JP2015205849A - Novel oxetane compound and polymer thereof - Google Patents

Novel oxetane compound and polymer thereof Download PDF

Info

Publication number
JP2015205849A
JP2015205849A JP2014088359A JP2014088359A JP2015205849A JP 2015205849 A JP2015205849 A JP 2015205849A JP 2014088359 A JP2014088359 A JP 2014088359A JP 2014088359 A JP2014088359 A JP 2014088359A JP 2015205849 A JP2015205849 A JP 2015205849A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
formula
represented
polymer
nitrile
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014088359A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6218282B2 (en
Inventor
宏守 堤
Hiromori Tsutsumi
宏守 堤
陽平 中野
Yohei Nakano
陽平 中野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaguchi University NUC
Original Assignee
Yamaguchi University NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamaguchi University NUC filed Critical Yamaguchi University NUC
Priority to JP2014088359A priority Critical patent/JP6218282B2/en
Publication of JP2015205849A publication Critical patent/JP2015205849A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6218282B2 publication Critical patent/JP6218282B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Conductive Materials (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Epoxy Compounds (AREA)
  • Polyethers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polymer having high conductivity and usable as a solid electrolyte for a secondary battery, and a monomer as a raw material of the polymer.SOLUTION: There are provided an oxetane compound represented by the formula (1) and a solid electrolyte containing a polymer obtained by polymerizing the compound. (1), where Ris a C1 to 6 alkyl group, Ris a C1 to 4 alkylene group, Rto Rare each independently H, a C1 to 10 alkyl group or a group having a nitrile group in a terminal represented by the formula (2), where Ris a C1 to 10 alkylene group which may contain one or more group selected from ether (-O-), sulfide (-S-) and amine (-NH-) and wavy line is a covalent bond to a carbon atom, provided that at least one of Rto Ris a group having a nitrile group in the terminal represented by the formula (2).

Description

本発明は、新規なオキセタン化合物及びそのポリマーに関し、また、該ポリマーを含む固体電解質に関する。   The present invention relates to a novel oxetane compound and a polymer thereof, and to a solid electrolyte containing the polymer.

リチウムイオン電池は、携帯電話やノート型パソコンといった小型電子機器の電源として使用され、現代社会に不可欠な存在となっている。通常、リチウムイオン電池には、例えばプロピレンカーボネートやエチレンカーボネートといった可燃性有機溶媒が電解質として含まれる。近年、電気自動車や家庭用大型二次電池の電源としてもリチウムイオン電池が使用されるようになってきており、それら電源の大型化に伴い、液漏れや火災の危険の対策をして、安全性のさらなる向上が必要とされている。   Lithium ion batteries are used as a power source for small electronic devices such as mobile phones and notebook computers, and are indispensable for modern society. Usually, a lithium ion battery includes a flammable organic solvent such as propylene carbonate or ethylene carbonate as an electrolyte. In recent years, lithium-ion batteries have come to be used as power sources for electric vehicles and large-sized secondary batteries for home use. There is a need for further improvements in sex.

安全性の問題を解決する手段として、電解質に溶媒を全く含まない固体電解質、すなわち、真性ポリマー電解質のリチウムイオン電池への利用が注目されている。真性ポリマー電解質は、金属塩とポリマーから構成され、溶媒を含まないことに加えて、電池の形状を自由に設計できる利点がある。   As a means for solving the safety problem, the use of a solid electrolyte containing no solvent in the electrolyte, that is, an intrinsic polymer electrolyte, for a lithium ion battery has attracted attention. The intrinsic polymer electrolyte is composed of a metal salt and a polymer, and has an advantage that the shape of the battery can be freely designed in addition to containing no solvent.

しかし、真性ポリマー電解質は、液状である電解質と比べてイオン伝導度が低い、柔軟性が低いために電極との密着性が良くない等の問題点がある。   However, intrinsic polymer electrolytes have problems such as low ionic conductivity and low flexibility compared with liquid electrolytes and poor adhesion to electrodes.

本発明の発明者らは、上記の問題を解決すべく検討し、これまでにトリメチレンオキシド構造(−CHCHCHO−)をポリマーの繰り返し構造として有し、側鎖末端にニトリル基を有する基をもつポリマーを開示している(特許文献1、2、3)。前記ポリマーを含む電解質は、トリメチレンオキシド構造によって柔軟性が付与され、ニトリル基によりリチウム塩が解離してイオン伝導度を示すことがわかった。 The inventors of the present invention have studied to solve the above problem, and have so far had a trimethylene oxide structure (—CH 2 CH 2 CH 2 O—) as a polymer repeating structure, and a nitrile at the end of the side chain. A polymer having a group having a group is disclosed (Patent Documents 1, 2, and 3). It was found that the electrolyte containing the polymer was given flexibility by the trimethylene oxide structure, and the lithium salt was dissociated by the nitrile group to show ionic conductivity.

しかし、真性ポリマー電解質の材料として用いられるポリマーの種類は特許文献1及び3に示されるものに限られており、実際に電池に使用可能である、柔軟性と高い伝導度を備えた新規ポリマーをさらに見出し、材料であるポリマーの選択の幅を広げることが課題となっている。   However, the types of polymers used as the material for the intrinsic polymer electrolyte are limited to those shown in Patent Documents 1 and 3, and a new polymer with flexibility and high conductivity that can be actually used in batteries is used. Furthermore, it has been a challenge to expand the range of selection of the polymer that is the heading and material.

特開2008−277218号公報JP 2008-277218 A 特開2013−043980号公報JP 2013-043980 A 特開2013−043880号公報JP 2013-043880 A

イオン伝導度に優れ、柔軟性に富むポリマー及びその原料となるモノマーを提供することを課題とする。   It is an object of the present invention to provide a polymer having excellent ionic conductivity and high flexibility and a monomer as a raw material thereof.

前記課題の解決のために鋭意研究の結果、特定のオキセタン化合物を重合したトリメチレンオキシド構造(−CHCHCHO−)をポリマーの繰り返し構造として有する新規ポリマーが、イオン伝導度に優れ、柔軟性に富むことを見出した。 As a result of intensive studies to solve the above problems, a novel polymer having a trimethylene oxide structure (—CH 2 CH 2 CH 2 O—) obtained by polymerizing a specific oxetane compound as a repeating structure of the polymer has excellent ionic conductivity. And found that it is very flexible.

すなわち、本発明は
(1)式(1)で表されるオキセタン化合物、
[式中、Rは、C1〜C6のアルキル基を表す。Rは、C1〜C4のアルキレン基を表す。R、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、C1〜C10のアルキル基、又は式(2)で表される末端にニトリル基を有する基
(式中、Rは、エーテル(−O−)、スルフィド(−S−)及びアミン(−NH−)からなる群から選択される基を1又は2以上含んでもよいC1〜C10のアルキレン基を表し、波線は炭素原子に対する共有結合を表す。)を表す。ただし、R、R及びRの少なくとも一つは式(2)で表される末端にニトリル基を有する基である。]
(2)Rが、式(2)で表される末端にニトリル基を有する基
(式中、Rは、エーテル(−O−)、スルフィド(−S−)及びアミン(−NH−)からなる群から選択される基を1又は2以上含んでもよいC1〜C10のアルキレン基を表し、波線は炭素原子に対する共有結合を表す。)であり、R及びRが水素原子又はC1〜C10のアルキル基である前記(1)に記載の化合物、
(3)R及びRが、式(2)で表される末端にニトリル基を有する基
(式中、Rは、エーテル(−O−)、スルフィド(−S−)及びアミン(−NH−)からなる群から選択される基を1又は2以上含んでもよいC1〜C10のアルキレン基を表し、波線は炭素原子に対する共有結合を表す。)であり、Rが水素原子又はC1〜C10のアルキル基である前記(1)に記載の化合物、
(4)R、R及びRのすべてが式(2)で表される末端にニトリル基を有する基
(式中、Rは、エーテル(−O−)、スルフィド(−S−)及びアミン(−NH−)からなる群から選択される基を1又は2以上含んでもよいC1〜C10のアルキレン基を表し、波線は炭素原子に対する共有結合を表す。)である前記(1)に記載の化合物、
(5)式(2)で表される末端にニトリル基を有する基が、
である前記(1)〜(4)のいずれかに記載の化合物、
(6)Rがエチル基であり、Rがメチレン基であり、式(2)で表される末端にニトリル基を有する基が
である前記(1)〜(4)のいずれかに記載の化合物、
(7)式(3)で表される繰り返し単位をもつポリマー、

[式中、Rは、C1〜C6のアルキル基を表す。Rは、C1〜C4のアルキレン基を表す。R、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、C1〜C10のアルキル基、又は式(2)で表される末端にニトリル基を有する基
(式中、Rは、エーテル(−O−)、スルフィド(−S−)及びアミン(−NH−)からなる群から選択される基を1又は2以上含んでもよいC1〜C10のアルキレン基を表し、波線は炭素原子に対する共有結合を表す。)を表す。ただし、R、R及びRの少なくとも一つは式(2)で表される末端にニトリル基を有する基である。nは繰り返し単位の数を示す。]
(8)Rが、式(2)で表される末端にニトリル基を有する基
(式中、Rは、エーテル(−O−)、スルフィド(−S−)及びアミン(−NH−)からなる群から選択される基を1又は2以上含んでもよいC1〜C10のアルキレン基を表し、波線は炭素原子に対する共有結合を表す。)であり、R及びRが水素原子又はC1〜C10のアルキル基である前記(7)に記載のポリマー、
(9)R及びRが、式(2)で表される末端にニトリル基を有する基
(式中、Rは、エーテル(−O−)、スルフィド(−S−)及びアミン(−NH−)からなる群から選択される基を1又は2以上含んでもよいC1〜C10のアルキレン基を表し、波線は炭素原子に対する共有結合を表す。)であり、Rが水素原子又はC1〜C10のアルキル基である前記(7)に記載のポリマー、
(10)R、R及びRのすべてが式(2)で表される末端にニトリル基を有する基
(式中、Rは、エーテル(−O−)、スルフィド(−S−)及びアミン(−NH−)からなる群から選択される基を1又は2以上含んでもよいC1〜C10のアルキレン基を表し、波線は炭素原子に対する共有結合を表す。)である前記(7)に記載のポリマー、
(11)式(2)で表される末端にニトリル基を有する基が
である前記(7)〜(10)のいずれかに記載のポリマー、
(12)Rがエチル基であり、Rがメチレン基であり、式(2)で表される末端にニトリル基を有する基が
である前記(7)〜(10)のいずれかに記載のポリマー、
(13)前記(7)〜(12)のいずれかに記載のポリマーを含むことを特徴とする固体電解質、
(14)イオンキャリアーを含むことを特徴とする前記(13)に記載の固体電解質、
(15)補強材を含むことを特徴とする前記(13)又は(14)に記載の固体電解質、
(16)前記(13)〜(15)のいずれかに記載の固体電解質を含むことを特徴とする電池に関する。
That is, the present invention provides (1) an oxetane compound represented by formula (1),
[Wherein, R 1 represents a C1-C6 alkyl group. R 2 represents a C1-C4 alkylene group. R 3 , R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom, a C1-C10 alkyl group, or a group having a nitrile group at the terminal represented by the formula (2).
Wherein R 6 is a C1-C10 alkylene group which may contain one or more groups selected from the group consisting of ether (—O—), sulfide (—S—) and amine (—NH—). And the wavy line represents a covalent bond to a carbon atom. However, at least one of R 3 , R 4 and R 5 is a group having a nitrile group at the terminal represented by the formula (2). ]
(2) R 3 is a group having a nitrile group at the terminal represented by formula (2)
Wherein R 6 is a C1-C10 alkylene group which may contain one or more groups selected from the group consisting of ether (—O—), sulfide (—S—) and amine (—NH—). The wavy line represents a covalent bond to a carbon atom), and R 4 and R 5 are a hydrogen atom or a C1-C10 alkyl group,
(3) R 3 and R 4 are groups having a nitrile group at the terminal represented by the formula (2)
Wherein R 6 is a C1-C10 alkylene group which may contain one or more groups selected from the group consisting of ether (—O—), sulfide (—S—) and amine (—NH—). And the wavy line represents a covalent bond to a carbon atom.), And R 5 is a hydrogen atom or a C1-C10 alkyl group,
(4) A group in which all of R 3 , R 4 and R 5 have a nitrile group at the terminal represented by the formula (2)
Wherein R 6 is a C1-C10 alkylene group which may contain one or more groups selected from the group consisting of ether (—O—), sulfide (—S—) and amine (—NH—). Wherein the wavy line represents a covalent bond to a carbon atom.)
(5) A group having a nitrile group at the terminal represented by the formula (2),
The compound according to any one of (1) to (4),
(6) R 1 is an ethyl group, R 2 is a methylene group, and a group having a nitrile group at the end represented by the formula (2)
The compound according to any one of (1) to (4),
(7) a polymer having a repeating unit represented by formula (3),

