JP2017525085A - ハイブリッドフルオロポリマー複合体 - Google Patents

ハイブリッドフルオロポリマー複合体 Download PDF

Info

Publication number
JP2017525085A
JP2017525085A JP2016566666A JP2016566666A JP2017525085A JP 2017525085 A JP2017525085 A JP 2017525085A JP 2016566666 A JP2016566666 A JP 2016566666A JP 2016566666 A JP2016566666 A JP 2016566666A JP 2017525085 A JP2017525085 A JP 2017525085A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
monomer
polymer
group
mol
optionally
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
JP2016566666A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6535348B2 (ja
Inventor
ジャン−バティスト デュクロ,
ジャン−バティスト デュクロ,
オレリー ラヴィ−コンボ,
オレリー ラヴィ−コンボ,
リオネル ピカール,
リオネル ピカール,
オリヴィエ プラス,
オリヴィエ プラス,
エレーヌ ルオー,
エレーヌ ルオー,
クリスティーヌ ハモン,
クリスティーヌ ハモン,
ジュリオ ア. アブスレメ,
ジュリオ ア. アブスレメ,
Original Assignee
ソルヴェイ(ソシエテ アノニム)
ソルヴェイ(ソシエテ アノニム)
コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ
コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ
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 ソルヴェイ(ソシエテ アノニム), ソルヴェイ(ソシエテ アノニム), コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ, コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ filed Critical ソルヴェイ(ソシエテ アノニム)
Publication of JP2017525085A publication Critical patent/JP2017525085A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6535348B2 publication Critical patent/JP6535348B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F214/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen
    • C08F214/18Monomers containing fluorine
    • C08F214/28Hexyfluoropropene
    • C08F214/285Hexyfluoropropene with non-fluorinated comonomers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/20Esters of polyhydric alcohols or phenols, e.g. 2-hydroxyethyl (meth)acrylate or glycerol mono-(meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/62Polymers of compounds having carbon-to-carbon double bonds
    • C08G18/6216Polymers of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids or of derivatives thereof
    • C08G18/622Polymers of esters of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids
    • C08G18/6225Polymers of esters of acrylic or methacrylic acid
    • C08G18/6229Polymers of hydroxy groups containing esters of acrylic or methacrylic acid with aliphatic polyalcohols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/62Polymers of compounds having carbon-to-carbon double bonds
    • C08G18/6275Polymers of halogen containing compounds having carbon-to-carbon double bonds; halogenated polymers of compounds having carbon-to-carbon double bonds
    • C08G18/6279Polymers of halogen containing compounds having carbon-to-carbon double bonds; halogenated polymers of compounds having carbon-to-carbon double bonds containing fluorine atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/71Monoisocyanates or monoisothiocyanates
    • C08G18/718Monoisocyanates or monoisothiocyanates containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/20Manufacture of shaped structures of ion-exchange resins
    • C08J5/22Films, membranes or diaphragms
    • C08J5/2206Films, membranes or diaphragms based on organic and/or inorganic macromolecular compounds
    • C08J5/2218Synthetic macromolecular compounds
    • C08J5/2231Synthetic macromolecular compounds based on macromolecular compounds obtained by reactions involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
    • C08J5/2237Synthetic macromolecular compounds based on macromolecular compounds obtained by reactions involving unsaturated carbon-to-carbon bonds containing fluorine
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/04Hybrid capacitors
    • H01G11/06Hybrid capacitors with one of the electrodes allowing ions to be reversibly doped thereinto, e.g. lithium ion capacitors [LIC]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/54Electrolytes
    • H01G11/56Solid electrolytes, e.g. gels; Additives therein
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • H01M10/0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0565Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F214/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen
    • C08F214/18Monomers containing fluorine
    • C08F214/22Vinylidene fluoride
    • C08F214/225Vinylidene fluoride with non-fluorinated comonomers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2327/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers
    • C08J2327/22Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00Electrolytes
    • H01M2300/0017Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0065Solid electrolytes
    • H01M2300/0082Organic polymers
    • 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
    • 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
    • Y02E60/13Energy storage using capacitors
    • 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
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells
    • 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
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本発明は、フルオロポリマーハイブリッド有機/無機複合体に、前記フルオロポリマーハイブリッド有機/無機複合体ならびにそのフィルムおよび膜の製造方法に、そして様々な用途での前記フルオロポリマーハイブリッド有機/無機複合体ならびにそのフィルムおよび膜の使用に関する。【選択図】なし

