JP6794621B2 - Gel electrolyte and electrochromic devices - Google Patents

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Description

本発明は、ゲル電解質、及びエレクトロクロミック素子に関する。 The present invention relates to gel electrolytes and electrochromic devices.

電圧を印加することで、可逆的に酸化還元反応が起こり、可逆的に色が変化する現象をエレクトロクロミズムという。 Electrochromism is a phenomenon in which a redox reaction occurs reversibly by applying a voltage and the color changes reversibly.

前記エレクトロクロミズムを示すエレクトロクロミック材料は、一般に、対向する2つの電極間に形成され、イオン伝導可能な電解質層が電極間に満たされた構成で酸化還元反応する。
前記エレクトロクロミック材料を用いたエレクトロクロミック素子において、透明な表示デバイスを得る場合や、シアン(C)、マゼンタ(M)、及びイエロー(Y)の3層の発色層を積層させた構成のデバイスを構築する場合には、無色透明の状態を有する材料により構成されていることが重要である。
The electrochromic material exhibiting electrochromism is generally formed between two opposing electrodes, and undergoes a redox reaction in a configuration in which an ionic conductive electrolyte layer is filled between the electrodes.
In an electrochromic element using the electrochromic material, a device having a structure in which a transparent display device is obtained, or a device having three layers of cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) are laminated. When constructing, it is important that it is composed of a material that has a colorless and transparent state.

また、前記エレクトロクロミック素子は、特に低温環境においてその発色応答性が著しく悪くなることが知られている。色彩の変化を速やかに引き起こすためにはエレクトロクロミック素子全体のインピーダンスを低減することが重要であり、前記インピーダンスの低減には電解質のイオン伝導度を向上させることが有効である。
前記電解質としては、イオン液体を用いたゲル電解質が知られている。前記イオン液体は、高いイオン伝導度、低い蒸気圧、高い耐熱性、高い耐電圧性、低い粘度等の特徴を有し、エレクトロデバイス用の電解質材料として好適に用いられている。
しかし、前記イオン液体は、その特徴的な溶解性のためイオン液体濃度の高いゲルを作製する際に、相分離が起きて透明性が損なわれたり、前記イオン液体がブリードアウトして液ダレが生じたり、ゲル化剤を用いても硬化せずにゲルを形成できないなどの問題がある。
Further, it is known that the electrochromic element has a significantly deteriorated color development response, particularly in a low temperature environment. It is important to reduce the impedance of the entire electrochromic element in order to promptly cause a change in color, and it is effective to improve the ionic conductivity of the electrolyte in order to reduce the impedance.
As the electrolyte, a gel electrolyte using an ionic liquid is known. The ionic liquid has features such as high ionic conductivity, low vapor pressure, high heat resistance, high withstand voltage, and low viscosity, and is suitably used as an electrolyte material for electrodevices.
However, due to its characteristic solubility, the ionic liquid causes phase separation to impair transparency when a gel having a high ionic liquid concentration is produced, or the ionic liquid bleeds out and causes liquid dripping. There are problems such as the occurrence and the inability to form a gel without curing even if a gelling agent is used.

そのため、イオン液体電解質、ゲル化添加剤、及び溶解性の高い溶媒を含有する感光色素ゲル電解質が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, a photosensitive dye gel electrolyte containing an ionic liquid electrolyte, a gelation additive, and a highly soluble solvent has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

本発明は、イオン液体の特徴である低揮発性、及び低粘度を損なうことなく、高いイオン液体濃度を実現でき、ゲル化が良好であり、エレクトロクロミック素子に用いた場合に、インピーダンスを低減でき、発色応答性に優れるゲル電解質を提供することを目的とする。 The present invention can achieve a high ionic liquid concentration without impairing the low volatility and low viscosity that are the characteristics of ionic liquids, has good gelation, and can reduce impedance when used in electrochromic devices. An object of the present invention is to provide a gel electrolyte having excellent color development responsiveness.

前記課題を解決するための手段としての本発明のゲル電解質は、イオン液体と、下記一般式(1)で表されるモノマーと、下記一般式(2)で表されるモノマーと、を含む組成物の硬化物を含有する。
(ただし、前記一般式(1)中、Rは、メタクリル基又はアクリル基を表し、nは、7以上12以下の整数を表す。)
(ただし、前記一般式(2)中、Rは、それぞれ独立にメタクリル基又はアクリル基を表し、nは、7以上12以下の整数を表す。)
The gel electrolyte of the present invention as a means for solving the above-mentioned problems has a composition containing an ionic liquid, a monomer represented by the following general formula (1), and a monomer represented by the following general formula (2). Contains a cured product of the material.
(However, in the general formula (1), R represents a methacrylic group or an acrylic group, and n represents an integer of 7 or more and 12 or less.)
(However, in the general formula (2), R independently represents a methacrylic group or an acrylic group, and n represents an integer of 7 or more and 12 or less.)

本発明によると、イオン液体の特徴である低揮発性、及び低粘度を損なうことなく、高いイオン液体濃度を実現でき、ゲル化が良好であり、エレクトロクロミック素子に用いた場合に、インピーダンスを低減でき、発色応答性に優れるゲル電解質を提供することができる。 According to the present invention, a high ionic liquid concentration can be achieved without impairing the low volatility and low viscosity characteristic of the ionic liquid, gelation is good, and impedance is reduced when used in an electrochromic element. It is possible to provide a gel electrolyte having excellent color responsiveness.

図1は、本発明のエレクトロクロミック素子の一例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing an example of the electrochromic device of the present invention. 図2は、実施例101の測定温度25℃によるインピーダンスの測定により得られた波形を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing a waveform obtained by measuring impedance at a measurement temperature of 25 ° C. in Example 101.

本発明のゲル電解質は、イオン液体と、下記一般式(1)で表されるモノマーと、下記一般式(2)で表されるモノマーと、を含む組成物の硬化物を含有し、更に必要に応じて、重合開始剤、その他の成分を含有してなる。
(ただし、前記一般式(1)中、Rは、メタクリル基又はアクリル基を表し、nは、7以上12以下の整数を表す。)
(ただし、前記一般式(2)中、Rは、それぞれ独立にメタクリル基又はアクリル基を表し、nは、7以上12以下の整数を表す。)
本発明のゲル電解質は、従来の感光色素ゲル電解質に用いられる平均分子量の小さい通常の溶媒は、蒸気圧が高く揮発性が高いため、低い蒸気圧を有するというイオン液体の利点が失われ、製造プロセス中のハンドリングが難しくなることがあり、また、耐熱性及び耐電圧性においても溶媒の影響が大きくなり、イオン液体の利点が失われるという知見に基づくものである。
The gel electrolyte of the present invention contains a cured product of a composition containing an ionic liquid, a monomer represented by the following general formula (1), and a monomer represented by the following general formula (2), and is further required. It contains a polymerization initiator and other components according to the above.
(However, in the general formula (1), R represents a methacrylic group or an acrylic group, and n represents an integer of 7 or more and 12 or less.)
(However, in the general formula (2), R independently represents a methacrylic group or an acrylic group, and n represents an integer of 7 or more and 12 or less.)
The gel electrolyte of the present invention is produced because the ordinary solvent having a small average molecular weight used in the conventional photosensitive dye gel electrolyte has a high vapor pressure and high volatility, so that the advantage of the ionic liquid having a low vapor pressure is lost. It is based on the finding that handling during the process can be difficult and that the solvent has a greater effect on heat resistance and withstand voltage, losing the benefits of ionic liquids.

(ゲル電解質)
本発明のゲル電解質は、イオン液体と、下記一般式(1)で表されるモノマーと、下記一般式(2)で表されるモノマーと、を含む組成物の硬化物を含有する。
(ただし、前記一般式(1)中、Rは、メタクリル基又はアクリル基を表し、nは、7以上12以下の整数を表す。)
(ただし、前記一般式(2)中、Rは、それぞれ独立にメタクリル基又はアクリル基を表し、nは、7以上12以下の整数を表す。)
(Gel electrolyte)
The gel electrolyte of the present invention contains a cured product of a composition containing an ionic liquid, a monomer represented by the following general formula (1), and a monomer represented by the following general formula (2).
(However, in the general formula (1), R represents a methacrylic group or an acrylic group, and n represents an integer of 7 or more and 12 or less.)
(However, in the general formula (2), R independently represents a methacrylic group or an acrylic group, and n represents an integer of 7 or more and 12 or less.)

<一般式(1)で表されるモノマー>
前記一般式(1)で表されるモノマーとしては、下記一般式(1)で表されれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
(ただし、前記一般式(1)中、Rは、メタクリル基又はアクリル基を表し、nは、7以上12以下の整数を表す。)
<Monomer represented by the general formula (1)>
The monomer represented by the general formula (1) is not particularly limited as long as it is represented by the following general formula (1), and can be appropriately selected depending on the intended purpose.
(However, in the general formula (1), R represents a methacrylic group or an acrylic group, and n represents an integer of 7 or more and 12 or less.)

前記一般式(1)中のnとしては、7以上12以下の整数である。前記nが、7以上であると、低揮発性とすることができ、12以下であると、低粘度とすることができる。 N in the general formula (1) is an integer of 7 or more and 12 or less. When n is 7 or more, low volatility can be obtained, and when n is 12 or less, low viscosity can be obtained.

<一般式(2)で表されるモノマー>
前記一般式(2)で表されるモノマーとしては、下記一般式(2)で表されれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
(ただし、前記一般式(2)中、Rは、それぞれ独立にメタクリル基又はアクリル基を表し、nは、7以上12以下の整数を表す。)
<Monomer represented by the general formula (2)>
The monomer represented by the general formula (2) is not particularly limited as long as it is represented by the following general formula (2), and can be appropriately selected depending on the intended purpose.
(However, in the general formula (2), R independently represents a methacrylic group or an acrylic group, and n represents an integer of 7 or more and 12 or less.)

前記一般式(2)中の前記Rとしては、メタクリル基、又はアクリル基であり、同一の基でも異なった基であってもよいが、同一の基であることが好ましい。 The R in the general formula (2) may be a methacrylic group or an acrylic group, and may be the same group or a different group, but the same group is preferable.

前記一般式(2)中のnとしては、7以上12以下の整数である。前記nが、7以上であると、低揮発性とすることができ、12以下であると、低粘度とすることができる。 N in the general formula (2) is an integer of 7 or more and 12 or less. When n is 7 or more, low volatility can be obtained, and when n is 12 or less, low viscosity can be obtained.

[質量比(A/B)]
−前記一般式(1)中のR及び前記一般式(2)中のRが、メタクリル基である場合−
前記一般式(1)中のR及び前記一般式(2)中のRが、メタクリル基である場合、前記一般式(1)で表されるモノマーの含有量A(質量%)と、前記一般式(2)で表されるモノマーの含有量B(質量%)との質量比(A/B)としては、18/82以上53/47以下が好ましく、20/80以上30/70以下がより好ましい。前記質量比(A/B)が、18/82以上53/47以下であると、ゲル電解質中のイオン液体の含有量が80質量%であっても相分離せず、かつ透明性を損なうことがなく、また、液ダレや硬化不良も起こさなく、透明で高イオン伝導度のゲル電解質を得ることができる。
[Mass ratio (A / B)]
-When R in the general formula (1) and R in the general formula (2) are methacrylic groups-
When R in the general formula (1) and R in the general formula (2) are methacrylic groups, the content A (mass%) of the monomer represented by the general formula (1) and the general formula. The mass ratio (A / B) with the content B (mass%) of the monomer represented by the formula (2) is preferably 18/82 or more and 53/47 or less, and 20/80 or more and 30/70 or less. preferable. When the mass ratio (A / B) is 18/82 or more and 53/47 or less, phase separation does not occur even if the content of the ionic liquid in the gel electrolyte is 80% by mass, and the transparency is impaired. It is possible to obtain a transparent and highly ionic conductivity gel electrolyte without causing liquid dripping or curing failure.

−前記一般式(1)中のR及び前記一般式(2)中のRが、アクリル基である場合−
前記一般式(1)中のR及び前記一般式(2)中のRが、アクリル基である場合、前記一般式(1)で表されるモノマーの含有量A(質量%)と、前記一般式(2)で表されるモノマーの含有量B(質量%)との質量比(A/B)としては、26/74以上92/8以下が好ましく、28/72以上63/37以下がより好ましい。前記質量比(A/B)が26/74以上92/8以下であると、ゲル電解質中のイオン液体の含有量が80質量%であっても、また、前記質量比(A/B)が28/72以上63/37以下であると、ゲル電解質中のイオン液体の含有量が90質量%であっても、相分離せず、かつ透明性を損なうことがなく、また、液ダレや硬化不良も起こさなく、透明で高イオン伝導度のゲル電解質を得ることができる。
-When R in the general formula (1) and R in the general formula (2) are acrylic groups-
When R in the general formula (1) and R in the general formula (2) are acrylic groups, the content A (mass%) of the monomer represented by the general formula (1) and the general formula. The mass ratio (A / B) with the content B (mass%) of the monomer represented by the formula (2) is preferably 26/74 or more and 92/8 or less, and 28/72 or more and 63/37 or less. preferable. When the mass ratio (A / B) is 26/74 or more and 92/8 or less, even if the content of the ionic liquid in the gel electrolyte is 80% by mass, the mass ratio (A / B) is still high. When it is 28/72 or more and 63/37 or less, even if the content of the ionic liquid in the gel electrolyte is 90% by mass, phase separation is not performed, transparency is not impaired, and liquid dripping or curing is not impaired. A transparent, high-ionic conductivity gel electrolyte can be obtained without causing defects.