[Wherein, R 1 represents a C1-C6 alkyl group. R 2 represents a C1-C4 alkylene group. R 3 , R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom, a C1-C10 alkyl group, or a group having a nitrile group at the terminal represented by the formula (2).
Wherein R 6 is a C1-C10 alkylene group which may contain one or more groups selected from the group consisting of ether (—O—), sulfide (—S—) and amine (—NH—). And the wavy line represents a covalent bond to a carbon atom. However, at least one of R 3 , R 4 and R 5 is a group having a nitrile group at the terminal represented by the formula (2). n represents the number of repeating units. ]
(8) R 3 is a group having a nitrile group at the terminal represented by the formula (2)
Wherein R 6 is a C1-C10 alkylene group which may contain one or more groups selected from the group consisting of ether (—O—), sulfide (—S—) and amine (—NH—). Wherein the wavy line represents a covalent bond to a carbon atom.), And R 4 and R 5 are a hydrogen atom or a C1-C10 alkyl group,
(9) R 3 and R 4 are groups having a nitrile group at the terminal represented by the formula (2)
Wherein R 6 is a C1-C10 alkylene group which may contain one or more groups selected from the group consisting of ether (—O—), sulfide (—S—) and amine (—NH—). Wherein the wavy line represents a covalent bond to a carbon atom.), And R 5 is a hydrogen atom or a C1-C10 alkyl group,
(10) A group in which all of R 3 , R 4 and R 5 have a nitrile group at the terminal represented by the formula (2)
Wherein R 6 is a C1-C10 alkylene group which may contain one or more groups selected from the group consisting of ether (—O—), sulfide (—S—) and amine (—NH—). Wherein the wavy line represents a covalent bond to a carbon atom.)
(11) A group having a nitrile group at the terminal represented by the formula (2)
The polymer according to any one of (7) to (10),
(12) R 1 is an ethyl group, R 2 is a methylene group, and a group having a nitrile group at the terminal represented by the formula (2)
The polymer according to any one of (7) to (10),
(13) A solid electrolyte comprising the polymer according to any one of (7) to (12),
(14) The solid electrolyte according to (13) above, which contains an ion carrier,
(15) The solid electrolyte according to (13) or (14) above, comprising a reinforcing material,
(16) A battery comprising the solid electrolyte according to any one of (13) to (15).

本発明のポリマーは、イオン伝導度に優れ、柔軟性に富むことから、電池に用いるための真性ポリマー電解質の材料として使用できる。可燃性溶媒を含まないことから、液漏れや火災の心配がなく、大型の電池に使用できる。また、真性ポリマー電解質は固体であり、電池の形状を自由に設計できる。また、本発明のポリマーは、既知の特許文献1に記載の3−エチル−3−(ヒドロキシメチル)オキセタン及び特許文献3に記載のN−[2−(2−シアノエトキシ)−1,1−ビス〔(2−シアノエトキシ)メチル〕エチル]−3−エチル−3−オキセタンアミドを重合させて得られるポリマーよりも重合度を大きくできるため、強度をより高めることができる。   Since the polymer of the present invention is excellent in ionic conductivity and rich in flexibility, it can be used as a material for an intrinsic polymer electrolyte for use in a battery. Because it does not contain a flammable solvent, it can be used for large batteries without worrying about liquid leakage or fire. Further, the intrinsic polymer electrolyte is solid, and the shape of the battery can be designed freely. In addition, the polymer of the present invention includes known 3-ethyl-3- (hydroxymethyl) oxetane described in Patent Document 1 and N- [2- (2-cyanoethoxy) -1,1- Since the degree of polymerization can be made larger than that of a polymer obtained by polymerizing bis [(2-cyanoethoxy) methyl] ethyl] -3-ethyl-3-oxetanamide, the strength can be further increased.

1CEESのHNMRチャート 1 CEES 1 HNMR chart 1CEESの13CNMRチャート1 CES 13 C NMR chart 1CEESのFT−IRチャート1CEES FT-IR chart 2CEESのHNMRチャート 1 HNMR chart of 2CEES 2CEESの13CNMRチャート 13 CNMR chart of 2CEES 2CEESのFT−IRチャート2CEES FT-IR Chart 3CEESのHNMRチャート 1 HNMR chart of 3CEES 3CEESの13CNMRチャート 13 CNMR chart of 3CEES 3CEESのFT−IRチャート3CEES FT-IR Chart P1CEESのHNMRチャート 1 HNMR chart of P1CEES P1CEESのFT−IRチャートP1CEES FT-IR chart P1CEESのGPCチャートP1CEES GPC Chart P2CEESのHNMRチャート 1 HNMR chart of P2CEES P2CEESのFT−IRチャートP2CEES FT-IR chart P2CEESのGPCチャートP2CEES GPC Chart P3CEESのHNMRチャート 1 HNMR chart of P3CEES P3CEESのFT−IRチャートP3CEES FT-IR chart P3CEESのGPCチャートP3CEES GPC Chart P1CEESの各Li/CN値でのイオン伝導度Ionic conductivity at each Li / CN value of P1CEES P2CEESの各Li/CN値でのイオン伝導度Ionic conductivity at each Li / CN value of P2CEES P3CEESの各Li/CN値でのイオン伝導度Ionic conductivity at each Li / CN value of P3CEES

(化合物)
本発明の化合物は、式(1)で表される以下のオキセタン化合物である。
(Compound)
The compound of this invention is the following oxetane compounds represented by Formula (1).

式中、Rは、C1〜C6のアルキル基を表す。Rは、C1〜C4のアルキレン基を表す。R、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、C1〜C10のアルキル基、又は式(2)で表される末端にニトリル基を有する基
(式中、Rは、エーテル(−O−)、スルフィド(−S−)及びアミン(−NH−)からなる群から選択される基を1又は2以上含んでもよいC1〜C10のアルキレン基を表し、波線は炭素原子に対する共有結合を表す。)を表す。ただし、R、R及びRの少なくとも一つは式(2)で表される末端にニトリル基を有する基である。
In the formula, R 1 represents a C1-C6 alkyl group. R 2 represents a C1-C4 alkylene group. R 3 , R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom, a C1-C10 alkyl group, or a group having a nitrile group at the terminal represented by the formula (2).
Wherein R 6 is a C1-C10 alkylene group which may contain one or more groups selected from the group consisting of ether (—O—), sulfide (—S—) and amine (—NH—). And the wavy line represents a covalent bond to a carbon atom. However, at least one of R 3 , R 4 and R 5 is a group having a nitrile group at the terminal represented by the formula (2).

における、前記C1〜C6のアルキル基とは、炭素数1〜6の直鎖又は分岐を有するアルキル基を意味し、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基等を表す。 The C1-C6 alkyl group in R 1 means a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, and an n-butyl group. , Isobutyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group and the like.

における、前記C1〜C4のアルキレン基とは、炭素数1〜4の直鎖又は分岐を有するアルキレン基を意味し、例えば、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、イソプロピレン基、n−ブチレン基、イソブチレン基、tert−ブチレン基等を表す。 The C1-C4 alkylene group in R 2 means a linear or branched alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, such as a methylene group, an ethylene group, an n-propylene group, an isopropylene group, n -Represents a butylene group, an isobutylene group, a tert-butylene group or the like.

、R及びRにおける、前記C1〜C10のアルキル基とは、炭素数1〜10の直鎖又は分岐を有するアルキル基を意味し、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプシル基、n−オクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基等を表す。 The C1-C10 alkyl group in R 3 , R 4 and R 5 means a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or isopropyl. A group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, nonyl group, isononyl group, decyl group and the like.

における、前記エーテル(−O−)、スルフィド(−S−)及びアミン(−NH−)からなる群から選択される基を1又は2以上含んでもよいC1〜C10のアルキレン基とは、エーテル(−O−)、スルフィド(−S−)、アミン(−NH−)を含んでもよい炭素数1〜10の直鎖又は分岐を有するアルキレン基を意味し、例えば、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、イソプロピレン基、n−ブチレン基、イソブチレン基、tert−ブチレン基、へキシレン基、オクチレン基及びドデシレン基、−CH−O−CH−、−CH−O−(CH−、−(CH−O−(CH−、−CH−S−(CH−、−CH−NH−(CH−、−(CH−S−(CH−、−(CH−NH−(CH−等を表す。 The C1-C10 alkylene group which may contain one or more groups selected from the group consisting of the ether (—O—), sulfide (—S—) and amine (—NH—) in R 6 is A C1-C10 linear or branched alkylene group which may contain ether (-O-), sulfide (-S-), amine (-NH-), for example, methylene group, ethylene group, n-propylene group, isopropylene group, n-butylene group, isobutylene group, tert-butylene group, hexylene group, octylene group and dodecylene group, —CH 2 —O—CH 2 —, —CH 2 —O— (CH 2) 2 -, - (CH 2) 2 -O- (CH 2) 2 -, - CH 2 -S- (CH 2) 2 -, - CH 2 -NH- (CH 2) 2 -, - (CH 2 ) 2 -S- (CH 2 ) 2 -,-(CH 2 ) 2 -NH- (CH 2 ) 2- and the like.

式(1)で表される化合物は、具体的には、表1に示す化合物を例示することができる。   Specific examples of the compound represented by the formula (1) include the compounds shown in Table 1.

(化合物の合成)
本発明の式(1)で表される化合物の合成法は、特に制限されるものではないが、例えば、式(4)で表される3−アルキル−3−オキセタン酸と式(5)で表されるアルコールを、必要に応じて適当な反応溶媒中で、縮合剤及び触媒の存在下又は非存在下、脱水縮合する方法が挙げられる。
(Synthesis of compounds)
The method for synthesizing the compound represented by the formula (1) of the present invention is not particularly limited. For example, a 3-alkyl-3-oxetanic acid represented by the formula (4) and the formula (5) Examples include a method in which the alcohol represented is dehydrated and condensed in an appropriate reaction solvent as necessary in the presence or absence of a condensing agent and a catalyst.


(R、R、R、R、Rは前記と同じ意味を表す。)

(R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 represent the same meaning as described above.)