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2014年5月7日出願の欧州特許出願第14305668.7号に対する優先権を主張するものであり、この出願の全内容は、あらゆる目的のために参照により本明細書に援用される。
本発明は、フルオロポリマーハイブリッド有機/無機複合体に、前記フルオロポリマーハイブリッド有機/無機複合体ならびにそのフィルムおよび膜の製造方法に、そして様々な用途での前記フルオロポリマーハイブリッド有機/無機複合体ならびにそのフィルムおよび膜の使用に関する。
フルオロポリマーおよび、特に、フッ化ビニリデンポリマーは、電気化学的用途などの多種多様の用途で使用されている。
例えば、フルオロポリマーは、それらの耐化学薬品性および耐熱老化性のために、二次電池などの電気化学デバイスでの使用に好適なポリマー膜の製造での原材料として有利に使用されている。
アルカリまたはアルカリ土類二次電池は典型的には、正極(カソード)と、イオン伝導膜と負極(アノード)とを組み立てることによって形成される。多くの場合セパレータと言われる、イオン伝導膜は、それが相対する電極間の有効な分離を確実にしながら高いイオン伝導性を提供しなければならないので電池において極めて重要な役割を果たしている。
基本的には、2つのタイプのセパレータ:好適な溶媒中の電解質の溶液がセパレータの空孔を満たしている、多孔質セパレータか、一般に、純固体高分子電解質(すなわち、固体溶媒として働く、PEOおよびPPOのような、高分子量ポリエーテルホストに溶解した電解質)またはゲル化高分子電解質系のどちらかであり、ポリマーホストマトリックス内に安定なゲルを形成することができる可塑剤または溶媒と電解質とをポリマーマトリックス中へ組み込んでいる、非多孔質セパレータかのどちらかを使用することができる。
それにもかかわらず、ゲル化高分子電解質は、電池の製造中およびその動作中の両方で、有効に液体可塑剤/電解質溶液を組み込まないおよび保持しない場合がある、ならびに/または電極の有効な分離のために必要とされるような好適な機械的特性を有していない場合がある。
一方、有機および無機化合物のハイブリッド化は、とりわけ、機械的特性が向上した高分子化合物を創成するための重要なかつ発展的な方法である。そのような有機−無機ポリマーハイブリッドを精巧に作り上げるために、金属アルコキシドを使用するゾルゲル法は、最も有用なかつ重要な手法である。予め形成した有機ポリマーの存在下で、金属アルコキシドの、特にアルコキシシラン(例えば、テトラメトキシシラン(TMOS)またはテトラエトキシシラン(TEOS))の加水分解および縮合の反応条件を適切に制御することによって、元の化合物と比べて特性が改善されたハイブリッドを得ることが可能である。
このシナリオ内で、国際公開第2011/121078号パンフレット(SOLVAY SOLEXIS S.P.A.)2011年10月6日は、共有結合がフルオロポリマー鎖を無機ドメインに連結しているある種のフルオロポリマーベースのハイブリッド有機/無機複合体であって、前記複合体が、ヒドロキシル基を有するある種の官能性フルオロポリマーと、Si、TiまたはZrのある種の加水分解性化合物との反応、ならびにその後の前記化合物の加水分解および重縮合を含む方法によって得られる複合体を開示している。
この特許文書はまた、そのようにして得られるハイブリッド有機/無機複合体が、電気化学的用途向けの膜、より具体的にはリチウムイオン電池用のセパレータとしての膜の製造のためにとりわけ使用できることを述べている。
本出願人は今や意外にも、様々な用途での使用に好適である傑出した架橋密度特性に有利にも恵まれたフルオロポリマーハイブリッド有機/無機複合体を製造することが可能であることを見出した。
特に、本出願人は、本発明のフルオロポリマーハイブリッド有機/無機複合体膜が、電気化学デバイスでの高分子電解質膜として好適に使用されるための、良好な機械的特性および良好なイオン伝導特性を維持しながら、増加した電解質保持力を成功裡に示すことを見出した。
第1の例において、本発明は、フルオロポリマーハイブリッド有機/無機複合材[ポリマー(F−h)]の製造方法であって、前記方法が、
(i)
− 少なくとも1つのフッ素化モノマー[モノマー(F)]と、少なくとも1個のヒドロキシル基を含む少なくとも1つの含水素モノマー[モノマー(OH)]とに由来する繰り返し単位を含む少なくとも1つのフルオロポリマー[ポリマー(F)]、
− 式(I):
4−mAY (I)
(式中、mは、1〜3の整数であり、Aは、Si、TiおよびZrからなる群から選択される金属であり、Yは加水分解性基であり、Xは、少なくとも1個の−N=C=O官能基を含む炭化水素基である)
の少なくとも1つの金属化合物[化合物(M1)]、
− 液体媒体[媒体(L)]ならびに
− 任意選択により、式(II):
X’4−m’A’Y’m’ (II)
(式中、m’は、1〜4、および特定の実施形態によれば、1〜3の整数であり、A’は、Si、TiおよびZrからなる群から選択される金属であり、Y’は加水分解性基であり、X’は、−N=C=O官能基とは異なる少なくとも1つの官能基を任意選択により含む、炭化水素基である)
の少なくとも1つの金属化合物[化合物(M2)
を含む組成物[組成物(C1)]を提供する工程と;
(ii)前記ポリマー(F)のモノマー(OH)のヒドロキシル基の少なくとも一部を、前記化合物(M1)の少なくとも一部と、および任意選択により、前記化合物(M2)の少なくとも一部と反応させ、それによって少なくとも1つのフッ素化モノマー[モノマー(F)]と少なくとも1つの含水素モノマー[モノマー(HH)]とに由来する繰り返し単位を含む少なくとも1つのグラフトされたフルオロポリマー[ポリマー(F−g)]を含む組成物[組成物(C2)]を提供する工程であって、前記モノマー(HH)が、
− 式−O−C(O)−NH−Z−AY3−m(M1−g)(式中、m、Y、A、Xは、上に定義されたものと同じ意味を有し、Zは、少なくとも1個の−N=C=O官能基を任意選択により含む、炭化水素基である)の末端基を含む少なくとも1つのペンダント側鎖、および
− 任意選択により、式−O−A’Y’m’−1X’4−m’(M2−g)(式中、m’、Y’、A’、X’は、上に定義されたものと同じ意味を有する)の末端基を含む少なくとも1つのペンダント側鎖
を含む工程と;
(iii)ポリマー(F−g)の式−O−C(O)−NH−Z−AY3−m(M1−g)の末端基、および任意選択により、式−O−A’Y’m’−1X’4−m’(M2−g)の末端基を加水分解しおよび/または縮合させ、それによって少なくとも1つのフルオロポリマーハイブリッド有機/無機複合体[ポリマー(F−h)]を含む組成物[組成物(C3)]を提供する工程と
を含む方法に関する。
第2の例において、本発明は、本発明の方法によって得られるフルオロポリマーハイブリッド有機/無機複合体[ポリマー(F−h)]に関する。
第3の例において、本発明は、本発明による少なくとも1つのフルオロポリマーハイブリッド有機/無機複合体[ポリマー(F−h)]を含むフルオロポリマーフィルムに関する。
したがって、本発明はさらに、少なくとも1つのフルオロポリマーハイブリッド有機/無機複合体[ポリマー(F−h)]を含むフルオロポリマーフィルムの製造方法であって、前記方法が、
(i)
− 少なくとも1つのフッ素化モノマー[モノマー(F)]と、少なくとも1個のヒドロキシル基を含む少なくとも1つの含水素モノマー[モノマー(OH)]とに由来する繰り返し単位を含む少なくとも1つのフルオロポリマー[ポリマー(F)]、
− 式(I):
4−mAY (I)
(式中、mは、1〜3の整数であり、Aは、Si、TiおよびZrからなる群から選択される金属であり、Yは加水分解性基であり、Xは、少なくとも1個の−N=C=O官能基を含む炭化水素基である)
の少なくとも1つの金属化合物[化合物(M1)]、
− 液体媒体[媒体(L)]、ならびに
− 任意選択により、式(II):
X’4−m’A’Y’m’ (II)
(式中、m’は、1〜4、および特定の実施形態によれば、1〜3の整数であり、A’は、Si、TiおよびZrからなる群から選択される金属であり、Y’は加水分解性基であり、X’は、−N=C=O官能基とは異なる少なくとも1つの官能基を任意選択により含む、炭化水素基である)
の少なくとも1つの金属化合物[化合物(M2)]
を含む組成物[組成物(C1)]を提供する工程と;
(ii)前記ポリマー(F)のモノマー(OH)のヒドロキシル基の少なくとも一部を、前記化合物(M1)の少なくとも一部と、および任意選択により、前記化合物(M2)の少なくとも一部と反応させ、それによって少なくとも1つのフッ素化モノマー[モノマー(F)]と少なくとも1つの含水素モノマー[モノマー(HH)]とに由来する繰り返し単位を含む少なくとも1つのグラフトされたフルオロポリマー[ポリマー(F−g)]を含む組成物[組成物(C2)]を提供する工程であって、前記モノマー(HH)が、
− 式−O−C(O)−NH−Z−AY3−m(M1−g)(式中、m、Y、A、Xは、上に定義されたものと同じ意味を有し、Zは、少なくとも1個の−N=C=O官能基を任意選択により含む、炭化水素基である)の末端基を含む少なくとも1つのペンダント側鎖、および
− 任意選択により、式−O−A’Y’m’−1X’4−m’(M2−g)(式中、m’、Y’、A’、X’は、上に定義されたものと同じ意味を有する)の末端基を含む少なくとも1つのペンダント側鎖
を含む工程と;
(iii)ポリマー(F−g)の式−O−C(O)−NH−Z−AY3−m(M1−g)の末端基、および任意選択により、式−O−A’Y’m’−1X’4−m’(M2−g)の末端基を加水分解しおよび/または縮合させ、それによって少なくとも1つのフルオロポリマーハイブリッド有機/無機複合体[ポリマー(F−h)]を含む組成物[組成物(C3)]を提供する工程と;
(iv)工程(iii)で提供された組成物(C3)をフィルムへ加工する工程と;
(v)工程(iv)で提供されたフィルムを乾燥させる工程と
を含む方法に関する。
本発明の目的のためには、用語「フィルム」は、連続的な、一般に薄いシートを意味することを意図する。
本発明の方法の公知(i)の下で、組成物(C1)は、少なくとも1つの金属塩を含む電解質媒体[媒体(E)]をさらに含んでもよい。
したがって、第4の例において、本発明は、高分子電解質膜の製造方法であって、前記方法が、
(i)
− 少なくとも1つのフッ素化モノマー[モノマー(F)]と、少なくとも1個のヒドロキシル基を含む少なくとも1つの含水素モノマー[モノマー(OH)]とに由来する繰り返し単位を含む少なくとも1つのフルオロポリマー[ポリマー(F)]、
− 式(I):
4−mAY (I)
(式中、mは、1〜3の整数であり、Aは、Si、TiおよびZrからなる群から選択される金属であり、Yは加水分解性基であり、Xは、少なくとも1個の−N=C=O官能基を含む炭化水素基である)
の少なくとも1つの金属化合物[化合物(M1)]、
− 液体媒体[媒体(L)]、
− 少なくとも1つの金属塩を含む電解質媒体[媒体(E)]、ならびに
− 任意選択により、式(II):
X’4−m’A’Y’m’ (II)
(式中、m’は、1〜4、および特定の実施形態によれば、1〜3の整数であり、A’は、Si、TiおよびZrからなる群から選択される金属であり、Y’は加水分解性基であり、X’は、−N=C=O官能基とは異なる少なくとも1つの官能基を任意選択により含む、炭化水素基である)
の少なくとも1つの金属化合物[化合物(M2)]
を含む組成物[組成物(C1)]を提供する工程と;
(ii)前記ポリマー(F)のモノマー(OH)のヒドロキシル基の少なくとも一部を、前記化合物(M1)の少なくとも一部と、および任意選択により、前記化合物(M2)の少なくとも一部と反応させ、それによって少なくとも1つのフッ素化モノマー[モノマー(F)]と少なくとも1つの含水素モノマー[モノマー(HH)]とに由来する繰り返し単位を含む少なくとも1つのグラフトされたフルオロポリマー[ポリマー(F−g)]を含む組成物[組成物(C2)]を提供する工程であって、前記モノマー(HH)が、
− 式−O−C(O)−NH−Z−AY3−m(M1−g)(式中、m、Y、A、Xは、上に定義されたものと同じ意味を有し、Zは、少なくとも1個の−N=C=O官能基を任意選択により含む、炭化水素基である)の末端基を含む少なくとも1つのペンダント側鎖、および
− 任意選択により、式−O−A’Y’m’−1X’4−m’(M2−g)(式中、m’、Y’、A’、X’は、上に定義されたものと同じ意味を有する)の末端基を含む少なくとも1つのペンダント側鎖
を含む工程と;
(iii)ポリマー(F−g)の式−O−C(O)−NH−Z−AY3−m(M1−g)のペンダント基、および任意選択により、式−O−A’Y’m’−1X’4−m’(M2−g)のペンダント基を加水分解しおよび/または縮合させ、それによって少なくとも1つのフルオロポリマーハイブリッド有機/無機複合体[ポリマー(F−h)]を含む組成物[組成物(C3)]を提供する工程と;
(iv)工程(iii)で提供された組成物(C3)を高分子電解質膜へ加工する工程と;
(v)工程(iv)で提供された高分子電解質膜を乾燥させる工程と
を含む方法に関する。
第5の例において、本発明は、本発明の方法によって得られる高分子電解質膜に関する。
