JP2000160118A

JP2000160118A - 結着剤および粉体の結着方法

Info

Publication number: JP2000160118A
Application number: JP10340287A
Authority: JP
Inventors: Jun Hoshikawa; 潤星川; Shigeki Kobayashi; 茂樹小林
Original assignee: Asahi Glass Fluoropolymers Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1998-11-30
Filing date: 1998-11-30
Publication date: 2000-06-13

Abstract

(57)【要約】【課題】粉体との短時間の混練時間で粉体粒子間や粉体
と支持体との間が充分大きな結着力で結合できる結着剤
を提供する。【解決手段】ポリテトラフルオロエチレン微粒子、水、
およびポリテトラフルオロエチレン微粒子に対して１．
５〜４．０重量％の非イオン系界面活性剤を含有する水
性分散液からなる結着剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はポリテトラフルオロ
エチレン（以下ＰＴＦＥという）微粒子を含む水性分散
液からなる結着剤およびこれを用いる粉体の結着方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ＰＴＦＥ微粒子を含有する水性分散液
は、通常、テトラフルオロエチレン（以下ＴＦＥとい
う）を乳化重合して得られる平均粒径０．１〜０．５μ
ｍのＰＴＦＥ微粒子を含む分散液に、非イオン系界面活
性剤、たとえばトライトンＸ１００（ユニオンカーバイ
ド社製、Ｈ（ＣＨ₂ ）₈ Ｃ₆ Ｈ₄ Ｏ（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）
₁₀Ｈ、ただしＣ₆ Ｈ₄ は本明細書を通じてフェニレン基
を示す）を添加して、ＰＴＦＥ微粒子濃度が３０〜６５
重量％、上記非イオン系界面活性剤がＰＴＦＥ微粒子に
対して５〜１２重量％に調整されたものである。

【０００３】ＰＴＦＥ微粒子を粉体と機械的に混練する
とＰＴＦＥ微粒子が繊維化し、得られる直径０．０１μ
ｍ以下の極めて微細な繊維は粉体同士を結着させる効果
を有することが知られている。

【０００４】さらに、ＰＴＦＥは熱的、化学的、電気的
に安定であることから、電池製造において、ＰＴＦＥ微
粒子含有水性分散液を電池用活物質粉体や炭素粉体と混
練して得られるペースト状の混練物は、シート状に加工
して、または、集電体である金網やパンチドメタルや発
泡金属シート等の多孔質シートに塗付し固定して、用い
られる。

【０００５】特公昭５２−２２０９８には、二酸化マン
ガンと炭素の混合粉体にＰＴＦＥ水性分散液を添加、混
練して得られた混練物を圧延し電極を作製する方法が記
載されている。また、特公昭５７−３９０２３には、水
酸化ニッケルと炭素とニッケルフレークの混合粉体に対
してＰＴＦＥ水性分散液を添加、混練して得られた混練
物を集電体に充填して電極を作成する方法が記載されて
いる。

【０００６】しかし、従来のＰＴＦＥ水性分散液を粉体
の結着剤として用いる場合には、（１）繊維化されたＰ
ＴＦＥ微粒子は粉体粒子間や粉体粒子と支持体との間に
高い結着力を付与できず、その結果粉体が脱落し、電極
間が短絡して製品の信頼性が低下する、（２）ＰＴＦＥ
微粒子と粉体の混練において、ＰＴＦＥ微粒子が充分に
繊維化し所定の結着力を有するまで比較的長時間を要
し、その結果生産性が低い、（３）ＰＴＦＥ微粒子の使
用量を低減できないため、使用するＰＴＦＥが電池容量
を低下させ、または電解液をはじき電解液の浸透を妨げ
る、等の問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、粉体との短
時間の混練時間で粉体粒子間や粉体と支持体との間を充
分大きな結着力で結合できる結着剤を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、式１で表され
る非イオン系界面活性剤（以下非イオン系界面活性剤
（式１）という）および／または式２で表される非イオ
ン系界面活性剤（以下非イオン系界面活性剤（式２）と
いう）と、乳化重合により得られるＰＴＦＥ微粒子と、
水とを含み、該非イオン系界面活性剤の含有量が該ＰＴ
ＦＥ微粒子に対して１．５〜４．０重量％である水性分
散液からなる結着剤を提供する。ただし、式１において
ｘは４〜１２の実数、Ｃ₆ Ｈ₄ はフェニレン基、ｐは５
〜２０の実数を示し、式２においてｙは８〜１８の実
数、ｑは５〜２０の実数、ｒは０〜２の実数を示す。