前記縮合剤は、通常脱水縮合反応に用いられる縮合剤であれば特に限定されず、例えば、N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)、1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩(EDC)、N,N’−ジイソプロピルカルボジイミド(DIC)、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(WSC)、ジフェニルホスホリルアジド(DPPA)、(ベンゾトリアゾール−1−イル−オキシ)トリスジメチルアミノホスホニウムヘキサフルオロホスフェート(BOP)、(ベンゾトリアゾール−1−イル−オキシ)トリピロリジノホスホニウムヘキサフルオロホスフェート(PyBOP)、(7−アザベンゾトリアゾール−1−イルオキシ)トリスピロリジノホスホニウムホスフェート(PyAOP)、ブロモトリスピロリジノホスホニウムヘキサフルオロホスフェート(BroP)、クロロトリス(ピロリジン−1−イル)ホスホニウムヘキサフルオロホスフェート(PyCroP)、3−(ジエトキシホスホリロキシ)−1,2,3−ベンゾトリアジン−4(3H)−オン(DEPBT)、O−(ベンゾトリアゾール−1−イル)−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート(HATU)、4−(5,6−ジメトキシ−1,3,5−トリアジン−2−イル)−4−メチルモルホリン塩酸塩(DMTMM)等が挙げられる。縮合剤の使用量は、特に限定されないが、式(4)で表される3−アルキル−3−オキセタン酸に対する当量比として、1.0〜10、好ましくは1.0〜3.0の範囲から適宜選択される。   The condensing agent is not particularly limited as long as it is a condensing agent usually used in a dehydration condensation reaction. For example, N, N′-dicyclohexylcarbodiimide (DCC), 1- (3-dimethylaminopropyl) -3-ethylcarbodiimide hydrochloride Salt (EDC), N, N′-diisopropylcarbodiimide (DIC), 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride (WSC), diphenylphosphoryl azide (DPPA), (benzotriazol-1-yl -Oxy) trisdimethylaminophosphonium hexafluorophosphate (BOP), (benzotriazol-1-yl-oxy) tripyrrolidinophosphonium hexafluorophosphate (PyBOP), (7-azabenzotriazol-1-yloxy) trispyrrolidinophospho D Muphosphate (PyAOP), bromotrispyrrolidinophosphonium hexafluorophosphate (BroP), chlorotris (pyrrolidin-1-yl) phosphonium hexafluorophosphate (PyCroP), 3- (diethoxyphosphoryloxy) -1,2,3- Benzotriazin-4 (3H) -one (DEPBT), O- (benzotriazol-1-yl) -N, N, N ′, N′-tetramethyluronium hexafluorophosphate (HATU), 4- (5 6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl) -4-methylmorpholine hydrochloride (DMTMM) and the like. Although the usage-amount of a condensing agent is not specifically limited, As an equivalent ratio with respect to 3-alkyl-3-oxetanic acid represented by Formula (4), it is the range of 1.0-10, Preferably it is the range of 1.0-3.0. Is appropriately selected.

前記触媒は、通常脱水縮合反応に用いられ、カルボン酸を活性化する作用があるものであれば特に限定されず、例えば、4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)等が挙げられる。触媒の使用量は、特に限定されないが、式(4)で表される3−アルキル−3−オキセタン酸に対する当量比として、0.01〜10、好ましくは0.05〜1.0の範囲から適宜選択される。   The catalyst is not particularly limited as long as it is usually used in a dehydration condensation reaction and has an action of activating carboxylic acid, and examples thereof include 4-dimethylaminopyridine (DMAP). Although the usage-amount of a catalyst is not specifically limited, As an equivalent ratio with respect to 3-alkyl-3- oxetanoic acid represented by Formula (4), it is 0.01-10, Preferably it is from the range of 0.05-1.0. It is selected appropriately.

前記脱水縮合における溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素系溶媒、アセトニトリル、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル等のエーテル系溶媒、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム等のハロゲン系溶媒等が挙げられる。これら反応溶媒は、それぞれ単独で用いても2種以上適宜組み合わせて用いてもよい。溶媒の使用量は、特に限定されないが、式(4)で表される化合物が、0.01〜2(mol/L)、好ましくは0.05〜1.0(mol/L)の濃度になる範囲から適宜選択される。   Examples of the solvent in the dehydration condensation include aromatic hydrocarbon solvents such as benzene and toluene, amide solvents such as acetonitrile, N, N-dimethylacetamide and N, N-dimethylformamide, and ethers such as tetrahydrofuran and diethyl ether. System solvents, halogen solvents such as dichloromethane, dichloroethane, and chloroform. These reaction solvents may be used alone or in appropriate combination of two or more. Although the usage-amount of a solvent is not specifically limited, The compound represented by Formula (4) is 0.01-2 (mol / L), Preferably it is a density | concentration of 0.05-1.0 (mol / L). The range is appropriately selected.

前記脱水縮合反応時の温度は、通常0〜200℃、好ましくは20〜130℃であるが、使用する溶媒によって適宜選択される。反応は空気雰囲気下で行ってもよいが、通常は不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。不活性ガスとしてはアルゴン、ヘリウム、窒素ガス等が挙げられる。   The temperature during the dehydration condensation reaction is usually 0 to 200 ° C., preferably 20 to 130 ° C., and is appropriately selected depending on the solvent used. The reaction may be carried out in an air atmosphere, but usually it is preferably carried out in an inert gas atmosphere. Examples of the inert gas include argon, helium, and nitrogen gas.

前記脱水縮合反応が終了後の反応溶液を必要に応じて濃縮した後、残渣をそのまま、あるいは、適宜な後処理を行った後に、式(1)で表される化合物として用いてもよい。後処理の具体的な方法としては、抽出、晶出、再結晶、クロマトグラフィー等の公知の精製が挙げられる。   After concentrating the reaction solution after completion of the dehydration condensation reaction as necessary, the residue may be used as it is or after appropriate post-treatment, and then used as a compound represented by the formula (1). Specific methods for the post-treatment include known purification such as extraction, crystallization, recrystallization, chromatography and the like.

前記式(4)で表される3−アルキル−3−オキセタン酸は、アルデヒド(6)とホルムアルデヒドを縮合した後に、パティソンの方法(J. Am. Chem. Soc., 1957, 79)により、トリオール(7)からアルコール(8)を合成したのちに、公知の方法(特開2013−43880号公報)によって酸化することで得られる。アルコール(7)は、市販の3−メチル−3−オキセタンメタノール、3−エチル−3−オキセタンメタノール(ECO)等を用いてもよい。

(Rは前記と同じ意味を表す。)
The 3-alkyl-3-oxetanoic acid represented by the above formula (4) is obtained by condensing the aldehyde (6) with formaldehyde, followed by Patolson's method (J. Am. Chem. Soc., 1957, 79). It is obtained by synthesizing alcohol (8) from (7) and then oxidizing it by a known method (Japanese Patent Laid-Open No. 2013-43880). As the alcohol (7), commercially available 3-methyl-3-oxetanemethanol, 3-ethyl-3-oxetanemethanol (ECO), or the like may be used.

(R 1 represents the same meaning as described above.)

アルコール(5)は、
が、式(2)で表される末端にニトリルを有する基

(式中、R、波線は前記と同じ意味を表す。)であり、R及びRが水素原子又はC1〜C10のアルキル基である場合(アルコールI);
、Rが、式(2)で表される末端にニトリルを有する基であり、Rが水素原子又はC1〜C10のアルキル基である場合(アルコールII);
、R及びRのすべてが式(2)で表される末端にニトリルを有する基である場合(アルコールIII)
の3つの場合があり、それぞれ以下の方法で合成される。
Alcohol (5)
R 3 is a group having a nitrile at the terminal represented by the formula (2)

(Wherein R 6 and the wavy line represent the same meaning as described above), and R 4 and R 5 are a hydrogen atom or a C1-C10 alkyl group (alcohol I);
When R 3 and R 4 are a group having a nitrile at the terminal represented by the formula (2), and R 5 is a hydrogen atom or a C1-C10 alkyl group (alcohol II);
When all of R 3 , R 4 and R 5 are groups having a nitrile at the terminal represented by the formula (2) (alcohol III)
There are three cases, and each is synthesized by the following method.

[アルコールIの合成]
式(9)で表されるジオールをハロゲン化した後に、シアン化カリウム、シアン化ナトリウム等のシアン化化合物でニトリル化する方法(方法A)が挙げられるがこれらに限定されない。
[Synthesis of Alcohol I]
A method (method A) of halogenating the diol represented by the formula (9) and then nitrifying with a cyanide compound such as potassium cyanide and sodium cyanide is not limited thereto.

(方法A)

(R、Rは、前記と同じ意味を表す。R及びRは、水素原子又はC1〜C10のアルキル基を表し、Xはハロゲン原子を表す。)
(Method A)

(R 2 and R 6 represent the same meaning as described above. R 4 and R 5 represent a hydrogen atom or a C1-C10 alkyl group, and X represents a halogen atom.)

特に、式(2)で表される末端にニトリルを有する基が式(2−1)、

(R’は、エーテル(−O−)、スルフィド(−S−)及びアミン(−NH−)からなる群から選択される基を1又は2以上含んでもよいC1〜C8のアルキレン基を表し、波線は炭素原子に対する共有結合を表す。)
で表されるとき、式(9−1)で表されるジオールを市販のアクリロニトリルと反応させることによりアルコールIを合成することができる(方法B)。
In particular, a group having a nitrile at the terminal represented by formula (2) is represented by formula (2-1),

(R 6 ′ represents a C1-C8 alkylene group which may contain one or more groups selected from the group consisting of ether (—O—), sulfide (—S—) and amine (—NH—). The wavy line represents a covalent bond to a carbon atom.)
The alcohol I can be synthesized by reacting the diol represented by the formula (9-1) with commercially available acrylonitrile (Method B).

(方法B)

(R’、Rは、前記と同じ意味を表す。R及びRは水素原子又はC1〜C10のアルキル基を表す。)
(Method B)

(R 6 ', R 2 is, .R 4 and R 5 as defined above represents a hydrogen atom or an alkyl group C1 -C10.)

式(9)及び式(9−1)で表されるジオールとしては、例えば、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、ジエチレングリコール、ジエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、2−ヒドロキシエチルスルフィド等が挙げられる。   Examples of the diol represented by the formula (9) and the formula (9-1) include 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5- Pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, diethylene glycol, diethanolamine, N-methyldiethanolamine, N-methyl Examples include ethanolamine and 2-hydroxyethyl sulfide.

[アルコールIIの合成]
式(11)で表されるトリオールをハロゲン化した後に、シアン化カリウム、シアン化ナトリウム等のシアン化化合物でニトリル化する方法(方法C)等が挙げられるがこれらに限定されない。
[Synthesis of Alcohol II]
Examples of the method include, but are not limited to, a method (Method C) in which the triol represented by the formula (11) is halogenated and then nitrified with a cyanide compound such as potassium cyanide and sodium cyanide.

(方法C)

(R、R、Xは、前記と同じ意味を表す。Rは、水素原子又はC1〜C10のアルキル基を表す。)
(Method C)

(R 2 , R 6 and X are as defined above. R 5 represents a hydrogen atom or a C1-C10 alkyl group.)

特に、式(2)で表される末端にニトリルを有する基が式(2−1)、

(R’、波線は、前記と同じ意味を表す。)
で表されるとき、式(11−1)で表されるトリオールを市販のアクリロニトリルと反応させることによりアルコールIIを合成することができる(方法D)。
In particular, a group having a nitrile at the terminal represented by formula (2) is represented by formula (2-1),

(R 6 ', the wavy line represents the same meaning as described above.)
The alcohol II can be synthesized by reacting the triol represented by the formula (11-1) with commercially available acrylonitrile (Method D).

(方法D)

(R、R’は前記と同じ意味を表す。Rは、水素原子又はC1〜C10のアルキル基を表す。)
(Method D)

(R 2 and R 6 ′ have the same meaning as described above. R 5 represents a hydrogen atom or a C1-C10 alkyl group.)

式(11)及び式(11−1)で表されるトリオールとしては、例えば、下記に示すように式(13)で表されるアルデヒドとホルムアルデヒドとの反応により1,1,1−トリス(ヒドロキシメチル)アルカンとして合成できる。また、市販の1,1,1−トリス(ヒドロキシメチル)エタン、1,1,1−トリス(ヒドロキシメチル)プロパン等を式(11)及び式(11−1)で表されるトリオールとして使用することもできる。

(Rは、水素原子又はC1〜C10のアルキル基を表す。)
Examples of the triol represented by the formula (11) and the formula (11-1) include 1,1,1-tris (hydroxy) by a reaction between an aldehyde represented by the formula (13) and formaldehyde as shown below. It can be synthesized as a methyl) alkane. Commercially available 1,1,1-tris (hydroxymethyl) ethane, 1,1,1-tris (hydroxymethyl) propane and the like are used as the triols represented by the formulas (11) and (11-1). You can also.

(R 5 represents a hydrogen atom or a C1-C10 alkyl group.)

