JP2023114116A - Acylated, crosslinked, copolymerized aliphatic polycarbonate, polymer binder for all-solid-state battery and all-solid secondary battery - Google Patents

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修人 石井
Shuto ISHII
洋一 富永
Yoichi Tominaga
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Abstract

To provide a novel polymer useful for a polymer binder for an all-solid-state battery, or the like.SOLUTION: An acylated, crosslinked, copolymerized aliphatic polycarbonate is a crosslinked, copolymerized aliphatic polycarbonate composed of an oxygen-containing heterocycle diol comprising an aliphatic polyol and a spiro structure. The acylated, crosslinked, copolymerized aliphatic polycarbonate is characterized by a structure with a polymeric molecular terminal capped with an acyl group. The ratio of acyl groups at the polymeric molecular terminals to hydrogen atoms is expressed as a polymeric average density (eq/T): (100:0)-(65:35).SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、アシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネート、全固体電池用高分子バインダー及び全固体二次電池に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an acylated crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate, a polymer binder for an all-solid battery, and an all-solid secondary battery.

リチウムイオン二次電池では、電解質として非水系溶媒に溶解した液状電解質が使用されている。 A lithium ion secondary battery uses a liquid electrolyte dissolved in a non-aqueous solvent as an electrolyte.

それに対して、全固体二次電池では電解質として固体材料が使用される。そして、全固体二次電池は、その固体の電解質と、正極合剤、負極合剤等のその他の電池の構成要素である固体材料とで製造される。そのため、全固体二次電池には、電池の構成要素の各固体材料を結着する結着剤が使用される。 On the other hand, a solid-state secondary battery uses a solid material as an electrolyte. An all-solid secondary battery is manufactured from the solid electrolyte and other solid materials such as a positive electrode mixture and a negative electrode mixture, which are constituent elements of the battery. Therefore, the all-solid secondary battery uses a binder that binds the solid materials of the constituent elements of the battery.

特許文献1では、結着剤としてポリビニルピロリドンやブチレンゴム等のバインダー樹脂を用いて、固体材料を結着して正極、負極及び固体電解質層を製造する方法が開示されている。 Patent Document 1 discloses a method of manufacturing a positive electrode, a negative electrode, and a solid electrolyte layer by binding solid materials using a binder resin such as polyvinylpyrrolidone or butylene rubber as a binder.

特許文献2では、結着剤としてポリビニルアセタール樹脂をバインダーとして用いることが開示されている。 Patent Document 2 discloses that a polyvinyl acetal resin is used as a binder.

また、本発明者は、特許文献3において、結着剤の樹脂バインダーとして、三次元架橋型共重合ポリカーボネートを開示した。具体的には、2種類の脂肪族ジオールに由来する構造単位と、水酸基を3以上有するポリオールに由来する構造単位と、エーテル結合を有するジオールに由来する構造単位とを有する三次元架橋型共重合ポリカーボネートを開示している。この樹脂バインダーは、無機固体電解質、アルミニウムなどの固体材料との結着性が改善されており、成形性とイオン伝導性に優れるので、全固体二次電池の電極を大面積化し、電池性能を向上しうる。 In addition, in Patent Document 3, the present inventor disclosed a three-dimensionally crosslinked copolymerized polycarbonate as a resin binder for a binder. Specifically, a three-dimensional cross-linked copolymer having structural units derived from two types of aliphatic diols, structural units derived from a polyol having 3 or more hydroxyl groups, and structural units derived from a diol having an ether bond. Discloses polycarbonate. This resin binder has improved binding properties with solid materials such as inorganic solid electrolytes and aluminum, and is excellent in formability and ionic conductivity. can improve.

特開2014-137869号公報JP 2014-137869 A 特開2014-212022号公報JP 2014-212022 A 国際公開第2020/203881号WO2020/203881

しかしながら、全固体二次電池には、更なる性能の向上が求められており、それに用いる、バインダーについても、例えば接着性についてより優れた特性が求められており、このような用途にも有用な、新規のポリマーが望まれている。 However, all-solid-state secondary batteries are required to further improve their performance, and the binders used for them are also required to have better properties, such as adhesiveness, and are useful for such applications. , new polymers are desired.

本発明の目的は、全固体電池用高分子バインダーなどに有用な、新規なポリマーを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a novel polymer that is useful as a polymer binder for all-solid-state batteries.

本発明者は、上記の問題を解決するために検討を行った結果、特定の構造単位を含む架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートの末端の水酸基を特定の割合でアシル化すると、アルミ箔との結着性に優れ、使用する量を削減することで、電池内部のイオン伝導性が向上しうることを見出し、発明者らは本発明を完成するに至った。 As a result of investigations to solve the above problems, the present inventors found that when the hydroxyl groups at the ends of a crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate containing specific structural units are acylated at a specific ratio, bonding with an aluminum foil can be achieved. The inventors of the present invention have completed the present invention based on the finding that the ionic conductivity inside the battery can be improved by improving the adhesiveness and reducing the amount used.

本発明の第一の観点に係るアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートは、下記式(1)~(4)で表される構造単位を含み、

Figure 2023114116000002
(式(1)中、Rは炭素数2以上20以下の脂肪族炭化水素残基を表し、xは3以上100以下の整数を表す。)
Figure 2023114116000003
(式(2)中、Rは、下記式(2-1)
Figure 2023114116000004
を表し、R2’およびR2’’は、それぞれ独立して炭素数0以上5以下の脂肪族炭化水素残基を表し、R2’’’は、水素原子または炭素数1以上5以下の脂肪族炭化水素残基を表す。)
Figure 2023114116000005
(式(3)中、Rは、スピロ構造を有し、構造中にヘテロ原子が含まれていても良い脂肪族炭化水素残基を表す。)
Figure 2023114116000006
(式(4)中、Rは炭素数2以上10以下の脂肪族炭化水素残基を表し、mは1以上30以下の整数を表す。)
ポリマー分子末端は、前記式(1)~(4)における左端部分のカーボネート酸素原子に結合する末端基がそれぞれ下記式(5-1)~(5-4)で表される構造のいずれかであり、前記式(1)~(4)における右端部分のR~Rに結合する末端基が下記式(6)で表される構造であり、
Figure 2023114116000007
(式(5-1)~(5-4)および式(6)中、Rは、それぞれ独立して水素原子又はアシル基を表す。)
前記式(5-1)~(5-4)および式(6)で表される前記ポリマー分子末端のアシル基と水素原子との割合が、ポリマー平均の濃度(eq/T)で(100:0)~(65:35)である。 The acylated crosslinked copolymer aliphatic polycarbonate according to the first aspect of the present invention comprises structural units represented by the following formulas (1) to (4),
Figure 2023114116000002
(In formula (1), R 1 represents an aliphatic hydrocarbon residue having 2 to 20 carbon atoms, and x represents an integer of 3 to 100.)
Figure 2023114116000003
(In formula (2), R 2 is the following formula (2-1)
Figure 2023114116000004
, R 2′ and R 2″ each independently represent an aliphatic hydrocarbon residue having 0 to 5 carbon atoms, and R 2′″ is a hydrogen atom or a C 1 to 5 Represents an aliphatic hydrocarbon residue. )
Figure 2023114116000005
(In formula (3), R 3 represents an aliphatic hydrocarbon residue that has a spiro structure and may contain a heteroatom in the structure.)
Figure 2023114116000006
(In formula (4), R4 represents an aliphatic hydrocarbon residue having 2 to 10 carbon atoms, and m represents an integer of 1 to 30.)
The terminal of the polymer molecule has any structure in which the terminal group bonded to the carbonate oxygen atom on the left end of the formulas (1) to (4) is represented by the following formulas (5-1) to (5-4), respectively. and the terminal group bonded to R 1 to R 4 on the right end of the formulas (1) to (4) has a structure represented by the following formula (6),
Figure 2023114116000007
(In formulas (5-1) to (5-4) and formula (6), each R 5 independently represents a hydrogen atom or an acyl group.)
The ratio of acyl groups and hydrogen atoms at the ends of the polymer molecules represented by formulas (5-1) to (5-4) and formula (6) is (100: 0) to (65:35).

前記Rで表されるアシル基が、アセチル基またはベンゾイル基である、と好ましい。 The acyl group represented by R5 is preferably an acetyl group or a benzoyl group.

前記Rが、炭素数8以上12以下の脂肪族炭化水素残基を表し、xは60以上90以下の整数を表し、
前記Rが、前記式(2-1)におけるR2’’が炭素数1以上2以下の脂肪族炭化水素残基を表し、
前記Rが、スピロ原子数が1~2であり、ヘテロ原子が酸素原子または硫黄原子であり、
前記Rが、炭素数2以上4以下の脂肪族炭化水素残基を表し、mは1以上3以下の整数を表す、と好ましい。
The R 1 represents an aliphatic hydrocarbon residue having 8 to 12 carbon atoms, x represents an integer of 60 to 90,
R 2 represents an aliphatic hydrocarbon residue in which R 2″ in the formula (2-1) has 1 or more and 2 or less carbon atoms,
R 3 has 1 to 2 spiro atoms, and the heteroatom is an oxygen atom or a sulfur atom;
Preferably, R 4 represents an aliphatic hydrocarbon residue having 2 or more and 4 or less carbon atoms, and m represents an integer of 1 or more and 3 or less.

前記Rが炭素数10のアルキレン基であり、前記Rが、前記式(2-1)におけるR2’’が炭素数1のアルキレン基であり、前記Rが2,2’-(2,4,8,10,-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン-3,9-ジイル)ジプロパンジイル基であり、前記Rが炭素数2のアルキレン基でありmが3の整数である、と好ましい。 R 1 is an alkylene group having 10 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 1 carbon atoms, and R 2″ in the formula (2-1) is an alkylene group having 1 carbon atoms, and R 3 is 2,2′-( 2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecane-3,9-diyl)dipropanediyl group, wherein R 4 is an alkylene group having 2 carbon atoms and m is an integer of 3; It is preferable that there is.

前記式(1)~(4)で表される構造単位の割合が、モル比で、(1):(2):(3):(4)=40~50:0.4~0.8:10~50:10~35である、と好ましい。 The ratio of the structural units represented by the above formulas (1) to (4) is (1):(2):(3):(4) = 40 to 50:0.4 to 0.8 in terms of molar ratio. : 10-50: 10-35.

本発明の第二の観点に係る全固体電池用高分子バインダーは、前記アシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートとリチウム塩とを含む。 A polymer binder for an all-solid-state battery according to a second aspect of the present invention includes the acylated crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate and a lithium salt.

前記リチウム塩がLiTFSIを含む、と好ましい。 Preferably, said lithium salt comprises LiTFSI.

本発明の第三の観点に係る全固体二次電池は、前記アシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートを含む。 An all-solid secondary battery according to a third aspect of the present invention includes the acylated crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate.

本発明の第四の観点に係る全固体二次電池は、前記全固体電池用高分子バインダーを含む。 An all-solid secondary battery according to a fourth aspect of the present invention includes the polymer binder for an all-solid battery.

本発明のアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートによれば、全固体電池用高分子バインダーなどに有用な、新規なポリマーが提供される。 The acylated crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate of the present invention provides a novel polymer that is useful as a polymer binder for all-solid-state batteries.


製造例1に係る架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートのH-NMRスペクトル。 製造例1に係る架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートの13C-NMRスペクトル。 実施例1に係るアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートのH-NMRスペクトル。 実施例1に係るアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートの13C-NMRスペクトル。
.
1 H-NMR spectrum of the crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate according to Production Example 1. FIG. 13 C-NMR spectrum of the crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate according to Production Example 1. FIG. 1 H-NMR spectrum of the acylated crosslinked copolymer aliphatic polycarbonate according to Example 1. FIG. 13 C-NMR spectrum of the acylated crosslinked copolymer aliphatic polycarbonate according to Example 1. FIG.

本発明のアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートは、下記式(1)~(4)で表される構造単位を含み、

Figure 2023114116000008
(式(1)中、Rは炭素数2以上20以下の脂肪族炭化水素残基を表し、xは3以上100以下の整数を表す。)
Figure 2023114116000009
(式(2)中、Rは、下記式(2-1)
Figure 2023114116000010
を表し、R2’およびR2’’は、それぞれ独立して炭素数0以上5以下の脂肪族炭化水素残基を表し、R2’’’は、水素原子または炭素数1以上5以下の脂肪族炭化水素残基を表す。)
Figure 2023114116000011
(式(3)中、Rは、スピロ構造を有し、構造中にヘテロ原子が含まれていても良い脂肪族炭化水素残基を表す。)
Figure 2023114116000012
(式(4)中、Rは炭素数2以上10以下の脂肪族炭化水素残基を表し、mは1以上30以下の整数を表す。)
ポリマー分子末端は、前記式(1)~(4)における左端部分のカーボネート酸素原子に結合する末端基がそれぞれ下記式(5-1)~(5-4)で表される構造のいずれかであり、前記式(1)~(4)における右端部分のR~Rに結合する末端基が下記式(6)で表される構造であり、
Figure 2023114116000013
(式(5-1)~(5-4)および式(6)中、Rは、それぞれ独立して水素原子又はアシル基を表す。)
前記式(5-1)~(5-4)および式(6)で表される前記ポリマー分子末端のアシル基と水素原子との割合が、ポリマー平均の濃度(eq/T)で(100:0)~(65:35)である。 The acylated crosslinked copolymer aliphatic polycarbonate of the present invention comprises structural units represented by the following formulas (1) to (4),
Figure 2023114116000008
(In formula (1), R 1 represents an aliphatic hydrocarbon residue having 2 to 20 carbon atoms, and x represents an integer of 3 to 100.)
Figure 2023114116000009
(In formula (2), R 2 is the following formula (2-1)
Figure 2023114116000010
, R 2′ and R 2″ each independently represent an aliphatic hydrocarbon residue having 0 to 5 carbon atoms, and R 2′″ is a hydrogen atom or a C 1 to 5 Represents an aliphatic hydrocarbon residue. )
Figure 2023114116000011
(In formula (3), R 3 represents an aliphatic hydrocarbon residue that has a spiro structure and may contain a heteroatom in the structure.)
Figure 2023114116000012
(In formula (4), R4 represents an aliphatic hydrocarbon residue having 2 to 10 carbon atoms, and m represents an integer of 1 to 30.)
The terminal of the polymer molecule has any structure in which the terminal group bonded to the carbonate oxygen atom on the left end of the formulas (1) to (4) is represented by the following formulas (5-1) to (5-4), respectively. and the terminal group bonded to R 1 to R 4 on the right end of the formulas (1) to (4) has a structure represented by the following formula (6),
Figure 2023114116000013
(In formulas (5-1) to (5-4) and formula (6), each R 5 independently represents a hydrogen atom or an acyl group.)
The ratio of acyl groups and hydrogen atoms at the ends of the polymer molecules represented by formulas (5-1) to (5-4) and formula (6) is (100: 0) to (65:35).

