
１．１．１．１．重合体（Ａａ）
重合体（Ａａ）は、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よりなる群から選ばれる少なくとも１種に由来する繰り返し単位を有する重合体である。一般に重合体（Ａａ）のようなフッ素化重合体成分は、耐酸化性は良好であると考えられており、従来から正極用バインダー組成物に使用されることがあった。しかしながら、このようなフッ素化重合体成分は密着性に劣っていた。そのため従来技術においては、種々のモディファイによってフッ素化重合体の密着性を向上させようとする検討が行われてきた。しかしながら、例えば重合体鎖に官能基を導入することによって密着性を向上する試みは、重合体の合成条件の精密な制御が必要であり、目的を達成することは困難であった。
【００３８】
本願発明は、重合体（Ａａ）を、重合体（Ａｂ）と共にポリマーアロイ粒子として使用することにより、耐酸化性を劣化させることなく、密着性を発現することを可能としたものである。
【００３９】
重合体（Ａａ）は、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以外の、共重合可能な他の不飽和単量体に由来する繰り返し単位を有していてもよい。このような他の不飽和単量体としては、（メタ）アクリル酸エステル、芳香族ビニル化合物、カルボン酸のビニルエステル、ハロゲン化オレフィン、共役ジエン化合物、α−オレフィン等を挙げることができ、これらから選択される１種以上を使用することができる。
【００４０】
重合体（Ａａ）におけるフッ化ビニリデン、四フッ化エチレンおよび六フッ化プロピレンから選ばれる少なくとも１種に由来する繰り返し単位の含有割合は、重合体（Ａａ）の全質量に対して、好ましくは８０質量％以上であり、より好ましくは９０質量％以上である。
【００４１】
重合体（Ａａ）におけるフッ化ビニリデンに由来する繰り返し単位の含有割合は、好ましくは５０〜９９質量％であり、より好ましくは８０〜９８質量％である。重合体（Ａａ）における四フッ化エチレンに由来する繰り返し単位の含有割合は、好ましくは１〜５０質量％であり、より好ましくは２〜２０質量％である。重合体（Ａａ）における六フッ化プロピレンに由来する繰り返し単位の含有割合は、好ましくは１〜５０質量％であり、より好ましくは２〜２０質量％である。
【００４２】
重合体（Ａａ）は、上記のフッ化ビニリデン、四フッ化エチレンおよび六フッ化プロピレンから選ばれる少なくとも１種の不飽和単量体、および任意的に他の不飽和単量体を、公知の方法に従って乳化重合することにより容易に製造することができる。
【００４３】
１．１．１．２．重合体（Ａｂ）
重合体（Ａｂ）は、不飽和カルボン酸エステルに由来する繰り返し単位を有する重合体である。一般に重合体（Ａｂ）のような成分は、密着性は良好であるが、耐酸化性が不良であると考えられており、従来から正極には使用されてこなかった。しかしながら、本願発明は、このような重合体（Ａｂ）を、重合体（Ａａ）と共にポリマーアロイ粒子として使用することにより、良好な密着性を維持しつつ、十分な耐酸化性を発現することに成功したものである。重合体（Ａｂ）を構成する繰り返し単位を導く不飽和カルボン酸エステルとしては、（メタ）アクリル酸エステルであることが好ましい。
【００４４】
このような（メタ）アクリル酸エステルの具体例としては、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）アクリル酸エチルおよび（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシルから選択される１種以上であることが好ましく、（メタ）アクリル酸メチルであることが特に好ましい。
【００４５】
重合体（Ａｂ）は、不飽和カルボン酸エステルに由来する繰り返し単位のみを有する重合体であってもよく、不飽和カルボン酸エステルに由来する繰り返し単位のほかに、共重合可能な他の不飽和単量体に由来する構成単位を有していてもよい。
【００４６】
重合体（Ａｂ）における不飽和カルボン酸エステルに由来する繰り返し単位の含有割合は、重合体（Ａｂ）の全質量に対して、好ましくは６５質量％以上であり、より好ましくは７５質量％以上である。
【００４７】
上記他の不飽和単量体としては、例えばα，β−不飽和ニトリル化合物、不飽和カルボ
ン酸、共役ジエン化合物、芳香族ビニル化合物およびその他の不飽和単量体を挙げること
ができる。
【００４８】
１．１．１．３．ポリマーアロイ粒子の調製
ポリマーアロイ粒子は、上記のような構成をとるものである限り、その合成方法は特に限定されないが、例えば公知の乳化重合工程またはこれを適宜に組み合わせることによって、容易に合成することができる。
【００４９】
例えば先ず、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からなる群から選ばれる少なくとも１種に由来する繰り返し単位を有する重合体（Ａａ）を公知の方法によって合成する。次いで、該重合体（Ａａ）に重合体（Ａｂ）を構成するための単量体を加え、重合体（Ａａ）を含有する重合体粒子の編み目構造の中に前記単量体を十分吸収させた後、重合体（Ａａ）の編み目構造の中で吸収させた単量体を重合して重合体（Ａｂ）を合成する方法により、ポリマーアロイ粒子を容易に製造することができる。このような方法によってポリマーアロイ粒子を製造する場合、重合体（Ａａ）に、重合体（Ａｂ）の単量体を十分に吸収させることが必須である。吸収温度が低すぎる場合または吸収時間が短すぎる場合には単なるコアシェル粒子または表層の一部のみがＩＰＮ型の構造である粒子となり、本発明におけるポリマーアロイ粒子を得ることができない場合が多い。ただし、吸収温度が高すぎると重合系の圧力が高くなりすぎ、反応系のハンドリングおよび反応制御の面から不利となり、吸収時間を過度に長くしても、さらに有利な結果が得られるわけではない。
【００５０】
上記のような観点から、吸収温度は、３０〜１００℃とすることが好ましく、４０〜８０℃とすることがより好ましく；吸収時間は、１〜１２時間とすることが好ましく、２〜８時間とすることがより好ましい。このとき、吸収温度が低い場合には吸収時間を長くすることが好ましく、吸収温度が高い場合には短い吸収時間で十分である。吸収温度（℃）と吸収時間（ｈ）を乗じた値が、おおむね１２０〜３００（℃・ｈ）、好ましくは１５０〜２５０（℃・ｈ）の範囲となるような条件が適当である。
【００５１】
重合体（Ａａ）の編み目構造の中に重合体（Ａｂ）の単量体を吸収させる操作は、乳化重合に用いられる公知の溶媒中、例えば水中で行うことが好ましい。
【００５２】
ポリマーアロイ粒子中の重合体（Ａａ）の含有量は、ポリマーアロイ粒子１００質量部中、１〜６０質量部であることが好ましく、５〜５５質量部であることがより好ましく、１０〜５０質量部であることがさらに好ましく、２０〜４０質量部であることが特に好ましい。ポリマーアロイ粒子が重合体（Ａａ）を前記範囲で含有することにより、耐酸化性と密着性とのバランスがより良好となる。
【００５３】
本発明のポリマーアロイ粒子の製造、すなわち、重合体（Ａａ）の重合もしくは得られた重合体（Ａａ）中に単量体を吸収させた後に行う重合体（Ａｂ）の重合またはこれらの双方は、後述する公知の乳化剤（界面活性剤）、重合開始剤、分子量調整剤などの存在下で行うことができる。
【００５４】
１．１．２．ジエン系重合体粒子
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、重合体粒子（Ａ）はジエン系重合体粒子であることが好ましい。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（ａ）と、芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位（ｂ）と、（メタ）アクリレート化合物に由来する繰り返し単位（ｃ）と、不飽和カルボン酸に由来する繰り返し単位（ｄ）と、を含有することが好ましい。
【００５５】
１．１．２．１．共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位（ａ）
重合体（Ａ）が共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位（ａ）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。
【００５６】
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。
【００５７】
共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位（ａ）の含有割合は、全構成単位を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、４０〜５５質量部であることがより好ましい。繰り返し単位（ａ）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。
【００５８】
１．１．２．２．芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位（ｂ）
重合体（Ａ）が芳香族ビニル化合物に由来する構成単位（ｂ）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。
【００５９】
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、上記のうち特にスチレンであることが好ましい。
【００６０】
芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位（ｂ）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、１５〜３０質量部であることがより好ましい。繰り返し単位（ｂ）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。
【００６１】
１．１．２．３．（メタ）アクリレート化合物に由来する繰り返し単位（ｃ）
重合体（Ａ）が（メタ）アクリレート化合物に由来する繰り返し単位（ｃ）を有することにより、電解液との親和性が良好となり、電池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。
【００６２】
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）アクリル酸エチルおよび（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシルから選択される１種以上であることが好ましく、（メタ）アクリル酸メチルであることが特に好ましい。
【００６３】
（メタ）アクリレート化合物に由来する繰り返し単位（ｃ）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、１０〜３０質量部であることがより好ましい。繰り返し単位（ｃ）の含有割合が前記範囲にあると、得られる重合体（Ａ）は電解液との親和性が適度なものとなり、電池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。
【００６４】
１．１．２．４．不飽和カルボン酸に由来する繰り返し単位（ｄ）
重合体（Ａ）が不飽和カルボン酸に由来する繰り返し単位（ｄ）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安定性が向上する。
【００６５】
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（無水物）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。
【００６６】
不飽和カルボン酸に由来する繰り返し単位（ｄ）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（ｄ）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。
【００６７】
１．１．２．５．その他の繰り返し単位
重合体（Ａ）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。
【００６８】
重合体（Ａ）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、重合体（Ａ）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。
【００６９】
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。
【００７０】
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、１０〜２５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。
【００７１】
また、重合体（Ａ）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；モノアルキルエステル；モノアミド；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。
【００７２】
１．１．２．６．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。
【００７３】
１．１．２．６．１．一段目の重合工程
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。
【００７４】
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１４〜３０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。
【００７５】
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２０〜５０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。
【００７６】
１．１．２．６．２．二段目の重合工程
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く、９６〜９８質量％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。
【００７７】