本発明の高分子電解質膜は典型的には、本発明による少なくとも1つのフルオロポリマーハイブリッド有機/無機複合体[ポリマー(F−h)]と、少なくとも1つの金属塩を含む電解質媒体[媒体(E)]とを含む。
フルオロポリマーハイブリッド有機/無機複合体[ポリマー(F−h)]は典型的には、フルオロポリマードメインおよび無機ドメインを含み、好ましくはそれらからなり、前記ポリマー(F−h)は、
− 少なくとも1つのフッ素化モノマー[モノマー(F)]と、少なくとも1個のヒドロキシル基を含む少なくとも1つの含水素モノマー[モノマー(OH)]とに由来する繰り返し単位を含む少なくとも1つのフルオロポリマー[ポリマー(F)]と、
− 式(I):
4−mAY (I)
(式中、mは、1〜3の整数であり、Aは、Si、TiおよびZrからなる群から選択される金属であり、Yは加水分解性基であり、Xは、少なくとも1個の−N=C=O官能基を含む炭化水素基である)
の少なくとも1つの金属化合物[化合物(M1)]と、
− 任意選択により、式(II):
X’4−m’A’Y’m’ (II)
(式中、m’は、1〜4、および特定の実施形態によれば、1〜3の整数であり、A’は、Si、TiおよびZrからなる群から選択される金属であり、Y’は加水分解性基であり、X’は、−N=C=O官能基とは異なる少なくとも1つの官能基を任意選択により含む、炭化水素基である)
の少なくとも1つの金属化合物[化合物(M2)]とを、
液体媒体[媒体(L)]と、任意選択により、少なくとも1つの金属塩を含む電解質媒体[媒体(E)]との存在下で反応させ、
それによって少なくとも1つのフッ素化モノマー[モノマー(F)]と少なくとも1つの含水素モノマー[モノマー(HH)]とに由来する繰り返し単位を含む少なくとも1つのグラフトされたフルオロポリマー[ポリマー(F−g)]を提供する工程であって、前記モノマー(HH)が、
− 式−O−C(O)−NH−Z−AY3−m (M1−g)(式中、m、Y、A、Xは、上に定義されたものと同じ意味を有し、Zは、少なくとも1個の−N=C=O官能基を任意選択により含む、炭化水素基である)
の末端基を含む少なくとも1つのペンダント側鎖、および
− 任意選択により、式−O−A’Y’m’−1X’4−m’ (M2−g)(式中、m’、Y’、A’、X’は、上に定義されたものと同じ意味を有する)の末端基を含む少なくとも1つのペンダント側鎖
を含む工程によって得られ、
ここで、無機ドメインは、ポリマー(F−g)の式−O−C(O)−NH−Z−AY3−m(M1−g)の末端基、および任意選択により、式−O−A’Y’m’−1X’4−m’(M2−g)の末端基を加水分解するおよび/または縮合させることによって得られる。
本発明の目的のためには、用語「膜」は、それと接触する化学種の透過を抑える不連続の、一般に薄い界面を意味することを意図する。
第6の例において、本発明は、本発明の高分子電解質膜を含む電気化学デバイスに関する。
好適な電気化学デバイスの非限定的な例としては、とりわけ、二次電池、特に、リチウムイオン電池などのアルカリまたはアルカリ土類二次電池、およびキャパシタ、特にリチウムイオンキャパシタが挙げられる。
本発明の高分子電解質膜は有利にも、傑出した架橋密度特性に恵まれており、したがって成功裡に、自立高分子電解質膜として好適にも使用されるための傑出した機械的特性を示す。
本発明のフルオロポリマーハイブリッド有機/無機複合体の架橋密度の測定は、任意の好適な方法によって行うことができる。フルオロポリマーハイブリッド有機/無機複合体は典型的には、特有の温度で好適な溶媒中で膨潤し、質量の変化か容積の変化かのどちらかが測定される。
本発明の自立高分子電解質膜は、傑出した機械的特性および優れたイオン伝導特性を維持しながら、高い分率の電解質を安定して含み、保持し得ることが意外にも分かった。
自立高分子電解質膜は有利にも、そのイオン伝導特性を損なうことなく乾燥させ、他の電解質で再湿潤させ得ることがまた意外にも分かった。
ポリマー(F)は典型的には、少なくとも1つのモノマー(F)と少なくとも1つのモノマー(OH)との重合によって得られる。
ポリマー(F)は、モノマー(OH)とは異なる少なくとも1つの含水素モノマー[モノマー(H)]に由来する繰り返し単位をさらに含んでもよい。
ポリマー(F)が、モノマー(OH)とは異なる少なくとも1つの含水素モノマー[モノマー(H)]に由来する繰り返し単位をさらに含む場合、それは典型的には、少なくとも1つのモノマー(F)と、少なくとも1つのモノマー(OH)と、前記モノマー(OH)とは異なる少なくとも1つのモノマー(H)との重合によって得られる。
用語「フッ素化モノマー[モノマー(F)]」とは、少なくとも1個のフッ素原子を含むエチレン系不飽和モノマーを意味することを本明細書では意図する。
用語「含水素モノマー[モノマー(H)]」とは、少なくとも1個の水素原子を含み、フッ素原子を含まないエチレン系不飽和モノマーを意味することを本明細書では意図する。
用語「少なくとも1つのフッ素化モノマー」は、ポリマー(F)が1つまたは2つ以上のフッ素化モノマーに由来する繰り返し単位を含んでもよいことを意味すると理解される。本文の残りにおいて、表現「フッ素化モノマー」は、本発明の目的のためには、複数形および単数形の両方で理解される、すなわち、それらが、上に定義されたような1つまたは2つ以上のフッ素化モノマーの両方を意味すると理解される。
用語「少なくとも1つの含水素モノマー」は、ポリマー(F)が1つまたは2つ以上の含水素モノマーに由来する繰り返し単位を含んでもよいことを意味すると理解される。本文の残りにおいて、表現「含水素モノマー」は、本発明の目的のためには、複数形および単数形の両方で理解される、すなわち、それらが、上に定義されたような1つまたは2つ以上の含水素モノマーの両方を意味すると理解される。
ポリマー(F)は、好ましくは少なくとも0.01モル%、より好ましくは少なくとも0.05モル%、さらにより好ましくは少なくとも0.1モル%の、上に定義されたような少なくとも1つのモノマー(OH)に由来する繰り返し単位を含む。
ポリマー(F)は、好ましくは最大でも20モル%、より好ましくは最大でも15モル%、さらにより好ましくは最大でも10モル%、最も好ましくは最大でも3モル%の、上に定義されたような少なくとも1つのモノマー(OH)に由来する繰り返し単位を含む。
ポリマー(F)中のモノマー(OH)繰り返し単位の平均モル百分率の測定は、任意の好適な方法によって行うことができる。例えばアクリル酸含有量の測定に好適である、酸−塩基滴定法を、側鎖に脂肪族水素原子を含むモノマー(OH)の定量化に適している、NMR法を、ポリマー(F)製造中に供給された全モノマー(OH)および未反応の残存モノマー(OH)に基づく重量バランスをとりわけ挙げることができる。
モノマー(OH)は典型的には、式(III)の(メタ)アクリルモノマーおよび式(IV)のビニルエーテルモノマー:
(式中、互いに等しいかもしくは異なる、R、RおよびRのそれぞれは独立して、水素原子またはC〜C炭化水素基であり、Rは、少なくとも1個のヒドロキシル基を含むC〜C炭化水素部分である)
からなる群から選択される。
モノマー(OH)は好ましくは、上に定義されたような式(III)のものである。
モノマー(OH)はより好ましくは、式(III−A):
(式中、R’、R’およびR’は水素原子であり、R’は、少なくとも1個のヒドロキシル基を含むC〜C炭化水素部分である)
のものである。
モノマー(OH)の非限定的な例としては、とりわけ、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチルヘキシル(メタ)アクリレートが挙げられる。
モノマー(OH)はさらにより好ましくは、次のもの:
− 式:
のヒドロキシエチルアクリレート(HEA)、
− 式:
のどちらかの2−ヒドロキシプロピルアクリレート(HPA)、
− およびそれらの混合物
から選択される。
ポリマー(F)は、非晶質であっても半結晶性であってもよい。
用語「非晶質」は、ASTM D−3418−08に従って測定されるように、5J/g未満の、好ましくは3J/g未満の、より好ましくは2J/g未満の融解熱を有するポリマー(F)を意味することを本明細書では意図する。
用語「半結晶性」は、ASTM D3418−08に従って測定されるように、10〜90J/gの、好ましくは30〜60J/gの、より好ましくは35〜55J/gの融解熱を有するポリマー(F)を意味することを本明細書では意図する。
ポリマー(F)は好ましくは半結晶性である。
好適なモノマー(F)の非限定的な例としては、とりわけ、次のもの:
− テトラフルオロエチレンおよびヘキサフルオロプロピレンなどの、C〜Cパーフルオロオレフィン;
− フッ化ビニリデン、フッ化ビニル、1,2−ジフルオロエチレンおよびトリフルオロエチレンなどの、C〜C含水素フルオロオレフィン;
− 式CH=CH−Rf0(式中、Rf0は、C〜Cパーフルオロアルキル基である)のパーフルオロアルキルエチレン;
− クロロトリフルオロエチレンなどの、クロロ−および/またはブロモ−および/またはヨード−C〜Cフルオロオレフィン;
− 式CF=CFORf1(式中、Rf1は、C〜Cフルオロ−またはパーフルオロアルキル基、例えば、CF、C、Cである)の(パー)フルオロアルキルビニルエーテル;
− CF=CFOX(パー)フルオロ−オキシアルキルビニルエーテル(式中、Xは、C〜C12アルキル基、C〜C12オキシアルキル基または、パーフルオロ−2−プロポキシ−プロピル基などの、1個もしくは複数のエーテル基を有するC〜C12(パー)フルオロオキシアルキル基である);
− 式CF=CFOCFORf2(式中、Rf2は、C〜Cフルオロ−またはパーフルオロアルキル基、例えば、CF、C、C、または−C−O−CFなどの、1個もしくは複数のエーテル基を有するC〜C(パー)フルオロオキシアルキル基である)の(パー)フルオロアルキルビニルエーテル;
− 式CF=CFOY(式中、Yは、C〜C12アルキル基もしくは(パー)フルオロアルキル基、C〜C12オキシアルキル基、または1個もしくは複数のエーテル基を有するC〜C12(パー)フルオロオキシアルキル基であり、Yは、その酸、酸ハライドまたは塩形態での、カルボン酸またはスルホン酸基を含む)の官能性(パー)フルオロ−オキシアルキルビニルエーテル;
− フルオロジオキソール、好ましくはパーフルオロジオキソール
が挙げられる。
好適なモノマー(H)の非限定的な例としては、とりわけ、エチレン、プロピレンおよびイソブチレン、ならびにスチレンおよびp−メチルスチレンなどのスチレンモノマーが挙げられる。
ポリマー(F)は、好ましくは25モル%超、好ましくは30モル%超の、少なくとも1つのモノマー(F)に由来する繰り返し単位を含む。
ポリマー(F)は、好ましくは1モル%超、好ましくは5モル%超、より好ましくは10モル%超の、モノマー(OH)とは異なる少なくとも1つのモノマー(H)に由来する繰り返し単位を含む。
モノマー(F)は、1個もしくは複数の他のハロゲン原子(Cl、Br、I)をさらに含むことができる。フッ素化モノマーが水素原子を含まない場合、それはパー(ハロ)フルオロモノマーと称される。
モノマー(F)が少なくとも1個の水素原子を含む場合、それは水素含有フッ素化モノマーと称される。
モノマー(F)が、例えばフッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、フッ化ビニルなどの、水素含有フッ素化モノマーである場合、ポリマー(F)は、前記水素含有フッ素化モノマーと上に定義されたような少なくとも1つのモノマー(OH)とに由来する繰り返し単位を含むポリマーであるか、それは、前記水素含有フッ素化モノマーと、上に定義されたような少なくとも1つのモノマー(OH)と少なくとも1つの他のモノマーとに由来する繰り返し単位を含むポリマーであるかのどちらかである。
モノマー(F)が、例えばテトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテルなどの、パー(ハロ)フルオロモノマーである場合、ポリマー(F)は、前記パー(ハロ)フルオロモノマーと、上に定義されたような少なくとも1つのモノマー(OH)と、モノマー(OH)とは異なる少なくとも1つのモノマー(H)とに由来する繰り返し単位を含むポリマーである。
好ましいポリマー(F)は、1つまたは複数の骨格鎖を含むものであり、前記骨格鎖は、フッ化ビニリデン(VDF)、テトラフルオロエチレン(TFE)およびクロロトリフルオロエチレン(CTFE)からなる群から選択される少なくとも1つのモノマー(F)に由来する繰り返し単位を含む。
ポリマー(F)はより好ましくは:
− フッ化ビニリデン(VDF)と、上に定義されたような少なくとも1つのモノマー(OH)と、任意選択により、VDFとは異なる少なくとも1つのモノマー(F)とに由来する繰り返し単位を含むポリマー(F−1)、ならびに
− テトラフルオロエチレン(TFE)およびクロロトリフルオロエチレン(CTFE)から選択される少なくとも1つのパー(ハロ)フルオロモノマーと、エチレン、プロピレンおよびイソブチレンから選択される少なくとも1つのモノマー(H)と、TFEおよび/またはCTFEおよび前記モノマー(H)の総量を基準として、典型的には0.01モル%〜30モル%の量で、1つまたは複数の追加のモノマーを任意選択により含む、上に定義されたような少なくとも1つのモノマー(OH)とに由来する繰り返し単位を含むポリマー(F−2)
