JP3236857B2 - イオン伝導性重合体および電解質の添加剤 - Google Patents
イオン伝導性重合体および電解質の添加剤Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、電解質のセルと、電池、コンデンサー、燃
料電池と表示器のようにそれから調製される電気化学装
置のための、電解質溶剤および／または電解質添加剤に
関するものである。またさらに、電解質のセルのための
新しい電解質合成物にも関連している。
料電池と表示器のようにそれから調製される電気化学装
置のための、電解質溶剤および／または電解質添加剤に
関するものである。またさらに、電解質のセルのための
新しい電解質合成物にも関連している。
アルカリ金属ベースの電気化学装置が適切に働くため
には、非プロトン性溶剤ベースの電解質を必要とする。
これらの電解質は、陰極と陽極の材質双方に対して、電
気化学的に安定していなければならない。電池のような
装置においては、使用可能な電流を使用中に流出させる
ために、これらの電解質は伝導率の高いものでなければ
ならない。
には、非プロトン性溶剤ベースの電解質を必要とする。
これらの電解質は、陰極と陽極の材質双方に対して、電
気化学的に安定していなければならない。電池のような
装置においては、使用可能な電流を使用中に流出させる
ために、これらの電解質は伝導率の高いものでなければ
ならない。
現在使われている液体非プロトン性電解質は、イオン
の伝導率が低く電気化学的安定度が低いことが特徴であ
る。後者の特徴のために、電解質の分解が起こる。分解
による生成物はさらに、電極の表面に高抵抗の層を生成
し（高度の界面インピーダンス）、電流密度と装置の有
効なサイクル寿命をさらに制限する。これが、アルカリ
金属ベースの電気化学装置テクノロジーの発展にとっ
て、大きな障害となっている。
の伝導率が低く電気化学的安定度が低いことが特徴であ
る。後者の特徴のために、電解質の分解が起こる。分解
による生成物はさらに、電極の表面に高抵抗の層を生成
し（高度の界面インピーダンス）、電流密度と装置の有
効なサイクル寿命をさらに制限する。これが、アルカリ
金属ベースの電気化学装置テクノロジーの発展にとっ
て、大きな障害となっている。
液体電解質に特有のこの難点を克服するために、電解
質イオンと重合体鎖上の適切な位置の組み合せによって
イオンを可動にする、固体重合体電解質（SPE）物質が
開発されてきた。これまでの技術では、重合体電解質は
分子量の高いポリエーテル（PEO）を溶剤として用いて
きた。しかし、PEOは周囲温度（20℃）で結晶体とな
り、伝導率に好ましくない影響を与える。
質イオンと重合体鎖上の適切な位置の組み合せによって
イオンを可動にする、固体重合体電解質（SPE）物質が
開発されてきた。これまでの技術では、重合体電解質は
分子量の高いポリエーテル（PEO）を溶剤として用いて
きた。しかし、PEOは周囲温度（20℃）で結晶体とな
り、伝導率に好ましくない影響を与える。
ジメトキシエタン、プロピレン・エチレン炭酸
塩、アセトニトリル、などの可塑剤が重合体に添加さ
れるゲル重合体も、また、溶剤として使われてきた。分
子量が低いほど可塑剤の粘度も低くなり、重合体内の部
分的な運動がより可能になり、その結果、溶液内のイオ
ンの可動性を高める。可塑剤の添加によって、伝導率は
可塑剤のみの伝導率に近付き、伝導率の温度依存性を弱
める。ただし、これまでの技術で用いられてきた可塑剤
の大部分は、蒸気圧が高く、および／またはアルカリ金
属に関して不安定であるために、アルカリ金属ベースの
電池に使用不適当であった。これらの点に関しては、ゲ
ル重合体は非プロトン性液体電解質システムと同様であ
る。
塩、アセトニトリル、などの可塑剤が重合体に添加さ
れるゲル重合体も、また、溶剤として使われてきた。分
子量が低いほど可塑剤の粘度も低くなり、重合体内の部
分的な運動がより可能になり、その結果、溶液内のイオ
ンの可動性を高める。可塑剤の添加によって、伝導率は
可塑剤のみの伝導率に近付き、伝導率の温度依存性を弱
める。ただし、これまでの技術で用いられてきた可塑剤
の大部分は、蒸気圧が高く、および／またはアルカリ金
属に関して不安定であるために、アルカリ金属ベースの
電池に使用不適当であった。これらの点に関しては、ゲ
ル重合体は非プロトン性液体電解質システムと同様であ
る。
現在使われている固体重合体電解質テクノロジーのも
う一つの問題は、電解質層内での陰イオンの極性化であ
る。陰イオンは使用中に移動し、それによって電解質内
に充電勾配を生成する。陰イオンは非常にゆっくりとそ
の元の位置に戻るために、長時間にわたってセルの極性
化が起こる。このため、陽イオンのみが可動で、陰イオ
ンは重合体鎖に固定されているような、単イオン可動性
固体重合体電解質の調製が試みられてきた。
う一つの問題は、電解質層内での陰イオンの極性化であ
る。陰イオンは使用中に移動し、それによって電解質内
に充電勾配を生成する。陰イオンは非常にゆっくりとそ
の元の位置に戻るために、長時間にわたってセルの極性
化が起こる。このため、陽イオンのみが可動で、陰イオ
ンは重合体鎖に固定されているような、単イオン可動性
固体重合体電解質の調製が試みられてきた。
米国特許No.5,098,589（Motogami et al.）に発表さ
れた電解質内に用いる固体重合体は、グリセリンから誘
導され、平均分子量が1,000から20,000の有機化合物を
架橋することで生成されるものである。この化合物は、
ブロック共重合体アルコキシペンダントグループと、そ
こから派生した置換基アルコキシ基を含む。このペンダ
ントグループは、活性水素または重合可能な官能基にお
いて成端する。有機化合物の架橋または重合化は、重合
可能な官能基または活性水素の位置において行なわれ
る。室温での伝導率は2.9−3.8x10−5S/cmの範囲内であ
った。
れた電解質内に用いる固体重合体は、グリセリンから誘
導され、平均分子量が1,000から20,000の有機化合物を
架橋することで生成されるものである。この化合物は、
ブロック共重合体アルコキシペンダントグループと、そ
こから派生した置換基アルコキシ基を含む。このペンダ
ントグループは、活性水素または重合可能な官能基にお
いて成端する。有機化合物の架橋または重合化は、重合
可能な官能基または活性水素の位置において行なわれ
る。室温での伝導率は2.9−3.8x10−5S/cmの範囲内であ
った。
米国特許No.4,357,401（Andre et al.）は、ジアミノ
エチレンに基づき、ブロック共重合体エチレンとプロピ
レンオキシドペンダントグループを含む固体重合体電解
質、いわゆる「線状星形重合体」を発表している。架橋
は、ペンダント末端にある活性水素の位置を通して行な
われ、重合体物質の伝導率は、100℃で１−40x10-5S/cm
の範囲内であった。
エチレンに基づき、ブロック共重合体エチレンとプロピ
レンオキシドペンダントグループを含む固体重合体電解
質、いわゆる「線状星形重合体」を発表している。架橋
は、ペンダント末端にある活性水素の位置を通して行な
われ、重合体物質の伝導率は、100℃で１−40x10-5S/cm
の範囲内であった。
米国特許No.5,059,443は、油脂置換として用いる脂肪
酸官能末端基を含むところの、アルコキシル化されたグ
ルコース誘導体を発表している。これらの誘導体の電解
質特性はいまだ明らかにされていない。
酸官能末端基を含むところの、アルコキシル化されたグ
ルコース誘導体を発表している。これらの誘導体の電解
質特性はいまだ明らかにされていない。
これまでのところ、使用可能な温度（できうれば周囲
温度）において、高いイオン伝導率、高い電気化学的安
定性、および優れた機械的特性を示すような重合体電解
質物質は存在していない。さらに、これまでの液体およ
び固体重合体電解質では、特定の種類のイオンの可動性
を促進することができなかった。これらの決定的なパラ
メータをコントロールすることができないために、既存
のアルカリ金属電気化学装置に関するテクノロジーの、
性能、安全性、サイクル寿命が大幅に制限されている。
本発明は、これまでの技術に見られる上記の制限を克服
するものである。
温度）において、高いイオン伝導率、高い電気化学的安
定性、および優れた機械的特性を示すような重合体電解
質物質は存在していない。さらに、これまでの液体およ
び固体重合体電解質では、特定の種類のイオンの可動性
を促進することができなかった。これらの決定的なパラ
メータをコントロールすることができないために、既存
のアルカリ金属電気化学装置に関するテクノロジーの、
性能、安全性、サイクル寿命が大幅に制限されている。
本発明は、これまでの技術に見られる上記の制限を克服
するものである。
本発明の目的は、ゆえに、より優れた伝導性とで電気
化学的安定性を持ち、オプションとして自己可塑能力を
持つような、固体重合体電解質を提供することにある。
化学的安定性を持ち、オプションとして自己可塑能力を
持つような、固体重合体電解質を提供することにある。
さらに、本発明の目的は、低い蒸気圧、高い伝導性と
電気化学的安定性を持ち、様々な電解質と陽極陰極の材
質に対して利用することのできる、より優れた可塑剤を
提供することにある。
電気化学的安定性を持ち、様々な電解質と陽極陰極の材
質に対して利用することのできる、より優れた可塑剤を
提供することにある。
さらにまた、本発明の目的は、陽イオンの可動性が高
く（陽イオン輸率が高い）陰イオンの可動性が低いよう
な電解質を提供することにある。
く（陽イオン輸率が高い）陰イオンの可動性が低いよう
な電解質を提供することにある。
発明の要約 本発明の要旨は、電解質内で用いる次のような化合物
である。この化合物には、１から10個の反復ユニットCy
Xzから成る環状または多環の骨格基質が含まれており、
この反復ユニットは、ｙ個の炭素原子Ｃとｚ個のヘテロ
原子Ｘとを持つ環状および複素環式の物質（ｙの値は
４、５、または６、ｚの値は０、１、または２）から成
る群から選ばれたものである。ヘテロ原子はＯ、Ｓ、Ｎ
から成る群より選ばれる。
である。この化合物には、１から10個の反復ユニットCy
Xzから成る環状または多環の骨格基質が含まれており、
この反復ユニットは、ｙ個の炭素原子Ｃとｚ個のヘテロ
原子Ｘとを持つ環状および複素環式の物質（ｙの値は
４、５、または６、ｚの値は０、１、または２）から成
る群から選ばれたものである。ヘテロ原子はＯ、Ｓ、Ｎ
から成る群より選ばれる。
反復ユニットCyXzはさらに、式（CHR1）mO（CHR1CHR1
O）nYで表される、４個から６個のペンダントグループ
によって置換される。ただし、ペンダントグループには
少なくとも２個のＯが含まれており、さらに、 ｍは０または１、 ｎは０から25の範囲にあり、 それぞれのR1は他のR1と同じでも異なっていてもよ
く、R1は、Ｈ、炭素数１から18のアルキル、アリル及び
アルケニル基並びにＹからなる群から選ばれ、さらにそ
れぞれのＹは他のＹと同じでも異なっていてもよく、Ｙ
は重合可能な官能基、可塑作用剤官能基、イオン性官能
基から成る群より選ばれる官能基である。イオン性官能
基には、アルカリ金属またはアルカリ土類元素からの陽
イオンが含まれる。但し書きがない場合には、それぞれ
のｎの値は平均値である。
O）nYで表される、４個から６個のペンダントグループ
によって置換される。ただし、ペンダントグループには
少なくとも２個のＯが含まれており、さらに、 ｍは０または１、 ｎは０から25の範囲にあり、 それぞれのR1は他のR1と同じでも異なっていてもよ
く、R1は、Ｈ、炭素数１から18のアルキル、アリル及び
アルケニル基並びにＹからなる群から選ばれ、さらにそ
れぞれのＹは他のＹと同じでも異なっていてもよく、Ｙ
は重合可能な官能基、可塑作用剤官能基、イオン性官能
基から成る群より選ばれる官能基である。イオン性官能
基には、アルカリ金属またはアルカリ土類元素からの陽
イオンが含まれる。但し書きがない場合には、それぞれ
のｎの値は平均値である。
さらに、より優れた電解質特性を得るために、上記の
化合物と以下に公開される化合物の形態は、コンパクト
な骨格基質と、拡張されたペンダントグループ、すなわ
ち「星形化合物」であるという特徴を持つ。ここで言う
「星形化合物」とは、ペンダントグループを保持するた
めの稠密な中心部を持つ化合物のことである。中心部
は、環状、線状、あるいは環状と線状の反復ユニットの
組み合せでもよい。ペンダントグループは中心部から外
部にむかって広がるため、化合物が星状に見える。化合
物のこの形態は電解質成分としての性能に重要な役割を
果たす。ペンダントグループの外に広がる枝状の配置
は、鎖の可動性を増し、それによって化合物が結晶化す
る傾向を減少させる（Tgを減少させる）。
化合物と以下に公開される化合物の形態は、コンパクト
な骨格基質と、拡張されたペンダントグループ、すなわ
ち「星形化合物」であるという特徴を持つ。ここで言う
「星形化合物」とは、ペンダントグループを保持するた
めの稠密な中心部を持つ化合物のことである。中心部
は、環状、線状、あるいは環状と線状の反復ユニットの
組み合せでもよい。ペンダントグループは中心部から外
部にむかって広がるため、化合物が星状に見える。化合
物のこの形態は電解質成分としての性能に重要な役割を
果たす。ペンダントグループの外に広がる枝状の配置
は、鎖の可動性を増し、それによって化合物が結晶化す
る傾向を減少させる（Tgを減少させる）。
ここで言う「可塑作用剤官能基」とは、非反応性で電
気化学的に安定な官能基で、化合物の結晶化を促進しな
いものを指す。
気化学的に安定な官能基で、化合物の結晶化を促進しな
いものを指す。
ここで言う「アルカリ金属」とは、元素周期表のGrou
p I a金属を指し、リチウム、ナトリウム、カリウム、
ルビジウム、セシウムを含む。ここで言う「アルカリ土
類金属」とは、元素周期表のGroup II a金属を指し、ベ
リリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウ
ム、バリウムを含む。
p I a金属を指し、リチウム、ナトリウム、カリウム、
ルビジウム、セシウムを含む。ここで言う「アルカリ土
類金属」とは、元素周期表のGroup II a金属を指し、ベ
リリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウ
ム、バリウムを含む。
この化合物は電解質塩と共に電解質の中で用いられ
る。電解質塩の陽イオンはペンダントグループの酸素に
よって溶媒和される。大部分のペンダントグループにと
って陽イオンの溶解を行なうためには、１ペンダントグ
ループ当たり少なくとも２個の酸素が必要であることが
観察されている。
る。電解質塩の陽イオンはペンダントグループの酸素に
よって溶媒和される。大部分のペンダントグループにと
って陽イオンの溶解を行なうためには、１ペンダントグ
ループ当たり少なくとも２個の酸素が必要であることが
観察されている。
また、本発明の別の要旨は、電解質内で用いる単糖類
およびオリゴ糖類のような、官能化されアルコキシル化
された炭水化物である。糖の部分（moiety）はペントー
スとヘキソースから成る群より選ばれ、典型的には１個
から５個の水酸基を持つ。この水酸基は、エーテル結合
を通して接続された。総計４個から150個、望ましくは
４個から60個のアルコキシ基によって置換される。この
アルコキシ基は、水酸基において成端する。炭水化物の
それぞれの終端水酸基は、そこで、官能基Ｙで官能化さ
れる。Ｙは重合可能な官能基、可塑作用剤官能基、イオ