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１１．５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。
【００７８】
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。
【００７９】
１．１．２．６．３．乳化重合
乳化重合工程は、水性媒体中において、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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
１．１．２．６．４．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。
【００８４】
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は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。
【００８５】
１．１．３．重合体（Ａ）の物性
１．１．３．１．テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）不溶分
重合体（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。
【００８６】
１．１．３．２．転移温度
重合体（Ａ）は、ＪＩＳ Ｋ７１２１に準拠する示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって測定した場合、−５０〜２５０℃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〜＋３０℃の範囲にあることがより好ましく、−２５〜５℃であることがより好ましい。重合体（Ａ）の有する１つのみの吸熱ピークの温度が−３０〜＋３０℃の範囲にある場合、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。
【００８７】
１．１．３．３．数平均粒子径
液状媒体（Ｃ）中に重合体粒子（Ａ）が分散したラテックス状である場合、該重合体粒子（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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
１．２．カルボン酸またはその塩（Ｂ）
本実施の形態に係る電極用バインダー組成物は、カルボン酸またはその塩（Ｂ）を含有する。電極用バインダー組成物中の成分（Ｂ）の濃度は、２０〜１，０００ｐｐｍであり、５０〜９００ｐｐｍであることが好ましく、１００〜８００ｐｐｍであることがより好ましい。電極用バインダー組成物中の成分（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集電体に塗布した場合、電極活物質層と集電体の界面抵抗を低下させて充放電特性を良好にすることができる。
【００９１】
この効果の発現機構は明らかではないが、集電体の表面に形成された比較的抵抗が高い金属酸化物層を、成分（Ｂ）が電極用バインダー組成物中に含まれることで除去することができ、その結果電気的特性が向上すると考えられる。例えば、集電体がアルミニウム箔である場合、アルミニウム箔の表面には不動態である酸化アルミニウム被膜が形成されていることは周知の事実である。このような酸化アルミニウム被膜は絶縁性であり、電極形成において内部抵抗を上昇させる傾向がある。しかしながら、本願発明の電極用バインダー組成物を使用すると、このような絶縁性の酸化アルミニウム被膜を除去する作用が働くため、充放電特性を向上できると考えられる。このように、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）は、集電体の表面改質に寄与することができれば良く、成分（Ｂ）同士や成分（Ｂ）が他の成分と反応して高分子量化するなどの作用は必須ではなく、界面活性剤としての作用も必須ではない。
【００９２】
なお、成分（Ｂ）の濃度が前記範囲未満であると、上述のような効果を十分に発現させることができず、良好な充放電特性を発現する蓄電デバイスを作製することができない。一方、成分（Ｂ）の含有量が前記範囲を超えると、集電体表面を腐食させる傾向が見られるため好ましくない。また、カルボン酸は加熱されることにより脱炭酸反応が発生しやすく、容易に低分子量成分に分解される。このため、電極作製工程において電極用スラリーを塗布し、乾燥のために加熱する工程において電極活物質層中に残留した成分（Ｂ）は分解や蒸発により徐々に分解し、ある程度の量は電極活物質層中から除去することができると考えられる。しかし、成分（Ｂ）の含有量が前記範囲を超えると、集電体の表面に電極用スラリーを塗布し乾燥させた後も電極活物質層中に成分（Ｂ）が多量に残留することで経時的に腐食が進み、安定した充放電特性を発現できない蓄電デバイスとなるため好ましくない。
【００９３】
また、カルボン酸以外の無機酸のみを用いた場合には、集電体表面を激しく腐食してしまうため使用に適さず、また集電体の表面に電極用スラリーを塗布し乾燥させた後も電極活物質層中に無機酸が残留することで経時的に腐食が進み、安定した充放電特性を発現できない蓄電デバイスとなるため好ましくない。
【００９４】
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）は、少なくとも一つの解離段における２５℃での酸解離指数（ｐＫａ）が５．０以上であることが好ましい。本発明における酸解離指数（ｐＫａ）は、２個のカルボキシル基を有する有機酸では２個目のカルボキシル基のｐＫａ値を指標とし、３個以上のカルボキシル基を有する有機酸では３個目のカルボキシル基のｐＫａ値を指標とする。酸解離指数（ｐＫａ）が５．０以上であると、２０〜１，０００ｐｐｍの添加量で前述の金属酸化物層を除去することができ、さらに電極活物質層への残留も抑制できるため好ましい。
【００９５】
なお、酸解離指数（ｐＫａ）は、例えば（ａ）Ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｖｏｌ．６８， ｎｕｍｂｅｒ６， ｐａｇｅ１５６０ （１９６４）記載の方法、（ｂ）平沼産業株式会社製の電位差自動滴定装置（ＣＯＭ−９８０Ｗｉｎ等）を用いる方法等により測定することができ、また、（ｃ）日本化学会編の化学便覧（改訂３版、昭和５９年６月２５日、丸善株式会社発行）に記載の酸解離指数、（ｄ）コンピュドラッグ（Ｃｏｍｐｕｄｒｕｇ）社製のｐＫａＢＡＳＥ等のデータベース等を利用することができる。
【００９６】
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、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、マロン酸、クエン酸、酢酸等、およびこれらの塩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、イタコン酸、酢酸、およびこれらの塩から選択される１種以上であることが好ましい。
【００９７】
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することができる。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％以上が水であることが好ましく、９８％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。
【００９８】
水系媒体中に含まれる非水系媒体の含有割合は、水形媒体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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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、前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含まれる成分については、前述したとおりであるから割愛する。
【０１０４】
２．１．電極活物質
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。
【０１０５】
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が好ましく、オリビン構造を有するリチウム原子含有酸化物であることがより好ましい。上記オリビン構造を有するリチウム原子含有酸化物は、下記一般式（１）で表され、そしてオリビン型結晶構造を有する化合物である。
Ｌｉ１−ｘＭｘ（ＸＯ４） ・・・・・（１）
（式中、Ｍ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、Ｍおよび（ＸＯ４）の価数に応じて、式（１）全体の価数が０価となるように選択され、０＜ｘ＜１の関係を満たす。）
【０１０６】
上記オリビン構造を有するリチウム原子含有酸化物は、金属元素Ｍ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。
【０１０７】
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、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。
【０１０８】
電気二重層キャパシタ電極を作製する場合には、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、コークスなとの炭素材料や、ポリアセン系有機半導体（ＰＡＳ）等を用いることができる。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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、前記「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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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、得られる電極層内に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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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（Ａ）が重合体粒子である場合、該重合体粒子の数平均粒子径（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、以下のとおりである。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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、重合体粒子と電極活物質との平均粒子径の差が小さくなるため、重合体粒子と電極活物質とが接触する面積が小さくなり、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、重合体粒子と電極活物質との平均粒子径の差が大きくなりすぎることにより、重合体粒子の接着力が不十分となり、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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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％であることがさらに好ましく、３５〜７８％であることがより好ましい。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を得難いこととなる。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。
【０１２４】
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。
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」は下記数式（２）から求めることができる。
曳糸性（％）＝（（ＴＡ−Ｔ０）／（ＴＢ−Ｔ０））×１００ ・・・・・（２）
【０１２５】
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、前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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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ることが好ましい。プレス方法は、金型プレスやロールプレスなどの方法が挙げられる。プレス後の電極活物質層の密度としては、正極では１．６〜２．４ｇ／ｃｍ３とすることが好ましく、１．７〜２．２ｇ／ｃｍ３とすることがより好ましい。負極では、１．２〜１．９ｇ／ｃｍ３とすることが好ましく、１．３〜１．８ｇ／ｃｍ３とすることがより好ましい。
【０１３０】
４．蓄電デバイス
上記のような電極を用いて、蓄電デバイスを製造することができる。本実施の形態に係る蓄電デバイスは、前述した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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
５．１．実施例１
５．１．１．重合体（Ａ）の作製
