JPH02206640A - Acrylic elastomer composition - Google Patents

Acrylic elastomer composition

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JPH02206640A
JPH02206640A JP2369989A JP2369989A JPH02206640A JP H02206640 A JPH02206640 A JP H02206640A JP 2369989 A JP2369989 A JP 2369989A JP 2369989 A JP2369989 A JP 2369989A JP H02206640 A JPH02206640 A JP H02206640A
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JP
Japan
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salt
acid
acrylate
acrylic elastomer
polymeric
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JP2369989A
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Japanese (ja)
Inventor
Satohiro Amano
聡博 天野
Yasuyori Sasaki
康順 佐々木
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Nok Corp
Original Assignee
Nok Corp
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a composition effective for constituting element of battery or sensor, etc., having excellent electric conductivity by adding a salt-electrolyte substance and two same metallic monovalent salts of polymeric acid salt such as sulfonic acid-type and carboxylic acid-type to an acrylic elastomer. CONSTITUTION:(A) 100 pts.wt. polymer of alkyl acrylate having 1-8C alkyl and/or alkoxyalkyl acrylate having 2-8C alkoxyalkyl is optionally mixed with 20 pts.wt. plasticizer having low molecular weight and high permittivity (preferably alkylene carbonate) and mixed with (B) 5-100 pts.wt. salt-electrolyte substance miscible with at least one of the component A (preferably perchlorate, etc.) and (C) 20-400 pts.wt. salt of copolymer having polymeric acid salt of carboxylic acid-type, polymeric acid salt of sulfonic acid-type, or both acid salts, having same metallic monovalent salt as the component B (preferably Li salt) to afford the aimed composition.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アクリルエラストマー組成物に関する。更に
詳しくは、導電性の点ですぐれたアクリルエラストマー
組成物に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to acrylic elastomer compositions. More specifically, the present invention relates to an acrylic elastomer composition that is excellent in electrical conductivity.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

特開昭59−206,444号公報には、熱可塑性樹脂
またはゴムよりなる基体高分子物質に水溶性無機塩電解
質物質および水溶性高分子物質を配合した導電性高分子
物質組成物が記載されている。
JP-A-59-206,444 describes a conductive polymer material composition in which a water-soluble inorganic salt electrolyte material and a water-soluble polymer material are blended into a base polymer material made of thermoplastic resin or rubber. ing.

しかしながら、この組成物にあっては、基体高分子物質
と水溶性高分子物質との間に相溶性が不足しており、水
溶性高分子物質をある程度以上の割合で用いると相分離
を起し、機械的強度を低下させ、またこうした理由によ
り解離させ得る電解質の量も規制されるので、結果とし
て期待される程導電性を高めることができない。
However, in this composition, there is insufficient compatibility between the base polymeric substance and the water-soluble polymeric substance, and if the water-soluble polymeric substance is used in a proportion exceeding a certain level, phase separation may occur. , the mechanical strength is reduced, and for these reasons, the amount of electrolyte that can be dissociated is also restricted, and as a result, it is not possible to increase the conductivity as much as expected.

そこで本発明者らは、電解質物質および水溶性高分子物
質の共存下で基体高分子物質の導電性を高め得る方法を
求めて種々検討の結果、上記特許公開公報に記載された
多数のゴム中には例示されていないアクリルエラストマ
ーを基体高分子物質として選択し、このアクリルエラス
トマーが強い極性を有し、電解質物質またはそれと可塑
剤との共存下で、水溶性高分子物質と良好な相溶性を有
するという性質を発見したことにより、かかる課題が解
決できることを見出している(特開昭63−24545
7号公報)。
Therefore, the present inventors conducted various studies in search of a method for increasing the conductivity of a base polymer material in the coexistence of an electrolyte material and a water-soluble polymer material. An acrylic elastomer, which is not exemplified in , is selected as the base polymer material, and this acrylic elastomer has strong polarity and has good compatibility with the water-soluble polymer material in the coexistence of an electrolyte material or a plasticizer. By discovering the property of having
Publication No. 7).

ところで、このようなアクリルエラストマーこれと相溶
し得る電解質物質および水溶性高分子物質よりなり、好
ましくは更に可塑剤を添加したものよりなるアクリルエ
ラストマー組成物は、可塑剤を添加した場合にあっても
得られる導電度は10−’s−em−1(20℃、55
%R)り程度であった。これは。
By the way, an acrylic elastomer composition consisting of such an acrylic elastomer, an electrolyte substance and a water-soluble polymer substance which are compatible with the acrylic elastomer, and preferably a plasticizer added thereto, can be used when a plasticizer is added. The conductivity obtained is 10-'s-em-1 (20°C, 55
%R). this is.