ン性官能基から成る群より選ばれる。
およびオリゴ糖類のような、官能化されアルコキシル化
された炭水化物である。糖の部分（moiety）はペントー
スとヘキソースから成る群より選ばれ、典型的には１個
から５個の水酸基を持つ。この水酸基は、エーテル結合
を通して接続された。総計４個から150個、望ましくは
４個から60個のアルコキシ基によって置換される。この
アルコキシ基は、水酸基において成端する。炭水化物の
それぞれの終端水酸基は、そこで、官能基Ｙで官能化さ
れる。Ｙは重合可能な官能基、可塑作用剤官能基、イオ
ン性官能基から成る群より選ばれる。
ここで言う「炭水化物」とは、糖、糖アルコール、ま
たは脱水糖アルコールから成る化合物を指す。「糖アル
コール」という語は通常の意味で使われる糖の還元生成
物のことであり、アルデヒドまたはケトングループがア
ルコールに還元されたものである。
たは脱水糖アルコールから成る化合物を指す。「糖アル
コール」という語は通常の意味で使われる糖の還元生成
物のことであり、アルデヒドまたはケトングループがア
ルコールに還元されたものである。
ここで言う「オリゴ糖」とは、加水分解によって２か
ら10の単糖ユニットを生じる多糖類を指す。
ら10の単糖ユニットを生じる多糖類を指す。
また、本発明の別の要旨は、溶媒化された陽イオン
と、１から10個の反復ユニットCaXbを持つ骨格基質から
成る化合物によって構成される重合体を含む、固体重合
体電解質である。この反復ユニットは、飽和および不飽
和の環状および複素環式物質、および、飽和および不飽
和のアルキルおよびアルケニル物質で、ａ個の炭素原子
Ｃとｂ個のヘテロ原子Ｘを持つ（ａの値は１から８、ｂ
の値は０から10の範囲）群から選ばれたものである。ヘ
テロ原子はＯ、Ｓ、Ｎから成る群より選ばれる。少なく
とも一つの反復ユニットは環状物質を含む。
と、１から10個の反復ユニットCaXbを持つ骨格基質から
成る化合物によって構成される重合体を含む、固体重合
体電解質である。この反復ユニットは、飽和および不飽
和の環状および複素環式物質、および、飽和および不飽
和のアルキルおよびアルケニル物質で、ａ個の炭素原子
Ｃとｂ個のヘテロ原子Ｘを持つ（ａの値は１から８、ｂ
の値は０から10の範囲）群から選ばれたものである。ヘ
テロ原子はＯ、Ｓ、Ｎから成る群より選ばれる。少なく
とも一つの反復ユニットは環状物質を含む。
反復ユニットCaXbはさらに、式（CHR1）mQ（CHR1CHR1
Q）nYで表される、１個から６個のペンダントグループ
によって置換される。ただし、ペンダントグループには
少なくとも２個のＱが含まれており、さらに、 ｍは０または１、 ｎは０から25の範囲にあり、 ＱはＯ、Ｓ、NR1から成る群より選ばれた、Group I a
またはGroup II aの陽イオン溶媒和物質であり、 それぞれのR1は他のR1と同じでも異なっていてもよ
く、R1はＨ、炭素数１から18のアルキル、アリル及びア
ルケニル基並びにＹから成る群より選ばれ、さらに それぞれのＹは他のＹと同じでも異なっていてもよ
く、Ｙは重合可能な官能基、可塑作用剤官能基、イオン
性官能基から成る群より選ばれる官能基であって、少な
くとも一つのＹは重合可能な官能基である。但し書きが
ない場合には、それぞれのｎの値は平均値である。この
陽イオンは、Group I aまたはGroup II aの元素から選
ばれたもので一価陽イオンでも二価陽イオンでもよい。
Q）nYで表される、１個から６個のペンダントグループ
によって置換される。ただし、ペンダントグループには
少なくとも２個のＱが含まれており、さらに、 ｍは０または１、 ｎは０から25の範囲にあり、 ＱはＯ、Ｓ、NR1から成る群より選ばれた、Group I a
またはGroup II aの陽イオン溶媒和物質であり、 それぞれのR1は他のR1と同じでも異なっていてもよ
く、R1はＨ、炭素数１から18のアルキル、アリル及びア
ルケニル基並びにＹから成る群より選ばれ、さらに それぞれのＹは他のＹと同じでも異なっていてもよ
く、Ｙは重合可能な官能基、可塑作用剤官能基、イオン
性官能基から成る群より選ばれる官能基であって、少な
くとも一つのＹは重合可能な官能基である。但し書きが
ない場合には、それぞれのｎの値は平均値である。この
陽イオンは、Group I aまたはGroup II aの元素から選
ばれたもので一価陽イオンでも二価陽イオンでもよい。
Ｙに対して特定の官能基を選択すると、上記の化合物
から成る電解質に特定の望ましい特性を与えることがで
きる。ここでは、ある化合物が重合可能な官能基を含む
とき、その化合物を「モノマー」と呼ぶ。化合物に重合
可能な官能基が含まれていないときは、その化合物を
「電解質添加剤」と呼ぶ。電解質添加剤には可塑剤と電
解塩が含まれる。
から成る電解質に特定の望ましい特性を与えることがで
きる。ここでは、ある化合物が重合可能な官能基を含む
とき、その化合物を「モノマー」と呼ぶ。化合物に重合
可能な官能基が含まれていないときは、その化合物を
「電解質添加剤」と呼ぶ。電解質添加剤には可塑剤と電
解塩が含まれる。
ペンダントグループは重合可能な官能基によって官能
化され、架橋または重合化の可能なモノマーを提供し
て、高いイオン性伝導率を持つ高分子量重合物を形成す
ることができる。固体重合体電解質を形成するために
は、化合物内で少なくとも一つのＹが重合可能な官能基
でなければならない。重合可能な官能基としては、エポ
キシ、イソシアネート、アクリレート、アルケニルなど
の群から選ぶことができる。アルカリ金属ベースの電気
化学装置の安全性を高めるために、重合可能な官能基に
は活性水素を含まないものとする。
化され、架橋または重合化の可能なモノマーを提供し
て、高いイオン性伝導率を持つ高分子量重合物を形成す
ることができる。固体重合体電解質を形成するために
は、化合物内で少なくとも一つのＹが重合可能な官能基
でなければならない。重合可能な官能基としては、エポ
キシ、イソシアネート、アクリレート、アルケニルなど
の群から選ぶことができる。アルカリ金属ベースの電気
化学装置の安全性を高めるために、重合可能な官能基に
は活性水素を含まないものとする。
ペンダントグループは可塑作用剤官能基によって官能
化されることができる。あるモノマーがさらに可塑作用
剤官能基をも含むとき、これを「自己可塑」モノマーと
呼ぶ。ここで言う「自己可塑」とは、部分的運動の増加
を通して、機械的特性の改善や室温での結晶化の減少と
いった望ましい特性を重合体に与えるような、ペンダン
トグループを持つ重合体を指す。もしもある化合物がＹ
グループとして可塑作用剤官能基のみを含む場合には、
その化合物は可塑剤として機能する。本発明の可塑剤
は、良好なイオン溶剤であり、典型的には非揮発性、非
反応性の液体である。可塑作用剤官能基には、トリアル
キルシリル、アルキル、リン酸エステル、ホスフィン酸
エステル、または飽和エステル基を用いることができ
る。
化されることができる。あるモノマーがさらに可塑作用
剤官能基をも含むとき、これを「自己可塑」モノマーと
呼ぶ。ここで言う「自己可塑」とは、部分的運動の増加
を通して、機械的特性の改善や室温での結晶化の減少と
いった望ましい特性を重合体に与えるような、ペンダン
トグループを持つ重合体を指す。もしもある化合物がＹ
グループとして可塑作用剤官能基のみを含む場合には、
その化合物は可塑剤として機能する。本発明の可塑剤
は、良好なイオン溶剤であり、典型的には非揮発性、非
反応性の液体である。可塑作用剤官能基には、トリアル
キルシリル、アルキル、リン酸エステル、ホスフィン酸
エステル、または飽和エステル基を用いることができ
る。
ペンダントグループはイオン性官能基によって官能化
されることができる。イオン性官能基は、電解質物質と
して用いられるGroup I aまたはGroup II aの元素の陽
イオンを提供する。少なくとも一つのイオン性官能基を
含み、あるいはイオン性官能基のみを含むような化合物
はマクロイオンとなる。そのサイズが大きいために、陰
イオンは効果的にその場所につなぎ止められ、主に陽イ
オンが可動となる。イオン性官能基には、アルコキシ
ド、またはアルキル若しくはハロアルキルのカルボン酸
若しくはスルホン酸の、アルカリ金属又はアルカリ土類
金属塩を用いることができる。
されることができる。イオン性官能基は、電解質物質と
して用いられるGroup I aまたはGroup II aの元素の陽
イオンを提供する。少なくとも一つのイオン性官能基を
含み、あるいはイオン性官能基のみを含むような化合物
はマクロイオンとなる。そのサイズが大きいために、陰
イオンは効果的にその場所につなぎ止められ、主に陽イ
オンが可動となる。イオン性官能基には、アルコキシ
ド、またはアルキル若しくはハロアルキルのカルボン酸
若しくはスルホン酸の、アルカリ金属又はアルカリ土類
金属塩を用いることができる。
本発明によって、個々の化合物を調整して、電解質に
ユニークな特性を与えることができる。特に、本発明の
化合物には一種類のみの官能基を含むことも、どのよう
な組み合せの複数の官能基を含むこともできる。例え
ば、重合可能でかつ可塑能力のある官能基を持つモノマ
ーを、重合可能でかつイオン性の官能基を持つ化合物と
共に重合化することができ、これによってこれら三種の
官能基をすべて持つ重合体を作ることができる。重合体
の全体的な組成は、さまざまに官能化されたモノマーの
相対比を変更することによって、容易に調節することが
できる。
ユニークな特性を与えることができる。特に、本発明の
化合物には一種類のみの官能基を含むことも、どのよう
な組み合せの複数の官能基を含むこともできる。例え
ば、重合可能でかつ可塑能力のある官能基を持つモノマ
ーを、重合可能でかつイオン性の官能基を持つ化合物と
共に重合化することができ、これによってこれら三種の
官能基をすべて持つ重合体を作ることができる。重合体
の全体的な組成は、さまざまに官能化されたモノマーの
相対比を変更することによって、容易に調節することが
できる。
モノマーと電解質添加物の混合物はさらに、電解質組
成を調整するために使うことができる。重合化に際し
て、モノマーは重合化反応に参与して重合体を形成する
が、重合可能な官能基を持たない電解質添加剤は反応に
参与しない。その結果、重合体と電解質添加剤が密接に
混合された合成物質ができる。電解質添加剤は、電解質
の伝導性と機械的特性を向上させる可塑剤であってもよ
い。電解質添加剤は、電解質のために溶解可能な陽イオ
ンとマクロ陰イオンを提供するマクロイオンであっても
よい。
成を調整するために使うことができる。重合化に際し
て、モノマーは重合化反応に参与して重合体を形成する
が、重合可能な官能基を持たない電解質添加剤は反応に
参与しない。その結果、重合体と電解質添加剤が密接に
混合された合成物質ができる。電解質添加剤は、電解質
の伝導性と機械的特性を向上させる可塑剤であってもよ
い。電解質添加剤は、電解質のために溶解可能な陽イオ
ンとマクロ陰イオンを提供するマクロイオンであっても
よい。
本発明の化合物はまた、一次および充電可能な液体電
解質リチウム電池のような従来の電解質システムにおい
て、可塑剤やマクロイオンのような電解質添加剤として
使うこともできる。これらはまた、組成電極の調製のた
めに使うこともできる。
解質リチウム電池のような従来の電解質システムにおい
て、可塑剤やマクロイオンのような電解質添加剤として
使うこともできる。これらはまた、組成電極の調製のた
めに使うこともできる。
上述の電解質は、電池、コンデンサー、燃料電池また
は表示器のような電気化学装置において、陰極および陽
極として用いることもできる。
は表示器のような電気化学装置において、陰極および陽
極として用いることもできる。
図面の簡潔な説明 図面において： 図１は、０から5Vの範囲で本発明の電解質を使った、
電気化学セルのサイクリックボルタモグラムを示す。
電気化学セルのサイクリックボルタモグラムを示す。
発明の詳細な説明 本発明はここに説明されるような一定の種類の物質
が、電解質内で用いられたときに、優れたイオン伝導性
と熱的および電気化学的安定性を示すことを認めるもの
である。
が、電解質内で用いられたときに、優れたイオン伝導性
と熱的および電気化学的安定性を示すことを認めるもの
である。
本発明の化合物は、以下のような特色を共有してい
る：コンパクトな骨格基質、電解質に望ましい特性を与
える官能基と陽イオン溶媒和物質とを含む、拡張したペ
ンダントグループ。本発明の化合物は、官能基の性質と
相対的特性が容易に変えられるという意味で、高度に多
目的である。これらの化合物は、固体重合体電解質の調
製におけるモノマーとして、また可塑剤やマクロイオン
のような電解質添加剤として、有益である。
る：コンパクトな骨格基質、電解質に望ましい特性を与
える官能基と陽イオン溶媒和物質とを含む、拡張したペ
ンダントグループ。本発明の化合物は、官能基の性質と
相対的特性が容易に変えられるという意味で、高度に多
目的である。これらの化合物は、固体重合体電解質の調
製におけるモノマーとして、また可塑剤やマクロイオン
のような電解質添加剤として、有益である。
本発明に用いられる化合物のコンパクトな骨格基質に
は、一般式CiXjによって表される反復ユニットを用いる
ことができる。この反復ユニットは、線状の飽和および
不飽和のアルキルおよびアルケニル物質で、ｉ個の炭素
原子とｊ個のヘテロ原子を持つ（ｉの値は１から６、ｊ
の値は０ら３の範囲）群から選ばれるものである。ヘテ
ロ原子ＸはＯ、Ｓ、Ｎから成る群より選ばれる。特に、
この反復構造には、アルキレンイミン、ジアミノアルキ
ル、エトキシやプロポキシのようなアルコキシ基、また
はそのチオ誘導体を用いることができる。
は、一般式CiXjによって表される反復ユニットを用いる
ことができる。この反復ユニットは、線状の飽和および
不飽和のアルキルおよびアルケニル物質で、ｉ個の炭素
原子とｊ個のヘテロ原子を持つ（ｉの値は１から６、ｊ
の値は０ら３の範囲）群から選ばれるものである。ヘテ
ロ原子ＸはＯ、Ｓ、Ｎから成る群より選ばれる。特に、
この反復構造には、アルキレンイミン、ジアミノアルキ
ル、エトキシやプロポキシのようなアルコキシ基、また
はそのチオ誘導体を用いることができる。
あるいは、コンパクトな骨格基質には、一般式CaXbに
よって表される反復ユニットを用いることもできる。こ
の反復ユニットは、飽和および不飽和の環状および複素
環式物質、および、線状のアルキルおよびアルケニル物
質で、ａ個の炭素原子Ｃとｂ個のヘテロ原子Ｘを持つ
（ａの値は１から８、ｂの値は０から４の範囲）群から
選ばれたものである。ヘテロ原子はＯ、Ｓ、Ｎから成る
群より選ばれる。少なくとも一つの反復ユニットは環状
または複素環式物質を含む。特に、この反復構造には、
シクロヘキシル、シクロペンチルのような環状アルキル
基や、環状エーテルまたはそのチオ誘導体（フラニル、
テトラヒドロフラニル、チオフェニル、ピラニル、アト
ラヒドロピラニル、ジオキサニル、トリオキサニルな
ど）、およびピロリジニル、ピペリジニルなどのような
環状アミノ基を用いることができる。
よって表される反復ユニットを用いることもできる。こ
の反復ユニットは、飽和および不飽和の環状および複素
環式物質、および、線状のアルキルおよびアルケニル物
質で、ａ個の炭素原子Ｃとｂ個のヘテロ原子Ｘを持つ
（ａの値は１から８、ｂの値は０から４の範囲）群から
選ばれたものである。ヘテロ原子はＯ、Ｓ、Ｎから成る
群より選ばれる。少なくとも一つの反復ユニットは環状
または複素環式物質を含む。特に、この反復構造には、
シクロヘキシル、シクロペンチルのような環状アルキル
基や、環状エーテルまたはそのチオ誘導体（フラニル、