からなる群から選択される。
ポリマー(F−1)は好ましくは:
(a)少なくとも60モル%、好ましくは少なくとも75モル%、より好ましくは少なくとも85モル%のフッ化ビニリデン(VDF)と;
(b)任意選択により、0.1モル%〜15モル%、好ましくは0.1モル%〜12モル%、より好ましくは0.1モル%〜10モル%の、フッ化ビニル(VF)、クロロトリフルオロエチレン(CTFE)、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)、テトラフルオロエチレン(TFE)、トリフルオロエチレン(TrFE)、パーフルオロメチルビニルエーテル(PMVE)から選択される少なくとも1つのモノマー(F)と;
(c)0.01モル%〜20モル%、好ましくは0.05モル%〜18モル%、より好ましくは0.1モル%〜10モル%の、上に定義されたような式(III)の少なくとも1つのモノマー(OH)と
を含む。
上に定義されたようなポリマー(F−2)において、パー(ハロ)フルオロモノマー/モノマー(H)のモル比は典型的には、30:70〜70:30のものである。上に定義されたようなポリマー(F−2)において、モノマー(H)は好ましくは、他のモノマー(H)と任意選択により組み合わせて、エチレンである。
パー(ハロ)フルオロモノマーが主としてクロロトリフルオロエチレン(CTFE)であるポリマー(F−2)は、本明細書では以下ECTFEコポリマーと特定されるであろうし;パー(ハロ)フルオロモノマーが主としてテトラフルオロエチレン(TFE)であるポリマー(F−2)は、本明細書では以下ETFEコポリマーと特定されるであろう。
ポリマー(F−2)は好ましくは:
(a’)35モル%〜65モル%、好ましくは45モル%〜55モル%、より好ましくは48モル%〜52モル%の、クロロトリフルオロエチレン(CTFE)およびテトラフルオロエチレン(TFE)からなる群から選択される少なくとも1つのパー(ハロ)フルオロモノマーと;
(b’)35モル%〜65モル%、好ましくは45モル%〜55モル%、より好ましくは48モル%〜52モル%のエチレン(E)と;
(c’)0.01モル%〜20モル%、好ましくは0.05モル%〜18モル%、より好ましくは0.1モル%〜10モル%の、上に定義されたような式(III)の少なくとも1つのモノマー(OH)と
を含む。
ポリマー(F−2)の中では、ECTFEポリマーが好ましい。
ポリマー(F)はさらにより好ましくは、上に定義されたようなポリマー(F−1)から選択される。
ポリマー(F)は典型的には、乳化重合または懸濁重合によって得られる。
上に定義されたような式(I)の化合物(M1)の加水分解性基Yの選択は、それが適切な条件下で−O−A≡結合の形成を可能にするならば、特に限定されない。加水分解性基Yは典型的には、好ましくは塩素原子である、ハロゲン原子、ヒドロカルボキシ基、アシルオキシ基およびヒドロキシル基からなる群から選択される。
化合物(M1)は好ましくは、式(I−A):
4−mA(OR (I−A)
(式中、mは、1〜3の整数であり、Aは、Si、TiおよびZrからなる群から選択される金属であり、互いにおよび出現ごとに等しいかもしくは異なる、Rは、少なくとも1個の−N=C=O官能基を含むC〜C12炭化水素基であり;互いにおよび出現ごとに等しいかもしくは異なる、Rは、C〜C直鎖もしくは分岐アルキル基であり、好ましくはRは、メチルもしくはエチル基である)
のものである。
化合物(M1)は好ましくは、式(I−B):
O=C=N−RA’−A−(ORB’ (I−B)
(式中、Aは、Si、TiおよびZrからなる群から選択される金属であり、互いにおよび出現ごとに等しいかもしくは異なる、RA’は、直鎖もしくは分岐C〜C12炭化水素基であり、互いにおよび出現ごとに等しいかもしくは異なる、RB’は、C〜C直鎖もしくは分岐アルキル基であり、好ましくはRは、メチルもしくはエチル基である)
のものである。
好適な化合物(M1)の非限定的な例としては、次のもの:トリメトキシシリルメチルイソシアネート、トリエトキシシリルメチルイソシアネート、トリメトキシシリルエチルイソシアネート、トリエトキシシリルエチルイソシアネート、トリメトキシシリルプロピルイソシアネート、トリエトキシシリルプロピルイソシアネート、トリメトキシシリルブチルイソシアネート、トリエトキシシリルブチルイソシアネート、トリメトキシシリルペンチルイソシアネート、トリエトキシシリルペンチルイソシアネート、トリメトキシシリルヘキシルイソシアネートおよびトリエトキシシリルヘキシルイソシアネートが挙げられる。
上に定義されたような式(II)の化合物(M2)の加水分解性基Y’の選択は、それが適切な条件下で−O−A≡結合の形成を可能にするならば、特に限定されない。加水分解性基Y’は典型的には、好ましくは塩素原子である、ハロゲン原子、ヒドロカルボキシ基、アシルオキシ基およびヒドロキシル基からなる群から選択される。
上に定義されたような式(II)の化合物(M2)が、−N=C=O官能基とは異なる少なくとも1つの官能基を基X’上に含む場合、それは、官能性化合物(M2)と称されるであろうし;基X’のどれも、−N=C=O官能基とは異なる官能基を含まない場合、上に定義されたような式(II)の化合物(M2)は、非官能性化合物(M2)と称されるであろう。
1つまたは複数の官能性化合物(M2)と1つまたは複数の非官能性化合物(M2)との混合物が、本発明の方法で使用されてもよい。
官能性化合物(M2)は有利には、ネイティブポリマー(F)およびネイティブ無機相よりも優れてポリマー(F−g)の化学および特性をさらに変性させることができる。
化合物(M2)は好ましくは、式(II−A):
4−m’A(ORm’ (II−A)
(式中、m’は、1〜4、および、および特定の実施形態によれば、1〜3の整数であり、Aは、Si、TiおよびZrからなる群から選択される金属であり、互いにおよび出現ごとに等しいかもしくは異なる、RおよびRは独立して、C〜C18炭化水素基から選択され、ここで、Rは、−N=C=O官能基とは異なる少なくとも1つの官能基を任意選択により含む)
のものである。
−N=C=O官能基とは異なる官能基の非限定的な例としては、とりわけ、エポキシ基、カルボン酸基(その酸、エステル、アミド、無水物、塩もしくはハライド形態での)、スルホン酸基(その酸、エステル、塩もしくはハライド形態での)、ヒドロキシル基、リン酸基(その酸、エステル、塩もしくはハライド形態での)、チオール基、アミン基、第四級アンモニウム基、エチレン系不飽和基(ビニル基のような)、シアノ基、尿素基、有機シラン基、芳香族基を挙げられる。
化合物(M2)が官能性化合物(M2)である場合、それはより好ましくは、式(II−B):
C’ 4−m”A(ORD’m” (II−B)
(式中、m”は、1〜3の整数であり、Aは、Si、TiおよびZrからなる群から選択される金属であり、互いにおよび出現ごとに等しいかもしくは異なる、RC’は、−N=C=O官能基とは異なる少なくとも1つの官能基を含むC〜C12炭化水素基であり、互いにおよび出現ごとに等しいかもしくは異なる、RD’は、C〜C直鎖もしくは分岐アルキル基であり、好ましくはRD’は、メチルもしくはエチル基である)
のものである。
官能性化合物(M2)の例は、とりわけ、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、式CH=CHSi(OCOCHのビニルトリスメトキシエトキシシラン、式:
の2−(3,4−エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシラン)、
式:
のグリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、
式:
のグリシドキシプロピルトリメトキシシラン、
式:
のメタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、
式:
のアミノエチルアミンプロピルメチルジメトキシシラン、
式:
NCNHCSi(OCH
のアミノエチルアミンプロピルトリメトキシシラン、
3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、3−クロロイソブチルトリエトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、n−(3−アクリロキシ−2−ヒドロキシプロピル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、(3−アクリロキシプロピル)ジメチルメトキシシラン、(3−アクリロキシプロピル)メチルジクロロシラン、(3−アクリロキシプロピル)メチルジメトキシシラン、3−(n−アリルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、2−(4−クロロスルホニルフェニル)エチルトリメトキシシラン、2−(4−クロロスルホニルフェニル)エチルトリクロロシラン、カルボキシエチルシラントリオール、およびそのナトリウム塩、式:
のトリエトキシシリルプロピルマレアミド酸、
式HOSO−CHCHCH−Si(OH)の3−(トリヒドロキシシリル)−1−プロパン−スルホン酸、N−(トリメトキシシリルプロピル)エチレン−ジアミン三酢酸、およびそのナトリウム塩、式:
の3−(トリエトキシシリル)プロピルコハク酸無水物、
式HC−C(O)NH−CHCHCH−Si(OCHのアセトアミドプロピルトリメトキシシラン、式Ti(L)(OR)(式中、Lはアミン置換アルコキシ基、例えばOCHCHNHであり、Rはアルキル基であり、xおよびyは、x+y=4であるような整数である)のアルカノールアミンチタネートである。
非官能性化合物(M2)の例は、とりわけ、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン(TEOS)、テトラメチルチタネート、テトラエチルチタネート、テトラ−n−プロピルチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラ−n−ブチルチタネート、テトラ−イソブチルチタネート、テトラ−tert−ブチルチタネート、テトラ−n−ペンチルチタネート、テトラ−n−ヘキシルチタネート、テトライソオクチルチタネート、テトラ−n−ラウリルチタネート、テトラエチルジルコネート、テトラ−n−プロピルジルコネート、テトライソプロピルジルコネート、テトラ−n−ブチルジルコネート、テトラ−sec−ブチルジルコネート、テトラ−tert−ブチルジルコネート、テトラ−n−ペンチルジルコネート、テトラ−tert−ペンチルジルコネート、テトラ−tert−ヘキシルジルコネート、テトラ−n−ヘプチルジルコネート、テトラ−n−オクチルジルコネート、テトラ−n−ステアリルジルコネートである。
本発明の方法の工程(i)の下で、組成物(C1)は典型的には、式(I)の少なくとも1つの化合物(M1)、および任意選択により、式(II)の少なくとも1つの化合物(M2)を、少なくとも1つのポリマー(F)と媒体(L)とを含む組成物に添加することによって得られる。
本発明の方法の工程(i)の下で、組成物(C1)は典型的には、式(I)の少なくとも1つの化合物(M1)を、ポリマー(F)、化合物(M1)、および任意選択により、化合物(M2)の総重量を基準として、0.1重量%〜95重量%、好ましくは1重量%〜75重量%、より好ましくは5重量%〜55重量%に含まれる量で含む。
本発明の目的のためには、用語「液体媒体[媒体(M)]」とは、大気圧下に20℃で液体状態での1つまたは複数の物質を含む組成物を意味することを本明細書では意図する。
媒体(L)は典型的には、少なくとも1つの有機溶媒[溶媒(S)]を含む。
溶媒(S)の選択は、それがポリマー(F)を可溶化するために好適であるならば、特に限定されない。
好適な溶媒(S)の非限定的な例としては、とりわけ、次のもの:
− 脂肪族、脂環式もしくは芳香族エーテルオキシド類、より具体的には、ジエチルオキシド、ジプロピルオキシド、ジイソプロピルオキシド、ジブチルオキシド、メチルtertブチルエーテル、ジペンチルオキシド、ジイソペンチルオキシド、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル ベンジルオキシド;ジオキサン、テトラヒドロフラン、
− エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテルなどのグリコールエーテル類、
− エチレングリコールメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテートなどのグリコールエーテルエステル類、
− メチルアルコール、エチルアルコール、ジアセトンアルコールなどのアルコール類、
− アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロンなどのケトン類、および
− イソプロピルアセテート、n−ブチルアセテート、メチルアセトアセテート、ジメチルフタレート、g−ブチロラクトンなどの線状もしくは環状エステル類、