Tgの高い水溶性高分子物質を添加したため組成物全体
のTgが上昇したこと、陰イオンが強いトラップとなっ
て解離度、移動度があまり上っていないことなどの理由
によるものと考えられる。
This is thought to be due to the following reasons: the Tg of the entire composition increased due to the addition of a water-soluble polymer substance with a high Tg, and the degree of dissociation and mobility did not increase much due to anion acting as a strong trap.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

そこで、アクリルエラストマー組成物の導電度を更に高
めることを目的とし、そのために電解質物質と共にアク
リルエラストマーに添加される新たな高分子固体電解質
を新たに提案している(特願昭63−75904号)。
Therefore, with the aim of further increasing the conductivity of the acrylic elastomer composition, we have proposed a new polymer solid electrolyte that is added to the acrylic elastomer together with an electrolyte substance (Japanese Patent Application No. 75904/1982). .

ここに提案された新たな高分子固体電解質を添加したア
クリルエラストマー組成物は、アクリルエラストマーお
よび該重合体と相溶し得る塩電解質物質と高分子酸塩と
の同一1価塩混合物よりなり、好ましくは更に低分子高
誘電率可塑剤をそこに添加してなる。
The acrylic elastomer composition added with the new polymeric solid electrolyte proposed herein is preferably composed of an acrylic elastomer and a mixture of the same monovalent salt of a salt electrolyte material and a polymeric acid salt that are compatible with the polymer. Further, a low molecular weight high dielectric constant plasticizer is added thereto.

このアクリルエラストマー組成物は、塩電解質物質を相
溶させたアクリルエラストマー中に高分子酸塩の微粒子
を分散させ、その界面における速いイオン拡散を利用し
て、イオン導電度の向上を達成せしめている。
This acrylic elastomer composition has fine particles of a polymeric acid salt dispersed in an acrylic elastomer in which a salt electrolyte has been dissolved, and uses fast ion diffusion at the interface to improve ionic conductivity. .

本発明は、この高分子酸塩微粒子のイオン導電度を向上
させることにより、界面におけるイオン拡散速度を大き
くして、全体のイオン導電度を高めたアクリルエラスト
マー組成物を提供することを目的としている。
An object of the present invention is to provide an acrylic elastomer composition that increases the ionic conductivity of the polymeric acid salt fine particles, thereby increasing the ionic diffusion rate at the interface and increasing the overall ionic conductivity. .

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

従って、本発明の目的は、(a)炭素数1〜8のアルキ
ル基を有するアルキルアクリレートおよび/または(b
)炭素数2〜8のアルコキシアルキル基を有するアルコ
キシアルキルアクリレートの重合体および該重合体と相
溶し得る塩電解質物質とスルホン酸型ならびにカルボン
酸型2種類の高分子酸塩との同一1価塩の混合物よりな
り、好ましくは更に低分子高誘電率可塑剤をそこに添加
して、アクリルエラストマー組成物となすことにより達
成される。
Therefore, the object of the present invention is to provide (a) an alkyl acrylate having an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms and/or (b)
) A polymer of alkoxyalkyl acrylate having an alkoxyalkyl group having 2 to 8 carbon atoms, a salt electrolyte substance compatible with the polymer, and the same monovalent acid salt of two types of polymers, sulfonic acid type and carboxylic acid type. This is achieved by forming an acrylic elastomer composition consisting of a mixture of salts, preferably further adding a low molecular weight high dielectric constant plasticizer.

本発明で用いられるアクリルエラストマーを形成する(
a)成分のアルキルアクリレートとしては、例えばメチ
ルアクリレート、エチルアクリレート、n−またはイソ
−プロピルアクリレート、n−またはイソ−ブチルアク
リレート、n−アミルアクリレート、n−へキシルアク
リレート、2−エチルへキシルアクリレート、n−オク
チルアクリレート、2−シアノエチルアクリレートなど
の炭素数1〜8のアルキル基(シアノ基などの置換基を
有するものを含む)を有するアルキルアクリレートが用
いられ、好ましくはエチルアクリレートまたはn−ブチ
ルアクリレートが用いられる。
Forming the acrylic elastomer used in the present invention (
Examples of the alkyl acrylate component a) include methyl acrylate, ethyl acrylate, n- or iso-propyl acrylate, n- or iso-butyl acrylate, n-amyl acrylate, n-hexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, Alkyl acrylates having an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms (including those having a substituent such as a cyano group) such as n-octyl acrylate and 2-cyanoethyl acrylate are used, and preferably ethyl acrylate or n-butyl acrylate is used. used.

