JP2000154223A - 架橋性ポリマ― - Google Patents
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Abstract
ポリマーを得ること。 【解決手段】 一般式: 【化1】 (式中、Qは、結合、−CO−、−SO2 −、又はアニ
オン重合若しくはカチオン重合を開始する試薬に対して
無反応性であるとともにオキサ若しくはアザ置換基を任
意に含んでいてもよくかつ1〜30個の炭素原子を含む
アルキル型、アルキルアリール型、アリールアルキル型
のn+p価の有機基を表し;Aはアニオン重合において
反応性の基を表し;Yはカチオン重合において反応性で
ありかつアニオン重合を開始する試薬に対して無反応性
である基を表し;nは1〜3の間で変動し;pは1〜6
の間で変動する)により表されるアニオン重合の開始に
続くカチオン架橋により得られる架橋性ポリマー。
Description
り得られるポリマーであって、アニオン重合開始剤の存
在下で反応性でないカチオン開始により活性化される官
能基を有するポリマーに関する。そのようなカチオン開
始官能基の存在によって、成形後のポリマー、特に薄い
フィルム状のポリマーの効率的な架橋が可能となる。そ
の結果、分子量及び架橋密度の点で明確に規定される特
性を有するポリマーを得ることができる。
型の重合機構、すなわちアニオン型、カチオン型及び遊
離基を生成する型の重合は周知である。一般的に、共役
した又は活性化された2重結合型官能基を有し、遊離基
種の成長反応が可能なモノマーが主として使用される。
しかしながら、特に遊離基が酸素により不活性化される
ために、ポリマー分子量を制御することは困難である。
最近になって、カチオン重合反応性が高いビニルエーテ
ル型官能基CH2 =CHO−を有するモノマーが市販さ
れている。カチオン重合は、非常に速いが、重合の伝播
を可能にするカルボカチオンが反応媒体中に存在する水
又は他の求核性化学種に敏感であるという事実のため、
高分子量を得ることは難しい。
めに主に使用される組成物は、概して、エポキシド型モ
ノマーを、1個以上のビニルエーテル官能基を有するモ
ノマーと組み合わせ、カチオン触媒により重合させたも
のである。エポキシドの重合及びビニルエーテルの重合
は互いに非常に異なる速度で伝播されるため、得られる
高分子固形物は通常、モノマーの各種類に対応する相互
貫入網状構造からなる。従って、そのような系の重合度
及び架橋密度を制御するのは困難である。機械的特性
は、鎖の剛直性又は強い水素結合を与えるOH官能基の
存在により強く依存する。それにもかかわらず、これら
の組成物、特にグリコール又はトリオールビニルジエー
テルが加えられたものは、対応するモノマー(いわゆる
「反応性希釈剤」)の粘度が低いために、揮発性溶剤の
消費量を最低限に抑えることができる。
えられた遊離基開始剤が存在する場合に、アクリル型の
遊離基を生じるモノマーとビニルエーテル型モノマーの
モノマー混合物に対しても用いられる。しかしながら、
この手法によると、酸素に対して遊離基重合が敏感であ
るために、重合/架橋速度を一定に制御しようとするこ
とは困難である。この問題は、その表面の大部分が空気
と接触している薄いフィルムの場合に顕著である。ビニ
ルエーテル官能基を含む多官能性モノマーは米国特許第
5,605,941号明細書に記載されている。これら
の化合物は、(カチオン+カチオン)型又は(カチオン
+遊離基)型の相互貫入網状構造物を使用する1段法を
通じて高いガラス転移温度を有する架橋樹脂を得ること
に使用される。
に狭い分子量分布Mw /Mn を得るための分子量の正確
な制御の観点で種々の利点を有する。所定の分子量を有
するポリマーが調製され、AB型、ABA型又は分枝型
のブロックポリマーが生成する方法が一般的に好まれ
る。しかしながら、開始剤及び伝播を可能にするアニオ
ン化学種は非常に反応性が高い。それらの化学種は、モ
ノマーに結合しているほとんどの有機官能基、特にその
後に容易な架橋を可能にする有機官能基、例えばエポキ
シド、アルコール若しくはアミン、又は1つ以上の共役
2重結合、芳香核又はC=O、C≡Nのような電子吸引
基により活性化されている2重結合を含む官能基と反応
する有機金属又はアルカリ金属アルコキシドである。使
用又は成形時ではない重合時の水又は他の求核性物質を
排除する条件によって、特定の単位で構成されるポリマ
ーが生成する。
エーテル官能基を有するポリマー、特に単位−[(CH
2 H(R)O)]n −(式中、4≦n≦2×104 、R
はH若しくは炭素原子数1〜4のアルキル基又は重合性
基、例えばアリルオキシメチル基である)を含むポリマ
ーも周知である。コポリマー、特にRが主としてHであ
るものは、特定の塩、金属又はオニウム(アンモニウ
ム、アミジニウム、グアニジニウム)を溶解させる性質
を有し、導電性固溶体を形成する。一次又は二次バッテ
リー、スーパーキャパシティー(super capa
cities)、又は「エレクトロクロミック」とも呼
ばれている調光装置で使用できる電解質を形成するのに
特に有用である。それらの物質が作用する環境、特に、
それらの物質が金属リチウムのような高還元性元素、そ
れらの合金、又はグラファイト若しくはコークスのよう
な種々の形態の炭素中に固溶体として存在するそれらの
元素と接触する環境は、エーテル官能基のCH及びC−
O結合に主に限られるポリマーの結合に関して高い安定
性を必要とする。それにもかかわらず、これらの物質の
低い極限粘度数のために、優れた機械的挙動を示す薄い
フィルムが実現される。これは、高分子量物質を使用す
ることによって、より都合良くは架橋過程を通じて得ら
れる。しかしながら、後者の方法は、網状構造物のガラ
ス転移温度(T g )が増加するという欠点をもつ。ガラ
ス転移温度は伝導性を決定する最も重要なパラメーター
である。さらに、架橋、特に単量体アリルグリシジルエ
ーテル(AGE)による架橋を可能にする官能基を提供
し、アニオン重合用触媒の作用に抵抗性をもつアリルオ
キシメチル官能基は、その後の架橋結合の形成に対して
さほど活性はなく、そのモノマーを含む物質の架橋密度
を正確に制御することは不可能である。架橋時に2重結
合の50%以上を関与させることは困難である。
ルから得られるポリマーは、例えば米国特許第4,88
6,716号、米国特許第5,064,548号、米国
特許第5,173,205号、米国特許第5,264,
307号、米国特許第5,411,819号及び米国特
許第5,501,920号明細書において固体電解質と
して提案されており、許容可能な伝導性を有する。しか
しながら、対応するモノマーの調製は細心の注意を要す
る。それらの物質は、架橋前に、カチオン重合に関して
は、低い分子量を有する。そのモノマーは実に吸湿性が
高く、精製するのが困難である。さらに、側鎖を有する
ポリマーに典型的な現象である絡み合いがないために、
ポリマーの機械的特性は不十分である。ビニルジエーテ
ル型の多官能性ポリマーを使用することによって、架橋
生成物を得られるが、カチオン架橋プロセスから重合段
階を分離することは不可能であり、それゆえに、架橋ポ
リマーを得るためのこのプロセスを制御することは実質
的にできない。
式:
オン重合若しくはカチオン重合を開始する試薬に対して
無反応性であるとともにオキサ若しくはアザ置換基を任
意に含んでいてもよくかつ1〜30個の炭素原子を含む
アルキル型、アルキルアリール型、アリールアルキル型
のn+p価の有機基を表し;Aはアニオン重合において
反応性の基を表し;Yはカチオン重合において反応性で
ありかつアニオン重合を開始する試薬に対して無反応性
である基を表し;nは1〜3の間で変動し;pは1〜6
の間で変動する)により表されるアニオン重合の開始に
続くカチオン架橋により得られる架橋性ポリマーが提供
される。
原子数1〜12のアルキル若しくはオキサアルキル基、
CN又はCH2 COOR1 (式中、R1 はH又は炭素原
子数1〜12のアルキル若しくはオキサアルキル基であ
る)を表し、R’はH又は炭素原子数1〜12のアルキ
ル基を表し、rは1〜6の間で変動する。
ための伝導性をもたらすイオン性化合物を溶解すること
ができる。
られるポリマーであって、カチオン開始により活性化さ
れ、成形後のポリマー、特に薄いフィルム状のポリマー
の効率的な架橋を可能にする官能基を有するポリマーに
関する。すなわち、カチオン重合において活性な官能基
は、アニオン重合を可能にする試薬に対するそれらの安
定性を勘案して選ばれる。従って、両方の型の重合に関
する数々の利点を利用することによって、分子量及び架
橋密度の点で明確に規定される特性を有するポリマーを
得ることができる。架橋は、特に酸素の作用とは概して
無関係に効率的に行われる。
架橋された、固体電解質の調製のための伝導性をもたら
すイオン性化合物を溶解させることのできるポリマーも
本発明の一部を構成し、本発明の重要な側面を示す。上
記のように、系の化学的安定性又は電気化学的安定性を
低下させずに及びガラス転移温度を顕著に増加させずに
架橋を可能にする官能基を導入できるという必要性は重
要である。本発明のポリマーは、カチオン重合に対して
効率的かつ制御された架橋を可能にする活性基を選択す
るために、これらの規準を満足する。
れるモノマーは、一般式:
−、又はアニオン重合若しくはカチオン重合を開始する
試薬に対して無反応性であるとともにオキサ若しくはア
ザ置換基を任意に含んでいてもよくかつ1〜30個の炭
素原子を含むアルキル型、アルキルアリール型、アリー
ルアルキル型のn+p価の有機基を表し;Aはアニオン
重合において反応性の基を表し;Yはカチオン重合にお