電磁式撹拌機を備えた内容積約６Ｌのオートクレーブの内部を十分に窒素置換した後、脱酸素した純水２．５Ｌおよび乳化剤としてパーフルオロデカン酸アンモニウム２５ｇを仕込み、３５０ｒｐｍで撹拌しながら６０℃まで昇温した。次いで、単量体であるフッ化ビニリデン（ＶＤＦ）７０％および六フッ化プロピレン（ＨＦＰ）３０％からなる混合ガスを、内圧が２０ｋｇ／ｃｍ２に達するまで仕込んだ。重合開始剤としてジイソプロピルパーオキシジカーボネートを２０％含有するフロン１１３溶液２５ｇを窒素ガスを使用して圧入し、重合を開始した。重合中は内圧が２０ｋｇ／ｃｍ２に維持されるようＶＤＦ６０．２％およびＨＦＰ３９．８％からなる混合ガスを逐次圧入して、圧力を２０ｋｇ／ｃｍ２に維持した。また、重合が進行するに従って重合速度が低下するため、３時間経過後に、先と同じ重合開始剤溶液の同量を窒素ガスを使用して圧入し、さらに３時間反応を継続した。その後、反応液を冷却すると同時に撹拌を停止し、未反応の単量体を放出した後に反応を停止することにより、重合体（Ａａ）の微粒子を４０％含有する水系分散体を得た。得られた重合体（Ａａ）につき、１９Ｆ−ＮＭＲにより分析した結果、各単量体の質量組成比はＶＤＦ／ＨＦＰ＝２１／４であった。
【０１３６】
容量７Ｌのセパラブルフラスコの内部を十分に窒素置換した後、上記の工程で得られた重合体（Ａａ）の微粒子を含有する水系分散体１，６００ｇ（重合体（Ａａ）換算で２５質量部に相当）、乳化剤「アデカリアソープＳＲ１０２５」（商品名、株式会社ＡＤＥＫＡ製）０．５質量部、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）３０質量部、アクリル酸２−エチルヘキシル（ＥＨＡ）４０質量部およびメタクリル酸（ＭＡＡ）５質量部ならびに水１３０質量部を順次仕込み、７０℃で３時間攪拌し、重合体（Ａａ）に単量体を吸収させた。次いで油溶性重合開始剤であるアゾビスイソブチロニトリル０．５質量部を含有するテトラヒドロフラン溶液２０ｍＬを添加し、７５℃に昇温して３時間反応を行い、さらに８５℃で２時間反応を行った。その後、冷却した後に反応を停止し、２．５Ｎ水酸化ナトリウム水溶液でｐＨ７に調節することにより、重合体（Ａ）の粒子を４０％含有する水系分散体を得た。
【０１３７】
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、下記数式（３）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８５％であった。
ＴＨＦ不溶分（％）＝｛（１−Ｙ）／１｝×１００ ・・・・・（３）
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−５℃に一つだけ観測された。２種類の重合体を用いているにもかかわらず、得られた重合体（Ａ）の粒子は一つのＴｇしか示さないため、重合体（Ａ）の粒子はポリマーアロイ粒子であると推測できる。
【０１３８】
５．１．２．電極用バインダー組成物の調製
上記「５．１．１．重合体（Ａ）の作製」で得られた重合体（Ａ）の粒子を含有する水系分散体１，０００ｇに、酢酸を１％含有する水溶液を３１ｇ仕込み、１５０ｒｐｍ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。
【０１３９】
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３３０ｎｍであった。
【０１４０】
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、以下の手順によりバインダー組成物を分析することで確認することもできる。すなわち、得られたバインダー組成物を０．２ｇ秤量し、内標準溶液として２００ｐｐｍのマレイン酸水溶液を添加して５０倍に希釈した。このようにして作製した測定試料を液体クロマトグラフィー測定装置（東ソー株式会社製、ＵＶ８０２０）で、東ソー株式会社製のＴＳＫｇｅｌＳＣＸ（Ｈ＋）カラムを使用して定量した結果、酢酸の含有量は３００ｐｐｍであることが確認できた。
【０１４１】
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。この際、最初に消費した電極用バインダー組成物の特性と長期間にわたり貯蔵した後の電極用バインダー組成物の特性とが、重合体が沈降するなどして変化することは許されない。
【０１４２】
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安定性が高く、良好であると判断できる。
【０１４３】
＜沈降評価＞
上記「５．１．２．電極用バインダー組成物の調製」で調製した電極用バインダー組成物をポリビンに１００ｇ充填し、２℃に設定した冷蔵庫で一ヵ月保管した。保管後の電極用バインダー組成物を目視で観察し、沈降が認められない場合は良好と判断して○、沈降が認められる場合は不良と判断して×と評価した。沈降評価の結果を表１に併せて示した。
【０１４４】
＜凍結温度評価＞
上記「５．１．２．電極用バインダー組成物の調製」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℃の冷凍庫に保管し、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−０．７℃であった。凍結温度評価の結果を表１に併せて示した。
【０１４５】
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「ＣＭＣ１１２０」、ダイセル化学工業株式会社製）１質量部（固形分換算）、市販のリン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ４）をめのう乳鉢で粉砕し、ふるいを用いて分級することにより得られた粒子径（Ｄ５０値）が０．５μｍである電極活物質１００質量部、アセチレンブラック５質量部および水６８質量部を投入し、６０ｒｐｍで１時間攪拌を行った。次いで、上記「５．１．３．電極用バインダー組成物の貯蔵安定性評価」で保存しておいたバインダー組成物を、該組成物中に含有される重合体粒子が１質量部となるように加え、さらに１時間攪拌してペーストを得た。得られたペーストに水を加えて固形分濃度を５０％に調整した後、攪拌脱泡機（株式会社シンキー製、商品名「あわとり練太郎」）を使用して、２００ｒｐｍで２分間、１，８００ｒｐｍで５分間、さらに真空下（約５．０×１０３Ｐａ）において１，８００ｒｐｍ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。
【０１４６】
＜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。
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を下記数式（２）に代入して曳糸性を求めた。
曳糸性（％）＝（（ＴＡ−Ｔ０）／（ＴＢ−Ｔ０））×１００ ・・・・・（２）
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。
【０１４７】
５．１．５．電極の製造および評価
厚み３０μｍのアルミニウム箔から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１００μｍ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分間乾燥した。その後、膜（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（正極）を得た。
【０１４８】
＜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、下記数式（４）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 ・・・・・（４）
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。
【０１４９】
５．１．６．蓄電デバイスの製造および評価
＜対極（負極）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、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）４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）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）８０質量部を投入し、６０ｒｐｍで１時間撹拌を行った。その後、さらにＮＭＰ２０質量部を投入した後、撹拌脱泡機（株式会社シンキー製、製品名「あわとり練太郎」）を使用して、２００ｒｐｍで２分間、次いで１，８００ｒｐｍで５分間、さらに真空下において１，８００ｒｐｍで１．５分間撹拌・混合することにより、対極（負極）用スラリーを調製した。
【０１５０】
銅箔からなる集電体の表面に、上記で調製した対極（負極）用スラリーを、乾燥後の膜厚が１５０μｍ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分間乾燥した。その後、膜の密度が１．５ｇ／ｃｍ３となるようにロールプレス機を使用してプレス加工することにより、対極（負極）を得た。
【０１５１】
＜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＜対極（負極）の製造＞の項において製造した電極（負極）を直径１６．１６ｍｍ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「５．１．５．電極の製造および評価」において製造した正極を直径１５．９５ｍｍ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。
【０１５２】
＜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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
５．２．実施例２〜４および比較例１〜３
上記実施例１の「５．１．１．重合体（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（Ａ）の粒子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４０％の水系分散体を得た。なお、実施例２〜４および比較例１〜３で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が表１に記載の温度で一つだけ観測された。２種類の重合体を用いているにもかかわらず、得られた重合体（Ａ）の粒子は一つのＴｇしか示さないため、重合体（Ａ）の粒子はポリマーアロイ粒子であると推測できる。
【０１５７】
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（Ｂ）の添加量を表１の種類と添加量とした以外は、実施例１と同様に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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
５．３．実施例５
上記実施例１の「５．１．１．重合体（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（Ａ）の粒子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４０％の水系分散体を得た。なお、実施例Ｘで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が表１に記載の温度で一つだけ観測された。２種類の重合体を用いているにもかかわらず、得られた重合体（Ａ）の粒子は一つのＴｇしか示さないため、重合体（Ａ）の粒子はポリマーアロイ粒子であると推測できる。
【０１６０】
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（Ｂ）の添加量を表１の種類と添加量とした以外は、実施例１と同様に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。
【０１６１】
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」において、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「ＣＭＣ１１２０」、ダイセル化学工業株式会社製）０．５質量部（固形分換算）、市販のリン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ４）をめのう乳鉢で粉砕し、ふるいを用いて分級することにより得られた粒子径（Ｄ５０値）が０．５μｍである電極活物質１００質量部、アセチレンブラック５質量部および水６８質量部を投入し、６０ｒｐｍで１時間攪拌を行い、その後、増粘剤（商品名「ＣＭＣ２２００」、ダイセル化学工業株式会社製）０．５質量部（固形分換算）を投入し、６０ｒｐｍで１時間攪拌を行ったこと以外は、実施例１と同様に電極用スラリーを作製し、評価を行った。その結果を表１に併せて示した。
【０１６２】
実施例１の「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、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。
【０１６３】
５．４．実施例６
５．４．１．重合体（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０．６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（Ａ）の粒子を５０％含有する水分散体を得た。
【０１６４】
５．４．２．電極用バインダー組成物の調製
上記「５．４．１．重合体（Ａ）の作製」で得られた重合体（Ａ）の粒子を含有する水系分散体１，０００ｇに、イタコン酸を２％含有する水溶液を２６ｇ仕込み、１５０ｒｐｍ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。
【０１６５】
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２００ｎｍであった。
【０１６６】
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、以下の手順によりバインダー組成物を分析することで確認することもできる。すなわち、得られた電極バインダー組成物を０．２ｇ秤量し、内標準溶液として２００ｐｐｍのマレイン酸水溶液を添加して５０倍に希釈した。このようにして作製した測定試料を液体クロマトグラフィー測定装置（東ソー株式会社製、ＵＶ８０２０）で、東ソー株式会社製のＴＳＫｇｅｌＳＣＸ（Ｈ＋）カラムを使用して定量した結果、イタコン酸の含有量は５００ｐｐｍであることが確認できた。