テトラヒドロフラニル、チオフェニル、ピラニル、アト
ラヒドロピラニル、ジオキサニル、トリオキサニルな
ど）、およびピロリジニル、ピペリジニルなどのような
環状アミノ基を用いることができる。
特に望ましい化合物は、一般式CyXzによって表される
反復ユニットを持つものである。この反復ユニットは、
ｙ個の炭素原子Ｃとｚ個のヘテロ原子Ｘを持つ環状およ
び複素環式の物質（ｙの値は４、５、または６、ｚの値
は０、１、または２）から成る群から選ばれたものであ
る。ヘテロ原子はＯ、Ｓ、Ｎから成る群より選ばれる。
この反復構造CyXzには、シクロヘキシル、シクロペンチ
ルのような環状アルキル基や、環状エーテルまたはその
チオ誘導体（フラニル、テトラヒドロフラニル、チオフ
ェニル、ピラニル、テトラヒドロピラニル、ジオキサニ
ル、トリオキサニルなど）、およびピロリジニル、ピペ
リジニルなどのような環状アミノ基を用いることができ
る。
反復ユニットを持つものである。この反復ユニットは、
ｙ個の炭素原子Ｃとｚ個のヘテロ原子Ｘを持つ環状およ
び複素環式の物質（ｙの値は４、５、または６、ｚの値
は０、１、または２）から成る群から選ばれたものであ
る。ヘテロ原子はＯ、Ｓ、Ｎから成る群より選ばれる。
この反復構造CyXzには、シクロヘキシル、シクロペンチ
ルのような環状アルキル基や、環状エーテルまたはその
チオ誘導体（フラニル、テトラヒドロフラニル、チオフ
ェニル、ピラニル、テトラヒドロピラニル、ジオキサニ
ル、トリオキサニルなど）、およびピロリジニル、ピペ
リジニルなどのような環状アミノ基を用いることができ
る。
本発明において、電解質内で用いられる一定の種類の
望ましい化合物は、環状形にある炭水化物から便利に調
製することができる。炭水化物は複数のペンダント水酸
基を持っており、容易に本発明の拡張ペンダント鎖に転
換することができる。電解質内で使われる、官能化され
アルコキシル化された炭水化物には、ペントースとヘキ
ソースから成り、１個から５個の水酸基を持つ群より選
ばれた、単糖部分が含まれる。各々の単糖部分の水酸基
には、エーテル結合を通して、総計４個から150個、望
ましくは４個から60個のアルコキシ基が接続されてお
り、単糖部分のアルコキシド置換された水酸基の各々
は、官能基Ｙで官能化される。Ｙは重合可能な官能基、
可塑作用剤官能基、イオン性官能基から成る群より選ば
れる。上記の単糖部分から成るオリゴ糖についても、可
能性が考えられる。
望ましい化合物は、環状形にある炭水化物から便利に調
製することができる。炭水化物は複数のペンダント水酸
基を持っており、容易に本発明の拡張ペンダント鎖に転
換することができる。電解質内で使われる、官能化され
アルコキシル化された炭水化物には、ペントースとヘキ
ソースから成り、１個から５個の水酸基を持つ群より選
ばれた、単糖部分が含まれる。各々の単糖部分の水酸基
には、エーテル結合を通して、総計４個から150個、望
ましくは４個から60個のアルコキシ基が接続されてお
り、単糖部分のアルコキシド置換された水酸基の各々
は、官能基Ｙで官能化される。Ｙは重合可能な官能基、
可塑作用剤官能基、イオン性官能基から成る群より選ば
れる。上記の単糖部分から成るオリゴ糖についても、可
能性が考えられる。
適切な炭水化物には、誘導のためのさまざまなテンプ
レートを提供する、単糖とオリゴ糖が含まれる。５−メ
ンバーまたは６−メンバーの環状単糖類（グルコース、
フルクトース、ソルボース、マンノース、リボース、キ
シロースなど）；二糖類（スクロース、マルトース、ラ
クトースなど）；三糖類（ラフィノースなど）が、特に
望ましいテンプレートである。
レートを提供する、単糖とオリゴ糖が含まれる。５−メ
ンバーまたは６−メンバーの環状単糖類（グルコース、
フルクトース、ソルボース、マンノース、リボース、キ
シロースなど）；二糖類（スクロース、マルトース、ラ
クトースなど）；三糖類（ラフィノースなど）が、特に
望ましいテンプレートである。
本発明の化合物のペンダントグループは、酸素、硫
黄、窒素のような、Group I aまたはGroup II aの元素
の陽イオンを溶媒和できるような元素を含む。このペン
ダントグループには、エトキシ、プロポキシなどのアル
コキシ基とそのチオ派生物、またはアルキレンイミンが
含まれる。このペンダントグループは、その側枝鎖によ
って、電解質陽イオンを溶媒和したり、重合化に際して
ネットワーク重合体形成を助けたりする。拡張するペン
ダントグループの鎖の長さは、また、マクロ陰イオンを
電解質内につなぎ止めることによって、マクロ陰イオン
の形成に貢献する。
黄、窒素のような、Group I aまたはGroup II aの元素
の陽イオンを溶媒和できるような元素を含む。このペン
ダントグループには、エトキシ、プロポキシなどのアル
コキシ基とそのチオ派生物、またはアルキレンイミンが
含まれる。このペンダントグループは、その側枝鎖によ
って、電解質陽イオンを溶媒和したり、重合化に際して
ネットワーク重合体形成を助けたりする。拡張するペン
ダントグループの鎖の長さは、また、マクロ陰イオンを
電解質内につなぎ止めることによって、マクロ陰イオン
の形成に貢献する。
重合可能な官能基の中には、アルケニル基、イソシア
ネート、エポキシ、および不飽和カルボキシル基が含ま
れる。このような重合可能な官能基には、次のようなも
のが含まれるが、それに限定されるわけではない：ビニ
ルやアリルのようなアルケニル基；アクリレート、メタ
クリレート、シンナメート、フマレート、マレエートな
どのような不飽和カルボキシル化合物；メチルイソシア
ネートなどのようなイソシアネート；ジメチルクロロシ
リルのようなハロシリル基。特に、重合可能な官能基
は、−CH2CHOCH2、−CH2NCO、−SiCl（CH3）２、−Ｃ
（＝Ｏ）CH＝CH2、−Ｃ（＝Ｏ）Ｃ（CH3）＝CH2、−CH2
CH＝CH2、および−CH＝CH2を含むことができる。但し書
きのない場合、架橋する官能基は重合化可能な官能基と
して用いることができる。なぜならば、双方が、ネット
ワーク重合体の分子量を増加させる機能を果たすからで
ある。重合化は、フォトイニシエーションや熱的および
化学的イニシエーションなどの標準的な技術を用いて、
実行することができる。
ネート、エポキシ、および不飽和カルボキシル基が含ま
れる。このような重合可能な官能基には、次のようなも
のが含まれるが、それに限定されるわけではない：ビニ
ルやアリルのようなアルケニル基；アクリレート、メタ
クリレート、シンナメート、フマレート、マレエートな
どのような不飽和カルボキシル化合物；メチルイソシア
ネートなどのようなイソシアネート；ジメチルクロロシ
リルのようなハロシリル基。特に、重合可能な官能基
は、−CH2CHOCH2、−CH2NCO、−SiCl（CH3）２、−Ｃ
（＝Ｏ）CH＝CH2、−Ｃ（＝Ｏ）Ｃ（CH3）＝CH2、−CH2
CH＝CH2、および−CH＝CH2を含むことができる。但し書
きのない場合、架橋する官能基は重合化可能な官能基と
して用いることができる。なぜならば、双方が、ネット
ワーク重合体の分子量を増加させる機能を果たすからで
ある。重合化は、フォトイニシエーションや熱的および
化学的イニシエーションなどの標準的な技術を用いて、
実行することができる。
可塑作用剤官能基の中には次のようなものが含まれる
が、それに限定されるわけではない：トリアルキルシリ
ル、アルキル、ニトリル、リン酸エステル、ホスフィン
酸エステル、および飽和エステル基。特に、次のものが
含まれる：トリメチルまたはトリエチルシリル：メチ
ル、エチルなどのアルキル基：ジエチルホスファチル、
ジフェニルフォスファチルなどのリン酸エステル基；ジ
フェニルホスフィナチル；アルキルニトリルおよびアセ
テート、イソブチレートのような飽和アルキルエステ
ル。特に、可塑作用剤官能基には、−Si（CH3）３、−C
H3、および−Ｃ（＝Ｏ）CH3が含まれる。一般的に言っ
て、可塑作用剤官能基には、非反応性で電気化学的に安
定な官能基で、化合物の結晶化を引き起こさないものを
含むことができる。
が、それに限定されるわけではない：トリアルキルシリ
ル、アルキル、ニトリル、リン酸エステル、ホスフィン
酸エステル、および飽和エステル基。特に、次のものが
含まれる：トリメチルまたはトリエチルシリル：メチ
ル、エチルなどのアルキル基：ジエチルホスファチル、
ジフェニルフォスファチルなどのリン酸エステル基；ジ
フェニルホスフィナチル；アルキルニトリルおよびアセ
テート、イソブチレートのような飽和アルキルエステ
ル。特に、可塑作用剤官能基には、−Si（CH3）３、−C
H3、および−Ｃ（＝Ｏ）CH3が含まれる。一般的に言っ
て、可塑作用剤官能基には、非反応性で電気化学的に安
定な官能基で、化合物の結晶化を引き起こさないものを
含むことができる。
本発明の重要な実用例として、本発明の化合物と溶解
可能な陽イオンを使って、電解質を調製することができ
る。このようなイオンは化合物のペンダントグループの
イオン性官能基として導入される。この例では、化合物
はマクロイオンとして機能する。本発明のマクロイオン
のなかで使用するのに適したイオン性官能基には、次の
ようなものが含まれるが、それに限定されるわけではな
い：アルコキシド、アルキルカルボン酸若しくはスルホ
ン酸、又はハロアルキルカルボン酸若しくはスルホン酸
の、アルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩。
可能な陽イオンを使って、電解質を調製することができ
る。このようなイオンは化合物のペンダントグループの
イオン性官能基として導入される。この例では、化合物
はマクロイオンとして機能する。本発明のマクロイオン
のなかで使用するのに適したイオン性官能基には、次の
ようなものが含まれるが、それに限定されるわけではな
い：アルコキシド、アルキルカルボン酸若しくはスルホ
ン酸、又はハロアルキルカルボン酸若しくはスルホン酸
の、アルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩。
溶解可能な陽イオンの一部あるいは全部を、これまで
の技術における溶解可能な電解塩として導入することも
望ましい。本発明の電解質のなかで使用するのに適した
溶解可能な電解塩には、次のようなものが含まれるが、
それに限定されるわけではない:ClO4−、SCN−、BF
4−、AsF6−、CF3SO3−（トリフレート）、Br−、Ｉ
−、PF6−、（CF3SO2）2N−（ビス（トリフルオルメタ
ンスルホニル）イミドまたはTFSI）、（CF3SO2）3C−
（トリス（トリフルオルメタンスルホニル）メチドまた
はTFSM）、CF3CO2−、などの陰イオンに関連した、Grou
p I aまたはGroup II aの元素から選ばれた陽イオンを
含む無機イオン塩。特に、リチウムイオンが望ましい陽
イオンである。
の技術における溶解可能な電解塩として導入することも
望ましい。本発明の電解質のなかで使用するのに適した
溶解可能な電解塩には、次のようなものが含まれるが、
それに限定されるわけではない:ClO4−、SCN−、BF
4−、AsF6−、CF3SO3−（トリフレート）、Br−、Ｉ
−、PF6−、（CF3SO2）2N−（ビス（トリフルオルメタ
ンスルホニル）イミドまたはTFSI）、（CF3SO2）3C−
（トリス（トリフルオルメタンスルホニル）メチドまた
はTFSM）、CF3CO2−、などの陰イオンに関連した、Grou
p I aまたはGroup II aの元素から選ばれた陽イオンを
含む無機イオン塩。特に、リチウムイオンが望ましい陽
イオンである。
可塑作用剤官能基を、それ自体重合可能な官能基を含
むようなペンダント鎖に合体させ、重合化を行なうこと
によって、その重合体は自己可塑力を持つようになる。
これは特に望ましい現象である。なぜならば、この重合
体は、固体重合体電解質フィルムの特性を発揮しなが
ら、室温においてペンダント鎖の高度の部分的運動を促
すような、無定形で非結晶体の形態を保持するからであ
る。その結果、従来の技術で用いられた液体可塑剤が必
要でなくなる。
むようなペンダント鎖に合体させ、重合化を行なうこと
によって、その重合体は自己可塑力を持つようになる。
これは特に望ましい現象である。なぜならば、この重合
体は、固体重合体電解質フィルムの特性を発揮しなが
ら、室温においてペンダント鎖の高度の部分的運動を促
すような、無定形で非結晶体の形態を保持するからであ
る。その結果、従来の技術で用いられた液体可塑剤が必
要でなくなる。
本発明の可塑剤と可溶性アルカリ金属マクロイオン
は、従来の電解システムに組み入れることができる。こ
のような電解質には炭酸エチレン、炭酸プロピレン、ジ
メトキシエタン、およびスルホランが含まれるが、それ
に限定されるわけではない。本発明の可塑剤と可溶性マ
クロイオンが従来の電解システムに組み入れられると、
その結果生じる電解質は、それぞれ、電気化学的特性が
改善され、陰イオンの可動性が減少する。
は、従来の電解システムに組み入れることができる。こ
のような電解質には炭酸エチレン、炭酸プロピレン、ジ
メトキシエタン、およびスルホランが含まれるが、それ
に限定されるわけではない。本発明の可塑剤と可溶性マ
クロイオンが従来の電解システムに組み入れられると、
その結果生じる電解質は、それぞれ、電気化学的特性が
改善され、陰イオンの可動性が減少する。
合成電極は、電気化学的に活発な化合物、電気伝導体
としての炭素、および本発明のモノマーによって、調製
することができる。重合化によって、電極活性物質と本
発明のイオン伝導性固体重合体を含むように、固体合成
物質が得られる。
としての炭素、および本発明のモノマーによって、調製
することができる。重合化によって、電極活性物質と本
発明のイオン伝導性固体重合体を含むように、固体合成
物質が得られる。
本発明の望ましい具体化 次の例によって本発明のその他の特徴と利点とを説明
するが、特徴と利点とはこれらの例に制限されるもので
はない。
するが、特徴と利点とはこれらの例に制限されるもので
はない。
以下の例の開始物質はエトキシル化されたメチルグル
コシドである。これらの化合物についてCFTAの採用した
名前は、それぞれ、メチルグルセス−10［“MG−10"］
とメチルグルセス−20［“MG−20"］である。プロポキ
シル化された誘導体はそれぞれ、PPGメチルグルセス−1
0［“PPG−10"］とPPGメチルグルセス−20［“PPG−2
0"］と呼ばれる。
コシドである。これらの化合物についてCFTAの採用した
名前は、それぞれ、メチルグルセス−10［“MG−10"］
とメチルグルセス−20［“MG−20"］である。プロポキ
シル化された誘導体はそれぞれ、PPGメチルグルセス−1
0［“PPG−10"］とPPGメチルグルセス−20［“PPG−2
0"］と呼ばれる。
この物質はGlucamR（Amerchol Corp.,Talmadge Rd.,E
dison,NJ）として、商業的に入手可能である。GlucamR
はエチレンオキシド（GlucamR−Ｅ）とプロピレンオキ
シド（GlucamR−Ｐ）の双方の誘導体として提供されて
おり、１分子当たり平均10から20個のエトキシまたはプ
ロポキシ基を持つ。
dison,NJ）として、商業的に入手可能である。GlucamR
はエチレンオキシド（GlucamR−Ｅ）とプロピレンオキ
シド（GlucamR−Ｐ）の双方の誘導体として提供されて
おり、１分子当たり平均10から20個のエトキシまたはプ
ロポキシ基を持つ。
さまざまな分子量を持つ他のアルコキシル化されたグ
ルコシドも、開始物質として用いることができる。必要