<イオン液体>
前記イオン液体は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、使用温度付近で液体状態であるものが挙げられる。なお、前記イオン液体とは、塩が溶解し、常温で液体状態を示す液体を意味する。
<Ionic liquid>
The ionic liquid is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include those in a liquid state near the operating temperature. The ionic liquid means a liquid in which a salt is dissolved and shows a liquid state at room temperature.

前記イオン液体としては、カチオン、及びアニオンを含む。 The ionic liquid includes cations and anions.

前記カチオンとしては、例えば、N,N−ジメチルイミダゾール塩、N,N−メチルエチルイミダゾール塩、N,N−メチルプロピルイミダゾール塩、N,N−メチルブチルイミダゾール塩、N,N−アリルブチルイミダゾール塩等のイミダゾール誘導体;N,N−ジメチルピリジニウム塩、N,N−メチルプロピルピリジニウム塩等のピリジニウム誘導体;N,N−ジメチルピロリジニウム塩、N−エチル−N−メチルピロリジニウム塩、N−メチル−N−プロピルピロリジニウム塩、N−ブチル−N−メチルピロリジニウム塩、N−メチル−N−ペンチルピロリジニウム塩、N−ヘキシル−N−メチルピロリジニウム塩等のピロリジニウム誘導体;トリメチルプロピルアンモニウム塩、トリメチルヘキシルアンモニウム塩、トリエチルヘキシルアンモニウム塩等の脂肪族4級アンモニウム系塩に由来するカチオンなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the cation include N, N-dimethylimidazole salt, N, N-methylethyl imidazole salt, N, N-methylpropyl imidazole salt, N, N-methylbutyl imidazole salt, N, N-allyl butyl imidazole salt. Imidazole derivatives such as N, N-dimethylpyridinium salt, pyridinium derivatives such as N, N-methylpropylpyridinium salt; N, N-dimethylpyrrolidinium salt, N-ethyl-N-methylpyrrolidinium salt, N- Pyrrolidinium derivatives such as methyl-N-propylpyrrolidinium salt, N-butyl-N-methylpyrrolidinium salt, N-methyl-N-pentylpyrrolidinium salt, N-hexyl-N-methylpyrrolidinium salt; Examples thereof include cations derived from aliphatic quaternary ammonium salts such as trimethylpropylammonium salt, trimethylhexylammonium salt and triethylhexylammonium salt. These may be used alone or in combination of two or more.

前記アニオンとしては、例えば、塩素アニオン、臭素アニオン、ヨウ素アニオン、BF 、BFCF 、BF 、PF 、NO 、CFCO 、CFSO 、(CFSO、(FSO、(CFSO)(FSO)N、(CN)、(CN)、(CN)、(CFSO、(CSO、(CPF 、AlCl 、AlCl などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the anion, such as chlorine anion, bromine anion, iodine anion, BF 4 -, BF 3 CF 3 -, BF 3 C 2 F 5 -, PF 6 -, NO 3 -, CF 3 CO 2 -, CF 3 SO 3 , (CF 3 SO 2 ) 2 N , (FSO 2 ) 2 N , (CF 3 SO 2 ) (FSO 2 ) N , (CN) 2 N , (CN) 3 C , ( CN) 4 B -, (CF 3 SO 2) 3 C -, (C 2 F 5 SO 2) 2 N -, (C 2 F 5) 3 PF 3 -, AlCl 4 -, Al 2 Cl 7 - , etc. Can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.

前記イオン液体としては、例えば、エチルメチルイミダゾリウムテトラシアノボレート(EMIMTCB、メルク社製)、エチルメチルイミダゾリウムビストリフルオロメタンスルホンイミド(EMIMTFSI、関東化学株式会社製)、エチルメチルイミダゾリウムトリペンタフルホロエチルトリフロオロホスフェート(EMIMFAP、メルク社製)、アリルブチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート(ABIMBF4、関東化学株式会社製)、メチルプロピルピロリジニウムビスフルオロスルホンイミド(P13FSI、関東化学株式会社製)等を溶解した液体などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the ionic liquid include ethylmethylimidazolium tetracyanoborate (EMIMTCB, manufactured by Merck), ethylmethylimidazolium bistrifluoromethanesulfonimide (EMIMTFSI, manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.), and ethylmethylimidazolium tripentafluholo. Ethyltrifluoroolophosphate (EMIMFAP, manufactured by Merck), allylbutylimidazolium tetrafluoroborate (ABIMBF4, manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.), methylpropylpyrrolidinium bisfluorosulfonimide (P13FSI, manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.), etc. Examples include dissolved liquids. These may be used alone or in combination of two or more.

前記イオン液体の含有量としては、ゲル電解質全量に対して、60質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましく、90質量%以上が特に好ましい。前記含有量が、60質量%以上であると、イオン伝導度を向上できる。 The content of the ionic liquid is preferably 60% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and particularly preferably 90% by mass or more, based on the total amount of the gel electrolyte. When the content is 60% by mass or more, the ionic conductivity can be improved.

<重合開始剤>
前記重合開始剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ラジカル重合開始剤などが挙げられる。
前記ラジカル重合開始剤としては、例えば、熱重合開始剤、光重合開始剤などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
<Polymer initiator>
The polymerization initiator is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a radical polymerization initiator.
Examples of the radical polymerization initiator include a thermal polymerization initiator and a photopolymerization initiator. These may be used alone or in combination of two or more.

前記熱重合開始剤としては、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、ジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]等のアゾ化合物;2,5−ジメチル−2,5−ビス(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジ(4−tert−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート等の有機過酸化物などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the thermal polymerization initiator include 2,2'-azobisisobutyronitrile, dimethyl-2,2'-azobisisobutyrate, and 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile). , 2,2'-Azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane] and other azo compounds; 2,5-dimethyl-2,5-bis (tert-butylperoxy) hexane, di (4- Examples thereof include organic peroxides such as tert-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate. These may be used alone or in combination of two or more.

前記光重合開始剤としては、例えば、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン等のケタール系光重合開始剤;1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、4−フェノキシジクロロアセトフェノン、4−(t−ブチル)ジクロロアセトフェノン等のアセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾインエーテル系光重合開始剤などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the photopolymerization initiator include a ketal-based photopolymerization initiator such as 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one; 1-hydroxycyclohexylphenylketone, 2,2-diethoxyacetophenone, and the like. Acetophenone-based photopolymerization initiators such as 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 4-phenoxydichloroacetophenone, 4- (t-butyl) dichloroacetophenone, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin propyl ether, benzoin isopropyl ether. , Benzoin ether-based photopolymerization initiators such as benzoin isobutyl ether and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

前記重合開始剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、全モノマー成分100質量部に対して、0.001質量部以上5質量部以下が好ましく、0.01質量部以上2質量部以下がより好ましく、0.01質量部以上1質量部以下が特に好ましい。 The content of the polymerization initiator is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 0.001 part by mass or more and 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of all the monomer components. It is more preferably 0.01 part by mass or more and 2 parts by mass or less, and particularly preferably 0.01 part by mass or more and 1 part by mass or less.

[ゲル電解質の製造方法]
本発明のゲル電解質としては、まず組成物溶液を作製し、作製した組成物溶液を型やフィルムに挟んで重合させるキャスト重合法等を用いた重合反応により製造することができる。
前記組成物溶液は、前記イオン液体、前記一般式(1)で表されるモノマー、及び前記一般式(2)で表されるモノマーを所望の比率で混合し、必要に応じて、前記重合開始剤、及びその他の成分を混合することができる。
前記型としては、ガラス、樹脂製等の容器、離型剤付のフィルムなどが挙げられる。電気化学デバイスの空セルを型として組成物溶液を充填して、デバイス中で直接重合させることもできる。
[Manufacturing method of gel electrolyte]
The gel electrolyte of the present invention can be produced by first preparing a composition solution and then polymerizing the prepared composition solution by sandwiching it between a mold or a film by a polymerization reaction using a cast polymerization method or the like.
In the composition solution, the ionic liquid, the monomer represented by the general formula (1), and the monomer represented by the general formula (2) are mixed at a desired ratio, and if necessary, the polymerization is initiated. Agents and other ingredients can be mixed.
Examples of the mold include glass, a container made of resin, and a film with a mold release agent. It is also possible to fill the composition solution using an empty cell of the electrochemical device as a mold and polymerize directly in the device.

前記重合反応としては、ラジカル重合反応が好ましく、熱ラジカル重合反応、光ラジカル重合反応がより好ましい。また、ラジカル重合を行う際には予め組成物溶液を脱酸素しておくことが好ましい。 As the polymerization reaction, a radical polymerization reaction is preferable, and a thermal radical polymerization reaction and a photoradical polymerization reaction are more preferable. Further, it is preferable to deoxidize the composition solution in advance when performing radical polymerization.

(エレクトロクロミック素子)
本発明のエレクトロクロミック素子は、第1の電極と、第2の電極と、前記第1の電極と前記第2の電極との間にゲル電解質とを有し、更に必要に応じて、その他の部材を有する。
前記第1の電極及び前記第2の電極の少なくともいずれかは透明であり、第1の電極表面にエレクトロクロミック化合物を含むエレクトロクロミック層を有する。
前記ゲル電解質としては、本発明のゲル電解質を用いる。
(Electrochromic element)
The electrochromic device of the present invention has a first electrode, a second electrode, and a gel electrolyte between the first electrode and the second electrode, and if necessary, other components. Has a member.
At least one of the first electrode and the second electrode is transparent, and has an electrochromic layer containing an electrochromic compound on the surface of the first electrode.
As the gel electrolyte, the gel electrolyte of the present invention is used.

図1は、本発明のエレクトロクロミック素子の一例を示す概略図である。
図1に示すように、第1の電極3と、第2の電極2と、前記第1の電極3と前記第2の電極2との間にゲル電解質6とを有し、前記第1の電極3及び前記第2の電極2は、支持体1により挟持され、前記第1の電極3表面には、エレクトロクロミック層5を有し、前記第2の電極2表面にエレクトロクロミック層7を有していてもよく、前記エレクトロクロミック層5、7中にエレクトロクロミック化合物4を有することが好ましい。
FIG. 1 is a schematic view showing an example of the electrochromic device of the present invention.
As shown in FIG. 1, a gel electrolyte 6 is provided between the first electrode 3, the second electrode 2, and the first electrode 3 and the second electrode 2, and the first electrode is provided. The electrode 3 and the second electrode 2 are sandwiched by the support 1, have an electrochromic layer 5 on the surface of the first electrode 3, and have an electrochromic layer 7 on the surface of the second electrode 2. It is preferable to have the electrochromic compound 4 in the electrochromic layers 5 and 7.

<エレクトロクロミック層>
前記エレクトロクロミック層は、エレクトロクロミック化合物を含み、エレクトロクロミズムを示す機能層である。前記エレクトロクロミック層は、エレクトロクロミック化合物と導電性又は半導体性ナノ構造体とが結合されて層が構成されている形態や、エレクトロクロミック化合物がラジカル重合性化合物であり、その重合膜から層が構成されている形態などが挙げられる。これらの中でも、エレクトロクロミック層が、ラジカル重合性のエレクトロクロミック化合物と、前記一般式(1)で表されるモノマー及び前記一般式(2)で表されるモノマーの少なくともいずれかと、からなる共重合体を含むことが好ましい。エレクトロクロミック層が、前記エレクトロクロミック化合物と前記モノマーとからなる共重合体を含むことで、本発明のゲル電解質を用いた場合に、発色応答性を向上できる。
<Electrochromic layer>
The electrochromic layer is a functional layer containing an electrochromic compound and exhibiting electrochromism. The electrochromic layer has a form in which an electrochromic compound is bonded to a conductive or semiconductor nanostructure to form a layer, or the electrochromic compound is a radically polymerizable compound, and the layer is composed of a polymerized film thereof. Examples include the forms that have been polymerized. Among these, the electrochromic layer has a copolymerization weight consisting of a radically polymerizable electrochromic compound and at least one of the monomer represented by the general formula (1) and the monomer represented by the general formula (2). It is preferable to include coalescence. When the electrochromic layer contains a copolymer composed of the electrochromic compound and the monomer, the color development responsiveness can be improved when the gel electrolyte of the present invention is used.

前記エレクトロクロミック層の平均厚みとしては、0.2μm以上5.0μm以下が好ましい。前記平均厚みが、0.2μm以上であると、発色濃度を向上でき、5.0μm以下であると、製造コストを低くすることができ、また、着色による視認性を向上できる。 The average thickness of the electrochromic layer is preferably 0.2 μm or more and 5.0 μm or less. When the average thickness is 0.2 μm or more, the color development density can be improved, and when it is 5.0 μm or less, the manufacturing cost can be lowered and the visibility due to coloring can be improved.