本発明のアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートは、後述するように、例えば、リチウム塩と組み合わせて全固体電池用高分子バインダーとし、疎水性溶媒を用いたスラリーにして、正極合剤、負極合剤、及び固体電解質間に浸透させて、全固体二次電池を製造する際に使用することができる。 The acylated crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate of the present invention is, for example, combined with a lithium salt to form a polymer binder for an all-solid battery, as described later, and made into a slurry using a hydrophobic solvent to prepare a positive electrode mixture and a negative electrode. It can be used in manufacturing an all-solid secondary battery by permeating between the mixture and the solid electrolyte.

(式(1)で表される構造単位)
本発明に係る式(1)

Figure 2023114116000014
で表される構造単位において、Rは炭素数2以上20以下の脂肪族炭化水素残基を表し、xは3以上100以下の整数を表す。 (Structural Unit Represented by Formula (1))
Formula (1) according to the present invention
Figure 2023114116000014
In the structural unit represented by R 1 represents an aliphatic hydrocarbon residue having 2 or more and 20 or less carbon atoms, and x represents an integer of 3 or more and 100 or less.

式(1)中のRの炭素数が2未満であると、後述する全固体二次電池の作製時に用いるスラリー中におけるアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートの分散性が低下する傾向にある。後述するが、本発明に係る高分子バインダーは、全固体二次電池の製造工程中で正極合剤、負極合剤、及び固体電解質間に浸透することが望ましい。したがって、製造工程では、疎水性溶媒を用いたスラリーが通常使用されるため、本発明の高分子バインダーに含まれるアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートは、疎水性溶媒に分散することが望ましい。 If the number of carbon atoms in R 1 in formula (1) is less than 2, the dispersibility of the acylated crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate in the slurry used in the production of the all-solid secondary battery described later tends to decrease. . As will be described later, the polymer binder according to the present invention desirably permeates between the positive electrode mixture, the negative electrode mixture, and the solid electrolyte during the manufacturing process of the all-solid secondary battery. Therefore, since a slurry using a hydrophobic solvent is usually used in the manufacturing process, it is desirable to disperse the acylated crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate contained in the polymer binder of the present invention in a hydrophobic solvent.

一方、Rの炭素数が20を超えると、リチウムイオンとの親和性が低下する傾向にある。 On the other hand, when the number of carbon atoms in R 1 exceeds 20, the affinity with lithium ions tends to decrease.

は、一種単独であっても、複数種を組み合わせてもよいが、Rが一種単独であると好ましい。 R 1 may be a single species or a combination of multiple species, but it is preferable that R 1 is a single species.

が一種単独である場合、Rは、炭素数8以上12以下の脂肪族炭化水素残基であると好ましく、炭素数9以上11以下のアルキレン基であるとより好ましく、炭素数10の脂肪族炭化水素残基であると特に好ましい。 When R 1 is a single type, R 1 is preferably an aliphatic hydrocarbon residue having 8 to 12 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 9 to 11 carbon atoms, and 10 carbon atoms. Particular preference is given to aliphatic hydrocarbon residues.

が複数種である場合には、Rは、炭素数2以上7以下のアルキレン基および2以上20以下の脂肪族炭化水素残基を表すと好ましい。Rが複数種である場合には、構造単位の配列は特に限定されず、例えば、ランダム共重合体であっても、交互共重合体であっても、ブロック共重合体であっても、グラフト共重合体であってもよい。 When R 1 has a plurality of types, R 1 preferably represents an alkylene group having 2 to 7 carbon atoms and an aliphatic hydrocarbon residue having 2 to 20 carbon atoms. When there are multiple types of R 1 , the arrangement of the structural units is not particularly limited. It may be a graft copolymer.

の炭素数が、この範囲にあると、アシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートを用いた全固体電池用高分子バインダーは、結着性、成形性、イオン伝導性のバランスに優れる。 When the number of carbon atoms in R 1 is within this range, the polymer binder for all-solid-state battery using the acylated crosslinked copolyaliphatic polycarbonate has an excellent balance of binding properties, moldability and ionic conductivity.

に係る脂肪族炭化水素残基は、直鎖型、分岐型及び環状のいずれでもよいが、直鎖型であると好ましい。また、Rに係る脂肪族炭化水素残基は、主鎖又は側鎖に、アルコキシ基、シアノ基、1~3級アミノ基、ハロゲン原子等が置換されていてもよいが、無置換であると好ましい。 The aliphatic hydrocarbon residue for R 1 may be linear, branched or cyclic, but is preferably linear. In addition, the aliphatic hydrocarbon residue for R 1 may be substituted with an alkoxy group, a cyano group, a primary to tertiary amino group, a halogen atom, etc. in the main chain or side chain, but is unsubstituted. and preferred.

炭素数が2以上20以下の脂肪族炭化水素残基としては、例えば、エタン-1,2-ジイル基、プロパン-1,3-ジイル基、ブタン-1,4-ジイル基、ペンタン-1,5-ジイル基、ヘキサン-1,6-ジイル基、ヘプタン-1,7-ジイル基、オクタン-1,8-ジイル基、ノナン-1,9-ジイル基、デカン-1,10-ジイル基、ドデカン-1,12-ジイル基、テトラデカン-1,14-ジイル基、ヘキサデカン-1,16-ジイル基、オクタデカン-1,18-ジイル基、イコサン-1,20-ジイル基等の鎖状脂肪族炭化水素基、1-メチルエタン-1,2-ジイル基、2-メチルプロパン-1,3-ジイル基、2-メチルブタン-1,4-ジイル基、2-エチルブタン-1,4-ジイル基、3-メチルペンタン-1,5-ジイル基、2-メチルヘキサン-1,6-ジイル基、5-メチルデカン-1,10-ジイル基等の分岐型脂肪族炭化水素基、シクロプロパン-1,2-ジイル基、シクロブタン-1,2-ジイル基、シクロブタン-1,3-ジイル基、シクロペンタン-1,2-ジイル基、シクロペンタン-1,3-ジイル基、シクロヘキサン-1,1-ジイル基、シクロヘキサン-1,2-ジイル基、シクロヘキサン-1,3-ジイル基、シクロヘキサン-1,4-ジイル基、シクロヘプタン-1,2-ジイル基、シクロヘプタン-1,3-ジイル基、シクロヘプタン-1,4-ジイル基、シクロオクタン-1,2-ジイル基、シクロオクタン-1,3-ジイル基、シクロオクタン-1,4-ジイル基、シクロオクタン-1,5-ジイル基、シクロノナン-1,2-ジイル基、シクロノナン-1,3-ジイル基、シクロノナン-1,4-ジイル基、シクロノナン-1,5-ジイル基、シクロデカン-1,2-ジイル基、シクロデカン-1,3-ジイル基、シクロデカン-1,4-ジイル基、シクロデカン-1,5-ジイル基、シクロデカン-1,6-ジイル基等の脂環式炭化水素基が挙げられる。これらの脂肪族炭化水素残基の中でも、直鎖状脂肪族炭化水素基が好ましく、炭素数10のアルキレン基がより好ましく、デカン-1,10-ジイル基が特に好ましい。 Examples of aliphatic hydrocarbon residues having 2 to 20 carbon atoms include ethane-1,2-diyl group, propane-1,3-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane-1, 5-diyl group, hexane-1,6-diyl group, heptane-1,7-diyl group, octane-1,8-diyl group, nonane-1,9-diyl group, decane-1,10-diyl group, Chain aliphatics such as dodecane-1,12-diyl group, tetradecane-1,14-diyl group, hexadecane-1,16-diyl group, octadecane-1,18-diyl group and icosane-1,20-diyl group hydrocarbon group, 1-methylethane-1,2-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylbutane-1,4-diyl group, 2-ethylbutane-1,4-diyl group, 3 branched aliphatic hydrocarbon groups such as -methylpentane-1,5-diyl group, 2-methylhexane-1,6-diyl group, 5-methyldecane-1,10-diyl group, cyclopropane-1,2- diyl group, cyclobutane-1,2-diyl group, cyclobutane-1,3-diyl group, cyclopentane-1,2-diyl group, cyclopentane-1,3-diyl group, cyclohexane-1,1-diyl group, cyclohexane-1,2-diyl group, cyclohexane-1,3-diyl group, cyclohexane-1,4-diyl group, cycloheptane-1,2-diyl group, cycloheptane-1,3-diyl group, cycloheptane- 1,4-diyl group, cyclooctane-1,2-diyl group, cyclooctane-1,3-diyl group, cyclooctane-1,4-diyl group, cyclooctane-1,5-diyl group, cyclononane-1 ,2-diyl group, cyclononane-1,3-diyl group, cyclononane-1,4-diyl group, cyclononane-1,5-diyl group, cyclodecane-1,2-diyl group, cyclodecane-1,3-diyl group , cyclodecane-1,4-diyl group, cyclodecane-1,5-diyl group and cyclodecane-1,6-diyl group. Among these aliphatic hydrocarbon residues, linear aliphatic hydrocarbon groups are preferred, alkylene groups having 10 carbon atoms are more preferred, and decane-1,10-diyl groups are particularly preferred.

式(1)中のxは、式(1)中の括弧で示される繰り返し単位の数を表し、3以上100以下の整数を表す。xが3未満では、全固体二次電池を製造する際のスラリー中での固体電解質、正極活物質、負極活物質等の分散性が低下する。また、xが100を超えるとスラリーを調製した際の粘度が高くなり、スラリーの塗工性が低下する。 x in formula (1) represents the number of repeating units shown in parentheses in formula (1) and represents an integer of 3 or more and 100 or less. If x is less than 3, the dispersibility of the solid electrolyte, positive electrode active material, negative electrode active material, etc. in the slurry during production of the all-solid secondary battery is reduced. On the other hand, if x exceeds 100, the slurry will have a high viscosity when it is prepared, and the coating properties of the slurry will deteriorate.

xは、30以上95以下であることが好ましく、60以上90以下であることがより好ましく、70以上80以下であることが特に好ましい。 x is preferably 30 or more and 95 or less, more preferably 60 or more and 90 or less, and particularly preferably 70 or more and 80 or less.

本発明のアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートを用いた全固体電池用高分子バインダーは、全固体二次電池を構成する正極、固体電解質層又は負極をシート状に形成することを可能とするため、電極合剤又は無機固体電解質との結着性に優れ、且つ強度が優れていることが望ましい。xが大きいと強度は向上する傾向がある。 A polymer binder for an all-solid-state battery using the acylated cross-linked copolyaliphatic polycarbonate of the present invention makes it possible to form a positive electrode, a solid electrolyte layer, or a negative electrode that constitutes an all-solid secondary battery in a sheet form. Therefore, it is desirable that the adhesive has excellent binding properties with the electrode mixture or the inorganic solid electrolyte and that it has excellent strength. When x is large, the strength tends to improve.

式(1)

Figure 2023114116000015
で表される構造単位を含む、アシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートは、公知のエステル交換反応およびアシル化反応を行って得ることができる。例えば、Rで表される脂肪族炭化水素残基の末端に水酸基が結合しているジオール化合物にジフェニルカーボネート又はホスゲン等を反応させてカーボネート化して、予めポリマー分子末端が水酸基であるオリゴマーを調製し、そのオリゴマーと、他のジオール化合物等と共重合する方法により架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートを得、そのポリマー分子末端の水酸基の一部を、公知のアシル化反応でアシル化して、アシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートを得ることができる。 formula (1)
Figure 2023114116000015
An acylated crosslinked copolymer aliphatic polycarbonate containing a structural unit represented by can be obtained by known transesterification and acylation reactions. For example, a diol compound in which a hydroxyl group is bonded to the end of an aliphatic hydrocarbon residue represented by R1 is reacted with diphenyl carbonate or phosgene to form a carbonate, thereby preparing an oligomer having a hydroxyl group at the end of the polymer molecule. Then, a crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate is obtained by copolymerizing the oligomer with another diol compound or the like, and some of the hydroxyl groups at the ends of the polymer molecules are acylated by a known acylation reaction to acylate. A crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate can be obtained.

で表される脂肪族炭化水素残基の末端に水酸基が結合しているジオール化合物としては、1,2-エタンジオール、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、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、1,12-ドデカンジオール、1,14-テトラデカンジオール、1,16-ヘキサデカンジオール、1,18-オクタデカンジオール、1,20-イコサンジオールなどが挙げられる。 Examples of the diol compound in which a hydroxyl group is bonded to the terminal of the aliphatic hydrocarbon residue represented by R 1 include 1,2-ethanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5 -pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,12-dodecanediol, 1,14- tetradecanediol, 1,16-hexadecanediol, 1,18-octadecanediol, 1,20-icosanediol and the like.

本発明のアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートにおいて、式(1)~(4)の構造単位の総和に対する式(1)の構造単位の比率は特に限定されないが、式(1)中の括弧内の繰り返し単位の比率で、20mol%~70mol%であると好ましく、30mol%~60mol%であるとより好ましく、40mol%~50mol%であると更に好ましく、45mol%~50mol%であると特に好ましい。また、なお、前記比率は、式(1)については、式(1)全体に基づく比率ではなく、式(1)中の括弧内の繰り返し単位に基づいた値であり、本明細書において、特に特に断りのない限り、各式の構造単位の式(1)~(4)の構造単位の総和に対する比率は、式(1)中の括弧内の繰り返し単位に基づいた値である。 In the acylated crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate of the present invention, the ratio of the structural unit of formula (1) to the sum of the structural units of formulas (1) to (4) is not particularly limited, but the parentheses in formula (1) The ratio of the repeating units within is preferably 20 mol% to 70 mol%, more preferably 30 mol% to 60 mol%, even more preferably 40 mol% to 50 mol%, and particularly preferably 45 mol% to 50 mol%. . In addition, the ratio of formula (1) is not a ratio based on the entire formula (1), but a value based on the repeating unit in parentheses in the formula (1). Unless otherwise specified, the ratio of the structural unit of each formula to the sum of the structural units of formulas (1) to (4) is based on the repeating unit in parentheses in formula (1).

(式(2)で表される構造単位)
本発明に係る式(2)

Figure 2023114116000016
で表される構造単位において、Rは、下記式(2-1)
Figure 2023114116000017
を表し、R2’およびR2’’は、それぞれ独立して炭素数0以上5以下の脂肪族炭化水素残基を表し、R2’’’は、水素原子または炭素数1以上5以下の脂肪族炭化水素残基を表す。 (Structural unit represented by formula (2))
Formula (2) according to the present invention
Figure 2023114116000016
In the structural unit represented by R 2 is the following formula (2-1)
Figure 2023114116000017
, R 2′ and R 2″ each independently represent an aliphatic hydrocarbon residue having 0 to 5 carbon atoms, and R 2′″ is a hydrogen atom or a C 1 to 5 Represents an aliphatic hydrocarbon residue.