また、式(11)及び式(11−1)で表されるトリオールは、前記1,1,1−トリス(ヒドロキシメチル)アルカンを酸化、Wittig反応、ヒドロホウ素化によって増炭することによっても合成できる。さらに、前記1,1,1−トリス(ヒドロキシメチル)アルカンと2−ブロモエタノール等のような第1級水酸基と第1級ハロゲンを含むアルカンとをウィリアムソン反応し、エーテル結合を構築し、式(11)及び式(11−1)で表されるトリオールを合成することもできる。   Further, the triol represented by the formula (11) and the formula (11-1) can also be synthesized by carbonizing the 1,1,1-tris (hydroxymethyl) alkane by oxidation, Wittig reaction, or hydroboration. it can. Further, the 1,1,1-tris (hydroxymethyl) alkane and a primary hydroxyl group such as 2-bromoethanol and an alkane containing a primary halogen are subjected to a Williamson reaction to construct an ether bond, Triols represented by (11) and formula (11-1) can also be synthesized.

、R’が、スルフィド(−S−)を含む、C1〜C10のアルキレン基である場合、まず、前記1,1,1−トリス(ヒドロキシメチル)アルカンをアッペル反応等の方法によって水酸基をハロゲン化した後、アルカリの存在下硫化水素と反応させる方法やチオ尿素と反応させる方法等によって、チオールへと誘導する。次に、前記第1級水酸基と第1級ハロゲンを含むアルカンを求核置換反応することで、C1〜C10のアルキレン基にスルフィド(−S−)を導入できる。 When R 6 and R 6 ′ are C1-C10 alkylene groups containing sulfide (—S—), first, the 1,1,1-tris (hydroxymethyl) alkane is converted into a hydroxyl group by a method such as an Appel reaction. After being halogenated, it is induced to thiol by a method of reacting with hydrogen sulfide in the presence of alkali or a method of reacting with thiourea. Next, sulfide (—S—) can be introduced into the C1-C10 alkylene group by nucleophilic substitution reaction of the alkane containing the primary hydroxyl group and the primary halogen.

、R’が、アミン(−NH−)を含む、C1〜C10のアルキレン基である場合、まず、前記1,1,1−トリス(ヒドロキシメチル)アルカンをアッペル反応等の方法によって水酸基をハロゲン化した後、アンモニア(NH)と反応させる。次に、前記第1級水酸基と第1級ハロゲンを含むアルカンを求核置換反応することで、C1〜C10のアルキレン基にアミン(−NH−)を導入できる。 When R 6 and R 6 ′ are a C1-C10 alkylene group containing an amine (—NH—), first, the 1,1,1-tris (hydroxymethyl) alkane is converted into a hydroxyl group by a method such as an Appel reaction. Is halogenated and then reacted with ammonia (NH 3 ). Next, an amine (—NH—) can be introduced into the C1-C10 alkylene group by nucleophilic substitution reaction of the alkane containing the primary hydroxyl group and the primary halogen.

[アルコールIIIの合成]
式(13)で表されるテトラオールをハロゲン化した後に、シアン化カリウム、シアン化ナトリウム等のシアン化化合物でニトリル化する方法(方法E)等が挙げられるがこれらに限定されない。
[Synthesis of Alcohol III]
Examples of the method include, but are not limited to, a method (Method E) in which the tetraol represented by the formula (13) is halogenated and then nitrified with a cyanide compound such as potassium cyanide and sodium cyanide.

(方法E)

(R、R、Xは、前記と同じ意味を表す。)
(Method E)

(R 2 , R 6 and X have the same meaning as described above.)

特に、式(2)で表される末端にニトリルを有する基が式(2−1)、

(R’、波線は、前記と同じ意味を表す。)
で表されるとき、式(13−1)で表されるテトラオールを市販のアクリロニトリルと反応させることによりアルコールIIIを合成することができる(方法F)。
In particular, a group having a nitrile at the terminal represented by formula (2) is represented by formula (2-1),

(R 6 ', the wavy line represents the same meaning as described above.)
The alcohol III can be synthesized by reacting the tetraol represented by the formula (13-1) with commercially available acrylonitrile (Method F).

(方法F)

(R’、Rは前記と同じ意味を表す。)
(Method F)

(R 6 'and R 2 represent the same meaning as described above.)

式(13)及び式(13−1)で表されるテトラオールとしては、ペンタエリスリトールが挙げられる。また、ペンタエリスリトールを酸化、Wittig反応、ヒドロホウ素化によって増炭することによっても、式(13)及び式(13−1)で表されるテトラオールを合成できる。さらに、ペンタエリスリトールと2−ブロモエタノール等のような第1級水酸基と第1級ハロゲンを含むアルカンとをウィリアムソン反応し、エーテル結合を構築することによっても、式(13)及び式(13−1)で表されるテトラオールを合成することができる。   Examples of the tetraol represented by the formula (13) and the formula (13-1) include pentaerythritol. Further, tetraols represented by the formula (13) and the formula (13-1) can also be synthesized by increasing the amount of carbon by oxidation, Wittig reaction, or hydroboration of pentaerythritol. Furthermore, the formula (13) and the formula (13-) can also be obtained by Williamson reaction of pentaerythritol with a primary hydroxyl group such as 2-bromoethanol and an alkane containing a primary halogen to construct an ether bond. The tetraol represented by 1) can be synthesized.

、R’が、スルフィド(−S−)を含む、C1〜C10のアルキレン基である場合、まず、式(13)及び式(13−1)で表されるテトラオールをアッペル反応等の方法によって水酸基をハロゲン化した後、アルカリの存在下硫化水素と反応させる方法やチオ尿素と反応させる方法等によって、チオールへと誘導する。次に、前記第1級水酸基と第1級ハロゲンを含むアルカンを求核置換反応することで、C1〜C10のアルキレン基にスルフィド(−S−)を導入できる。 When R 6 and R 6 ′ are C1-C10 alkylene groups containing sulfide (—S—), first, tetraols represented by formula (13) and formula (13-1) are subjected to an Appel reaction, etc. After the hydroxyl group is halogenated by this method, it is induced to thiol by a method of reacting with hydrogen sulfide in the presence of an alkali or a method of reacting with thiourea. Next, sulfide (—S—) can be introduced into the C1-C10 alkylene group by nucleophilic substitution reaction of the alkane containing the primary hydroxyl group and the primary halogen.

、R’が、アミン(−NH−)を含む、C1〜C10のアルキレン基である場合、まず、式(13)及び式(13−1)で表されるテトラオールをアッペル反応等の方法によって水酸基をハロゲン化した後、アンモニア(NH)と反応させる。次に、前記第1級水酸基と第1級ハロゲンを含むアルカンを求核置換反応することで、C1〜C10のアルキレン基にアミン(−NH−)を導入できる。 When R 6 and R 6 ′ are a C1-C10 alkylene group containing an amine (—NH—), first, tetraols represented by the formula (13) and the formula (13-1) are subjected to an Appel reaction or the like. After the hydroxyl group is halogenated by this method, it is reacted with ammonia (NH 3 ). Next, an amine (—NH—) can be introduced into the C1-C10 alkylene group by nucleophilic substitution reaction of the alkane containing the primary hydroxyl group and the primary halogen.

(ポリマー)
本発明のポリマーは、式(1)で表される化合物を重合することで得られる式(3)で表される以下のポリマーである。
(polymer)
The polymer of the present invention is the following polymer represented by the formula (3) obtained by polymerizing the compound represented by the formula (1).

式中、R、R、R、R及びRは、前記と同じ意味を表す。nは繰り返し単位の数を示す。 In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 represent the same meaning as described above. n represents the number of repeating units.

式(3)で表されるポリマーを得る方法としては、式(1)で表される化合物を、必要に応じて適当な反応溶媒中で、ルイス酸触媒の存在下又は非存在下、オキセタン環を開環重合する方法が挙げられる。   As a method for obtaining the polymer represented by the formula (3), the compound represented by the formula (1) is oxetane ring in an appropriate reaction solvent as necessary in the presence or absence of a Lewis acid catalyst. Is a method of ring-opening polymerization.

ルイス酸触媒は、オキセタン環の酸素原子に配位して活性化する作用があるものであれば特に限定されず、例えば、塩化亜鉛、塩化鉄、塩化コバルト、塩化スズ、塩化アルミニウム、塩化チタンなどの金属ハロゲン化物、ボロントリフルオリド-エチルエーテルコンプレックス(BF・EtO)等のハロゲン化ホウ素化合物、イットリウムトリフラート、ハフニウムトリフラート等のトリフラート化合物等が挙げられる。触媒の使用量は、特に限定されないが、式(1)で表される化合物に対する当量比として、0.01〜10、好ましくは0.1〜5.0の範囲から適宜選択される。 The Lewis acid catalyst is not particularly limited as long as it has an action of coordinating and activating the oxygen atom of the oxetane ring. For example, zinc chloride, iron chloride, cobalt chloride, tin chloride, aluminum chloride, titanium chloride, etc. Metal halides, boron trifluoride compounds such as boron trifluoride-ethyl ether complex (BF 3 .Et 2 O), and triflate compounds such as yttrium triflate and hafnium triflate. Although the usage-amount of a catalyst is not specifically limited, As an equivalent ratio with respect to the compound represented by Formula (1), it is suitably selected from the range of 0.01-10, Preferably it is 0.1-5.0.

前記溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素系溶媒、アセトニトリル、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル等のエーテル系溶媒、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム等のハロゲン系溶媒等が挙げられる。これら反応溶媒は、それぞれ単独で用いても2種以上適宜組み合わせて用いてもよい。   Examples of the solvent include aromatic hydrocarbon solvents such as benzene and toluene, amide solvents such as acetonitrile, N, N-dimethylacetamide and N, N-dimethylformamide, ether solvents such as tetrahydrofuran and diethyl ether, Examples thereof include halogen solvents such as dichloromethane, dichloroethane, and chloroform. These reaction solvents may be used alone or in appropriate combination of two or more.

前記重合反応時の温度は、通常−20〜200℃、好ましくは20〜130℃であるが、使用する溶媒によって適宜選択される。反応は空気雰囲気下で行ってもよいが、通常は不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。不活性ガスとしてはアルゴン、ヘリウム、窒素ガス等が挙げられる。   The temperature during the polymerization reaction is usually −20 to 200 ° C., preferably 20 to 130 ° C., and is appropriately selected depending on the solvent used. The reaction may be carried out in an air atmosphere, but usually it is preferably carried out in an inert gas atmosphere. Examples of the inert gas include argon, helium, and nitrogen gas.

前記重合反応を必要に応じて、エタノール等の溶媒などで反応を停止し、終了後の反応溶液を必要に応じて濃縮した後、残渣をそのまま、あるいは、適宜な後処理を行った後に、式(3)で表されるポリマーとして用いることができる。後処理の具体的な方法としては、抽出、晶出、再沈殿、クロマトグラフィー等の公知の精製が挙げられる。   If necessary, the polymerization reaction is stopped with a solvent such as ethanol, the reaction solution after completion is concentrated as necessary, the residue is left as it is or after appropriate post-treatment, It can be used as a polymer represented by (3). Specific methods for the post-treatment include known purification such as extraction, crystallization, reprecipitation, and chromatography.

本発明のポリマーの繰り返し単位数であるnは、2〜10000であり、好ましくは2〜1000である。また、前記ポリマーの分子量分布(重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn))は、5以下であり、好ましくは3以下である。   N which is the number of repeating units of the polymer of the present invention is 2 to 10,000, preferably 2 to 1,000. The polymer has a molecular weight distribution (weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn)) of 5 or less, preferably 3 or less.

(電解質)
本発明における電解質は、本発明の式(3)で表されるポリマーとイオンキャリアーとして用いられる無機塩類を含み、それ自体単独で固体電解質として電池等に用いることもできるが、成型性や形の維持力を高めるために補強材として他の高分子物質を混合してもよい。
(Electrolytes)
The electrolyte in the present invention contains the polymer represented by the formula (3) of the present invention and inorganic salts used as an ion carrier, and can be used alone as a solid electrolyte in a battery or the like. In order to enhance the maintenance force, other polymer substances may be mixed as a reinforcing material.