【０００９】

【化２】Ｃ_X Ｈ_2X+1Ｃ₆ Ｈ₄ Ｏ（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）_p Ｈ・・・式１Ｃ_y Ｈ_2y+1Ｏ（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）_q ・（Ｃ₃ Ｈ₆ Ｏ）_r Ｈ・・・式２

【００１０】また、平均粒径が０．０１〜１０００μｍ
の粉体に、該ＰＴＦＥ微粒子が該粉体に対して０．１〜
１０重量％となる量の上記結着剤を加え、混練する工程
を有する粉体の結着方法を提供する。

【００１１】本発明の結着剤（以下水性分散液ともい
う）は、特定の非イオン系界面活性剤を特定の含有量で
含むので、混練においてＰＴＦＥは速く繊維化し、高い
結着力を示し、特に粉体の結着用途に適する。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明で用いるＰＴＦＥには、Ｔ
ＦＥの単独重合体以外に、実質的に溶融加工できない程
度の微量のクロロトリフルオロエチレン、ヘキサフルオ
ロプロピレン等のハロゲン化オレフィン、パーフルオロ
（アルキルビニルエーテル）等に基づく重合単位を含む
いわゆる変性ＰＴＦＥも含まれる。

【００１３】本発明における水性分散液は安定剤として
非イオン系界面活性剤（式１）および／または非イオン
系界面活性剤（式２）をＰＴＦＥ微粒子に対して１．５
〜４．０重量％含有する。

【００１４】非イオン系界面活性剤（式１）はポリオキ
シエチレンアルキルフェニルエーテル系界面活性剤であ
る。疎水基であるアルキル基のｘは４〜１２、好ましく
は６〜１０、の実数である。ｘが４未満では界面活性特
性が低下し、水性分散液の機械的安定性が低下する。ｘ
が１２超では水性分散液の粘度が高くなり、長時間放置
した場合にＰＴＦＥ微粒子が沈降し保存安定性が低下し
やすい。上記アルキル基は直鎖構造でもよく、分岐構造
でもよい。

【００１５】親水基であるオキシエチレン基の数ｐは５
〜２０、好ましくは７〜１２、の実数である。ｐが５未
満では界面活性特性が低下し、水性分散液の機械的安定
性が低下する。一方、ｐが２０超では水性分散液の粘度
が高くなり、長時間放置した場合にＰＴＦＥ微粒子が沈
降し保存安定性が低下しやすい。

【００１６】非イオン系界面活性剤（式１）として、具
体的には、ａ）Ｈ（ＣＨ₂ ）₉ Ｃ₆Ｈ₄ Ｏ（ＣＨ₂ ＣＨ₂
Ｏ）_m Ｈ（ｍは９〜１０）、ｂ）Ｈ（ＣＨ₂ ）₈ Ｃ₆
Ｈ₄O(CH₂ ＣＨ₂ Ｏ）_m Ｈ（ｍは９〜１０）、または
Ｃ）Ｈ（ＣＨ₂ ）₈ Ｃ₆ Ｈ₄ Ｏ（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）_m Ｈ
（ｍは１０〜１２）とＨ（ＣＨ₂ ）₈ Ｃ₆ Ｈ₄ Ｏ（ＣＨ
₂ ＣＨ₂ Ｏ）_m Ｈ（ｍは６〜８）との混合物、等が挙げ
られる。

【００１７】非イオン系界面活性剤（式１）の市販品と
してトライトンＸシリーズ（ユニオンカーバイド社
製）、ニッコールＯＰシリーズ、ＮＰシリーズ（日光ケ
ミカル社製）等がある。非イオン系界面活性剤（式１）
を１種用いてもよく、２種以上を組合わせて用いてもよ
い。

【００１８】非イオン系界面活性剤（式２）はポリオキ
シアルキレンアルキルエーテル系界面活性剤である。疎
水基であるアルキル基のｙは８〜１８、好ましくは１０
〜１６、の実数である。ｙが８未満では界面活性特性が
低下し、水性分散液の機械的安定性が低下する。ｙが１
８超では水性分散液の粘度が高くなり、長時間放置した
場合にＰＴＦＥ微粒子が沈降し保存安定性が低下しやす
い。上記アルキル基が分岐構造を有すると表面張力が低
下し濡れ性が良好となるため好ましい。