【０１６７】
５．４．３．電極用バインダー組成物の貯蔵安定性評価
上記「５．１．３．電極用バインダー組成物の貯蔵安定性評価」と同様に評価を行った。その結果を表１に併せて示した。
【０１６８】
５．４．４．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「５．４．３．電極用バインダー組成物の貯蔵安定性評価」の項で保存しておい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。
また、上記「５．１．４．電極用スラリーの調製および評価」と同様にして、得られた電極用スラリーの曳糸性を評価した。その結果を表１に併せて示した。
【０１６９】
５．４．５．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「５．４．４．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。
また、上記「５．１．５．電極の製造および評価」と同様にして、得られた電極のクラック率を測定した。その結果を表１に併せて示した。
【０１７０】
５．４．６．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。
【０１７１】
＜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「５．３．５．電極の製造および評価」において製造した電極（負極）を直径１６．１６ｍｍ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１５．９５ｍｍ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。
また、上記「５．１．６．蓄電デバイスの製造および評価」と同様にして、得られた蓄電デバイスの充放電レート特性を評価した。その結果を表１に併せて示した。
【０１７２】
５．５．実施例７〜８および比較例４〜５
上記実施例６の「５．４．１．重合体（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６と同様にして、表１に示す組成の重合体（Ａ）の粒子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４０％の水系分散体を得た。
【０１７３】
次いで、実施例６の「５．４．２．電極用バインダー組成物の調製」において、成分（Ｂ）の添加量を表１の種類と添加量とした以外は、実施例６と同様に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６の「５．４．３．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。
【０１７４】
さらに、実施例６の「５．４．４．電極用スラリーの調製および評価」、「５．４．５．電極の製造および評価」、「５．４．６．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。
【０１７５】
５．６．評価結果
実施例１〜８および比較例１〜５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。
【０１７６】
【表１】
【０１７７】
【表２】
【０１７８】
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。
・ＶＤＦ：フッ化ビニリデン
・ＨＦＰ：六フッ化プロピレン
・ＭＭＡ：メタクリル酸メチル
・ＥＨＡ：アクリル酸２−エチルヘキシル
・ＨＥＭＡ：メタクリル酸２−ヒドロキシエチル
・ＭＡＡ：メタクリル酸
・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
【０１７９】
上記表１から明らかなように、実施例１〜８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（リチウムイオン電池）は、充放電レート特性が良好であった。
【０１８０】
一方、比較例１〜５に示したバインダー組成物からは、良好な電極が得られず、良好な充放電特性を示す蓄電デバイスは得られなかった。
【０１８１】
なお、上述のとおり、実施例１〜５および比較例１〜３で使用した重合体（Ａ）の粒子がポリマーアロイ粒子であることは、ＤＳＣチャートから推定した。
【０１８２】
図１は、実施例３において得られた重合体（Ａ）のＤＳＣチャートである。実施例３では、シード粒子へさらにモノマーを添加し、多段的に重合しているため、少なくとも二種類の重合体を含有する重合体粒子であると考えられる。しかしながら、図１から明らかなようにそれら二種類の重合体に由来する二種類のＴｇは確認できず、一つのＴｇのみ観察される。これは実施例３のように作製した重合体粒子がポリマーアロイの状態であることを示している。
【０１８３】
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。
【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した電極、および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、電極活物質と電極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（ＰＶＤＦ）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、ＰＶＤＦ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、ＰＶＤＦ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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。
【０００９】
また、特許文献４および５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。
【００１０】
さらに、これらの電極用バインダー組成物は、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、実用化にあたり重要となる電極用バインダー組成物の貯蔵安定性に関しては検討されていない。
【００１１】
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、貯蔵安定性に優れると共に、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】
【００１２】
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。
【００１３】
［適用例１］
本発明に係る電極用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、カルボン酸またはその塩（Ｂ）と、液状媒体（Ｃ）と、を含有し、
前記バインダー組成物中における前記成分（Ｂ）の濃度が２０〜１，０００ｐｐｍであることを特徴とする。
【００１４】
［適用例２］
適用例１の電極用バインダー組成物において、
蓄電デバイスに使用される正極を作製するためのバインダー組成物である場合には、
前記成分（Ａ）が、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よりなる群から選ばれる少なくとも１種に由来する繰り返し単位を有する重合体（Ａａ）と、不飽和カルボン酸エステルに由来する繰り返し単位を有する重合体（Ａｂ）と、を含有するポリマーアロイ粒子であることができる。
【００１５】
［適用例３］
適用例２の電極用バインダー組成物において、
前記ポリマーアロイ粒子についてＪＩＳ Ｋ７１２１に準拠して示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を行ったときに、−５０〜＋２５０℃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４］
適用例３の電極用バインダー組成物において、
前記吸熱ピークが−３０〜＋３０℃の温度範囲に観測されることができる。
【００１７】
［適用例５］
適用例２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において、
前記ポリマーアロイ粒子中の重合体（Ａａ）の含有割合が、前記ポリマーアロイ粒子１００質量部に対して１〜６０質量部であることができる。
【００１８】
［適用例６］
適用例１の電極用バインダー組成物において、
蓄電デバイスに使用される負極を作製するためのバインダー組成物である場合には、
前記成分（Ａ）が、共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位（ａ）と、芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位（ｂ）と、（メタ）アクリレート化合物に由来する繰り返し単位（ｃ）と、不飽和カルボン酸に由来する繰り返し単位（ｄ）と、を含有するジエン系重合体粒子であることができる。
【００１９】
［適用例７］
適用例６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、−５０〜＋５℃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。
【００２０】
［適用例８］
適用例２ないし適用例７のいずれか一例の電極用バインダー組成物において、
前記ポリマーアロイ粒子または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。
【００２１】
［適用例９］
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８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。
【００２２】
［適用例１０］
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９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。
【００２３】
［適用例１１］
本発明に係る蓄電デバイスの一態様は、適用例１０の電極を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る電極用バインダー組成物によれば、貯蔵安定性に優れ、さらには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である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施例３で得られた重合体粒子のＤＳＣチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
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。
【００２７】
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、カルボン酸またはその塩（Ｂ）と、液状媒体（Ｃ）と、を含有し、前記バインダー組成物中における前記成分（Ｂ）の濃度が２０〜１，０００ｐｐｍであることを特徴とする。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。
【００２８】
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有される重合体（Ａ）は、液状媒体（Ｃ）に溶解していてもよく、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ってもよいが、ラテックス状であることが好ましい。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。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。
【００２９】
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正極を作製するために用いられる場合、重合体粒子（Ａ）はポリマーアロイ粒子であることが好ましい。一方、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、重合体粒子（Ａ）はジエン系重合体粒子であることが好ましい。
【００３０】
１．１．１．ポリマーアロイ粒子
本実施の形態に係る電極用バインダー組成物が正極を作製するために用いられる場合、重合体粒子（Ａ）はポリマーアロイ粒子であることが好ましい。さらに、ポリマーアロイ粒子は、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よりなる群から選ばれる少なくとも１種に由来する繰り返し単位を有する重合体（Ａａ）と、不飽和カルボン酸エステルに由来する繰り返し単位を有する重合体（Ａｂ）と、を含有するポリマーアロイ粒子であることが好ましい。
【００３１】
「ポリマーアロイ」とは、「岩波 理化学辞典 第５版．岩波書店」における定義によれば、「２成分以上の高分子の混合あるいは化学結合により得られる多成分系高分子の総称」であって「異種高分子を物理的に混合したポリマーブレンド、異種高分子成分が共有結合で結合したブロックおよびグラフト共重合体、異種高分子が分子間力によって会合した高分子錯体、異種高分子が互いに絡み合ったＩＰＮ（Ｉｎｔｅｒｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ）など」をいう。しかしながら、本願発明の電極用バインダー組成物に含有されるポリマーアロイ粒子とは、「異種高分子成分が共有結合によって結合していないポリマーアロイ」の中でもＩＰＮ（相互侵入高分子網目）と称されるものからなる粒子である。
【００３２】
ポリマーアロイ粒子を構成する重合体（Ａａ）は、結晶性樹脂のハードセグメントが凝集して、主鎖にＣ−Ｈ…Ｆ−Ｃのような疑似架橋点を与えているものと考えられる。このためバインダー樹脂として重合体（Ａａ）を単独で用いると、その耐酸化性は良好であるものの、密着性および柔軟性が不十分となる。一方、ポリマーアロイ粒子を構成する重合体（Ａｂ）は、密着性および柔軟性には優れるものの、耐酸化性が低いことから、これをバインダー樹脂として単独で正極に使用した場合には、充放電を繰り返すことにより酸化分解して変質するため、良好な充放電特性を得ることができない。