− N,N−ジエチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミドおよびN−メチル−2−ピロリドンなどの線状もしくは環状アミド類;ならびに
− ジメチルスルホキシド
が挙げられる。
本発明の方法の工程(i)の下で、組成物(C1)は、少なくとも1つの無機フィラー[フィラー(I)]をさらに含んでもよい。
フィラー(I)の選択は、特は限定されない。
フィラー(I)は典型的には、固体粒子の形態で提供される。
フィラー(I)粒子は、一般に0.001μm〜200μmの、好ましくは0.01μm〜50μmの、より好ましくは0.03μm〜10μmの平均粒径を有する。
本発明の方法の工程(i)の下で、組成物は典型的には、化合物(M1)か化合物(M2)かのどちらとも異なる少なくとも1つのフィラー(I)を、ポリマー(F)およびフィラー(I)の総重量に対して、60重量%〜95重量%、より好ましくは65重量%〜90重量%の量で含む。
本発明の方法で使用されるために好適なフィラー(I)の中に、混合酸化物を含む、無機酸化物、金属硫酸塩、金属炭酸塩、金属硫化物などを挙げることができる。
本発明の脈絡の中で特に良好な結果を与える化合物のクラスは、とりわけ、全てが、ナトリウム、カリウム、鉄またはリチウムなどの追加の金属を任意選択により含有する、ケイ酸塩、ケイ酸アルミニウムおよびケイ酸マグネシウムである。
全てがナトリウム、カリウム、鉄またはリチウムなどの追加の金属を任意選択により含有する、これらのケイ酸塩、ケイ酸アルミニウムおよびケイ酸マグネシウムは、とりわけモンモリロナイト、ソーコナイト、バーミキュライト、ヘクトライト、サポナイト、ノントロナイトなどの、場合により天然起源の、とりわけ、スメクチック粘土であり得る。別法として、全てがナトリウム、カリウム、鉄またはリチウムなどの追加の金属を任意選択により含有する、ケイ酸塩、ケイ酸アルミニウムおよびケイ酸マグネシウムは、とりわけ、フルオロヘクトライト、ヘクトライト、ラポナイトのような、合成粘土の中から選択することができる。
フィラー(I)はまた、イオン伝導性無機フィラー材料から選択されてもよい。
本発明の目的のためには、用語「イオン伝導性」とは、電解質イオンがそれを通って流れることを可能にする材料を意味することを本明細書では意図する。
好適なイオン伝導性無機フィラー材料の非限定的な例としては、とりわけ、LiTaO−SrTiO、LiTi(PO−LiOおよびLiSiO−LiPOなどのリチウムセラミックが挙げられる。
また、化合物(M1)に対する反応性基をそれらの表面上に有するフィラー(I)を、本発明の方法で使用することができる。
表面反応性基の中に、とりわけヒドロキシル基が挙げられる。
この理論に制約されることなく、本出願人は、化合物(M1)の加水分解性基Yの少なくとも一部とフィラー(I)の前記表面反応性基の少なくとも一部との間の反応は、化合物(M1)の加水分解性基Yの少なくとも一部とポリマー(F)のヒドロキシル基の少なくとも一部との反応と同時に起こることができ、その結果、その後の加水分解および/または縮合において、ポリマー(F)とフィラー(I)との間の化学結合は、化合物(M1)に由来する無機ドメインによって達成されるようであると考える。
フィラー(I)は好ましくは、無機酸化物の中から選択される。
好適な無機酸化物の非限定的な例としては、とりわけ、SiO、TiO、ZnO、Alが挙げられる。
本発明の方法の工程(ii)の下で、ポリマー(F)と、式(I)の化合物(M1)と、任意選択により、式(II)の化合物(M2)とは、20℃〜100℃に典型的には含まれる温度で反応させられる。20℃〜90℃、好ましくは20℃〜50℃の温度が好ましいであろう。
当業者は、媒体(L)の沸点に応じて温度を適切に選択するであろう。
本発明の方法の工程(i)の下で、組成物(C1)は有利には、少なくとも1つの縮合触媒をさらに含む。
縮合触媒は好ましくは、有機スズ化合物からなる群から選択される。
本発明の方法の工程(i)の下で、縮合触媒は典型的には、化合物(M1)、および任意選択により、化合物(M2)のモルによる総量を基準として、0.1モル%〜50モル%、好ましくは1モル%〜25モル%、より好ましくは5モル%〜15モル%に含まれる量で組成物(C1)に添加される。
本発明の方法における縮合触媒として好適な有機スズ化合物の非限定的な例としては、とりわけ、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズオキシド、トリブチルスズオキシド、ジオクチルスズオキシド、メチルスズメルカプチド、トリブチルスズクロリドおよびトリブチルスズフルオリドが挙げられる。
加水分解および/または縮合は通常、室温で、または100℃よりも低い温度での加熱時に実施される。温度は、媒体(L)の沸点を考慮して選択されるであろう。20℃〜90℃、好ましくは20℃〜50℃の温度が好ましいであろう。
加水分解および/または縮合反応は本発明の方法の工程(ii)中に開始されるが、前記反応は本発明の方法の工程(iv)または(v)のいずれか一つ中に続行されてもよいことが理解される。
これは当業者により理解されるように、加水分解および/または縮合は通常、化合物(M1)の、および任意選択により、化合物(M2)の性質に応じて、とりわけ水またはアルコールであり得る、低分子量副生成物を生成する。
本発明の方法の工程(iii)の下で、組成物(C3)は典型的には、
− 少なくとも1つのフルオロポリマーハイブリッド有機/無機複合体[ポリマー(F−h)]と、
− 液体媒体[媒体(L)]と
を含む。
酸触媒は典型的には、本発明の方法の工程(i)〜(iii)のいずれか一つの組成物に添加される。
酸触媒の選択は、特に限定されない。酸触媒は典型的には、有機酸および無機酸からなる群から選択される。
酸触媒は典型的には、組成物の総重量を基準として、0.5重量%〜10重量%、好ましくは1重量%〜5重量%に含まれる量で、本発明の方法の工程(i)〜(iii)のいずれか一つの組成物に添加される。
酸触媒は好ましくは、有機酸からなる群から選択される。
非常に良好な結果は、ギ酸を用いて得られている。
本発明の方法の工程(iv)の下で、工程(iii)で提供された組成物(C3)は、当技術分野で一般に公知の技術を典型的には用いてフィルムまたは高分子電解質膜へ加工される。
好適な技術の非限定的な例としては、キャスティング、ドクターブレードコーティング、メータリングロッド(またはMeyerロッド)コーティング、スロットダイコーティング、ナイフオーバーロールコーティングまたは「ギャップ」コーティングなどが挙げられる。
本発明の方法の工程(v)の下で、工程(iv)で提供されたフィルムまたは高分子電解質膜は、25℃〜200℃に典型的には含まれる温度で乾燥させられる。
乾燥は、大気圧下でか真空下でかのどちらかで行うことができる。あるいは、乾燥は、改善雰囲気下で、例えば、典型的にはとりわけ水分を除かれた(0.001%v/v未満の水蒸気含有量)、不活性ガス下で行うことができる。
乾燥温度は、本発明の方法の工程(iv)で提供されたフィルムまたは高分子電解質膜からの媒体(L)の蒸発による除去を達成するように選択されるであろう。
硬化は、もしあれば、100℃〜250℃、好ましくは120℃〜200℃に典型的には含まれる温度で実施される。
本発明の方法の工程(v)の下で、化合物(M1)の、および任意選択により、化合物(M2)の性質に応じて、とりわけ水またはアルコールであり得る、加水分解および/または縮合によって生成した低分子量副生物をさらに含む、媒体(L)は、本発明の方法の工程(iv)で提供されたフィルムまたは高分子電解質膜から少なくとも部分的に除去され、場合により、熱および副生物除去の複合作用によって、追加の加水分解および/または縮合を場合によりさらに促進することが理解される。
本発明の方法の工程(v)で提供されたフィルムまたは高分子電解質膜は、ポスト処理工程にさらにかけられてもよく、典型的には50℃〜300℃に含まれる温度で、好ましくは、圧縮にさらにかけられてもよい。
当業者は、とりわけ、ポリマー(F)の融点を考慮して本発明の方法の工程(v)のおよび任意のその後のポスト処理工程の温度を選択するであろう。
媒体(E)は典型的には、少なくとも1つの金属塩を含む液体媒体である。
媒体(E)は典型的には、媒体(L)とは異なる。
媒体(E)は典型的には、1つまたは複数の溶媒(S)を含まない。
媒体(E)の液体媒体の選択は、それが金属塩を可溶化するために好適であるならば、特に限定されない。
金属塩は典型的には、MeI、Me(PF、Me(BF、Me(ClO、Me(ビス(オキサラト)ボレート)(「Me(BOB)」)、MeCFSO、Me[N(CFSO、Me[N(CSO、RがC、C、CFOCFCFであるという状態でMe[N(CFSO)(RSO)]、Me(AsF、Me[C(CFSO、Me(ここで、Meは金属、好ましくは遷移金属、アルカリ金属またはアルカリ土類金属であり、より好ましくはMeは、Li、Na、K、Csであり、nは、前記金属の原子価であり、典型的にはnは1または2である)からなる群から選択される。
金属塩は好ましくは、LiI、LiPF、LiBF、LiClO、リチウムビス(オキサラト)ボレート(「LiBOB」)、LiCFSO、LiN(CFSO、LiN(CSO、RがC、C、CFOCFCFである状態でM[N(CFSO)(RSO)]、LiAsF、LiC(CFSO、Liおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される。
組成物(C1)中の媒体(E)の量は、前記媒体(E)およびポリマー(F)の総重量を基準として、典型的には少なくとも40重量%、好ましくは少なくとも50重量%、より好ましくは少なくとも60重量%である。
非常に良好な結果は、前記媒体(E)およびポリマー(F)の総重量を基準として、少なくとも50重量%の媒体(E)を含む組成物(C1)を使用して得られている。
媒体(E)中の金属塩の濃度は有利には、少なくとも0.01M、好ましくは少なくとも0.025M、より好ましくは少なくとも0.05Mである。
媒体(E)中の金属塩の濃度は有利には、最大でも1M、好ましくは最大でも0.75M、より好ましくは最大でも0.5Mである。
本発明の第1実施形態によれば、媒体(E)は、少なくとも1つの金属塩と少なくとも1つの有機カーボネートとを含む。
好適な有機カーボネートの非限定的な例としては、とりわけ、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとの混合物、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、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート、フルオロプロピレンカーボネートおよびそれらの混合物が挙げられる。
本発明の第2実施形態によれば、媒体(E)は、少なくとも1つの金属塩と、少なくとも1つのイオン液体と、任意選択により、少なくとも1つの有機カーボネートとを含む。
本発明の目的のためには、用語「イオン液体」は、大気圧下で100℃よりも下の温度で液体状態の、プラスに帯電したカチオンとマイナスに帯電したアニオンとの組み合わせにより形成される化合物を意味することを意図する。
イオン液体は典型的には、
− 1つまたは複数のC〜C30アルキル基を任意選択により含有するイミダゾリウム、ピリジニウム、ピロリジニウムおよびピペリジニウムイオンからなる群から選択されるプラスに帯電したカチオンと、
− ハロゲン化物アニオン、過フッ素化アニオンおよびボレートからなる群から選択されるマイナスに帯電したアニオンと
を含有する。
〜C30アルキル基の非限定的な例としては、とりわけ、メチル、エチル、プロピル、イソ−プロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、t−ブチル、ペンチル、イソペンチル、2,2−ジメチル−プロピル、ヘキシル、2,3−ジメチル−2−ブチル、ヘプチル、2,2−ジメチル−3−ペンチル、2−メチル−2−ヘキシル、オクチル、4−メチル−3−ヘプチル、ノニル、デシル、ウンデシルおよびドデシル基が挙げられる。
イオン液体のプラスに帯電したカチオンは好ましくは、
− 式(V):
(式中、互いに等しいかもしくは異なる、R11およびR22は独立して、C〜Cアルキル基を表し、互いに等しいかもしくは異なる、R33、R44、R55およびR66は独立して、水素原子またはC〜C30アルキル基、好ましくはC〜C18アルキル基、より好ましくはC〜Cアルキル基を表す)
のピロリジニウムカチオン、ならびに
− 式(VI):
(式中、互いに
等しいかもしくは異なる、R11およびR22は独立して、C〜Cアルキル基を表し、互いに等しいかもしくは異なる、R33、R44、R55、R66およびR77は独立して、水素原子またはC〜C30アルキル基、好ましくはC〜C18アルキル基、より好ましくはC〜Cアルキル基を表す)
のピペリジニウムカチオン
からなる群から選択される。
イオン液体のプラスに帯電したカチオンはより好ましくは、
− 式(V−A):
のピロリジニウムカチオン
− 式(VI−A):
のピペリジニウムカチオン
からなる群から選択される。
イオン液体のマイナスに帯電したアニオンは好ましくは、