【００１９】親水基であるポリオキシアルキレン鎖は、
オキシエチレン基の数ｑが５〜２０、好ましくは７〜１
２、の実数であり、オキシプロピレン基の数ｒが０〜２
の実数であるポリオキシアルキレン基より構成される。
ｑが５未満では界面活性特性が低下し、水性分散液の機
械的安定性が低下する。一方、ｐが２０超では水性分散
液の粘度が高くなり、長時間放置した場合にＰＴＦＥ微
粒子が沈降し保存安定性が低下しやすい。ｒは泡消え性
の点から０．５〜１．５が好ましい。

【００２０】式２中の（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）_q ・（Ｃ₃ Ｈ
₆ Ｏ）_r 部分のオキシアルキレン鎖の連なり方は、ブロ
ックであってもランダムであってもよい。また、（Ｃ₃
Ｈ₆Ｏ）部分の構造は、−［ＣＨ₂ ＣＨ（ＣＨ₃ ）Ｏ］
−であっても−［ＣＨ（ＣＨ₃ ）ＣＨ₂ Ｏ］−であって
もよく、両構造が存在していてもよい。

【００２１】非イオン系界面活性剤（式２）として、具
体的には、ｄ）Ｈ（ＣＨ₂ ）₁₃Ｏ（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）_m
Ｈ（ｍは９〜１０）、ｅ）Ｈ（ＣＨ₂ ）₁₃Ｏ（ＣＨ₂ Ｃ
Ｈ₂Ｏ）_m （Ｃ₃ Ｈ₆ Ｏ）Ｈ（ｍは９〜１０）、ｆ）Ｈ
（ＣＨ₂ ）₁₂Ｏ（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）₁₀Ｈ、またはＧ）Ｈ
（ＣＨ₂ ）₁₁ＣＨ（ＣＨ₃ ）Ｏ（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）
₁₀Ｈ、等が挙げられる。

【００２２】非イオン系界面活性剤（式２）の市販品と
してタージトール１５Ｓシリーズ（ユニオンカーバイド
社製）、ソフタノールシリーズ（日本触媒社製）、ライ
オノールＴＤ２００７（ライオン社製）等がある。非イ
オン系界面活性剤（式２）を１種用いてもよく、２種以
上を組み合わせて用いてもよい。

【００２３】一般に、非イオン系界面活性剤は一定の分
子量分布を有するため、式１および式２で表される構造
は、平均的な構造を意味する。また、２種以上の市販の
非イオン系界面活性剤を混合使用する場合にもその平均
的な構造が本発明の範囲にあれば好適な結果が得られ
る。したがって、ｘ、ｙ、ｐ、ｑ、ｒの各数値は整数に
限らない。非イオン系界面活性剤（式１）および非イオ
ン系界面活性剤（式２）を混合して用いてもよい。

【００２４】本発明において、非イオン系界面活性剤
（式１）および／または非イオン系界面活性剤（式２）
はＰＴＦＥ微粒子に対して１．５〜４．０重量％であ
り、好ましくは２〜３．５重量％である。すなわち、非
イオン系界面活性剤（式１）、非イオン系界面活性剤
（式２）はいずれか一方のみを含有してもよく双方を含
有してもよい。双方を含有する場合には、その合計量で
１．５〜４．０重量％、好ましくは２〜３．５重量％、
含有すればよい。

【００２５】少なすぎると非イオン系界面活性剤がＰＴ
ＦＥ微粒子表面を充分に被覆できず、安定化できないた
め、水性分散液は強い撹拌等の機械的応力により微粒子
間の凝集を生じやすい。多すぎると粉体と混練するとき
にもＰＴＦＥ微粒子は安定化され繊維化しにくく、繊維
化したときにも結着力が低い。

【００２６】本発明におけるＰＴＦＥ微粒子は、純水、
過酸化物系重合開始剤、アニオン系分散剤、および重合
安定剤である高級パラフィン等の混合物を撹拌しつつＴ
ＦＥを加圧下で注入する乳化重合により得られる。