なお、式(2-1)において、R2’およびR2’’の炭素数0の場合とは、結合のみが存在することを意味し、括弧内の中心炭素原子と、括弧外の他の構造中のカーボネート酸素原子等との結合を意味する。また、式(2-1)中の上下方向で括弧外に繋がる直線で表される結合は、式(2-1)において左右方向で右端の括弧外に繋がる直線で表される結合と同様に、他の構造のカーボネート酸素原子との結合を意味する。 In formula (2-1), the case where R 2′ and R 2″ have 0 carbon atoms means that only a bond exists, and the central carbon atom in the parentheses and other It means a bond with a carbonate oxygen atom or the like in the structure. In addition, the bond represented by a straight line connecting outside the parentheses in the vertical direction in formula (2-1) is the same as the bond represented by a straight line connecting outside the right end parenthesis in the horizontal direction in formula (2-1). , means a bond with a carbonate oxygen atom of another structure.

2’およびR2’’に係る脂肪族炭化水素残基は、直鎖型、分岐型及び環状のいずれでもよいが、直鎖型であると好ましい。また、R2’およびR2’’に係る脂肪族炭化水素残基は、主鎖又は側鎖に、アルコキシ基、シアノ基、1~3級アミノ基、ハロゲン原子等が置換されていてもよいが、無置換であると好ましい。 The aliphatic hydrocarbon residue for R2 ' and R2 '' may be linear, branched or cyclic, but is preferably linear. In addition, the aliphatic hydrocarbon residue for R 2 ' and R 2 '' may be substituted with an alkoxy group, a cyano group, a primary to tertiary amino group, a halogen atom, etc. on the main chain or side chain. is preferably unsubstituted.

2’およびR2’’に係る炭素数が0以上5以下の脂肪族炭化水素残基としては、例えば、メタン-ジイル基、エタン-1,2-ジイル基、プロパン-1,3-ジイル基、ブタン-1,4-ジイル基、ペンタン-1,5-ジイル基等の鎖状脂肪族炭化水素基、1-メチルエタン-1,2-ジイル基、2-メチルプロパン-1,3-ジイル基、2-メチルブタン-1,4-ジイル基、2-エチルブタン-1,4-ジイル基等の分岐型脂肪族炭化水素基、シクロプロパン-1,2-ジイル基、シクロブタン-1,2-ジイル基、シクロブタン-1,3-ジイル基、シクロペンタン-1,2-ジイル基、シクロペンタン-1,3-ジイル基等の脂環式炭化水素基が挙げられる。本明細書においてR2’およびR2’’の炭素数が0の脂肪族炭化水素残基とは、前述のとおり、中心炭素原子と、他の構造のカーボネート酸素原子等との結合を意味する。これらの脂肪族化水素残基の中でも、直鎖状脂肪族炭化水素基が好ましい。また、炭素数1以上2以下の脂肪族炭化水素残基が好ましく、メタン-ジイル基(メチレン基)がより好ましい。 Aliphatic hydrocarbon residues having 0 to 5 carbon atoms for R 2′ and R 2″ include, for example, methane-diyl group, ethane-1,2-diyl group, propane-1,3-diyl butane-1,4-diyl group, chain aliphatic hydrocarbon group such as pentane-1,5-diyl group, 1-methylethane-1,2-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl 2-methylbutane-1,4-diyl group, branched aliphatic hydrocarbon group such as 2-ethylbutane-1,4-diyl group, cyclopropane-1,2-diyl group, cyclobutane-1,2-diyl cyclobutane-1,3-diyl group, cyclopentane-1,2-diyl group and cyclopentane-1,3-diyl group. In the present specification, the aliphatic hydrocarbon residue having 0 carbon atoms in R 2 ' and R 2 '' means a bond between the central carbon atom and a carbonate oxygen atom of another structure, etc., as described above. . Among these aliphatic hydrogen residues, linear aliphatic hydrocarbon groups are preferred. Further, an aliphatic hydrocarbon residue having 1 to 2 carbon atoms is preferred, and a methane-diyl group (methylene group) is more preferred.

2’’’に係る脂肪族炭化水素残基は、直鎖型、分岐型及び環状のいずれでもよいが、直鎖型であると好ましい。また、R2’’’に係る脂肪族炭化水素残基は、主鎖又は側鎖に、アルコキシ基、シアノ基、1~3級アミノ基、ハロゲン原子等が置換されていてもよいが、無置換であると好ましい。 The aliphatic hydrocarbon residue for R 2′″ may be linear, branched or cyclic, but is preferably linear. In addition, the aliphatic hydrocarbon residue for R 2''' may be substituted with an alkoxy group, a cyano group, a primary to tertiary amino group, a halogen atom or the like in the main chain or side chain. Substitution is preferred.

2’’’に係る炭素数が1以上5以下の脂肪族炭化水素残基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基等の鎖状脂肪族炭化水素基、2-メチルエチル基(イソプロピル基)、2-メチルプロピル基、2,2-ジメチルエチル基(t-ブチル基)、2-メチルブチル基等の分岐型脂肪族炭化水素基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基等の脂環式炭化水素基が挙げられる。 Examples of aliphatic hydrocarbon residues having 1 to 5 carbon atoms for R 2''' include chain aliphatic hydrocarbon groups such as methyl, ethyl, propyl, butyl, and pentyl groups, Branched aliphatic hydrocarbon groups such as 2-methylethyl group (isopropyl group), 2-methylpropyl group, 2,2-dimethylethyl group (t-butyl group), 2-methylbutyl group, cyclopropyl group, cyclobutyl group , and cyclopentyl groups.

式(2)で表される構造単位は、他の構造単位を三次元的に架橋する架橋構造として機能する。これにより、架橋構造が均一になり、疎水性溶媒に対する全固体電池用高分子バインダーの分散性が向上する。 The structural unit represented by formula (2) functions as a crosslinked structure that three-dimensionally crosslinks other structural units. As a result, the crosslinked structure becomes uniform, and the dispersibility of the polymer binder for an all-solid-state battery in a hydrophobic solvent is improved.

式(2)で表される構造単位を含むアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートは、公知のエステル交換反応およびアシル化反応を行って得ることができる。例えば、分子末端が共に水酸基である式(1)で表される構造単位を有するオリゴマーと、式(3)中の内括弧で表される構造を有するジオール化合物と、式(4)中の内括弧で表される構造を有するジオール化合物と、式(2-1)中のR2’およびR2’’で表される炭化水素残基の末端に水酸基が結合しているトリオール化合物またはテトラオール化合物とを、ジフェニルカーボネート等でカーボネート結合させることにより、架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートを得、そのポリマー分子末端の水酸基の一部を、公知のアシル化反応でアシル化して、アシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートを得ることができる。 An acylated crosslinked copolymer aliphatic polycarbonate containing a structural unit represented by formula (2) can be obtained by known transesterification and acylation reactions. For example, an oligomer having a structural unit represented by formula (1) in which both molecular ends are hydroxyl groups, a diol compound having a structure represented by inner brackets in formula (3), and an inner A diol compound having a structure represented by parentheses, and a triol compound or tetraol in which hydroxyl groups are bonded to the ends of the hydrocarbon residues represented by R 2′ and R 2″ in formula (2-1) and a compound are carbonate-bonded with diphenyl carbonate or the like to obtain a crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate, part of the hydroxyl groups at the ends of the polymer molecule are acylated by a known acylation reaction to obtain an acylated crosslinked copolymer. A polymerized aliphatic polycarbonate can be obtained.

式(2-1)中のR2’およびR2’’で表される炭化水素残基の末端に水酸基が結合しているトリオール化合物またはテトラオール化合物としては、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等が挙げられる。これらのトリオール化合物またはテトラオール化合物は、1種のみを使用しても、2種以上を併用してもよい。本発明においては、ペンタエリスリトールを使用することが好ましい。 Examples of triol compounds or tetraol compounds in which hydroxyl groups are bonded to the ends of hydrocarbon residues represented by R 2′ and R 2″ in formula (2-1) include glycerin, trimethylolpropane, and pentaerythritol. etc. These triol compounds or tetraol compounds may be used alone or in combination of two or more. In the present invention, it is preferred to use pentaerythritol.

式(2)で表される構造単位を含むアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートの他の製造方法としては、前述のトリオール化合物またはテトラオール化合物の代わりに、カルボキシ基を3または4個有する化合物を用いることもできる。 As another method for producing an acylated crosslinked copolymer aliphatic polycarbonate containing a structural unit represented by formula (2), a compound having 3 or 4 carboxy groups is used instead of the above-mentioned triol compound or tetraol compound. can also be used.

カルボキシ基を3以上有する化合物としては、1,3,5-ペンタントリカルボン酸、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸等が挙げられる。 Examples of compounds having 3 or more carboxy groups include 1,3,5-pentanetricarboxylic acid and 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid.

本発明のアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートにおいて、式(1)~(4)の構造単位の総和に対する式(2)の構造単位の比率は特に限定されないが、0.01mol%~10mol%であると好ましく、0.05mol%~5mol%であるとより好ましく、0.1mol%~1mol%であると更に好ましく、0.4mol%~0.8mol%であると特に好ましく、0.4mol%~0.6mol%であると最も好ましい。ここで、前記比率は、式(1)については、式(1)全体ではなく、式(1)中の括弧内の繰り返し単位に基づいた値である。 In the acylated crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate of the present invention, the ratio of the structural unit of formula (2) to the total sum of structural units of formulas (1) to (4) is not particularly limited, but is 0.01 mol% to 10 mol%. It is preferably 0.05 mol% to 5 mol%, more preferably 0.1 mol% to 1 mol%, particularly preferably 0.4 mol% to 0.8 mol%, and 0.4 mol%. ~0.6 mol% is most preferred. Here, with respect to formula (1), the ratio is a value based on the repeating unit in parentheses in formula (1), not the entire formula (1).

式(2)の構造単位の比率を低くして架橋密度が低くなると、金属塩を固溶化した高分子バインダーの接着性が低下する傾向がある。また、式(2)の構造単位の比率が大きすぎると、架橋密度が高くなりゲル化して、疎水性溶媒に対する分散性が低下する傾向がある。 When the ratio of the structural unit of the formula (2) is lowered to lower the crosslink density, the adhesiveness of the polymer binder in which the metal salt is dissolved tends to be lowered. On the other hand, if the proportion of the structural unit of formula (2) is too large, the crosslink density will increase and gelation will tend to occur, resulting in reduced dispersibility in hydrophobic solvents.

(式(3)で表される構造単位)
本発明に係る式(3)

Figure 2023114116000018
で表される構造単位において、Rは、スピロ構造を有し、構造中にヘテロ原子が含まれていても良い脂肪族炭化水素残基を表す。 (Structural unit represented by formula (3))
Formula (3) according to the present invention
Figure 2023114116000018
In the structural unit represented by R 3 represents an aliphatic hydrocarbon residue which has a spiro structure and may contain a heteroatom in the structure.

前記ヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子などが挙げられ、ヘテロ原子が酸素原子または硫黄原子であると好ましく、ヘテロ原子が酸素原子であるとより好ましい。 Examples of the heteroatom include an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, etc. The heteroatom is preferably an oxygen atom or a sulfur atom, and more preferably an oxygen atom.

式(3)で表される構造は、全固体電池の製造で使用される疎水性溶媒への分散性に寄与すると考えている。本発明のアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートがこの構造を有することで、本発明のアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートを用いた高分子バインダーの疎水性溶媒への親和性が向上し、かつ疎水性溶媒中での凝集力が低下し、結果として疎水性溶媒への分散性が向上するので好ましい。 It is believed that the structure represented by formula (3) contributes to dispersibility in the hydrophobic solvent used in the production of all-solid-state batteries. Since the acylated crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate of the present invention has this structure, the affinity of the polymer binder using the acylated crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate of the present invention to a hydrophobic solvent is improved, In addition, the cohesive force in the hydrophobic solvent is lowered, and as a result, the dispersibility in the hydrophobic solvent is improved, which is preferable.

式(3)中のRで表されるスピロ構造を有する炭化水素残基は、1つのスピロ原子を有する2環式のスピロ構造を有する炭化水素残基であっても、2つ以上のスピロ原子を有する3環式以上であってもよいが、スピロ原子数が1~2である2環式または3環式のスピロ構造を有する炭化水素残基であると好ましく、1つのスピロ原子を有する2環式のスピロ構造を有する炭化水素残基であると好ましい。環を形成する原子数は4以上が好ましく、6以上が更に好ましい。また、環を形成する炭素原子の一部が酸素原子等のヘテロ原子で置換されていると更に好ましい。 The hydrocarbon residue having a spiro structure represented by R 3 in formula (3) is a hydrocarbon residue having a bicyclic spiro structure having one spiro atom, or two or more spiro structures. Although it may be three or more rings having atoms, it is preferably a hydrocarbon residue having a bicyclic or tricyclic spiro structure with 1 to 2 spiro atoms, and has one spiro atom A hydrocarbon residue having a bicyclic spiro structure is preferred. The number of atoms forming the ring is preferably 4 or more, more preferably 6 or more. Further, it is more preferable that some of the carbon atoms forming the ring are substituted with heteroatoms such as oxygen atoms.

式(3)中のRがスピロ構造を有する炭化水素残基であることで、嵩高さが増加し、全固体電池の作成時に用いるスラリー中の分散性が高くなり、また環を形成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されているとリチウム塩との親和性が増加するので更に好ましい。 When R 3 in formula (3) is a hydrocarbon residue having a spiro structure, the bulkiness increases, the dispersibility in the slurry used for making the all-solid-state battery increases, and the ring-forming carbon It is more preferred that some of the atoms are replaced with heteroatoms, since this increases the affinity with the lithium salt.

2環式以上のスピロ構造を有する炭化水素残基としては、例えば、スピロ[2.2]ペンタン-1,4-ジイル基、スピロ[3.3]ヘプタン-2,6-ジイル基、スピロ[4.4]ノナン-2,7-ジイル基、スピロ[5.5]ウンデカン-3,9-ジイル基、スピロ[3.5]ノナン-2,7-ジイル基、スピロ[2.6]ノナン-1,6-ジイル基、スピロ[4.5]デカン-1,5-ジイル基、ジスピロ[4.2.4.2]テトラデカン-1,11-ジイル基、ジスピロ[4.1.5.2]テトラデカン-2,12-ジイル基、1,1’-スピロビ[インデン]-8,8’-ジイル基、1H,1’H-2,2’-スピロビ[ナフタレン]-9,9’-ジイル基が挙げられる。 Hydrocarbon residues having a bicyclic or higher spiro structure include, for example, a spiro[2.2]pentane-1,4-diyl group, a spiro[3.3]heptane-2,6-diyl group, a spiro[ 4.4]nonane-2,7-diyl group, spiro[5.5]undecane-3,9-diyl group, spiro[3.5]nonane-2,7-diyl group, spiro[2.6]nonane -1,6-diyl group, spiro[4.5]decane-1,5-diyl group, dispiro[4.2.4.2]tetradecane-1,11-diyl group, dispiro[4.1.5. 2] tetradecane-2,12-diyl group, 1,1′-spirobi[indene]-8,8′-diyl group, 1H,1′H-2,2′-spirobi[naphthalene]-9,9′- A diyl group is mentioned.