いて反応性でありアニオン重合を開始する試薬に対して
無反応性である基を表し;nは1〜3の間で変動し;p
は1〜6の間で変動する)により定義される。
ことが都合良い場合及びその架橋をカチオン的に行うこ
とが望ましい場合に、nは1である。nが2である場合
に、同一モノマーに結合している2つの官能基は重合し
あって、架橋せずに環状物の形成をもたらす。nが1で
あるモノマーを小さな割合、例えば0.1〜10%の多
官能性モノマーに混合して、鎖の未処理の末端を補う枝
分かれを生じさせることによって、分子量を増加させる
ことも重要な場合がある。
調製されるものであって、先に定義した通りのモノマー
を含む。ここで、Aは好ましくは、
H、炭素原子数1〜12のアルキル若しくはオキサアル
キル基、CN又はCH2 COOR1 (式中、R1 はH又
は炭素原子数1〜12のアルキル若しくはオキサアルキ
ル基である)を表す)を含む。
のアルキル基を表し、rは1〜6の間で変動する)を含
む。
学種の寿命は、遊離基化学種の寿命と比較した場合に特
に長く、Y基が完全に消費されるまで、カチオン重合開
始剤による開始後に反応を続けることができる。特に、
反応性化学種を開始させるのに熱又は光活性化作用のあ
る放射線への短時間の暴露で十分であり、活性化剤の不
在下であっても、特に空気中の酸素によりもたらされる
停止反応がないために、重合を続けることができる。
有機金属、アミド、アルコキシド、ジアルキルアミノホ
スフィンから誘導された強塩基を含む。好ましい有機金
属には、ブチルリチウム(第1級、第2級又は第3
級)、ヘキシルリチウムのようなアルキルリチウム誘導
体;及び1,1’−ジフェニルエチレン、テトラフェニ
ルエチレン、ナフタレン、ビフェニル又はベンゾフェノ
ンのリチウム、ナトリウム又はカリウム誘導体が包含さ
れる。好ましいアミドには、NaNH2 、Ca(N
H2 )2 、エポキシドによるそれらの付加生成物、リチ
ウムジイソプロピルアミドのようなジアルキルアミド誘
導体が包含される。好ましいアルコキシドには、アルカ
リ金属のメトキシド、エトキシド、ブトキシド(第1
級、第2級、第3級)又はtert−アミロキシド誘導体、
炭素原子数8〜18の線状アルコールのアルコキシド、
分子量400〜800のモノアルコールポリエチレン、
多価アルコールのアルコキシド、例えばグリコール、グ
リセロール、オリゴエチレングリコール、ソルビトー
ル、ペンタエリトリトール、トリメチロールプロパン、
ビストリメチロールジエチルエーテル、ビスフェノール
A及びそれらのポリエトキシル化誘導体のアルコキシド
が包含される。好ましい強塩基には、ジアルキルアミノ
ホスフィン誘導体、例えば「ホスファゼン塩基P4−t
−bu」として周知の1−tert−ブチル−4,4,4−
トリス[ジメチルアミノ−2,2−ビス(トリスジメチ
ルアミノ)−ホスホラニリデンアミノ]−2λ5−4λ
5−カテナジ(ホスファゼン)が包含される。一般的
に、ブタジエン、スチレン及びアクリル酸又はメタクリ
ル酸の誘導体のような他の共役2重結合C=C又はC=
Oにより活性化される2重結合の重合を開始するのに有
機金属及びジアルキルアミド誘導体、特にリチウム誘導
体が好ましい。エポキシドの重合に対し、ナトリウム、
特にカリウムの1価又は多価アルコールのような直鎖又
は枝分かれ鎖の形成をもたらすアルカリ金属誘導体が好
ましい。ジアルキルアミノホスフィンはアクリレート又
はエポキシドに対して反応性である。有機金属、アミド
又はアルコキシド誘導体の活性は、アルカリイオンを強
く溶媒和する傾向をもつ分子、例えばTHF、2〜16
個の炭素原子を含み、溶剤として使用可能なオリゴエチ
レングリコールジアルキルエーテルの存在下で増大する
場合がある。2〜8個の窒素を有するペルアルキル(ポ
リエチレンイミン)、特にテトラメチルエチレンジアミ
ン(TMDA)、ペンタメチルジエチレンジアミン、及
びトリス(2−ジメチルアミノエチルアミン)は、特に
魅力のある活性化特性を有する。
のポリマーは、カチオン法の目的に合うように設計され
たモノマー群を使用してカチオン法により架橋される。
一般的に、重合/架橋の反応の伝播を可能にする触媒は
ルイス酸又はブレンステッド酸である。最も反応性の高
いルイス酸には、B(Hal)3 ,Al(Hal)3,
Zn(Hal)2 (式中、Halはハロゲン若しくは擬
ハロゲン又はハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリー
ル基若しくはハロゲン化亜鉛基である)の型のアルミニ
ウム、ホウ素又は亜鉛の誘導体である。一方、ブレンス
テッド酸は、3×10-19 クーロン/Å2 よりも高い表
面電荷を有するカチオンを与える傾向をもつ。前記の電
荷の規準に対応する他のカチオンには、制限がなく、L
i+ ,Mg2+,Ca2+,Zn2+,Sn2+,Al3+等が包
含される。最も反応性の高い誘導体は強酸及び弱塩基性
又は弱求核性のアニオンX- に対応する。そのようなア
ニオンの例は、AlCl4 - ,BF4 - ,PF6 - ,A
sF6 - ,SbF6 - ,TeOF5 - ,R2 SO3 - 又
はB(R2 )4 - (式中、R2 はフッ素又は任意にハロ
ゲン化されていてもよいアルキル若しくはアリール基で
ある);(R2 SO 2 )2 N- ;(R2 SO2 )2 C
(R3 )- ,(R2 SO2 )3 C- (式中、R 3 はH又
はR2 である)である。前記酸は、ポリマーに直接添加
されても、潜在的な形態で添加されてもよい。窒素化塩
基又はエーテルのような弱塩基の塩がこの用途に適し、
その酸形態物が熱、好ましくは40〜180℃の温度で
遊離される。分解して酸HXを生成するジアゾニウム塩
RN=N+ X- から熱的に酸を遊離させること並びに溶
剤又はモノマーからプロトンを抽出することによって窒
素を遊離させることも可能である。
有効なカチオン開始剤である。それらには、トルエンス
ルホネート、フルオロスルホネート、メタンスルホネー
ト及びトリフルオロメタンスルホネートのメチル、エチ
ル又はベンジル誘導体、並びにテトラメチレン−(CH
2 )4 −ジエステルが包含される。
する光活性化作用をもつ放射線に作用によって酸を遊離
させることができる。光活性化作用をもつ放射線には、
可視又はUVフォトン、γ線及びβ電子線のようなイオ
ン化作用をもつ放射線が包含される。カチオン光開始
剤、すなわち酸光開始剤は、イオン性化合物J+ X
- (式中、X- は上記定義のとおりのアニオンであり、
J+ はジアリールヨージオニウム、ジアリールブロモニ
ウム、トリアリールスルホニウム、フェナシル−ジアル
キルスルホニウム、アレーン−メタロセニウム、アリー
ルジアゾニウム型のカチオンであり、有機基は任意に置
換されていても良い)を含む。2つ以上のJ+カチオン
が互いに連結していても、J+ がポリマー鎖の繰返し単
位の一部であってもよい。もう1つの群の光開始剤又は
熱開始剤は、都合良くは、2−ニトロトルエンスルホネ
ート,2,4−ジニトロベンジルトルエンスルホネー
ト、特に2,4−ジニトロトルエンスルホネート又は
2,6−ジニトロベンジルトルエンスルホネートのスル
ホン酸エステルを含む。これらの開始剤はイオン性でな
いためにわずかに極性をもつ又は無極性のモノマー及び
ポリマーに容易に混和する。
オキシピリジニウム塩の誘導体は、遊離基発生剤の存在
下で熱的に又は光活性化作用をもつ放射線により活性化
され、アルキル又はピリジルカチオンを遊離する。その
ようなカチオン開始剤としては、N−[2−エトキシカ
ルボニルアリルオキシ]−α−ピコリニウムヘキサフル
オロアンチモネートがある。
合プロセスの感受性がないために、特に遊離基プロセス
を伴う他の技術と比較した場合に、フィルムの形態にあ
るポリマーの調製に対して特に有利である。しかしなが
ら、このプロセスはそのような成形の種類に限定されな
い。架橋前に、潜伏性カチオン重合触媒の添加に続い
て、ポリマーを種々の形態に成形することができ、それ
を熱により又は透過性の光活性化作用をもつ放射線によ
り活性化させることができる。
の容量収縮を最低限に抑えることは重要な場合がある。
スピロ−オルトホルメート又はスピロ−オルトカーボネ
ートの型のジオキソランの酸素化誘導体が関与するカチ
オンプロセスは、容量の増加により特徴付けられる。容
量の変化を制御するために使用できるそのような官能基
を有する本発明に係るモノマー及びポリマーは次式によ
り例示される。
カチオン架橋性基にもたらされるもう1つの利点は、得
られる副次網状構造物の柔軟性である。次の型の基:
は本質的に柔軟であり、対応するホモポリマーは低いガ
ラス転移温度(Tg )を有する。例えば、ポリビニルメ
チルエーテルに対してTg =−31℃であり、一方、メ
チルポリメタクリレートに対してはTg =−114℃で
ある。これらの特性は、アニオン基をカチオン基に連結
する柔軟な結合の選択に依存してポリマーのカチオン副
次網状構造レベルで保つことができる。単純なアルキレ
ン−(CH2 )n −(式中、2≦n≦12)及びオキシ
アルキレン−[CH2 OCH(R)]n −(式中、1≦
n≦6)は、モノマー及び/得られるポリマー中のアニ
オン基とカチオン基の間の結合を請け負う2価有機結合
を形成することにとって特に好ましい。
官能性のモノマーと1種以上の他のモノマーを含む統計
コポリマーであることができる。例えば、モノマーA,
B及びCをモル比a,b及びcで含むターポリマーはA
a −stat−Bb −stat−Ccで表される。本発明のポリ
マーは、A−bloc−B又はA−bloc−B−bloc−A,A