<<エレクトロクロミック化合物>>
前記エレクトロクロミック化合物は、酸化反応又は還元反応により色の変化を起こす材料であり、例えば、ラジカル重合性化合物、ポリマー系化合物などが挙げられる。これらの中でも、ラジカル重合性化合物が好ましく、トリアリールアミンを有するラジカル重合性化合物がより好ましい。
前記エレクトロクロミック化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜公知のエレクトロクロミック化合物を選択することができ、例えば、色素系化合物、金属錯体系化合物、金属酸化物系化合物などが挙げられる。
前記色素系化合物としては、例えば、アゾベンゼン系、アントラキノン系、ジアリールエテン系、ジヒドロプレン系、スチリル系、スチリルスピロピラン系、スピロオキサジン系、スピロチオピラン系、チオインジゴ系、テトラチアフルバレン系、テレフタル酸系、トリフェニルメタン系、トリフェニルアミン系、ナフトピラン系、ビオロゲン系、ピラゾリン系、フェナジン系、フェニレンジアミン系、フェノキサジン系、フェノチアジン系、フタロシアニン系、フルオラン系、フルギド系、ベンゾピラン系、メタロセン系等の低分子系有機エレクトロクロミック化合物;ポリアニリン、ポリチオフェン等の導電性高分子化合物などが挙げられる。
前記金属錯体系化合物、及び前記金属酸化物系化合物としては、例えば、酸化チタン、酸化バナジウム、酸化タングステン、酸化インジウム、酸化イリジウム、酸化ニッケル、プルシアンブルー等の無機系エレクトロクロミック化合物などが挙げられる。
これらの中でも、色素系化合物が好ましく、色素系化合物のラジカル重合性化合物がより好ましい。
前記ラジカル重合性化合物におけるラジカル重合性官能基としては、例えば、ビニル基、メタクリル基、アクリル基、スチリル基、アリル基などが挙げられる。
<< Electrochromic compound >>
The electrochromic compound is a material that changes color by an oxidation reaction or a reduction reaction, and examples thereof include radical polymerizable compounds and polymer compounds. Among these, a radically polymerizable compound is preferable, and a radically polymerizable compound having a triarylamine is more preferable.
The electrochromic compound is not particularly limited, and a known electrochromic compound can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include dye-based compounds, metal complex-based compounds, and metal oxide-based compounds.
Examples of the dye-based compound include azobenzene-based, anthraquinone-based, diarylethene-based, dihydroprene-based, styryl-based, styrylspiryrane-based, spiroxazine-based, spirothiopyran-based, thioindigo-based, tetrathiafluvalene-based, terephthalic acid-based, and triphenyl Low molecular weight compounds such as methane, triphenylamine, naphthopyrane, viologen, pyrazoline, phenazine, phenylenediamine, phenoxazine, phenothiazine, phthalocyanine, fluorene, flugide, benzopyran, metallocene, etc. Organic electrochromic compounds; examples include conductive polymer compounds such as polyaniline and polythiophene.
Examples of the metal complex-based compound and the metal oxide-based compound include inorganic electrochromic compounds such as titanium oxide, vanadium oxide, tungsten oxide, indium oxide, iridium oxide, nickel oxide, and Prussian blue.
Among these, a dye-based compound is preferable, and a radically polymerizable compound of the dye-based compound is more preferable.
Examples of the radically polymerizable functional group in the radically polymerizable compound include a vinyl group, a methacryl group, an acrylic group, a styryl group, an allyl group and the like.

前記エレクトロクロミック化合物の具体例としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、例示化合物(1)、例示化合物(2)、例示化合物(3)などが挙げられる。 Specific examples of the electrochromic compound are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include an exemplary compound (1), an exemplary compound (2), and an exemplary compound (3).

−例示化合物(1)−
-Example compound (1)-

−例示化合物(2)−
-Example compound (2)-

−例示化合物(3)−
-Example compound (3)-

前記一般式(1)で表されるモノマー及び前記一般式(2)で表されるモノマー以外のラジカル重合性モノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メトキシエチレングリコールアクリレート、メトキシエトキシエチレングリコールアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールアクリレート、トリメチロールプロパンポリエチレンオキサイドトリアクリレート、ペンタエリスリトールペンタアクリレート、N,N’−メチレンジアクリルアミドなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 The radically polymerizable monomer other than the monomer represented by the general formula (1) and the monomer represented by the general formula (2) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Methoxyethylene glycol acrylate, methoxyethoxyethylene glycol acrylate, methoxytriethylene glycol acrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, polypropylene glycol acrylate, trimethylpropane polyethylene oxide triacrylate, pentaerythritol pentaacrylate, N , N'-methylenediacrylamide and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

<<導電性乃至半導体性ナノ構造体>>
前記導電性乃至半導体性ナノ構造体とは、ナノ粒子又はナノポーラス構造体等のナノスケールの凹凸を有するナノ構造体を意味する。
前記エレクトロクロミック化合物が、結合又は吸着構造として、ホスホン酸基、リン酸基又はカルボキシル基を有するとき、前記エレクトロクロミック化合物は、容易に前記ナノ構造体と複合化し、発色画像保持性に優れたエレクトロクロミック組成物となり、前記エレクトロクロミック組成物からエレクトロクロミック層を形成することができる。
<< Conductive or semiconductor nanostructures >>
The conductive or semiconducting nanostructures mean nanostructures having nanoscale irregularities such as nanoparticles or nanoporous structures.
When the electrochromic compound has a phosphonic acid group, a phosphoric acid group or a carboxyl group as a bond or adsorption structure, the electrochromic compound is easily compounded with the nanostructures and has excellent color image retention. It becomes a chromic composition, and an electrochromic layer can be formed from the electrochromic composition.

また、前記エレクトロクロミック化合物が、シリル基又はシラノール基を有するとき、シロキサン結合を介して前記ナノ構造体と結合されてその結合は強固なものとなり、やはり安定なエレクトロクロミック組成物を得ることができる。前記シロキサン結合とは、ケイ素原子及び酸素原子を介した化学結合を意味する。さらに、前記エレクトロクロミック組成物は、特に制限はなく、目的に応じて適宜公知の結合方法及び形態を選択することができるが、前記エレクトロクロミック化合物と前記ナノ構造体とがシロキサン結合を介して結合した構造を有していることが好ましい。 Further, when the electrochromic compound has a silyl group or a silanol group, it is bonded to the nanostructure via a siloxane bond to strengthen the bond, and a stable electrochromic composition can also be obtained. .. The siloxane bond means a chemical bond via a silicon atom and an oxygen atom. Further, the electrochromic composition is not particularly limited, and a known bonding method and form can be appropriately selected depending on the intended purpose, but the electrochromic compound and the nanostructure are bonded via a siloxane bond. It is preferable to have a structure like this.

前記導電性乃至半導体性ナノ構造体を構成する材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、透明性や導電性の点から、金属酸化物が好ましい。 前記金属酸化物としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化イットリウム、酸化ホウ素、酸化マグネシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カリウム、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、酸化カルシウム、フェライト、酸化ハフニウム、酸化タングステン、酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル、酸化コバルト、酸化バリウム、酸化ストロンチウム、酸化バナジウム、酸化インジウム、アルミノケイ酸、リン酸カルシウム、アルミノシリケート等を主成分とするものなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、電気伝導性等の電気的特性、光学的性質等の物理的特性、及び発消色の応答速度の点から、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化インジウム、酸化タングステンが好ましく、より発消色の応答速度に優れる点から、酸化チタンがより好ましい。 The material constituting the conductive or semiconductor nanostructure is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but a metal oxide is preferable from the viewpoint of transparency and conductivity. Examples of the metal oxide include titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, zirconium oxide, cerium oxide, yttrium oxide, boron oxide, magnesium oxide, strontium titanate, potassium titanate, barium titanate, calcium titanate, and oxidation. Calcium, ferrite, hafnium oxide, tungsten oxide, iron oxide, copper oxide, nickel oxide, cobalt oxide, barium oxide, strontium oxide, vanadium oxide, indium oxide, aluminosilicate, calcium phosphate, aluminosilicate, etc. Can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, zirconium oxide, iron oxide, magnesium oxide are considered from the viewpoint of electrical properties such as electrical conductivity, physical properties such as optical properties, and response speed of decolorization. , Indium oxide and tungsten oxide are preferable, and titanium oxide is more preferable because the response speed of color development and decolorization is more excellent.

前記金属酸化物の形状としては、個数平均一次粒子径が30nm以下である金属酸化物粒子が好ましい。前記平均一次粒子径が30nm以下であると、金属酸化物に対する光の透過率が向上し、単位体積当たりの表面積(以下、「比表面積」とも称することがある)が大きい形状が用いられる。大きな比表面積を有することで、より効率的にエレクトロクロミック化合物が担持され、発消色の表示コントラスト比に優れた多色カラー表示が可能である。
前記金属酸化物の比表面積としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、100m/g以上が好ましい。
As the shape of the metal oxide, metal oxide particles having a number average primary particle diameter of 30 nm or less are preferable. When the average primary particle diameter is 30 nm or less, the transmittance of light with respect to the metal oxide is improved, and a shape having a large surface area per unit volume (hereinafter, also referred to as “specific surface area”) is used. By having a large specific surface area, the electrochromic compound is supported more efficiently, and multicolor display with an excellent display contrast ratio of color emission and extinction is possible.
The specific surface area of the metal oxide is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, 100 m 2 / g or more is preferable.

<第1の電極、及び第2の電極>
前記第1の電極、及び第2の電極としては、前記第1の電極及び前記第2の電極の少なくともいずれかが透明であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜公知の導電体を選択することができる。
<1st electrode and 2nd electrode>
The first electrode and the second electrode are not particularly limited as long as at least one of the first electrode and the second electrode is transparent, and a known conductor is appropriately selected depending on the intended purpose. can do.

前記透明である電極としては、導電性を有する透明材料であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スズをドープした酸化インジウム(以下、「ITO」とも称することがある)、フッ素をドープした酸化スズ(以下、「FTO」とも称することがある)、アンチモンをドープした酸化スズ(以下、「ATO」とも称することがある);ITO、InSnO、GaZnO、SnO、In、酸化亜鉛(ZnO)等の無機材料などが挙げられる。 The transparent electrode is not particularly limited as long as it is a transparent material having conductivity, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, tin-doped indium oxide (hereinafter, also referred to as “ITO”). ), Fluorine-doped tin oxide (hereinafter, also referred to as “FTO”), antimonated tin oxide (hereinafter, also referred to as “ATO”); ITO, InSnO, GaZnO, SnO, Examples thereof include inorganic materials such as In 2 O 3 and zinc oxide (ZnO).

また、透明性を有するカーボンナノチューブや、他のAu、Ag、Pt、Cuなど高導電性の非透過性材料等を微細なネットワーク状に形成して、透明度を保持したまま、導電性を改善した電極を用いてもよい。 In addition, transparent carbon nanotubes and other highly conductive non-permeable materials such as Au, Ag, Pt, and Cu are formed in a fine network to improve conductivity while maintaining transparency. Electrodes may be used.

前記第1の電極、及び前記第2の電極の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、エレクトロクロミック層の酸化還元反応に必要な電気抵抗値が得られるように調整されることが好ましい。
前記第1の電極及び第2の電極の材料としてITOを用いた場合、前記第1の電極及び前記第2の電極の平均厚みとしては、50nm以上500nm以下が好ましい。
The average thickness of the first electrode and the second electrode is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose, and the electric resistance value required for the redox reaction of the electrochromic layer can be obtained. It is preferable to adjust so as to.
When ITO is used as the material for the first electrode and the second electrode, the average thickness of the first electrode and the second electrode is preferably 50 nm or more and 500 nm or less.

前記第1の電極及び前記第2の電極の作製方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法などが挙げられる。
前記第1の電極及び前記第2の電極の作製方法の具体例としては、塗布形成できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャピラリーコート法、スプレーコート法、ノズルコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インクジェットプリント法等の各種印刷法などが挙げられる。
Examples of the method for producing the first electrode and the second electrode include a vacuum deposition method, a sputtering method, and an ion plating method.
Specific examples of the method for producing the first electrode and the second electrode are not particularly limited as long as they can be applied and formed, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, a spin coating method or casting. Method, micro gravure coating method, gravure coating method, bar coating method, roll coating method, wire bar coating method, dip coating method, slit coating method, capillary coating method, spray coating method, nozzle coating method, gravure printing method, screen printing Various printing methods such as a method, a flexo printing method, an offset printing method, a reverse printing method, and an inkjet printing method can be mentioned.

<ゲル電解質>
前記ゲル電解質としては、本発明のゲル電解質を用いる。
前記ゲル電解質からなる電解質層の平均厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、100nm以上1,000μm以下が好ましい。
<Gel electrolyte>
As the gel electrolyte, the gel electrolyte of the present invention is used.
The average thickness of the electrolyte layer made of the gel electrolyte is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 100 nm or more and 1,000 μm or less.

<その他の部材>
前記その他の部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、支持体、封止材、絶縁性多孔質層、劣化防止層、保護層などが挙げられる。
<Other parts>
The other members are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a support, a sealing material, an insulating porous layer, a deterioration prevention layer and a protective layer.

<<支持体>>
前記支持体としては、各層を支持できる透明材料であれば、周知の有機材料や無機材料をそのまま用いることができる。
<< Support >>
As the support, a well-known organic material or inorganic material can be used as it is as long as it is a transparent material that can support each layer.