環を形成する原子の一部が酸素原子等のヘテロ原子で置換されているスピロ構造を有する炭化水素残基としては、例えば、2,2’-(2,4,8,10,-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン-3,9-ジイル)ジプロパンジイル基(モノマー一般名:スピログリコール)、2,2’,3,3’-テトラヒドロ-1,1’-スピロビ[インデン]-7,7’-ジイル基、4,8-ジヒドロ-1H,1’H-2,4’-スピロビ[キノリン]-6’,7-ジイル基、4,4,4’,4’-テトラメチル-2,2’-スピロビ[クロマン]-7,7’-ジイル基が挙げられる。これらの中でも、2,2’-(2,4,8,10,-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン-3,9-ジイル)ジプロパンジイル基が好ましい。 Hydrocarbon residues having a spiro structure in which some of the atoms forming the ring are substituted with heteroatoms such as oxygen atoms include, for example, 2,2′-(2,4,8,10,-tetraoxa Spiro[5.5]undecane-3,9-diyl)dipropanediyl group (common monomer name: spiroglycol), 2,2′,3,3′-tetrahydro-1,1′-spirobi[indene]-7 ,7'-diyl group, 4,8-dihydro-1H,1'H-2,4'-spirobi[quinoline]-6',7-diyl group, 4,4,4',4'-tetramethyl- A 2,2'-spirobi[chroman]-7,7'-diyl group can be mentioned. Among these, a 2,2'-(2,4,8,10,-tetraoxaspiro[5.5]undecane-3,9-diyl)dipropanediyl group is preferred.

スピロ構造を有する炭化水素残基は、飽和であっても、不飽和であってもよく、主鎖又は側鎖に、アルコキシ基、シアノ基、1~3級アミノ基、ハロゲン原子等が置換されていてもよい。 A hydrocarbon residue having a spiro structure may be saturated or unsaturated, and the main chain or side chain is substituted with an alkoxy group, a cyano group, a primary to tertiary amino group, a halogen atom, or the like. may be

式(3)で表される構造単位は、アシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネート中でブロック又はランダムで存在することができる。 Structural units represented by formula (3) can be present in blocks or randomly in the acylated crosslinked copolyaliphatic polycarbonate.

ここで、式(3)で表される構造単位が主鎖中にブロックで存在する場合、式(3)で表される構造単位は、1以上10以下で連結してブロックを形成していることが好ましく、1以上5以下で連結していることがより好ましく、1以上3以下で連結していることが特に好ましい。3以下で連結していると、高分子バインダーの疎水性溶媒に対する分散性が向上する。 Here, when the structural unit represented by the formula (3) is present as a block in the main chain, the structural units represented by the formula (3) are linked to form a block by 1 or more and 10 or less. It is more preferable that 1 or more and 5 or less are connected, and it is particularly preferable that 1 or more and 3 or less are connected. If the number of links is 3 or less, the dispersibility of the polymer binder in a hydrophobic solvent is improved.

式(3)で表される構造単位を含むアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートは、公知のエステル交換反応を行って得ることができる。例えば、分子末端が共に水酸基である式(1)で表される構造単位を有するオリゴマーと、式(2-1)中のR2’およびR2’’で表される炭化水素残基の末端に水酸基が結合しているトリオール化合物またはテトラオール化合物と、式(4)中の内括弧で表される構造を有するジオール化合物と、式(3)中の内括弧で表される構造を有するジオール化合物とを、ジフェニルカーボネート等でカーボネート結合させることにより、架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートを得、そのポリマー分子末端の水酸基の一部を、公知のアシル化反応でアシル化して、アシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートを得ることができる。 An acylated crosslinked copolymer aliphatic polycarbonate containing a structural unit represented by formula (3) can be obtained by a known transesterification reaction. For example, an oligomer having a structural unit represented by formula (1) in which both molecular ends are hydroxyl groups, and the ends of hydrocarbon residues represented by R 2′ and R 2″ in formula (2-1) a triol compound or tetraol compound having a hydroxyl group bonded to the diol compound having the structure represented by the inner brackets in formula (4), and the diol having the structure represented by the inner brackets in formula (3) and a compound are carbonate-bonded with diphenyl carbonate or the like to obtain a crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate, part of the hydroxyl groups at the ends of the polymer molecule are acylated by a known acylation reaction to obtain an acylated crosslinked copolymer. A polymerized aliphatic polycarbonate can be obtained.

式(3)中の内括弧で表される構造を有するジオール化合物としては、スピロ[2.2]ペンタン-1,4-ジオール、スピロ[3.3]ヘプタン-2,6-ジイル基、スピロ[4.4]ノナン-2,7-ジオール、スピロ[5.5]ウンデカン-3,9-ジオール、スピロ[3.5]ノナン-2,7-ジオール、スピロ[2.6]ノナン-1,6-ジオール、スピロ[4.5]デカン-1,5-ジオール、ジスピロ[4.2.4.2]テトラデカン-1,11-ジオール、ジスピロ[4.1.5.2]テトラデカン-2,12-ジオール、1,1’-スピロビ[インデン]-8,8’-ジオール、1H,1’H-2,2’-スピロビ[ナフタレン]-9,9’-ジオール、2,2’-(2,4,8,10,-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン-3,9-ジイル)ジプロパンジオール(別名:スピログリコール)、2,2’,3,3’-テトラヒドロ-1,1’-スピロビ[インデン]-7,7’-ジイル基、4,8-ジヒドロ-1H,1’H-2,4’-スピロビ[キノリン]-6’,7-ジオール、4,4,4’,4’-テトラメチル-2,2’-スピロビ[クロマン]-7,7’-ジオールなどが挙げられる。これらの中でも、スピログリコールが好ましい。 Examples of the diol compound having the structure represented by the inner brackets in formula (3) include spiro[2.2]pentane-1,4-diol, spiro[3.3]heptane-2,6-diyl group, spiro [4.4]nonane-2,7-diol, spiro[5.5]undecane-3,9-diol, spiro[3.5]nonane-2,7-diol, spiro[2.6]nonane-1 ,6-diol, spiro[4.5]decane-1,5-diol, dispiro[4.2.4.2]tetradecane-1,11-diol, dispiro[4.1.5.2]tetradecane-2 , 12-diol, 1,1′-spirobi[indene]-8,8′-diol, 1H,1′H-2,2′-spirobi[naphthalene]-9,9′-diol, 2,2′- (2,4,8,10,-tetraoxaspiro[5.5]undecane-3,9-diyl)dipropanediol (alias: spiroglycol), 2,2′,3,3′-tetrahydro-1, 1'-spirobi[indene]-7,7'-diyl group, 4,8-dihydro-1H,1'H-2,4'-spirobi[quinoline]-6',7-diol, 4,4,4 and ',4'-tetramethyl-2,2'-spirobi[chroman]-7,7'-diol. Among these, spiroglycols are preferred.

本発明のアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートにおいて、式(1)~(4)の構造単位の総和に対する式(3)の構造単位の比率は特に限定されないが、5mol%~55mol%であると好ましく、10mol%~50mol%であるとより好ましく、20mol%~35mol%であると更に好ましく、25mol%~33mol%であると特に好ましい。ここで、前記比率は、式(1)については、式(1)全体ではなく、式(1)中の括弧内の繰り返し単位に基づいた値である。 In the acylated crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate of the present invention, the ratio of the structural unit of formula (3) to the total sum of structural units of formulas (1) to (4) is not particularly limited, but is 5 mol% to 55 mol%. , more preferably 10 mol % to 50 mol %, still more preferably 20 mol % to 35 mol %, and particularly preferably 25 mol % to 33 mol %. Here, with respect to formula (1), the ratio is a value based on the repeating unit in parentheses in formula (1), not the entire formula (1).

(式(4)で表される構造単位)
本発明に係る式(4)

Figure 2023114116000019
で表される構造単位において、Rは炭素数2以上10以下の脂肪族炭化水素残基を表し、mは1以上30以下の整数を表す。 (Structural unit represented by formula (4))
Formula (4) according to the present invention
Figure 2023114116000019
In the structural unit represented by , R 4 represents an aliphatic hydrocarbon residue having 2 to 10 carbon atoms, and m represents an integer of 1 to 30.

式(4)で表される構造単位は、高分子バインダーの全固体電池中における結着対象物質である正/負極活物質、固体電解質、及び集電体への接着性に寄与すると考えている。本発明のアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネート高分子がこの構造を有することで、高分子バインダーの柔軟性及び極性が増加し、結果として結着対象物質への接着性が向上するので好ましい。 It is believed that the structural unit represented by formula (4) contributes to the adhesion of the polymer binder to the positive/negative electrode active materials, the solid electrolyte, and the current collector, which are the binding target materials in the all-solid-state battery. . Having this structure in the acylated crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate polymer of the present invention is preferable because the flexibility and polarity of the polymer binder are increased, and as a result, the adhesiveness to the binding target substance is improved.

式(4)中のRは、炭素数が2以上10以下の脂肪族炭化水素残基であれば特に限定されないが、炭素数が2以上4以下のアルキレン基であると好ましい。炭素数が2以上であると、ポリマーの柔軟性が向上する傾向がある。 R 4 in formula (4) is not particularly limited as long as it is an aliphatic hydrocarbon residue having 2 to 10 carbon atoms, but is preferably an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. When the number of carbon atoms is 2 or more, the flexibility of the polymer tends to be improved.

式(4)中のmは1以上30以下の整数であれば特に限定されないが、1以上20以下の整数であると好ましく、2以上10以下の整数であるとより好ましく、3以上5以下の整数であると更に好ましく、mは1以上3以下の整数であると特に好ましく、3であると最も好ましい。mが1以上であると、アシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートの柔軟性が増加し、5以下であると金属との接着性が向上する傾向がある。 m in formula (4) is not particularly limited as long as it is an integer of 1 or more and 30 or less, preferably an integer of 1 or more and 20 or less, more preferably an integer of 2 or more and 10 or less, and an integer of 3 or more and 5 or less It is more preferably an integer, particularly preferably an integer of 1 or more and 3 or less, and most preferably 3. When m is 1 or more, the flexibility of the acylated crosslinked copolymer aliphatic polycarbonate tends to increase, and when it is 5 or less, the adhesion to metal tends to improve.

式(4)中のRに係る炭素数が2以上10以下の脂肪族炭化水素残基としては、例えば、エタン-1,2-ジイル基、プロパン-1,3-ジイル基、ブタン-1,4-ジイル基、ペンタン-1,5-ジイル基、ヘキサン-1,6-ジイル基、ヘプタン-1,7-ジイル基、オクタン-1,8-ジイル基、ノナン-1,9-ジイル基、デカン-1,10-ジイル基等の鎖状脂肪族炭化水素基、1-メチルエタン-1,2-ジイル基、2-メチルプロパン-1,3-ジイル基、2-メチルブタン-1,4-ジイル基、2-エチルブタン-1,4-ジイル基、3-メチルペンタン-1,5-ジイル基、3-メチルペンタン-1,5-ジイル基、2-メチルヘキサン-1,6-ジイル基等の分岐型脂肪族炭化水素基が挙げられる。これらの中でも炭素数2のアルキレン基、すなわちエタン-1,2-ジイル基(エチレン基)が好ましい。 Examples of aliphatic hydrocarbon residues having 2 to 10 carbon atoms for R 4 in formula (4) include ethane-1,2-diyl group, propane-1,3-diyl group, butane-1 ,4-diyl group, pentane-1,5-diyl group, hexane-1,6-diyl group, heptane-1,7-diyl group, octane-1,8-diyl group, nonane-1,9-diyl group , chain aliphatic hydrocarbon groups such as decane-1,10-diyl group, 1-methylethane-1,2-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylbutane-1,4- diyl group, 2-ethylbutane-1,4-diyl group, 3-methylpentane-1,5-diyl group, 3-methylpentane-1,5-diyl group, 2-methylhexane-1,6-diyl group, etc. branched aliphatic hydrocarbon groups. Among these, an alkylene group having 2 carbon atoms, that is, an ethane-1,2-diyl group (ethylene group) is preferred.

式(4)中のRに係る脂肪族炭化水素残基は、飽和であっても、不飽和であってもよく、主鎖又は側鎖に、アルコキシ基、シアノ基、1~3級アミノ基、ハロゲン原子等が置換されていてもよい。 The aliphatic hydrocarbon residue for R 4 in formula (4) may be saturated or unsaturated, and has an alkoxy group, a cyano group, a primary to tertiary amino group in the main chain or side chain. Groups, halogen atoms and the like may be substituted.

式(4)で表される構造単位は、アシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネート中でブロック又はランダムで存在することができる。 Structural units represented by formula (4) can be present in blocks or randomly in the acylated crosslinked copolyaliphatic polycarbonate.

式(4)で表される構造単位がブロックで存在する場合、式(4)で表される構造単位は1以上10以下で連結してブロックを形成していることが好ましく、1以上5以下で連結していることがより好ましく、1以上3以下で連結していることが特に好ましい。3以下で連結していると、高分子バインダーの疎水性溶媒に対する分散性と結着性が両立するので好ましい。 When the structural unit represented by formula (4) exists as a block, it is preferable that 1 or more and 10 or less of the structural units represented by formula (4) are linked to form a block, and 1 or more and 5 or less. more preferably, and particularly preferably 1 or more and 3 or less. It is preferable that the number of links is 3 or less, because both the dispersibility and binding property of the polymer binder in a hydrophobic solvent are achieved.

式(4)で表される構造単位を含むアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートは、公知のエステル交換反応を行って得ることができる。例えば、分子末端が共に水酸基である式(1)で表される構造単位を有するオリゴマーと、式(2-1)中のR2’およびR2’’で表される炭化水素残基の末端に水酸基が結合しているトリオール化合物またはテトラオール化合物と、式(3)中の内括弧で表される構造を有するジオール化合物と、式(4)中の内括弧で表される構造を有するジオール化合物とを、ジフェニルカーボネート等でカーボネート結合させることにより、架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートを得、そのポリマー分子末端の水酸基の一部を、公知のアシル化反応でアシル化して、アシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートを得ることができる。 An acylated crosslinked copolymer aliphatic polycarbonate containing a structural unit represented by formula (4) can be obtained by a known transesterification reaction. For example, an oligomer having a structural unit represented by formula (1) in which both molecular ends are hydroxyl groups, and the ends of hydrocarbon residues represented by R 2′ and R 2″ in formula (2-1) a triol compound or tetraol compound having a hydroxyl group bonded to the diol compound having the structure represented by the inner brackets in formula (3), and the diol having the structure represented by the inner brackets in formula (4) and a compound are carbonate-bonded with diphenyl carbonate or the like to obtain a crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate, part of the hydroxyl groups at the ends of the polymer molecule are acylated by a known acylation reaction to obtain an acylated crosslinked copolymer. A polymerized aliphatic polycarbonate can be obtained.