− 式(SOCFのビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、
− 式PF のヘキサフルオロホスフェート、
− 式BF のテトラフルオロボレート、および
− 式:
のオキサロボレート
からなる群から選択される。
イオン液体はさらにより好ましくは、上に定義されたような式(V−A)のピロリジニウムカチオンと、式(SOCFのビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、式PF のヘキサフルオロホスフェートおよび式BF のテトラフルオロボレートからなる群から選択される過フッ素化アニオンとを含有する。
参照により本明細書に援用される特許、特許出願、および刊行物のいずれかの開示が用語を不明瞭にさせ得る程度まで本出願の記載と矛盾する場合、本記載が優先するものとする。
本発明は、以下の実施例に関連してより詳細にこれから説明されるが、実施例の目的は、例示的なものであるにすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。
原材料
ポリマー(F−1):15g/分(2.16Kg、230℃)のメルトフローインデックス(MFI)を有するVDF−HEA(1モル%)−HFP(2.3モル%)
ポリマー(F−2):15g/分(2.16Kg、230℃)のMFIを有するVDF−HEA(1モル%)
TSPI:3−(トリエトキシシリル)プロピルイソシアネート
DBTDL:ジブチルスズジラウレート
LiTFSI:ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドリチウム塩
TEOS:Si(OC
PYR13TFSI:N−プロピル−N−メチルピロリジニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド
溶解試験
膜(5〜10mg)を、室温で約1分間約5mLのN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)中に入れた。DMFは、ポリマー(F)用の良好な溶媒である。膜の架橋密度が高ければ高いほど、DMFでの膜のより多い膨潤およびより少ない溶解が達成できる。
イオン伝導率の測定
膜を2つのステンレス鋼電極間に置き、容器中に密封した。膜の抵抗を測定し、イオン伝導率(σ)を次式:
イオン伝導率(σ)=d/(R×S)
(式中、dは、フィルムの厚さ[cm]であり、Rは、バルク抵抗[Ω]であり、Sは、ステンレス鋼電極の面積[cm]である)
を用いて計算した。
実施例1−フルオロポリマーフィルムの製造
実施例1−A:溶液の調製
ポリマー(F−1)(1.5g)を、60℃で8.5gのアセトンに溶解させ、それによって15重量%のポリマー(F−1)を含有する溶液を提供した。溶液は、室温でのおよび次に60℃での均質化後に均一であり、透明であった。次に、DBTDL(0.015g)およびTSPI(0.060g)を溶液に添加した。DBTDLの量は、TSPIに対して10モル%であるように計算した。TSPIはそれ自体、ポリマー(F−1)に対して1.1モル%であるように計算した。再度、溶液を60℃で均質化させ、次にそれを、TSPIのイソシアネート官能基をポリマー(F−1)のヒドロキシル基と反応させるために約90分間60℃でそのままにしておいた。溶液を次に室温にした。
再度、溶液を60℃で均質化させ、次に室温にした。
実施例1−B:溶液のキャスティング
溶液を、テープキャスティング機(ドクターブレード)を用いてPETフィルム基材上へ一定の厚さで広げた。厚さは、ナイフとPETフィルムとの間に150μmの距離を設定することによって制御した。溶液からの溶媒の蒸発後に、フィルムを得た。2、3時間後に、フィルムをPET基材から取り外した。フィルムは、その組成に応じて、10μm〜60μmに含まれる、一定の厚さを有した。それによって提供されたフィルムは有利にも、DMF中で膨潤したが、DMFに溶解しなかった。
実施例2−フルオロポリマーフィルムの製造
実施例1の下での同じ手順に従ったが、60℃での均質化後に、ギ酸を実施例1−Aの溶液に添加した。そのようにして得られた溶液を60℃で均質化させ、次に室温にした。TEOSをそれに添加し、それによって提供された溶液を30分間60℃で保持した。溶液を次に室温にした。TEOSの量は、SiOへのTEOSの総転化を仮定して重量比(mSiO2/mポリマー(F−1))から計算した。ギ酸の量は、次式:
ギ酸/nTEOS=7.8
から計算した。それによって提供されたフィルムは、TEOSに由来する10重量%のSiOを含有した。フィルムは有利にも、DMF中で膨潤したが、DMFに溶解しなかった。
比較例1
フィルムを、実施例1−Bの下での同じ手順に従って、しかしアセトン中に15重量%のポリマー(F−1)のみを含有する溶液を使用して製造した。フィルムはDMFに溶解した。
比較例2
フィルムを、実施例1−Bの下での同じ手順に従って、しかしアセトン中に15重量%のポリマー(F−1)を含有し、それに60℃での均質化の後に、ギ酸を添加した溶液を使用して製造した。そのようにして得られた溶液を60℃で均質化させ、次に室温にした。TEOSをそれに添加し、それによって提供された溶液を30分間60℃で保持した。溶液を次に室温にした。それによって提供されたフィルムは、TEOSに由来する10重量%のSiOを含有した。フィルムはDMFに溶解した。
実施例3−高分子電解質膜の製造
高分子電解質膜を、それに電解質媒体が添加された実施例1−Aの溶液を使用することによって製造し、前記電解質媒体は、それにLiTFSI(1モル/L)が溶解させられ、そしてビニリデンカーボネート(VC)(2重量%)が最後に添加されたエチレンカーボネート(EC)とプロピレンカーボネート(PC)との混合物(容積で1/1)からなった。それによって提供された膜は、TEOSに由来する5重量%のSiOを含有した。重量比[m電解質/(m電解質+mポリマー(F−1))]は50%であった。それによって提供された膜は有利にも、DMF中で膨潤したが、DMFに溶解しなかった。
実施例4−高分子電解質膜の製造
高分子電解質膜を、それに電解質媒体が添加された実施例2の溶液を使用することによって製造し、前記電解質媒体は、それにLiTFSI(1モル/L)が溶解させられ、そしてビニリデンカーボネート(VC)(2重量%)が最後に添加されたエチレンカーボネート(EC)とプロピレンカーボネート(PC)との混合物(容積で1/1)からなった。重量比[m電解質/(m電解質+mポリマー(F−1))]は50%であった。それによって提供された膜は、TEOSに由来する5重量%のSiOを含有した。それによって提供された膜は有利にも、DMF中で膨潤したが、DMFに溶解しなかった。
実施例5−高分子電解質膜の製造
高分子電解質膜を、それに電解質媒体が添加された実施例2の溶液を使用することによって製造し、前記電解質媒体は、それにLiTFSI(1モル/L)が溶解させられ、そしてビニリデンカーボネート(VC)(2重量%)が最後に添加されたエチレンカーボネート(EC)とプロピレンカーボネート(PC)との混合物(容積で1/1)からなった。重量比[m電解質/(m電解質+mポリマー(F−1))]は50%であった。それによって提供された膜は、TEOSに由来する20重量%のSiOを含有した。それによって提供された膜は有利にも、DMF中で膨潤したが、DMFに溶解しなかった。
実施例6−高分子電解質膜の製造
高分子電解質膜を、それに電解質媒体が添加された、(Zr(OPr)をさらに含有する、実施例1−Aの溶液を使用することによって製造し、前記電解質媒体は、それにLiTFSI(1モル/L)が溶解させられ、そしてビニリデンカーボネート(VC)(2重量%)が最後に添加されたエチレンカーボネート(EC)とプロピレンカーボネート(PC)との混合物(容積で1/1)からなった。重量比[m電解質/(m電解質+mポリマー(F−1))]は50%であった。それによって提供された膜は、Zr(OPr)に由来する10重量%のZrOを含有した。それによって提供された膜は有利にも、DMF中で膨潤したが、DMFに溶解しなかった。
実施例7−高分子電解質膜の製造
高分子電解質膜を、それに電解質媒体が添加された実施例2の溶液を使用することによって製造し、前記電解質媒体は、それにLiTFSI(1モル/L)が溶解させられ、そしてビニリデンカーボネート(VC)(2重量%)が最後に添加されたエチレンカーボネート(EC)とプロピレンカーボネート(PC)との混合物(容積で1/1)からなった。重量比[m電解質/(m電解質+mポリマー(F−1))]は66%であった。それによって提供された膜は、TEOSに由来する20重量%のSiOを含有した。それによって提供された膜は有利にも、DMF中で膨潤したが、DMFに溶解しなかった。
イオン伝導率:0.13mS/cm。
実施例8−高分子電解質膜の完全性
実施例5の高分子電解質膜を乾燥させ、同じ電解質で再湿潤させた。同じ量の電解質を再湿潤膜に含浸させた。それによって提供された膜は、良好な機械的完全性と、電解質の吸収および脱着において良好な柔軟性とを示す。
実施例9−高分子電解質膜の製造
高分子電解質膜を、それに電解質媒体が添加された実施例2の溶液を使用することによって製造し、前記電解質媒体は、それにLiTFSI(1モル/L)が溶解させられ、そしてビニリデンカーボネート(VC)(2重量%)が最後に添加されたエチレンカーボネート(EC)とプロピレンカーボネート(PC)との混合物(容積で1/1)からなった。重量比[m電解質/(m電解質+mポリマー(F−1))]は66%であった。
それによって提供された膜は有利にも、DMF中で膨潤したが、DMFに溶解しなかった。イオン伝導率:0.8mS/cm
実施例9の高分子電解質膜を、次の電池:アノード/高分子電解質膜/カソードで試験した。
カソード:91.5%LiFePO/2%C−NERGY(登録商標)SUPER C65カーボンブラック/2%VGCF(登録商標)炭素繊維/4.5%SOLEF(登録商標)5130 PVDF(負荷容量:3.7mAh/cm)。
アノード:96%TIMREX(登録商標)SLP 30黒鉛/2%CMC(カルボキシメチルセルロース)/2%SBR(スチレンブタジエンゴム)(負荷容量:4.3mAh/cm)。
電池の製造
高分子電解質膜を30分間70℃で処理した。
電極を両方とも、80℃で真空下に48時間乾燥させた。電極および膜をアルゴン雰囲気に置いた。電極を両方とも、それにLiTFSI(1モル/L)が溶解させられ、そしてビニリデンカーボネート(VC)(2重量%)が最後に添加されたエチレンカーボネート(EC)とプロピレンカーボネート(PC)との混合物(容積で1/1)からなる電解質媒体中へ浸漬し(30秒)、電極の表面上の過剰の電解質媒体を次に取り去った。膜を次に、コインセルの2つの電極間に入れた。種々の放電率でそのようにして得られたコインセルの放電容量値を、本明細書で下の表1に示す。
比較例3
高分子電解質膜を、実施例2に従って、しかしTSPIなしで製造した。
膜はDMFに溶解した。
実施例10−高分子電解質膜の製造
実施例10−A:溶液の調製
ポリマー(F−2)(3g)を、室温で27gのDMFに溶解させ、それによって10重量%のポリマー(F−2)を含有する溶液を提供した。溶液は、室温での均質化後に均一であり、透明であった。DBTDL(0.039g)を次に添加した。溶液を15分間室温で均質化させ、TSPI(0.154g)を添加した。DBTDLの量は、TSPIに対して10モル%であるように計算した。TSPIはそれ自体、ポリマー(F−2)に対して1.1モル%であるように計算した。溶液を、TSPIのイソシアネート官能基をポリマー(F−2)のヒドロキシル基と反応させるために約24時間室温で攪拌した。次工程において、3.19gの溶液を、PYR13TFSI中のLiTFSIの0.5モル/L溶液を含有する1gの電解質媒体と混合した。電解質媒体の量を1gに固定し、ポリマー(F−2)の量をそれに応じて計算した。重量比[m電解質/(m電解質+mポリマー(F−2))を76%に設定した(すなわち、0.319gのポリマー(F−2))。室温での均質化後に、TEOSを添加した。再度、溶液を10分間室温で均質化させ、ギ酸を添加した。溶液を30秒間激しく攪拌した。TEOSの量は、SiOへのTEOSの総転化を仮定して重量比(mSiO2/mポリマー(F−2))から計算した。この比は25%であった。したがって、TEOSの質量は0.29gであった。ギ酸の量は、次式:
ギ酸/nTEOS=2
から計算した。したがって、ギ酸の質量は0.13gであった。
実施例10−B:溶液のキャスティング
溶液を、テープキャスティング機(ドクターブレード)を用いてHALAR(登録商標)9414フィルム基材上へ一定の厚さで広げた。このキャスティング工程を、3つのキャスティング層をベースとする膜を得るために新鮮な溶液で2回繰り返した。キャスティングの厚さは、ナイフと基材との間に、最初の2つの層については40μmの距離、そして第3層については60μmの距離を設定することによって制御した。各キャスティング工程後に、膜を2時間室温でそのままにし、30分間50℃でオーブン中で乾燥させた。膜は、約30μmの一定の厚さを有した。DMFへの膜の溶解は全く観察されなかった。
比較例4
高分子電解質膜を、実施例10に従って、しかしTSPIなしで製造した。膜はDMFに溶解した。