前記支持体としては、例えば、無アルカリガラス、硼珪酸ガラス、フロートガラス、ソーダ石灰ガラス等のガラス基板;ポリカーボネイト樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂基板などが挙げられる。 Examples of the support include glass substrates such as non-alkali glass, borosilicate glass, float glass, and soda lime glass; polycarbonate resin, acrylic resin, polyethylene, polyvinyl chloride, polyester, epoxy resin, melamine resin, and phenol resin. Examples thereof include resin substrates such as polyurethane resin and polyimide resin.

前記支持体の表面としては、水蒸気バリア性、ガスバリア性、紫外線耐性、及び視認性を高めるために、透明絶縁層、UVカット層、反射防止層などがコーティングされていてもよい。 The surface of the support may be coated with a transparent insulating layer, a UV cut layer, an antireflection layer, or the like in order to enhance water vapor barrier property, gas barrier property, ultraviolet ray resistance, and visibility.

前記支持体の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、長方形、丸型などが挙げられる。 The shape of the support is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, and examples thereof include a rectangle and a round shape.

前記支持体としては、複数重ねあわせでもよく、例えば、2枚のガラス基板でエレクトロクロミック素子を挟持する構造にすることで、水蒸気バリア性、及びガスバリア性を高めることができる。 A plurality of the supports may be superposed. For example, the water vapor barrier property and the gas barrier property can be improved by forming a structure in which the electrochromic element is sandwiched between two glass substrates.

<<封止材>>
前記封止材は、貼り合せたエレクトロクロミック素子の側面を封止し、前記ゲル電解質の漏洩を防ぎ、大気中の水分や酸素などエレクトロクロミック素子が安定的に動作するために不要なものの侵入を防ぐなどの機能を有する。
前記封止材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、紫外線硬化型、熱硬化型の樹脂などが挙げられ、具体的には、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂などが挙げられる。
<< Sealing material >>
The encapsulant seals the side surface of the bonded electrochromic element, prevents leakage of the gel electrolyte, and invades unnecessary substances such as moisture and oxygen in the atmosphere for stable operation of the electrochromic element. It has functions such as prevention.
The sealing material is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include ultraviolet curable type and thermosetting type resins, and specific examples thereof include acrylic resin and urethane type. Examples include resins and epoxy resins.

<<絶縁性多孔質層>>
前記絶縁性多孔質層は、前記第1の電極と前記第2の電極とが電気的に絶縁されるように隔離すると共に、電解質を保持する機能を有する。
前記絶縁性多孔質層の材料としては、多孔質であれば特に制限はなく、絶縁性、及び耐久性が高く成膜性に優れた有機材料や無機材料、及びそれらの複合体を用いることが好ましい。
<< Insulating Porous Layer >>
The insulating porous layer has a function of separating the first electrode and the second electrode so as to be electrically insulated and holding an electrolyte.
The material of the insulating porous layer is not particularly limited as long as it is porous, and an organic material or an inorganic material having high insulation and durability and excellent film forming property, and a composite thereof may be used. preferable.

前記絶縁性多孔質層の形成方法としては、例えば、焼結法(高分子微粒子や無機粒子を、バインダ等を添加して部分的に融着させ粒子間に生じた孔を利用する)、抽出法(溶剤に可溶な有機物又は無機物類と溶剤に溶解しないバインダ等で構成層を形成した後に、溶剤で有機物又は無機物類を溶解させ細孔を得る)、発泡させる発泡法、良溶媒と貧溶媒を操作して高分子化合物等の混合物を相分離させる相転換法、各種放射線を輻射して細孔を形成させる放射線照射法などが挙げられる。 Examples of the method for forming the insulating porous layer include a sintering method (polymer fine particles and inorganic particles are partially fused by adding a binder or the like to utilize pores formed between the particles), and extraction. Method (after forming a constituent layer with a solvent-soluble organic or inorganic substance and a binder that does not dissolve in the solvent, the organic or inorganic substance is dissolved with a solvent to obtain pores), foaming method for foaming, good solvent and poor Examples include a phase conversion method in which a solvent is manipulated to phase-separate a mixture such as a polymer compound, and a radiation irradiation method in which various types of radiation are radiated to form pores.

<<保護層>>
前記保護層は、外的応力や洗浄工程の薬品からエレクトロクロミック素子を守ることや、ゲル電解質の漏洩を防ぐこと、大気中の水分や酸素などエレクトロクロミック素子が安定的に動作するために不要なものの侵入を防ぐことなどの機能を有する。
<< Protective layer >>
The protective layer is unnecessary for protecting the electrochromic element from external stress and chemicals in the cleaning process, preventing leakage of gel electrolyte, and for stable operation of the electrochromic element such as moisture and oxygen in the atmosphere. It has functions such as preventing the intrusion of things.

前記保護層の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1μm以上200μm以下が好ましい。
前記保護層の材料としては、例えば、紫外線硬化型や熱硬化型の樹脂などが挙げられ、具体的には、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂などが挙げられる。
The average thickness of the protective layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 1 μm or more and 200 μm or less.
Examples of the material of the protective layer include an ultraviolet curable type resin and a thermosetting type resin, and specific examples thereof include an acrylic resin, a urethane resin, and an epoxy resin.

<用途>
本発明のゲル電解質は、エレクトロクロミック素子に限られず、リチウム電池、太陽電池、燃料電池、イオン伝導型アクチュエータなどの種々の電気化学デバイスに好適に使用できる。
本発明のエレクトロクロミック素子は、透明性が高く発色応答性に優れているので、例えば、エレクトロクロミックディスプレイ、株価の表示板等の大型表示板、防眩ミラー、調光ガラス等の調光素子、タッチパネル式キースイッチ等の低電圧駆動素子、光スイッチ、光メモリー、電子ペーパー、電子アルバムなどに好適に使用することができる。
<Use>
The gel electrolyte of the present invention is not limited to electrochromic elements, and can be suitably used for various electrochemical devices such as lithium batteries, solar cells, fuel cells, and ion-conducting actuators.
Since the electrochromic element of the present invention has high transparency and excellent color responsiveness, for example, an electrochromic display, a large display board such as a stock price display board, a dimming element such as an antiglare mirror, a dimming glass, etc. It can be suitably used for low voltage drive elements such as touch panel type key switches, optical switches, optical memories, electronic papers, electronic albums, and the like.

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これら実施例に何ら限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
<ゲル電解質の作製例>
まず、下記一般式(1)で表されるモノマーとしてメトキシポリエチレングリコールメタクリレート(商品名:ブレンマーPME−400、日油株式会社製、n=9)に対して、質量比(モノマー/重合開始剤)が95/5となるように重合開始剤としてirgacure184(BASF社製)を溶解し、モノマー溶液A1を得た。続いて、下記一般式(2)で表されるモノマーとしてポリエチレングリコールジメタクリレート(商品名:ブレンマーPDE−400、日油株式会社製、n=9)に対して、質量比(モノマー/重合開始剤)が95/5となるように重合開始剤としてirgacure184(BASF社製)を溶解し、モノマー溶液B1を得た。
次に、得られたモノマー溶液A1とB1とを1/9で混合し、そこにイオン液体の塩としてエチルメチルイミダゾリウムビスフルオロスルホンイミド(EMIMFSI、関東化学株式会社製)を混合溶解して組成物溶液を作製した。なお、一般式(1)で表されるモノマーの含有量A(質量%)と、一般式(2)で表されるモノマーの含有量B(質量%)との質量比(A/B)は、10/90である。
次に、得られた組成物溶液50μLをガラス板上に滴下し、Nフロー下(100mL/min)で5分間静置した後、Nフロー下のままUV(波長250nm)照射装置(ウシオ電機株式会社製、SPOT CURE)により10mWで60秒間照射し電解質を得た。
(ただし、前記一般式(1)中、Rは、メタクリル基又はアクリル基を表し、nは、7以上12以下の整数を表す。)
(ただし、前記一般式(2)中、Rは、それぞれ独立にメタクリル基又はアクリル基を表し、nは、7以上12以下の整数を表す。)
(Example 1)
<Example of preparation of gel electrolyte>
First, the mass ratio (monomer / polymerization initiator) to methoxypolyethylene glycol methacrylate (trade name: Blemmer PME-400, manufactured by Nichiyu Co., Ltd., n = 9) as the monomer represented by the following general formula (1). Irgacure184 (manufactured by BASF) was dissolved as a polymerization initiator so that the ratio was 95/5 to obtain a monomer solution A1. Subsequently, as the monomer represented by the following general formula (2), the mass ratio (monomer / polymerization initiator) to polyethylene glycol dimethacrylate (trade name: Blemmer PDE-400, manufactured by Nichiyu Co., Ltd., n = 9) ) Was dissolved as a polymerization initiator in irgacure184 (manufactured by BASF) so as to have a ratio of 95/5 to obtain a monomer solution B1.
Next, the obtained monomer solutions A1 and B1 were mixed at 1/9, and ethylmethylimidazolium bisfluorosulfonimide (EMIMFSI, manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) was mixed and dissolved therein as a salt of an ionic liquid to compose the composition. A product solution was prepared. The mass ratio (A / B) of the monomer content A (mass%) represented by the general formula (1) and the monomer content B (mass%) represented by the general formula (2) is It is 10/90.
Next, 50 μL of the obtained composition solution was dropped onto a glass plate, allowed to stand under N 2 flow (100 mL / min) for 5 minutes, and then kept under N 2 flow for a UV (wavelength 250 nm) irradiation device (Ushio). An electrolyte was obtained by irradiating with 10 mW for 60 seconds by SPOT CURE, manufactured by Denki Co., Ltd.
(However, in the general formula (1), R represents a methacrylic group or an acrylic group, and n represents an integer of 7 or more and 12 or less.)
(However, in the general formula (2), R independently represents a methacrylic group or an acrylic group, and n represents an integer of 7 or more and 12 or less.)

<イオン液体濃度>
次に、前記電解質を用いて、「イオン液体濃度」を評価した。具体的には、電解質の作製において、電解質がゲル化した場合は、モノマー溶液に対するイオン液体の含有量を増やして再度電解質を作製し、下記判定基準に従い、ゲル化の有無を確認した。これを電解質がゲル化しなくなるまで繰り返し、電解質がゲル化できる最大の「イオン液体濃度」を評価した。モノマーの組成比と、電解質がゲル化できる最大のイオン液体濃度を下記表1に示した。
[判定基準]
ゲル化している:電解質が硬化して流動性が無く、液ダレもなく透明である
ゲル化していない:電解質が白濁している、液ダレしている、又は硬化しておらず流動性がある
<Ionic liquid concentration>
Next, the "ionic liquid concentration" was evaluated using the electrolyte. Specifically, in the preparation of the electrolyte, when the electrolyte gelled, the content of the ionic liquid in the monomer solution was increased to prepare the electrolyte again, and the presence or absence of gelation was confirmed according to the following criteria. This was repeated until the electrolyte did not gel, and the maximum "ionic liquid concentration" at which the electrolyte could gel was evaluated. The composition ratio of the monomers and the maximum ionic liquid concentration at which the electrolyte can gel are shown in Table 1 below.
[Criteria]
Gelled: Electrolyte is cured and has no fluidity, and is transparent without dripping. Non-gelled: Electrolyte is cloudy, dripping, or is not cured and is fluid.

(実施例2〜27、及び比較例1)
実施例1において、下記表1の質量比(A/B)に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例2〜27、及び比較例1の電解質を得た。得られた電解質について、実施例1と同様にして、「イオン液体濃度」を評価した。結果を下記表1に示した。
(Examples 2-27 and Comparative Example 1)
Electrolytes of Examples 2 to 27 and Comparative Example 1 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the mass ratio (A / B) in Table 1 below was changed in Example 1. The "ionic liquid concentration" of the obtained electrolyte was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1 below.

前記表1の結果から、一般式(1)で表されるモノマー、及び一般式(2)で表されるモノマーとして、それぞれメトキシポリエチレングリコールメタクリレート(PME−400、商品名:ブレンマーPME−400)、及びポリエチレングリコールジメタクリレート(PDE−400、商品名:ブレンマーPDE−400)を使用した場合、質量比(PME−400/PDE−400)が、18/82以上53/47以下のときに、ゲル電解質中のイオン液体濃度が80質量%以上となった。 From the results in Table 1, as the monomer represented by the general formula (1) and the monomer represented by the general formula (2), methoxypolyethylene glycol methacrylate (PME-400, trade name: Blemmer PME-400), respectively, And when polyethylene glycol dimethacrylate (PDE-400, trade name: Blemmer PDE-400) is used and the mass ratio (PME-400 / PDE-400) is 18/82 or more and 53/47 or less, the gel electrolyte The ionic liquid concentration in the mixture was 80% by mass or more.