【００３３】
しかしながら、重合体（Ａａ）および重合体（Ａｂ）を含有するポリマーアロイ粒子を使用することにより、耐酸化性と密着性とを同時に発現することができ、良好な充放電特性を示す正極を製造することが可能となった。なお、ポリマーアロイ粒子が重合体（Ａａ）と重合体（Ａｂ）とからなる場合、耐酸化性を一層向上させることもできる。
【００３４】
ポリマーアロイ粒子は、ＪＩＳ Ｋ７１２１に準拠する示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって測定した場合、−５０〜２５０℃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〜＋３０℃の範囲にあることがより好ましい。
【００３５】
ポリマーアロイ粒子を構成する重合体（Ａａ）は、これが単独で存在する場合には、一般的に−５０〜２５０℃に吸熱ピーク（融解温度）を有する。また、ポリマーアロイ粒子を構成する重合体（Ａｂ）は、一般に重合体（Ａａ）とは異なる吸熱ピーク（ガラス転移温度）を有する。このため、粒子中における重合体（Ａａ）および重合体（Ａｂ）が、例えばコア−シエル構造のように相分離して存在する場合、−５０〜２５０℃において２つの吸熱ピークが観察されるはずである。しかしながら、−５０〜２５０℃における吸熱ピークが１つのみである場合には、該粒子はポリマーアロイ粒子であると推定することができる。
【００３６】
さらに、ポリマーアロイ粒子の有する１つのみの吸熱ピークの温度が−３０〜＋３０℃の範囲にある場合、該粒子は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。
【００３７】
１．１．１．１．重合体（Ａａ）
重合体（Ａａ）は、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よりなる群から選ばれる少なくとも１種に由来する繰り返し単位を有する重合体である。一般に重合体（Ａａ）のようなフッ素化重合体成分は、耐酸化性は良好であると考えられており、従来から正極用バインダー組成物に使用されることがあった。しかしながら、このようなフッ素化重合体成分は密着性に劣っていた。そのため従来技術においては、種々のモディファイによってフッ素化重合体の密着性を向上させようとする検討が行われてきた。しかしながら、例えば重合体鎖に官能基を導入することによって密着性を向上する試みは、重合体の合成条件の精密な制御が必要であり、目的を達成することは困難であった。
【００３８】
本願発明は、重合体（Ａａ）を、重合体（Ａｂ）と共にポリマーアロイ粒子として使用することにより、耐酸化性を劣化させることなく、密着性を発現することを可能としたものである。
【００３９】
重合体（Ａａ）は、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以外の、共重合可能な他の不飽和単量体に由来する繰り返し単位を有していてもよい。このような他の不飽和単量体としては、（メタ）アクリル酸エステル、芳香族ビニル化合物、カルボン酸のビニルエステル、ハロゲン化オレフィン、共役ジエン化合物、α−オレフィン等を挙げることができ、これらから選択される１種以上を使用することができる。
【００４０】
重合体（Ａａ）におけるフッ化ビニリデン、四フッ化エチレンおよび六フッ化プロピレンから選ばれる少なくとも１種に由来する繰り返し単位の含有割合は、重合体（Ａａ）の全質量に対して、好ましくは８０質量％以上であり、より好ましくは９０質量％以上である。
【００４１】
重合体（Ａａ）におけるフッ化ビニリデンに由来する繰り返し単位の含有割合は、好ましくは５０〜９９質量％であり、より好ましくは８０〜９８質量％である。重合体（Ａａ）における四フッ化エチレンに由来する繰り返し単位の含有割合は、好ましくは１〜５０質量％であり、より好ましくは２〜２０質量％である。重合体（Ａａ）における六フッ化プロピレンに由来する繰り返し単位の含有割合は、好ましくは１〜５０質量％であり、より好ましくは２〜２０質量％である。
【００４２】
重合体（Ａａ）は、上記のフッ化ビニリデン、四フッ化エチレンおよび六フッ化プロピレンから選ばれる少なくとも１種の不飽和単量体、および任意的に他の不飽和単量体を、公知の方法に従って乳化重合することにより容易に製造することができる。
【００４３】
１．１．１．２．重合体（Ａｂ）
重合体（Ａｂ）は、不飽和カルボン酸エステルに由来する繰り返し単位を有する重合体である。一般に重合体（Ａｂ）のような成分は、密着性は良好であるが、耐酸化性が不良であると考えられており、従来から正極には使用されてこなかった。しかしながら、本願発明は、このような重合体（Ａｂ）を、重合体（Ａａ）と共にポリマーアロイ粒子として使用することにより、良好な密着性を維持しつつ、十分な耐酸化性を発現することに成功したものである。重合体（Ａｂ）を構成する繰り返し単位を導く不飽和カルボン酸エステルとしては、（メタ）アクリル酸エステルであることが好ましい。
【００４４】
このような（メタ）アクリル酸エステルの具体例としては、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）アクリル酸エチルおよび（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシルから選択される１種以上であることが好ましく、（メタ）アクリル酸メチルであることが特に好ましい。
【００４５】
重合体（Ａｂ）は、不飽和カルボン酸エステルに由来する繰り返し単位のみを有する重合体であってもよく、不飽和カルボン酸エステルに由来する繰り返し単位のほかに、共重合可能な他の不飽和単量体に由来する構成単位を有していてもよい。
【００４６】
重合体（Ａｂ）における不飽和カルボン酸エステルに由来する繰り返し単位の含有割合は、重合体（Ａｂ）の全質量に対して、好ましくは６５質量％以上であり、より好ましくは７５質量％以上である。
【００４７】
上記他の不飽和単量体としては、例えばα，β−不飽和ニトリル化合物、不飽和カルボ
ン酸、共役ジエン化合物、芳香族ビニル化合物およびその他の不飽和単量体を挙げること
ができる。
【００４８】
１．１．１．３．ポリマーアロイ粒子の調製
ポリマーアロイ粒子は、上記のような構成をとるものである限り、その合成方法は特に限定されないが、例えば公知の乳化重合工程またはこれを適宜に組み合わせることによって、容易に合成することができる。
【００４９】
例えば先ず、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からなる群から選ばれる少なくとも１種に由来する繰り返し単位を有する重合体（Ａａ）を公知の方法によって合成する。次いで、該重合体（Ａａ）に重合体（Ａｂ）を構成するための単量体を加え、重合体（Ａａ）を含有する重合体粒子の編み目構造の中に前記単量体を十分吸収させた後、重合体（Ａａ）の編み目構造の中で吸収させた単量体を重合して重合体（Ａｂ）を合成する方法により、ポリマーアロイ粒子を容易に製造することができる。このような方法によってポリマーアロイ粒子を製造する場合、重合体（Ａａ）に、重合体（Ａｂ）の単量体を十分に吸収させることが必須である。吸収温度が低すぎる場合または吸収時間が短すぎる場合には単なるコアシェル粒子または表層の一部のみがＩＰＮ型の構造である粒子となり、本発明におけるポリマーアロイ粒子を得ることができない場合が多い。ただし、吸収温度が高すぎると重合系の圧力が高くなりすぎ、反応系のハンドリングおよび反応制御の面から不利となり、吸収時間を過度に長くしても、さらに有利な結果が得られるわけではない。
【００５０】
上記のような観点から、吸収温度は、３０〜１００℃とすることが好ましく、４０〜８０℃とすることがより好ましく；吸収時間は、１〜１２時間とすることが好ましく、２〜８時間とすることがより好ましい。このとき、吸収温度が低い場合には吸収時間を長くすることが好ましく、吸収温度が高い場合には短い吸収時間で十分である。吸収温度（℃）と吸収時間（ｈ）を乗じた値が、おおむね１２０〜３００（℃・ｈ）、好ましくは１５０〜２５０（℃・ｈ）の範囲となるような条件が適当である。
【００５１】
重合体（Ａａ）の編み目構造の中に重合体（Ａｂ）の単量体を吸収させる操作は、乳化重合に用いられる公知の溶媒中、例えば水中で行うことが好ましい。
【００５２】
ポリマーアロイ粒子中の重合体（Ａａ）の含有量は、ポリマーアロイ粒子１００質量部中、１〜６０質量部であることが好ましく、５〜５５質量部であることがより好ましく、１０〜５０質量部であることがさらに好ましく、２０〜４０質量部であることが特に好ましい。ポリマーアロイ粒子が重合体（Ａａ）を前記範囲で含有することにより、耐酸化性と密着性とのバランスがより良好となる。
【００５３】
本発明のポリマーアロイ粒子の製造、すなわち、重合体（Ａａ）の重合もしくは得られた重合体（Ａａ）中に単量体を吸収させた後に行う重合体（Ａｂ）の重合またはこれらの双方は、後述する公知の乳化剤（界面活性剤）、重合開始剤、分子量調整剤などの存在下で行うことができる。
【００５４】
１．１．２．ジエン系重合体粒子
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、重合体粒子（Ａ）はジエン系重合体粒子であることが好ましい。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（ａ）と、芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位（ｂ）と、（メタ）アクリレート化合物に由来する繰り返し単位（ｃ）と、不飽和カルボン酸に由来する繰り返し単位（ｄ）と、を含有することが好ましい。
【００５５】
１．１．２．１．共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位（ａ）
重合体（Ａ）が共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位（ａ）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。
【００５６】
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。
【００５７】
共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位（ａ）の含有割合は、全構成単位を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、４０〜５５質量部であることがより好ましい。繰り返し単位（ａ）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。
【００５８】
１．１．２．２．芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位（ｂ）
重合体（Ａ）が芳香族ビニル化合物に由来する構成単位（ｂ）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。
【００５９】
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、上記のうち特にスチレンであることが好ましい。
【００６０】
芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位（ｂ）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、１５〜３０質量部であることがより好ましい。繰り返し単位（ｂ）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。
【００６１】
１．１．２．３．（メタ）アクリレート化合物に由来する繰り返し単位（ｃ）
重合体（Ａ）が（メタ）アクリレート化合物に由来する繰り返し単位（ｃ）を有することにより、電解液との親和性が良好となり、電池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。
【００６２】
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）アクリル酸エチルおよび（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシルから選択される１種以上であることが好ましく、（メタ）アクリル酸メチルであることが特に好ましい。
【００６３】
（メタ）アクリレート化合物に由来する繰り返し単位（ｃ）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、１０〜３０質量部であることがより好ましい。繰り返し単位（ｃ）の含有割合が前記範囲にあると、得られる重合体（Ａ）は電解液との親和性が適度なものとなり、電池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。
【００６４】
１．１．２．４．不飽和カルボン酸に由来する繰り返し単位（ｄ）
重合体（Ａ）が不飽和カルボン酸に由来する繰り返し単位（ｄ）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安定性が向上する。
【００６５】
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（無水物）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。
【００６６】
不飽和カルボン酸に由来する繰り返し単位（ｄ）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（ｄ）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。
【００６７】
１．１．２．５．その他の繰り返し単位
重合体（Ａ）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。
【００６８】
重合体（Ａ）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、重合体（Ａ）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。
【００６９】
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。