【００２７】ＰＴＦＥ微粒子の平均粒径は０．１〜０．
５μｍが好ましく、０．１５〜０．４μｍがより好まし
い。平均粒径が小さすぎるとＰＴＦＥの分子量が小さく
なり結着力が低下し、平均粒径が大きすぎるとＰＴＦＥ
微粒子が水性分散液中で沈降し保存安定性が低下しやす
い。

【００２８】ＰＴＦＥの平均分子量は１０万〜１億の範
囲が好ましく、１００万〜２０００万の範囲がより好ま
しい。平均分子量が小さすぎると結着力が低下し、平均
分子量が大きすぎると工業的に重合することが困難とな
る。ＰＴＦＥの平均分子量は、示差熱分析法により求め
られる結晶化熱から、諏訪ら（Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｏｌｙ
ｍ．Ｓｃｉ．，１７，３２５３（１９７３））の方法を
用いて求められる。

【００２９】本発明における水性分散液中のＰＴＦＥ微
粒子の含有量は２０〜６５重量％が好ましく、５０〜６
２重量％がより好ましい。含有量が少なすぎると低粘度
となりＰＴＦＥ微粒子が沈降しやすく保存安定性が低下
しやすい。含有量が多すぎると高粘度となり移液や秤量
時に扱いにくくなる。

【００３０】本発明における水性分散液は水を含有す
る。この水は乳化重合時の重合液に含まれる水であって
もく、また重合液の水とは別に添加される水であっても
よいが、重合液に含まれる水を利用し、必要に応じて別
に添加して調製することが簡便で好ましい。

【００３１】また、水性分散液の機械的応力に対する安
定性を向上させるため、ポリエチレンオキシド、水溶性
ポリウレタン系増粘剤、カルボキシメチルセルロース系
増粘剤、ポリビニルアルコール系増粘剤、チクソトロピ
ー付与剤、塩類、水溶性溶剤、防腐剤、着色剤等を添加
してもよい。

【００３２】本発明の結着剤と混練して結合させる粉体
としては水に難溶でそれ自身は特別に粒子間の結合力を
有しないため、結着剤による結合力を必要とするものが
好適である。粉体の平均粒子径は０．１〜１０００μ
ｍ、好ましくは０．１〜１００μｍである。粉体の形状
は、球状、棒状、フレーク状、不定形等のいずれでもよ
く特に限定されない。

【００３３】粉体として具体的には、炭素、フッ化カー
ボン、二酸化マンガン、酸化銀、亜鉛、鉛化合物、ニッ
ケル化合物、カドミウム系化合物、水素吸蔵合金、リチ
ウム化合物等の電池用途における活物質粉体が挙げられ
る。また、砂、土、顔料、樹脂粉末、触媒、鉄粉、肥
料、土壌改良剤、その他広範な粉体が適用できる。粉体
として１種用いてもよく、２種以上を組合せて用いても
よい。

【００３４】結着剤の添加量として、粉体に対してＰＴ
ＦＥ微粒子が０．１〜１０重量％となる量とされ、０．
２〜５重量％、がより好ましい。少なすぎると所望の結
着力が得にくく、多すぎると無駄であるほか電池用途で
は電池容量を低下させ、電解液の浸透を妨げることがあ
る。

【００３５】本発明における混練とは、結着剤、粉体、
および必要に応じて粘度調整のための水等の溶媒を添加
し、撹拌等の機械的応力をかけて混練するプロセスをい
う。混練することによりＰＴＦＥ微粒子が繊維化を始
め、混練物の粘度が上昇し一定値に達する。たとえば、
混練初期にはスラリ状であった混練物は、混練によりペ
ースト状またはパテ状となりチクソトロピー性を示す。

【００３６】混練温度は任意であるが、２０℃以上１０
０℃未満がＰＴＦＥ微粒子が繊維化を生じやすいため好
ましく、３０〜７０℃の範囲がより好ましい。混練装置
としては、水添加量が多く比較的低粘度の混練物に対し
てはプロペラ型撹拌機、イカリ型撹拌機、ミキサ、ディ
ゾルバ等の高速回転撹拌装置が適しており、水添加量が
少なく比較的高粘度または乾式に近い混練物に対しては
ニーダ、リボンブレンダ、プラネタリミキサ、ヘンシェ
ルミキサ、コンクリートミキサ等で高トルク低回転型の
混練装置が適している。混練物の粘度、撹拌速度、混練
温度等が高いほどＰＴＦＥ微粒子は繊維化しやすい。