(b)成分のアルコキシアルキルアクリレートとしては
、例えばメトキシメチルアクリレート、エトキシメチル
アクリレート、2−メトキシエチルアクリレート、2−
エトキシエチルアクリレート、2−ブトキシエチルアク
リレートなどの炭素数2〜8のアルコキシアルキル基を
有するアルコキシアルキルアクリレートが用いられ、好
ましくは2−メトキシエチルアクリレート、2−エトキ
シエチルアクリレートが用いられる。
Examples of the alkoxyalkyl acrylate of component (b) include methoxymethyl acrylate, ethoxymethyl acrylate, 2-methoxyethyl acrylate, 2-
Alkoxyalkyl acrylates having an alkoxyalkyl group having 2 to 8 carbon atoms, such as ethoxyethyl acrylate and 2-butoxyethyl acrylate, are used, and 2-methoxyethyl acrylate and 2-ethoxyethyl acrylate are preferably used.

これらの(a)成分および(b)成分は、それぞれ単独
重合体としても用いられるが、一般には約99.9〜9
0モル%の割合で共重合させて用いられ、(a)成分お
よび(b)成分の両者が用いられる場合には前者が約1
0〜90モル%、また後者が約90〜10モル%の割合
で一般に用いられる。
These components (a) and (b) are each used as a homopolymer, but generally have a polymer content of about 99.9 to 9
It is copolymerized and used at a ratio of 0 mol%, and when both components (a) and (b) are used, the former has a content of about 1% by mole.
The latter is generally used in a proportion of 0 to 90 mol %, with the latter being about 90 to 10 mol %.

これら(a)成分および/または(b)成分の一部、具
体的には約10モル%程度迄を他の共重合性単量体と置
換し、共重合させてもよい。かかる共重合性単量体とし
ては、例えば塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリロニ
トリル、スチレン、酢酸ビニル、エチルビニルエーテル
、ブチルビニルエーテル、アルキルメタクリレート、ア
ルコキシアルキルメタクリレートなどが挙げられる。
A part of these components (a) and/or (b), specifically up to about 10 mol %, may be substituted with other copolymerizable monomers and copolymerized. Examples of such copolymerizable monomers include vinyl chloride, vinylidene chloride, acrylonitrile, styrene, vinyl acetate, ethyl vinyl ether, butyl vinyl ether, alkyl methacrylate, and alkoxyalkyl methacrylate.

アクリルエラストマーの用途によって、そこに架橋性基
を導入することも行われる。架橋点を形成する成分およ
びそれの反応性基の種類に応じて用いられる架橋剤とし
ては、それぞれ次のようなものが用いられる。
Depending on the use of the acrylic elastomer, crosslinkable groups may be introduced therein. The following crosslinking agents are used depending on the type of component forming the crosslinking point and its reactive group.

(イ)エポキシ基含有ビニル単量体 アリルグリシジルエーテル、グリシジルアクリレート、
グリシジルメタアクリレートなどが例示され、これらの
架橋剤としては、例えばジエチレントリアミン、メタフ
ェニレンジアミンなどのポリアミン類、アジピン酸など
のポリカルボン酸類、無水ピロメリット酸、無水マレイ
ン酸などの酸無水物類、ポリアミド類、スルホンアミド
類などが用いられる。
(a) Epoxy group-containing vinyl monomer allyl glycidyl ether, glycidyl acrylate,
Glycidyl methacrylate is exemplified, and examples of crosslinking agents include polyamines such as diethylenetriamine and metaphenylenediamine, polycarboxylic acids such as adipic acid, acid anhydrides such as pyromellitic anhydride and maleic anhydride, and polyamides. and sulfonamides are used.

(ロ)カルボキシル基含有ビニル単量体アクリル酸、メ
タクリル酸、イタコン酸などが例示され、これらの架橋
剤としては、例えばエチレングリコールジグリシジルエ
ーテル、1,6−ヘキサンシオールジグリシジルエーテ
ルなどのポリエポキシド類、1,4−ブタンジオール、
1,1.1− トリメチロールプロパンなどのポリオー
ル類などが用いられる。これらの架橋剤を用いる代わり
に、加熱のみで架橋させてもよい。
(b) Carboxyl group-containing vinyl monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, and itaconic acid are exemplified, and examples of crosslinking agents for these include polyepoxides such as ethylene glycol diglycidyl ether and 1,6-hexanesiol diglycidyl ether. , 1,4-butanediol,
Polyols such as 1,1.1-trimethylolpropane are used. Instead of using these crosslinking agents, crosslinking may be performed only by heating.

(ハ)反応性ハロゲン含有ビニル単量体2−クロルエチ
ルビニルエーテル、モノクロル酢酸などが例示され、こ
れらの架橋剤としては1例えばジエチレントリアミン、
トリエチレンテトラミンなどのポリアミン類、ヘキサメ
チレンジアミンカーバメートなどのポリカーバメート類
などが用いられる。
(c) Reactive halogen-containing vinyl monomers Examples include 2-chloroethyl vinyl ether and monochloroacetic acid, and examples of crosslinking agents for these include diethylenetriamine,
Polyamines such as triethylenetetramine, polycarbamates such as hexamethylene diamine carbamate, etc. are used.