式(4)中の内括弧で表される構造を有するジオール化合物としては、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコールなどが挙げられる。これらの中でも、トリエチレングリコールが好ましい。 Examples of the diol compound having the structure represented by the inner brackets in formula (4) include diethylene glycol, triethylene glycol, and polyethylene glycol. Among these, triethylene glycol is preferred.

本発明のアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートにおいて、式(1)~(4)の構造単位の総和に対する式(4)の構造単位の比率は特に限定されないが、5mol%~40mol%であると好ましく、10mol%~35mol%であるとより好ましく、15mol%~30mol%であると更に好ましく、18mol%~22mol%であると特に好ましい。ここで、前記比率は、式(1)については、式(1)全体ではなく、式(1)中の括弧内の繰り返し単位に基づいた値である。 In the acylated crosslinked copolymer aliphatic polycarbonate of the present invention, the ratio of the structural unit of formula (4) to the total sum of structural units of formulas (1) to (4) is not particularly limited, but is 5 mol% to 40 mol%. 10 mol % to 35 mol %, more preferably 15 mol % to 30 mol %, and particularly preferably 18 mol % to 22 mol %. Here, with respect to formula (1), the ratio is a value based on the repeating unit in parentheses in formula (1), not the entire formula (1).

本発明のアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートにおいて、本発明の効果を損なわない範囲で、式(1)~(4)の構造単位以外の構造単位を含むことができるが、アシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネート中の式(1)~(4)の構造単位の総和の比率は、好ましくは70mol%以上、より好ましくは80mol%以上、更に好ましくは90mol%以上、特に好ましくは、95mol%以上、最も好ましくは、99mol%以上である。 The acylated crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate of the present invention may contain structural units other than the structural units represented by formulas (1) to (4) as long as the effects of the present invention are not impaired. The total ratio of the structural units of formulas (1) to (4) in the copolymerized aliphatic polycarbonate is preferably 70 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, still more preferably 90 mol% or more, and particularly preferably 95 mol%. Above, most preferably 99 mol % or more.

本発明のアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネート中、式(1)~(4)で表される構造単位の割合は、モル比で、(1):(2):(3):(4)=40~50:0.4~0.8:10~50:10~35であると好ましい。ここで、前記比率は、式(1)については、式(1)全体ではなく、式(1)中の括弧内の繰り返し単位に基づいた値である。 In the acylated crosslinked copolymer aliphatic polycarbonate of the present invention, the ratio of the structural units represented by formulas (1) to (4) is, in terms of molar ratio, (1):(2):(3):(4 )=40-50:0.4-0.8:10-50:10-35. Here, with respect to formula (1), the ratio is a value based on the repeating unit in parentheses in formula (1), not the entire formula (1).

本発明のアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートの重量平均分子量(Mw)は特に限定されないが、5.0×10~1.0×10であると好ましく、1.0×10~7.0×10であると好ましい。4.0×10~5.0×10であると好ましい。 The weight average molecular weight (Mw) of the acylated crosslinked copolymer aliphatic polycarbonate of the present invention is not particularly limited, but is preferably 5.0×10 3 to 1.0×10 6 , more preferably 1.0×10 4 to 1.0×10 4 . It is preferably 7.0×10 4 . It is preferably 4.0×10 4 to 5.0×10 4 .

本発明に係るアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートの製造方法は特に限定されず、例えば、Rで表される脂肪族炭化水素残基の末端に水酸基が結合しているジオール化合物にジフェニルカーボネート又はホスゲン等を反応させてカーボネート化してオリゴマーを予め調製し、そのオリゴマーと、式(2-1)中のR2’およびR2’’で表される炭化水素残基の末端に水酸基が結合しているトリオール化合物またはテトラオール化合物と、式(3)中の内括弧で表される構造を有するジオール化合物と、式(4)中の内括弧で表される構造を有するジオール化合物とを、ジフェニルカーボネート又はホスゲン等を反応させてカーボネート結合させることにより、ランダム重合させて、架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートを得、そのポリマー分子末端の水酸基の一部を、公知のアシル化反応でアシル化して、アシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートを得ることができる。 The method for producing the acylated crosslinked copolymer aliphatic polycarbonate according to the present invention is not particularly limited. Alternatively, an oligomer is prepared in advance by reacting with phosgene or the like to form a carbonate, and hydroxyl groups are bonded to the ends of the oligomer and the hydrocarbon residues represented by R 2′ and R 2″ in formula (2-1). a triol compound or a tetraol compound having a formula (3), a diol compound having a structure represented by the inner brackets in the formula (3), and a diol compound having a structure represented by the inner brackets in the formula (4), By reacting diphenyl carbonate or phosgene to form a carbonate bond, random polymerization is performed to obtain a crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate, and some of the hydroxyl groups at the ends of the polymer molecule are acylated by a known acylation reaction. , an acylated cross-linked copolymerized aliphatic polycarbonate can be obtained.

また、Rで表される脂肪族炭化水素残基の末端に水酸基が結合しているジオール化合物にジフェニルカーボネート又はホスゲン等を反応させてカーボネート化して式(1)で表される構造単位を含むオリゴマーを調製し、式(3)中の内括弧で表される構造を有するジオール化合物にジフェニルカーボネート又はホスゲン等を反応させてカーボネート化して式(3)で表される構造単位を含むオリゴマーを調製し、式(4)中の内括弧で表される構造を有するジオール化合物にジフェニルカーボネート又はホスゲン等を反応させてカーボネート化して式(1)で表される構造単位を含むオリゴマーを調製し、これらのオリゴマーと式(2-1)中のR2’およびR2’’で表される炭化水素残基の末端に水酸基が結合しているトリオール化合物またはテトラオール化合物にジフェニルカーボネート又はホスゲン等を反応させてカーボネート結合させることによりブロック重合させて、架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートが得ることができる。 In addition, a diol compound in which a hydroxyl group is bonded to the terminal of an aliphatic hydrocarbon residue represented by R 1 is reacted with diphenyl carbonate or phosgene to form a carbonate, and a structural unit represented by the formula (1) is included. An oligomer is prepared, and a diol compound having a structure represented by the inner brackets in formula (3) is reacted with diphenyl carbonate or phosgene to form a carbonate to prepare an oligomer containing a structural unit represented by formula (3). Then, the diol compound having the structure represented by the inner brackets in the formula (4) is reacted with diphenyl carbonate or phosgene to form a carbonate to prepare an oligomer containing the structural unit represented by the formula (1). and a triol compound or a tetraol compound having hydroxyl groups bonded to the ends of the hydrocarbon residues represented by R 2′ and R 2″ in formula (2-1) with diphenyl carbonate or phosgene. and carbonate bonding to effect block polymerization to obtain a crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate.

(アシル化)
本発明に係るアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートは、架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートのポリマー分子末端の水酸基の一部が特定割合で、アシル化されたアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートである。すなわち、本発明に係るアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートのポリマー分子末端は、式(1)~(4)における左端部分のカーボネート酸素原子に結合する末端基がそれぞれ下記式(5-1)~(5-4)で表される構造のいずれかであり、式(1)~(4)における右端部分のR~Rに結合する末端基が下記式(6)で表される構造であり、

Figure 2023114116000020
(式(5-1)~(5-4)および式(6)中、Rは、それぞれ独立して水素原子又はアシル基を表す。)
式(5-1)~(5-4)および式(6)で表される前記ポリマー分子末端のアシル基と水素原子との割合が、ポリマー平均の濃度(eq/T)で(100:0)~(65:35)である。 (acylation)
The acylated crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate according to the present invention is an acylated crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate in which part of the hydroxyl groups at the ends of the polymer molecules of the crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate is acylated at a specific ratio. be. That is, the polymer molecule terminals of the acylated crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate according to the present invention are represented by the following formulas (5-1): to (5-4), wherein the terminal group bonded to R 1 to R 4 on the right end of formulas ( 1 ) to ( 4 ) is represented by the following formula (6) and
Figure 2023114116000020
(In formulas (5-1) to (5-4) and formula (6), each R 5 independently represents a hydrogen atom or an acyl group.)
The ratio of acyl groups and hydrogen atoms at the ends of the polymer molecules represented by formulas (5-1) to (5-4) and formula (6) is (100:0) at the polymer average concentration (eq/T). ) to (65:35).

ポリマー平均の濃度が(eq/T)で(100:0)~(65:35)の範囲にあることで、アシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートを含む高分子バインダーのアルミ箔への接着性が向上する。 Adhesion of the polymer binder containing the acylated crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate to the aluminum foil when the polymer average concentration (eq/T) is in the range of (100:0) to (65:35) improves.

高分子バインダーの接着性が高いと、使用する高分子バインダーの量を減らすことができ、それによって全固体電池内部の抵抗が低下し、イオン伝導性の向上が期待される。 If the adhesiveness of the polymer binder is high, the amount of the polymer binder used can be reduced, which is expected to reduce the internal resistance of the all-solid-state battery and improve the ionic conductivity.

アシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネート中のアシル基としては、ホルミル基(別名:メタノイル基)、アセチル基(別名:エタノイル基)、プロピオニル基(別名:プロパノイル基)、ベンゾイル基、アクリリル基(別名:プロペノイル基)などが挙げられ、中でも、アセチル基およびベンゾイル基が好ましく、アセチル基が特に好ましい。 Acyl groups in the acylated crosslinked copolymer aliphatic polycarbonate include formyl group (also known as methanoyl group), acetyl group (also known as ethanoyl group), propionyl group (also known as propanoyl group), benzoyl group, and acrylyl group (also known as : propenoyl group), among which acetyl group and benzoyl group are preferred, and acetyl group is particularly preferred.

(高分子バインダー)
本発明の第二の観点に係る、高分子バインダーは、アシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートとリチウム塩を含有することができる。リチウム塩を含有していると、高分子バインダーのイオン伝導性が向上するため好ましい。高分子バインダー中のアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートとリチウム塩との割合としては、例えばアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネート100質量部に対し、リチウム塩が100~200質量部である。
(polymer binder)
The polymeric binder according to the second aspect of the present invention can contain an acylated crosslinked copolyaliphatic polycarbonate and a lithium salt. Containing a lithium salt is preferable because the ion conductivity of the polymer binder is improved. The proportion of the acylated crosslinked copolymer aliphatic polycarbonate and the lithium salt in the polymer binder is, for example, 100 to 200 parts by weight of the lithium salt per 100 parts by weight of the acylated crosslinked copolymer aliphatic polycarbonate.

例えば、全固体二次電池の固体電解質として硫化物を使用する場合、硫化物は熱により脆くなったり、変性したりしてイオン伝導性が低下する恐れがあるため、バインダーを熱処理により除去することができない場合がある。本発明においては、高分子バインダーにリチウム塩を含有させることにより、最終的にバインダーを除去しなくても、高分子バインダーに含有されたリチウム塩が、正極、負極又は固体電解質層のイオン伝導を補助する効果を得ることができる。 For example, when using a sulfide as a solid electrolyte in an all-solid-state secondary battery, the sulfide may become brittle or denatured by heat, which may reduce the ionic conductivity, so the binder should be removed by heat treatment. may not be possible. In the present invention, by including a lithium salt in the polymer binder, the lithium salt contained in the polymer binder enhances the ionic conduction of the positive electrode, the negative electrode, or the solid electrolyte layer without finally removing the binder. A supporting effect can be obtained.

高分子バインダーに含有させることができるリチウム塩としては、LiN(SOF)(一般名:LiFSI)、LiN(SOCF(一般名:LiTFSI)、LiN(SO、LiPF、LiBF等のリチウム塩が挙げられる。このリチウム塩は、アルカリ金属の無機塩等の他の成分が含まれていてもよい。中でもLiTFSIが好ましい。 LiN( SO2F ) 2 ( generic name: LiFSI), LiN( SO2CF3 ) 2 ( generic name: LiTFSI), LiN( SO2C2H 5 ) Lithium salts such as 2 , LiPF 6 and LiBF 4 can be mentioned. This lithium salt may contain other components such as inorganic salts of alkali metals. Among them, LiTFSI is preferable.

本発明の高分子バインダーは、全固体二次電池の正極合剤、負極合剤、及び固体電解質を結着するためにも使用する。即ち、本発明の高分子バインダーは、製造工程中で正極合剤、負極合剤、及び固体電解質間に浸透することが望ましい。硫化物を固体電解質層に用いる全固体二次電池を製造する場合、その製造工程では、クロロホルム、アニソール、酪酸ブチル等の疎水性溶媒を用いたスラリーが好んで使用される。本発明の高分子バインダーは疎水性溶媒に良好に分散するので、硫化物を固体電解質層に用いる場合に、好適に用いられる。 The polymer binder of the present invention is also used to bind the positive electrode mixture, negative electrode mixture, and solid electrolyte of an all-solid secondary battery. That is, it is desirable that the polymer binder of the present invention permeate between the positive electrode mixture, the negative electrode mixture, and the solid electrolyte during the manufacturing process. When manufacturing an all-solid secondary battery using a sulfide for the solid electrolyte layer, a slurry using a hydrophobic solvent such as chloroform, anisole, or butyl butyrate is preferably used in the manufacturing process. Since the polymer binder of the present invention is well dispersed in a hydrophobic solvent, it is suitably used when a sulfide is used for the solid electrolyte layer.

疎水性溶媒としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン等の脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素等のハロゲン置換炭化水素、クロロベンゼン、ブロモベンゼン等のハロゲン置換芳香族炭化水素、アニソール等の芳香族エーテル、酪酸ブチル等の脂肪族エステル、ジエチルカーボネート等の脂肪族カーボネートが挙げられ、特に酪酸ブチル、ジエチルカーボネートが好ましく使用される。 Examples of hydrophobic solvents include aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, nonane, and decane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene; and halogen-substituted hydrocarbons such as chloroform, dichloromethane, and carbon tetrachloride. hydrogen, halogen-substituted aromatic hydrocarbons such as chlorobenzene and bromobenzene; aromatic ethers such as anisole; aliphatic esters such as butyl butyrate; and aliphatic carbonates such as diethyl carbonate. be done.