【００３７】本発明における粉体の結着とは、粉体粒子
間が充分な結着力で物理的に結合する状態および／また
は粉体粒子と支持体との間が充分な結着力で物理的に結
合する状態をいう。たとえば、電池用活物質粉体と結着
剤との混練物を集電体である金網や多孔質金属板等の支
持体に塗布、または塗布した後に加圧処理した場合に、
電池用活物質粉体粒子間および電池用活物質粉体粒子と
支持体との間に高い接着力を生ずる状態をいう。また、
その他の粉体の結着の場合に、結着剤により粉体粒子間
に自己結合力が生じ、２次粒子になりやすくなる状態を
いう。

【００３８】本発明の粉体の結着方法として、たとえば
電池の電極製造においては、まず電池用活物質粉末、結
着剤、および粘度調整のための水等を含む配合物を一定
時間混練する。必要に応じてカルボキシメチルセルロー
ス系増粘剤、カルボキシエチルセルロース系増粘剤、ポ
リビニルアルコール系増粘剤等の水溶性ポリマーを加え
てもよい。得られた混練物を塗布した集電体を乾燥後プ
レス処理等し、さらに切断、曲げ加工等して電池用電極
が作製される。

【００３９】また、たとえば、炭素や顔料等の粉体の発
塵を防止する用途や、肥料や石灰粉末等を造粒し取り扱
いやすくする用途等において、水添加量の少ない高粘度
の混練物で粉体粒子間が結着させることにより乾燥を不
要とすることができる。

【００４０】

【実施例】以下、実施例（例１〜４）および比較例（例
５〜９）により本発明をさらに詳しく説明するが、本発
明はこれらに限定されない。例１〜９における結着剤番
号、結着剤の安定性、混練物の組成と配合条件、結着性
評価結果を表１および表２に示す。また、各例で使用し
た非イオン系界面活性剤の構造を表３に示す。表１およ
び表２中のＰ、Ｓ、＊および＃は下記のとおりである。Ｐ：ペースト状、Ｓ：スラリー状、＊：６分後に凝集物
発生、＃：８分後に凝集物発生。

【００４１】各例における評価方法を以下に示す。（１）ＰＴＦＥ濃度および界面活性剤濃度の定量：結着
剤約１０ｇをアルミニウム製皿にとり、１２０℃で１時
間乾燥後の重量、および３８０℃で１時間焼成し界面活
性剤を熱分解させた重量から算出した。（２）粘度：ブルックフィールド型粘度計で、スピンド
ル＃１を用い、６０ｒｐｍ、２３℃にて測定した。（３）機械的安定性：５００ｍｌのビーカーに入れた２
００ｍｌの結着剤を、室温下、３枚撹拌羽根を用い１５
００ｒｐｍで１０分間撹拌し、ＰＴＦＥの凝集が生ずる
かどうかを安定性の目安とした。

【００４２】（４）静置安定性：１００ｍｌのメスシリ
ンダに入れた１００ｍｌの結着剤が室温、２か月間静置
で生じた沈降層の厚みを測定した。（５）結着性評価（密着性）：電池用活物質粉末と結着
剤および水を添加し混練した後の混練物を、３０×１０
０ｍｍで１０メッシュのステンレス鋼金網に塗布し１８
０℃で３０分乾燥して電極試験片を作製し、この電極試
験片を手指でこすって粉体の密着性を評価した。（６）結着性評価（脱落量）：上記（５）の密着性と同
じ電極試験片を、図１に示す装置を用い、電極試験片の
一端を固定し、他端に毎秒２回接触する回転体のアーム
により曲げ応力および振動を与え、１分経過後の粉体の
脱落量を求めた。この脱落量が３重量％以下であれば保
持性は良好であり、逆に５重量％以上は不良である。

【００４３】［例１］乳化重合によりＰＴＦＥ微粒子の
平均粒子径が０．２５μｍ、ＰＴＦＥの平均分子量が５
００万、ＰＴＦＥ微粒子濃度が２０重量％である水性分
散液を得た。これに界面活性剤ａを、ＰＴＦＥ微粒子に
対し８重量％の割合で添加して安定化させた後、８５℃
に加熱し１５時間放置する熱濃縮法により濃縮を行い、
上澄みを除去し、ＰＴＦＥ微粒子が６２重量％、界面活
性剤ａがＰＴＦＥ微粒子に対して２．３重量％含有する
濃縮液を得た。この濃縮液に水およびアンモニア水を加
え、ＰＴＦＥ微粒子を６０重量％、界面活性剤ａをＰＴ
ＦＥ微粒子に対して２．３重量％、アンモニアを２００
ｐｐｍ含有し、ｐＨ＝９．５である結着剤１を得た。結
着剤１について粘度、機械的安定性および静置安定性を
測定した。