(ニ)ジエン系単量体 ジビニルベンゼン、ピペリレン、イソプレン、ペンタジ
ェン、ビニルシクロヘキセン、クロロプレン、ブタジェ
ン、メチルブタジェン、シクロペンタジェン、メチルペ
ンタジェン、エチレングリコールジアクリレート、プロ
ピレングリコールジアクリレート、エチレングリコール
ジメタクリレート、プロピレングリコールジメタクリレ
ートなどが例示され、これらの架橋剤としては1例えば
イオウ、あるいはベンゾイルパーオキサイド、ジクミル
パーオキサイドなどの有機過酸化物類、アゾビスイソブ
チロニトリルなどのアゾ化合物、ジビニルベンゼン、ト
リアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレートな
どが用いられる。これらの架橋剤を用いる代わりに、加
熱のみで架橋させてもよい。
(d) Diene monomers divinylbenzene, piperylene, isoprene, pentadiene, vinylcyclohexene, chloroprene, butadiene, methylbutadiene, cyclopentadiene, methylpentadiene, ethylene glycol diacrylate, propylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate , propylene glycol dimethacrylate, etc. Examples of crosslinking agents include sulfur, organic peroxides such as benzoyl peroxide and dicumyl peroxide, azo compounds such as azobisisobutyronitrile, and divinylbenzene. , triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, etc. are used. Instead of using these crosslinking agents, crosslinking may be performed only by heating.

(ホ)水酸基含有ビニル単量体 ヒドロキシアルキルメタクリレート、ヒドロキシアルコ
キシアクリレート、N−メチロールアクリル酸アミドな
どが例示され、これらの架橋剤としては、例えばヘキサ
メチレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート
などのポリイソシアネート類、アジピン酸などのポリカ
ルボン酸類、メトキシメチルメラミンなどのアルコキシ
メチルメラミン類などが用いられる。
(e) Hydroxyl group-containing vinyl monomers Examples include hydroxyalkyl methacrylate, hydroxyalkoxy acrylate, and N-methylol acrylamide. Examples of crosslinking agents for these include polyisocyanates such as hexamethylene diisocyanate and tolylene diisocyanate, and adipine. Polycarboxylic acids such as acids, alkoxymethylmelamines such as methoxymethylmelamine, and the like are used.

(へ)アミド基含有ビニル単量体 アクリルアミド、メタクリルアミドなどが例示され、こ
れらの架橋剤としては、例えばアミノホルムアルデヒド
などが用いられる。また、加熱のみで架橋させてもよい
(f) Amide group-containing vinyl monomers such as acrylamide and methacrylamide are exemplified, and as a crosslinking agent for these, aminoformaldehyde and the like are used, for example. Alternatively, crosslinking may be effected only by heating.

上記重合性単量体の重合反応を共重合反応について説明
すると、共重合反応は塊状重合法、乳化重合法、けん濁
重合法、溶液重合法など任意の方法によって行われるが
、具体的には例えば次のようにして行われる。還流冷却
器、滴下ロートおよび撹拌機をそれぞれ備えたフラスコ
に溶剤100重量部(形成される共重合体溶液中約5〜
98重量≦を占める量)を仕込み、所定の温度に維持す
る。滴下ロートの中には、単量体混合物約10〜900
重量部に重合開始剤約1〜10重量部を溶かした溶液を
入れ、約0.5〜5時間かけて滴下し、滴下終了後的1
〜5時間反応を継続する。こ、のような反応条件で重合
率は約80〜95%程度となる。更に重合率を上げるた
めには、単量体混合物の滴下終了後重合開始剤を約1〜
5重量部加え、これにより重合率を99%以上とするこ
とができる。
To explain the polymerization reaction of the above polymerizable monomers in terms of copolymerization reaction, the copolymerization reaction can be carried out by any method such as bulk polymerization method, emulsion polymerization method, suspension polymerization method, solution polymerization method, etc. For example, this is done as follows. In a flask equipped with a reflux condenser, a dropping funnel, and a stirrer, 100 parts by weight of solvent (approximately 5 to
98% by weight) and maintained at a predetermined temperature. In the dropping funnel, a monomer mixture of about 10 to 900
Add a solution in which about 1 to 10 parts by weight of a polymerization initiator is dissolved in 1 part by weight, and dropwise add it over about 0.5 to 5 hours.
Continue the reaction for ~5 hours. Under these reaction conditions, the polymerization rate is about 80 to 95%. In order to further increase the polymerization rate, after the monomer mixture has been added dropwise, add a polymerization initiator of about 1 to
By adding 5 parts by weight, the polymerization rate can be increased to 99% or more.