従って、本発明の高分子バインダーは、疎水性溶媒に対する分散性が高いことが好ましいという観点から、酪酸ブチル又はジエチルカーボネートの分散率が70%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましい。 Therefore, from the viewpoint that the polymer binder of the present invention preferably has high dispersibility in a hydrophobic solvent, the dispersibility of butyl butyrate or diethyl carbonate is preferably 70% or more, more preferably 80% or more. more preferred.

但し、分散率は下記式(a)により算出する。
分散率(%)=(残存物量/理論量)×100・・・(a)
上記式中の「理論量」とは、試料高分子バインダーの全量が酪酸ブチル又はジエチルカーボネート中に分散したと仮定したときの、分散液の高分子バインダーの濃度(質量%)、及び、採取した該分散液の質量(g)から算出される高分子バインダーの質量(g)である。また、「残存物量」は、前記採取した分散液を、乾燥して酪酸ブチル又はジエチルカーボネートを除去したときに、実際に残存した試料高分子バインダーの質量(g)である。
However, the dispersion ratio is calculated by the following formula (a).
Dispersion rate (%) = (residual amount/theoretical amount) x 100 (a)
The "theoretical amount" in the above formula means the concentration (% by mass) of the polymer binder in the dispersion, assuming that the total amount of the sample polymer binder is dispersed in butyl butyrate or diethyl carbonate, and the It is the mass (g) of the polymer binder calculated from the mass (g) of the dispersion. The "remaining amount" is the mass (g) of the sample polymer binder that actually remained when the sampled dispersion was dried to remove butyl butyrate or diethyl carbonate.

また、高分子バインダーに固体電解質を含有させた場合、一般的に固体電解質は疎水性溶媒に対する溶解性が低いので、疎水性溶媒中に分散せず、固体電解質が分離して沈殿するおそれがある。そのため、本発明の高分子バインダーに固体電解質を含有させる場合は、アシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートを使用することで、疎水性溶媒中に分散させることができる。具体的には、THF等の親水性溶媒にアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネート及び固体電解質を混合して分散させ、分散物を乾燥して溶媒を揮発させることにより、高分子バインダー中に固体電解質を含有させることができる。 In addition, when a solid electrolyte is contained in a polymer binder, the solid electrolyte generally has low solubility in a hydrophobic solvent, so that it does not disperse in the hydrophobic solvent, and the solid electrolyte may separate and precipitate. . Therefore, when a solid electrolyte is contained in the polymer binder of the present invention, it can be dispersed in a hydrophobic solvent by using an acylated crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate. Specifically, an acylated crosslinked copolymer aliphatic polycarbonate and a solid electrolyte are mixed and dispersed in a hydrophilic solvent such as THF, and the dispersion is dried to evaporate the solvent, thereby forming a solid in a polymer binder. Electrolytes can be included.

本発明の全固体二次電池は、正極、負極、及び正極と負極の間に位置する固体電解質層を有しており、これらの内、少なくとも1つは、本発明の高分子バインダーを含むか、もしくは製造時に使用されている。また、本発明の全固体二次電池には、本発明の高分子バインダー以外のバインダーが含まれるか、もしくは製造時に使用されていてもよい。本発明の高分子バインダー以外のバインダーとしては、例えば、スチレンブタジエンラバー、PVDF、PTFE、アクリル樹脂等が挙げられる。 The all-solid secondary battery of the present invention has a positive electrode, a negative electrode, and a solid electrolyte layer positioned between the positive electrode and the negative electrode, at least one of which contains the polymer binder of the present invention. , or used in manufacturing. Further, the all-solid secondary battery of the present invention may contain a binder other than the polymer binder of the present invention, or may be used during production. Examples of binders other than the polymer binder of the present invention include styrene-butadiene rubber, PVDF, PTFE, and acrylic resins.

固体電解質層に使用される固体電解質としては、ZS-Mで表される固体硫化物が挙げられる。但し、式中のZはLi又はNa、MはP、Si、Ge、B、Al又はGa、x及びyは、Mの種類に応じた化学量論に基づく数である。Mの例としては、P、SiS、GeS、B、Al、Ga等の固体硫化物が挙げられる。 Solid electrolytes used in the solid electrolyte layer include solid sulfides represented by Z 2 S—M x S y . However, Z in the formula is Li or Na, M is P, Si, Ge, B, Al or Ga, and x and y are numbers based on stoichiometry according to the type of M. Examples of MxSy include solid sulfides such as P2S5 , SiS2 , GeS2 , B2S3 , Al2S3 , Ga2S3 .

S-Mの例としては、LiS-P、LiS-SiS等が挙げられる。また、上述した固体硫化物は、Mが異なるMを含んでいてもよい。 Examples of Z 2 S—M x S y include Li 2 SP 2 S 5 and Li 2 S—SiS 2 . Moreover, the solid sulfides described above may contain M x S y with different Ms.

更に、ZS-M-ZXで表される固体硫化物も、固体電解質として使用することができる。但し、式中のZはLi、MはP、Si、Ge、B、Al又はGa、XはCl、Br又はIであり、n及びmは、Mの種類に応じた、化学量論に基づく数である。 Furthermore, a solid sulfide represented by Z 2 S—M n S m —ZX can also be used as a solid electrolyte. where Z is Li, M is P, Si, Ge, B, Al or Ga, X is Cl, Br or I, and n and m are based on stoichiometry depending on the type of M is a number.

の例としては、P、SiS、GeS、B、Al、Ga等の固体硫化物が挙げられる。 Examples of MnSm include solid sulfides such as P2S5 , SiS2 , GeS2 , B2S3 , Al2S3 , Ga2S3 .

S-M-ZXの例としては、LiS-P-LiCl、LiS-P-LiBr-LiCl、LiS-SiS-LiBr等が挙げられる。 Examples of Z 2 S—M n S m —ZX include Li 2 SP 2 S 5 —LiCl, Li 2 SP 2 S 5 —LiBr—LiCl, and Li 2 S—SiS 2 —LiBr. be done.

固体電解質層に使用される固体硫化物電解質として、上記以外には、例えばLi10GeP12(一般名:LGPS)、Li10SnP12、LiPSClが使用される。これらの固体硫化物は、1種のみを使用しても、複数組み合わせて使用してもよい。 Other solid sulfide electrolytes used in the solid electrolyte layer include, for example, Li 10 GeP 2 S 12 (common name: LGPS), Li 10 SnP 2 S 12 , and Li 6 PS 5 Cl. These solid sulfides may be used singly or in combination.

また、固体硫化物以外に、LiLaZr12(一般名:LLZO)、Li1.3Al0.3Ti1.7(PO(一般名:LATP)等の固体酸化物も固体電解質として使用することができる。これら固体電解質は、1種のみ使用しても、複数組み合わせて使用してもよい。 In addition to solid sulfides, solid oxides such as Li 7 La 3 Zr 2 O 12 (common name: LLZO) and Li 1.3 Al 0.3 Ti 1.7 (PO 4 ) 3 (common name: LATP) can also be used as solid electrolytes. These solid electrolytes may be used alone or in combination.

好ましい固体電解質は、LiS-Pであり、例えば、LiSとPのモル比をLiS:P=50:50~95:5とすることが特に好ましい。 A preferred solid electrolyte is Li 2 SP 2 S 5 . For example, the molar ratio of Li 2 S and P 2 S 5 may be Li 2 S:P 2 S 5 =50:50 to 95:5. Especially preferred.

正極には、正極活物質及び前記固体電解質が含まれており、更に、本発明の高分子バインダーが含まれていてもよい。 The positive electrode contains the positive electrode active material and the solid electrolyte, and may further contain the polymer binder of the present invention.

正極活物質としては、全固体二次電池に使用可能な公知の正極活物質を使用することができる。例としては、LiCoO、LiNiO、Li1+xNi1/3Mn1/3Co1/3(xは正の数である)、LiMn、Li1+xMn2-x-y(MはAl、Mg、Co、Fe、Ni、Znから選ばれる少なくとも一種の金属、x及びyは正の数である)、LiTiO(x及びyは正の数である)、LiMPO(MはFe、Mn、Co又はNiである)等が挙げられる。 As the positive electrode active material, a known positive electrode active material that can be used for all-solid secondary batteries can be used. Examples include LiCoO 2 , LiNiO 2 , Li 1+x Ni 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 (where x is a positive number), LiMn 2 O 4 , Li 1+x Mn 2-xy M y O 4 (M is at least one metal selected from Al, Mg, Co, Fe, Ni, and Zn; x and y are positive numbers), Li x TiO y (x and y are positive numbers ), LiMPO 4 (M is Fe, Mn, Co or Ni), and the like.

正極には、正極活物質、固体電解質及び本発明の高分子バインダーの他に導電助剤等の他の成分が含まれていてもよい。 The positive electrode may contain other components such as a conductive aid in addition to the positive electrode active material, the solid electrolyte, and the polymer binder of the present invention.

導電助剤としては、例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等のカーボンブラックやカーボンナノチューブ、天然黒鉛、人工黒鉛、気相成長カーボンファィバ(VGCF(登録商標))等が挙げられる。
他の成分の正極中の含有量は、特に限定されないが、含有率を10質量%以下とすることが好ましい。
Examples of conductive aids include carbon black such as acetylene black and ketjen black, carbon nanotubes, natural graphite, artificial graphite, and vapor grown carbon fiber (VGCF (registered trademark)).
The content of other components in the positive electrode is not particularly limited, but the content is preferably 10% by mass or less.

正極は、集電体上に形成されていてもよい。集電体としては、例えば、板状に成形されたアルミニウム等の金属を使用することができる。 The positive electrode may be formed on a current collector. As the current collector, for example, a plate-shaped metal such as aluminum can be used.

負極には、負極活物質、及び前記固体電解質が含まれ、更に本発明の高分子バインダーが含まれていてもよい。負極活物質としては、全固体二次電池で使用可能な公知の負極活物質を使用することができる。例としてはメソカーボンマイクロビーズ、グラファイト、ハードカーボン、ソフトカーボン等の炭素材料、LiTi12等のリチウムチタン酸化物、Li等の金属が挙げられる。 The negative electrode contains the negative electrode active material and the solid electrolyte, and may further contain the polymer binder of the present invention. As the negative electrode active material, known negative electrode active materials that can be used in all-solid secondary batteries can be used. Examples include carbon materials such as mesocarbon microbeads, graphite, hard carbon and soft carbon, lithium titanium oxides such as Li4Ti5O12 , and metals such as Li.

負極には、負極活物質、固体電解質の他に、アルカリ金属の無機塩、導電助剤等の他の成分が含まれていてもよい。負極用の他の成分には、前記固体電解質層の説明で例示したその他の成分を使用できる。他の成分の負極中の含有量は10質量%以下とすることが好ましい。 In addition to the negative electrode active material and the solid electrolyte, the negative electrode may contain other components such as an inorganic salt of an alkali metal and a conductive aid. Other components exemplified in the description of the solid electrolyte layer can be used as other components for the negative electrode. The content of other components in the negative electrode is preferably 10% by mass or less.

負極は、集電体上に形成されていてもよい。集電体としては、例えば、板状に成形された銅、ステンレスの金属を使用することができる。 The negative electrode may be formed on a current collector. As the current collector, for example, plate-shaped metal such as copper or stainless steel can be used.

本発明の全固体二次電池は、正極、固体電解質層及び負極によって1セルを構成する。1セルのみで全固体二次電池を構成してもよいが、複数個のセルを直列接続又は並列接続して集合体としてもよい。 The all-solid secondary battery of the present invention constitutes one cell with a positive electrode, a solid electrolyte layer and a negative electrode. An all-solid secondary battery may be configured with only one cell, but a plurality of cells may be connected in series or in parallel to form an assembly.

正極、負極又は固体電解質層は、原材料、即ち、各々の説明で述べた物質及び本発明の高分子バインダーを有機溶媒に溶解又は分散させてスラリーを得る工程(スラリー製造工程)と、スラリーを基体上に塗布及び乾燥させる工程(塗布乾燥工程)とを経ることで得ることができる。 A positive electrode, a negative electrode or a solid electrolyte layer is prepared by a step of dissolving or dispersing the raw materials, that is, the substances described in each explanation and the polymer binder of the present invention in an organic solvent to obtain a slurry (slurry manufacturing step); It can be obtained through a process of coating and drying (coating and drying process).

有機溶媒としては、固体電解質及び活物質の性質に影響を与えず、本発明の高分子バインダーを溶解又は分散するものを使用する。具体的には、n-ペンタン、n-ヘキサン、ヘプタン、n-オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン等の飽和鎖状炭化水素、四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロエタン等のハロゲン置換飽和鎖状炭化水素、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン等の飽和環状炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、クロロベンゼン、ブロモベンゼン等のハロゲン置換芳香族炭化水素、ジオキサン、メチルエチルケトン、トリオキサウンデカン、トリオキサノナン、トリオキサペンタデカン、ジエチレングリコールジメチルエーテル等の酸素含有鎖状炭化水素、トリエチルアミン、プロパンニトリル、ジメチルジアゾヘキサン、トリメチルトリアゾノナン、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N”,N”-ペンタメチルジエチレントリアミン等の窒素含有飽和炭化水素、アニソール等の酸素含有芳香族炭化水素、酪酸ブチル等の脂肪族エステル、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、プロピレンカーボネート等の脂肪族カーボネート等が挙げられる。硫化物を固体電解質層に用いる場合、有機溶媒は、クロロホルム、アニソール、酪酸ブチル、ジエチルカーボネート等の疎水性溶媒が好ましい。有機溶媒は、前記原材料の溶液又は分散液が、塗布可能な程度となる量で使用される。 As the organic solvent, one that dissolves or disperses the polymer binder of the present invention without affecting the properties of the solid electrolyte and active material is used. Specifically, saturated chain hydrocarbons such as n-pentane, n-hexane, heptane, n-octane, nonane, decane, undecane, dodecane, tridecane, and tetradecane; halogen-substituted saturated hydrocarbons such as carbon tetrachloride, chloroform, and dichloroethane; Chain hydrocarbons, saturated cyclic hydrocarbons such as cyclohexane, cycloheptane and cyclooctane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, halogen-substituted aromatic hydrocarbons such as chlorobenzene and bromobenzene, dioxane, methyl ethyl ketone, trioxa Oxygen-containing chain hydrocarbons such as undecane, trioxanonane, trioxapentadecane, diethylene glycol dimethyl ether, triethylamine, propanenitrile, dimethyldiazohexane, trimethyltriazononane, N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine, N,N ,N′,N″,N″-pentamethyldiethylenetriamine and other nitrogen-containing saturated hydrocarbons, oxygen-containing aromatic hydrocarbons such as anisole, aliphatic esters such as butyl butyrate, and fats such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and propylene carbonate. group carbonates, and the like. When a sulfide is used for the solid electrolyte layer, the organic solvent is preferably a hydrophobic solvent such as chloroform, anisole, butyl butyrate, diethyl carbonate. The organic solvent is used in such an amount that the solution or dispersion of the raw materials can be applied.