(実施例28)
実施例1において、一般式(1)で表されるモノマーとしてメトキシポリエチレングリコールメタクリレート、及び一般式(2)で表されるモノマーとしてポリエチレングリコールジメタクリレートを、前記一般式(1)で表されるモノマーとしてメトキシポリエチレングリコールアクリレート(日油株式会社製、商品名:ブレンマーAME−400、一般式(1)中のnは9)、及び一般式(2)で表されるモノマーとしてポリエチレングリコールジアクリレート(日油株式会社製、商品名:ブレンマーADE−400A、一般式(2)中のnは9)に変更した以外は、実施例1と同様にして、電解質を得た。得られた電解質について、実施例1と同様にして、「イオン液体濃度」を評価した。結果を下記表2に示した。
(Example 28)
In Example 1, methoxypolyethylene glycol methacrylate is used as the monomer represented by the general formula (1), polyethylene glycol dimethacrylate is used as the monomer represented by the general formula (2), and the monomer represented by the general formula (1) is used. As a methoxypolyethylene glycol acrylate (manufactured by Nichiyu Co., Ltd., trade name: Blemmer AME-400, n in the general formula (1) is 9), and as a monomer represented by the general formula (2), polyethylene glycol diacrylate (Japan). An electrolyte was obtained in the same manner as in Example 1 except that the product name: Blemmer ADE-400A, manufactured by Oil Co., Ltd., and n in the general formula (2) was changed to 9). The "ionic liquid concentration" of the obtained electrolyte was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2 below.

(実施例29〜59、及び比較例2〜3)
実施例28において、下記表2の質量比(A/B)に変更した以外は、実施例28と同様にして、実施例29〜59、及び比較例2〜3の電解質を得た。得られた電解質について、実施例28と同様にして、「イオン液体濃度」を評価した。結果を下記表2に示した。
(Examples 29 to 59 and Comparative Examples 2 to 3)
In Example 28, the electrolytes of Examples 29 to 59 and Comparative Examples 2 and 3 were obtained in the same manner as in Example 28 except that the mass ratio (A / B) in Table 2 below was changed. The "ionic liquid concentration" of the obtained electrolyte was evaluated in the same manner as in Example 28. The results are shown in Table 2 below.

前記表2の結果から、前記一般式(1)で表されるモノマー、及び前記一般式(2)で表されるモノマーとして、それぞれメトキシポリエチレングリコールアクリレート(AME−400、商品名:ブレンマーAME−400、及びポリエチレングリコールジアクリレート(ADE−400A、商品名:ブレンマーADE−400A)を使用した場合、質量比(AME−400/ADE−400A)が、26/74以上92/8以下のときに、ゲル電解質中のイオン液体濃度が、80質量%以上となった。さらに、質量比(AME−400/ADE−400A)が、28/72以上63/37以下のとき、ゲル電解質中のイオン液体濃度が90質量%以上となった。 From the results in Table 2, as the monomer represented by the general formula (1) and the monomer represented by the general formula (2), methoxypolyethylene glycol acrylate (AME-400, trade name: Blemmer AME-400), respectively. , And when polyethylene glycol diacrylate (ADE-400A, trade name: Blemmer ADE-400A) is used and the mass ratio (AME-400 / ADE-400A) is 26/74 or more and 92/8 or less, the gel is used. The ionic liquid concentration in the electrolyte was 80% by mass or more. Further, when the mass ratio (AME-400 / ADE-400A) was 28/72 or more and 63/37 or less, the ionic liquid concentration in the gel electrolyte was It was 90% by mass or more.

(実施例60)
実施例1において、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、及び前記一般式(1)で表されるモノマーの含有量A(質量%)と前記一般式(2)で表されるモノマーの含有量B(質量%)との質量比(A/B)を、メトキシポリエチレングリコールアクリレート(日油株式会社製、商品名:ブレンマーAME−400、一般式(1)中のnは9)、質量比(A/B)が30/70に変更した以外は、実施例1と同様にして、「イオン液体濃度」を評価した。結果を下記表3に示した。
(Example 60)
In Example 1, the content A (mass%) of methoxypolyethylene glycol methacrylate and the monomer represented by the general formula (1) and the content B (mass%) of the monomer represented by the general formula (2). The mass ratio (A / B) with methoxypolyethylene glycol acrylate (manufactured by Nichiyu Co., Ltd., trade name: Blemmer AME-400, n in the general formula (1) is 9), and the mass ratio (A / B) The "ionic liquid concentration" was evaluated in the same manner as in Example 1 except that the value was changed to 30/70. The results are shown in Table 3 below.

(実施例61〜62)
実施例60において、下記表3の質量比(A/B)に変更した以外は、実施例60と同様にして、実施例61〜62の電解質を得た。得られた電解質について、実施例60と同様にして、「イオン液体濃度」を評価した。結果を下記表3に示した。
(Examples 61-62)
In Example 60, the electrolytes of Examples 61 to 62 were obtained in the same manner as in Example 60, except that the mass ratio (A / B) in Table 3 below was changed. The "ionic liquid concentration" of the obtained electrolyte was evaluated in the same manner as in Example 60. The results are shown in Table 3 below.

(実施例63)
実施例1において、ポリエチレングリコールジメタクリレート、及び前記一般式(1)で表されるモノマーの含有量A(質量%)と前記一般式(2)で表されるモノマーの含有量B(質量%)との質量比(A/B)を、ポリエチレングリコールジアクリレート(ADE−400A、商品名:ブレンマーADE−400A)、質量比(A/B)が30/70に変更した以外は、実施例1と同様にして、「イオン液体濃度」を評価した。結果を下記表4に示した。
(Example 63)
In Example 1, the content A (mass%) of polyethylene glycol dimethacrylate and the monomer represented by the general formula (1) and the content B (mass%) of the monomer represented by the general formula (2). The mass ratio (A / B) with and was changed to polyethylene glycol diacrylate (ADE-400A, trade name: Blemmer ADE-400A), and the mass ratio (A / B) was changed to 30/70. Similarly, the "ionic liquid concentration" was evaluated. The results are shown in Table 4 below.

(実施例64〜65)
実施例63において、下記表4の質量比(A/B)に変更した以外は、実施例63と同様にして、実施例64〜65の電解質を得た。得られた電解質について、実施例63と同様にして、「イオン液体濃度」を評価した。結果を下記表4に示した。
(Examples 64-65)
In Example 63, the electrolytes of Examples 64 to 65 were obtained in the same manner as in Example 63, except that the mass ratio (A / B) in Table 4 below was changed. The "ionic liquid concentration" of the obtained electrolyte was evaluated in the same manner as in Example 63. The results are shown in Table 4 below.

(実施例66)
実施例1において、下記表5のイオン液体の塩、及び質量比(A/B)が30/70に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例66の電解質を得た。得られた電解質について、実施例1と同様にして、「イオン液体濃度」を評価した。結果を下記表5に示した。
(Example 66)
In Example 1, the electrolyte of Example 66 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the salt of the ionic liquid shown in Table 5 below and the mass ratio (A / B) were changed to 30/70. The "ionic liquid concentration" of the obtained electrolyte was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 5 below.

(実施例67〜80、及び比較例4〜8)
実施例66において、下記表5のイオン液体の塩、及び質量比(A/B)に変更した以外は、実施例66と同様にして、実施例67〜80、及び比較例4〜8の電解質を得た。得られた電解質について、実施例66と同様にして、「イオン液体濃度」を評価した。結果を下記表5に示した。
(Examples 67 to 80 and Comparative Examples 4 to 8)
In Example 66, the electrolytes of Examples 67 to 80 and Comparative Examples 4 to 8 are the same as in Example 66, except that the salt of the ionic liquid shown in Table 5 below and the mass ratio (A / B) are changed. Got The "ionic liquid concentration" of the obtained electrolyte was evaluated in the same manner as in Example 66. The results are shown in Table 5 below.

なお、前記表5において、成分の商品名、及び製造会社名については下記の通りである。
・EMIMTCB:エチルメチルイミダゾリウムテトラシアノボレート、メルク社製
・EMIMTFSI:エチルメチルイミダゾリウムビストリフルオロメタンスルホンイミド、関東化学株式会社製
・EMIMFAP:エチルメチルイミダゾリウムトリペンタフルホロエチルトリフロオロホスフェート、メルク社製
・ABIMBF4:アリルブチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、関東化学株式会社製
・P13FSI:メチルプロピルピロリジニウムビスフルオロスルホンイミド、関東化学株式会社製
In Table 5, the product names of the ingredients and the names of the manufacturing companies are as follows.
・ EMIMTCB: Ethylmethylimidazolium tetracyanobolate, manufactured by Merck ・ EMIMTFSI: Ethylmethylimidazolium bistrifluoromethanesulfonimide, manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd. ・ EMIMFAP: Ethylmethylimidazolium tripentafluholoethyl trifluorophosphate, Merck ABIMBF4: Allylbutylimidazolium tetrafluoroborate, manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd. ・ P13FSI: Methylpropylpyrrolidinium bisfluorosulfonimide, manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.

前記表5の結果から、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(商品名:ブレンマーPME−400、日油株式会社製、n=9)と下記一般式(2)で表されるモノマーとしてポリエチレングリコールジメタクリレート(商品名:ブレンマーPDE−400、日油株式会社製、n=9)を使用した場合、質量比(A/B)が、30/70以上50/50以下のときに、流動性が無く液ダレもなく透明である良好なゲル電解質が得られた。 From the results in Table 5, methoxypolyethylene glycol methacrylate (trade name: Blemmer PME-400, manufactured by NOF CORPORATION, n = 9) and polyethylene glycol dimethacrylate (trade name) as a monomer represented by the following general formula (2). : When Blemmer PDE-400, manufactured by NOF CORPORATION, n = 9) is used and the mass ratio (A / B) is 30/70 or more and 50/50 or less, there is no fluidity and no liquid dripping. A clear, good gel electrolyte was obtained.

(実施例81)
実施例66において、前記一般式(1)で表されるモノマーとしてメトキシポリエチレングリコールメタクリレート(商品名:ブレンマーPME−400、日油株式会社製、n=9)、前記一般式(2)で表されるモノマーとしてポリエチレングリコールジメタクリレート(商品名:ブレンマーPDE−400、日油株式会社製、n=9)を、メトキシポリエチレングリコールアクリレート(商品名:ブレンマーAME−400、日油株式会社、n=9)、及びポリエチレングリコールジアクリレート(商品名:ブレンマーADE−400A、日油株式会社製、n=9)に変更した以外は、実施例66と同様にして、実施例81の電解質を得た。得られた電解質について、実施例66と同様にして、「イオン液体濃度」を評価した。結果を下記表6に示した。
(Example 81)
In Example 66, as the monomer represented by the general formula (1), methoxypolyethylene glycol methacrylate (trade name: Blemmer PME-400, manufactured by Nichiyu Co., Ltd., n = 9) is represented by the general formula (2). Polyethylene glycol dimethacrylate (trade name: Blemmer PDE-400, manufactured by Nichiyu Co., Ltd., n = 9) and methoxypolyethylene glycol acrylate (trade name: Blemmer AME-400, Nichiyu Co., Ltd., n = 9). , And polyethylene glycol diacrylate (trade name: Blemmer ADE-400A, manufactured by Nichiyu Co., Ltd., n = 9), and the electrolyte of Example 81 was obtained in the same manner as in Example 66. The "ionic liquid concentration" of the obtained electrolyte was evaluated in the same manner as in Example 66. The results are shown in Table 6 below.

(実施例82〜100、及び比較例9〜13)
実施例81において、下記表6のイオン液体の塩、及び質量比(A/B)に変更した以外は、実施例81と同様にして、実施例82〜100、及び比較例9〜13の電解質を得た。得られた実施例82〜100、及び比較例9〜13の電解質について、実施例81と同様にして、「イオン液体濃度」を評価した。結果を表6に示した。
(Examples 82 to 100 and Comparative Examples 9 to 13)
In Example 81, the electrolytes of Examples 82 to 100 and Comparative Examples 9 to 13 were similarly changed to the salt of the ionic liquid shown in Table 6 below and the mass ratio (A / B). Got The "ionic liquid concentration" of the obtained electrolytes of Examples 82 to 100 and Comparative Examples 9 to 13 was evaluated in the same manner as in Example 81. The results are shown in Table 6.

なお、前記表6において、成分の商品名、及び製造会社名については下記の通りである。
・EMIMTCB:エチルメチルイミダゾリウムテトラシアノボレート、メルク社製
・EMIMTFSI:エチルメチルイミダゾリウムビストリフルオロメタンスルホンイミド、関東化学株式会社製
・EMIMFAP:エチルメチルイミダゾリウムトリペンタフルホロエチルトリフロオロホスフェート、メルク社製
・ABIMBF4:アリルブチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、関東化学株式会社製
・P13FSI:メチルプロピルピロリジニウムビスフルオロスルホンイミド、関東化学株式会社製
In Table 6 above, the product names of the ingredients and the names of the manufacturing companies are as follows.
・ EMIMTCB: Ethylmethylimidazolium tetracyanoborate, manufactured by Merck ・ EMIMTFSI: Ethylmethylimidazolium bistrifluoromethanesulfonimide, manufactured by Kanto Kagaku Co., Ltd. ABIMBF4: Allylbutylimidazolium tetrafluoroborate, manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd. ・ P13FSI: Methylpropylpyrrolidinium bisfluorosulfonimide, manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.