−bloc−B−bloc−C型のブロックポリマーであること
もできる。各セグメントA,B又はCは種々の割合で2
官能性モノマーを含む。別の態様において、A,B又は
Cのみが、ホモポリマー又はコポリマーの形態で、少な
くとも1個の2官能性モノマーを含む。本発明のポリマ
ーは当然のことながら3種のモノマーに限られず、当業
者であればアニオン重合のリビング特性により与えられ
る可能な種々の態様を理解するであろう。T(Aa −st
at−Bb −stat−Cc )t ,T(A−bloc−B)t 又は
T(A−bloc−B−bloc−A)t さらにはT(A−bloc
−B−bloc−C)t 型の多官能性開始剤から星形ポリマ
ー又はデンドリマーを形成することもできる。ここで、
Tは価数tの多官能性基であり、2≦t≦104 であ
り、好ましくは、星型構造物に対しては2≦t≦10で
あり、デンドリマーに対しては104 である。アニオン
重合において1個以上の反応性官能基を有するモノマー
を小さい割合で使用することにより分枝ポリマーを得る
ことができる。
の流動学的性質を変えるため及び/又は最終製品に改良
された機械的特性や難燃性を付与するための種々の添加
剤、例えば、粉末、繊維のフレークの形態にある固形物
の分散体の添加と同時に成形及び架橋工程を行うことが
できる。ナノパーティクルの形態にあるシリカ分散体、
カーボンブラック、マグネシアのような単純酸化物;又
はLiAlO2 のような錯体;金属窒化物及び炭化物;
フレーク状シリケート、特に、マイカ、ヘクトライト、
モンモリロナイト、バーミキュライト、グラファイト
(膨張した形態にあるものを包含する);KAlF4 型
のフルオロアルミネート錯体;ポリオレフィン又はポリ
イミド型(芳香族のものを包含する)の繊維;場合に応
じて織物又は不織布層の形態にある酸化物、窒化物若し
くは炭化物又はオキシ窒化物又はオキシ炭化物を含むセ
ラミック繊維の炭素繊維、特に有機物質の熱分解から得
られるものが挙げられる。ポリマーに独特の他の特性を
付与する添加剤を加えることもできる。例えば、イオン
伝導性又は電気伝導性を有する添加剤は、アルミナβ又
はβ”、窒化リチウム、炭素の任意形態物、共役ポリマ
ー、特にベンゼン、チオフェン、ピロール及び縮合複素
芳香環状物の誘導体のようなものである。ペロブスカイ
ト構造型添加剤は、得られる複合材料にピエゾ電気特性
を生じさせることによって、誘電率を増加させる寄与を
する場合がある。
架橋密度に依存して0.1〜100モル%の間で選ぶこ
とができる。本発明に係る好ましい組成物は1〜35モ
ル%の2官能性モノマーを含む。
性を高める液体又は可塑剤を添加することができる。そ
のような液体又は可塑剤は多数存在し、どの当業者にも
周知である。一般的に、材料は、ポリマー鎖との適合性
及びそれらの低い揮発性に基づいて選ばれる。フタレー
ト、シトレート、炭素原子数3〜12のアルキルのα,
ω−二酸又は炭素原子数2〜18のアルキレングリコー
ル、並びに難燃性を付与するリン酸若しくはホスホン酸
のエステルを挙げることができる。
温でのポリマー電解質の伝導性をさらに高めることがで
きる。可塑剤は、その誘電率及びポリマー電解質を使用
する条件でのその電気化学的安定性に考慮して選ばれ
る。その目的に最も有用な可塑剤には、環式及び非環式
カーボネート、特にエチレンカーボネート及びプロピレ
ンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカー
ボネート、エチル−メチルカーボネート及びメチル−プ
ロピルカーボネート;γ−ブチロラクトン;ギ酸エステ
ル、酢酸エステル、炭素原子数1〜6のアルキルプロピ
オネートのようなカルボン酸エステル;テトラアルキル
スルファミド;炭素原子数1〜8のアルキル基含むモノ
−、ジ−、トリ−及びテトラエチレングリコールのジア
ルキル化エーテル;分子量2000g/モル未満のオリ
ゴオキシエチレンのジアルキル化エーテル(それらのア
ルキル基は1〜18個の炭素原子を有する)が包含され
る。そのような可塑剤は、単独で又はそれら同士の混合
物で使用できる。
量%、好ましくは3〜70重量%の間で変動しうる。可
塑剤の濃度が高いと、伝導性が高い材料が得られる。鎖
の可動性が顕著になると、これは機械的特性の認識可能
な低下になって現れる。本発明のポリマーによって得ら
れる高い架橋密度は、良好な機械的特性を維持するのに
都合良い。
に反応しうる。ポリマーに加えられる1種又は複数種の
可塑剤は、少なくとも1個のカチオン重合反応性官能基
を含んでいなくてはならない。この型に属する種々の可
塑剤、特にビニルエーテル官能基を有するものは、周知
及び/又は商業的に入手可能である。これらは、グリコ
ールのビニルエーテル、特にブタンジオールのビニルエ
ーテル、ジ−、トリ−及びテトラエチレングリコールの
ビニルエーテル並びにそれらのモノアルキルエーテル及
びトリメチロールプロパンが挙げられる。特に魅力のあ
る添加剤は、その高い誘電率と、極性化合物、金属塩又
はオニウム塩(カチオン光開始剤等)へのその溶解のし
易さのために、プロペニルプロピレンカーボネートエー
テル:
り得られるポリマーに適合する他の任意の着色剤、抗酸
化剤又は抗紫外線剤を本発明のポリマーに使用すること
ができる。
ばエポキシド、1,3−ジオキソラン、1,3−ジオキ
サン、1,3−ジオキセパン及びそれらの誘導体、上記
のようなオルトホルメート又はオルトカーボネート型の
スピラン、例えば、モノ−及びジホルマルペンタエリト
リトールの誘導体の存在下で行うこともできる。Yがビ
ニルエーテルである場合には、電子欠乏2重結合を有す
るモノマーを含めることがさらに可能である。例として
は、フマレート、マレエート、無水マレイン酸、マレイ
ミド並びにアクリレート及びメタクリレートが挙げられ
る。これらの化合物は、ビニルエーテルと電荷移動錯体
を形成し、それらが重合によって架橋副次網状構造を形
成する別のポリマーが形成される。そのような種類の重
合は、光開始剤が存在する場合であっても、熱により活
性化されるか又は熱的に生成する若しくは光化学作用を
もつ放射線により生成する遊離基源により自発的に活性
化される。マレイミド誘導体は、特に、紫外線の存在下
で自発的に重合可能な錯体を与え、酸素に対してわずか
に感受性である。この化合物は1官能性又は2官能性、
例えば、
むアルキレン基又はオキシアルキレン−CH2 CH
2 (OCH2 CH2 )n OCH2 CH2 −(nは0〜6
0で変わる)であり)であることができる。
合物を使用することによって、特に好ましい態様が与え
られる。そのようなポリマー電解質は、電気化学分野に
おいて種々の用途がある。それらは、吸収性伝導性粉末
の添加を必要としない帯電防止性も有する。上記のよう
に、ポリエーテルは、金属塩又はプロトン化された窒素
化塩基(アンモニウム、イミダゾリウム、グアニジニウ
ム等)に対するそれらの解離力及び可溶化力のために、
好ましい材料である。ポリマーは線状、星形、又は側鎖
を有するくし状のものであってもよい。1種以上の溶媒
和作用をもつエポキシドと基Aとしてエポキシドを有す
る本発明のモノマーとの共重合により線状ポリマーは容
易に得られる。溶媒和作用をもつエポキシドは好ましく
は、エチレンオキシド、プロピレンオキシド及びブチレ
ンオキシドを含む。エチレンオキシドは、その高い錯化
力及びその高いアニオン重合反応性のために分子量の制
御を可能にするため、特に好ましい。
チレンオキシドの組織化したドメインを形成する傾向か
らもたらされる結晶化度を最低限にすることが好ましい
場合がある。エチレンオキシドの組織化したドメインの
存在は導電率から予測される。この理由から、エチレン
オキシドと出発モノマーとターポリマーの間のターポリ
マーの調製が選ばれる。ターポリマーは好ましくはプロ
ピレンオキシド、ブチレンオキシド、メチルグリシジル
エーテル、アリルグリシジルエーテル、又は、
を、好ましくは0.5〜25モル%の割合で含む。カリ
ウムは、カチオン重合を妨げず、その後に他のイオン、
例えばリチウムカチオンと交換できるため、都合良い。
ましくは、次の化合物:
する2価アルキル又はオキサアルキルであり、R’は上
記定義の通りである)が包含される。
−,−C4 H8 −,−C6 H12−,−C2 H4 OC2 H
4 −又は−C2 H4 OC2 H4 OC2 H4 O−であり、
R’は好ましくは水素、メチル又はエチルを含む。R5
が−CH2 −である場合に、R’は好ましくはメチル又
はエチルである。対応するモノマーは、ホスフィン又は
鉄ペンタカルボニル誘導体によるRuCl2 の存在下で
の2重結合の異性化によって市販のアリルグリシジルエ
ーテルから容易に得られる。
て、スチレンのアニオン重合を使用してエチレンオキシ
ド側鎖を有するポリマー鎖を形成する。そのような化合
物の一般式は、
は1〜18個の炭素原子を有する1価アルキル又は5〜
18個の炭素原子を有する1価アリールであり;Qは
(CH2 )q ,−CO−又は−SO2 −であり;qは0
〜4の間で変動する)である。
(CH2 )q でありqが1である場合に、オルト−又は
パラ−クロロメチルスチレンにアルコキシオリゴオキシ
エチレンアルカリ金属誘導体R6 (OCH2 CH2 )p
OM(式中、MはLi,Na,Kである)を反応させる
ことにより容易に調製できる。
するモノマーには、
り、R7 はR5 である)が包含される。
においてqが1であるものである。
が得られるように、スチレン型ターポリマーを導入する
ことが都合良い場合がある。種々の官能基を有するビニ
ルベンゼン誘導体が好ましく、それらの誘導体は多数存
在し、当業者に周知である。関係のある官能基には、局