固体電解質及び本発明の高分子バインダーの有機溶媒への溶解又は分散の条件は、十分な溶解又は分散が行われる限り特に限定されない。溶解又は分散は、常温下(例えば、25℃)で行うことができ、必要に応じて、冷却や加温してもよい。また、必要に応じて、溶解又は分散は、常圧、減圧及び加圧のいずれかの圧力条件下で行ってもよい。 Conditions for dissolving or dispersing the solid electrolyte and the polymer binder of the present invention in an organic solvent are not particularly limited as long as sufficient dissolution or dispersion is performed. Dissolution or dispersion can be performed at room temperature (for example, 25° C.), and if necessary, cooling or heating may be performed. In addition, if necessary, the dissolution or dispersion may be carried out under normal pressure, reduced pressure or increased pressure.

正極、負極又は固体電解質の原材料のスラリーをそれぞれ基体上に塗布した後、得られた塗膜を乾燥させることにより、正極、負極、及び固体電解質層を得ることができる。 A positive electrode, a negative electrode, and a solid electrolyte layer can be obtained by applying a slurry of raw materials for a positive electrode, a negative electrode, or a solid electrolyte on a substrate, respectively, and then drying the obtained coating film.

スラリーを塗布する基体は、特に限定されない。例えば、固体電解質スラリーの製造が正極の製造と同時に行われる場合、集電体又は固体電解質層又は正極を基体として使用できる。塗布法としては、例えば、アプリケーター、ドクターブレード、バーコーターによる塗布、刷毛塗り、ロールコート、スプレーコート、エレクトロスプレーコート等が挙げられる。 The substrate to which the slurry is applied is not particularly limited. For example, a current collector or solid electrolyte layer or positive electrode can be used as a substrate if the production of the solid electrolyte slurry is carried out at the same time as the production of the positive electrode. Examples of coating methods include coating with an applicator, doctor blade, bar coater, brush coating, roll coating, spray coating, electrospray coating and the like.

このようにして得られた正極、固体電解質層及び負極をこの順序で積層した後、積層方向にプレスして互いに固着させて積層体とする。積層体を必要に応じて熱処理することによって、本発明の全固体二次電池を得ることができる。 After stacking the positive electrode, the solid electrolyte layer and the negative electrode thus obtained in this order, they are pressed in the stacking direction to adhere to each other to form a laminate. The all-solid secondary battery of the present invention can be obtained by heat-treating the laminate as necessary.

積層体の熱処理は、必要に応じて、窒素、アルゴン等の不活性雰囲気下で行うことができる。また、熱処理は、常圧下、減圧下、加圧下で行ってもよい。更に、熱処理は、固体電解質の結晶構造が変化しない温度以下で加熱することで行うことが好ましい。より好ましい熱処理温度は、本発明の高分子バインダーの分解開始温度をT℃とすると、T-25℃~T+50℃の間の温度である。また、熱処理時間は、積層体の大きさや積層数、熱処理温度によって変化するが、通常、3~60分間であり、より好ましくは5~30分間である。また、固体電解質層、正極及び負極、それぞれ単独で熱処理を行ってもよく、これらを積層してから処理を行ってよい。 The heat treatment of the laminate can be performed under an inert atmosphere such as nitrogen or argon, if necessary. Further, the heat treatment may be performed under normal pressure, reduced pressure, or increased pressure. Furthermore, the heat treatment is preferably performed by heating at a temperature below which the crystal structure of the solid electrolyte does not change. A more preferable heat treatment temperature is a temperature between T-25°C and T+50°C, where T°C is the decomposition initiation temperature of the polymer binder of the present invention. The heat treatment time varies depending on the size of the laminate, the number of layers, and the heat treatment temperature, but is usually 3 to 60 minutes, more preferably 5 to 30 minutes. Moreover, the solid electrolyte layer, the positive electrode, and the negative electrode may be individually heat-treated, or they may be laminated and then treated.

(実施例)
以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、これらにより本発明の範囲は限定されない。
(Example)
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited by these.

<重量平均分子量、分子量分布>
重量平均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した標準ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)の値から求めた。分子量分布(Mw/Mn)とは数平均分子量(Mn)に対する重量平均(Mw)の比で表される値である。
<Weight average molecular weight, molecular weight distribution>
The weight average molecular weight (Mw) and molecular weight distribution (Mw/Mn) were obtained from the standard polystyrene equivalent weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) measured by gel permeation chromatography (GPC). The molecular weight distribution (Mw/Mn) is a value represented by the ratio of weight average (Mw) to number average molecular weight (Mn).

GPCの測定は、検出器にウォーターズコーポレーション製示差屈折計WATERS410を用い、ポンプにMODEL510高速液体クロマトグラフィーを用い、カラムにShodex GPC HFIP-806Lを2本直列に接続したものを用いて行った。測定条件は、流速1.0mL/minとし、溶媒にクロロホルムを用い、試料濃度0.2mg/mLの溶液を0.1mL注入した。 GPC measurement was performed using a WATERS 410 differential refractometer manufactured by Waters Corporation as a detector, a MODEL 510 high performance liquid chromatography as a pump, and two Shodex GPC HFIP-806L columns connected in series. The measurement conditions were a flow rate of 1.0 mL/min, chloroform was used as a solvent, and 0.1 mL of a solution having a sample concentration of 0.2 mg/mL was injected.

<ガラス転移温度>
ガラス転移温度は、T・A・インスツルメント株式会社製示差走査型熱量計(Q20)により試料10mgを窒素雰囲気下中で、-160℃から速度20℃/minで100℃まで昇温して測定した。
<Glass transition temperature>
The glass transition temperature was measured by heating 10 mg of a sample from −160° C. to 100° C. at a rate of 20° C./min in a nitrogen atmosphere using a differential scanning calorimeter (Q20) manufactured by T.A. Instruments Co., Ltd. It was measured.

<ポリマー構造>
ポリマー構造は、重クロロホルム溶液中、日本電子株式会社製核磁気共鳴装置JNM-ECA600スペクトルメーターを使用して、H-NMRおよび13C-NMRを測定し、その構造を確認した。
<Polymer structure>
The structure of the polymer was confirmed by measuring 1 H-NMR and 13 C-NMR in a heavy chloroform solution using a nuclear magnetic resonance apparatus JNM-ECA600 spectrometer manufactured by JEOL Ltd.

<疎水性溶媒分散性>
ポリカーボネートの分散性は、以下の方法で評価した。
30mLバイアルに、ポリマー0.4gと、LiTFSI0.6gと、THF5.7gを加え、よく撹拌した後、65℃で5時間乾燥した後、更に減圧下65℃で24時間乾燥した。
次に、酪酸ブチル又はジエチルカーボネートを、高分子バインダーが10質量%になるように30mLバイアルに入れ、25℃で3時間撹拌した。撹拌停止後、0分及び24時間静置し、計量した30mLバイアルに混合液を1g分注した。酪酸ブチルの場合は、160℃で3時間乾燥後、減圧下65℃で2時間乾燥した。ジエチルカーボネートの場合は、130℃で3時間乾燥後、減圧下65℃で2時間乾燥した。
乾燥後、30mLバイアルを計量し、残存物の質量を算出した。算出された残存物量から、下記式(c)を用いて溶液の分散率を算出した。
分散率=残存物量/理論残存物量×100・・・(c)
○(良好):分散率が90%以上
×(不良):分散率が90%未満
<Hydrophobic Solvent Dispersibility>
The dispersibility of polycarbonate was evaluated by the following method.
0.4 g of polymer, 0.6 g of LiTFSI, and 5.7 g of THF were added to a 30 mL vial, thoroughly stirred, dried at 65° C. for 5 hours, and then dried under reduced pressure at 65° C. for 24 hours.
Next, butyl butyrate or diethyl carbonate was placed in a 30 mL vial so that the polymer binder was 10% by mass, and stirred at 25° C. for 3 hours. After stirring was stopped, the mixture was allowed to stand for 0 minute and 24 hours, and 1 g of the mixed liquid was dispensed into a weighed 30 mL vial. In the case of butyl butyrate, it was dried at 160°C for 3 hours and then dried at 65°C under reduced pressure for 2 hours. In the case of diethyl carbonate, it was dried at 130° C. for 3 hours and then dried at 65° C. under reduced pressure for 2 hours.
After drying, a 30 mL vial was weighed and the mass of residue was calculated. From the calculated residual amount, the dispersion ratio of the solution was calculated using the following formula (c).
Dispersion ratio = amount of remaining material/theoretical amount of remaining material x 100 (c)
○ (good): dispersion rate is 90% or more × (poor): dispersion rate is less than 90%

<耐熱性>
高分子バインダー膜の耐熱性は、5%重量減少温度Tdで評価した。5%重量減少温度Tdの測定は、株式会社リガク製TG-DTA 8122/C-SLを用い、試料15mgを窒素雰囲気下中で、20℃から110℃まで速度10℃/minで昇温後、10分保持した後、更に500℃まで昇温した後30分保持して測定した。110℃で10分保持後の重量を基準とし、重量が5%減少した時の温度を、5%重量減少温度Tdとした。
<Heat resistance>
The heat resistance of the polymer binder film was evaluated at the 5% weight loss temperature Td5 . The 5% weight loss temperature Td5 was measured using TG-DTA 8122/C-SL manufactured by Rigaku Co., Ltd. After heating 15 mg of the sample from 20°C to 110°C at a rate of 10°C/min in a nitrogen atmosphere. , held for 10 minutes, further heated to 500° C., held for 30 minutes, and measured. The temperature at which the weight was reduced by 5% based on the weight after holding at 110°C for 10 minutes was defined as the 5% weight reduction temperature Td5 .

<アルミ箔接着力>
30質量%の高分子バインダーのTHF分散液2.5mLをアルミ箔上に縦150mm、横60mmとなるように均一に塗布した。
次に100℃で1時間乾燥後、さらに減圧下60℃で2時間乾燥した。得られたシートサンプル上に別のアルミ箔を重ね、60℃、0.5MPa条件で2分間プレスした。プレス後のアルミシートをポリマー部分が含まれるように縦200mm、幅25mmに裁断し、剥離試験用サンプルを作成した。剥離試験用サンプルを株式会社島津製作所製AG-100Bにチャック間20mmとなるようにセットし、10mm/minの速度で剥離力(N)を測定した。200mmの測定範囲のうち、60から100mm間の剥離力の平均値を算出し、高分子バインダーのアルミ箔接着力とした。
<Aluminum foil adhesive strength>
2.5 mL of a THF dispersion containing 30% by mass of a polymer binder was evenly coated on an aluminum foil so as to have a length of 150 mm and a width of 60 mm.
Next, after drying at 100° C. for 1 hour, it was further dried at 60° C. under reduced pressure for 2 hours. Another aluminum foil was overlaid on the obtained sheet sample and pressed at 60° C. and 0.5 MPa for 2 minutes. The pressed aluminum sheet was cut into a length of 200 mm and a width of 25 mm so as to include the polymer portion, and a sample for peel test was prepared. A peel test sample was set in AG-100B manufactured by Shimadzu Corporation with a chuck distance of 20 mm, and the peel force (N) was measured at a rate of 10 mm/min. The average value of the peel strength between 60 and 100 mm in the measurement range of 200 mm was calculated and used as the adhesive strength of the polymer binder to the aluminum foil.

<イオン伝導度測定>
イオン伝導度は次の方法により得た。
後述する方法で得た高分子バインダー膜を、それぞれ直径6mmの円形に切り抜き、2枚のステンレス鋼板で挟み、高分子バインダー膜のインピーダンスを測定した。
Biologic社製インピーダンスアナライザーを用い、測定周波数範囲100~1,000,000Hz、振幅電圧10mVとし、30~80℃におけるインピーダンスを測定した。得られたインピーダンスから下式(b)を用いてイオン伝導度を算出した。
σ=L/(R×S)・・・(b)
前記式(b)において、σはイオン伝導度(S/cm)、Rはインピーダンス(Ω)、Sは高分子バインダー膜の断面積(cm)、Lは高分子バインダー膜の厚み(cm)である。
<Ionic conductivity measurement>
Ionic conductivity was obtained by the following method.
A circle having a diameter of 6 mm was cut out from each of the polymer binder films obtained by the method described later, and sandwiched between two stainless steel plates to measure the impedance of the polymer binder film.
Impedance was measured at 30 to 80° C. using an impedance analyzer manufactured by Biologic with a measurement frequency range of 100 to 1,000,000 Hz and an amplitude voltage of 10 mV. Ionic conductivity was calculated from the obtained impedance using the following formula (b).
σ=L/(R×S) (b)
In the above formula (b), σ is the ionic conductivity (S/cm), R is the impedance (Ω), S is the cross-sectional area of the polymer binder film (cm 2 ), and L is the thickness of the polymer binder film (cm). is.

<製造例1>
以下の操作により、架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートの合成を行った。
<Production Example 1>
A crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate was synthesized by the following procedure.

(オリゴマーの調製)
撹拌機、窒素ガス導入管、温度計、真空コントローラー、還流冷却管を備えた0.3Lの三口フラスコに、1,10-デカンジオールを69.71g(0.40mol)、ジフェニルカーボネート(アルドリッチ社製)77.1g(0.36mol)及び炭酸水素ナトリウム0.30mg(4μmol)を入れ、撹拌しながら200℃に昇温した。次に1kPa/minで減圧しながら0.5℃/minで昇温を行い、2時間撹拌した。その後減圧下、260℃で15分間撹拌し、重合反応を行い、オリゴマーを得た。
(Preparation of oligomer)
69.71 g (0.40 mol) of 1,10-decanediol, diphenyl carbonate (manufactured by Aldrich ) 77.1 g (0.36 mol) and 0.30 mg (4 μmol) of sodium hydrogencarbonate were added, and the temperature was raised to 200° C. while stirring. Next, the temperature was raised at 0.5° C./min while the pressure was reduced at 1 kPa/min, and the mixture was stirred for 2 hours. After that, the mixture was stirred at 260° C. for 15 minutes under reduced pressure to carry out a polymerization reaction to obtain an oligomer.