【００７０】
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、１０〜２５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。
【００７１】
また、重合体（Ａ）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；モノアルキルエステル；モノアミド；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。
【００７２】
１．１．２．６．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。
【００７３】
１．１．２．６．１．一段目の重合工程
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。
【００７４】
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１４〜３０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。
【００７５】
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２０〜５０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。
【００７６】
１．１．２．６．２．二段目の重合工程
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く、９６〜９８質量％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。
【００７７】
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１１．５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。
【００７８】
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。
【００７９】
１．１．２．６．３．乳化重合
乳化重合工程は、水性媒体中において、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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
１．１．２．６．４．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。
【００８４】
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は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。
【００８５】
１．１．３．重合体（Ａ）の物性
１．１．３．１．テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）不溶分
重合体（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。
【００８６】
１．１．３．２．転移温度
重合体（Ａ）は、ＪＩＳ Ｋ７１２１に準拠する示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって測定した場合、−５０〜２５０℃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〜＋３０℃の範囲にあることがより好ましく、−２５〜５℃であることがより好ましい。重合体（Ａ）の有する１つのみの吸熱ピークの温度が−３０〜＋３０℃の範囲にある場合、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。
【００８７】
１．１．３．３．数平均粒子径
液状媒体（Ｃ）中に重合体粒子（Ａ）が分散したラテックス状である場合、該重合体粒子（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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
１．２．カルボン酸またはその塩（Ｂ）
本実施の形態に係る電極用バインダー組成物は、カルボン酸またはその塩（Ｂ）を含有する。電極用バインダー組成物中の成分（Ｂ）の濃度は、２０〜１，０００ｐｐｍであり、５０〜９００ｐｐｍであることが好ましく、１００〜８００ｐｐｍであることがより好ましい。電極用バインダー組成物中の成分（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集電体に塗布した場合、電極活物質層と集電体の界面抵抗を低下させて充放電特性を良好にすることができる。
【００９１】
この効果の発現機構は明らかではないが、集電体の表面に形成された比較的抵抗が高い金属酸化物層を、成分（Ｂ）が電極用バインダー組成物中に含まれることで除去することができ、その結果電気的特性が向上すると考えられる。例えば、集電体がアルミニウム箔である場合、アルミニウム箔の表面には不動態である酸化アルミニウム被膜が形成されていることは周知の事実である。このような酸化アルミニウム被膜は絶縁性であり、電極形成において内部抵抗を上昇させる傾向がある。しかしながら、本願発明の電極用バインダー組成物を使用すると、このような絶縁性の酸化アルミニウム被膜を除去する作用が働くため、充放電特性を向上できると考えられる。このように、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）は、集電体の表面改質に寄与することができれば良く、成分（Ｂ）同士や成分（Ｂ）が他の成分と反応して高分子量化するなどの作用は必須ではなく、界面活性剤としての作用も必須ではない。
【００９２】
なお、成分（Ｂ）の濃度が前記範囲未満であると、上述のような効果を十分に発現させることができず、良好な充放電特性を発現する蓄電デバイスを作製することができない。一方、成分（Ｂ）の含有量が前記範囲を超えると、集電体表面を腐食させる傾向が見られるため好ましくない。また、カルボン酸は加熱されることにより脱炭酸反応が発生しやすく、容易に低分子量成分に分解される。このため、電極作製工程において電極用スラリーを塗布し、乾燥のために加熱する工程において電極活物質層中に残留した成分（Ｂ）は分解や蒸発により徐々に分解し、ある程度の量は電極活物質層中から除去することができると考えられる。しかし、成分（Ｂ）の含有量が前記範囲を超えると、集電体の表面に電極用スラリーを塗布し乾燥させた後も電極活物質層中に成分（Ｂ）が多量に残留することで経時的に腐食が進み、安定した充放電特性を発現できない蓄電デバイスとなるため好ましくない。
【００９３】
また、カルボン酸以外の無機酸のみを用いた場合には、集電体表面を激しく腐食してしまうため使用に適さず、また集電体の表面に電極用スラリーを塗布し乾燥させた後も電極活物質層中に無機酸が残留することで経時的に腐食が進み、安定した充放電特性を発現できない蓄電デバイスとなるため好ましくない。
【００９４】
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）は、少なくとも一つの解離段における２５℃での酸解離指数（ｐＫａ）が５．０以上であることが好ましい。本発明における酸解離指数（ｐＫａ）は、２個のカルボキシル基を有する有機酸では２個目のカルボキシル基のｐＫａ値を指標とし、３個以上のカルボキシル基を有する有機酸では３個目のカルボキシル基のｐＫａ値を指標とする。酸解離指数（ｐＫａ）が５．０以上であると、２０〜１，０００ｐｐｍの添加量で前述の金属酸化物層を除去することができ、さらに電極活物質層への残留も抑制できるため好ましい。
【００９５】
なお、酸解離指数（ｐＫａ）は、例えば（ａ）Ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｖｏｌ．６８， ｎｕｍｂｅｒ６， ｐａｇｅ１５６０ （１９６４）記載の方法、（ｂ）平沼産業株式会社製の電位差自動滴定装置（ＣＯＭ−９８０Ｗｉｎ等）を用いる方法等により測定することができ、また、（ｃ）日本化学会編の化学便覧（改訂３版、昭和５９年６月２５日、丸善株式会社発行）に記載の酸解離指数、（ｄ）コンピュドラッグ（Ｃｏｍｐｕｄｒｕｇ）社製のｐＫａＢＡＳＥ等のデータベース等を利用することができる。
【００９６】
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、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、マロン酸、クエン酸、酢酸等、およびこれらの塩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、イタコン酸、酢酸、およびこれらの塩から選択される１種以上であることが好ましい。
【００９７】
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することができる。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％以上が水であることが好ましく、９８％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。
【００９８】
水系媒体中に含まれる非水系媒体の含有割合は、水形媒体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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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、前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含まれる成分については、前述したとおりであるから割愛する。
【０１０４】
２．１．電極活物質
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。
【０１０５】
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が好ましく、オリビン構造を有するリチウム原子含有酸化物であることがより好ましい。上記オリビン構造を有するリチウム原子含有酸化物は、下記一般式（１）で表され、そしてオリビン型結晶構造を有する化合物である。
Ｌｉ１−ｘＭｘ（ＸＯ４） ・・・・・（１）
（式中、Ｍ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、Ｍおよび（ＸＯ４）の価数に応じて、式（１）全体の価数が０価となるように選択され、０＜ｘ＜１の関係を満たす。）
【０１０６】
上記オリビン構造を有するリチウム原子含有酸化物は、金属元素Ｍ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。
【０１０７】
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、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。
【０１０８】
電気二重層キャパシタ電極を作製する場合には、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、コークスなとの炭素材料や、ポリアセン系有機半導体（ＰＡＳ）等を用いることができる。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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、前記「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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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、得られる電極層内に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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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（Ａ）が重合体粒子である場合、該重合体粒子の数平均粒子径（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、以下のとおりである。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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、重合体粒子と電極活物質との平均粒子径の差が小さくなるため、重合体粒子と電極活物質とが接触する面積が小さくなり、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、重合体粒子と電極活物質との平均粒子径の差が大きくなりすぎることにより、重合体粒子の接着力が不十分となり、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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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％であることがさらに好ましく、３５〜７８％であることがより好ましい。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を得難いこととなる。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。
【０１２４】
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。
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」は下記数式（２）から求めることができる。