部的誘電率を変化させるための極性基、例えばNO2,
RCO及びRCOOを有するもの、又は表面張力を変化
させるための極性基、例えば8個より多くの炭素原子を
有するアルキル鎖が包含される。ハロゲンは不燃性に影
響を及ぼす。主にカチオンによるイオン伝導性を発現さ
せるためにイオン性官能基を有するモノマーを導入する
ことも重要であり、電気化学用途に対して最も重要であ
る。モノマー塩:
いて、カルボニル基により活性化される2重結合のアニ
オン重合を使用してエチレンオキシド側鎖を有するポリ
マー鎖を形成する。そのようなポリマーの合成を可能に
する主なモノマーの一般式は、
通りである)である。
り、Rはメチルである。
好ましいモノマーには、
8 はR5 である)が包含される。
マーを導入することは重要である。そのような場合に、
モノマー塩:
エーテルセグメントを溶媒和する鎖に溶解された塩によ
り伝導性が確実に得られる。概して、塩は、金属塩又は
プロトン化された窒素化塩基の塩、例えば、M2+カチオ
ンを遊離する傾向のあるアンモニウム、イミダゾリウ
ム、グアニジニウムと、好ましくは、ClO4 - ,BF
4 - ,PF6 - ,AsF6 - ,SbF4 - ,Rf SO3
- ,Cn F2n+1SO3 -(式中、nは0〜8の間で変動
する),(Rx SO2 NSO2 R’x )- ,(R x SO
2 C(SO2 R’x )Rx ”)- (式中、Rx 及び
Rx ’は同じであっても相異なっていてもよく、その少
なくとも1つはハロゲンのような電気陰性原子であり、
特に少なくとも1つのRx 及びRx ’はCn F2n+1に等
しく、nは0〜8の間で変動し、Rx ”はRx 、Rx S
O2 - 又はRx ’SO2 - である)のような弱塩基性及
び非求核性アニオン、原子吸引基を有するシクロペンタ
ジエン及びそのアザ類似体から誘導されるアニオン、電
子吸引基を有するピリミジン−トリオン又は1,3−ジ
オキサン−4,5−ジオンから誘導されるアニオン、特
にCN又はCF3 SO2 型のもの、並びにマロニトリル
誘導体から選ばれるアニオンとの塩から選ばれる。最も
好ましいアニオンには、ClO4 - ,BF4 - ,PF6
- ,CF3 SO3 - ,(FSO2 )2 N -,(CF3 S
O2 )2 N- ,(C 2 F5 SO2 )2 N -,[(CF3
SO2 )2 CH]- ,[CF3 SO2 )C(CN)2 ]
- ,[(CF3 SO2 )3 C]- ,(CF3 SO2 )N
SO2 N(R 9 )2 )- (式中、R9 は1〜30個の炭
素原子を有するアルキル、4,5−ジシアノ−1,2,
3−トリアゾール、3−5−ビストリフルオロメチル−
1,2,4−トリアゾール又はトリシアノメタンから誘
導されるアニオンである)が包含される。塩の濃度は好
ましくは、カチオン当たりのオキシエチレンセグメント
の酸素数である比(O/M)により表される。概して、
この数は0.5〜1000である。
混合物が本発明のポリマー中の溶液を与える。リチウ
ム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、スズ、アンモ
ニウム及びイミダゾリウムのカチオンが好ましい。リチ
ウムイオン及びリチウムイオンとカリウムイオンの混合
物が電気化学的用途に対して特に好ましい。
オン型の上記の若しくは他のターモノマーの導入を通じ
て本発明のポリマーを含む高分子鎖の一部となることも
できる。負電荷の少なくとも一部がポリマー上に固定さ
れているポリマーが、バッテリー及び蓄電池、スーパー
キャパシター又はエレクトトクロミック系用の固体電解
質として有用である。
オン官能基の反応性のために、本発明のポリマーを高い
架橋率が達成されるまで架橋させることができる。ポリ
マー電解質に対し、優れた機械的特性を生じさせるとい
う目的のために、ガラス転移温度が顕著に増加しなけれ
ば、高い架橋率が有用である。カチオン副次網状構造物
にアニオン鎖を連結する結合の柔軟性並びにその副次網
状構造物の本質的柔軟性は、前述のようにポリマー電解
質の利点である。
ことは、溶液からの塗布又は押出により都合良く実施さ
れる。経済上の理由から並びに環境に及ぼす影響がより
小さくなるように、できるだけ少量の溶剤を使用するこ
とが好ましい。その観点において、小さい分子量を有す
るポリマーは、それらの成形を濃縮溶液から又は純粋な
状態から行えることができるため、重要である。エポキ
シドに関して、鎖の末端が概してヒドロキシル官能基で
ある。低分子量ポリマーの場合に、それらの官能基が特
にリチウムに対して反応性であるために、それら濃度が
高いことは有害である。カチオン架橋剤の利点は、ヒド
ロキシル官能基を中和し、架橋反応に関与するリチウム
のポテンシャルに近いポテンシャルに対して安定なアセ
タール結合を形成する可能性があることである。そのよ
うな可能性は、カチオン官能基がビニルエーテルである
場合に、以下のように例示される。
Mn+Xn - (式中、Mn+は電荷がnの無機、有機又は有
機金属カチオンであり、X- は1価アニオンであり、2
個以上のX- が共有結合鎖又はポリマーに属する鎖によ
り連結されていてもよい)との組み合わせで使用でき
る。そのような組み合わせは、少なくとも1つの負極と
少なくとも1つの正極を含み、その少なくとも1つの正
極が少なくとも一部にイオン性化合物を含む1次若しく
は2次ジェネレーター又はスーパキャパシティーのよう
な電気エネルギーを貯蔵する装置において有用である。
正極は、単独又は混合物で使用さえる、もう1つの電極
材料、例えば酸化バナジウムLiy VOx(式中、2x
−5≦y≦2x−3;2.15≦x≦2.5)、Liy
N1-x-z Cox Alz O2 (式中、0≦x+y≦1及び
0≦y≦1)、マンガンスピネルLiy Mn2-x Mx O
4 (MはLi,Cr,Al,V,Niであり、0≦x≦
0.5及び0≦y≦2である)、有機ポリジスルフィ
ド、ロジゾネートのようなポリキノン、FeS、FeS
2 、硫酸鉄、オリビン型若しくはナシコン型構造の鉄及
びリチウムのホスフェート及びホスホシリケート、又は
これらの鉄をマンガンで置換した生成物を含む。
の実施例を示すが、本発明の範囲を限定するものと解釈
されるべきではない。
シメチル)プロパンからエチレンオキシドのアニオン重
合により調製された市販の3官能性ポリマー110gを
250mlのTHFに溶解させた。33.6gのカリウ
ムtert−ブトキシドを加え、続いて86gの4−ビニロ
キシ−グリシドキシ−ブタン:
応の末期に、37gのメチルスルフェートの添加による
メチル基から鎖の停止反応を得た。ブロックポリマーは
式:
り、p+p’+p”は5程度である)により表される。
した。ジクロロメタン200mlに溶解させ、水(40
0ml)で抽出することにより精製を行った。次に、ポ
リマーを−20℃に保たれた2リットルのエチルエーテ
ル中で沈澱させた。
イオン当たりのオキシエチレン基の酸素数が16:1と
なるように過塩素酸リチウムが存在するアセトン(55
重量%)混合物に溶解させることによりポリマー電解質
を得た。この溶液に、溶液中のポリマーに対して1重量
%の(C4 H9 OC6 H4 IC6 H5 )+ [FSO2)
2 N]- の溶液を加えた。このポリマーを溶液から高密
度ポリエチレン基材上に厚さ35μmのフィルムの形態
に拡げ、35ミリジュール/cm2 のエネルギーに対応
する365nmで20秒間の紫外線照射により架橋させ
た。得られたポリマーは、25℃で10-5Scm-1の導
電率を有する弾性エラストマーであった。
8) )に従って市販のグリセロールホルマールをその2
種の異性体(4−ヒドロキシメチル−1,3−ジオキソ
ラン及び5−ヒドロキシ−1,3−ジオキサン)に分割
した。激しく攪拌しながら、10.4gの4−ヒドロキ
シメチル−1,3−ジオキソラン(異性体1)に、ミキ
サーで粉砕されたKOH5.8g、相間移動触媒として
作用するテトラブチルアンモニウムクロリド200mg
を加えた。次に、外部冷却により温度が30℃未満に保
たれるように9.2gのエピクロロヒドリンを徐々に加
えた。形成されたKClを濾過により分離し、得られた
(4−グリシドキシメチル)−1,3−ジオキソランを
2回の蒸留を通じて精製した。
ドをアニオン開始剤として使用することにより例12の
条件でエチレンオキシドと共重合させた。これらのモノ
マーのモル比は、95(EO):5(2官能性モノマ
ー)から選択した。ポリマーをヘキサン中で沈澱させ
た。立体排除クロマトグラフィーにより求められた分子
量は45×103 gである。塩Li(CF3 SO2 )2
NをO/Li=24:1となるような濃度で一般的な溶
剤アセトニトリルに溶解させ、これに1%のジメチル−
フェナシル−スルホニルムの塩[C6 H5 (=O)CH
2 S(CH3 )2 ] + (CF3 SO2 )2 N- を加える
ことによりポリマー電解質を調製した。溶液を拡げ、溶
剤の蒸発後に厚さ24μmのフィルムが形成された。照
射量40mJ/cm2 のHanovia 型の紫外線ランプを用
いて照射することによって、架橋を行った。得られたポ
リマーも導電性エラストマー(25℃で10-5Scm-1
及び80℃で10-3Scm-1)。
チレングリコール(BASF)をエステル化して
レンセグメント重量が900であるω−メトキシ(オリ
ゴオキシエチレン)メタクリレートとのアニオン重合に
より統計ポリマーを得た。2種のモノマーの比は85:
15(オリゴEO/ジオキソラン)であった。アニオン
開始剤は、無水THF中のホスファゼン塩基P4−t−
buであった。重合は25℃で24時間行った。ジエチ