(共重合反応)
次に前記の0.3Lの三口フラスコに、ペンタエリスリトール(和光純薬工業株式会社製)0.28g(0.002mol)、スピログリコール36.89g(0.12mol)、トリエチレングリコール12.14g(0.08mol)、ジフェニルカーボネート44.7g(0.21mol)、炭酸水素ナトリウム0.18mg(2μmol)を入れ、撹拌しながら200℃に昇温した。次に1kPa/minで減圧しながら0.5℃/minで昇温を行い、2時間撹拌した。次いで、減圧下、260℃で30分間撹拌し、重合反応を行い、反応終了後、三口フラスコを冷却して架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートR1を得た。得られた架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートR1の重量平均分子量は2.9×10(Mw/Mn=2.0)であった。得られた架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートR1の構造は、H-NMR、13C-NMRにより確認した(図1、2)。
(Copolymerization reaction)
Next, in the 0.3 L three-necked flask, 0.28 g (0.002 mol) of pentaerythritol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 36.89 g (0.12 mol) of spiroglycol, 12.14 g of triethylene glycol ( 0.08 mol), 44.7 g (0.21 mol) of diphenyl carbonate, and 0.18 mg (2 μmol) of sodium hydrogencarbonate were added, and the temperature was raised to 200° C. while stirring. Next, the temperature was raised at 0.5° C./min while the pressure was reduced at 1 kPa/min, and the mixture was stirred for 2 hours. Then, the mixture was stirred at 260° C. for 30 minutes under reduced pressure to carry out a polymerization reaction. After completion of the reaction, the three-necked flask was cooled to obtain a crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate R1. The weight average molecular weight of the resulting crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate R1 was 2.9×10 4 (Mw/Mn=2.0). The structure of the resulting crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate R1 was confirmed by 1 H-NMR and 13 C-NMR (FIGS. 1 and 2).

<実施例1>
以下の操作により、製造例1で得られた架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートR1をアシル化した。
<Example 1>
The crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate R1 obtained in Production Example 1 was acylated by the following procedure.

(アシル化反応)
撹拌機、温度計、還流冷却管を備えた1Lの三口フラスコに、製造例1で得られた架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートR1を5g、ピリジン69g(0.9mol)、NMP600mLを入れ、室温で30分撹拌した。次に無水酢酸104g(1.0mol)を加え、70℃に昇温後、6時間撹拌した。室温に戻した後、反応液にメタノールを加えポリマーを析出させ、フィルターろ過した。残渣をビーカーに移し、クロロホルムで溶解させ、純水で分液処理を3回行った。分液後、クロロホルム相をメタノールに加え、析出物をフィルターろ過により回収した。得られたアシル化した架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートの重量平均分子量は4.6×10(Mw/Mn=1.6)であった。アシル化した架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートのガラス転移温度は-25℃であった。アシル化した架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートの構造はH-NMR、13C-NMRにより確認した(図3、4)。図3と図4により、ポリマー中のアセチル基、及び水酸基の濃度を算出した。濃度の単位は、ポリマー1トン当たりの等量数(eq/T)とした。得られたアセチル基、及び水酸基濃度から、下式(c)を用いてアセチル化率(アシル化率)の算出を行った。
アセチル化率(アシル化率)=アセチル基濃度/(アセチル基濃度+水酸基濃度)×100・・・(c)
アシル化した架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートのアセチル化率(アシル化率)を求めたところ、75%であった。
(Acylation reaction)
A 1 L three-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a reflux condenser was charged with 5 g of the crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate R1 obtained in Production Example 1, 69 g (0.9 mol) of pyridine, and 600 mL of NMP. Stirred for 30 minutes. Next, 104 g (1.0 mol) of acetic anhydride was added, and the mixture was heated to 70° C. and stirred for 6 hours. After returning to room temperature, methanol was added to the reaction solution to precipitate a polymer, which was then filtered. The residue was transferred to a beaker, dissolved in chloroform, and separated with pure water three times. After liquid separation, the chloroform phase was added to methanol, and the precipitate was collected by filter filtration. The obtained acylated crosslinked copolymer aliphatic polycarbonate had a weight average molecular weight of 4.6×10 4 (Mw/Mn=1.6). The glass transition temperature of the acylated crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate was -25°C. The structure of the acylated crosslinked copolymer aliphatic polycarbonate was confirmed by 1 H-NMR and 13 C-NMR (Figs. 3 and 4). The concentrations of acetyl groups and hydroxyl groups in the polymer were calculated from FIGS. 3 and 4. FIG. The unit of concentration was the number of equivalents per ton of polymer (eq/T). From the obtained acetyl group and hydroxyl group concentrations, the acetylation rate (acylation rate) was calculated using the following formula (c).
Acetylation rate (acylation rate) = acetyl group concentration/(acetyl group concentration + hydroxyl group concentration) x 100 (c)
The acetylation rate (acylation rate) of the acylated crosslinked copolymer aliphatic polycarbonate was determined to be 75%.

(高分子バインダーの製造)
実施例1により得られたアシル化した架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートに、LiTFSIの含有率が60質量%となるように秤量したLiTFSIを混合してTHF中で良く撹拌し、濃度30質量%の高分子バインダーの分散液を得た。
(Manufacture of polymer binder)
The acylated crosslinked copolymer aliphatic polycarbonate obtained in Example 1 was mixed with LiTFSI weighed so that the LiTFSI content was 60% by mass, and the mixture was stirred well in THF to give a concentration of 30% by mass. A dispersion of polymer binder was obtained.

疎水性溶媒として、酢酸ブチルおよびジエチルカーボネートを用いて、高分子バインダーの分散性を評価したところ、酢酸ブチルおよびジエチルカーボネートについていずれも分散率が90%以上であり、良好であった。結果を表1に示す。 The dispersibility of the polymer binder was evaluated using butyl acetate and diethyl carbonate as hydrophobic solvents. Table 1 shows the results.

(高分子バインダー膜の製造)
高分子バインダーのTHF分散液を1mL、マイクロピペッターを用いてアルミ箔膜片面に5cm四方となるように均一に塗布した。65℃で3時間乾燥した後、更に減圧下65℃で4時間乾燥し、LiTFSIの含有率が60質量%である透明な高分子バインダーからなる高分子バインダー膜を得た。得られた高分子バインダー膜のTgを測定したところ-55℃であり、耐熱性(Td5)は、267℃であった。また、得られた高分子バインダー膜のアルミ箔接着力を測定したところ、8.8Nであった。結果を表1に示す。
(Production of polymer binder film)
1 mL of a THF dispersion of a polymer binder was uniformly applied to one side of the aluminum foil film using a micropipette so as to form a 5 cm square. After drying at 65° C. for 3 hours, it was further dried at 65° C. for 4 hours under reduced pressure to obtain a polymer binder film composed of a transparent polymer binder with a LiTFSI content of 60 mass %. The measured Tg of the obtained polymer binder film was -55°C, and the heat resistance (T d5 ) was 267°C. Further, when the aluminum foil adhesive strength of the obtained polymer binder film was measured, it was 8.8N. Table 1 shows the results.

<比較例1>
製造例1の架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートR1をアシル化せずに、実施例1と同様の手順で、高分子バインダーおよび高分子バインダー膜を製造し、Tg、耐熱性、アルミ箔接着力、疎水性溶媒分散性を測定した。結果を表1に示す。架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートR1を用いた高分子バインダー膜のアルミ箔接着力は実施例1に劣っていた。
<Comparative Example 1>
A polymer binder and a polymer binder film were produced in the same manner as in Example 1 without acylating the crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate R1 of Production Example 1, and Tg, heat resistance, aluminum foil adhesive strength, Hydrophobic solvent dispersibility was measured. Table 1 shows the results. The polymer binder film using the crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate R1 was inferior to that of Example 1 in adhesive strength to the aluminum foil.

Figure 2023114116000021
Figure 2023114116000021

末端が全て-OHの架橋型共重合脂肪族ポリカーボネート(比較例1)であっても比較的高い接着力を有するが、電池の大面積化や、充放電時のサイクル特性を安定化するためには、電極層の剥離を抑制することが重要であり、高分子バインダーとしてはさらなる集電箔への接着力の向上が必要である。本願発明に係るアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネート(実施例1)では、前述のとおり接着力が増加している。接着力試験において、1Nの接着力は、金属粒子100gの保持に相当するため、実施例1で示されているように、比較例1のものに比べて1.8N増加したことは、全固体電池の大面積化に大きく寄与すると言える。 Even a cross-linked copolymerized aliphatic polycarbonate having all —OH ends (Comparative Example 1) has a relatively high adhesive strength. It is important to suppress the peeling of the electrode layer, and it is necessary for the polymer binder to further improve the adhesive strength to the current collector foil. In the acylated crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate (Example 1) according to the present invention, the adhesive strength is increased as described above. In the adhesion test, an adhesion force of 1 N corresponds to holding 100 g of metal particles, so as shown in Example 1, an increase of 1.8 N compared to that of Comparative Example 1 indicates that all solids It can be said that this greatly contributes to increasing the area of the battery.

Claims (9)

下記式(1)~(4)で表される構造単位を含み、
Figure 2023114116000022
(式(1)中、Rは炭素数2以上20以下の脂肪族炭化水素残基を表し、xは3以上100以下の整数を表す。)
Figure 2023114116000023
(式(2)中、Rは、下記式(2-1)
Figure 2023114116000024
を表し、R2’およびR2’’は、それぞれ独立して炭素数0以上5以下の脂肪族炭化水素残基を表し、R2’’’は、水素原子または炭素数1以上5以下の脂肪族炭化水素残基を表す。)
Figure 2023114116000025
(式(3)中、Rは、スピロ構造を有し、構造中にヘテロ原子が含まれていても良い脂肪族炭化水素残基を表す。)
Figure 2023114116000026
(式(4)中、Rは炭素数2以上10以下の脂肪族炭化水素残基を表し、mは1以上30以下の整数を表す。)
ポリマー分子末端は、前記式(1)~(4)における左端部分のカーボネート酸素原子に結合する末端基がそれぞれ下記式(5-1)~(5-4)で表される構造のいずれかであり、前記式(1)~(4)における右端部分のR~Rに結合する末端基が下記式(6)で表される構造であり、
Figure 2023114116000027
(式(5-1)~(5-4)および式(6)中、Rは、それぞれ独立して水素原子又はアシル基を表す。)
前記式(5-1)~(5-4)および式(6)で表される前記ポリマー分子末端のアシル基と水素原子との割合が、ポリマー平均の濃度(eq/T)で(100:0)~(65:35)である、
アシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネート。
Including structural units represented by the following formulas (1) to (4),
Figure 2023114116000022
(In formula (1), R 1 represents an aliphatic hydrocarbon residue having 2 to 20 carbon atoms, and x represents an integer of 3 to 100.)
Figure 2023114116000023
(In formula (2), R 2 is the following formula (2-1)
Figure 2023114116000024
, R 2′ and R 2″ each independently represent an aliphatic hydrocarbon residue having 0 to 5 carbon atoms, and R 2′″ is a hydrogen atom or a C 1 to 5 Represents an aliphatic hydrocarbon residue. )
Figure 2023114116000025
(In formula (3), R 3 represents an aliphatic hydrocarbon residue that has a spiro structure and may contain a heteroatom in the structure.)
Figure 2023114116000026
(In formula (4), R4 represents an aliphatic hydrocarbon residue having 2 to 10 carbon atoms, and m represents an integer of 1 to 30.)
The terminal of the polymer molecule has any structure in which the terminal group bonded to the carbonate oxygen atom on the left end of the formulas (1) to (4) is represented by the following formulas (5-1) to (5-4), respectively. and the terminal group bonded to R 1 to R 4 on the right end of the formulas (1) to (4 ) has a structure represented by the following formula (6),
Figure 2023114116000027
(In formulas (5-1) to (5-4) and formula (6), each R 5 independently represents a hydrogen atom or an acyl group.)
The ratio of acyl groups and hydrogen atoms at the ends of the polymer molecules represented by formulas (5-1) to (5-4) and formula (6) is (100: 0) to (65:35),
Acylated crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate.
前記Rで表されるアシル基が、アセチル基またはベンゾイル基である、請求項1に記載のアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネート。 2. The acylated crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate according to claim 1, wherein the acyl group represented by R5 is an acetyl group or a benzoyl group. 前記Rが、炭素数8以上12以下の脂肪族炭化水素残基を表し、xは60以上90以下の整数を表し、
前記Rが、前記式(2-1)におけるR2’’が炭素数1以上2以下の脂肪族炭化水素残基を表し、
前記Rが、スピロ原子数が1~2であり、ヘテロ原子が酸素原子または硫黄原子であり、
前記Rが、炭素数2以上4以下の脂肪族炭化水素残基を表し、mは1以上3以下の整数を表す、請求項1又は2に記載のアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネート。
The R 1 represents an aliphatic hydrocarbon residue having 8 to 12 carbon atoms, x represents an integer of 60 to 90,
R 2 represents an aliphatic hydrocarbon residue in which R 2″ in the formula (2-1) has 1 or more and 2 or less carbon atoms,
R 3 has 1 to 2 spiro atoms, and the heteroatom is an oxygen atom or a sulfur atom;
3. The acylated crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate according to claim 1 or 2, wherein R4 represents an aliphatic hydrocarbon residue having 2 or more and 4 or less carbon atoms, and m represents an integer of 1 or more and 3 or less.
前記Rが炭素数10のアルキレン基であり、前記Rが、前記式(2-1)におけるR2’’が炭素数1のアルキレン基であり、前記Rが2,2’-(2,4,8,10,-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン-3,9-ジイル)ジプロパンジイル基であり、前記Rが炭素数2のアルキレン基でありmが3の整数である、請求項1~3のいずれか1項に記載のアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネート。 R 1 is an alkylene group having 10 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 1 carbon atoms, and R 2″ in the formula (2-1) is an alkylene group having 1 carbon atoms, and R 3 is 2,2′-( 2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecane-3,9-diyl)dipropanediyl group, wherein R 4 is an alkylene group having 2 carbon atoms and m is an integer of 3; The acylated crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate according to any one of claims 1 to 3. 前記式(1)~(4)で表される構造単位の割合が、モル比で、(1):(2):(3):(4)=40~50:0.4~0.8:10~50:10~35である、請求項1に記載のアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネート。 The ratio of the structural units represented by the above formulas (1) to (4) is (1):(2):(3):(4) = 40 to 50:0.4 to 0.8 in terms of molar ratio. : 10-50: 10-35. 請求項1~5のいずれか一項に記載のアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートとリチウム塩とを含む、全固体電池用高分子バインダー。 A polymer binder for an all-solid-state battery, comprising the acylated crosslinked copolymer aliphatic polycarbonate according to any one of claims 1 to 5 and a lithium salt. 前記リチウム塩がLiTFSIを含む、請求項6に記載の全固体電池用高分子バインダー。 7. The polymeric binder for an all-solid-state battery according to claim 6, wherein said lithium salt comprises LiTFSI. 請求項1~5のいずれか一項に記載のアシル化架橋型共重合脂肪族ポリカーボネートを含む全固体二次電池。 An all-solid secondary battery comprising the acylated crosslinked copolymerized aliphatic polycarbonate according to any one of claims 1 to 5. 請求項6または7に記載の全固体電池用高分子バインダーを含む全固体二次電池。 An all-solid secondary battery comprising the polymer binder for an all-solid-state battery according to claim 6 or 7.
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