とされるアルコキシル化された開始物質は、１モルのメ
チルグルコシドを、必要なモル量のアルキレンオキシ
ド、例えばエチレンオキシドに反応させることによっ
て、反応に使うことのできる４個のプライマリ水酸基を
持つような、エトキシル化されたメチルグルコシドを形
成する。
ルコシドも、開始物質として用いることができる。必要
とされるアルコキシル化された開始物質は、１モルのメ
チルグルコシドを、必要なモル量のアルキレンオキシ
ド、例えばエチレンオキシドに反応させることによっ
て、反応に使うことのできる４個のプライマリ水酸基を
持つような、エトキシル化されたメチルグルコシドを形
成する。
また、さまざまな分子量を持つ他のアルコキシル化さ
れたサッカリドも、開始物質として用いることができ
る。必要とされるアルコキシル化された開始物質は、１
モルのサッカリドを、必要なモル量のアルキレンオキシ
ド、例えばエチレンオキシドに反応させることによっ
て、エトキシル化されたサッカリドを形成する。この場
合、反応に使うことのできるプライマリ水酸基の数は、
骨格基質上の水酸基置換の初期の度合によって変わって
くる。
れたサッカリドも、開始物質として用いることができ
る。必要とされるアルコキシル化された開始物質は、１
モルのサッカリドを、必要なモル量のアルキレンオキシ
ド、例えばエチレンオキシドに反応させることによっ
て、エトキシル化されたサッカリドを形成する。この場
合、反応に使うことのできるプライマリ水酸基の数は、
骨格基質上の水酸基置換の初期の度合によって変わって
くる。
また、異なった構造を持つ他の骨格基質も、開始物質
として用いることができる。必要とされるアルコキシル
化された開始物質は、ペンダント水酸基を含む選択され
た骨格基質１モルを、必要なモル量のアルキレンオキシ
ドに反応させることによって、アルコキシル化された開
始物質を形成する。この場合、反応に使つことのできる
プライマリ水酸基の数は、骨格基質による水酸基置換の
初期の度合によって変わってくる。
として用いることができる。必要とされるアルコキシル
化された開始物質は、ペンダント水酸基を含む選択され
た骨格基質１モルを、必要なモル量のアルキレンオキシ
ドに反応させることによって、アルコキシル化された開
始物質を形成する。この場合、反応に使つことのできる
プライマリ水酸基の数は、骨格基質による水酸基置換の
初期の度合によって変わってくる。
例１−４は、可塑作用剤官能基によって官能変された
化合物を調製する方法を示す。
化合物を調製する方法を示す。
例１ アセチルエトキシル化されたメチルグルコシド
は、本発明によって次のように調製される。MG−20（5
0.0g,0.048モル）のシクロヘキサン溶液と、酢酸ナトリ
ウム（6.49g,0.0791モル,Fisher Scientific）は、シク
ロヘキサンの還流温度（80℃）まで加熱される。微量の
水が、シクロヘキサンの共沸混合物としてシステムから
除去され、受け器に集められる。還流によってはもうそ
れ以上水が除去されなくなったとき、無水酢酸（19.94
g,0.196モル,Fisher Scientific）がフラスコ中の撹拌
され還流している混合物に、１時間以上かけてゆっくり
と加えられ、その後フラスコは室温まで冷却される。約
150mlの蒸留水をフラスコの内容物に加え、撹拌する。
濃縮されたNaOH溶液を加えて、7.0以上までpHを増加さ
せる。シクロヘキサン有機相を水相から分離する。それ
から、クロロホルムを150mlずつ使って、二度にわたっ
て水相を抽出する。約55℃の回転フラッシュ蒸発器の中
で、乾燥したクロロホルム抽出物を、それ以上溶剤が除
去されなくなるまで濃縮することによって、この生成物
を得る。アセチルエトキシル化されたメチルダルコシド
（MG−20−ACETYL4）の産出量は、46.45g（理論上80
％）である。名称が示しているように、グルコシド骨格
基質当たり４個のアセチル基の割合で官能化が起こる。
は、本発明によって次のように調製される。MG−20（5
0.0g,0.048モル）のシクロヘキサン溶液と、酢酸ナトリ
ウム（6.49g,0.0791モル,Fisher Scientific）は、シク
ロヘキサンの還流温度（80℃）まで加熱される。微量の
水が、シクロヘキサンの共沸混合物としてシステムから
除去され、受け器に集められる。還流によってはもうそ
れ以上水が除去されなくなったとき、無水酢酸（19.94
g,0.196モル,Fisher Scientific）がフラスコ中の撹拌
され還流している混合物に、１時間以上かけてゆっくり
と加えられ、その後フラスコは室温まで冷却される。約
150mlの蒸留水をフラスコの内容物に加え、撹拌する。
濃縮されたNaOH溶液を加えて、7.0以上までpHを増加さ
せる。シクロヘキサン有機相を水相から分離する。それ
から、クロロホルムを150mlずつ使って、二度にわたっ
て水相を抽出する。約55℃の回転フラッシュ蒸発器の中
で、乾燥したクロロホルム抽出物を、それ以上溶剤が除
去されなくなるまで濃縮することによって、この生成物
を得る。アセチルエトキシル化されたメチルダルコシド
（MG−20−ACETYL4）の産出量は、46.45g（理論上80
％）である。名称が示しているように、グルコシド骨格
基質当たり４個のアセチル基の割合で官能化が起こる。
この製品は透明、淡黄色、粘性の液体で、匂いはな
い。この製品が生成されたことを確かめるには、赤外線
分光法を用いる。
い。この製品が生成されたことを確かめるには、赤外線
分光法を用いる。
例２ トリメチルシリルエトキシル化されたメチルグル
コシドは、本発明によって次のように調製される。MG−
20（1003g,0.981モル）、トリエチルアミン（479g,4.73
モル,Aldrich Chemical Co.）、およびテトラヒドロフ
ラン（400ml,THF）は、丸底フラスコの中で短時間撹拌
されると、透明無色の溶液を形成し、反応フラスコ内に
はわずかに正の圧力を持つアルゴンガスが保たれる。ト
リメチルクロロシラン（513.6g,4.73モル,Aldrich Chem
ical Co.）は、THF（780ml）によって希釈される。反応
混合物を撹拌しながら、トリメチルクロロシラン/THF溶
液の３分の１（500ml）を、ゆっくりと反応フラスコの
内容物に加える。大量の白色の沈澱物（トリエチルアミ
ンヒドロクロライド）が、ほとんど即座に反応混合物の
中に形成される。それから、残り３分の２のトリメチル
クロロシラン/THF溶液を、ゆっくりと反応フラスコの内
容物に加えると、さらに沈澱物が形成される。この溶液
の追加は、３時間15分以上かけて行なう。溶液追加の間
に、フラスコの内容物の温度は、室温から約34℃に上昇
する。さらにもう２時間撹拌を続け、フラスコを室温に
まで冷却する。トリエチルアミンヒドロクロライドの沈
澱物を、漉過によって除去する。この原生成品の溶液
を、約35℃の回転フラッシュ蒸発器の中で濃縮し、それ
から2000mlのヘキサンによって希釈する。撹拌の後、溶
液を漉過して、トリエチルアミンヒドロクロライドをす
べて除去する。このヘキサン溶液を、約45℃の回転フラ
ッシュ蒸発器の中で濃縮して、この製品を得る。トリメ
チルシリルエトキシル化されたメチルグルコシド（MG−
20−TMS4）の産出量は、1246g（理論上96.6％）であ
る。名称が示しているように、グルコシド骨格基質当た
りトリメチルシリル基４個の割合である。
コシドは、本発明によって次のように調製される。MG−
20（1003g,0.981モル）、トリエチルアミン（479g,4.73
モル,Aldrich Chemical Co.）、およびテトラヒドロフ
ラン（400ml,THF）は、丸底フラスコの中で短時間撹拌
されると、透明無色の溶液を形成し、反応フラスコ内に
はわずかに正の圧力を持つアルゴンガスが保たれる。ト
リメチルクロロシラン（513.6g,4.73モル,Aldrich Chem
ical Co.）は、THF（780ml）によって希釈される。反応
混合物を撹拌しながら、トリメチルクロロシラン/THF溶
液の３分の１（500ml）を、ゆっくりと反応フラスコの
内容物に加える。大量の白色の沈澱物（トリエチルアミ
ンヒドロクロライド）が、ほとんど即座に反応混合物の
中に形成される。それから、残り３分の２のトリメチル
クロロシラン/THF溶液を、ゆっくりと反応フラスコの内
容物に加えると、さらに沈澱物が形成される。この溶液
の追加は、３時間15分以上かけて行なう。溶液追加の間
に、フラスコの内容物の温度は、室温から約34℃に上昇
する。さらにもう２時間撹拌を続け、フラスコを室温に
まで冷却する。トリエチルアミンヒドロクロライドの沈
澱物を、漉過によって除去する。この原生成品の溶液
を、約35℃の回転フラッシュ蒸発器の中で濃縮し、それ
から2000mlのヘキサンによって希釈する。撹拌の後、溶
液を漉過して、トリエチルアミンヒドロクロライドをす
べて除去する。このヘキサン溶液を、約45℃の回転フラ
ッシュ蒸発器の中で濃縮して、この製品を得る。トリメ
チルシリルエトキシル化されたメチルグルコシド（MG−
20−TMS4）の産出量は、1246g（理論上96.6％）であ
る。名称が示しているように、グルコシド骨格基質当た
りトリメチルシリル基４個の割合である。
この製品は透明、淡黄色、油状の液体で、匂いはな
い。この製品が生成されたことを確かめるには、赤外線
分光法を用いる。
い。この製品が生成されたことを確かめるには、赤外線
分光法を用いる。
例３ テトラキス（ジエチルホスファチル）エトキシル
化されたメチルグルコシドは、本発明によって次のよう
に調製される。
化されたメチルグルコシドは、本発明によって次のよう
に調製される。
乾燥したテトラヒドロフラン（250ml）内のMG−20（5
0.0g,0.048モル）とトリエチルアミン（19.8g,0.196モ
ル,Aldrich Chemical Co.）を、アルゴンガス除去器、
還流コンデンサー、温度計、追加漏斗、加熱マントル、
および磁気撹拌器の付属した、100ml入り三つ口丸底フ
ラスコに入れて、そこに生じた溶液を撹拌する。THF（5
0ml）内のジエチルクロロリン酸塩（33.8g,0.196モル,A
ldrich Chemical Co.）を、撹拌されているフラスコの
中の混合物に、１時間以上かけてゆっくりと加える。大
量の白色の沈澱物（トリエチルアミンヒドロクロライ
ド）が、ほとんど即座に反応混合物の中に形成される。
溶液追加の間に、フラスコの内容物の温度は、室温から
約34℃に上昇する。フラスコの内容物を、THFの還流温
度まで４時間かけて加熱し、その後室温まで冷却する。
フラスコの内容物を、５℃のアルゴン下で一晩保存す
る。
0.0g,0.048モル）とトリエチルアミン（19.8g,0.196モ
ル,Aldrich Chemical Co.）を、アルゴンガス除去器、
還流コンデンサー、温度計、追加漏斗、加熱マントル、
および磁気撹拌器の付属した、100ml入り三つ口丸底フ
ラスコに入れて、そこに生じた溶液を撹拌する。THF（5
0ml）内のジエチルクロロリン酸塩（33.8g,0.196モル,A
ldrich Chemical Co.）を、撹拌されているフラスコの
中の混合物に、１時間以上かけてゆっくりと加える。大
量の白色の沈澱物（トリエチルアミンヒドロクロライ
ド）が、ほとんど即座に反応混合物の中に形成される。
溶液追加の間に、フラスコの内容物の温度は、室温から
約34℃に上昇する。フラスコの内容物を、THFの還流温
度まで４時間かけて加熱し、その後室温まで冷却する。
フラスコの内容物を、５℃のアルゴン下で一晩保存す
る。
トリエチルアミンヒドロクロライドの沈澱物を、THF/
製品の溶液から、吸引漉過によって除去する。この原生
成品の溶液を、THFがもはや除去されなくなるまで、約3
5℃の回転フラッシュ蒸発器の中で濃縮し、それから500
mlのヘキサン／エーテルによって希釈する。約２時間撹
拌の後、溶液を漉過して、トリエチルアミンヒドロクロ
ライドをすべて除去し、無水硫酸マグネシウムの上で乾
燥させ、基準アルミナカラムを通して漉過する。この溶
液を、約45℃の回転フラッシュ蒸発器の中で、それ以上
溶媒が除去されなくなるまで濃縮して、この製品を分離
する。この製品は透明なオレンジ色の油である。テトラ
キス（ジエチルホスファチル）エトキシル化されたメチ
ルグルコシド［MG−20−（PO3Et2）４］の産出量は、83
g（理論上58％）である。
製品の溶液から、吸引漉過によって除去する。この原生
成品の溶液を、THFがもはや除去されなくなるまで、約3
5℃の回転フラッシュ蒸発器の中で濃縮し、それから500
mlのヘキサン／エーテルによって希釈する。約２時間撹
拌の後、溶液を漉過して、トリエチルアミンヒドロクロ
ライドをすべて除去し、無水硫酸マグネシウムの上で乾
燥させ、基準アルミナカラムを通して漉過する。この溶
液を、約45℃の回転フラッシュ蒸発器の中で、それ以上
溶媒が除去されなくなるまで濃縮して、この製品を分離
する。この製品は透明なオレンジ色の油である。テトラ
キス（ジエチルホスファチル）エトキシル化されたメチ
ルグルコシド［MG−20−（PO3Et2）４］の産出量は、83
g（理論上58％）である。
例４ テトラキス（ジフェニルホスフィナチル）エトキ
シル化されたメチルグルコシドは、本発明によって次の
ように調製される。
シル化されたメチルグルコシドは、本発明によって次の
ように調製される。
乾燥したテトラヒドロフラン（100ml）内の塩化ジフ
ェニルホスフィン（37.1g,0.157モル,Aldrich Chemical
Co.）とトリエチルアミン（18.2g,0.179モル,Aldrich
Chemical Co.）を、アルゴンガス除去器、還流コンデン
サー、追加漏斗、加熱マントル、および磁気撹拌器の付
属した、500ml入り三つ口丸底フラスコに入れて、そこ
に生じた溶液を撹拌する。THF（100ml）内のMG−10（1
9.3g,0.0317モル）を、撹拌されているフラスコの中の
混合物に、30分以上かけてゆっくりと加える。大量の白
色の沈澱物（トリエチルアミンヒドロクロライド）が、
ほとんど即座に反応混合物の中に形成される。溶液追加
の間に、フラスコの内容物の温度は、室温から約34℃に
上昇し、混合物の粘性が増大する。THF（100ml）をさら
に加えて、混合物の粘度を減少させる。フラスコの内容
物を、THFの還流温度まで５時間かけて加熱し、その後
室温まで冷却する。フラスコの内容物を、５℃のアルゴ
ン下で一晩保存する。
ェニルホスフィン（37.1g,0.157モル,Aldrich Chemical
Co.）とトリエチルアミン（18.2g,0.179モル,Aldrich
Chemical Co.）を、アルゴンガス除去器、還流コンデン
サー、追加漏斗、加熱マントル、および磁気撹拌器の付
属した、500ml入り三つ口丸底フラスコに入れて、そこ
に生じた溶液を撹拌する。THF（100ml）内のMG−10（1
9.3g,0.0317モル）を、撹拌されているフラスコの中の
混合物に、30分以上かけてゆっくりと加える。大量の白
色の沈澱物（トリエチルアミンヒドロクロライド）が、
ほとんど即座に反応混合物の中に形成される。溶液追加
の間に、フラスコの内容物の温度は、室温から約34℃に
上昇し、混合物の粘性が増大する。THF（100ml）をさら
に加えて、混合物の粘度を減少させる。フラスコの内容
物を、THFの還流温度まで５時間かけて加熱し、その後
室温まで冷却する。フラスコの内容物を、５℃のアルゴ
ン下で一晩保存する。
トリエチルアミンヒドロクロライドの沈澱物を、THF/