Claims (15)

  1. 高分子電解質膜の製造方法であって、前記方法が、
    (i)
    − 少なくとも1つのフッ素化モノマー[モノマー(F)]と、少なくとも1個のヒドロキシル基を含む少なくとも1つの含水素モノマー[モノマー(OH)]とに由来する繰り返し単位を含む少なくとも1つのフルオロポリマー[ポリマー(F)]、
    − 式(I):
    4−mAY (I)
    (式中、mは、1〜3の整数であり、Aは、Si、TiおよびZrからなる群から選択される金属であり、Yは加水分解性基であり、かつXは、少なくとも1個の−N=C=O官能基を含む炭化水素基である)
    の少なくとも1つの金属化合物[化合物(M1)]、
    − 液体媒体[媒体(L)]、
    − 少なくとも1つの金属塩を含む電解質媒体[媒体(E)]、ならびに
    − 任意選択により、式(II):
    X’4−m’A’Y’m’ (II)
    (式中、m’は、1〜4、および特定の実施形態によれば、1〜3の整数であり、A’は、Si、TiおよびZrからなる群から選択される金属であり、Y’は加水分解性基であり、かつX’は、−N=C=O官能基とは異なる少なくとも1つの官能基を任意選択により含む、炭化水素基である)
    の少なくとも1つの金属化合物[化合物(M2)]
    を含む組成物[組成物(C1)]を提供する工程と;
    (ii)前記ポリマー(F)の前記モノマー(OH)のヒドロキシル基の少なくとも一部を、前記化合物(M1)の少なくとも一部、および任意選択により、前記化合物(M2)の少なくとも一部と反応させ、それによって少なくとも1つのフッ素化モノマー[モノマー(F)]と少なくとも1つの含水素モノマー[モノマー(HH)]とに由来する繰り返し単位を含む少なくとも1つのグラフトされたフルオロポリマー[ポリマー(F−g)]を含む組成物[組成物(C2)]を提供する工程であって、前記モノマー(HH)が、
    − 式−O−C(O)−NH−Z−AY3−m(M1−g)(式中、m、Y、A、Xは、上に定義されたものと同じ意味を有し、Zは、少なくとも1個の−N=C=O官能基を任意選択により含む、炭化水素基である)の末端基を含む少なくとも1つのペンダント側鎖、および
    − 任意選択により、式−O−A’Y’m’−1X’4−m’(M2−g)(式中、m’、Y’、A’、X’は、上に定義されたものと同じ意味を有する)の末端基を含む少なくとも1つのペンダント側鎖
    を含む工程と;
    (iii)前記ポリマー(F−g)の式−O−C(O)−NH−Z−AY3−m(M1−g)の末端基、および任意選択により、式−O−A’Y’m’−1X’4−m’(M2−g)の末端基を加水分解しおよび/または縮合させ、それによって少なくとも1つのフルオロポリマーハイブリッド有機/無機複合体[ポリマー(F−h)]を含む組成物[組成物(C3)]を提供する工程と;
    (iv)工程(iii)で提供された前記組成物(C3)を高分子電解質膜へ加工する工程と;
    (v)工程(iv)で提供された前記高分子電解質膜を乾燥させる工程と
    を含む方法。
  2. 前記媒体(E)が、少なくとも1つの金属塩と少なくとも1つの有機カーボネートとを含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記媒体(E)が、少なくとも1つの金属塩と、少なくとも1つのイオン液体と、任意選択により、少なくとも1つの有機カーボネートとを含む、請求項1に記載の方法。
  4. 前記金属塩が、MeI、Me(PF、Me(BF、Me(ClO、Me(ビス(オキサラト)ボレート)(「Me(BOB)」)、MeCFSO、Me[N(CFSO、Me[N(CSO、RがC、C、CFOCFCFであるMe[N(CFSO)(RSO)]、Me(AsF、Me[C(CFSOn、Me(式中、Meは、金属、好ましくは遷移金属、アルカリ金属またはアルカリ土類金属であり、より好ましくはMeは、Li、Na、K、Csであり、nは、前記金属の原子価であり、典型的にはnは、1または2である)からなる群から選択される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 工程(i)の下で前記ポリマー(F)が、少なくとも1つのモノマー(F)と少なくとも1つのモノマー(OH)との重合によって得られる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
  6. 工程(i)の下で前記ポリマー(F)が、前記モノマー(OH)とは異なる少なくとも1つの含水素モノマー[モノマー(H)]に由来する繰り返し単位をさらに含んでもよい、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
  7. 工程(i)の下で前記ポリマー(F)の前記モノマー(OH)が、式(III)の(メタ)アクリルモノマーおよび式(IV)のビニルエーテルモノマー:
    (式中、互いに等しいかもしくは異なる、R、RおよびRのそれぞれは独立して、水素原子またはC〜C炭化水素基であり、Rは、少なくとも1個のヒドロキシル基を含むC〜C炭化水素部分である)
    からなる群から選択される、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 工程(i)の下で前記ポリマー(F)が、
    − フッ化ビニリデン(VDF)と、少なくとも1つのモノマー(OH)と、任意選択により、VDFとは異なる少なくとも1つのモノマー(F)とに由来する繰り返し単位を含むポリマー(F−1)、ならびに
    − テトラフルオロエチレン(TFE)およびクロロトリフルオロエチレン(CTFE)から選択される少なくとも1つのパー(ハロ)フルオロモノマーと、エチレン、プロピレンおよびイソブチレンから選択される少なくとも1つのモノマー(H)と、TFEおよび/またはCTFEと前記モノマー(H)との総量を基準として、典型的には0.01モル%〜30モル%の量で、1つまたは複数の追加のモノマーを任意選択により含む、少なくとも1つのモノマー(OH)とに由来する繰り返し単位を含むポリマー(F−2)
    からなる群から選択される、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記ポリマー(F−1)が、
    (a)少なくとも60モル%、好ましくは少なくとも75モル%、より好ましくは少なくとも85モル%のフッ化ビニリデン(VDF)と;
    (b)任意選択により、0.1モル%〜15モル%、好ましくは0.1モル%〜12モル%、より好ましくは0.1モル%〜10モル%の、フッ化ビニル(VF)、クロロトリフルオロエチレン(CTFE)、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)、テトラフルオロエチレン(TFE)、トリフルオロエチレン(TrFE)、パーフルオロメチルビニルエーテル(PMVE)から選択される少なくとも1つのモノマー(F)と;
    (c)0.01モル%〜20モル%、好ましくは0.05モル%〜18モル%、より好ましくは0.1モル%〜10モル%の請求項7で定義されている式(III)の少なくとも1つのモノマー(OH)と
    を含む、請求項8に記載の方法。
  10. 前記化合物(M1)が、式(I−A):
    4−mA(OR (I−A)
    (式中、mは、1〜3の整数であり、Aは、Si、TiおよびZrからなる群から選択される金属であり、互いにおよび出現ごとに等しいかもしくは異なる、Rは、少なくとも1個の−N=C=O官能基を含むC〜C12炭化水素基であり、互いにおよび出現ごとに等しいかもしくは異なる、Rは、C〜C直鎖もしくは分岐アルキル基であり、好ましくはRは、メチルもしくはエチル基である)
    のものである、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
  11. 工程(i)の下で前記組成物(C)が少なくとも1つの縮合触媒をさらに含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
  12. 請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法によって得られる高分子電解質膜。
  13. 請求項12に記載の高分子電解質膜であって、前記高分子電解質膜が、少なくとも1つのフルオロポリマーハイブリッド有機/無機複合体[ポリマー(F−h)]と、少なくとも1つの金属塩を含む電解質媒体[媒体(E)]とを含む膜。
  14. 前記ポリマー(F−h)が、フルオロポリマードメインおよび無機ドメインを含む、好ましくはそれらからなる、請求項13に記載の高分子電解質膜であって、前記ポリマー(F−h)が、
    − 少なくとも1つのフッ素化モノマー[モノマー(F)]と、少なくとも1個のヒドロキシル基を含む少なくとも1つの含水素モノマー[モノマー(OH)]とに由来する繰り返し単位を含む少なくとも1つのフルオロポリマー[ポリマー(F)]と、
    − 式(I):
    4−mAY (I)
    (式中、mは、1〜3の整数であり、Aは、Si、TiおよびZrからなる群から選択される金属であり、Yは加水分解性基であり、Xは、少なくとも1個の−N=C=O官能基を含む、炭化水素基である)
    の少なくとも1つの金属化合物[化合物(M1)]と、
    − 式(II):
    X’4−m’A’Y’m’ (II)
    (式中、m’は、1〜4、および特定の実施形態によれば、1〜3の整数であり、A’は、Si、TiおよびZrからなる群から選択される金属であり、Y’は加水分解性基であり、X’は、−N=C=O官能基とは異なる少なくとも1つの官能基を任意選択により含む、炭化水素基である)
    の少なくとも1つの金属化合物[化合物(M2)]とを、
    液体媒体[媒体(L)]と、少なくとも1つの金属塩を含む電解質媒体[媒体(E)]との存在下で反応させ、
    それによって少なくとも1つのフッ素化モノマー[モノマー(F)]と少なくとも1つの含水素モノマー[モノマー(HH)]とに由来する繰り返し単位を含む少なくとも1つのグラフトされたフルオロポリマー[ポリマー(F−g)]を提供する工程であって、前記モノマー(HH)が、
    − 式−O−C(O)−NH−Z−AY3−m(M1−g)(式中、m、Y、A、Xは、上に定義されたものと同じ意味を有し、Zは、少なくとも1個の−N=C=O官能基を任意選択により含む、炭化水素基である)の末端基を含む少なくとも1つのペンダント側鎖、および
    − 任意選択により、式−O−A’Y’m’−1X’4−m’(M2−g)(式中、m’、Y’、A’、X’は、上に定義されたものと同じ意味を有する)の末端基を含む少なくとも1つのペンダント側鎖
    を含む工程によって得られ、
    ここで、前記無機ドメインが、前記ポリマー(F−g)の式−O−C(O)−NH−Z−AY3−m(M1−g)の末端基、および任意選択により、式−O−A’Y’m’−1X’4−m’(M2−g)の末端基を加水分解するおよび/または縮合させることによって得られる、高分子電解質膜。
  15. 請求項12〜14のいずれか一項に記載の高分子電解質膜を含む電気化学デバイス。
JP2016566666A 2014-05-07 2015-05-06 ハイブリッドフルオロポリマー複合体 Active JP6535348B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14305668.7 2014-05-07
EP14305668 2014-05-07
PCT/EP2015/059922 WO2015169834A1 (en) 2014-05-07 2015-05-06 Hybrid fluoropolymer composites