前記表6の結果から、メトキシポリエチレングリコールアクリレート(商品名:ブレンマーAME−400、日油株式会社、n=9)、及びポリエチレングリコールジアクリレート(商品名:ブレンマーADE−400A、日油株式会社製、n=9)を使用した場合、質量比(A/B)が、30/70以上90/10以下のときに、流動性が無く液ダレもなく透明である良好なゲル電解質が得られた。 From the results shown in Table 6, methoxypolyethylene glycol acrylate (trade name: Blemmer AME-400, NOF CORPORATION, n = 9) and polyethylene glycol diacrylate (trade name: Blemmer ADE-400A, manufactured by NOF Corporation). When n = 9) was used, when the mass ratio (A / B) was 30/70 or more and 90/10 or less, a good gel electrolyte having no fluidity and no liquid dripping and being transparent was obtained.

<電解質の揮発性の評価>
前記一般式(1)で表されるモノマーとしてメトキシポリエチレングリコールメタクリレート(商品名:ブレンマーPME−400、日油株式会社製、n=9)と前記一般式(2)で表されるモノマーとしてポリエチレングリコールジメタクリレート(商品名:ブレンマーPDE−400、日油株式会社製、n=9)とを質量比が50/50で混合し、そこにイオン液体の塩としてエチルメチルイミダゾリウムビスフルオロスルホンイミド(EMIMFSI、関東化学株式会社製)を、イオン液体濃度が83質量%となるように混合溶解して電解質Aを作製した。
<Evaluation of electrolyte volatility>
As the monomer represented by the general formula (1), methoxypolyethylene glycol methacrylate (trade name: Blemmer PME-400, manufactured by Nichiyu Co., Ltd., n = 9) and polyethylene glycol as the monomer represented by the general formula (2). Dimethacrylate (trade name: Blemmer PDE-400, manufactured by Nichiyu Co., Ltd., n = 9) is mixed at a mass ratio of 50/50, and ethylmethylimidazolium bisfluorosulfonimide (EMIMFSI) is used as an ionic liquid salt therein. , Kanto Chemical Co., Ltd.) was mixed and dissolved so that the ionic liquid concentration was 83% by mass to prepare an electrolyte A.

前記電解質Aの作製において、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、及びポリエチレングリコールジメタクリレート、イオン液体濃度を、メトキシポリエチレングリコールアクリレート(日油株式会社製、商品名:ブレンマーAME−400、一般式(1)中のnは9)、ポリエチレングリコールジアクリレート、及びイオン液体濃度が92質量%に変更した以外は、前記電解質Aの作製と同様にして、電解質Bを作製した。 In the preparation of the electrolyte A, methoxypolyethylene glycol methacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, and ionic liquid concentration were set to methoxypolyethylene glycol acrylate (manufactured by Nichiyu Co., Ltd., trade name: Blemmer AME-400, n in the general formula (1)). 9), polyethylene glycol diacrylate, and electrolyte B were prepared in the same manner as in the preparation of electrolyte A, except that the ionic liquid concentration was changed to 92% by mass.

アルゴン雰囲気のグローブボックス内で、イオン液体であるエチルメチルイミダゾリウムビスフルオロスルホンイミド(EMIMFSI、関東化学株式会社製)をガラス基板(40mm×40mm)上に1滴滴下し、その質量を測定した後に60℃のホットプレート上で24時間放置した。放置後のサンプルの質量を測定した結果、質量変化は無かった。
同様に、前記電解質A、及び前記電解質Bをガラス基板(40mm×40mm)上に1滴滴下し、その質量を測定した後に60℃のホットプレート上で24時間放置した。放置後のサンプルの質量を測定した結果、どちらも質量変化は無かった。
よって、作製した電解質は、イオン液体と同等の低揮発性を備えていることが分かる。
After dropping one drop of ethylmethylimidazolium bisfluorosulfonimide (EMIMFSI, manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.), which is an ionic liquid, onto a glass substrate (40 mm x 40 mm) in a glove box with an argon atmosphere and measuring its mass. It was left on a hot plate at 60 ° C. for 24 hours. As a result of measuring the mass of the sample after being left to stand, there was no change in mass.
Similarly, one drop of the electrolyte A and the electrolyte B was dropped on a glass substrate (40 mm × 40 mm), the mass thereof was measured, and then the mixture was left on a hot plate at 60 ° C. for 24 hours. As a result of measuring the mass of the sample after being left to stand, there was no change in mass in either case.
Therefore, it can be seen that the produced electrolyte has low volatility equivalent to that of an ionic liquid.

<電解質の粘度の評価>
前記電解質A、及び前記電解質Bについて、液粘度を測定した。測定は、TV型粘度計(東機産業株式会社製、TV−22)を用いて、23℃、回転速度10rpmで測定を行った。なお、イオン液体であるエチルメチルイミダゾリウムビスフルオロスルホンイミド(EMIMFSI、関東化学株式会社製)の粘度は、20mPa・sであった。結果を表7に示す。
<Evaluation of electrolyte viscosity>
The liquid viscosities of the electrolyte A and the electrolyte B were measured. The measurement was carried out using a TV-type viscometer (TV-22 manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) at 23 ° C. and a rotation speed of 10 rpm. The viscosity of ethylmethylimidazolium bisfluorosulfonimide (EMIMFSI, manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.), which is an ionic liquid, was 20 mPa · s. The results are shown in Table 7.

表7の結果からより、作製した電解質は、イオン液体と比べ同等の粘度であることが分かる。 From the results in Table 7, it can be seen that the produced electrolyte has a viscosity equivalent to that of the ionic liquid.

(実施例101)
<エレクトロクロミック素子の作製例1>
<<第1の電極の表面へのエレクトロクロミック層の形成>>
第1の電極としてのITOガラス基板(40mm×40mm、平均厚み:0.7mm、ITO膜厚:約100nm)上に、前記一般式(2)で表されるモノマーとして、ポリエチレングリコールジアクリレート(商品名:PEG−400DA、日本化薬株式会社製)と、irgacure184(BASF社製)と、下記構造式(2)で表される化合物(例示化合物2)と2−ブタノンを質量比(57/3/140/800)で混合した溶液をスピンコート法により塗布し、窒素雰囲気下でUV硬化させて第1の電極上に構造式で表される化合物(例示化合物2)を含む平均厚みが1.1μmのエレクトロクロミック層を形成した。
構造式(2)で表される化合物(例示化合物(2))
(Example 101)
<Production example 1 of electrochromic element>
<< Formation of an electrochromic layer on the surface of the first electrode >>
Polyethylene glycol diacrylate (commodity) as a monomer represented by the general formula (2) on an ITO glass substrate (40 mm × 40 mm, average thickness: 0.7 mm, ITO film thickness: about 100 nm) as a first electrode. Name: PEG-400DA, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., irgacure184 (manufactured by BASF), and the compound represented by the following structural formula (2) (exemplified compound 2) and 2-butanone in a mass ratio (57/3). The solution mixed in (/ 140/800) was applied by a spin coating method, UV-cured in a nitrogen atmosphere, and the average thickness containing the compound represented by the structural formula (exemplified compound 2) on the first electrode was 1. A 1 μm electrochromic layer was formed.
Compound represented by structural formula (2) (exemplified compound (2))

<第2の電極上へのエレクトロクロミック層の形成>
第2の電極としてのITOガラス基板(40mm×40mm、平均厚み:0.7mm、ITO膜厚:約100nm)上に、酸化チタンナノ粒子分散液(商品名:SP210、昭和タイタニウム株式会社製、平均粒子径:約20nm)をスピンコート法により塗布し、120℃で15分間アニール処理を行うことによって、酸化チタン粒子膜を形成した。この酸化チタン粒子膜に下記構造式(3)で表される化合物の2質量%2,2,3,3−テトラフロロプロパノール溶液を塗布液としてスピンコート法により塗布し、120℃で10分間アニール処理を行うことによって第2の電極上に酸化チタン粒子表面に構造式(3)で表される化合物を吸着させた平均厚みが1.0μmのエレクトロクロミック層を形成した。
構造式(3)
<Formation of electrochromic layer on the second electrode>
Titanium oxide nanoparticle dispersion (trade name: SP210, manufactured by Showa Titanium Co., Ltd., average particles) on an ITO glass substrate (40 mm × 40 mm, average thickness: 0.7 mm, ITO film thickness: about 100 nm) as a second electrode. (Diameter: about 20 nm) was applied by a spin coating method and annealed at 120 ° C. for 15 minutes to form a titanium oxide particle film. A 2% by mass 2,2,3,3-tetrafluoropropanol solution of the compound represented by the following structural formula (3) was applied to the titanium oxide particle film as a coating solution by a spin coating method, and annealed at 120 ° C. for 10 minutes. By performing the treatment, an electrochromic layer having an average thickness of 1.0 μm was formed by adsorbing the compound represented by the structural formula (3) on the surface of the titanium oxide particles on the second electrode.
Structural formula (3)

<<空セルの作製>>
それぞれ前記エレクトロクロミック層を形成した前記第1の電極及び前記第2の電極を、50μmのフィルムを挟んで貼り合せ、端部2辺をUV接着剤フォトレックE(低透湿タイプ、積水化学工業株式会社製)で封止した後、フィルムを抜き取って空セルを作製した。
<< Preparation of empty cells >>
The first electrode and the second electrode on which the electrochromic layer is formed are bonded to each other with a 50 μm film sandwiched between them, and the two ends are bonded to each other with UV adhesive Photorec E (low moisture permeability type, Sekisui Chemical Co., Ltd.). After sealing with (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.), the film was removed to prepare an empty cell.

<<ゲル電解質の充填>>
前記一般式(1)で表されるモノマーとしてメトキシポリエチレングリコールメタクリレート(商品名:ブレンマーPME−400、日油株式会社製、n=9)と下記一般式(2)で表されるモノマーとしてポリエチレングリコールジメタクリレート(商品名:ブレンマーPDE−400、日油株式会社製、n=9)に対して、それぞれ質量比(各モノマー/重合開始剤)で95/5となるように重合開始剤としてirgacure184(BASF社製)を溶解し、モノマー溶液を得た。質量比(A/B)は、10/90とした。次に、イオン液体としてエチルメチルイミダゾリウムビスフルオロスルホンイミド(EMIMFSI、関東化学株式会社製)の含有量が50質量%になるように組成物溶液を作製した。この組成物溶液を空セルの中に気泡が入らないよう慎重に浸透させた。その後UV照射装置により10mWで60秒間照射して、電解質を硬化させた。その後セルの残りの端部2辺を封止してエレクトロクロミック素子1を作製した。
<< Filling with gel electrolyte >>
As the monomer represented by the general formula (1), methoxypolyethylene glycol methacrylate (trade name: Blemmer PME-400, manufactured by Nichiyu Co., Ltd., n = 9) and polyethylene glycol as the monomer represented by the following general formula (2). Irgacure184 (trade name: Blemmer PDE-400, manufactured by Nichiyu Co., Ltd., n = 9) as a polymerization initiator so that the mass ratio (each monomer / polymerization initiator) is 95/5 with respect to dimethacrylate (trade name: Blemmer PDE-400, manufactured by Nichiyu Co., Ltd.). (Manufactured by BASF) was dissolved to obtain a monomer solution. The mass ratio (A / B) was 10/90. Next, a composition solution was prepared so that the content of ethylmethylimidazolium bisfluorosulfonimide (EMIMFSI, manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) as an ionic liquid was 50% by mass. The composition solution was carefully infiltrated to prevent air bubbles from entering the empty cell. Then, it was irradiated with a UV irradiation device at 10 mW for 60 seconds to cure the electrolyte. After that, the remaining two edges of the cell were sealed to fabricate the electrochromic device 1.

作製したエレクトロクロミック素子1を用いて、下記のようにして「インピーダンス」を測定した。 Using the produced electrochromic element 1, the "impedance" was measured as follows.

交流インピーダンス法にてデバイスのインピーダンスを測定した。測定装置は、モジュール式電気化学測定システム(装置名:modulab、株式会社東洋テクニカ製)を使用し、印加交流電圧:10mV、測定周波数範囲:1Hz〜1,000,000Hz、測定温度が、25℃、15℃、5℃、−5℃、及び−15℃で測定を行った。測定の結果、図2に示すような形状のインピーダンス波形が得られた。このときの円弧の弦の長さをエレクトロクロミック素子1のインピーダンスとして測定した。結果を表8に示す。 The impedance of the device was measured by the AC impedance method. The measuring device uses a modular electrochemical measurement system (device name: modulab, manufactured by Toyo Technica Co., Ltd.), applied AC voltage: 10 mV, measurement frequency range: 1 Hz to 1,000,000 Hz, measurement temperature of 25 ° C. , 15 ° C, 5 ° C, -5 ° C, and -15 ° C. As a result of the measurement, an impedance waveform having a shape as shown in FIG. 2 was obtained. The length of the arc chord at this time was measured as the impedance of the electrochromic element 1. The results are shown in Table 8.

(実施例102〜117、及び比較例14〜15)
実施例101において、下記表8に示す組成、及び含有量に変更した以外は、実施例101と同様にして、実施例102〜117、及び比較例14〜15のエレクトロクロミック素子を作製した。作製したエレクトロクロミック素子を用いて、実施例101と同様にして、インピーダンスの測定を行った。結果を下記表8に示す。
(Examples 102 to 117 and Comparative Examples 14 to 15)
In Example 101, electrochromic devices of Examples 102 to 117 and Comparative Examples 14 to 15 were produced in the same manner as in Example 101 except that the composition and content were changed to those shown in Table 8 below. Impedance was measured using the produced electrochromic device in the same manner as in Example 101. The results are shown in Table 8 below.