ルエーテルを用いてポリマーを沈澱させ、THF/エー
テル中での2回の溶解/沈澱により精製した。リチウム
塩に対するエーテル型酸素原子の濃度比が20:1にな
るような濃度でリチウムトリフルオロメタンスルホネー
トを含むアセトニトリル溶液から拡げることによりポリ
マーを薄いフィルムに成形した。次に、0.8重量%の
熱カチオン開始剤、すなわち2−ニトロベンジルトルエ
ンスルホネートを加えた。コロイドシリカもポリマーの
12重量%の量で加えた。蒸発後に厚さ45μmのフィ
ルムが形成されるように、混合物の粘度を調節した。そ
のようにして得られたフィルムを、80℃で1時間加熱
することにより架橋させた。得られたポリマー電解質
は、25℃で2×10-5Scm-1の導電率を有する弾性
エラストマーであった。
ル(BASF)を、2.6gの水素化ナトリウムを含む10
0mlのTHFで処理した。得られた溶液を還流しなが
ら窒素雰囲気中で15.2gの市販のクロロメチル−4
−スチレン(Aldrich )と反応させた。4−ビニロキシ
ブトキシメチル−4−スチレン:
よりモノマーを精製した。スチレンと4−ビニロキシブ
トキシメチル−4−スチレンのポリマー(モル比91:
9)を、−30℃のトルエン中のsec −ブチルリチウム
(5×103 モル/全モノマー)により開始することに
より調製した。8時間後、ポリマーをメタノールに沈澱
させた。
フェニル(ジフェニル)スルホニウムビス(トリフルオ
ロメタンスルホニル)イミドを、対応するスルホニウム
ヘキサフルオロホスフェートとイミドのカリウム塩K
(CF3 SO2 )2 Nの間の交換により調製した。置換
ポリスチレンのコポリマーと0.5重量%の光開始剤の
トルエン溶液を蒸発させることによって、アルミニウム
基材上に厚さ10mmのフィルムを得た。ポリマーに、
40mJ/cm2 で254nmの紫外線ビームを照射し
た。架橋ポリマーは全ての常用の溶剤に不溶であり、優
れた誘電剛さ(dielectric rigidity )を有する。
mgを15mlのTHFに溶解させ、アルミニウム基材
上に厚さ8μmのフィルム状に拡げた。ポリマーに60
mJ/cm2 の照射量で254nmの紫外線ビームを照
射した。得られた架橋フィルムは全ての常用の溶剤に不
溶であり、アルミニウム基材へのその接着性からポリマ
ーの目立った剥離を生じずに変形することができた(マ
ンドレル試験:4mm,ASTM標準D3359 クロスハッチ接
着試験:5)。
2の異性体2)を、50mlのTHF中の9.65ml
のメタクリロイルクロリドと8gのピリジンの存在下で
0℃で反応させ、5−メタクリロキシ−1,3−ジオキ
サンを生成させ、この5−メタクリロキシ−1,3−ジ
オキサンを蒸留により精製した。
タクリロキシ−2,3−ジオキサンのコポリマーを、T
HF中のテトラブチルアンモニウムチオフェノキシド
(FLUKA )を用いるアニオン開始により調製した。モル
比は65:25:10であった。このポリマーをエタノ
ール中で沈澱させ、THF:エタノール中での2回の溶
解/沈澱により精製した。0.8重量%の2,4−ジニ
トロ−ベンジルトルエンスルホネートを添加したこのポ
リマーのフィルムを、そのTHF溶液からポリテトラフ
ルオロエチレン基材上に拡げ、80℃で4分間加熱する
ことにより架橋させた。このポリマーは透明で、全ての
常用の溶剤に不溶であった。300℃で、ポリマーは、
そのモノマーに再転化し、従って、リサイクルすること
ができた。
形成された塩の共沸脱水により2−ヒドロキシエチルオ
キサゾリンを調製した。0℃でトリエチルアミンの存在
下、ヒドロキシル化誘導体にメタクリロイルクロリドを
反応させることによって4−(2−メタクリロキシエチ
ル)−1,3−オキサゾリンを調製した。このモノマー
は式:
(Fluka )」を用いるアニオン重合によってビニルメタ
クリレートと4−(2−メタクリロキシ−エチル)−
1,3−オキサゾリンのコポリマー(モル比90:1
0)を調製した。このポリマーをエタノール中で沈澱さ
せた。このポリマーの10重量%ジクロロメタン溶液に
0.5重量%のbusulfan(登録商標)(1,4−ブタン
ジオールジメタンスルホネート)をポリテトラフルオロ
エチレン基材上に拡げ、溶剤を蒸発させた。ポリマーを
乾燥空気雰囲気中70℃で10分間加熱した。オキサゾ
リン環のカチオン開環による架橋によって、基材を取り
外した後、透明かつ常用の溶剤に不溶の可撓性フィルム
が得られた。
1,2,6−ヘキサントリオールを加え、その混合物
を、アセタール交換触媒として作用するトルエンスルホ
ン酸500mgの存在下で還流させた。エタノールを8
0℃で蒸発させ、得られた4−(4−ヒドロキシブチ
ル)−1,2−ジオキソランを蒸留により精製した。こ
の生成物7.3g及びエピクロロヒドリン4.6gを、
2.8gの水酸化カリウム(粉末)及びテトラブチルア
ンモニウムクロリドの存在下で反応させ、4−[(4−
グリシジルオキシ)−ブチル]−1,3−ジオキソラ
ン:
93:7のコポリマーを、THF中のカリウムtert−ブ
トキシドを用いるアニオン開始により調製した。遠心分
離及びエーテル中での沈澱によりこのポリマーを精製し
た。O/Li比=18:1でリチウム塩Li[CF3 S
O2 C(CN)2 ]を加えることによりポリマー電解質
を形成した。0.8重量%の開始剤[CH3 CH(CH
3 )C6 H5 Fe(C 5 H5 ]+ [(FSO2 )2 N]
- を加え、続いて40mJ/cm2 で紫外線照射するこ
とにより架橋させた。ポリマーは、全ての常用の溶剤に
不溶であり、その導電性は55℃で10-4Scm-1を超
えるものであった。
ンジオール、12mlのトリメチルオルトホルメート及
び11.1mlのγ−カプロラクトンを500mgのト
ルエンスルホン酸の存在下で90℃で加熱した。形成さ
れたメタノール及び過剰のメチルオルトホルメートを蒸
留により除去し、得られたスピロ−エステルを蒸留によ
り精製した。アセトニトリル中のモノペルオキシ−ペル
オキシフタル酸のマグネシウム塩によりアリル基をエポ
キシ化した。得られたモノマー:
比93:7でエチレンオキシドと共重合させた。得られ
たポリマーを、塩Li[(CH3 )2 NSO2 NSO2
CF3]をO/Li比=14:1で加えることによりイ
オン伝導体に変換した。4−フルオロピリジニウムビス
−トリフルオロメタンスルホネート(1重量%)の添加
によって、容量増加を伴って80℃でポリマーを架橋す
ることができた。
コール)15gを、600mgの水素化ナトリウムを含
む100mlのTHF中で処理した。水素発生の終了に
続いて、遠心分離により過剰の水素化ナトリウムを除去
し、2.5gの4−クロロメチルスチレンを溶液に加え
た。遠心分離により反応副生成物(NaCl)を除去
し、−20℃に保たれたエーテル−ヘキサン(50:5
0)混合物中での沈澱により高分子を分離した。このモ
ノマーと例4のスチレン系ビニルエーテルのコポリマー
を、sec −ブチルリチウム及びテトラメチルジアミンを
用いる開始によりモル比85:15でアニオン重合させ
ることにより調製し、2.5×103 の分子量を有する
ポリマーを得た。このポリマーを、Li(CF3 S
O 2 )2 Nを25:1のOether /Li比で溶解させる
ことによりポリマー電解質に変換した。[C6 H5 C
(=O)CH2 S(CH3 )2 ]+ (CF3 SO2 ) 2
N- (1重量%)を加え、40mJ/cm2 の照射量で
265nmで照射することによりポリマーを架橋させ
た。
により被覆された厚さ60μmのポリエチレンテレフタ
レート(PET)上に700nmの酸化タングステン層
を陰極吹付けすることにより軟質基材上にエレクトロク
ロミック系を得た。対電極は、同じ基材上の混合酸化物
Li0.5 TiO2 CeO2 のフィルム(800nm)で
あった。両方の電極の片面に例1に記載のポリマー電解
質のフィルム(30μm)を貼り合わせた。電流結線
(厚さ20μmの0.5cmの銅ストリップ)を付けた
後に両端をシールした、そのようにして集成された系
は、太陽スペクトルの光の透過に関して25℃で2Vの
電圧を300秒間加えることにより85%から8%まで
の変化を可能にした。極性の反転によって、透過率はそ
の元の値に戻った。この系は、光学的特性の低下を伴わ
ずに104 サイクル循環できた。
例示するものである。攪拌機及び反応器をその底部から
空にするハッチを備えた市販の容量が2リットルのステ
ンレススチールParr(登録商標)内でアニオン重合を行
った。全てのトランスファー操作は、特別に乾燥された
アルゴン又は窒素を使用することにより酸素を含まない
不活性雰囲気中で行った。他の設備を備えた反応器やガ
ラスで内張りされた反応器を使用を使用してもよい。
lの乾燥トルエンを真空下で導入し、続いて反応器を1
50℃で15分間加熱した。次に、熱トルエンをハッチ
を開けることにより除去した。次に反応器を約10分間
真空下においた。
ちテトラブチルアンモニウム硫酸水素塩の存在下でモノ
ビニルエーテルブタンジオール(BASF)をエピクロロヒ
ドリンと反応させることにより2官能性モノマー:
溶剤及び他のモノマーを、反応器への導入前に分子篩に
より乾燥させ、それらの含水量を100ppm未満に減
少させた。この値はKarl-Fisher 法により確認される。
キシブチル)−グリシジルエーテル、50.05gのブ
チレンオキシド及び120.2gのエチレンオキシド
を、上記のように清浄にした空の反応器に導入した。次
に、20×10-3モルのカリウムtert−ブトキシドを2
0mlのTHFに加えた。温度を25℃に23時間保つ
と、室温で液状の混合物190gが得られ、これに0.