【００４４】次に、下記の方法にて結着剤１と電池用活
物質粉末との混練物を得た。二酸化マンガン粉末（平均
粒径３０μｍ）を１ｋｇ、炭素粉末（平均粒径５μｍ）
を２０ｇ、結着剤１を３４ｇ、水を５００ｇ添加してス
ラリ状としたのち、これをプラネタリミキサを用いて１
２０ｒｐｍで混練した。その結果６０秒後に粘度上昇が
認められ、ＰＴＦＥ微粒子の繊維化は良好であった。混
練３分後に混練物Ａを得た。混練物Ａを塗布して作製し
た電極試験片（ａ）の結着性評価を行った。結果を表１
に示す。

【００４５】［例２］乳化重合によりＰＴＦＥ微粒子の
平均粒子径が０．３０μｍ、ＰＴＦＥの平均分子量が１
５００万、ＰＴＦＥ微粒子濃度が２０重量％である水性
分散液を得た。これに界面活性剤ｂをＰＴＦＥ微粒子に
対して８重量％の割合で添加して安定化させたのち、例
１と同様に濃縮を行い、ＰＴＦＥ微粒子が６１重量％、
界面活性剤ｂがＰＴＦＥ微粒子に対して２．３重量％含
有される濃縮液を得た。この濃縮液に水、界面活性剤
ｂ、およびアンモニアを加え、ＰＴＦＥ微粒子を６０重
量％、界面活性剤ｂをＰＴＦＥ微粒子に対して２．５重
量％含有し、ｐＨ＝９．６である結着剤２を得た。結着
剤２について例１と同様の評価を行った。これを用いて
例１と同様にして混練物Ｂを得た。混練物Ｂを塗布して
作製した電極試験片（ｂ）の結着性評価を行った。結果
を表１に示す。

【００４６】［例３］例１で用いた界面活性剤ａのかわ
りに界面活性剤ｃを用いた以外は例１と同様にして結着
剤３を得た。これを用いて例１と同様にして混練物Ｃを
得たのち、作製した電極試験片（ｃ）の結着性評価を行
った。結果を表１に示す。

【００４７】［例４］例１で得られた濃縮液に対し、
水、非イオン系界面活性剤ａを加え、アンモニアは加え
ず、ＰＴＦＥ微粒子を６０重量％、界面活性剤ａをＰＴ
ＦＥ微粒子に対して３．２重量％含有し、ｐＨ＝４．１
である結着剤４を得た。結着剤４について例１と同様の
評価を行った。

【００４８】例１で用いた二酸化マンガン粉末を水酸化
ニッケル粉末（平均粒子径３０μｍ）に変更し、結着剤
４の添加量を１７ｇに変更したほかは例１と同様に混練
し、混練物Ｄを得たのち、作製した電極試験片（ｄ）の
結着性評価を行った。結果を表１に示す。

【００４９】［例５］ＰＴＦＥ微粒子を６０重量％、界
面活性剤ａをＰＴＦＥ微粒子に対して４．５重量％含有
する結着剤５を得た。これを用いて例１と同様に混練し
たが、ＰＴＦＥ微粒子の繊維化は遅く、粘度上昇してペ
ースト状となるまでに約４分を要した。３分混練したも
のを混練物Ｅとし、１０分混練したものを混練物Ｆとし
た。これらを例１と同様にして作製した電極試験片
（ｅ）、（ｆ）の結着性評価を行った。結果を表２に示
す。

【００５０】［例６］ＰＴＦＥ微粒子を６０重量％、界
面活性剤ｂをＰＴＦＥ微粒子に対して６重量％含有する
結着剤６を得た。これを用いて例１と同様に混練した
が、ＰＴＦＥ微粒子の繊維化は遅く、粘度上昇してペー
スト状となるまでに約５分を要した。１０分混練して得
られた混練物Ｇを塗布して作製した電極試験片（ｇ）の
結着性評価を行った。結果を表２に示す。