なお、前記表8において、成分の商品名、及び製造会社名については下記の通りである。
・PME−400:メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、日油株式会社製、商品名:ブレンマーPME−400、一般式(1)中のnは9
・AME−400:メトキシポリエチレングリコールアクリレート、日油株式会社製、商品名:ブレンマーAME−400、一般式(1)中のnは9
・PDE−400:ポリエチレングリコールジメタクリレート、日油株式会社製、商品名:ブレンマーPDE−400、一般式(2)中のnは9
・ADE−400A:ポリエチレングリコールジアクリレート、日油株式会社製、商品名:ブレンマーADE−400A、一般式(2)中のnは9
・EMIMTFSI:エチルメチルイミダゾリウムビストリフルオロメタンスルホンイミド、関東化学株式会社製)
In Table 8, the product names of the ingredients and the names of the manufacturing companies are as follows.
-PME-400: Methoxypolyethylene glycol methacrylate, manufactured by NOF CORPORATION, trade name: Blemmer PME-400, n in the general formula (1) is 9.
-AME-400: Methoxypolyethylene glycol acrylate, manufactured by NOF CORPORATION, trade name: Blemmer AME-400, n in the general formula (1) is 9.
-PDE-400: Polyethylene glycol dimethacrylate, manufactured by NOF CORPORATION, trade name: Blemmer PDE-400, n in the general formula (2) is 9.
-ADE-400A: Polyethylene glycol diacrylate, manufactured by NOF CORPORATION, trade name: Blemmer ADE-400A, n in the general formula (2) is 9
-EMIMTFSI: Ethylmethylimidazolium bistrifluoromethanesulfonimide, manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.)

前記表8の結果から、イオン液体濃度が高いほど小さいインピーダンスを示した。よって本発明のゲル電解質はイオン液体濃度を高めることができるため、エレクトロクロミック素子のインピーダンスを小さくすることができる。 From the results in Table 8 above, the higher the ionic liquid concentration, the smaller the impedance. Therefore, since the gel electrolyte of the present invention can increase the ionic liquid concentration, the impedance of the electrochromic device can be reduced.

(実施例118〜146、及び比較例16〜17)
<エレクトロクロミック素子の作製>
実施例101において、第1の電極上のエレクトロクロミック層として、使用するエレクトロクロミック化合物と、前記一般式(1)で表されるモノマー、及び前記一般式(1)で表されるモノマーを、表9に示すエレクトロクロミック化合物と、前記一般式(1)で表されるモノマー、及び前記一般式(2)で表されるモノマー、質量比(A/B)、並びにイオン液体濃度に変更した以外は、実施例101と同様にして、実施例118〜146、及び比較例16〜17のエレクトロクロミック素子を作製した。
(Examples 118 to 146, and Comparative Examples 16 to 17)
<Manufacturing of electrochromic elements>
In Example 101, the electrochromic compound used as the electrochromic layer on the first electrode, the monomer represented by the general formula (1), and the monomer represented by the general formula (1) are shown in the table. Except for changing to the electrochromic compound shown in 9, the monomer represented by the general formula (1), the monomer represented by the general formula (2), the mass ratio (A / B), and the ionic liquid concentration. , And the electrochromic elements of Examples 118 to 146 and Comparative Examples 16 to 17 were produced in the same manner as in Example 101.

作製したエレクトロクロミック素子を用いて、下記のようにして、「発色応答性」を評価した。 Using the produced electrochromic device, the "color development response" was evaluated as follows.

<発色応答性>
作製した実施例118〜146、及び比較例16〜17のエレクトロクロミック素子を用いて、第1の電極に対して、第2の電極に−2Vの電圧を1秒間印加してエレクトロクロミック素子を発色させた。その際の表示領域の中心の透過率をマルチチャンネル分光器(装置名:USB4000、Ocean Optics社製)で測定し、可視領域(波長380nm以上780nm以下)の各波長の透過率の平均値を計測した。透過率が低いほど発色応答性に優れる。
<Color responsiveness>
Using the prepared electrochromic devices of Examples 118 to 146 and Comparative Examples 16 to 17, a voltage of -2V was applied to the second electrode for 1 second with respect to the first electrode to develop the color of the electrochromic device. I let you. At that time, the transmittance at the center of the display region is measured with a multi-channel spectroscope (device name: USB4000, manufactured by Ocean Optics), and the average value of the transmittance of each wavelength in the visible region (wavelength 380 nm or more and 780 nm or less) is measured. did. The lower the transmittance, the better the color development response.

なお、前記表9において、成分の商品名、及び製造会社名については下記の通りである。
・PME−400:メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、日油株式会社製、商品名:ブレンマーPME−400、一般式(1)中のnは9
・AME−400:メトキシポリエチレングリコールアクリレート、日油株式会社製、商品名:ブレンマーAME−400、一般式(1)中のnは9
・PDE−400:ポリエチレングリコールジメタクリレート、日油株式会社製、商品名:ブレンマーPDE−400、一般式(2)中のnは9
・ADE−400A:ポリエチレングリコールジアクリレート、日油株式会社製、商品名:ブレンマーADE−400A、一般式(2)中のnは9
・EMIMFSI:エチルメチルイミダゾリウムビスフルオロスルホンイミド、関東化学株式会社製
・EMIMTCB:エチルメチルイミダゾリウムテトラシアノボレート、メルク社製
・EMIMTFSI:エチルメチルイミダゾリウムビストリフルオロメタンスルホンイミド、関東化学株式会社製
・EMIMFAP:エチルメチルイミダゾリウムトリペンタフルホロエチルトリフロオロホスフェート、メルク社製
・ABIMBF4:アリルブチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、関東化学株式会社製
・P13FSI:メチルプロピルピロリジニウムビスフルオロスルホンイミド、関東化学株式会社製
・例示化合物(1):
・例示化合物(2):
・例示化合物(3):
・PEG−400DA:ポリエチレングリコールジアクリレート、商品名:PEG−400DA、日本化薬株式会社製
In Table 9, the product names of the ingredients and the names of the manufacturing companies are as follows.
-PME-400: Methoxypolyethylene glycol methacrylate, manufactured by NOF CORPORATION, trade name: Blemmer PME-400, n in the general formula (1) is 9.
-AME-400: Methoxypolyethylene glycol acrylate, manufactured by NOF CORPORATION, trade name: Blemmer AME-400, n in the general formula (1) is 9.
-PDE-400: Polyethylene glycol dimethacrylate, manufactured by NOF CORPORATION, trade name: Blemmer PDE-400, n in the general formula (2) is 9.
-ADE-400A: Polyethylene glycol diacrylate, manufactured by NOF CORPORATION, trade name: Blemmer ADE-400A, n in the general formula (2) is 9
・ EMIMFSI: Ethylmethylimidazolium bisfluorosulfonimide, manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd. ・ EMIMTCB: Ethylmethylimidazolium tetracyanoborate, manufactured by Merck Co., Ltd. ・ EMIMFSI: Ethylmethylimidazolium bistrifluoromethanesulfonimide, manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd. EMIMFAP: Ethylmethylimidazolium tripentafluholoethyltrifluoroophosphate, manufactured by Merck, ABIMBF4: Allylbutylimidazolium tetrafluoroborate, manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., P13FSI: Methylpropylpyrrolidinium bisfluorosulfonimide, Kanto Chemical Manufactured by Co., Ltd., Exemplified compound (1):
-Example compound (2):
-Exemplified compound (3):
-PEG-400DA: Polyethylene glycol diacrylate, trade name: PEG-400DA, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.

前記表9の結果から、実施例118〜146のエレクトロクロミック素子は良好な発色応答性を示すことが分かった。 From the results in Table 9 above, it was found that the electrochromic devices of Examples 118 to 146 exhibited good color development responsiveness.

本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
<1> イオン液体と、
下記一般式(1)で表されるモノマーと、
下記一般式(2)で表されるモノマーと、を含む組成物の硬化物を含有することを特徴とするゲル電解質である。
(ただし、前記一般式(1)中、Rは、メタクリル基又はアクリル基を表し、nは、7以上12以下の整数を表す。)
(ただし、前記一般式(2)中、Rは、それぞれ独立にメタクリル基又はアクリル基を表し、nは、7以上12以下の整数を表す。)
<2> 前記一般式(1)中のR及び前記一般式(2)中のRが、メタクリル基であり、
前記一般式(1)で表されるモノマーの含有量A(質量%)と、前記一般式(2)で表されるモノマーの含有量B(質量%)との質量比(A/B)が、18/82以上53/47以下である前記<1>に記載のゲル電解質である。
<3> 前記質量比(A/B)が、20/80以上30/70以下である前記<2>に記載のゲル電解質である。
<4> 前記一般式(1)中のR及び前記一般式(2)中のRが、アクリル基であり、
前記一般式(1)で表されるモノマーの含有量A(質量%)と、前記一般式(2)で表されるモノマーの含有量B(質量%)との質量比(A/B)が、26/74以上92/8以下である前記<1>に記載のゲル電解質である。
<5> 前記質量比(A/B)が、28/72以上63/37以下である前記<4>に記載のゲル電解質である。
<6> イオン液体の含有量が、80質量%以上である前記<1>から<5>のいずれかに記載のゲル電解質である。
<7> イオン液体の含有量が、90質量%以上である前記<6>に記載のゲル電解質である。
<8> 重合開始剤をさらに含有する前記<1>から<7>のいずれかに記載のゲル電解質である。
<9> 前記一般式(1)で表されるモノマーが、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、及びメトキシポリエチレングリコールアクリレートのいずれかである前記<1>に記載のゲル電解質である。
<10> 前記一般式(2)で表されるモノマーが、ポリエチレングリコールジメタクリレート、及びポリエチレングリコールジアクリレートのいずれかである前記<1>に記載のゲル電解質である。
<11> 前記イオン液体の塩が、エチルメチルイミダゾリウムテトラシアノボレート、エチルメチルイミダゾリウムビストリフルオロメタンスルホンイミド、エチルメチルイミダゾリウムトリペンタフルホロエチルトリフロオロホスフェート、及びメチルプロピルピロリジニウムビスフルオロスルホンイミドから選択される少なくとも1種である前記<1>から<10>のいずれかに記載のゲル電解質である。
<12> 前記重合開始剤が、ラジカル重合開始剤である前記<7>から<11>のいずれかに記載のゲル電解質である。
<13> 前記ラジカル重合開始剤が、光重合開始剤である前記<12>に記載のゲル電解質である。
<14> 前記光重合開始剤が、ケタール系光重合開始剤である前記<13>に記載のゲル電解質である。
<15> ケタール系光重合開始剤が、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンである前記<14>に記載のゲル電解質である。
<16> 重合開始剤の含有量が、全モノマー成分100質量部に対して、0.001質量部以上5質量部以下である前記<7>から<15>のいずれかに記載のゲル電解質である。
<17> 第1の電極と、第2の電極と、前記第1の電極及び前記第2の電極の間にゲル電解質とを有し、
前記第1の電極及び前記第2の電極の少なくともいずれかが透明であり、
前記第1の電極表面に、エレクトロクロミック化合物を含むエレクトロクロミック層を有するエレクトロクロミック素子であって、
前記ゲル電解質が、前記<1>から<16>のいずれかに記載のゲル電解質であることを特徴とするエレクトロクロミック素子である。
<18> 前記エレクトロクロミック化合物が、ラジカル重合性化合物であり、
前記エレクトロクロミック層が、前記エレクトロクロミック化合物と、前記一般式(1)で表されるモノマー及び前記一般式(2)で表されるモノマーの少なくともいずれかと、からなる共重合体を含む前記<17>に記載のエレクトロクロミック素子である。
<19> 前記エレクトロクロミック層の平均厚みが、0.2μm以上5.0μm以下である前記<17>から<18>のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子である。
<20> 前記ラジカル重合性化合物が、下記構造式で表される化合物である前記<17>から<19>のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子である。
Examples of aspects of the present invention are as follows.
<1> With ionic liquids
The monomer represented by the following general formula (1) and
It is a gel electrolyte characterized by containing a cured product of a composition containing a monomer represented by the following general formula (2).
(However, in the general formula (1), R represents a methacrylic group or an acrylic group, and n represents an integer of 7 or more and 12 or less.)
(However, in the general formula (2), R independently represents a methacrylic group or an acrylic group, and n represents an integer of 7 or more and 12 or less.)
<2> R in the general formula (1) and R in the general formula (2) are methacrylic groups.
The mass ratio (A / B) of the monomer content A (mass%) represented by the general formula (1) and the monomer content B (mass%) represented by the general formula (2) is , 18/82 or more and 53/47 or less, according to the above <1>.
<3> The gel electrolyte according to <2>, wherein the mass ratio (A / B) is 20/80 or more and 30/70 or less.
<4> R in the general formula (1) and R in the general formula (2) are acrylic groups.
The mass ratio (A / B) of the monomer content A (mass%) represented by the general formula (1) and the monomer content B (mass%) represented by the general formula (2) is , 26/74 or more and 92/8 or less, according to the above <1>.
<5> The gel electrolyte according to <4>, wherein the mass ratio (A / B) is 28/72 or more and 63/37 or less.
<6> The gel electrolyte according to any one of <1> to <5>, wherein the content of the ionic liquid is 80% by mass or more.
<7> The gel electrolyte according to <6>, wherein the content of the ionic liquid is 90% by mass or more.
<8> The gel electrolyte according to any one of <1> to <7>, which further contains a polymerization initiator.
<9> The gel electrolyte according to <1>, wherein the monomer represented by the general formula (1) is either methoxypolyethylene glycol methacrylate or methoxypolyethylene glycol acrylate.
<10> The gel electrolyte according to <1>, wherein the monomer represented by the general formula (2) is either polyethylene glycol dimethacrylate or polyethylene glycol diacrylate.
<11> The salts of the ionic liquid are ethylmethylimidazolium tetracyanoborate, ethylmethylimidazolium bistrifluoromethanesulfonimide, ethylmethylimidazoliumtripentafluholoethyltrifluoroolophosphate, and methylpropylpyrrolidinium bisfluoro. The gel electrolyte according to any one of <1> to <10>, which is at least one selected from sulfonimide.
<12> The gel electrolyte according to any one of <7> to <11>, which is a radical polymerization initiator.
<13> The gel electrolyte according to <12>, wherein the radical polymerization initiator is a photopolymerization initiator.
<14> The gel electrolyte according to <13>, wherein the photopolymerization initiator is a ketal-based photopolymerization initiator.
<15> The gel electrolyte according to <14> above, wherein the ketal-based photopolymerization initiator is 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone.
<16> The gel electrolyte according to any one of <7> to <15>, wherein the content of the polymerization initiator is 0.001 part by mass or more and 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of all the monomer components. is there.
<17> A gel electrolyte is provided between the first electrode, the second electrode, and the first electrode and the second electrode.
At least one of the first electrode and the second electrode is transparent.
An electrochromic device having an electrochromic layer containing an electrochromic compound on the surface of the first electrode.
The electrochromic device is characterized in that the gel electrolyte is the gel electrolyte according to any one of <1> to <16>.
<18> The electrochromic compound is a radically polymerizable compound.
The <17. The electrochromic layer contains a copolymer composed of the electrochromic compound and at least one of the monomer represented by the general formula (1) and the monomer represented by the general formula (2). > Is the electrochromic element.
<19> The electrochromic device according to any one of <17> to <18>, wherein the average thickness of the electrochromic layer is 0.2 μm or more and 5.0 μm or less.
<20> The electrochromic device according to any one of <17> to <19>, wherein the radically polymerizable compound is a compound represented by the following structural formula.