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017525085A true JP2017525085A (ja) 2017-08-31
JP6535348B2 JP6535348B2 (ja) 2019-06-26

Family

ID=50771216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016566666A Active JP6535348B2 (ja) 2014-05-07 2015-05-06 ハイブリッドフルオロポリマー複合体

Country Status (11)

Country Link
US (2) US10030112B2 (ja)
EP (1) EP3140338B1 (ja)
JP (1) JP6535348B2 (ja)
KR (1) KR102351880B1 (ja)
CN (1) CN106661164B (ja)
CA (1) CA2946345C (ja)
HU (1) HUE037626T2 (ja)
MY (1) MY187115A (ja)
PL (1) PL3140338T3 (ja)
TW (1) TWI682955B (ja)
WO (1) WO2015169834A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200096536A (ko) * 2017-12-13 2020-08-12 솔베이(소시에떼아노님) 전기화학소자용 불소중합체 막
JP2022548878A (ja) * 2019-09-16 2022-11-22 ソルヴェイ(ソシエテ アノニム) ハブリッドフルオロポリマー電解質膜

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3377563B1 (en) * 2015-11-17 2020-09-30 Solvay Sa Fluoropolymer hybrid composite
JP2019502544A (ja) * 2015-12-23 2019-01-31 ソルベイ スペシャルティ ポリマーズ イタリー エス.ピー.エー. シリケートを含む多孔質ポリマー膜
CN108701794A (zh) * 2015-12-23 2018-10-23 索尔维特殊聚合物意大利有限公司 复合材料
HUE066950T2 (hu) * 2016-02-19 2024-09-28 Solvay Specialty Polymers It Többrétegû elrendezés
ES2934209T3 (es) * 2016-06-14 2023-02-20 Solvay Membrana de fluoropolímero para dispositivos electroquímicos
CN109478622B (zh) * 2016-06-14 2022-09-27 索尔维公司 用于电化学装置的氟聚合物膜
TWI846664B (zh) * 2016-10-20 2024-07-01 義大利商首威專業聚合物義大利公司 用於金屬/金屬離子電池之聚偏二氟乙烯(pvdf)
WO2019030808A1 (ja) * 2017-08-07 2019-02-14 地方独立行政法人大阪産業技術研究所 芳香族化合物を産生する微生物
JP7321160B2 (ja) * 2017-12-13 2023-08-04 ソルベイ スペシャルティ ポリマーズ イタリー エス.ピー.エー. フルオロポリマーをベースとするハイブリッド有機/無機複合材料
CN108878959B (zh) * 2018-06-14 2020-09-25 北京工业大学 一种有机无机复合固态电解质的制备及其应用
CN113272340B (zh) * 2018-12-21 2023-06-06 索尔维特殊聚合物意大利有限公司 柔性聚合物电解质
EP3786561B1 (en) 2019-09-02 2022-12-14 Orion Engineered Carbons IP GmbH & Co. KG Anti-fouling device for heat exchangers and its use
ES3062915T3 (en) * 2019-10-09 2026-04-14 Syensqo Sa Fluoropolymer hybrid composite
WO2021140169A1 (en) 2020-01-10 2021-07-15 Solvay Sa Electrochemical device having at least one gelled electrode
KR20220152232A (ko) 2020-02-27 2022-11-15 솔베이(소시에떼아노님) 전기화학 장치용 무염 플루오로중합체 막
JP2024503631A (ja) 2021-01-08 2024-01-26 ソルヴェイ(ソシエテ アノニム) 電極の製造方法
WO2025153352A1 (en) * 2024-01-15 2025-07-24 Solvay Specialty Polymers Italy S.P.A. Fluoropolymer-based adhesive composition
WO2025214992A1 (en) 2024-04-11 2025-10-16 Specialty Operations France Ionic conductive membranes
WO2025214993A1 (en) 2024-04-11 2025-10-16 Specialty Operations France Ionic conductive membranes
DE102024112955B3 (de) * 2024-05-08 2025-05-08 Karlsruher Institut für Technologie, Körperschaft des öffentlichen Rechts Verfahren zur Herstellung einer Kompositpolymerelektrolytmembran sowie eine durch das Verfahren erhältliche Kompositpolymerelektrolytmembran

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013530256A (ja) * 2010-04-02 2013-07-25 ソルヴェイ・スペシャルティ・ポリマーズ・イタリー・エッセ・ピ・ア 含フッ素ポリマーをベースとするハイブリッド有機/無機複合体
JP2015502636A (ja) * 2011-11-17 2015-01-22 ソルベイ スペシャルティ ポリマーズ イタリー エス.ピー.エー. 高分子電解質セパレータを製造するための方法およびそれにより得られる高分子電解質セパレータ

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5621042A (en) 1990-12-17 1997-04-15 Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd. Coating compositions
CN1469912A (zh) * 2000-10-20 2004-01-21 大金工业株式会社 含氟共聚物的水性涂料组合物
CN101970587B (zh) * 2008-03-14 2014-03-12 旭硝子株式会社 涂布剂用组合物
EP2524931A4 (en) * 2010-01-15 2014-06-11 Asahi Glass Co Ltd METHOD FOR PRODUCING A FLUORO POLYMER WITH HYDROLYZABLE SILYL GROUPS AND COMPOSITION WITH THE FLUOROPOLYMER WITH HYDROLYZABLE SILYL GROUPS
KR20150041017A (ko) * 2012-08-06 2015-04-15 솔베이 스페셜티 폴리머스 이태리 에스.피.에이. 혼성 플루오로중합체 조성물
KR102244211B1 (ko) * 2013-08-12 2021-04-27 솔베이(소시에떼아노님) 고체 복합 플루오로중합체 세퍼레이터

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013530256A (ja) * 2010-04-02 2013-07-25 ソルヴェイ・スペシャルティ・ポリマーズ・イタリー・エッセ・ピ・ア 含フッ素ポリマーをベースとするハイブリッド有機/無機複合体
JP2015502636A (ja) * 2011-11-17 2015-01-22 ソルベイ スペシャルティ ポリマーズ イタリー エス.ピー.エー. 高分子電解質セパレータを製造するための方法およびそれにより得られる高分子電解質セパレータ

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200096536A (ko) * 2017-12-13 2020-08-12 솔베이(소시에떼아노님) 전기화학소자용 불소중합체 막
JP2021507008A (ja) * 2017-12-13 2021-02-22 ソルヴェイ(ソシエテ アノニム) 電気化学デバイス用のフルオロポリマー膜
KR102803576B1 (ko) * 2017-12-13 2025-05-08 사이언스코 전기화학소자용 불소중합체 막
JP7784228B2 (ja) 2017-12-13 2025-12-11 サイエンスコ エスアー 電気化学デバイス用のフルオロポリマー膜
JP2022548878A (ja) * 2019-09-16 2022-11-22 ソルヴェイ(ソシエテ アノニム) ハブリッドフルオロポリマー電解質膜
JP7627418B2 (ja) 2019-09-16 2025-02-06 サイエンスコ エスアー ハブリッドフルオロポリマー電解質膜

Also Published As

Publication number Publication date
US10030112B2 (en) 2018-07-24
US20180312649A1 (en) 2018-11-01
TW201600551A (zh) 2016-01-01
MY187115A (en) 2021-09-02
PL3140338T3 (pl) 2018-08-31
CN106661164A (zh) 2017-05-10
HUE037626T2 (hu) 2018-09-28
EP3140338B1 (en) 2018-02-28
US20170073483A1 (en) 2017-03-16
US10414890B2 (en) 2019-09-17
KR20170005438A (ko) 2017-01-13
TWI682955B (zh) 2020-01-21
CA2946345A1 (en) 2015-11-12
CA2946345C (en) 2022-11-29
JP6535348B2 (ja) 2019-06-26
KR102351880B1 (ko) 2022-01-17
CN106661164B (zh) 2019-01-04
EP3140338A1 (en) 2017-03-15
WO2015169834A1 (en) 2015-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6535348B2 (ja) ハイブリッドフルオロポリマー複合体
KR102388498B1 (ko) 복합 전극
KR102622015B1 (ko) 전극-형성 조성물
EP2780404B1 (en) Method for manufacturing a polymer electrolyte separator and polymer electrolyte separator therefrom
EP2842194B1 (en) Fluoropolymer film
KR20190017875A (ko) 가요성 배터리
JP2024161352A (ja) 可撓性ポリマー電解質
KR102509418B1 (ko) 플루오로중합체 필름
WO2025214992A1 (en) Ionic conductive membranes

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180406

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: 20190514

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190531

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6535348

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250