製品の溶液から、吸引漉過によって除去する。この原生
成品の溶液を、THFがもはや除去されなくなるまで、約3
5℃の回転フラッシュ蒸発器の中で濃縮し、それから300
mlのトルエンと40mlの塩化メチレンによって希釈する。
溶液を無水硫酸マグネシウムの上で乾燥させ、漉過す
る。この溶液を、約45℃の回転フラッシュ蒸発器の中
で、それ以上溶媒が除去されなくなるまで濃縮して、こ
の製品を分離する。最後に、これを105℃の真空室の中
で８時間加熱して、残余のトルエンを除去する。この製
品は非常に粘度の高い、透明なコハク色の油である。テ
トラキス（ジフェニルホスフィナチル）エトキシル化さ
れたメチルグルコシド［MG−10（POPh2）４］の産出量
は、44.7g（理論上100％）である。
製品の溶液から、吸引漉過によって除去する。この原生
成品の溶液を、THFがもはや除去されなくなるまで、約3
5℃の回転フラッシュ蒸発器の中で濃縮し、それから300
mlのトルエンと40mlの塩化メチレンによって希釈する。
溶液を無水硫酸マグネシウムの上で乾燥させ、漉過す
る。この溶液を、約45℃の回転フラッシュ蒸発器の中
で、それ以上溶媒が除去されなくなるまで濃縮して、こ
の製品を分離する。最後に、これを105℃の真空室の中
で８時間加熱して、残余のトルエンを除去する。この製
品は非常に粘度の高い、透明なコハク色の油である。テ
トラキス（ジフェニルホスフィナチル）エトキシル化さ
れたメチルグルコシド［MG−10（POPh2）４］の産出量
は、44.7g（理論上100％）である。
例５ この例は、イオン性スルホン酸塩誘導体の調製方
法について説明する。
法について説明する。
スルホプロピルエトキシル化されたメチルグルコシド
塩ナトリウムは、本発明によって次のように調製され
る。MG−20（49.4g,0.048モル）、1,3−プロパンスルト
ン（27.5g,0.225モル,Aldrich Chemical Co.）、および
Ｎ−メチルピロリドン（NMP）（50ml）の溶液を調製す
る。100mlのNMP内の水素化ナトリウム（5.40g,0.225モ
ル）を丸底フラスコに入れ、MG−20/1,3−プロパンスル
トン/NMPの溶液を滴状追加によって導入する。この追加
時に水素ガスの激しい沸騰が起こり、フラスコの内容物
の温度は、室温から約38℃に上昇する。追加が完了した
時点で、反応物を継続的に撹拌してゆるやかに温め、お
よそ55℃から70℃くらいまで数時間かけて加熱し、その
後室温まで冷却する。日中にゆるやかに温め、一晩かけ
て冷却するという作業を、続く４日間にわたって行な
う。それから、メチルｔ−ブチルエーテル（MTBE（300m
l）とメタノール（15ml）の溶液を急速に撹拌している
ところに、この反応混合体をゆっくりと注ぎこむ。沈澱
する製品を、熱い（55℃）MTBEと共に約45分間、ソック
スレー円筒濾紙で抽出する。それから恒量が得られるま
で（24時間）、60℃、30インチ水銀真空でこれを保持す
る。スルホプロピルエトキシル化されたメチルグルコシ
ドのナトリウム塩（MG−20−Na）の産出量は、31.0g
（理論上40.2％）である。グルコシド骨格基質当たり、
スルホン酸ナトリウム基は４個である。
塩ナトリウムは、本発明によって次のように調製され
る。MG−20（49.4g,0.048モル）、1,3−プロパンスルト
ン（27.5g,0.225モル,Aldrich Chemical Co.）、および
Ｎ−メチルピロリドン（NMP）（50ml）の溶液を調製す
る。100mlのNMP内の水素化ナトリウム（5.40g,0.225モ
ル）を丸底フラスコに入れ、MG−20/1,3−プロパンスル
トン/NMPの溶液を滴状追加によって導入する。この追加
時に水素ガスの激しい沸騰が起こり、フラスコの内容物
の温度は、室温から約38℃に上昇する。追加が完了した
時点で、反応物を継続的に撹拌してゆるやかに温め、お
よそ55℃から70℃くらいまで数時間かけて加熱し、その
後室温まで冷却する。日中にゆるやかに温め、一晩かけ
て冷却するという作業を、続く４日間にわたって行な
う。それから、メチルｔ−ブチルエーテル（MTBE（300m
l）とメタノール（15ml）の溶液を急速に撹拌している
ところに、この反応混合体をゆっくりと注ぎこむ。沈澱
する製品を、熱い（55℃）MTBEと共に約45分間、ソック
スレー円筒濾紙で抽出する。それから恒量が得られるま
で（24時間）、60℃、30インチ水銀真空でこれを保持す
る。スルホプロピルエトキシル化されたメチルグルコシ
ドのナトリウム塩（MG−20−Na）の産出量は、31.0g
（理論上40.2％）である。グルコシド骨格基質当たり、
スルホン酸ナトリウム基は４個である。
この製品は褐色の粉末で、匂いはない。非常に吸湿性
が高く、大気に触れた瞬間に自然に水溶液を生成する。
ほとんどの有機溶媒には不溶性、メタノールにはやや可
溶性、NMPには可溶性、水には容易に溶解する。本製品
が生成されたことを確かめるには、赤外線分光法と薄層
クロマトグラフ法を用いる。
が高く、大気に触れた瞬間に自然に水溶液を生成する。
ほとんどの有機溶媒には不溶性、メタノールにはやや可
溶性、NMPには可溶性、水には容易に溶解する。本製品
が生成されたことを確かめるには、赤外線分光法と薄層
クロマトグラフ法を用いる。
ナトリウム塩は、従来のイオン交換法を用いてリチウ
ム塩に転換される。
ム塩に転換される。
例６ この例は、重合可能な誘導体を調製し重合化する
方法について説明する。アクリロイルエトキシル化され
たメチルグルコシドは、本発明によって次のように調製
される。
方法について説明する。アクリロイルエトキシル化され
たメチルグルコシドは、本発明によって次のように調製
される。
MG−20（50.0g,0.048モル）を乾燥した塩化メチレン
（150ml）で希釈する。この溶液を、無水炭酸ナトリウ
ム（30g,Fisher Scientific）と共に撹拌する。塩化メ
チレン（25ml）内の塩化アクリロイル（16.1g,0.205モ
ル,Aldrich Chemical Co.）を、１時間以上かけて、滴
状追加によって溶液に加える。フラスコの内容物はわず
かに発熱し温かくなる。一晩中撹拌を続ける。フラスコ
の内容物を、基準活性アルミナのカラム（Aldrich Chem
ical Co.）を通して固体を漉過し、製品溶液から酸性物
質を除去する。約55℃の回転フラッシュ蒸発器の中で、
本製品を濃縮する。アクリロイルエトキシル化されたメ
チルグルコシド（MG−20−ACR4）の産出量は、51g（理
論上79％）である。グルコシド骨格基質当たり、アクリ
ロイル基は４個である。この製品は透明、黄色、油状の
液体で、かすかにアクリル様の匂いがする。本製品が生
成されたことを確かめるには、赤外線分光法を用いる。
（150ml）で希釈する。この溶液を、無水炭酸ナトリウ
ム（30g,Fisher Scientific）と共に撹拌する。塩化メ
チレン（25ml）内の塩化アクリロイル（16.1g,0.205モ
ル,Aldrich Chemical Co.）を、１時間以上かけて、滴
状追加によって溶液に加える。フラスコの内容物はわず
かに発熱し温かくなる。一晩中撹拌を続ける。フラスコ
の内容物を、基準活性アルミナのカラム（Aldrich Chem
ical Co.）を通して固体を漉過し、製品溶液から酸性物
質を除去する。約55℃の回転フラッシュ蒸発器の中で、
本製品を濃縮する。アクリロイルエトキシル化されたメ
チルグルコシド（MG−20−ACR4）の産出量は、51g（理
論上79％）である。グルコシド骨格基質当たり、アクリ
ロイル基は４個である。この製品は透明、黄色、油状の
液体で、かすかにアクリル様の匂いがする。本製品が生
成されたことを確かめるには、赤外線分光法を用いる。
この製品は、アクリロイルエトキシル化されたメチル
グルコシドにフォトイニシエーター（0.1重量％Darocur
eR1173,EM Industries,Inc.）を追加し、製品とフォト
イニシエーターの溶液を、0.010インチのギャップをつ
けた調節可能なフィルムキャスティングナイフによっ
て、ガラス上で0.005インチのフィルムにキャスティン
グし、まだ濡れているフィルムを強度のUV光線（Fusion
Systems Hバルブ）に約0.2秒露出することによって、
硬質、透明、固体の重合体フィルムに変換される。
グルコシドにフォトイニシエーター（0.1重量％Darocur
eR1173,EM Industries,Inc.）を追加し、製品とフォト
イニシエーターの溶液を、0.010インチのギャップをつ
けた調節可能なフィルムキャスティングナイフによっ
て、ガラス上で0.005インチのフィルムにキャスティン
グし、まだ濡れているフィルムを強度のUV光線（Fusion
Systems Hバルブ）に約0.2秒露出することによって、
硬質、透明、固体の重合体フィルムに変換される。
例７ この例は、重合可能な基と可塑力を持つ基を持つ
二重に官能化された誘導体を、調製し重合化する方法に
ついて説明する。グルコシド当たり平均約２個の重合可
能な基を持ち、アクリロイルエトキシル化されトリメチ
ルシリルエトキシル化されたメチルグルコシドは、本発
明によって次のように調製される。
二重に官能化された誘導体を、調製し重合化する方法に
ついて説明する。グルコシド当たり平均約２個の重合可
能な基を持ち、アクリロイルエトキシル化されトリメチ
ルシリルエトキシル化されたメチルグルコシドは、本発
明によって次のように調製される。
MG−20（250.0g,0.245モル）、トリエチルアミン（20
4.5ml,Aldrich Chemical Co.）、ヒドロキノン（0.050
g,Anachemia）、および乾燥したTHF（1500ml）の溶液を
作る。THF（150ml）内の塩化アクリロイル（38.4g,0.48
9モル,Aldrich Chemical Co.）を、滴状追加により、1.
5時間以上かけて、撹拌された溶液に加える。大量の白
色の沈澱物（トリエチルアミンヒドロクロライド）が、
ほとんど即座に反応混合物の中に形成される。THF（250
ml）によって希釈したトリメチルクロロシラン（106.2
g,0.98モル,Aldrich Chemical Co.）を、滴状追加によ
り、3.3時間以上かけて、撹拌されている溶液に加える
と、さらに沈澱物が生じる。さらに1.5時間撹拌を続
け、フラスコを室温にまで冷却する。漉過によって、ト
リエチルアミンヒドロクロライドの沈澱物を除去する。
この原生成品の溶液を、約35℃の回転フラッシュ蒸発器
の中で濃縮する。この製品が濃縮される際に、残ってい
たトリエチルアミンヒドロクロライドがいくらか沈澱す
る。原生成品はそれから、ヘキサン（750ml）／エチレ
ン（500ml）によって希釈し、10℃で一晩放置する。こ
の製品溶液を漉過して、トリエチルアミンヒドロクロラ
イドをすべて除去する。ヘキサン／エチレン溶液を約30
℃の回転フラッシュ蒸発器の中で濃縮して、この製品を
分離する。アクリロイルエトキシル化されトリメチルシ
リルエトキシ化されたメチルグルコシド（MG−20−ACR2
TMS2）の産出量は、295g（理論上96％）である。
4.5ml,Aldrich Chemical Co.）、ヒドロキノン（0.050
g,Anachemia）、および乾燥したTHF（1500ml）の溶液を
作る。THF（150ml）内の塩化アクリロイル（38.4g,0.48
9モル,Aldrich Chemical Co.）を、滴状追加により、1.
5時間以上かけて、撹拌された溶液に加える。大量の白
色の沈澱物（トリエチルアミンヒドロクロライド）が、
ほとんど即座に反応混合物の中に形成される。THF（250
ml）によって希釈したトリメチルクロロシラン（106.2
g,0.98モル,Aldrich Chemical Co.）を、滴状追加によ
り、3.3時間以上かけて、撹拌されている溶液に加える
と、さらに沈澱物が生じる。さらに1.5時間撹拌を続
け、フラスコを室温にまで冷却する。漉過によって、ト
リエチルアミンヒドロクロライドの沈澱物を除去する。
この原生成品の溶液を、約35℃の回転フラッシュ蒸発器
の中で濃縮する。この製品が濃縮される際に、残ってい
たトリエチルアミンヒドロクロライドがいくらか沈澱す
る。原生成品はそれから、ヘキサン（750ml）／エチレ
ン（500ml）によって希釈し、10℃で一晩放置する。こ
の製品溶液を漉過して、トリエチルアミンヒドロクロラ
イドをすべて除去する。ヘキサン／エチレン溶液を約30
℃の回転フラッシュ蒸発器の中で濃縮して、この製品を
分離する。アクリロイルエトキシル化されトリメチルシ
リルエトキシ化されたメチルグルコシド（MG−20−ACR2
TMS2）の産出量は、295g（理論上96％）である。
この製品は透明、黄色、油状の液体で、かすかにアク
リル様の匂いがする。本製品が生成されたことを確かめ
るには、赤外線分光法と薄層クロマトグラフ法を用い
る。
リル様の匂いがする。本製品が生成されたことを確かめ
るには、赤外線分光法と薄層クロマトグラフ法を用い
る。
この製品は、アクリロイルエトキシル化されメチルシ
リルエトキシ化されたメチルグルコシドにフォトイニシ
エーター（0.1重量％ DarocureR1173,EM Industries,I
nc.）を追加し、製品とフォトイニシエーターの溶液
を、0.010インチのギャップをつけた調節可能なフィル
ムキャスティングナイフによって、ガラス上で0.005イ
ンチのフィルムにキャスティングし、まだ濡れているフ
ィルムを強度のUV光線（Fusion Systems Hバルブ）に約
0.2秒露出することによって、透明、固体の重合体フィ
ルムに変換される。
リルエトキシ化されたメチルグルコシドにフォトイニシ
エーター（0.1重量％ DarocureR1173,EM Industries,I
nc.）を追加し、製品とフォトイニシエーターの溶液
を、0.010インチのギャップをつけた調節可能なフィル
ムキャスティングナイフによって、ガラス上で0.005イ
ンチのフィルムにキャスティングし、まだ濡れているフ
ィルムを強度のUV光線（Fusion Systems Hバルブ）に約
0.2秒露出することによって、透明、固体の重合体フィ
ルムに変換される。
例８ グルコシド当たり平均約１個の重合可能なグルー
プを持ち、アクリロイルエトキシル化されトリス（ジフ
ェニルホスファチル）エトキシ化されたメチルグルコシ
ドは、本発明によって次のように調製され重合化され
る。
プを持ち、アクリロイルエトキシル化されトリス（ジフ
ェニルホスファチル）エトキシ化されたメチルグルコシ
ドは、本発明によって次のように調製され重合化され
る。
MG−10（250.0g,0.245モル）、トリエチルアミン（20
4.5ml,Aldrich Chemical Co.）、ヒドロキノン（0.050
g,Anachemia）、および乾燥したテトラヒドロフラン（1
500ml）（THF）を、硫酸カルシウム乾燥チューブでキャ
ップされた還流コンデンサー、温度計、追加漏斗、およ
びパドル型撹拌器の付属した丸底フラスコに入れる。TH
F250ml）内のジフェニルクロロリン酸（195.5g,0.75モ
ル,Aldrich Chemical Co.）を、撹拌されているフラス
コの中の混合物に、1.5時間以上かけてゆっくりと加
え、フラスコの内容物を、30℃までわずかに温める。大
量の白色の沈澱物（トリエチルアミンヒドロクロライ
ド）が、ほとんど即座に反応混合物の中に形成される。
フラスコの内容物を、THFの還流温度まで３時間かけて
加熱し、その後室温まで冷却する。