前記<1>から<16>のいずれかに記載のゲル電解質、前記<17>から<20>のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子によると、従来における前記諸問題を解決し、前記本発明の目的を達成することができる。 According to the gel electrolyte according to any one of <1> to <16> and the electrochromic element according to any one of <17> to <20>, the conventional problems are solved and the present invention is described. The purpose can be achieved.

特許第5049322号公報Japanese Patent No. 5049322

1:支持体
2:第1の電極
3:第2の電極
4:エレクトロクロミック化合物
5、7:エレクトロクロミック層
6:ゲル電解質
1: Support 2: First electrode 3: Second electrode 4: Electrochromic compound 5, 7: Electrochromic layer 6: Gel electrolyte

Claims (8)

イオン液体と、
下記一般式(1)で表されるモノマーと、
下記一般式(2)で表されるモノマーと、を含む組成物の硬化物を含有するゲル電解質であって、
前記一般式(1)中のR及び前記一般式(2)中のRが、メタクリル基であり、
前記一般式(1)で表されるモノマーの含有量A(質量%)と、前記一般式(2)で表されるモノマーの含有量B(質量%)との質量比(A/B)が、18/82以上53/47以下であり、
前記イオン液体が、カチオン、及びアニオンを含み、
前記カチオンが、N,N−メチルエチルイミダゾールカチオン、N,N−アリルブチルイミダゾールカチオン、及びN−メチル−N−プロピルピロリジニウムカチオンからなる群から選択される少なくとも1種であり、
前記アニオンが、BF 、(CFSO、(FSO、(CN)、及び(CPF からなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とするゲル電解質。
(ただし、前記一般式(1)中、Rは、メタクリル基又はアクリル基を表し、nは、7以上12以下の整数を表す。)
(ただし、前記一般式(2)中、Rは、それぞれ独立にメタクリル基又はアクリル基を表し、nは、7以上12以下の整数を表す。)
With ionic liquids
The monomer represented by the following general formula (1) and
A gel electrolyte containing a cured product of a composition containing a monomer represented by the following general formula (2).
R in the general formula (1) and R in the general formula (2) are methacrylic groups.
The mass ratio (A / B) of the monomer content A (mass%) represented by the general formula (1) and the monomer content B (mass%) represented by the general formula (2) is , 18/82 or more and 53/47 or less,
The ionic liquid contains cations and anions and contains
The cation is at least one selected from the group consisting of N, N-methylethylimidazole cation, N, N-allylbutylimidazole cation, and N-methyl-N-propylpyrrolidinium cation.
The anion is selected from the group consisting of BF 4 , (CF 3 SO 2 ) 2 N , (FSO 2 ) 2 N , (CN) 4 B , and (C 2 F 5 ) 3 PF 3 −. A gel electrolyte characterized by being at least one kind.
(However, in the general formula (1), R represents a methacrylic group or an acrylic group, and n represents an integer of 7 or more and 12 or less.)
(However, in the general formula (2), R independently represents a methacrylic group or an acrylic group, and n represents an integer of 7 or more and 12 or less.)
前記一般式(1)で表されるモノマーの含有量A(質量%)と、前記一般式(2)で表されるモノマーの含有量B(質量%)との質量比(A/B)が、20/80以上30/70以下である請求項1に記載のゲル電解質。 The mass ratio (A / B) of the monomer content A (mass%) represented by the general formula (1) and the monomer content B (mass%) represented by the general formula (2) is The gel electrolyte according to claim 1, wherein the gel electrolyte is 20/80 or more and 30/70 or less . イオン液体と、
下記一般式(1)で表されるモノマーと、
下記一般式(2)で表されるモノマーと、を含む組成物の硬化物を含有するゲル電解質であって、
前記一般式(1)中のR及び前記一般式(2)中のRが、アクリル基であり、
前記一般式(1)で表されるモノマーの含有量A(質量%)と、前記一般式(2)で表されるモノマーの含有量B(質量%)との質量比(A/B)が、26/74以上92/8以下であり、
前記イオン液体が、カチオン、及びアニオンを含み、
前記カチオンが、N,N−メチルエチルイミダゾールカチオン、N,N−アリルブチルイミダゾールカチオン、及びN−メチル−N−プロピルピロリジニウムカチオンからなる群から選択される少なくとも1種であり、
前記アニオンが、BF 、(CF SO 、(FSO 、(CN) 、及び(C PF からなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とするゲル電解質。
(ただし、前記一般式(1)中、Rは、メタクリル基又はアクリル基を表し、nは、7以上12以下の整数を表す。)
(ただし、前記一般式(2)中、Rは、それぞれ独立にメタクリル基又はアクリル基を表し、nは、7以上12以下の整数を表す。)
With ionic liquids
The monomer represented by the following general formula (1) and
A gel electrolyte containing a cured product of a composition containing a monomer represented by the following general formula (2).
R in the general formula (1) and R in the general formula (2) are acrylic groups.
The mass ratio (A / B) of the monomer content A (mass%) represented by the general formula (1) and the monomer content B (mass%) represented by the general formula (2) is state, and are 26/74 more than 92/8 or less,
The ionic liquid contains cations and anions and contains
The cation is at least one selected from the group consisting of N, N-methylethylimidazole cation, N, N-allylbutylimidazole cation, and N-methyl-N-propylpyrrolidinium cation.
The anion is selected from the group consisting of BF 4 , (CF 3 SO 2 ) 2 N , (FSO 2 ) 2 N , (CN) 4 B , and (C 2 F 5 ) 3 PF 3 −. A gel electrolyte characterized by being at least one kind .
(However, in the general formula (1), R represents a methacrylic group or an acrylic group, and n represents an integer of 7 or more and 12 or less.)
(However, in the general formula (2), R independently represents a methacrylic group or an acrylic group, and n represents an integer of 7 or more and 12 or less.)
前記質量比(A/B)が、28/72以上63/37以下である請求項3に記載のゲル電解質。 The gel electrolyte according to claim 3, wherein the mass ratio (A / B) is 28/72 or more and 63/37 or less. 前記イオン液体の含有量が、80質量%以上である請求項1から4のいずれかに記載のゲル電解質。 The gel electrolyte according to any one of claims 1 to 4, wherein the content of the ionic liquid is 80% by mass or more. 第1の電極と、第2の電極と、前記第1の電極及び前記第2の電極の間にゲル電解質とを有し、
前記第1の電極及び前記第2の電極の少なくともいずれかが透明であり、
前記第1の電極表面に、エレクトロクロミック化合物を含むエレクトロクロミック層を有するエレクトロクロミック素子であって、
前記ゲル電解質が、請求項1から5のいずれかに記載のゲル電解質であることを特徴とするエレクトロクロミック素子。
It has a first electrode, a second electrode, and a gel electrolyte between the first electrode and the second electrode.
At least one of the first electrode and the second electrode is transparent.
An electrochromic device having an electrochromic layer containing an electrochromic compound on the surface of the first electrode.
An electrochromic device, wherein the gel electrolyte is the gel electrolyte according to any one of claims 1 to 5.
前記エレクトロクロミック化合物が、ラジカル重合性化合物であり、
前記エレクトロクロミック層が、前記エレクトロクロミック化合物と、前記一般式(1)で表されるモノマー及び前記一般式(2)で表されるモノマーの少なくともいずれかと、からなる共重合体を含む請求項6に記載のエレクトロクロミック素子。
The electrochromic compound is a radically polymerizable compound and
6. Claim 6 in which the electrochromic layer comprises a copolymer composed of the electrochromic compound and at least one of the monomer represented by the general formula (1) and the monomer represented by the general formula (2). The electrochromic element described in.
第1の電極と、第2の電極と、前記第1の電極及び前記第2の電極の間にゲル電解質とを有し、
前記第1の電極及び前記第2の電極の少なくともいずれかが透明であり、
前記第1の電極表面に、エレクトロクロミック化合物を含むエレクトロクロミック層を有するエレクトロクロミック素子であって、
前記ゲル電解質が、
イオン液体と、
下記一般式(1)で表されるモノマーと、
下記一般式(2)で表されるモノマーと、を含む組成物の硬化物を含有するゲル電解質であり、
前記エレクトロクロミック化合物が、ラジカル重合性化合物であり、
前記エレクトロクロミック層が、前記エレクトロクロミック化合物と、下記一般式(1)で表されるモノマー及び下記一般式(2)で表されるモノマーの少なくともいずれかと、からなる共重合体を含むことを特徴とするエレクトロクロミック素子。
(ただし、前記一般式(1)中、Rは、メタクリル基又はアクリル基を表し、nは、7以上12以下の整数を表す。)
(ただし、前記一般式(2)中、Rは、それぞれ独立にメタクリル基又はアクリル基を表し、nは、7以上12以下の整数を表す。)
It has a first electrode, a second electrode, and a gel electrolyte between the first electrode and the second electrode.
At least one of the first electrode and the second electrode is transparent.
An electrochromic device having an electrochromic layer containing an electrochromic compound on the surface of the first electrode.
The gel electrolyte
With ionic liquids
The monomer represented by the following general formula (1) and
A gel electrolyte containing a cured product of a composition containing a monomer represented by the following general formula (2).
The electrochromic compound is a radically polymerizable compound and
The electrochromic layer is characterized by containing a copolymer composed of the electrochromic compound and at least one of a monomer represented by the following general formula (1) and a monomer represented by the following general formula (2). Electrochromic element.
(However, in the general formula (1), R represents a methacrylic group or an acrylic group, and n represents an integer of 7 or more and 12 or less.)
(However, in the general formula (2), R independently represents a methacrylic group or an acrylic group, and n represents an integer of 7 or more and 12 or less.)
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KR950008604A (en) * 1993-09-07 1995-04-19 안시환 UV-curable lithium ion polymer solid electrolyte composition and preparation method thereof
JPH11183939A (en) * 1997-12-19 1999-07-09 Nippon Mitsubishi Oil Corp Electrochromic element
JP2000082330A (en) * 1998-09-07 2000-03-21 Sony Corp Electrolyte, composition for it, manufacture of electrolyte, and battery using such electrolyte
JP2002203604A (en) * 2000-06-16 2002-07-19 Nisshinbo Ind Inc Polymer battery and manufacturing method
JP2002033098A (en) * 2000-07-18 2002-01-31 Nisshinbo Ind Inc Slitter and cutting method for master roll of electrode
JP2003051428A (en) * 2001-08-08 2003-02-21 Toyo Tire & Rubber Co Ltd Gel electrolyte forming composition, the gel electrolyte and method for manufacturing the gel electrolyte
JP2004146346A (en) * 2002-08-28 2004-05-20 Nisshinbo Ind Inc Nonaqueous electrolyte and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2011134459A (en) * 2009-12-22 2011-07-07 Konica Minolta Holdings Inc Electrolytic composition, secondary battery, and compound
JP2013069493A (en) * 2011-09-21 2013-04-18 Toyota Motor Corp Method for manufacturing laminated air cell

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