曳糸性（％）＝（（ＴＡ−Ｔ０）／（ＴＢ−Ｔ０））×１００ ・・・・・（２）
【０１２５】
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、前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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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ることが好ましい。プレス方法は、金型プレスやロールプレスなどの方法が挙げられる。プレス後の電極活物質層の密度としては、正極では１．６〜２．４ｇ／ｃｍ３とすることが好ましく、１．７〜２．２ｇ／ｃｍ３とすることがより好ましい。負極では、１．２〜１．９ｇ／ｃｍ３とすることが好ましく、１．３〜１．８ｇ／ｃｍ３とすることがより好ましい。
【０１３０】
４．蓄電デバイス
上記のような電極を用いて、蓄電デバイスを製造することができる。本実施の形態に係る蓄電デバイスは、前述した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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
５．１．実施例１
５．１．１．重合体（Ａ）の作製
電磁式撹拌機を備えた内容積約６Ｌのオートクレーブの内部を十分に窒素置換した後、脱酸素した純水２．５Ｌおよび乳化剤としてパーフルオロデカン酸アンモニウム２５ｇを仕込み、３５０ｒｐｍで撹拌しながら６０℃まで昇温した。次いで、単量体であるフッ化ビニリデン（ＶＤＦ）７０％および六フッ化プロピレン（ＨＦＰ）３０％からなる混合ガスを、内圧が２０ｋｇ／ｃｍ２に達するまで仕込んだ。重合開始剤としてジイソプロピルパーオキシジカーボネートを２０％含有するフロン１１３溶液２５ｇを窒素ガスを使用して圧入し、重合を開始した。重合中は内圧が２０ｋｇ／ｃｍ２に維持されるようＶＤＦ６０．２％およびＨＦＰ３９．８％からなる混合ガスを逐次圧入して、圧力を２０ｋｇ／ｃｍ２に維持した。また、重合が進行するに従って重合速度が低下するため、３時間経過後に、先と同じ重合開始剤溶液の同量を窒素ガスを使用して圧入し、さらに３時間反応を継続した。その後、反応液を冷却すると同時に撹拌を停止し、未反応の単量体を放出した後に反応を停止することにより、重合体（Ａａ）の微粒子を４０％含有する水系分散体を得た。得られた重合体（Ａａ）につき、１９Ｆ−ＮＭＲにより分析した結果、各単量体の質量組成比はＶＤＦ／ＨＦＰ＝２１／４であった。
【０１３６】
容量７Ｌのセパラブルフラスコの内部を十分に窒素置換した後、上記の工程で得られた重合体（Ａａ）の微粒子を含有する水系分散体１，６００ｇ（重合体（Ａａ）換算で２５質量部に相当）、乳化剤「アデカリアソープＳＲ１０２５」（商品名、株式会社ＡＤＥＫＡ製）０．５質量部、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）３０質量部、アクリル酸２−エチルヘキシル（ＥＨＡ）４０質量部およびメタクリル酸（ＭＡＡ）５質量部ならびに水１３０質量部を順次仕込み、７０℃で３時間攪拌し、重合体（Ａａ）に単量体を吸収させた。次いで油溶性重合開始剤であるアゾビスイソブチロニトリル０．５質量部を含有するテトラヒドロフラン溶液２０ｍＬを添加し、７５℃に昇温して３時間反応を行い、さらに８５℃で２時間反応を行った。その後、冷却した後に反応を停止し、２．５Ｎ水酸化ナトリウム水溶液でｐＨ７に調節することにより、重合体（Ａ）の粒子を４０％含有する水系分散体を得た。
【０１３７】
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、下記数式（３）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８５％であった。
ＴＨＦ不溶分（％）＝｛（１−Ｙ）／１｝×１００ ・・・・・（３）
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−５℃に一つだけ観測された。２種類の重合体を用いているにもかかわらず、得られた重合体（Ａ）の粒子は一つのＴｇしか示さないため、重合体（Ａ）の粒子はポリマーアロイ粒子であると推測できる。
【０１３８】
５．１．２．電極用バインダー組成物の調製
上記「５．１．１．重合体（Ａ）の作製」で得られた重合体（Ａ）の粒子を含有する水系分散体１，０００ｇに、酢酸を１％含有する水溶液を３１ｇ仕込み、１５０ｒｐｍ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。
【０１３９】
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３３０ｎｍであった。
【０１４０】
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、以下の手順によりバインダー組成物を分析することで確認することもできる。すなわち、得られたバインダー組成物を０．２ｇ秤量し、内標準溶液として２００ｐｐｍのマレイン酸水溶液を添加して５０倍に希釈した。このようにして作製した測定試料を液体クロマトグラフィー測定装置（東ソー株式会社製、ＵＶ８０２０）で、東ソー株式会社製のＴＳＫｇｅｌＳＣＸ（Ｈ＋）カラムを使用して定量した結果、酢酸の含有量は３００ｐｐｍであることが確認できた。
【０１４１】
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。この際、最初に消費した電極用バインダー組成物の特性と長期間にわたり貯蔵した後の電極用バインダー組成物の特性とが、重合体が沈降するなどして変化することは許されない。
【０１４２】
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安定性が高く、良好であると判断できる。
【０１４３】
＜沈降評価＞
上記「５．１．２．電極用バインダー組成物の調製」で調製した電極用バインダー組成物をポリビンに１００ｇ充填し、２℃に設定した冷蔵庫で一ヵ月保管した。保管後の電極用バインダー組成物を目視で観察し、沈降が認められない場合は良好と判断して○、沈降が認められる場合は不良と判断して×と評価した。沈降評価の結果を表１に併せて示した。
【０１４４】
＜凍結温度評価＞
上記「５．１．２．電極用バインダー組成物の調製」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℃の冷凍庫に保管し、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−０．７℃であった。凍結温度評価の結果を表１に併せて示した。
【０１４５】
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「ＣＭＣ１１２０」、ダイセル化学工業株式会社製）１質量部（固形分換算）、市販のリン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ４）をめのう乳鉢で粉砕し、ふるいを用いて分級することにより得られた粒子径（Ｄ５０値）が０．５μｍである電極活物質１００質量部、アセチレンブラック５質量部および水６８質量部を投入し、６０ｒｐｍで１時間攪拌を行った。次いで、上記「５．１．３．電極用バインダー組成物の貯蔵安定性評価」で保存しておいたバインダー組成物を、該組成物中に含有される重合体粒子が１質量部となるように加え、さらに１時間攪拌してペーストを得た。得られたペーストに水を加えて固形分濃度を５０％に調整した後、攪拌脱泡機（株式会社シンキー製、商品名「あわとり練太郎」）を使用して、２００ｒｐｍで２分間、１，８００ｒｐｍで５分間、さらに真空下（約５．０×１０３Ｐａ）において１，８００ｒｐｍ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。
【０１４６】
＜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。
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を下記数式（２）に代入して曳糸性を求めた。
曳糸性（％）＝（（ＴＡ−Ｔ０）／（ＴＢ−Ｔ０））×１００ ・・・・・（２）
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。
【０１４７】
５．１．５．電極の製造および評価
厚み３０μｍのアルミニウム箔から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１００μｍ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分間乾燥した。その後、膜（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（正極）を得た。
【０１４８】
＜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、下記数式（４）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 ・・・・・（４）
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。
【０１４９】
５．１．６．蓄電デバイスの製造および評価
＜対極（負極）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、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）４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）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）８０質量部を投入し、６０ｒｐｍで１時間撹拌を行った。その後、さらにＮＭＰ２０質量部を投入した後、撹拌脱泡機（株式会社シンキー製、製品名「あわとり練太郎」）を使用して、２００ｒｐｍで２分間、次いで１，８００ｒｐｍで５分間、さらに真空下において１，８００ｒｐｍで１．５分間撹拌・混合することにより、対極（負極）用スラリーを調製した。
【０１５０】
銅箔からなる集電体の表面に、上記で調製した対極（負極）用スラリーを、乾燥後の膜厚が１５０μｍ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分間乾燥した。その後、膜の密度が１．５ｇ／ｃｍ３となるようにロールプレス機を使用してプレス加工することにより、対極（負極）を得た。
【０１５１】
＜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＜対極（負極）の製造＞の項において製造した電極（負極）を直径１６．１６ｍｍ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「５．１．５．電極の製造および評価」において製造した正極を直径１５．９５ｍｍ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。
【０１５２】
＜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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
５．２．実施例２〜４および比較例１〜３
上記実施例１の「５．１．１．重合体（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（Ａ）の粒子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４０％の水系分散体を得た。なお、実施例２〜４および比較例１〜３で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が表１に記載の温度で一つだけ観測された。２種類の重合体を用いているにもかかわらず、得られた重合体（Ａ）の粒子は一つのＴｇしか示さないため、重合体（Ａ）の粒子はポリマーアロイ粒子であると推測できる。
【０１５７】
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（Ｂ）の添加量を表１の種類と添加量とした以外は、実施例１と同様に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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
５．３．実施例５
上記実施例１の「５．１．１．重合体（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（Ａ）の粒子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４０％の水系分散体を得た。なお、実施例Ｘで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が表１に記載の温度で一つだけ観測された。２種類の重合体を用いているにもかかわらず、得られた重合体（Ａ）の粒子は一つのＴｇしか示さないため、重合体（Ａ）の粒子はポリマーアロイ粒子であると推測できる。
【０１６０】
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（Ｂ）の添加量を表１の種類と添加量とした以外は、実施例１と同様に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。
【０１６１】
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」において、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「ＣＭＣ１１２０」、ダイセル化学工業株式会社製）０．５質量部（固形分換算）、市販のリン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ４）をめのう乳鉢で粉砕し、ふるいを用いて分級することにより得られた粒子径（Ｄ５０値）が０．５μｍである電極活物質１００質量部、アセチレンブラック５質量部および水６８質量部を投入し、６０ｒｐｍで１時間攪拌を行い、その後、増粘剤（商品名「ＣＭＣ２２００」、ダイセル化学工業株式会社製）０．５質量部（固形分換算）を投入し、６０ｒｐｍで１時間攪拌を行ったこと以外は、実施例１と同様に電極用スラリーを作製し、評価を行った。その結果を表１に併せて示した。