4.5ml,Aldrich Chemical Co.）、ヒドロキノン（0.050
g,Anachemia）、および乾燥したテトラヒドロフラン（1
500ml）（THF）を、硫酸カルシウム乾燥チューブでキャ
ップされた還流コンデンサー、温度計、追加漏斗、およ
びパドル型撹拌器の付属した丸底フラスコに入れる。TH
F250ml）内のジフェニルクロロリン酸（195.5g,0.75モ
ル,Aldrich Chemical Co.）を、撹拌されているフラス
コの中の混合物に、1.5時間以上かけてゆっくりと加
え、フラスコの内容物を、30℃までわずかに温める。大
量の白色の沈澱物（トリエチルアミンヒドロクロライ
ド）が、ほとんど即座に反応混合物の中に形成される。
フラスコの内容物を、THFの還流温度まで３時間かけて
加熱し、その後室温まで冷却する。
撹拌された溶液に、THF（150ml）内の塩化アクリロイ
ル（23.0g,0.30モル、Aldrich Chemical Co.）を、２時
間にわたって滴状追加により加えると、さらに沈澱物が
生じる。この追加の間、撹拌された溶液の温度は、30℃
から25℃の間にとどまる。さらに６時間、室温で撹拌を
続ける。反応物は、それから、乾燥した大気の下で一晩
保管される。
ル（23.0g,0.30モル、Aldrich Chemical Co.）を、２時
間にわたって滴状追加により加えると、さらに沈澱物が
生じる。この追加の間、撹拌された溶液の温度は、30℃
から25℃の間にとどまる。さらに６時間、室温で撹拌を
続ける。反応物は、それから、乾燥した大気の下で一晩
保管される。
その後、漉過によって、THFとこの製品の溶液から、
トリエチルアミンヒドロクロライドの沈澱物を除去す
る。この原生成品の溶液を、THFがそれ以上除去されな
くなるまで、約35℃の回転フラッシュ蒸発器の中で濃縮
する。原生成品はそれから、塩化メチレンによって希釈
され、少量の0.01N HClによって何度か洗浄され、無水
硫酸マグネシウムの上で乾燥され、基準アルミナカラム
を通して漉過される。この塩化メチレン溶液を、約30℃
の回転フラッシュ蒸発器の中で、それ以上溶媒が除去さ
れなくなるまで濃縮して、この製品を分離する。アクリ
ロイルエトキシル化されトリス（ジフェニルホスファチ
ル）エトキシル化されたメチルグルコシド［MG−10−AC
R（PO3PH2）３］の産出量は、295g（理論上69％）であ
る。
トリエチルアミンヒドロクロライドの沈澱物を除去す
る。この原生成品の溶液を、THFがそれ以上除去されな
くなるまで、約35℃の回転フラッシュ蒸発器の中で濃縮
する。原生成品はそれから、塩化メチレンによって希釈
され、少量の0.01N HClによって何度か洗浄され、無水
硫酸マグネシウムの上で乾燥され、基準アルミナカラム
を通して漉過される。この塩化メチレン溶液を、約30℃
の回転フラッシュ蒸発器の中で、それ以上溶媒が除去さ
れなくなるまで濃縮して、この製品を分離する。アクリ
ロイルエトキシル化されトリス（ジフェニルホスファチ
ル）エトキシル化されたメチルグルコシド［MG−10−AC
R（PO3PH2）３］の産出量は、295g（理論上69％）であ
る。
この製品は透明、黄色、油状の液体で、かすかにアク
リル様の匂いがする。本製品が生成されたことを確かめ
るには、赤外線分光法と薄層クロマトグラフ法を用い
る。
リル様の匂いがする。本製品が生成されたことを確かめ
るには、赤外線分光法と薄層クロマトグラフ法を用い
る。
この製品は、アクリロイルエトキシル化されトリス
（ジフェニルホスファチル）エトキシ化されたメチルグ
ルコシドにフォトイニシエーター（0.1重量％ Darocure
R1173,EM Industries,Inc.）を追加し、製品とフォトイ
ニシエーターの溶液を、0.010インチ（0.0254cm）のギ
ャップをつけた調節可能なフィルムキャスティングナイ
フによって、ガラス上で0.005インチ（0.0127cm）のフ
ィルムにキャスティングし、まだ濡れているフィルムを
強度のUV光線（Fusion Systems Hバルブ）に約0.2秒露
出することによって、透明、固体の重合体フィルムに変
換される。
（ジフェニルホスファチル）エトキシ化されたメチルグ
ルコシドにフォトイニシエーター（0.1重量％ Darocure
R1173,EM Industries,Inc.）を追加し、製品とフォトイ
ニシエーターの溶液を、0.010インチ（0.0254cm）のギ
ャップをつけた調節可能なフィルムキャスティングナイ
フによって、ガラス上で0.005インチ（0.0127cm）のフ
ィルムにキャスティングし、まだ濡れているフィルムを
強度のUV光線（Fusion Systems Hバルブ）に約0.2秒露
出することによって、透明、固体の重合体フィルムに変
換される。
例９ さまざまなアルコキシル化合物ベースの電解質の
イオン伝導率の決定。
イオン伝導率の決定。
エトキシル化されたグルコシドまたは他のアルコキシ
ル化された化合物とリチウム塩を含む電解質溶液を、目
的の化合物に重量比10％のリチウム過塩素酸塩を融解さ
せて得た。電解質溶液のイオン伝導率が、室温で、様々
な電解質化合物について測定され、その結果が表１に報
告されている。これらのすべての化合物のイオン伝導率
が、室温においても、大部分の応用例に対して十分であ
ることに注意されたい。水酸末端基があるために、官能
化されないアルコキシル化合物ベースの電解質は、リチ
ウムのようなアルカリ金属電極と共に用いるのに適して
いない。しかし、測定されたイオン伝導率によれば、こ
れらの化合物の誘導体はすべて、本発明によって使用す
るための官能化が可能である。
ル化された化合物とリチウム塩を含む電解質溶液を、目
的の化合物に重量比10％のリチウム過塩素酸塩を融解さ
せて得た。電解質溶液のイオン伝導率が、室温で、様々
な電解質化合物について測定され、その結果が表１に報
告されている。これらのすべての化合物のイオン伝導率
が、室温においても、大部分の応用例に対して十分であ
ることに注意されたい。水酸末端基があるために、官能
化されないアルコキシル化合物ベースの電解質は、リチ
ウムのようなアルカリ金属電極と共に用いるのに適して
いない。しかし、測定されたイオン伝導率によれば、こ
れらの化合物の誘導体はすべて、本発明によって使用す
るための官能化が可能である。
例10 官能化されたメチルグルコシドベースの電解質の
イオン伝導率の決定。例２で説明されたトリメチルシリ
ルエトキシル化されたメチルグルコシドMG−20−TMS
4と、重量比10％のリチウムトリス（トリフルオロメタ
ンスルホニド）メチド（LiTFSM）を含む電解溶液を準備
した。また、例１で説明されたアセチルエトキシル化さ
れたメチルグルコシドMG−20−ACETYL4と、重量比10％
のリチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミ
ド（LiTFSI）を含む電解溶液を準備した。イオン伝導率
は、温度の関数として測定され、その結果が表２に報告
されている。これらの、官能化されエトキシル化された
メチルグルコシドベースの電解質は、室温においても、
大部分の応用例に適している。電気化学装置には、限界
イオン伝導率10-5S/cmが必要であると考えられている。
好都合なことには、官能化された誘導体、MG−20−TMS4
とMG−20−ACETYL4は、リチウム電極環境において使用
可能である。
イオン伝導率の決定。例２で説明されたトリメチルシリ
ルエトキシル化されたメチルグルコシドMG−20−TMS
4と、重量比10％のリチウムトリス（トリフルオロメタ
ンスルホニド）メチド（LiTFSM）を含む電解溶液を準備
した。また、例１で説明されたアセチルエトキシル化さ
れたメチルグルコシドMG−20−ACETYL4と、重量比10％
のリチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミ
ド（LiTFSI）を含む電解溶液を準備した。イオン伝導率
は、温度の関数として測定され、その結果が表２に報告
されている。これらの、官能化されエトキシル化された
メチルグルコシドベースの電解質は、室温においても、
大部分の応用例に適している。電気化学装置には、限界
イオン伝導率10-5S/cmが必要であると考えられている。
好都合なことには、官能化された誘導体、MG−20−TMS4
とMG−20−ACETYL4は、リチウム電極環境において使用
可能である。
例11 MG−20−TMS4ベースの電解質の電気化学的安定性
の決定。
の決定。
以下の電気化学セル配置に、例10で説明されたMG−20
−TMS4ベースの電解質溶液を使った： Li/MG−20−TMS4,LiTFSM（重量比10％）/Al 電解質の電気化学的安定性ウィンドウの範囲を調べるた
めに、このセルをサイクリックボルタンメトリーによっ
てテストした（０−5Volt v.リチウム、10mV/秒、100
℃）。図１に示されているように、この電気化学的安定
性ウィンドウは、温度を高くしたときでも4.5Vを超え
た。
−TMS4ベースの電解質溶液を使った： Li/MG−20−TMS4,LiTFSM（重量比10％）/Al 電解質の電気化学的安定性ウィンドウの範囲を調べるた
めに、このセルをサイクリックボルタンメトリーによっ
てテストした（０−5Volt v.リチウム、10mV/秒、100
℃）。図１に示されているように、この電気化学的安定
性ウィンドウは、温度を高くしたときでも4.5Vを超え
た。
例12 固体重合体電解質のイオン伝導率の決定。
可塑剤として機能するMG−20−TMS4（例２参照）を重
量比75％、重合可能なモノマーとして機能するMG−20−
TMS2ACR2（例７参照）を重量比10％、ポリエチレングリ
コールジアクリル（PEGDA）を重量比５％およびTFSIを
重量比10％用いて、固体重合体電解質前駆物質溶液を準
備した。そこに少量のフォトイニシエーターDarocureR1
173を加えた。この溶液をアルミニウムホイルにコーテ
ィングして、UV放射線源に露出した。こうして固体重合
体膜が得られる。この膜のイオン伝導率は、25℃で5.5x
10-5S/cm、100℃で4.3x10-4S/cmである。
量比75％、重合可能なモノマーとして機能するMG−20−
TMS2ACR2（例７参照）を重量比10％、ポリエチレングリ
コールジアクリル（PEGDA）を重量比５％およびTFSIを
重量比10％用いて、固体重合体電解質前駆物質溶液を準
備した。そこに少量のフォトイニシエーターDarocureR1
173を加えた。この溶液をアルミニウムホイルにコーテ
ィングして、UV放射線源に露出した。こうして固体重合
体膜が得られる。この膜のイオン伝導率は、25℃で5.5x
10-5S/cm、100℃で4.3x10-4S/cmである。
例13 ゲル重合体電解質のイオン伝導率の決定。
可塑剤として機能するMG−20−TMS4（例２参照）を重
量比55％、重合可能なモノマーとして機能するMG−20−
TMS2ACR2（例７参照）を重量比10％、PEGDAを重量比５
％、炭酸エチレン（EC）を重量比20％。およびLiTFSIを
重量比10％用いて、固体重合体電解質前駆物質溶液を準
備した。そこに少量のフォトイニシエーターDarocureR1
173を加えた。この溶液をアルミニウムホイルにコーテ
ィングして、UV放射線源に露出した。こうして固体重合
体膜が得られる。この膜のイオン伝導率は25℃で3.3x10
-4S/cm、100℃で2.5x10-3S/cmである。
量比55％、重合可能なモノマーとして機能するMG−20−
TMS2ACR2（例７参照）を重量比10％、PEGDAを重量比５
％、炭酸エチレン（EC）を重量比20％。およびLiTFSIを
重量比10％用いて、固体重合体電解質前駆物質溶液を準
備した。そこに少量のフォトイニシエーターDarocureR1
173を加えた。この溶液をアルミニウムホイルにコーテ
ィングして、UV放射線源に露出した。こうして固体重合
体膜が得られる。この膜のイオン伝導率は25℃で3.3x10
-4S/cm、100℃で2.5x10-3S/cmである。
例14 合成電極の調製。
LiCoO2を18g、カーボンブラックを4g、固体重合体電
解質前駆物質を18g（その内訳はMG−20−TMS4（例２参
照）4g、MG−20−TMS2ACR2（例５参照）9g、TMPEOTA
（トリメチルプロパンエトキシル化トリアクリル）4g、
およびPEO1g）ならびに少量のｔ−ブチルペロクトエー
ト（ｔ−butyl peroctoate）（Lucidol）を使って、充
電可能リチウム電池に用いられる合成電極を準備した。
合成陰極の形成物をアルミニウムホイルにコーティング
して、約２時間、80℃で熱的に硬化させた。熱的処理が
可能なのは、揮発性可塑剤が含まれていないからであ
る。固体重合体電極合成陰極は、良好な電気伝導性なら
びに電気化学性能を持つ自立薄膜を形成した。
解質前駆物質を18g（その内訳はMG−20−TMS4（例２参
照）4g、MG−20−TMS2ACR2（例５参照）9g、TMPEOTA
（トリメチルプロパンエトキシル化トリアクリル）4g、
およびPEO1g）ならびに少量のｔ−ブチルペロクトエー
ト（ｔ−butyl peroctoate）（Lucidol）を使って、充
電可能リチウム電池に用いられる合成電極を準備した。
合成陰極の形成物をアルミニウムホイルにコーティング
して、約２時間、80℃で熱的に硬化させた。熱的処理が
可能なのは、揮発性可塑剤が含まれていないからであ
る。固体重合体電極合成陰極は、良好な電気伝導性なら
びに電気化学性能を持つ自立薄膜を形成した。
例15 電気化学セルのLiAl陽極サイクリングの実施。例
10で説明された電解質を用いて、次の電気化学セルを構
成した： Li/MG−20−TMS4,LiTFSM（重量比10％）/Al−LiAl このセルを、95℃に保ち、50マイクロアンペア/cm2でサ
イクリングを行なった。LiAl電極のLiサイクリング効率
は、50サイクル後に99％以上であった。
10で説明された電解質を用いて、次の電気化学セルを構
成した： Li/MG−20−TMS4,LiTFSM（重量比10％）/Al−LiAl このセルを、95℃に保ち、50マイクロアンペア/cm2でサ
イクリングを行なった。LiAl電極のLiサイクリング効率
は、50サイクル後に99％以上であった。
例16 MG−20−塩のイオン伝導率の決定。Ｎ−メチルピ
ロリドン内に、さまざまな濃度でLiTFSIまたはMG−20−
Naを融解して、電解質溶液を準備する。次の表にイオン
伝導率をまとめる。マクロイオンMG−20−Naの伝導率
は、TFSIの伝導率に近く、さらに陰イオンが大型である
ために、溶液内での陰イオンの可動性が減少するという
利点も合わせ持つ。
ロリドン内に、さまざまな濃度でLiTFSIまたはMG−20−
Naを融解して、電解質溶液を準備する。次の表にイオン
伝導率をまとめる。マクロイオンMG−20−Naの伝導率
は、TFSIの伝導率に近く、さらに陰イオンが大型である
ために、溶液内での陰イオンの可動性が減少するという