2gのSantonox R(登録商標)を酸化防止剤及び安定剤
として加えた。上記開始剤とモノマーの割合では、分子
量は10,000よりも小さかった。
い、モノマーを同様に乾燥させた。
1.39gの(4−ビニルオキシブチル)−グリシジル
エーテル及び88.6gのエチレンオキシドを加えた。
反応器の温度を100℃に上昇させ、2mlのTHF中
の2×10-3モルのカリウムtert−ブトキシドを導入し
た。反応器の温度を100℃に4.5時間保った。圧力
は6.8×105 Paから1.2×105 Paに低下し
た。次に、温度を50℃に下げ、8mlのトルエンに溶
解された0.1gのSantonox R(登録商標)を加えた。
ハッチを通じて反応器から溶液を回収した。溶剤の蒸発
後、39,000の平均分子量Mv を有するコポリマー
を得た。このポリマーの溶液の粘度と既知の分子量を有
するポリエチレンオキシドの溶液の粘度とを比較するこ
とにより平均分子量を推定した。
い、モノマーを同様に乾燥させた。
1.42gの(4−ビニルオキシブチル)−グリシジル
エーテル、3.2gのブチレンオキシド及び79.8g
のエチレンオキシドを加えた。反応器の温度を100℃
に上昇させ、1mlのTHF中の112mgのカリウム
tert−ブトキシドを導入した。1.5時間後、0.5m
lのTHF中の5×10-4モルのカリウムtert−ブトキ
シドを加えた。温度を100℃にさらに17時間保っ
た。圧力は5.9×105 Paから1.5×105Pa
に低下した。温度を70℃に下げ、8mlのトルエンに
溶解された0.1gのSantonox R(登録商標)を加え
た。ハッチを通じて反応器から溶液を回収した。溶剤の
蒸発後、例13に記載の比較法により求めた場合に平均
分子量が46,000であるコポリマーを得た。
気(≦1vpm H2 O,O)中で全ての操作を行った。例
13のポリマーをアセトニトリル:トルエン(4:1)
混合物100mlに0.5g/ccの濃度で溶解させる
ことにより溶液Aを得た。ポリマーの完全な溶解後、リ
チウムに対するポリマーの酸素の比O/Liが30:1
になるように溶液AにLiN(SO2 CF3 )2 を溶解
させることにより溶液Bを得た。溶液Bに、ポリマーに
対して1重量%の[N(SO2 C 2 F5 )2 ]- [C6
H5 )2 I]+ を溶解させることにより溶液Cを得た。
[N(SO2 C2 F5 )2 ]- [C6 H5 )2 I]+ は
紫外線に暴露すると活性化されるカチオン重合開始剤で
ある。溶液Cの常用の溶剤コーティング法により28μ
mの剥離可能なポリプロピレン基材上で約30μmの薄
いフィルムの形態にポリマーマトリックスを成形し、続
いて乾燥させた。得られたポリマーマトリックスに、続
いて、出力3300μW/cm2 で中心波長365nm
の紫外線を10秒間照射した。得られたポリマー電解質
は優れた機械的特性を有するとともにアセトニトリル:
トルエン(4:1)混合物に不溶であった。ポリマーマ
トリックスを続いて85℃で2時間減圧乾燥した。溶融
状態のマトリックスに対して行ったDSCによる測定か
ら、半値でのガラス転移温度が−65℃であることが示
された。この測定及び以下の例に対して行った測定か
ら、ガラス転移温度は架橋により影響を受けないことが
示された。比較のために、PEOホモポリマーは−66
℃のガラス転移温度を有する。
ル:トルエン(4:1)混合物100mlに0.5g/
ccの濃度で溶解させることにより溶液Aを得た。ポリ
マーの完全な溶解後、溶液Aにポリマーに対して1重量
%の[N(SO 2 C2 F5 )2 ]- [C6 H5 )2 I]
+ を溶解させることにより溶液Bを得た。溶液Bの常用
の溶剤コーティング法により28μmの剥離可能なポリ
プロピレン基材上で約30μmの薄いフィルムの形態に
ポリマーマトリックスを成形した。得られたポリマーマ
トリックスに、続いて、出力3300μW/cm2 で波
長365nmの紫外線を10秒間照射した。得られたマ
トリックスは優れた機械的特性を有するとともにもとの
ポリマーの溶剤に不溶であった。ポリマーマトリックス
を続いて85℃で2時間乾燥させた。溶融したマトリッ
クスに関するDSC測定から半値でのガラス転移温度が
−68℃であることが示された。
ル:トルエン(4:1)混合物100mlに0.5g/
ccの濃度で溶解させることにより溶液Aを得た。ポリ
マーの完全な溶解後、O/Li比が30:1になるよう
にポリマーに対して1重量%のLiN(SO2 CF3 )
2 を溶液Aに溶解させることにより溶液Bを得た。溶液
Bに、ポリマーに対して1重量%の[N(SO2 C2 F
5 )2 ] - [C6 H5 )2 I]+ を溶解させることによ
り溶液Cを得た。ポリプロピレン支持体上で約30μm
の薄いフィルムの形態にポリマーマトリックスを成形
し、先に記載したものと同じように架橋させた。得られ
たポリマーマトリックスは優れた機械的特性を有すると
ともにアセトニトリル:トルエン(4:1)混合物に不
溶であった。ポリマーマトリックスを続いて85℃で2
時間減圧乾燥した。溶融状態のマトリックスのDSC測
定から、半値でのガラス転移温度が−64℃であること
が示された。
ル:トルエン(4:1)混合物100mlに0.5g/
ccの濃度で溶解させることにより溶液Aを得た。ポリ
マーの完全な溶解後、溶液Aに、ポリマーに対して1重
量%の[N(SO2 C2 F5 )2 ]- [C6 H5 )
2 I]+ を溶解させることにより溶液Bを得た。ポリプ
ロピレン支持体上で約30μmの薄いフィルムの形態に
ポリマーマトリックスを拡げた。例14の条件で架橋及
び乾燥させた後、得られたポリマーマトリックスのガラ
ス転移温度は、DSCにより−66℃であると求められ
た。
0:1になるようにLiN(SO2 CF3 )2 を溶解さ
せることにより溶液を得た。この溶液にポリマーに対し
て1重量%の[N(SO2 C2 F5 )2 ]- [C
6 H5 )2 I]+ を加えた。例15に記載の手順に従っ
てポリマーマトリックスを薄いフィルムの形状に拡げ
た。出力3300μW/cm2 で波長365nmの紫外
線を10秒間作用させてポリマーマトリックスを架橋さ
せた。得られたマトリックスは優れた機械的特性を有す
るとともに架橋前のポリマーの溶剤に不溶であった。溶
融したマトリックスに関するDSC測定からガラス転移
温度が−65℃であることが示された。
のポリマーの使用を例示するものである。グローブボッ
クス内の不活性な無水雰囲気(≦1vpm H2 O,O)中
で全ての操作を行った。例1のポリマーをγ−ブチロラ
クトンとエチレンカーボネートの(50:50v:v)
混合物であって、1リットル当たり1モルのリチウムヘ
キサフルオロホスフェートを含むものに溶解させた。次
に、この混合物に、ポリマーに対して1重量%の[N
(SO2 C2 F5 )2 ]- [C6 H 5 )2 I]+ を加え
た。混合物を、28μmの剥離可能なポリプロピレン基
材上で約30μmの薄いフィルムの形態に拡げ、乾燥さ
せなかった。可塑化ポリマーマトリックスを例15の条
件に従って10秒間照射することにより架橋させると、
優れた機械的特性を有するエラストマーが得られたが、
そのエラストマーは高レベルの液状可塑剤を含み、その
可塑剤はにじみ出なかった。導電率は25℃で10-3S
cm-1であった。
アセトニトリル:トルエン(4:1)混合物100ml
に0.5g/ccの濃度で溶解させることにより溶液A
を得た。ポリマーの完全な溶解後、O/Li比が30:
1になるようにLiN(SO 2 CF3 )2 を溶液Aに溶
解させることにより溶液Bを得た。アセトニトリル:ト
ルエン(4:1)混合物100mlに0.5g/ccの
濃度でモル重量200,000のポリオキシエチレンを
溶解させることにより溶液Cを得た。ポリオキシエチレ
ンの完全な溶解後、O/Li比が30:1になるように
LiN(SO2CF3 )2 を溶液Cに溶解させることに
より溶液Dを得た。溶液Eにおける溶液Bのポリマーの
容量の割合が80%で、溶液Dのポリマーの容量の割合
が20%となるように溶液B及びDの割合を調節した。
溶液Eにポリマーに対して1重量%の[N(SO2 C2
F5 )2 ]- [C6 H5 )2 I]+ を溶解させることに
より溶液Fを得た。溶液Fを前述の技術により拡げた。
得られたポリマーを例15に記載の手順に従って架橋さ
せた。得られたマトリックスは優れた機械的特性を有
し、そのガラス転移温度は−62℃であった。
である。例15の操作条件で、例13のポリマーをアセ
トニトリル:トルエン(4:1)混合物100mlに
0.5g/ccの濃度で溶解させることにより溶液Aを
得た。ポリマーの完全な溶解後、O/Li比が30:1
になるようにLiN(SO2 CF3 )2 を溶液Aに溶解
させることにより溶液Bを得た。O/Li比が30:1
になるようにLiN(SO2 CF3 )2 をトリエチレン
グリコールジビニルエーテル(DVE−3)に溶解させ
ることにより溶液Cを得た。溶液B及びCのそれぞれの
一部を混合することにより溶液Dを得た。溶液Dにおい
て溶液Bのポリマー容量の割合が80%となり溶液Cの
ポリマーの容量の割合が20%となるように、溶液B及
びCの割合を調節した。溶液Dにポリマーに対して1.