【０１６２】
実施例１の「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、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。
【０１６３】
５．４．実施例６
５．４．１．重合体（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０．６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（Ａ）の粒子を５０％含有する水分散体を得た。
【０１６４】
５．４．２．電極用バインダー組成物の調製
上記「５．４．１．重合体（Ａ）の作製」で得られた重合体（Ａ）の粒子を含有する水系分散体１，０００ｇに、イタコン酸を２％含有する水溶液を２６ｇ仕込み、１５０ｒｐｍ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。
【０１６５】
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２００ｎｍであった。
【０１６６】
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、以下の手順によりバインダー組成物を分析することで確認することもできる。すなわち、得られた電極バインダー組成物を０．２ｇ秤量し、内標準溶液として２００ｐｐｍのマレイン酸水溶液を添加して５０倍に希釈した。このようにして作製した測定試料を液体クロマトグラフィー測定装置（東ソー株式会社製、ＵＶ８０２０）で、東ソー株式会社製のＴＳＫｇｅｌＳＣＸ（Ｈ＋）カラムを使用して定量した結果、イタコン酸の含有量は５００ｐｐｍであることが確認できた。
【０１６７】
５．４．３．電極用バインダー組成物の貯蔵安定性評価
上記「５．１．３．電極用バインダー組成物の貯蔵安定性評価」と同様に評価を行った。その結果を表１に併せて示した。
【０１６８】
５．４．４．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「５．４．３．電極用バインダー組成物の貯蔵安定性評価」の項で保存しておい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。
また、上記「５．１．４．電極用スラリーの調製および評価」と同様にして、得られた電極用スラリーの曳糸性を評価した。その結果を表１に併せて示した。
【０１６９】
５．４．５．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「５．４．４．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。
また、上記「５．１．５．電極の製造および評価」と同様にして、得られた電極のクラック率を測定した。その結果を表１に併せて示した。
【０１７０】
５．４．６．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。
【０１７１】
＜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「５．３．５．電極の製造および評価」において製造した電極（負極）を直径１６．１６ｍｍ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１５．９５ｍｍ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。
また、上記「５．１．６．蓄電デバイスの製造および評価」と同様にして、得られた蓄電デバイスの充放電レート特性を評価した。その結果を表１に併せて示した。
【０１７２】
５．５．実施例７〜８および比較例４〜５
上記実施例６の「５．４．１．重合体（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６と同様にして、表１に示す組成の重合体（Ａ）の粒子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４０％の水系分散体を得た。
【０１７３】
次いで、実施例６の「５．４．２．電極用バインダー組成物の調製」において、成分（Ｂ）の添加量を表１の種類と添加量とした以外は、実施例６と同様に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６の「５．４．３．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。
【０１７４】
さらに、実施例６の「５．４．４．電極用スラリーの調製および評価」、「５．４．５．電極の製造および評価」、「５．４．６．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。
【０１７５】
５．６．評価結果
実施例１〜８および比較例１〜５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。
【０１７６】
【表１】
【０１７７】
【表２】
【０１７８】
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。
・ＶＤＦ：フッ化ビニリデン
・ＨＦＰ：六フッ化プロピレン
・ＭＭＡ：メタクリル酸メチル
・ＥＨＡ：アクリル酸２−エチルヘキシル
・ＨＥＭＡ：メタクリル酸２−ヒドロキシエチル
・ＭＡＡ：メタクリル酸
・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
【０１７９】
上記表１から明らかなように、実施例１〜８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（リチウムイオン電池）は、充放電レート特性が良好であった。
【０１８０】
一方、比較例１〜５に示したバインダー組成物からは、良好な電極が得られず、良好な充放電特性を示す蓄電デバイスは得られなかった。
【０１８１】
なお、上述のとおり、実施例１〜５および比較例１〜３で使用した重合体（Ａ）の粒子がポリマーアロイ粒子であることは、ＤＳＣチャートから推定した。
【０１８２】
図１は、実施例３において得られた重合体（Ａ）のＤＳＣチャートである。実施例３では、シード粒子へさらにモノマーを添加し、多段的に重合しているため、少なくとも二種類の重合体を含有する重合体粒子であると考えられる。しかしながら、図１から明らかなようにそれら二種類の重合体に由来する二種類のＴｇは確認できず、一つのＴｇのみ観察される。これは実施例３のように作製した重合体粒子がポリマーアロイの状態であることを示している。
【０１８３】
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。
【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、カルボン酸またはその塩（Ｂ）と、液状媒体（Ｃ）と、を含有し、
前記バインダー組成物中における前記成分（Ｂ）の濃度が２０〜１，０００ｐｐｍ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】
蓄電デバイスに使用される正極を作製するためのバインダー組成物であって、
前記成分（Ａ）が、
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よりなる群から選ばれる少なくとも１種に由来する繰り返し単位を有する重合体（Ａａ）と、
不飽和カルボン酸エステルに由来する繰り返し単位を有する重合体（Ａｂ）と、
を含有するポリマーアロイ粒子である、請求項１に記載の電極用バインダー組成物。
【請求項３】
前記ポリマーアロイ粒子についてＪＩＳ Ｋ７１２１に準拠して示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を行ったときに、−５０〜＋２５０℃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２に記載の電極用バインダー組成物。
【請求項４】
前記吸熱ピークが−３０〜＋３０℃の温度範囲に観測される、請求項３に記載の電極用バインダー組成物。
【請求項５】
前記ポリマーアロイ粒子中の重合体（Ａａ）の含有割合が、前記ポリマーアロイ粒子１００質量部に対して１〜６０質量部である、請求項２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。
【請求項６】
蓄電デバイスに使用される負極を作製するためのバインダー組成物であって、
前記成分（Ａ）が、
共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位（ａ）と、
芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位（ｂ）と、
（メタ）アクリレート化合物に由来する繰り返し単位（ｃ）と、
不飽和カルボン酸に由来する繰り返し単位（ｄ）と、
を含有するジエン系重合体粒子である、請求項１に記載の電極用バインダー組成物。
【請求項７】
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、−５０〜＋５℃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６に記載の電極用バインダー組成物。
【請求項８】
前記ポリマーアロイ粒子または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２ないし請求項７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９】
請求項１ないし請求項８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１０】
集電体と、前記集電体の表面上に請求項９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１１】
請求項１０に記載の電極を備える蓄電デバイス。
【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、カルボン酸またはその塩（Ｂ）と、液状媒体（Ｃ）と、を含有し、
前記バインダー組成物中における前記成分（Ｂ）の濃度が２０〜１，０００ｐｐｍ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】
蓄電デバイスに使用される正極を作製するためのバインダー組成物であって、
前記成分（Ａ）が、
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よりなる群から選ばれる少なくとも１種に由来する繰り返し単位を有する重合体（Ａａ）と、
不飽和カルボン酸エステルに由来する繰り返し単位を有する重合体（Ａｂ）と、
を含有するポリマーアロイ粒子である、請求項１に記載の電極用バインダー組成物。
【請求項３】
前記ポリマーアロイ粒子についてＪＩＳ Ｋ７１２１に準拠して示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を行ったときに、−５０〜＋２５０℃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２に記載の電極用バインダー組成物。
【請求項４】
前記吸熱ピークが−３０〜＋３０℃の温度範囲に観測される、請求項３に記載の電極用バインダー組成物。
【請求項５】
前記ポリマーアロイ粒子中の重合体（Ａａ）の含有割合が、前記ポリマーアロイ粒子１００質量部に対して１〜６０質量部である、請求項２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。
【請求項６】
蓄電デバイスに使用される負極を作製するためのバインダー組成物であって、
前記成分（Ａ）が、
共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位（ａ）と、
芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位（ｂ）と、
（メタ）アクリレート化合物に由来する繰り返し単位（ｃ）と、
不飽和カルボン酸に由来する繰り返し単位（ｄ）と、
を含有するジエン系重合体粒子である、請求項１に記載の電極用バインダー組成物。
【請求項７】
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、−５０〜＋５℃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６に記載の電極用バインダー組成物。
【請求項８】
前記ポリマーアロイ粒子または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２ないし請求項７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９】
請求項１ないし請求項８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１０】
集電体と、前記集電体の表面上に請求項９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１１】
請求項１０に記載の電極を備える蓄電デバイス。
【図１】
【公開番号】特開２０１３−５１０７６（Ｐ２０１３−５１０７６Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８７４９８（Ｐ２０１１−１８７４９８）
【出願日】平成２３年８月３０日（２０１１．８．３０）
【特許番号】特許第４９５７９３２号（Ｐ４９５７９３２）
【特許公報発行日】平成２４年６月２０日（２０１２．６．２０）
【出願人】（０００００４１７８）ＪＳＲ株式会社 (3,320)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３０日（２０１１．８．３０）
【特許番号】特許第４９５７９３２号（Ｐ４９５７９３２）
【特許公報発行日】平成２４年６月２０日（２０１２．６．２０）
【出願人】（０００００４１７８）ＪＳＲ株式会社 (3,320)
【Ｆターム（参考）】
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