利点も合わせ持つ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｌ 71/02 Ｈ０１Ｍ 4/02 Ｃ Ｈ０１Ｍ 4/02 6/18 Ｅ 6/18 10/40 Ａ 10/40 Ｃ０８Ｇ 65/32 // Ｈ０１Ｇ 9/035 Ｈ０１Ｇ 9/02 ３１１ 9/038 9/00 ３０１Ｄ (72)発明者 パウエル、ジョン・アール アメリカ合衆国マサチューセッツ州 01803、バーリングトン、ビーコン・ヴ ィレッジ、26、アパートメント １シー (72)発明者 ヴァン・バレン、マーティン・エフ アメリカ合衆国マサチューセッツ州 01824、チェルムスフォード、ジョナサ ン・レーン １ (56)参考文献 特開 平２−275892（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−149705（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−200864（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−188870（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C08L 1/00 - 101/16 C08K 3/00 - 13/08 C07H 15/00 - 15/10 C08G 65/32 C08G 59/20 H01M 6/18 H01M 4/02 H01M 10/40 H01G 9/00 - 9/02
Claims (33)
- 【請求項１】電解質に用いられる化合物であって、次の
成分から構成されるもの： １から10個の反復ユニットCyXzから成る環状または多環
の骨格基質で、上記の反復ユニットはｙ個の炭素原子Ｃ
とｚ個のヘテロ原子Ｘから成り、ｙの値は４、５、また
は６、ｚの値は０、１、または２であって、上記のヘテ
ロ原子はＯ、Ｓ、Ｎから成る群より選ばれ、 上記の反復ユニットCyXzはさらに、式（CHR1）mO（CHR1
CHR1O）nYで表される、４個から６個のペンダントグル
ープによって置換されるが、上記のペンダントグループ
は少なくとも２個のＯが含まれるように選ばれ、さら
に、 ｍは０または１、 ｎは０から25の範囲にあり、 それぞれのR1は他のR1と同じでも異なっていてもよく、
上記のR1は、Ｈ、炭素数１から18のアルキル、アリル及
びアルケニル基並びにＹからなる群より選ばれ、 それぞれのＹは官能基であり、それぞれのＹは他のＹと
同じでも異なっていてもよく、上記のそれぞれのＹは重
合可能な官能基、可塑作用剤官能基、イオン性官能基か
ら成る群より選ばれるもので、その中で （ｉ） 上記の重合可能な官能基が、エポキシ、イソシ
アネート、ハロシリル、アルケニル及び不飽和カルボキ
シルから成る群より選ばれ； （ii） 上記の可塑作用剤官能基が、トリアルキルシリ
ル、アルキル、リン酸エステル、ホスフィン酸エステ
ル、飽和エステル及びアルキルニトリルから成る群より
選ばれ； （iii） 上記のイオン性官能基が、アルカリ金属アル
コキシド、カルボキシル酸のアルカリ金属塩、およびス
ルホン酸のアルカリ金属塩から成る群より選ばれるも
の。 - 【請求項２】請求項１の化合物であって、前記骨格基質
が、環状エーテル、環状チオエーテル、ジオキサン、ト
リオキサン、ジチアン、およびトリチアンから成る群よ
り選ばれるもの。 - 【請求項３】請求項１の化合物であって、ペンダントグ
ループの上記の少なくとも一つの官能基Ｙが、重合可能
な官能基であるもの。 - 【請求項４】請求項１の化合物であって、少なくとも一
つのペンダントグループが重合可能な官能基によって官
能化され、少なくとももう一つのペンダントグループが
可塑作用剤官能基によって官能化され、さらにもう一つ
の別のペンダントグループがイオン性官能基によって官
能化されるように、上記ペンダントグループが選択され
たもの。 - 【請求項５】請求項１の化合物であって、ペンダントグ
ループの上記の少なくとも一つの官能基Ｙが、可塑作用
剤官能基を含むもの。 - 【請求項６】請求項１の化合物であって、ペンダントグ
ループの上記の少なくとも一つの官能基Ｙが、イオン性
官能基を含むもの。 - 【請求項７】アリカリ金属とアルカリ土類元素から成る
群より選択された陽イオン；および 下記化合物の重合化によって形成された重合物を含む固
体重合体電解質。 化合物； １から10個の反復ユニットCyXzから成る環状または多環
の骨格基質で、上記の反復ユニットはｙ個の炭素原子Ｃ
とｚ個のヘテロ原子Ｘから成り、ｙの値は４、５、また
は６、ｚ個は０、１、または２であって、上記のヘテロ
原子はＯ、Ｓ、Ｎから成る群より選ばれ、 上記の反復ユニットCyXzはさらに、式（CHR1）mO（CHR1
CHR1O）nYで表される、４個から６個のペンダントグル
ープによって置換されるが、上記のペンダントグループ
は少なくとも２個のＯが含まれるように選ばれ、さら
に、 ｍは０または１、 ｎは０から25の範囲にあり、 それぞれのR1は他のR1と同じでも異なっていてもよく、
上記のR1は、Ｈ、炭素数１から18のアルキル、アリル及
びアルケニル基並びにＹから成る群より選ばれ、 それぞれのＹは官能基であり、それぞれのＹは他のＹと
同じでも異なっていてもよく、上記のそれぞれのＹは重
合可能な官能基、可塑作用剤官能基、イオン性官能基か
ら成る群より選ばれるが、上記Ｙの少なくとも一つは重
合可能な官能基であり、その中で、 （ｉ） 上記の重合可能な官能基はエポキシ、イソシア
ネート、ハロシリル、アルケニル及び不飽和カルボキシ
ルから成る群より選ばれ； （ii） 上記の可塑作用剤官能基が、トリアルキルシリ
ル、アルキル、リン酸エステル、ホスフィン酸エステ
ル、飽和エステル及びアルキルニトリルから成る群より
選ばれ； （iii） 上記のイオン性官能基が、アルカリ金属アル
コキシド、カルボキシル酸のアルカリ金属塩、およびス
ルホン酸のアルカリ金属塩から成る群より選ばれるも
の。 - 【請求項８】アルカリ金属とアルカリ土類元素から成る
群より選択された陽イオン；および 下記化合物の重合化によって形成された重合物を含む固
体重合体電解質。 化合物； １から10個の反復ユニットCyXzから成る環状または多環
の骨格基質で、上記の反復ユニットはｙ個の炭素原子Ｃ
とｚ個のヘテロ原子Ｘから成り、ｙの値は４、５、また
は６、ｚ値は０、１、または２であって、上記のヘテロ
原子はＯ、Ｓ、Ｎから成る群より選ばれ、 上記の反復ユニットCyXzはさらに、式（CHR1）mO（CHR1
CHR1O）nYで表される、４個から６個のペンダントグル
ープによって置換されるが、上記のペンダントグループ
は少なくとも２個のＯが含まれるように選ばれ、さら
に、 ｍは０または１、 ｎは０から25の範囲にあり、 それぞれのR1は他のR1と同じでも異なっていてもよく、
上記のR1は、Ｈ、炭素数１から18のアルキル、アリル及
びアルケニル基並びにＹから成る群より選ばれ、 それぞれのＹは官能基であり、それぞれのＹは他のＹと
同じでも異なってもよく、上記それぞれのＹは重合可能
な官能基、可塑作用剤官能基、イオン性官能基から成る
群より選ばれるもので、且つ、少なくとも一つのペンダ
ントグループが重合可能な官能基によって官能化され、
少なくとももう一つのペンダントグループが可塑作用剤
官能基によって官能化され、さらにもう一つの別のペン
ダントグループがイオン性官能基によって官能化される
ように、上記ペンダントグループが選択されるものであ
って、その中で、 （ｉ） 上記の重合可能な官能基はエポキシ、イソシア
ネート、ハロシリル、アルケニル及び不飽和カルボキシ
ルから成る群より選ばれ； （ii） 上記の可塑作用剤官能基が、トリアルキルシリ
ル、アルキル、リン酸エステル、ホスフィン酸エステ
ル、飽和エステル及びアルキルニトリルから成る群より
選ばれ； （iii） 上記のイオン性官能基が、アルカリ金属アル
コキシド、カルボキシル酸のアルカリ金属塩、およびス
ルホン酸のアルカリ金属塩から成る群より選ばれるも
の。 - 【請求項９】請求項７の電解質であって、さらに次のも
のを含むもの： 次の成分を含む化合物を含む可塑剤： １から10個の反復ユニットCyXzから成る環状または多環
の骨格基質で、上記の反復ユニットはｙ個の炭素原子Ｃ
とｚ個のヘテロ原子Ｘから成り、ｙの値は４、５、また
は６、ｚの値は０、１、または２であって、上記のヘテ
ロ原子はＯ、Ｓ、Ｎから成る群より選ばれ、 上記の反復ユニットCyXzはさらに、式（CHR1）mO（CHR1
CHR1O）nYで表される、４個から６個のペンダントグル
ープによって置換されるが、上記のペンダントグループ
は少なくとも２個のＯが含まれるように選ばれ、さら
に、 ｍは０または１、 ｎは０から25の範囲にあり、 それぞれのR1は他のR1と同じでも異なっていてもよく、
上記のR1は、Ｈ、炭素数１から18のアルキル、アリル及
びアルケニル基並びにＹからなる群より選ばれ、 それぞれのＹは他のＹと同じでも異なっていてもよく、
上記のそれぞれのＹは、トリアルキルシリル、アルキ
ル、リン酸エステル、ホスフィン酸エステル、飽和エス
テル及びアルキルニトリルから成る群より選ばれる可塑
作用剤官能基であるもの。 - 【請求項１０】請求項８の電解質であって、さらに次の
ものを含むもの： 次の成分を含む化合物を含む可塑剤： １から10個の反復ユニットCyXzから成る環状または多環
の骨格基質で、上記の反復ユニットはｙ個の炭素原子Ｃ
とｚ個のヘテロ原子Ｘから成り、ｙの値は４、５、また
は６、ｚの値は０、１、または２であって、上記のヘテ
ロ原子はＯ、Ｓ、Ｎから成る群より選ばれ、 上記の反復ユニットCyXzはさらに、式（CHR1）mO（CHR1
CHR1O）nYで表される、４個から６個のペンダントグル
ープによって置換されるが、上記のペンダントグループ
は少なくとも２個のＯが含まれるように選ばれ、さら
に、 ｍは０または１、 ｎは０から25の範囲にあり、 それぞれのR1は他のR1と同じでも異なっていてもよく、
上記のR1は、Ｈ、炭素数１から18のアルキル、アリル及
びアルケニル基並びにＹからなる群より選ばれ、 それぞれのＹは他のＹと同じでも異なっていてもよく、
上記のそれぞれのＹは、トリアルキルシリル、アルキ
ル、リン酸エステル、ホスフィン酸エステル、飽和エス
テル及びアルキルニトリルから成る群より選ばれる可塑
作用剤官能基であるもの。 - 【請求項１１】アルカリ金属とアルカリ土類元素から成
る群より選択された陽イオン； 非プロトン性溶剤または非プロトン性溶剤の混合物で、
その非プロトン性溶剤または非プロトン性溶剤の混合物
が上記陽イオンを可溶化できるもの；および 下記化合物を含む電解質。 化合物； １から10個の反復ユニットCyXzから成る環状または多環
の骨格基質で、上記の反復ユニットはｙ個の炭素原子Ｃ
とｚ個のヘテロ原子Ｘから成り、ｙの値は４、５、また
は６、ｚの値は０、１、または２であって、上記のヘテ
ロ原子はＯ、Ｓ、Ｎから成る群より選ばれ、 上記の反復ユニットCyXzはさらに、式（CHR1）mO（CHR1
CHR1O）nYで表される、４個から６個のペンダントグル
ープによって置換されるが、上記のペンダントグループ
は少なくとも２個のＯが含まれるように選ばれ、さら
に、 ｍは０または１、 ｎは０から25の範囲にあり、 それぞれのR1は他のR1と同じでも異なっていてもよく、
上記のR1は、Ｈ、炭素数１から18のアルキル、アリル及
びアルケニル基並びにＹから成る群より選ばれ、 それぞれのＹは官能基であり、それぞれのＹは他のＹと
同じでも異なっていてもよく、上記のそれぞれのＹは重
合可能な官能基、可塑作用剤官能基、イオン性官能基か
ら成る群より選ばれるもので、その中で （ｉ） 上記の重合可能な官能基はエポキシ、イソシア
ネート、ハロシリル、アルケニル及び不飽和カルボキシ
ルから成る群より選ばれ； （ii） 上記の可塑作用剤官能基が、トリアルキルシリ
ル、アルキル、リン酸エステル、ホスフィン酸エステ
ル、飽和エステル及びアルキルニトリルから成る群より
選ばれ； （iii） 上記のイオン性官能基が、アルカリ金属アル
コキシド、カルボキシル酸のアルカリ金属塩、およびス
ルホン酸のアルカリ金属塩から成る群より選ばれるも
の。 - 【請求項１２】下記化合物から成るマクロイオン；およ
び 非プロトン性溶剤または非プロトン性溶剤の混合物で、
その非プロトン性溶剤または非プロトン性溶剤の混合物
が上記マクロイオンを可溶化できるものを含む電解質。 化合物； １から10個の反復ユニットCyXzから成る環状または多環
の骨格基質で、上記の反復ユニットはｙ個の炭素原子Ｃ
とｚ個のヘテロ原子Ｘから成り、ｙの値は４、５、また
は６、ｚの値は０、１、または２であって、上記のヘテ
ロ原子はＯ、Ｓ、Ｎから成る群より選ばれ、 上記の反復ユニットCyXzはさらに、式（CHR1）mO（CHR1
CHR1O）nYで表される、４個から６個のペンダントグル
ープによって置換されるが、上記のペンダントグループ
は少なくとも２個のＯが含まれるように選ばれ、さら
に、 ｍは０または１、 ｎは０から25の範囲にあり、 それぞれのR1は他のR1と同じでも異なっていてもよく、
上記のR1は、Ｈ、炭素数１から18のアルキル、アリル及
びアルケニル基並びにＹから成る群より選ばれ、 それぞれのＹは官能基であり、それぞれのＹは他のＹと
同じでも異なっていてもよく、上記のそれぞれのＹは重
合可能な官能基、可塑作用剤官能基、イオン性官能基か
ら成る群より選ばれるものであるが、上記Ｙの少なくと
も一つがイオン性官能基からなり、その中で、 （ｉ） 上記の重合可能な官能基はエポキシ、イソシア
ネート、ハロシリル、アルケニル及び不飽和カルボキシ
ルから成る群より選ばれ； （ii） 上記の可塑作用剤官能基が、トリアルキルシリ
ル、アルキル、リン酸エステル、ホスフィン酸エステ
ル、飽和エステル及びアルキルニトリルから成る群より
選ばれ； （iii） 上記のイオン性官能基が、アルカリ金属アル
コキシド、カルボキシル酸のアルカリ金属塩、およびス
ルホン酸のアルカリ金属塩から成る群より選ばれるも
の。 - 【請求項１３】電解質内で用いられる化合物で、次の成
分を含むもの： ペントースとヘキソースの単糖類およびオリゴ糖類から
成り、単糖ユニット当たり１個から５個の水酸基を持つ
群から選ばれた炭水化物で； 上記の水酸基に、単糖ユニット当たり４個から150個の
アルコキシ基がエーテル結合を通して接続されたもの
で；さらに、 上記の炭水化物の、各々のアルコキシド置換水酸基の終
端アルコキシル基が、重合可能な官能基、可塑作用剤官
能基、イオン性官能基から成る群より選ばれた官能基Ｙ
で官能化されるもので、その中で （ｉ） 上記の重合可能な官能基はエポキシ、イソシア
ネート、ハロシリル、アルケニル及び不飽和カルボキシ
ルから成る群より選ばれ； （ii） 上記の可塑作用剤官能基が、トリアルキルシリ
ル、アルキル、リン酸エステル、ホスフィン酸エステ
ル、飽和エステル及びアルキルニトリルから成る群より
選ばれ； （iii） 上記のイオン性官能基が、アルカリ金属アル
コキシド、カルボキシル酸のアルカリ金属塩、およびス
ルホン酸のアルカリ金属塩から成る群より選ばれるも
の。 - 【請求項１４】請求項13の化合物で、アルコキシド置換
水酸基の上記官能基Ｙの少なくとも一つが、重合可能な
官能基であるもの。 - 【請求項１５】請求項13の化合物で、少なくとも一つの
アルコキシド置換水酸基が重合可能な官能基によって官
能化され、少なくとももう一つのアルコキシド置換水酸
基が可塑作用剤官能基によって官能化され、さらに少な
くとももう一つの別のアルコキシド置換水酸基がイオン
性官能基によって官能化されるように、上記アルコキシ
ド置換水酸基が官能化されたもの。 - 【請求項１６】請求項13の化合物で、アルコキシド置換
水酸基の上記官能基Ｙの少なくとも一つが可塑作用剤官
能基であるもの。 - 【請求項１７】請求項13の化合物で、アルコキシド置換
水酸基の上記官能基Ｙの少なくとも一つがイオン性官能
基であるもの。 - 【請求項１８】アルカリ金属とアルカリ土類元素から成
る群より選択された陽イオン；および 下記炭水化物から構成される重合体を含む固体重合体電