【００５１】［例７］結着剤１の添加量を活物質粉末に
対して０．０５重量％とした以外は例１と同様に混練を
行い、３分間混練して得られた混練物Ｈを用いて作製し
た電極試験片（ｈ）の結着性評を行った。結果を表２に
示す。

【００５２】［例８］例１で得た水性分散液に界面活性
剤ａをＰＴＦＥ微粒子に対し１重量％添加し、水および
アンモニアを加え、ＰＴＦＥ微粒子を１８重量％、界面
活性剤ａをＰＴＦＥ微粒子に対し１重量％含有し、ｐＨ
＝９．３である結着剤７を得た。結着剤７の評価結果を
表２に示す。結着剤７の界面活性剤ａの濃度が低すぎる
ために機械的安定性試験において撹拌開始５分後に凝集
物を生じた。またＰＴＦＥ微粒子濃度が低いためにＰＴ
ＦＥ微粒子の沈降が速く、静置安定性が劣っていた。

【００５３】［例９］例１で得た水性分散液に界面活性
剤ｄをＰＴＦＥ微粒子に対し２．５重量％、水およびア
ンモニアを加え、ＰＴＦＥ微粒子を１８重量％、界面活
性剤ａをＰＴＦＥ微粒子に対し２．５重量％含有し、ｐ
Ｈ＝９．４である結着剤８を得た。結着剤７の評価結果
を表２に示す。結着剤８は、界面活性剤ｄのオキシエチ
レン基数が小さすぎるためＰＴＦＥ微粒子の安定化効果
が劣り、機械的安定性試験で撹拌８分後に凝集物を生じ
た。また、ＰＴＦＥ微粒子の濃度が低いためにＰＴＦＥ
微粒子の沈降が速く、静置安定性が劣っていた。

【００５４】

【表１】

【００５５】

【表２】

【００５６】

【表３】

【００５７】

【発明の効果】本発明の結着剤は特定の非イオン系界面
活性剤が特定量配合されるため、以下の効果を奏する。（１）ＰＴＦＥ微粒子が充分に繊維化し、所定の結着力
を有するまでの混練時間を短縮できる。（２）繊維化されたＰＴＦＥ微粒子は粉体粒子間や粉体
粒子と支持体との間に高い結着力を付与し、その結果、
粉体が脱落し、電極間が短絡することによる製品の信頼
性低下を防止できる。（３）電池の出力に直接寄与せず、電解液の浸透を妨げ
るＰＴＦＥ微粒子の使用量を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例における電極試験片の脱落量測定装置の
概略図。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】式１で表される非イオン系界面活性剤およ
び／または式２で表される非イオン系界面活性剤と、乳
化重合により得られるポリテトラフルオロエチレン微粒
子と、水とを含み、該非イオン系界面活性剤の含有量が
該ポリテトラフルオロエチレン微粒子に対して１．５〜
４．０重量％である水性分散液からなる結着剤。ただ
し、式１においてｘは４〜１２の実数、Ｃ₆ Ｈ₄ はフェ
ニレン基、ｐは５〜２０の実数を示し、式２においてｙ
は８〜１８の実数、ｑは５〜２０の実数、ｒは０〜２の
実数を示す。【化１】Ｃ_X Ｈ_2X+1Ｃ₆ Ｈ₄ Ｏ（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）_p Ｈ・・・式１Ｃ_y Ｈ_2y+1Ｏ（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）_q ・（Ｃ₃ Ｈ₆ Ｏ）_r Ｈ・・・式２
【請求項２】該ポリテトラフルオロエチレン微粒子の含
有量が２０〜６５重量％である水性分散液からなる請求
項１に記載の結着剤。
【請求項３】平均粒径が０．０１〜１０００μｍの粉体
に、該ポリテトラフルオロエチレン微粒子が該粉体に対
して０．１〜１０重量％となる量の請求項１に記載の結
着剤を加え、混練する工程を有する粉体の結着方法。
【請求項４】該粉体が、炭素、フッ化カーボン、二酸化
マンガン、酸化銀、亜鉛、鉛化合物、ニッケル化合物、
カドミウム系化合物、水素吸蔵合金、およびリチウム化
合物から選ばれる１種以上の粉体である請求項３に記載
の粉体の結着方法。