イオンキャリアーとして用いられる無機塩類は、従来のリチウム電池等に用いられる1価又は2価の金属塩類が使用できる。例えば、LiPF、LiBF、LiClO、LiAsF、LiSiF、LiCFSO、Li(CFSON、Li(CFCFSON、LiB(C、LiPF(CFCF、LiTFSA(リチウムビストリフルオロメタンスルホニルイミド)等のリチウム塩、Mg(ClO、Mg(CFSO等がのマグネシウム塩等が挙げられるが、これらに限られるものではない。また、好ましいのは、LiPF、LiBF、LiTFSAである。 As the inorganic salts used as the ion carrier, monovalent or divalent metal salts used in conventional lithium batteries and the like can be used. For example, LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiAsF 6 , Li 2 SiF 6 , LiCF 3 SO 3 , Li (CF 3 SO 2 ) 2 N, Li (CF 3 CF 2 SO 2 ) 2 N, LiB (C 2 Lithium salts such as O 2 ) 2 , LiPF 3 (CF 3 CF 2 ) 3 , LiTFSA (lithium bistrifluoromethanesulfonylimide), magnesium salts such as Mg (ClO 4 ) 2 , Mg (CF 3 SO 3 ) 2, etc. However, it is not limited to these. Also preferred are LiPF 6 , LiBF 4 , and LiTFSA.

前記無機塩は、一般に固体電解質中に固体電解質全質量(なお後述する補強材は含めない)に対して10〜90質量%程度混合される。好ましくは、50〜80質量%である。10質量%未満では伝導性や高負荷充放電性に劣る。また、100質量%を超えて多量の無機塩類を混合することは困難であり、全体が硬くなり且つ脆くなり成型性が劣る。   The inorganic salt is generally mixed in the solid electrolyte in an amount of about 10 to 90% by mass with respect to the total mass of the solid electrolyte (not including the reinforcing material described later). Preferably, it is 50-80 mass%. If it is less than 10 mass%, it is inferior to electroconductivity and high load charge / discharge property. Moreover, it is difficult to mix a large amount of inorganic salts exceeding 100% by mass, and the whole becomes hard and brittle, resulting in poor moldability.

前記補強材としての他の高分子物質としては、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(PVDF−HFPと略す)、ポリアクリロニトリル、アクリル酸エステル、又はメタアクリル酸エステルの重合体、アクリル酸、又はメタアクリル酸の重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシドなどの極性基を持つ重合体が使用できるが、特にPVDF−HFPは耐久性があるため好ましい。   Other polymer substances as the reinforcing material include vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer (abbreviated as PVDF-HFP), polyacrylonitrile, acrylate ester, or methacrylate polymer, acrylic acid, Alternatively, a polymer having a polar group such as a polymer of methacrylic acid, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, or polyethylene oxide can be used, but PVDF-HFP is particularly preferable because of its durability.

前記補強材としての他の高分子物質は、一般に本発明のポリマーに対し、200質量%程度まで混合できる。補強材の混合割合が少ないと形成時の強度が劣り、200質量%を超えて大量に混合すれば強度は向上するが、伝導性は低下する。そこで、一般に50〜100質量%程度を目安として、適宜目的に応じて混合割合を決めればよい。   Other polymer substances as the reinforcing material can generally be mixed up to about 200% by mass with respect to the polymer of the present invention. If the mixing ratio of the reinforcing material is small, the strength at the time of formation is inferior, and if it is mixed in a large amount exceeding 200% by mass, the strength is improved, but the conductivity is lowered. Therefore, in general, the mixing ratio may be appropriately determined according to the purpose with about 50 to 100% by mass as a guide.

(電池)
本発明における電池には、本発明の電解質を含むものであれば限定されず、また、その構造は、特に制限されるものではなく、一般の電池、特に公知の固体電解質を用いた一次電池又は二次電池と同じ構造が採用される。例えば、正極と負極及びその間に必要に応じて短絡防止の隔膜を配し、両極間に固体電解質を存在させる。
(battery)
The battery in the present invention is not limited as long as it contains the electrolyte of the present invention, and the structure thereof is not particularly limited, and a general battery, particularly a primary battery using a known solid electrolyte or The same structure as the secondary battery is adopted. For example, a positive electrode, a negative electrode, and a short-circuit prevention diaphragm are disposed between the positive electrode and the negative electrode as necessary, and a solid electrolyte is present between both electrodes.

正極としては、イオンキャリアーを吸蔵及び放出することができる材料である。正極としては、リチウムを含む正極活物質として、例えば、LixMO、LiyM(但し、Mは遷移金属、Xは0〜1の数、yは0〜2の数)等を挙げることができ、具体的には、LiCoO、LiMnO、LiMn、LizMO(Mは、Ni、Mn、Co、Al又はMg、Zは0.9〜1.2の数を表す)である。また、リチウムを含まない正極活物質としては、S、MnO、FeO、FeS、V、V13、TiO、TiS、MoS、NbSe或いは、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリピロール等も正極活物質となり得る。
これらの中でも、リチウム含有化合物は高電圧及び高エネルギー密度を得ることができるので好ましい。
The positive electrode is a material that can occlude and release ion carriers. Examples of the positive electrode include LixMO 2 and LiyM 2 O 4 (where M is a transition metal, X is a number from 0 to 1, and y is a number from 0 to 2) as a positive electrode active material containing lithium. Specifically, LiCoO 2 , LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , LizMO 2 (M represents Ni, Mn, Co, Al or Mg, Z represents a number of 0.9 to 1.2). . Examples of the positive electrode active material not containing lithium include S, MnO 2 , FeO 2 , FeS 2 , V 2 O 5 , V 6 O 13 , TiO 2 , TiS 2 , MoS 2 , NbSe, or polyaniline, polythiophene, polyacetylene. Polypyrrole or the like can also be a positive electrode active material.
Among these, a lithium-containing compound is preferable because a high voltage and a high energy density can be obtained.

正極活物質の粒子径は、一般に0.1μm〜100μm、好ましくは1μm〜10μmである。   The particle diameter of the positive electrode active material is generally 0.1 μm to 100 μm, preferably 1 μm to 10 μm.

正極は一般に前記正極活物質に対して導電助剤やバインダ等を加えてペーストとし、正極集電体に塗布する。本発明にあっては、本発明のポリマー自体に付着性があるため、導電助剤やバインダを省略することができ一層有利となる。   The positive electrode is generally applied to the positive electrode current collector by adding a conductive additive or a binder to the positive electrode active material to form a paste. In the present invention, since the polymer itself of the present invention has adhesiveness, the conductive auxiliary agent and the binder can be omitted, which is further advantageous.

正極集電体はAl、Ni又はステンレスの箔又は不織布等である。   The positive electrode current collector is Al, Ni or stainless steel foil or nonwoven fabric.

負極は、負極活物としてイオンキャリアーとなる無機塩構成金属、例えばリチウムイオンを吸蔵又は放出することができる材料、例えば金属リチウム等、或いはアモルファスカーボン、黒鉛、熱分解炭素、コークス、グラッシーカーボン、炭素繊維、活性炭、カーボンブラック等、或いは、フェノール樹脂やフラン樹脂の焼成体などの炭化物等も利用できる。更にイオンキャリアーとなる金属イオン、例えばリチウムと他の金属の合金も、負極活物質となり得る。例えば、Ti、Sn、Pb、Al、In、Si、Zn、Sb、Bi、Ga、Ge、As、Ag、Hf、Zr、Yなどの合金も使用することができる。中でもTi、Si及びSn等が好ましい合金材料である。   The negative electrode is an inorganic salt constituting metal serving as an ion carrier as a negative electrode active material, for example, a material that can occlude or release lithium ions, such as metallic lithium, or amorphous carbon, graphite, pyrolytic carbon, coke, glassy carbon, carbon Carbon, such as fiber, activated carbon, carbon black, or a fired body of phenol resin or furan resin can also be used. Furthermore, metal ions that serve as ion carriers, for example, alloys of lithium and other metals can also serve as the negative electrode active material. For example, alloys such as Ti, Sn, Pb, Al, In, Si, Zn, Sb, Bi, Ga, Ge, As, Ag, Hf, Zr, and Y can also be used. Among these, Ti, Si, Sn and the like are preferable alloy materials.

負極活物質は、粒径0.1μm〜100μm、好ましくは、1μm〜10μmである。   The negative electrode active material has a particle size of 0.1 μm to 100 μm, preferably 1 μm to 10 μm.

負極についても正極と同様、導電助剤やバインダ−を加え、必要により、溶剤に分散してベースとし、負極集電体に塗布するが、正極同様、本発明のポリマー自体の粘性及び延伸を利用することもできる。   As with the positive electrode, a conductive additive and a binder are added to the negative electrode, and if necessary, dispersed in a solvent to form a base and applied to the negative electrode current collector. As with the positive electrode, the viscosity and stretching of the polymer itself of the present invention are used. You can also

負極の集電体は、例えばCu、Ni又はステンレス等の箔又は不織布等である。   The current collector for the negative electrode is, for example, a foil or a non-woven fabric such as Cu, Ni, or stainless steel.

また、必要に応じて用いられるセパレータは、イオン透過性が大きく、機械的強度に優れた絶縁性膜であり、例えば織布、ポリエチレン、ポリプロピレン等の多孔膜などが用いられる。   Moreover, the separator used as needed is an insulating film having high ion permeability and excellent mechanical strength. For example, a woven cloth, a porous film such as polyethylene, polypropylene, or the like is used.

以下に、実施例において本発明をより詳細に説明するが、本発明の技術範囲は、これらに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the technical scope of the present invention is not limited thereto.

実施例1.3−プロポキシ−プロパンニトリル 3−エチル−3−オキセタノエート(3-propoxy-propanenitrile 3-ethyl-3-oxetanoate, 1CEES)の合成 Example 1.3 Synthesis of 3-propoxy-propanenitrile 3-ethyl-3-oxetanoate, 1CEES



2wt%水酸化ナトリウム水溶液(150g)、ジクロロメタン(150mL)、1,3−プロパンジオール(86.1mL,1.2mol)、アクリロニトリル(26.2mL,0.4mol)をナスフラスコに加え、室温で16時間撹拌した。反応終了後、ジクロロメタン(150mL)で3回抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムで脱水処理を行った。得られた有機層をロータリーエバポレーターを用いて減圧下で溶媒を除去し、得られた残渣をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル/酢酸エチル:ヘキサン 3:1)で精製し、1CEを無色液体として得た。
ナスフラスコに1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩(EDC)(23.00g,0.12mol)、公知の方法(特開2013−043880号公報)で合成したECO(13.01g,0.1mol)、1CE(12.90g,0.1mol)、4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)(6.11g,0.05mol)、ジクロロメタン(150mL)を加え、室温にて16時間攪拌した。反応終了後、食塩水(150mL)で2回洗浄を行った。その後、有機層を無水硫酸マグネシウムで脱水処理を行った。得られた有機層をロータリーエバポレーターを用いて減圧下で溶媒を除去し、得られた残渣をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル/酢酸エチル−ヘキサン 2:3)で精製し目的生成物(1CEES)を無色液体として得た。得られた1CEESのHNMRを図1に、13CNMRを図2に、FT−IRを図3にそれぞれ示す。
A 2 wt% aqueous sodium hydroxide solution (150 g), dichloromethane (150 mL), 1,3-propanediol (86.1 mL, 1.2 mol) and acrylonitrile (26.2 mL, 0.4 mol) were added to the eggplant flask, Stir for hours. After completion of the reaction, the mixture was extracted 3 times with dichloromethane (150 mL), and the organic layer was dehydrated with anhydrous magnesium sulfate. The solvent was removed from the obtained organic layer under reduced pressure using a rotary evaporator, and the obtained residue was purified by column chromatography (silica gel / ethyl acetate: hexane 3: 1) to obtain 1CE as a colorless liquid.
In an eggplant flask, 1- (3-dimethylaminopropyl) -3-ethylcarbodiimide hydrochloride (EDC) (23.00 g, 0.12 mol), ECO synthesized by a known method (Japanese Patent Laid-Open No. 2013-043880) (13 0.01 g, 0.1 mol), 1CE (12.90 g, 0.1 mol), 4-dimethylaminopyridine (DMAP) (6.11 g, 0.05 mol) and dichloromethane (150 mL) were added, and the mixture was stirred at room temperature for 16 hours. did. After completion of the reaction, washing was performed twice with brine (150 mL). Thereafter, the organic layer was dehydrated with anhydrous magnesium sulfate. The solvent was removed from the obtained organic layer under reduced pressure using a rotary evaporator, and the resulting residue was purified by column chromatography (silica gel / ethyl acetate-hexane 2: 3) to obtain the desired product (1CEES) as a colorless liquid. Got as. 1 HNMR of the obtained 1CEES is shown in FIG. 1, 13 CNMR is shown in FIG. 2, and FT-IR is shown in FIG.