解質。 炭水化物； ペントースとヘキソースの単糖類およびオリゴ糖類から
成り、単糖ユニット当たり１個から５個の水酸基を持つ
群から選ばれた炭水化物で； 上記の水酸基に、単糖ユニット当たり４個から150個の
アルコキシ基がエーテル結合を通して接続されたもの
で；さらに、 上記の炭水化物の、各々のアルコキシド置換水酸基の終
端アルコキシル基が、重合可能な官能基、可塑作用剤官
能基、イオン性官能基から成る群より選ばれた官能基Ｙ
で官能化されるもので、且つ、上記官能基Ｙの少なくと
も一つが、重合可能な官能基であり、その中で、 （ｉ） 上記の重合可能な官能基はエポキシ、イソシア
ネート、ハロシリル、アルケニル及び不飽和カルボキシ
ルから成る群より選ばれ； （ii） 上記の可塑作用剤官能基が、トリアルキルシリ
ル、アルキル、リン酸エステル、ホスフィン酸エステ
ル、飽和エステル及びアルキルニトリルから成る群より
選ばれ； （iii） 上記のイオン性官能基が、アルカリ金属アル
コキシド、カルボキシル酸のアルカリ金属塩、およびス
ルホン酸のアルカリ金属塩から成る群より選ばれもの。 - 【請求項１９】アルカリ金属とアルカリ土類元素から成
る群より選択された陽イオン；および 下記炭水化物から構成される重合体を含む固体重合体電
解質。 炭水化物； ペントースとヘキソースの単糖類およびオリゴ糖類から
成り、単糖ユニット当たり１個から５個の水酸基を持つ
群から選ばれた炭水化物で； 上記の水酸基に、単糖ユニット当たり４個から150個の
アルコキシ基がエーテル結合を通して接続されたもの
で；さらに、 上記の炭水化物の、各々のアルコキシド置換水酸基の終
端アルコキシル基が、重合可能な官能基、可塑作用剤官
能基、イオン性官能基から成る群より選ばれた官能基Ｙ
で官能化されるもので、且つ、少なくとも一つのアルコ
キシド置換水酸基が重合可能な官能基によって官能化さ
れ、少なくとももう一つのアルコキシド置換水酸基が可
塑作用剤官能基によって官能化され、さらに少なくとも
もう一つ別のアルコキシド置換水酸基がイオン性官能基
によって官能化されるように、上記アルコキシド置換水
酸基が官能化され、その中で、 （ｉ） 上記の重合可能な官能基はエポキシ、イソシア
ネート、ハロシリル、アルケニル及び不飽和カルボキシ
ルから成る群より選ばれ； （ii） 上記の可塑作用剤官能基が、トリアルキルシリ
ル、アルキル、リン酸エステル、ホスフィン酸エステ
ル、飽和エステル及びアルキルニトリルから成る群より
選ばれ； （iii） 上記のイオン性官能基が、アルカリ金属アル
コキシド、カルボキシル酸のアルカリ金属塩、およびス
ルホン酸のアルカリ金属塩から成る群より選ばれるも
の。 - 【請求項２０】請求項18の電解質で、さらに次の成分を
含むもの： ペントースとヘキソースの単糖類およびオリゴ糖類から
成り、単糖ユニット当たり１個から５個の水酸基を持つ
群から選ばれた炭水化物を持つ可塑剤で； その中には、上記の水酸基に、単糖ユニット当たり４個
から150個のアルコキシ基がエーテル結合を通して接続
されており；さらに、上記の炭水化物の、各々のアルコ
キシド置換水酸基の各々の終端アルコキシル基が、官能
基Ｙで官能化されるもので、 該官能基Ｙが、トリアルキルシリル、アルキル、リン酸
エステル、ホスフィン酸エステル、飽和エステル及びア
ルキルニトリルから成る群より選ばれる可塑作用剤官能
基であるもの。 - 【請求項２１】請求項19の電解質で、さらに次の成分を
含むもの： ペントースとヘキソースの単糖類およびオリゴ糖類から
成り、単通ユニット当たり１個から５個の水酸基を持つ
群から選ばれた炭水化物を持つ可塑剤で； その中には、上記の水酸基に、単糖ユニット当たり４個
から150個のアルコキシ基がエーテル結合を通して接続
されており；さらに、上記の炭水化物の、各々のアルコ
キシド置換水酸基の各々の終端アルコキシル基が、官能
基Ｙで官能化されるもので、 該官能基Ｙが、トリアルキルシリル、アルキル、リン酸
エステル、ホスフィン酸エステル、飽和エステル及びア
ルキルニトリルから成る群より選ばれる可塑作用剤官能
基であるもの。 - 【請求項２２】アルカリ金属とアルカリ土類元素から成
る群より選択された陽イオン； 非プロトン性溶剤または溶剤の非プロトン性混合物で、
その非プロトン性溶剤または溶剤の非プロトン性混合物
が上記陽イオンを可溶化できるもの；および 下記化合物を含む電解質。 化合物； ペントースとヘキソースの単糖類およびオリゴ糖類から
成り、単糖ユニット当たり１個から５個の水酸基を持つ
群から選ばれた炭水化物で； 上記の水酸基に、単糖ユニット当たり４個から150個の
アルコキシ基がエーテル結合を通して接続されたもの
で；さらに、 上記の炭水化物の、各々のアルコキシド置換水酸基の終
端アルコキシル基が、重合可能な官能基、可塑作用剤官
能基、イオン性官能基から成る群より選ばれた官能基Ｙ
で官能化されるもので、その中で （ｉ） 上記の重合可能な官能基はエポキシ、イソシア
ネート、ハロシリル、アルケニル及び不飽和カルボキシ
ルから成る群より選ばれ； （ii） 上記の可塑作用剤官能基が、トリアルキルシリ
ル、アルキル、リン酸エステル、ホスフィン酸エステ
ル、飽和エステル及びアルキルニトリルから成る群より
選ばれ； （iii） 上記のイオン性官能基が、アルカリ金属アル
コキシド、カルボキシル酸のアルカリ金属塩、およびス
ルホン酸のアルカリ金属塩から成る群より選ばれるも
の。 - 【請求項２３】下記化合物からなるマクロイオン；およ
び 非プロトン性溶剤または溶剤の非プロトン性混合物で、
その非プロトン性溶剤または溶剤の非プロトン性混合物
が上記マクロイオンを可溶化できるものを含む電解質。 化合物； ペントースとヘキソースの単糖類およびオリゴ糖類から
成り、単糖ユニット当たり１個から５個の水酸基を持つ
群から選ばれた炭水化物で； 上記の水酸基に、単糖ユニット当たり４個から150個の
アルコキシ基がエーテル結合を通して接続されたもの
で；さらに、 上記の炭水化物の、各々のアルコキシド置換水酸基の終
端アルコキシル基が、重合可能な官能基、可塑作用剤官
能基、イオン性官能基から成る群より選ばれた官能基Ｙ
で官能化されるものであるが、該官能基Ｙの少なくとも
一つがイオン性官能基であり、その中で （ｉ） 上記の重合可能な官能基はエポキシ、イソシア
ネート、ハロシリル、アルケニル及び不飽和カルボキシ
ルから成る群より選ばれ； （ii） 上記の可塑作用剤官能基が、トリアルキルシリ
ル、アルキル、リン酸エステル、ホスフィン酸エステ
ル、飽和エステル及びアルキルニトリルから成る群より
選ばれ； （iii） 上記のイオン性官能基が、アルカリ金属アル
コキシド、カルボキシル酸のアルカリ金属塩、およびス
ルホン酸のアルカリ金属塩から成る群より選ばれるも
の。 - 【請求項２４】固体重合体電解質で、次の成分を含むも
の： アルカリ金属とアルカリ土類元素から成る群より選択さ
れた陽イオン； １から10個の反復ユニットCaXbを持つ骨格基質から成る
化合物によって構成される重合体で、この反復ユニット
は、飽和および不飽和の環状および複素環式物質と線状
飽和および不飽和のアルキルおよびアルケニル物質で、
ａ個の炭素原子Ｃとｂ個のヘテロ原子Ｘを持ち、ａの値
は１から８、ｂの値は０から４の範囲にあるような群か
ら選ばれた化合物より誘導されたもので、上記のヘテロ
原子はＯ、Ｓ、Ｎから成る群より選ばれ、少なくとも一
つの反復ユニットは環状物質を含むもの； 反復ユニットCaXbはさらに、式（CHR1）mQ（CHR1CHR
1Q）nYで表される、１個から６個のペンダントグループ
によって置換され、上記ペンダントグループには少なく
とも２個のＱが含まれるもので； ｍは０または１、 ｎは０から25の範囲にあり、 ＱはＯ、Ｓ、NR1から成る群より選ばれた、アルカリ金
属溶媒和物質であり、 それぞれのR1は他のR1と同じでも異なっていてもよく、
このR1は、Ｈ、炭素数１から18のアルキル、アリル及び
アルケニル基並びにＹから成る群より選ばれ、 それぞれのＹは他のＹと同じでも異なっていてもよく、
このＹは重合可能な官能基、可塑作用剤官能基、イオン
性官能基から成る群より選ばれる官能基であって、一つ
のペンダントグループの少なくとも一つのＹは重合可能
な官能基であり、もう一つのペンダントグループの少な
くとも一つのＹは重合可能な官能基以外の官能基であ
り、上記の重合体は、上記の重合可能な官能基の官能化
によって生成されるもので、その中で （ｉ） 上記の重合可能な官能基はエポキシ、イソシア
ネート、ハロシリル、アルケニル及び不飽和カルボキシ
ルから成る群より選ばれ； （ii） 上記の可塑作用剤官能基が、トリアルキルシリ
ル、アルキル、リン酸エステル、ホスフィン酸エステ
ル、飽和エステル及びアルキルニトリルから成る群より
選ばれ； （iii） 上記のイオン性官能基が、アルカリ金属アル
コキシド、カルボキシル酸のアルカリ金属塩、およびス
ルホン酸のアルカリ金属塩から成る群より選ばれるも
の。 - 【請求項２５】請求項24の電解質で、上記の重合可能な
官能基が、エポキシ、アルケニル、ハロシリル、イソシ
アネート、メタクリレート、シンナメート、フマレート
及びマレエートから成る群より選ばれるもの。 - 【請求項２６】請求項24の電解質で、上記化合物が複数
のペンダントグループを含み、少なくとも一つのペンダ
ントグループが前記重合可能な官能基によって官能化さ
れ、少なくとももう一つのペンダントグループが前記可
塑作用剤官能基によって官能化され、さらに少なくとも
もう一つの別のペンダントグループが前記イオン性官能
基によって官能化されるもの。 - 【請求項２７】請求項７、８、11、18、19、22または24
の電解質で、上記の陽イオンが、LiCF3SO3、LiClO4、Li
SCN、LiBF4、LiAsF6、LiPF6、LiN（CF3SO2）２、LiC（C
F3SO2）３、CF3COX2Liおよびこれらの混合物から成る群
より選ばれるアルカリ金属塩から得られるもの。 - 【請求項２８】請求項７、８、11、18、19、22または24
の電解質で、上記の官能基Ｙの少なくとも一つが、上記
の陽イオンを含むイオン性官能基であるもの。 - 【請求項２９】請求項24の電解質で、さらに次のものを
含むもの： １から10個の反復ユニットCaXbを持つ骨格基質から成る
化合物によって構成される重合体で、この反復ユニット
は、飽和および不飽和の環状および複素環式物質と線状
飽和および不飽和のアルキルおよびアルケニル物質で、
ａ個の炭素原子Ｃとｂ個のヘテロ原子Ｘを持ち、ａの値
は１から８、ｂの値は０から４の範囲にあるような群か
ら選ばれた化合物より誘導されたもので、上記のヘテロ
原子はＯ、Ｓ、Ｎから成る群より選ばれ、少なくとも一
つの反復ユニットは環状物質を含むもの： 反復ユニットCaXbはさらに、式（CHR1）mQ（CHR1CHR
1Q）nYで表される、１個から６個のペンダントグループ
によって置換され、上記ペンダントグループには少なく
とも２個のＱが含まれるもので； ｍは０または１、 ｎは０から25の範囲にあり、 ＱはＯ、Ｓ、NR1から成る群より選ばれた、アルカリ金
属溶媒和物質であり、 それぞれのR1は他のR1と同じでも異なっていてもよく、
このR1は、Ｈ、炭素数１から18のアルキル、アリル及び
アルケニル基並びにＹから成る群より選ばれ、 それぞれのＹは他のＹと同じでも異なっていてもよく、
このＹは、トリアルキルシリル、アルキル、リン酸エス
テル、ホスフィン酸エステル、飽和エステル及びアルキ
ルニトリルから成る群より選ばれる可塑作用剤官能基で
あるもの。 - 【請求項３０】電気化学装置で、次のものを含むもの： 陰性電極；および 請求項７、８、９、10、11、12、18、19、20、21、22、
23または24のいずれかの電解質によって、上記の陰性電
極より分離された陽性電極。 - 【請求項３１】合成電極で、次のものを含むもの： 電気化学的に活性な物質； オプションとして電子的に伝導性のある添加剤；および 請求項３、４、14または15のいずれかの化合物。
- 【請求項３２】電気化学装置で、次のものを含むもの： （イ）陰性電極；および （ロ）次の成分（ハ）〜（ホ）を含む電解質によって、
上記の陰性電極より分離された陽性電極： （ハ）次のものを含む化合物： １から10個の反復ユニットCyXzから成る環状または多環
の骨格基質で、上記の反復ユニットはｙ個の炭素原子Ｃ
とｚ個のヘテロ原子Ｘから成り、ｙの値は４、５、また
は６、ｚの値は０、１、または２であって、上記のヘテ
ロ原子はＯ、Ｓ、Ｎから成る群より選ばれ、 上記の反復ユニットCyXzはさらに、式（CHR1）mO（CHR1
CHR1O）nYで表される、４個から６個のペンダントグル
ープによって置換されるが、上記のペンダントグループ
は少なくとも２個のＯが含まれるように選ばれ、さら
に、 ｍは０または１、 ｎは０から25の範囲にあり、 それぞれのR1は他のR1と同じでも異なっていてもよく、
上記のR1は、Ｈ、炭素数１から18のアルキル、アリル及
びアルケニル基並びにＹから成る群より選ばれ、 それぞれのＹは官能基であり、それぞれのＹは他のＹと
同じでも異なっていてもよく、上記のそれぞれのＹは重
合可能な官能基、可塑作用剤官能基、イオン性官能基か
ら成る群より選ばれるもので、上記のＹの少なくとも一
つが、可塑作用剤官能基とイオン性官能基から成る群よ
り選ばれるもので、その中で、 （ｉ） 上記の可塑作用剤官能基が、トリアルキルシリ
ル、アルキル、リン酸エステル、ホスフィン酸エステ
ル、飽和エステル及びアルキルニトリルから成る群より
選ばれ； （ii） 上記のイオン性官能基が、アルカリ金属アルコ
キシド、カルボキシル酸のアルカリ金属塩、およびスル
ホン酸のアルカリ金属塩から成る群より選ばれるもの、 （ニ）アルカリ金属とアルカリ土類元素から成る群より
選択された陽イオン；および （ホ）非プロトン性溶剤または非プロトン性溶剤の混合
物で、その非プロトン性溶剤または非プロトン性溶剤の
混合物が上記陽イオンを可溶化できるもの。 - 【請求項３３】電気化学装置で、次のものを含むもの： （イ）陰性電極；および （ロ）次の成分（ハ）〜（ホ）を含む電解質によって、
上記の陰性電極より分離された陽性電極： （ハ）次のものを含む、官能化され、アルコキシル化さ
れた炭水化物の化合物： ペントースとヘキソースの単糖類およびオリゴ糖類から
成り、単糖ユニット当たり１個から５個の水酸基を持つ
群から選ばれた炭水化物； 上記の水酸基に、単糖ユニット当たり４個から150個の
アルコキシル基がエーテル結合を通して接続されたもの
で；さらに 上記の炭水化物の、各々のアルコキシド置換水酸基の終
端アルコキシル基が、重合可能な官能基、可塑作用剤官
能基、イオン性官能基から成る群より選ばれた官能基Ｙ
で官能化されるもので、上記Ｙの少なくとも一つが可塑
作用剤官能基とイオン性官能基から成る群より選ばれる
もので、その中で、 （ｉ） 上記の可塑作用剤官能基が、トリアルキルシリ
ル、アルキル、リン酸エステル、ホスフィン酸エステ
ル、飽和エステル及びアルキルニトリルから成る群より
選ばれ； （ii） 上記のイオン性官能基が、アルカリ金属アルコ
キシド、カルボキシル酸のアルカリ金属塩、およびスル
ホン酸のアルカリ金属塩から成る群より選ばれるもの； （ニ）アルカリ金属とアルカリ土類元素から成る群より
選択された陽イオン；および （ホ）非プロトン性溶剤または非プロトン性溶剤の混合
物で、その非プロトン性溶剤または非プロトン性溶剤の
混合物が上記陽イオンを可溶化できるもの。
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