2重量%の[N(SO 2 C2 F5 )2 ]- [C6 H5 )
2 I]+ を溶解させることにより溶液Eを得た。溶液E
を前述の手順に従って薄いフィルムの形態に拡げた。得
られたポリマーマトリックスを出力3300μW/cm
2 で波長365nmの紫外線を10秒間照射することに
より架橋させた。得られたフィルムは優れた機械的特性
を有し、ポリマーの溶剤に不溶であった。溶液CのDV
E−3の代わりにトリメチロールプロパントリビニルエ
ーテルを使用することによって同様なポリマーを得た。
溶液Bと溶液Cの70:30の割合の混合物を調製し
た。
り合わされた厚さ30μmの金属リチウム製の負極を使
用することにより電気化学ジェネレーターを作製した。
セパレーターは例19のポリマーマトリックスから製造
されたものであった。正極は、酸化バナジウム粉末と、
カーボンブラック(Shawinigan black(登録商標))
と、O/Liモル比が30:1になるようにLiN(S
O2 CF3)2 を含むポリエーテル系ターポリマーとを
含む混合物であり、この正極は6クーロン/cm2 の容
量を有していた。この複合材料を、厚さ45μmのフィ
ルムが得られるように厚さ8μmのアルミニウム集電体
上に溶液から拡げた。真空中80℃での熱加圧成形によ
り電気化学ジェネレーターを集成した。80℃で12サ
イクルの後、このジェネレーターは、クーロン効率(co
ulombic efficiency)及び容量に関して非常に優れたサ
イクル挙動を示し、このサイクル挙動は一定のままであ
った。
に例1のポリマーにリチウムヘキサフルオロホスフェー
トを溶解させることにより溶液Aを得た。溶液Aにポリ
マーに対して1重量%の[N(SO2 C2 F5 )2 ]-
[C6 H5 )2I]+ を加えることにより溶液Bを得
た。溶液Bをコーティングすることにより28μmの剥
離可能なポリプロピレン基材上で約30μmの薄いフィ
ルムの形態にポリマーマトリックスを成形した。得られ
たポリマーマトリックスを出力3300μW/cm2 で
波長365nmの紫外線を10秒間照射することにより
架橋させた。
0%の重量分率でビニリデン−co−ヘキサフルオロプ
ロペンフルオリドを含む負極を使用して電気化学ジェネ
レーターを作製した。この負極は3.56C/cm2 の
容量を有していた。溶剤相(アセトン)で厚さ16μm
の銅集電体上に56μmのフィルムが生じるようにコー
ティングすることにより電極を得た。セパレーターは、
先の段落で規定した通りのポリマー膜(O/Liモル比
30:1でリチウムヘキサフルオロホスフェートを含む
厚さ15μmの膜)を含んでいた。正極は、91.6%
の重量分率でリチウムコバルタイトLiCoO2 を、
2.7%の重量分率でカーボンブラックを、5.7%の
重量分率でビニリデン−co−ヘキサフルオロプロペン
フルオリドのポリマーを含む混合物を含んでいた。この
正極は4.08C/cm2 の容量を有していた。溶剤相
(アセトン)で厚さ8μmのアルミニウム集電体上に厚
さ49μmのフィルムが生じるようにコーティングする
ことにより電極を得た。電気化学ジェネレーターを集成
する際に、セパレーターを、リチウムヘキサフルオロホ
スフェートを1モル濃度で含む溶剤エチル−メチルカー
ボネート/エチレンカーボネートの(1:1)混合物に
30分間浸漬し、負極及び正極を同じ溶液に10分間浸
漬した。浸漬後、溶剤はセパレーターの容量の41%を
占有し、負極の容量の51%を占有し、正極の容量の4
5%を占有していた。電気化学ジェネレーターを、続い
て、25℃で、負極、セパレーター及び正極の軽くプレ
スにより素早く集成し、密閉バッグ内に入れた。25℃
で12サイクルの後、ジェネレーターはクーロン効率及
び容量に関して非常に優れたサイクル挙動を示し、この
サイクル挙動は一定のままであった。
ーボネートの(50:50v:v)混合物であって、1
モル濃度のリチウムヘキサフルオロホスフェートを含む
ものに、ポリマーの容量比が50%及び溶剤混合物の容
量比が50%になるように例12のポリマーを溶解させ
ることにより溶液Aを得た。溶液Aにポリマーに対して
1重量%の[N(SO2 C2 F5 )2 ]- [C6 H5 )
2 I]+を加えることにより溶液Bを得た。
8%の重量分率でビニリデン−co−ヘキサフルオロプ
ロペンフルオリドを、3.2%の重量分率で例12のポ
リマーを及び33%の重量分率でγ−ブチロラクトンと
エチレンカーボネートの(50:50v:v)混合物で
あって、1モル濃度のLiPF6 を含む混合物を使用し
て電気化学ジェネレーターを作製した。例12のポリマ
ーに対して1重量%の[N(SO2 F)2 ]- [C5 H
5 )NH]+ も加えた。これは熱的に活性化させること
のできるカチオン重合開始剤である。溶剤相(2−ブタ
ノン)で厚さ16μmの銅集電体上にコーティングし、
続いて80℃で3時間加熱して電極中の例12のポリマ
ーを架橋させた。この負極は3.6C/cm2 の容量を
有していた。正極は、58%の重量分率でリチウムホス
フェート(LiFePO4 )を、5.8%の重量分率で
ビニリデン−co−ヘキサフルオロプロペンフルオリド
を、3.2%の重量分率で例12のポリマーを、及び3
3%の重量分率でγ−ブチロラクトン/エチレンカーボ
ネート(50:50)混合物であって、1モル濃度のリ
チウムヘキサフルオロホスフェートを含む混合物を含む
混合物であった。例12のポリマーに対して1重量%の
[N(SO2 C2 F5 )2 ]- [C6 H5 ) 2 I]+ も
加えた。溶剤相(ブタノン)中で厚さ8μmのアルミニ
ウム集電体上にコーティングし、続いて80℃で3時間
加熱して電極中の例12のポリマーを架橋させることに
より電極を得た。この正極は3.99C/cm2 の容量
を有していた。溶液Bを負極上に15μmの薄いフィル
ムの形態に直接コーティングすることにより溶液Bを拡
げ、出力3300μW/cm2 で波長365nmの紫外
線を10秒間照射することにより架橋させた。次に、電
気化学ジェネレーターを、続いて、負極、セパレーター
及び正極により構成される半電池を25℃でわずかにプ
レスすることにより素早く集成し、密閉バッグ内に入れ
た。25℃で8サイクルの後、ジェネレーターはクーロ
ン効率及び容量に関して非常に優れたサイクル挙動を示
し、このサイクル挙動は一定のままであった。
合行い、モノマーを同様に乾燥させた。
6 H5 )2 ]3 触媒を用いて120℃で市販のアリルグ
リシジルエーテルを異性化することにより1−プロペニ
ルグリシジルエーテルを調製した。水及び不純物を除去
した空の反応器に500gのトルエンを入れたものに、
5.67gの1−プロペニルグリシジルエーテル、1
6.1gのブチレンオキシド及び177.6gのエチレ
ンオキシドを室温で導入した。反応器の温度を99℃に
上昇させ、2mlのトルエン中の2×10-3モルのカリ
ウムtert−アミレートを加えた。温度を99℃に24時
間保った。
105 Paに低下した。温度を45℃に下げ、次に8m
lのトルエンに溶解された0.2gのSantonox R(登録
商標)を加えた。ハッチを通じて反応器から溶液を回収
した。溶剤の蒸発後、例13に記載の比較法により求め
た場合に平均分子量が44,000であるコポリマー1
80gを得た。
合行い、モノマーを同様に乾燥させた。
0.05gの1−プロペニルグリシジルエーテル、6
0.10gのブチレンオキシド及び119.9gのエチ
レンオキシドを室温で導入した。次に、20mlのTH
F中の20×10-3モルのカリウムtert−ブタノレート
を加え、反応器の温度を25℃に26時間保った。圧力
が6.3×105 Paから3.6×105 Paに低下し
た。次に、8mlのトルエンに溶解された0.2gのSa
ntonox R(登録商標)を加えた。反応器のハッチから粘
稠液状混合物180gを回収した。モノマー及びカリウ
ムtert−ブタノレートの割合を考慮して、分子量が1
0,000程度であると推定された。
ル:トルエン(4:1)混合物100mlに0.5g/
ccの濃度で溶解させることにより溶液Aを得た。ポリ
マーの完全な溶解後、O/Li比が30:1になるよう
にLiN(SO 2 CF3 )2 を溶液Aに溶解させること
により溶液Bを得た。溶液Bにポリマーに対して1重量
%の[N(SO2 C2 F5 )2 ]- [C6 H5 )2 I]
+ を溶解させることにより溶液Cを得た。上記の手順に
従ってポリマーマトリックスを薄いフィルムの形態に拡
げた。得られたポリマーマトリックスを出力3200μ
W/cm2 で波長365nmの紫外線を12秒間照射す
ることにより架橋させた。得られたマトリックスは優れ
た機械的特性を有し、照射前のポリマー溶剤に不溶であ
った。ポリマーマトリックスを続いて真空中85℃で2
時間乾燥させた。溶融マトリックスのDSC測定により
ガラス転移温度は−62℃であった。
に例20のポリマーにLiN(SO2 CF3 )2 を溶解
させることにより溶液Aを得た。溶液Aにポリマーに対
して1重量%の[N(SO2 C2 F5 )2 ]- [C6 H
5 )2 I]+ を溶解させることにより溶液Bを得た。上
記のように溶液Bを薄いフィルムの形態に拡げ、出力3
200μW/cm2 で波長365nmの紫外線を12秒
間照射することにより架橋させた。得られたマトリック
スは優れた機械的特性を有し、照射前のポリマー溶剤に
不溶であった。求められたDSCによるガラス転移温度
は−64℃であった。
が50%の割合(容量)となるように、テトラエチルス
ルファミド−エチレンカーボネート(60:40)の混
合物であって、1モル濃度でリチウムヘキサフルオロホ
スフェートを含む混合物に、例27のポリマーを溶解さ
せることにより溶液Aを得た。ポリマーに対して1重量
%の[N(SO2 C2 F5 )2 ]- [C6 H5 )2 I]
+ を溶解させることにより溶液Bを得た。ポリプロピレ
ン基材上に厚さ30μmのフィルムを形成するように、
溶剤を蒸発させずに溶液Bを拡げた。得られたポリマー
マトリックスを出力3200μW/cm2 で波長365
nmの紫外線を12秒間照射することにより架橋させ
た。得られたマトリックスは優れた機械的特性を有し、
いかなる溶剤もにじみ出さなかった。
たが、さらなる改良が可能であり、本願は本発明の原理
に概して従う本発明のいかなる変更、使用又は応用も包
含するものであり、当該技術分野で周知又は慣例となっ
ているとともに上記の基本的態様及び特許請求の範囲に
従うような本明細書の記載からの逸脱も包含する。
Claims (40)
- 【請求項1】 一般式: 【化1】 (式中、Qは、結合、−CO−、−SO2 −、又はアニ
オン重合若しくはカチオン重合を開始する試薬に対して
無反応性であるとともにオキサ若しくはアザ置換基を任
意に含んでいてもよくかつ1〜30個の炭素原子を含む