実施例2.2,2−[(2−シアノエトキシ)メチル]−ブタン 3−エチル−3−オキセタノエート(2,2-[(2-cyanoethoxy)methyl]-butane 3-ethyl-3-oxetanoate, 2CEES)の合成 Example 2.2, 2-[(2-cyanoethoxy) methyl] -butane 3-ethyl-3-oxetanoate (2,2-[(2-cyanoethoxy) methyl] -butane 3-ethyl-3-oxetanoate, 2CEES ) Synthesis

2wt%水酸化ナトリウム水溶液(150mL)、1,1,1−トリス(ヒドロキシメチル)プロパン(40.25g,0.3mol)、ジクロロメタン(150mL)をナスフラスコに加えた。この混合液を還流させながらアクリロニトリル(43.2mL,0.66mol)を加え、室温にて24時間攪拌した。反応終了後、水(150mL)で2回洗浄し、有機層を無水硫酸マグネシウムで脱水処理を行った。得られた有機層をロータリーエバポレーターを用いて減圧下で溶媒を除去し、得られた残渣をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル/アセトニトリル:トルエン1:4)で精製し2CEが無色液体として得られた。
ナスフラスコに1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩(EDC)(16.24g,0.0847mol)、ECO(9.18g,0.0706mol)、2CE(16.95g,0.0706mol)、4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)(4.31g,0.0353mol)、ジクロロメタン(200mL)を加え、室温で16時間撹拌した。反応終了後、水(150mL)で2回洗浄を行った。その後、有機層を無水硫酸マグネシウムで脱水処理を行った。得られた有機層をロータリーエバポレーターを用いて減圧下で溶媒を除去し、得られた残渣をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル/酢酸エチル−ヘキサン1:1)で精製し目的生成物(2CEES)を無色液体として得た。得られた2CEESのHNMRを図4に、13CNMRを図5に、FT−IRを図6にそれぞれ示す。
A 2 wt% aqueous sodium hydroxide solution (150 mL), 1,1,1-tris (hydroxymethyl) propane (40.25 g, 0.3 mol), and dichloromethane (150 mL) were added to the eggplant flask. Acrylonitrile (43.2 mL, 0.66 mol) was added while the mixture was refluxed, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours. After completion of the reaction, it was washed twice with water (150 mL), and the organic layer was dehydrated with anhydrous magnesium sulfate. The obtained organic layer was subjected to removal of the solvent under reduced pressure using a rotary evaporator, and the obtained residue was purified by column chromatography (silica gel / acetonitrile: toluene 1: 4) to obtain 2CE as a colorless liquid.
In a recovery flask, 1- (3-dimethylaminopropyl) -3-ethylcarbodiimide hydrochloride (EDC) (16.24 g, 0.0847 mol), ECO (9.18 g, 0.0706 mol), 2CE (16.95 g, 0 0.0706 mol), 4-dimethylaminopyridine (DMAP) (4.31 g, 0.0353 mol) and dichloromethane (200 mL) were added, and the mixture was stirred at room temperature for 16 hours. After completion of the reaction, washing with water (150 mL) was performed twice. Thereafter, the organic layer was dehydrated with anhydrous magnesium sulfate. The solvent was removed from the resulting organic layer under reduced pressure using a rotary evaporator, and the resulting residue was purified by column chromatography (silica gel / ethyl acetate-hexane 1: 1) to obtain the desired product (2CEES) as a colorless liquid. Got as. FIG. 4 shows the 1 HNMR of the obtained 2CEES, FIG. 5 shows the 13 CNMR, and FIG. 6 shows the FT-IR.

実施例3.2,2−ビス[(2−シアノエトキシ)メチル]−3−プロポキシ−プロパンニトリル 3−エチル−3−オキセタノエート(2, 2-bis[(2-cyanoethoxy)methyl]-3-propoxy-propanenitrile 3-ethyl-3-oxetanoete 、3CEES)の合成 Example 3. 2,2-bis [(2-cyanoethoxy) methyl] -3-propoxy-propanenitrile 3-ethyl-3-oxetanoate (2, 2-bis [(2-cyanoethoxy) methyl] -3-propoxy -propanenitrile 3-ethyl-3-oxetanoete, 3CEES)

2wt%水酸化ナトリウム水溶液(75mL)、ペンタエリスリトール(20.42g,0.15mol)、ジクロロメタン(75mL)、アクリロニトリル(31.44mL,0.48mol)をナスフラスコに加え、13時間還流した。反応終了後、水(75mL)で2回洗浄し、有機層を無水硫酸マグネシウムで脱水処理を行った。得られた有機層をロータリーエバポレーターを用いて減圧下で溶媒を除去し、得られた残渣をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル/酢酸エチル:ヘキサン 2:1)で精製し3CEを無色液体として得た。
ナスフラスコに1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩(EDC)(11.41g,0.0595mol)、ECO(6.45g,0.0496mol)、3CE(14.65g,0.0496mol)、4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)(3.03g,0.0248mol)、ジクロロメタン(140mL)を加え、室温で40時間撹拌した。反応終了後、水(100mL)で2回洗浄を行った。その後、有機層を無水硫酸マグネシウムで脱水処理を行った。得られた有機層をロータリーエバポレーターを用いて減圧下で溶媒を除去し、得られた残渣をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル/酢酸エチル−ヘキサン 3:2)で精製し目的生成物(3CEES)を無色液体として得た。得られた3CEESのHNMRを図7に、13CNMRを図8に、FT−IRを図9にそれぞれ示す。
A 2 wt% aqueous sodium hydroxide solution (75 mL), pentaerythritol (20.42 g, 0.15 mol), dichloromethane (75 mL) and acrylonitrile (31.44 mL, 0.48 mol) were added to the eggplant flask and refluxed for 13 hours. After completion of the reaction, it was washed twice with water (75 mL), and the organic layer was dehydrated with anhydrous magnesium sulfate. The solvent was removed from the resulting organic layer under reduced pressure using a rotary evaporator, and the resulting residue was purified by column chromatography (silica gel / ethyl acetate: hexane 2: 1) to obtain 3CE as a colorless liquid.
In a recovery flask, 1- (3-dimethylaminopropyl) -3-ethylcarbodiimide hydrochloride (EDC) (11.41 g, 0.0595 mol), ECO (6.45 g, 0.0496 mol), 3CE (14.65 g, 0 4.096 mol), 4-dimethylaminopyridine (DMAP) (3.03 g, 0.0248 mol) and dichloromethane (140 mL) were added, and the mixture was stirred at room temperature for 40 hours. After completion of the reaction, washing was performed twice with water (100 mL). Thereafter, the organic layer was dehydrated with anhydrous magnesium sulfate. The solvent was removed from the obtained organic layer under reduced pressure using a rotary evaporator, and the obtained residue was purified by column chromatography (silica gel / ethyl acetate-hexane 3: 2) to obtain the desired product (3CEES) as a colorless liquid. Got as. FIG. 7 shows 1 HNMR of the obtained 3CEES, FIG. 8 shows 13 CNMR, and FIG. 9 shows FT-IR.

実施例4.P1CEESの合成 Example 4 Synthesis of P1CEES

30mLナスフラスコに1CEES(1.00g,0.00415mol)を加えた。次に、BF・EtO(0.261mL,0.00207mol)を室温にて加え攪拌した。1分攪拌後、攪拌子が回らなくなり、その後、10分静置した。次に、溶解させるためジクロロメタン(5mL)を加え、更に反応を停止させるため、エタノール(2mL)を加えた。反応停止後、ロータリーエバポレーターを用いて減圧下で溶媒を除去した。その後、良溶媒としてジクロロメタン、貧溶媒としてエタノールを加えて7回再沈澱した。再沈澱後、80℃で、16時間減圧乾燥を行い淡黄色のP1CEES0.45g(収率45%、数平均分子量:約2700g/mol)を得た。得られたP1CEESのHNMRを図10に、FT−IRを図11に、GPCチャートを図12にそれぞれ示す。 1CEES (1.00 g, 0.00415 mol) was added to a 30 mL eggplant flask. Next, BF 3 .Et 2 O (0.261 mL, 0.00207 mol) was added and stirred at room temperature. After stirring for 1 minute, the stirring bar stopped rotating, and then left to stand for 10 minutes. Next, dichloromethane (5 mL) was added to dissolve, and ethanol (2 mL) was added to stop the reaction. After stopping the reaction, the solvent was removed under reduced pressure using a rotary evaporator. Thereafter, dichloromethane was added as a good solvent and ethanol was added as a poor solvent, followed by reprecipitation seven times. After reprecipitation, it was dried under reduced pressure at 80 ° C. for 16 hours to obtain 0.45 g of pale yellow P1CEES (yield 45%, number average molecular weight: about 2700 g / mol). FIG. 10 shows the 1 HNMR of the obtained P1CEES, FIG. 11 shows the FT-IR, and FIG. 12 shows the GPC chart.

実施例5.P2CEESの合成 Embodiment 5 FIG. Synthesis of P2CEES

30mLナスフラスコに2CEES(1.00g,0.00284mol)を加えた。次に、BF・EtO(0.358mL,0.00284mol)を室温にて加え攪拌した。1時間攪拌後、攪拌子が回らなくなり、その後、36時間静置した。次に、溶解させるためジクロロメタン(5mL)を加え、更に反応を停止させるため、エタノール(2mL)を加えた。反応停止後、ロータリーエバポレーターを用いて減圧下で溶媒を除去した。その後、良溶媒としてジクロロメタン、貧溶媒としてエタノールを加えて3回再沈澱した。再沈澱後、80℃で、24時間減圧乾燥を行い淡黄色のP2CEES0.72g(収率72%、数平均分子量:約3700g/mol)を得た。得られたP2CEESのHNMRを図13に、FT−IRを図14に、GPCチャートを図15にそれぞれ示す。 2CEES (1.00 g, 0.00284 mol) was added to a 30 mL eggplant flask. Next, BF 3 .Et 2 O (0.358 mL, 0.00284 mol) was added at room temperature and stirred. After stirring for 1 hour, the stirring bar stopped rotating, and then allowed to stand for 36 hours. Next, dichloromethane (5 mL) was added to dissolve, and ethanol (2 mL) was added to stop the reaction. After stopping the reaction, the solvent was removed under reduced pressure using a rotary evaporator. Thereafter, dichloromethane was added as a good solvent and ethanol was added as a poor solvent, followed by reprecipitation three times. After reprecipitation, it was dried under reduced pressure at 80 ° C. for 24 hours to obtain 0.72 g of pale yellow P2CEES (yield 72%, number average molecular weight: about 3700 g / mol). FIG. 13 shows the 1 HNMR of the obtained P2CEES, FIG. 14 shows the FT-IR, and FIG. 15 shows the GPC chart.