このような滴下重合法を採用すると、反応性の互いに異
なる単量体の共重合比率が重合開始時と終了時とで大差
がなく、均一組成の共重合体エラストマーが得られる利
点がある。なお、極端に反応性の異なる単量体を共重合
させる場合には、滴下初期に反応性の低い単量体の濃度
を高くシ1滴下後期にはその濃度を低くすると、比較的
均一な組成の共重合体エラストマーが得られる。
When such a dropwise polymerization method is adopted, there is an advantage that the copolymerization ratio of monomers having different reactivities is not much different between the start and end of polymerization, and a copolymer elastomer with a uniform composition can be obtained. In addition, when copolymerizing monomers with extremely different reactivities, a relatively uniform composition can be achieved by increasing the concentration of the monomer with low reactivity at the beginning of dropping and lowering the concentration at the end of dropping. A copolymer elastomer is obtained.

このようにして行われる重合反応の際、メルカプト化合
物を連鎖移動剤として用いて共重合反応を行なうと、得
られる共重合体エラストマーは、加硫物性の点ですぐれ
た架橋物を与える。
When the copolymerization reaction is carried out using a mercapto compound as a chain transfer agent in the polymerization reaction carried out in this manner, the resulting copolymer elastomer provides a crosslinked product with excellent vulcanization properties.

メルカプト化合物としては、ω−メルカプトアルカノー
ル、アルキルメルカプタン、アリルメルカプタン、メル
カプトカルボン酸、アルキルジチオール、ジチオグリセ
リン、トリチオグリセリンなどが用いられるが、好まし
くは2−メルカプトエタノール、3−メルカプトプロパ
ツール、4−メルカプトブタノールなどのω−メルカプ
トアルカノールが用いられる。これらのメルカプト化合
物は、単量体混合物に対して約0.1〜3モル%、好ま
しくは約0.15〜1モル石の割合で用いられる。
As the mercapto compound, ω-mercaptoalkanol, alkylmercaptan, allylmercaptan, mercaptocarboxylic acid, alkyldithiol, dithioglycerin, trithioglycerin, etc. are used, but preferably 2-mercaptoethanol, 3-mercaptopropanol, 4- An ω-mercaptoalkanol such as mercaptobutanol is used. These mercapto compounds are used in a proportion of about 0.1 to 3 mole %, preferably about 0.15 to 1 mole, based on the monomer mixture.

これらのメルカプト化合物を用いたことによる他の利点
は、架橋性基含有単量体の共重合割合を増加し得ること
にある。一般には、この共重合割合を増加させるとゲル
化し易くなるが、この連鎖移動剤を用いることにより、
約0.1〜10モル%程度の比較的多量の架橋性基含有
単量体を共重合させてもゲル化せずに共重合し得るとい
う効果も得られる。
Another advantage of using these mercapto compounds is that the copolymerization ratio of the crosslinkable group-containing monomer can be increased. In general, increasing this copolymerization ratio makes gelation easier, but by using this chain transfer agent,
Even if a relatively large amount of the crosslinkable group-containing monomer, about 0.1 to 10 mol %, is copolymerized, the copolymerization can be effected without gelation.

このようにして重合されたアクリルエラストマーに高分
子酸塩と共に添加される、アクリルエラストマーと相溶
性のある1価塩電解質物質としては、ハロゲン化水素酸
、過ハロゲン化酸素酸、ハロゲン化酸素酸、亜ハロゲン
化酸素酸、次亜ハロゲン化酸素酸、四ハロゲン化ホウ素
酸、六/%ロゲン化リン酸、三ハロゲン化メタスルホン
酸、チオシアン酸、硝酸、硫酸、リン酸、炭酸などのア
ルカリ金属塩、アンモニウム塩、更には有機カルボン酸
塩、有機スルホン酸塩、各種オニウム塩、第4アンモニ
ウム塩などが用いられ、好ましくは過塩素酸リチウムな
どの過塩素酸塩、ベンジルピリジニウムクロライドなど
の第4アンモニウム塩、チオシアン酸ナトリウム、チオ
シアン酸リチウムなどのチオシアン酸塩が用いられる。
Monovalent salt electrolyte substances that are compatible with the acrylic elastomer and are added to the acrylic elastomer thus polymerized together with the polymeric acid salt include hydrohalic acid, perhalogenated oxyacid, halogenated oxyacid, Alkali metal salts such as halogenated oxyacids, hypohalous oxyacids, tetrahalogenated boric acids, hexahalogenated phosphoric acids, trihalogenated metasulfonic acids, thiocyanic acids, nitric acids, sulfuric acids, phosphoric acids, carbonic acids, Ammonium salts, furthermore, organic carboxylates, organic sulfonates, various onium salts, quaternary ammonium salts, etc. are used, preferably perchlorates such as lithium perchlorate, and quaternary ammonium salts such as benzylpyridinium chloride. Thiocyanate salts such as , sodium thiocyanate, and lithium thiocyanate are used.