アルキル型、アルキルアリール型、アリールアルキル型
のn+p価の有機基を表し;Aはアニオン重合において
反応性の基を表し;Yはカチオン重合において反応性で
ありかつアニオン重合を開始する試薬に対して無反応性
である基を表し;nは1〜3の間で変動し;pは1〜6
の間で変動する)により表されるアニオン重合の開始に
続くカチオン架橋により得られる架橋性ポリマー。 - 【請求項2】 Aが、 【化2】 を含み、Yが、 【化3】 を含み、ZがO又はCH2 を表し、RがH、炭素原子数
1〜12のアルキル若しくはオキサアルキル基、CN又
はCH2 COOR1 (式中、R1 はH又は炭素原子数1
〜12のアルキル若しくはオキサアルキル基である)を
表し、R’がH又は炭素原子数1〜12のアルキル基を
表し、rが1〜6の間で変動する請求項1記載のポリマ
ー。 - 【請求項3】 化合物(A)n Q(Y)p のA基のみが
ポリマーに組み込まれている、請求項1記載のコモノマ
ーを含むことを特徴とするアニオン開始により得られる
ポリマー。 - 【請求項4】 A基とコモノマーの重合が逐次行われて
ジブロック型又はトリブロック型ポリマーを形成する請
求項3記載のポリマー。 - 【請求項5】 ポリマーの成形がA基の重合後に行われ
る請求項3記載のポリマー。 - 【請求項6】 架橋、ポリマーの硬化又は相互貫入網状
構造の形成がY基の重合により行われる請求項3記載の
ポリマー。 - 【請求項7】 Y基の重合が、カチオン重合、遊離基重
合又はこれらの両方を開始する試薬により活性化されう
る官能基を有する他のモノマー、オリゴマー又はポリマ
ーの存在下で行われる請求項5記載のポリマー。 - 【請求項8】 その表面がポリマー又はポリマー混合物
と混和性でありポリマー又はポリマー混合物に付着する
ように場合に応じて処理されていてもよい粉末の形態を
とっている添加剤、繊維の形態をとっている添加剤又は
これらの両方をさらに含む請求項5記載のポリマー。 - 【請求項9】 Y基と、モノマー、オリゴマー又はポリ
マーの形態にある任意の添加剤との重合が、場合に応じ
て開始剤又は増感剤の存在下で、熱、老化学作用をもつ
放射線又はこれらの両方により行われる請求項5記載の
ポリマー。 - 【請求項10】 少なくとも1種の可塑剤をさらに含む
請求項3記載のポリマー。 - 【請求項11】 添加剤が有機又は無機物であり、イオ
ン伝導性、固有の電子特性、光学的特性、高い誘電率、
ピエゾ電気特性又はこれらの組み合わせを場合に応じて
有する請求項8記載のポリマー。 - 【請求項12】 ポリエポキシドであること及びAが、 【化4】 を含むことを特徴とする請求項3記載のポリマー。
- 【請求項13】 上記のような(A)n Q(Y)p で表
されるモノマーを少なくとも1種含むエチレンオキシド
系コポリマーであることを特徴とする請求項12記載の
ポリマー。 - 【請求項14】 モノマーが、 【化5】 【化6】 (式中、R5 は炭素原子数0〜12の2価アルキル又は
オキサアルキルであり、R’は上記定義の通りであ
る。)を含む請求項12記載のポリマー。 - 【請求項15】 Aが、 【化7】 である場合に、エチレンオキシドに加えて少なくとも1
種のコモノマーが使用されることを特徴とする請求項1
3記載のポリマー。 - 【請求項16】 コモノマーが、プロピレンオキシド;
ブチレンオキシド;炭素原子数4〜10のジエンのモノ
エポキシド;メチル、エチル及びアリル基を有するグリ
シドールエーテルを含む請求項15記載のポリマー。 - 【請求項17】 Aが、 【化8】 を含む、スチレン単位をベースとする請求項3記載のポ
リマー。 - 【請求項18】 一般式: 【化9】 (式中、pは2〜60の間で変動し、R6 は炭素原子数
1〜18の1価アルキル又は炭素原子数5〜18の1価
アリールであり、Qは(CH2 )q 、−CO−又は−S
O2 −であり、qは0〜4の間で変動する)により表さ
れるα−アルキル(オリゴエトキシ)−ω−ビニルベン
ジルのコポリマーであることを特徴とする請求項17記
載のポリマー。 - 【請求項19】 モノマーが、 【化10】 (式中、R’及びQは上記定義の通りであり、R7 はR
5 である)を含む請求項17記載のポリマー。 - 【請求項20】 Aが、 【化11】 を含む場合に、α−アルキル(オリゴエトキシ)−ω−
ビニルベンジルに加えて少なくとも1種の他のモノマー
が使用される請求項17記載のポリマー。 - 【請求項21】 アクリレート系であること及びAが、 【化12】 (式中、Rは上記定義の通りである)を含むことを特徴
とする請求項3記載のポリマー。 - 【請求項22】 一般式: 【化13】 (式中、pは2〜60の間で変動し、RはH、炭素原子
数1〜12のアルキル若しくはオキサアルキル基、CN
又はCHCOOR1 (式中、R1 はH又は炭素原子数1
〜12のアルキル基若しくはオキサアルキル基である)
であり、R6 は炭素原子数1〜18の1価アルキル又は
炭素原子数5〜18の1価アリールである)により表さ
れるα−アルキル(オリゴエトキシ)エチルアクリレー
ト、メタクリレート又はイタコネートのコポリマーであ
ることを特徴とする請求項21記載のポリマー。 - 【請求項23】 モノマーが、 【化14】 (式中、R7 、R及びR’は上記定義の通りである)を
含む請求項21記載のポリマー。 - 【請求項24】 α−アルキル(オリゴエトキシ)エチ
ルアクリレート、メタクリレート又はイタコネートに加
えて有機又は金属アクリレート型の少なくとも1種の他
のモノマーを使用することを特徴とする請求項21記載
のポリマー。 - 【請求項25】 少なくとも1種の請求項3記載のポリ
マーと、少なくとも1種の塩Mn+Xn - (Mn+は電荷n
の無機、有機又は有機金属カチオンであり、X- は1価
アニオンであり、アニオンX- の二つ以上が共有結合鎖
又はポリマー鎖に属する鎖で連結されている)とを含む
イオン伝導性材料。 - 【請求項26】 カチオンの少なくとも一部がリチウム
イオンである請求項25記載の材料。 - 【請求項27】 アニオンX- の少なくとも一部がCl
O4 - ,BF4 - ,PF6 - ,AsF6 - ,Sb
F4 - ,Rf SO3 - ,(Rx SO2 NSO2 R’ x )
- ,(Rx SO2 C(SO2 R’x )Rx ”)- (式
中、Rx 及びR’x は互いに同じであるか又は異なり、
それらの少なくとも一方が電気陰性原子を有し、Rx ”
はRx ,Rx SO2 - 又はRx ’SO2 - である),電
子吸引基を有するシクロペンタジエンから誘導されたア
ニオン及びそのアザ類似体、電子吸引基を有するピリミ
ジントリオン又は1,3−ジオキサン−4,5−ジオン
から誘導されたアニオン並びにマロニトリル誘導体を含
む請求項25記載の材料。 - 【請求項28】 アニオンの少なくとも一部がClO4
- ,BF4 - ,PF 6 - ,CF3 SO3 - ,(FS
O2 )2 N- ,(CF3 SO2 )2 N- ,(C2F5 S
O2 )2 N- ,[(CF3 SO2 )2 CH]- ,[CF
3 SO2 )C(CN)2 ]- ,[(CF3 SO2 )
3 C]- ,(CF3 SO2 )NSO2 N(R9)2 )-
(式中、R9 は炭素原子数1〜30のアルキルであ
る)、4,5−ジシアノ−1,2,3−トリアゾール、
3,5−ビストリフルオロメチル−1,2,4−トリア
ゾール又はトリシアノメタンから誘導されるアニオンを
含む請求項27記載の材料。 - 【請求項29】 アニオンの少なくとも一部がポリマー
鎖に結合しているか若しくは混合物中の別のポリマーの
鎖の一部であるか又はポリマーと相互貫入網状構造を形
成している請求項25記載の材料。 - 【請求項30】 アニオンの少なくとも一部が独立に又
は同時にA基又はY基を有し、ビニル結合がカチオン重
合ステップ若しくはアニオン重合ステップの間に又はカ
チオン重合とラジカル重合とが組合わさった過程を通じ
てポリマー鎖中に組み込まれる請求項25記載の材料。 - 【請求項31】 アニオン重合後に得られる鎖末端がY
基の活性化の間に反応して架橋又は共架橋を引き起し、
アセタール型の安定な結合を生成する請求項11記載の
材料。 - 【請求項32】 架橋前のポリマーの重量が2×103
〜60×103 g/モルである請求項31記載の材料。 - 【請求項33】 電解質が請求項25に記載の材料を少
なくとも一部に含む電気化学セル。 - 【請求項34】 請求項25に記載の材料を少なくとも
一部に含む少なくとも1つの正極及び少なくとも1つの
負極を含む、1次若しくは2次ジェネレーター型の電気
的エネルギー貯蔵装置又はスーパーキャパシティー。 - 【請求項35】 電極反応に関与するイオンがリチウム
イオンである請求項34記載の装置。 - 【請求項36】 負極が、場合に応じて酸化リチウム、
リチウムと遷移金属の複窒化物、一般式:Li1+y Ti
2-x/4 O4 (式中、X≧0及びy≦1)、MoO2 ,W
O2 、炭素及び有機物質の熱分解から得られる炭化生成
物、リチウム−アルミニウム合金又はリチウム−ケイ素
合金中にナノメートル分散体の形態にあってもよい金属
リチウム又はその合金を含む請求項34記載の装置。 - 【請求項37】 正極が、単独で又は組み合わされて使
用される酸化バナジウムLiy VOx (2x−5≦y≦
2x−3;2.15≦x≦2.5),LiyN1-x-z C
ox Alz O2 (0≦x+y≦1及び0≦y≦1),マ
ンガンスピネルLiy Mn2-x Mx O4 (MはLi,C
r,Al,V,Niであり、0≦x≦0.5及び0≦y
≦2である)、有機ポリジスルフィド、ポリキノン様ロ
ジゾネート、FeS、FeS2 、硫酸鉄、オリビン型若
しくはナシコン型構造の鉄及びリチウムのホスフェート
及びホスホシリケート、又はこれらの鉄をマンガンで置
換した生成物を含むもう1つの材料をさらに含む請求項
34記載の装置。 - 【請求項38】 前記材料が、非環式及び環式カーボネ
ート、γ−ブチロラクトン、カルボン酸エステル、テト
ラアルキルスルファミド、モノ−、ジ−、トリ−及びテ
トラエチレングリコールのジアルキル化エーテル、及び
分子量2000g/モル未満のオリゴマー、並びにこれ
らの混合物からなる群から選ばれる極性液体を含む可塑
剤をさらに含む請求項34記載の装置。 - 【請求項39】 2つの支持体とエレクトロクロミック
材料層と対電極を含み、前記2つの支持体のうちの一方
が透明で酸化スズ系導電体又はドープト酸化インジウム
導電体で被覆されており、電解質が請求項25記載の材
料であることを特徴とする調光装置。 - 【請求項40】 その酸化度に依存して変色する着色剤
をさらに含む請求項39記載の装置。
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