実施例6.P3CEESの合成 Example 6 Synthesis of P3CEES

30mLナスフラスコに3CEES(1.00g,0.00246mol)を加えた。次に、BF・EtO(0.310mL,0.00246mol)を室温にて加え攪拌した。1時間攪拌後、攪拌子が回らなくなり、その後、30分静置した。次に、溶解させるためジクロロメタン(5mL)を加え、更に反応を停止させるため、エタノール(2mL)を加えた。反応停止後、ロータリーエバポレーターを用いて減圧下で溶媒を除去した。その後、良溶媒としてジクロロメタン、貧溶媒としてエタノールを加え5回再沈澱した。再沈澱後、80℃で、16時間減圧乾燥を行い淡黄色のP3CEES0.82g(収率82%、数平均分子量:約1900g/mol)を得た。得られたP3CEESのHNMRを図16に、FT−IRを図17に、GPCチャートを図18にそれぞれ示す。 3CEES (1.00 g, 0.00246 mol) was added to a 30 mL eggplant flask. Next, BF 3 .Et 2 O (0.310 mL, 0.00246 mol) was added at room temperature and stirred. After stirring for 1 hour, the stirring bar stopped rotating, and then left to stand for 30 minutes. Next, dichloromethane (5 mL) was added to dissolve, and ethanol (2 mL) was added to stop the reaction. After stopping the reaction, the solvent was removed under reduced pressure using a rotary evaporator. Thereafter, dichloromethane was added as a good solvent and ethanol was added as a poor solvent, followed by reprecipitation five times. After reprecipitation, it was dried under reduced pressure at 80 ° C. for 16 hours to obtain 0.82 g of pale yellow P3CEES (yield 82%, number average molecular weight: about 1900 g / mol). FIG. 16 shows the 1 HNMR of the obtained P3CEES, FIG. 17 shows the FT-IR, and FIG. 18 shows the GPC chart.

実施例7.P1CEESを含む電解質膜の調製 Example 7 Preparation of electrolyte membrane containing P1CEES

以下に示す手順で、Li/CNの物質量の比率を変えてP1CEESの電解質膜を調製した。Li/CNは、ニトリル基1mol当たりのリチウムの物質量を表し、例えば、P1CEESとフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(PVDF−HFP)を重量比1:1で含む膜において、ニトリル基1mol当たりLiTFSAを0.557mol含む場合、Li/CN=0.557と表記する。
サンプル管にLiTFSA、アセトン2mLを加え、LiTFSAを溶解させた。この溶液を実施例4で得られたP1CEES、PVDF−HFPの入ったサンプル管に加え、室温で4時間攪拌した。得られた混合溶液をテフロン(登録商標)板の上に注ぎ、これを板等を用いてテフロン(登録商標)板上に展開してキャストし、60℃、減圧下で17時間溶媒の除去を行い製膜した。LiTFSA、P1CEES、PVDF−HFPの混合した量は下記の表2に示す。
P1CEES electrolyte membranes were prepared by changing the ratio of the amount of Li / CN substance in the following procedure. Li / CN represents the amount of lithium per mol of nitrile group. For example, in a film containing P1CEES and vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer (PVDF-HFP) at a weight ratio of 1: 1, 1 mol of nitrile group When 0.5TFol of LiTFSA is included, it is expressed as Li / CN = 0.557.
LiTFSA and 2 mL of acetone were added to the sample tube to dissolve LiTFSA. This solution was added to the sample tube containing P1CEES and PVDF-HFP obtained in Example 4 and stirred at room temperature for 4 hours. The obtained mixed solution is poured onto a Teflon (registered trademark) plate, cast on a Teflon (registered trademark) plate using a plate, etc., and the solvent is removed at 60 ° C. under reduced pressure for 17 hours. The film was formed. The amount of LiTFSA, P1CEES, PVDF-HFP mixed is shown in Table 2 below.

実施例8.P2CEESを含む電解質膜の調製 Example 8 FIG. Preparation of electrolyte membrane containing P2CEES

以下に示す手順で、Li/CNの物質量の比率を変えてP2CEESの電解質膜を調製した。
サンプル管にLiTFSA、アセトン2mLを加え、LiTFSAを溶解させた。この溶液を実施例5で得られたP2CEES、PVDF−HFPの入ったサンプル管に加え、室温で15時間攪拌した。得られた混合溶液をテフロン(登録商標)板の上に注ぎ、これを板等を用いてテフロン(登録商標)板上に展開してキャストし、80℃、減圧下で21時間溶媒の除去を行い製膜した。LiTFSA、P2CEES、PVDF−HFPの混合した量は下記の表3に示す。
P2CEES electrolyte membranes were prepared by changing the Li / CN substance amount ratio in the following procedure.
LiTFSA and 2 mL of acetone were added to the sample tube to dissolve LiTFSA. This solution was added to the sample tube containing P2CEES and PVDF-HFP obtained in Example 5, and stirred at room temperature for 15 hours. The obtained mixed solution is poured onto a Teflon (registered trademark) plate and cast on a Teflon (registered trademark) plate using a plate or the like, and the solvent is removed at 80 ° C. under reduced pressure for 21 hours. The film was formed. The amount of LiTFSA, P2CEES, PVDF-HFP mixed is shown in Table 3 below.

実施例9.P3CEESを含む電解質膜の調製 Example 9 Preparation of electrolyte membrane containing P3CEES

以下に示す手順で、Li/CNの物質量の比率を変えてP3CEESの電解質膜を調製した。
サンプル管にLiTFSA、アセトン2mLを加え、LiTFSAを溶解させた。この溶液を実施例6で得られたP3CEES、PVDF−HFPの入ったサンプル管に加え、室温で4時間攪拌した。得られた混合溶液をテフロン(登録商標)板の上に注ぎ、これを板等を用いてテフロン(登録商標)板上に展開してキャストし、60℃、減圧下で17時間溶媒の除去を行い製膜した。LiTFSA、P3CEES、PVDF−HFPの混合した量は下記の表4に示す。
P3CEES electrolyte membranes were prepared by changing the ratio of the amount of Li / CN substances in the following procedure.
LiTFSA and 2 mL of acetone were added to the sample tube to dissolve LiTFSA. This solution was added to the sample tube containing P3CEES and PVDF-HFP obtained in Example 6 and stirred at room temperature for 4 hours. The obtained mixed solution is poured onto a Teflon (registered trademark) plate, cast on a Teflon (registered trademark) plate using a plate, etc., and the solvent is removed at 60 ° C. under reduced pressure for 17 hours. The film was formed. The amount of LiTFSA, P3CEES, PVDF-HFP mixed is shown in Table 4 below.

実施例10.電解質膜のイオン伝導度の測定 Example 10 Measurement of ionic conductivity of electrolyte membrane

交流インピーダンス法により、実施例7〜9で製造した高分子固体電解質膜のイオン伝導度を測定した。測定試料は、高分子固体電解質膜を直径1.5cmの円形に切り抜き、スクリューセルを用いて恒温槽[東京理化器械(株)EYELA PRO COOL BATH NCB-3100]中で温度制御を行いながら、20〜70℃の温度範囲で測定を行った。なお、測定にはLCRメーター[日置電機(株)3532-80 CHEMICAL IMPEDANCE METER]を使用した。また、イオン伝導度は以下の式を用いて算出した。
[式1]
σ=d/(SZ(cosθ))
(式中、σは伝導率(S/cm)、dはサンプルの膜厚(cm)、Sはサンプルの面積(cm、Zはインピーダンス(Ω)、θは位相角を表す。)
図19は、P1CEESの各Li/CN値でのイオン伝導度を表す。図20は、P2CEESの各Li/CN値でのイオン伝導度を表す。図21は、P3CEESの各Li/CN値でのイオン伝導度を表す。
σ値が大きいほどイオン伝導度が高いことを表し、P3CEESがリチウム塩濃度に関わらず最もイオン伝導性が高いことが明らかになった。また、P1CEES、P2CEES及びP3CEESのすべてにおいて、リチウム塩濃度が0.557のときにイオン伝導度が高いことが明らかになった。
The ionic conductivity of the polymer solid electrolyte membranes produced in Examples 7 to 9 was measured by the AC impedance method. The measurement sample is a polymer solid electrolyte membrane cut into a circle with a diameter of 1.5 cm, and is controlled using a screw cell in a thermostatic chamber [Tokyo Rika Kikai Co., Ltd. EYELA PRO COOL BATH NCB-3100]. Measurements were made in a temperature range of ˜70 ° C. For the measurement, an LCR meter [Hioki Electric Co., Ltd. 3532-80 CHEMICAL IMPEDANCE METER] was used. Moreover, the ionic conductivity was calculated using the following formula.
[Formula 1]
σ = d / (SZ (cos θ))
(In the formula, σ is conductivity (S / cm), d is the thickness of the sample (cm), S is the area of the sample (cm 2 , Z is impedance (Ω), and θ is the phase angle).
FIG. 19 shows the ionic conductivity at each Li / CN value of P1CEES. FIG. 20 shows the ionic conductivity at each Li / CN value of P2CEES. FIG. 21 shows the ionic conductivity at each Li / CN value of P3CEES.
The larger the σ value, the higher the ionic conductivity, and it became clear that P3CEES has the highest ionic conductivity regardless of the lithium salt concentration. Moreover, it became clear that in all of P1CEES, P2CEES, and P3CEES, the ionic conductivity was high when the lithium salt concentration was 0.557.

実施例11.ガラス転移点(T)の測定
合成したP1CEES、P2CEES、P3CEES及びそれらより製造した電解質膜のガラス転移点(T)を示差走査熱量測定(Differential scanning calorimetry、DSC)により行った。
測定は、各試料を所定のアルミニウム製シール容器に2〜5mg秤量し、サンプルシーラーにより密封後、もう一つのシール容器に2〜5mgのα−アルミナを詰めた標準試料と共に測定装置にセットし、測定を行った。測定条件は、昇温速度・降温速度を共に10℃/minとし、−100〜100℃の温度範囲で測定を行った。
なお、測定には示差走査熱量分析[ブルカーAXS(株) DSC3100S]を使用した。
表5に各ポリマーのTを示す。
表6にP1CEESを含む電解質膜のTを示す。
表7にP2CEESを含む電解質膜のTを示す。
表8にP3CEESを含む電解質膜のTを示す。
Example 11 P1CEES measured synthesis of the glass transition point (T g), it was carried out P2CEES, P3CEES and glass transition point (T g) Differential scanning calorimetry of the electrolyte membrane produced from them (Differential scanning calorimetry, DSC) by.
For measurement, each sample is weighed 2 to 5 mg in a predetermined aluminum sealed container, sealed with a sample sealer, and set in a measuring apparatus together with a standard sample packed with 2 to 5 mg α-alumina in another sealed container. Measurements were made. The measurement conditions were a temperature rise rate and a temperature drop rate of 10 ° C./min, and measurement was performed in a temperature range of −100 to 100 ° C.
For the measurement, differential scanning calorimetry [Bruker AXS DSC3100S] was used.
Table 5 shows the T g of each polymer.
Table 6 shows the T g of the electrolyte membrane containing P1CEES.
Table 7 shows the T g of the electrolyte membrane containing P2CEES.
Table 8 shows the T g of the electrolyte membrane containing P3CEES.

P1CEES、P2CEES、P3CEESの各ポリマー、及び前記ポリマーを含む電解質膜は、いずれも低いガラス転移温度であり、室温で柔軟性に優れることがわかった。   It was found that each of the P1CEES, P2CEES, and P3CEES polymers and the electrolyte membrane containing the polymer had a low glass transition temperature and excellent flexibility at room temperature.

本発明の固体電解質は、通常の電池に含まれる可燃性の溶媒を含まず、液漏れや火災の危険性が少ない。そのため、電気自動車や家庭用大型二次電池等の安全性が求められる電池に使用できる。また、本発明の電解質は固体であるため、電池の形状を自由にできる利点がある。さらに、本発明の固体電解質は柔軟性を有し、電極との密着に優れる。   The solid electrolyte of the present invention does not contain a flammable solvent contained in a normal battery, and has little risk of liquid leakage or fire. Therefore, it can be used for batteries that require safety, such as electric vehicles and large-sized secondary batteries for home use. Further, since the electrolyte of the present invention is solid, there is an advantage that the shape of the battery can be freely set. Furthermore, the solid electrolyte of the present invention has flexibility and excellent adhesion to the electrode.

Claims (16)

式(1)で表されるオキセタン化合物。

[式中、Rは、C1〜C6のアルキル基を表す。Rは、C1〜C4のアルキレン基を表す。R、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、C1〜C10のアルキル基、又は式(2)で表される末端にニトリル基を有する基

(式中、Rは、エーテル(−O−)、スルフィド(−S−)及びアミン(−NH−)からなる群から選択される基を1又は2以上含んでもよいC1〜C10のアルキレン基を表し、波線は炭素原子に対する共有結合を表す。)を表す。ただし、R、R及びRの少なくとも一つは式(2)で表される末端にニトリル基を有する基である。]
An oxetane compound represented by formula (1).