これらの1価塩電解質物質は、この電解質物質と塩の種
類を同一にする高分子酸1価塩と共に用いられる。かか
る1価塩を形成する高分子酸としては、一般式 (式中、R8は水素または炭素数1〜5のアルキル基で
ある)で表わされるモノマー単位よりなるホモポリマー
、または上記モノマー単位と一般式(式中、R2は水素
または炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜15の
アリール基またはアラルキル基である)で表わされるモ
ノマー単位との任意の割合の共重合体を含む。
These monovalent salt electrolyte materials are used together with a polymeric acid monovalent salt having the same type of salt as the electrolyte material. The polymeric acid that forms such a monovalent salt is a homopolymer consisting of monomer units represented by the general formula (in the formula, R8 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms), or It includes a copolymer in any proportion with a monomer unit represented by the formula (wherein R2 is hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, or an aralkyl group).

本発明においては、かかるスルホン酸型およびカルボン
酸型の高分子酸の塩がいずれも約40〜60重量算、好
ましくは約40〜60重量%の範囲内で併用される。ス
ルホン酸型の高分子酸としては、例えばポリスチレンス
ルホン酸、ポリα−メチルスチレンスルホン酸、スチレ
ン−スチレンスルホン酸共重合体、ポリエチレンスルホ
ン酸、ポリプロピレンスルホン酸、アクリル酸メチル−
プロピレンスルホン酸共重合体などが用いられる。また
、カルボン酸型の高分子酸としては、例えばポリアクリ
ル酸、ポリメタクリル酸、エチレン−アクリル酸共重合
体、エチレン−メタクリル酸共重合体などが用いられる
。また、これら両者を併用する代わりに、スルホン酸基
およびカルボン酸基を有する共重合体、例えばエチレン
スルホン酸−アクリル酸共重合体などを用いることもで
きる。これらに2tt2 の高分子酸の重合度は、 10”〜105であり、好ま
しくは10’〜10”である。
In the present invention, such salts of sulfonic acid type and carboxylic acid type polymeric acids are used in combination in an amount of about 40 to 60% by weight, preferably about 40 to 60% by weight. Examples of sulfonic acid-type polymeric acids include polystyrene sulfonic acid, polyα-methylstyrene sulfonic acid, styrene-styrene sulfonic acid copolymer, polyethylene sulfonic acid, polypropylene sulfonic acid, and methyl acrylate.
A propylene sulfonic acid copolymer or the like is used. Further, as the carboxylic acid type polymeric acid, for example, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, etc. are used. Moreover, instead of using both of these in combination, a copolymer having a sulfonic acid group and a carboxylic acid group, such as an ethylene sulfonic acid-acrylic acid copolymer, can also be used. The degree of polymerization of these 2tt2 polymeric acids is 10'' to 105, preferably 10' to 10''.

高分子酸は、ナトリウム塩、リチウム塩などのアルカリ
金属塩またはアンモニウム塩である1価塩として用いら
れ、好ましくはリチウム塩として用いられる。高分子酸
塩は、通常ナトリウム塩の水溶液の形で保管されている
ので、ナトリウム塩以外の1価塩で用いられる場合には
、この水溶液を酸型のイオン交換樹脂に通して一旦酸型
に戻した後、併用される電解質物質と同一の1価陽イオ
ンを有する水酸化物水溶液で中和して用いられる。
The polymeric acid is used as a monovalent salt such as an alkali metal salt such as a sodium salt or a lithium salt, or an ammonium salt, and is preferably used as a lithium salt. Polymeric acid salts are usually stored in the form of an aqueous solution of sodium salt, so if a monovalent salt other than the sodium salt is used, this aqueous solution is passed through an acid-form ion exchange resin to convert it into the acid form. After returning, it is used after being neutralized with an aqueous hydroxide solution having the same monovalent cation as the electrolyte substance used in combination.

スルホン酸型とカルボン酸型の高分子酸塩は、このよう
な中和水溶液としてそれぞれ別個に調製した上で混合し
あるいはそわぞれの高分子酸塩粉末を水中で混合した後
、エタノールおよびメチルエチルケトンを逐次添加して
平均粒径約0.1〜0.3μmの粒子として再沈させ、
スプレードライした後、減圧下に約120〜150℃に
加熱乾燥した上で用いられる。
The sulfonic acid type and carboxylic acid type polymeric acid salts are prepared separately as such neutralized aqueous solutions and then mixed, or the respective polymeric acid salt powders are mixed in water and then mixed with ethanol and methyl ethyl ketone. are added sequentially to reprecipitate particles with an average particle size of about 0.1 to 0.3 μm,
After spray drying, it is heated and dried at about 120 to 150° C. under reduced pressure before use.

電解質物質と高分子酸塩とは、それぞれアクリルエラス
トマー100重量部に対して前者が約5〜100重量部
、好ましくは約30〜50重量部、また後者が約20〜
400重量部、好ましくは約60〜150重量部の割合
で、かつこれら両者の合計量中前者が約1〜70重量%
、好ましくは約10〜50重量%となるような割合で用
いられる。
The electrolyte substance and the polymeric acid salt each contain about 5 to 100 parts by weight, preferably about 30 to 50 parts by weight, and the latter about 20 to 100 parts by weight, respectively, based on 100 parts by weight of the acrylic elastomer.
400 parts by weight, preferably about 60 to 150 parts by weight, and the former is about 1 to 70% by weight of the total amount of both.
, preferably in a proportion of about 10 to 50% by weight.

この両者以外に、低分子高誘電率可塑剤をアクリルエラ
ストマー100重量部に対して約20重量部。
In addition to these two, approximately 20 parts by weight of a low molecular weight high dielectric constant plasticizer is added to 100 parts by weight of the acrylic elastomer.

好ましくは約5〜15重量部となる割合で添加すること
も行われる。かかる可塑剤としては、電解質を解離させ
るような極性を有し、不揮発性でアクリルエラストマー
と相溶し得るものであれば任意のものを使用することが
でき、例えば1価または多価のカルボン酸エステル、ホ
スフィンオキサイドのトリエステル、スルホアミド化合
物、アルキレングリコールまたはそのアルキルエーテル
化物なども用いられるが、好ましくはエチレンカーボネ
ート、プロピレンカーボネートなどのアルキレンカーボ
ネート化合物が用いられる。
It is also preferably added in a proportion of about 5 to 15 parts by weight. Any plasticizer can be used as long as it has a polarity that dissociates the electrolyte, is nonvolatile, and is compatible with the acrylic elastomer, such as monovalent or polyvalent carboxylic acids. Although esters, triesters of phosphine oxide, sulfamide compounds, alkylene glycols or alkyl etherified products thereof may also be used, alkylene carbonate compounds such as ethylene carbonate and propylene carbonate are preferably used.

組成物の調製は、アクリルエラストマーに電解質物質を
添加し、メチルエチルケトン、ジメチルホルムアミド、
ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルアミドな
どの有機溶媒中で混合、溶解させた溶液中に、2種類の
高分子酸塩粒子を添加し、攪拌して分散させた分散液と
して調製され、低分子高誘電率可塑剤を添加する場合に
は、この調製段階で添加する。この分散液からは、キャ
スティング法などによって膜状物などが成形される。
The composition is prepared by adding electrolyte substances to the acrylic elastomer and adding methyl ethyl ketone, dimethyl formamide,
A dispersion is prepared by adding two types of polymeric acid salt particles to a solution mixed and dissolved in an organic solvent such as dimethyl sulfoxide or hexamethylphosphoramide, and then stirring and dispersing the particles. If a dielectric constant plasticizer is added, it is added at this preparation stage. A film-like material is formed from this dispersion by a casting method or the like.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

アクリルエラストマーに塩電解質物質と高分子酸塩との
同一1価塩を添加した混合物よりなるアクリルエラスト
マー組成物において5高分子酸塩としてスルホン酸型お
よびカルボン酸型の2種類のものを用いることにより、
それの導電度を約2倍程度高めることができる。
By using two types of sulfonic acid type and carboxylic acid type as the pentapolymer acid salt in an acrylic elastomer composition consisting of a mixture of an acrylic elastomer and the same monovalent salt of a salt electrolyte and a polymeric acid salt. ,
Its conductivity can be increased by about twice.

このようにイオン導電度を向上せしめた本発明のアクリ
ルエラストマー組成物から得られる膜゛状物などは、電
池、センサ、表示素子などの構成要素として有効に用い
ることができる。
Film-like materials obtained from the acrylic elastomer composition of the present invention with improved ionic conductivity can be effectively used as constituent elements of batteries, sensors, display elements, and the like.

〔実施例〕〔Example〕

次に、実施例について本発明を説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to examples.