[Wherein, R 1 represents a C1-C6 alkyl group. R 2 represents a C1-C4 alkylene group. R 3 , R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom, a C1-C10 alkyl group, or a group having a nitrile group at the terminal represented by the formula (2).

Wherein R 6 is a C1-C10 alkylene group which may contain one or more groups selected from the group consisting of ether (—O—), sulfide (—S—) and amine (—NH—). And the wavy line represents a covalent bond to a carbon atom. However, at least one of R 3 , R 4 and R 5 is a group having a nitrile group at the terminal represented by the formula (2). ]
が、式(2)で表される末端にニトリル基を有する基

(式中、Rは、エーテル(−O−)、スルフィド(−S−)及びアミン(−NH−)からなる群から選択される基を1又は2以上含んでもよいC1〜C10のアルキレン基を表し、波線は炭素原子に対する共有結合を表す。)であり、R及びRが水素原子又はC1〜C10のアルキル基である請求項1に記載の化合物。
R 3 is a group having a nitrile group at the terminal represented by the formula (2)

Wherein R 6 is a C1-C10 alkylene group which may contain one or more groups selected from the group consisting of ether (—O—), sulfide (—S—) and amine (—NH—). The wavy line represents a covalent bond to a carbon atom.) And R 4 and R 5 are a hydrogen atom or a C1-C10 alkyl group.
及びRが、式(2)で表される末端にニトリル基を有する基

(式中、Rは、エーテル(−O−)、スルフィド(−S−)及びアミン(−NH−)からなる群から選択される基を1又は2以上含んでもよいC1〜C10のアルキレン基を表し、波線は炭素原子に対する共有結合を表す。)であり、Rが水素原子又はC1〜C10のアルキル基である請求項1に記載の化合物。
R 3 and R 4 are groups having a nitrile group at the terminal represented by the formula (2)

Wherein R 6 is a C1-C10 alkylene group which may contain one or more groups selected from the group consisting of ether (—O—), sulfide (—S—) and amine (—NH—). The wavy line represents a covalent bond to a carbon atom.), And R 5 is a hydrogen atom or a C1-C10 alkyl group.
、R及びRのすべてが式(2)で表される末端にニトリル基を有する基

(式中、Rは、エーテル(−O−)、スルフィド(−S−)及びアミン(−NH−)からなる群から選択される基を1又は2以上含んでもよいC1〜C10のアルキレン基を表し、波線は炭素原子に対する共有結合を表す。)である請求項1に記載の化合物。
R 3 , R 4 and R 5 are all groups having a nitrile group at the terminal represented by the formula (2)

Wherein R 6 is a C1-C10 alkylene group which may contain one or more groups selected from the group consisting of ether (—O—), sulfide (—S—) and amine (—NH—). The wavy line represents a covalent bond to a carbon atom.) The compound according to claim 1.
式(2)で表される末端にニトリル基を有する基が、
である請求項1〜4のいずれかに記載の化合物。
A group having a nitrile group at the terminal represented by the formula (2)
The compound according to any one of claims 1 to 4.
がエチル基であり、Rがメチレン基であり、式(2)で表される末端にニトリル基を有する基が
である請求項1〜4のいずれかに記載の化合物。
R 1 is an ethyl group, R 2 is a methylene group, and the group represented by the formula (2) has a nitrile group at the terminal.
The compound according to any one of claims 1 to 4.
式(3)で表される繰り返し単位をもつポリマー。

[式中、Rは、C1〜C6のアルキル基を表す。Rは、C1〜C4のアルキレン基を表す。R、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、C1〜C10のアルキル基、又は式(2)で表される末端にニトリル基を有する基

(式中、Rは、エーテル(−O−)、スルフィド(−S−)及びアミン(−NH−)からなる群から選択される基を1又は2以上含んでもよいC1〜C10のアルキレン基を表し、波線は炭素原子に対する共有結合を表す。)を表す。ただし、R、R及びRの少なくとも一つは式(2)で表される末端にニトリル基を有する基である。nは繰り返し単位の数を示す。]
A polymer having a repeating unit represented by formula (3).

[Wherein, R 1 represents a C1-C6 alkyl group. R 2 represents a C1-C4 alkylene group. R 3 , R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom, a C1-C10 alkyl group, or a group having a nitrile group at the terminal represented by the formula (2).

Wherein R 6 is a C1-C10 alkylene group which may contain one or more groups selected from the group consisting of ether (—O—), sulfide (—S—) and amine (—NH—). And the wavy line represents a covalent bond to a carbon atom. However, at least one of R 3 , R 4 and R 5 is a group having a nitrile group at the terminal represented by the formula (2). n represents the number of repeating units. ]
が、式(2)で表される末端にニトリル基を有する基

(式中、Rは、エーテル(−O−)、スルフィド(−S−)及びアミン(−NH−)からなる群から選択される基を1又は2以上含んでもよいC1〜C10のアルキレン基を表し、波線は炭素原子に対する共有結合を表す。)であり、R及びRが水素原子又はC1〜C10のアルキル基である請求項7に記載のポリマー。
R 3 is a group having a nitrile group at the terminal represented by the formula (2)

Wherein R 6 is a C1-C10 alkylene group which may contain one or more groups selected from the group consisting of ether (—O—), sulfide (—S—) and amine (—NH—). The wavy line represents a covalent bond to a carbon atom.), And R 4 and R 5 are a hydrogen atom or a C1-C10 alkyl group.
及びRが、式(2)で表される末端にニトリル基を有する基

(式中、Rは、エーテル(−O−)、スルフィド(−S−)及びアミン(−NH−)からなる群から選択される基を1又は2以上含んでもよいC1〜C10のアルキレン基を表し、波線は炭素原子に対する共有結合を表す。)であり、Rが水素原子又はC1〜C10のアルキル基である請求項7に記載のポリマー。
R 3 and R 4 are groups having a nitrile group at the terminal represented by the formula (2)

Wherein R 6 is a C1-C10 alkylene group which may contain one or more groups selected from the group consisting of ether (—O—), sulfide (—S—) and amine (—NH—). And the wavy line represents a covalent bond to a carbon atom.) And R 5 is a hydrogen atom or a C1-C10 alkyl group.
、R及びRのすべてが式(2)で表される末端にニトリル基を有する基

(式中、Rは、エーテル(−O−)、スルフィド(−S−)及びアミン(−NH−)からなる群から選択される基を1又は2以上含んでもよいC1〜C10のアルキレン基を表し、波線は炭素原子に対する共有結合を表す。)である請求項7に記載のポリマー。
R 3 , R 4 and R 5 are all groups having a nitrile group at the terminal represented by the formula (2)

Wherein R 6 is a C1-C10 alkylene group which may contain one or more groups selected from the group consisting of ether (—O—), sulfide (—S—) and amine (—NH—). The wavy line represents a covalent bond to a carbon atom.) The polymer of claim 7.
式(2)で表される末端にニトリル基を有する基が
である請求項7〜10のいずれかに記載のポリマー。
A group having a nitrile group at the terminal represented by the formula (2) is
The polymer according to any one of claims 7 to 10.
がエチル基であり、Rがメチレン基であり、式(2)で表される末端にニトリル基を有する基が
である請求項7〜10のいずれかに記載のポリマー。
R 1 is an ethyl group, R 2 is a methylene group, and the group represented by the formula (2) has a nitrile group at the terminal.
The polymer according to any one of claims 7 to 10.
請求項7〜12のいずれかに記載のポリマーを含むことを特徴とする固体電解質。   A solid electrolyte comprising the polymer according to claim 7. イオンキャリアーを含むことを特徴とする請求項13に記載の固体電解質。   The solid electrolyte according to claim 13, comprising an ion carrier. 補強材を含むことを特徴とする請求項13又は14に記載の固体電解質。   The solid electrolyte according to claim 13 or 14, further comprising a reinforcing material. 請求項13〜15のいずれかに記載の固体電解質を含むことを特徴とする電池。
A battery comprising the solid electrolyte according to claim 13.
JP2014088359A 2014-04-22 2014-04-22 Novel oxetane compound and polymer thereof Active JP6218282B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014088359A JP6218282B2 (en) 2014-04-22 2014-04-22 Novel oxetane compound and polymer thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014088359A JP6218282B2 (en) 2014-04-22 2014-04-22 Novel oxetane compound and polymer thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015205849A true JP2015205849A (en) 2015-11-19
JP6218282B2 JP6218282B2 (en) 2017-10-25

Family

ID=54603012

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014088359A Active JP6218282B2 (en) 2014-04-22 2014-04-22 Novel oxetane compound and polymer thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6218282B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1053626A (en) * 1996-08-12 1998-02-24 Sunstar Eng Inc High-dielectric vinyl copolymer and ionically conductive resin composition containing the same
JP2008277218A (en) * 2007-05-07 2008-11-13 Yamaguchi Univ Polymer solid electrolyte
JP2013043980A (en) * 2011-08-26 2013-03-04 Yamaguchi Univ Polytrimethylene oxide and battery obtained by using the same as electrolyte

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1053626A (en) * 1996-08-12 1998-02-24 Sunstar Eng Inc High-dielectric vinyl copolymer and ionically conductive resin composition containing the same
JP2008277218A (en) * 2007-05-07 2008-11-13 Yamaguchi Univ Polymer solid electrolyte
JP2013043980A (en) * 2011-08-26 2013-03-04 Yamaguchi Univ Polytrimethylene oxide and battery obtained by using the same as electrolyte

Also Published As

Publication number Publication date
JP6218282B2 (en) 2017-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Porcarelli et al. Single-ion triblock copolymer electrolytes based on poly (ethylene oxide) and methacrylic sulfonamide blocks for lithium metal batteries
JP7341859B2 (en) Polymer solid electrolyte, its manufacturing method and electrochemical cell
CN110383566A (en) Addition agent of non-aqueous electrolyte, nonaqueous electrolytic solution and electrical storage device
US9356292B2 (en) Radical composition and battery using same
JPWO2016027788A1 (en) Electrolyte composition, secondary battery, and method of using secondary battery
CN102208680A (en) Gel electrolyte and preparation method thereof and corresponding anode and lithium sulfur battery
CN103038224A (en) Ether compound, electrolyte composition for non-aqueous battery, binder composition for non-aqueous battery electrode, slurry composition for non-aqueous battery electrode, electrode for non-aqueous battery and non-aqueous battery
Mindemark et al. Hydroxyl-functionalized poly (trimethylene carbonate) electrolytes for 3D-electrode configurations
He et al. High conductivity, lithium ion conducting polymer electrolyte based on hydrocarbon backbone with pendent carbonate
KR102229457B1 (en) Polymer electrolyte and manufacturing method thereof
Li et al. A self-catalyzed strategy towards facile fabrication of bottlebrush polyester-based solid polymer electrolytes
JP7297127B2 (en) Single conducting polymer for electrochemical devices
Le Mong et al. Self-healable, super Li-ion conductive, and flexible quasi-solid electrolyte for long-term safe lithium sulfur batteries
CN109755643B (en) Oxygen-enriched polymer electrolyte and preparation method and application thereof
CN111354974A (en) High voltage stable copolymers for forming polymer electrolytes for lithium or sodium batteries
Le Mong et al. Acceleration of selective lithium ion transport of PAES-g-2PEG self-assembled flexible solid-state electrolytes for lithium secondary batteries
JP6218282B2 (en) Novel oxetane compound and polymer thereof
JP6460830B2 (en) Aliphatic polycarbonate resin, solid electrolyte, and lithium ion secondary battery
Engler et al. Dicarbonate acrylate based single-ion conducting polymer electrolytes for lithium batteries
JP5678394B2 (en) Batteries containing polytrimethylene oxide and polytrimethylene oxide as electrolyte
JP2012051962A (en) Copolymer and polymer solid electrolyte
JP2006086101A (en) Electrolyte composition and battery
JP4560721B2 (en) Electrolyte composition and battery
JP4955233B2 (en) Electrode active material, battery and polymer
JP2008280400A (en) Polyradical compound and battery

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161202

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170904

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170831

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170922

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6218282

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250