実施例 (A)エラストマー−低分子塩混合物溶液:ポリエチル
アクリレートLogおよび過塩素酸リチウム2gをメチ
ルエチルケトン200m Q中で混合、溶解させた溶液 (B)高分子酸塩粒子: ポリ(P−スチレンスルホン酸リチウム)6gおよびポ
リアクリル酸すチウム匂を水200+* Q中で混合し
た後エタノール250m Qを添加し、次いでメチルエ
チルケトン1000m Qを攪拌しながら滴下して、平
均粒径約0.2μmの粒子として再沈させ、スプレード
ライした後、120℃、10−’ Torrで12時間
乾燥試料IA:上記(A)溶液に(B)粒子を加え、十
分攪拌した後2分した一方の分散液 試料nA:2分した他方の分散液にプロピレンカーボネ
ート2gを添加 これらの各試料をキャスティングし、最終的に厚さ約1
00μmのフィルムとし、これを100℃、IF’To
rrで24時間乾燥後、乾燥窒素ガス中で導電度(20
℃で周波数5〜13 X 10’Hzにおける複素イン
ピーダンスプロットから求めた値)を20℃で測定した
Example (A) Elastomer-low molecular salt mixture solution: A solution in which polyethyl acrylate Log and 2 g of lithium perchlorate were mixed and dissolved in 200 mQ of methyl ethyl ketone (B) Polymer acid salt particles: Poly(P-styrene sulfone) After mixing 6 g of lithium acrylate and stium polyacrylate in 200+* Q of water, 250 m Q of ethanol was added, and then 1000 m Q of methyl ethyl ketone was added dropwise with stirring to form particles with an average particle size of about 0.2 μm. After reprecipitation and spray drying, dry at 120° C. and 10-' Torr for 12 hours Sample IA: Add particles (B) to the above (A) solution, stir thoroughly, and then mix for 2 minutes. One dispersion sample nA: 2 g of propylene carbonate was added to the other dispersion, which was divided into two halves. Each of these samples was cast to a final thickness of about 1 mm.
00μm film, this was heated at 100℃, IF'To
After drying in rr for 24 hours, conductivity (20
(values determined from complex impedance plots at frequencies of 5 to 13 x 10'Hz) were measured at 20°C.

比較例1 試料IAおよび■Aにおいて、ポリアクリル酸リチウム
が用いられず、ポリ(P−スチレンスルホン酸リチウム
)のみを10g用い、それぞれ試料IBおよびnBとし
、同様にフィルム導電度を測定した。
Comparative Example 1 In Samples IA and ■A, lithium polyacrylate was not used, and 10 g of only poly(P-lithium styrene sulfonate) was used as Samples IB and nB, respectively, and the film conductivity was measured in the same manner.

比較例2 試料HAおよび■Aにおいて、ポリ(P−スチレンスル
ホン酸リチウム)が用いられず、ポリアクリル酸リチウ
ムのみを10g用い、それぞれ試料ICおよび■Cとし
、同様にフィルム導電度を測定した。
Comparative Example 2 In samples HA and ■A, poly(lithium P-styrene sulfonate) was not used, and only 10 g of lithium polyacrylate was used as samples IC and ■C, respectively, and the film conductivity was measured in the same manner.

以上の実施例および比較例での測定結果は、次の表に示
される。
The measurement results for the above Examples and Comparative Examples are shown in the following table.

表 一例一 −」kμヨー 実施例    IA IA 比較例I    IB IB 比較例2    IC ■C 導1J■Σ夕〔υ− 7,2X 10−’ 1.8X10−’ 4.2x 10”’ 8.3X10−’ 1.5 X 10−’ 4.7X 10−’table Example 1-”kμ yaw Example IA IA Comparative example I IB IB Comparative example 2 IC ■C Guide 1J■ΣEvening〔υ− 7,2X 10-' 1.8X10-' 4.2x 10”’ 8.3X10-' 1.5 x 10-' 4.7X 10-'

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、(a)炭素数1〜8のアルキル基を有するアルキル
アクリレートおよび/または(b)炭素数2〜8のアル
コキシアルキル基を有するアルコキシアルキルアクリレ
ートの重合体および該重合体と相溶し得る塩電解質物質
とスルホン酸型ならびにカルボン酸型2種類の高分子酸
塩との同一1価塩の混合物よりなるアクリルエラストマ
ー組成物。 2、(a)炭素数1〜8のアルキル基を有するアルキル
アクリレートおよび/または(b)炭素数2〜8のアル
コキシアルキル基を有するアルコキシアルキルアクリレ
ートの重合体、低分子高誘電率可塑剤およびこれらの少
なくとも一種と相溶し得る塩電解質物質とスルホン酸型
ならびにカルボン酸型2種類の高分子酸塩との同一1価
塩の混合物よりなるアクリルエラストマー組成物。
[Scope of Claims] 1. A polymer of (a) an alkyl acrylate having an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms and/or (b) an alkoxyalkyl acrylate having an alkoxyalkyl group having 2 to 8 carbon atoms, and the polymer An acrylic elastomer composition comprising a mixture of the same monovalent salt of a salt electrolyte substance which is compatible with the sulfonic acid type and two types of polymeric acid salts of the sulfonic acid type and the carboxylic acid type. 2. Polymers of (a) alkyl acrylates having an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms and/or (b) alkoxyalkyl acrylates having an alkoxyalkyl group having 2 to 8 carbon atoms, low molecular weight high dielectric constant plasticizers, and these. An acrylic elastomer composition comprising a mixture of the same monovalent salt of a salt electrolyte substance that is compatible with at least one of the following: and two types of polymeric acid salts, a sulfonic acid type and a carboxylic acid type.
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