JPH06275320A - Organic electrolyte and its manufacture - Google Patents

Organic electrolyte and its manufacture

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JPH06275320A
JPH06275320A JP5082439A JP8243993A JPH06275320A JP H06275320 A JPH06275320 A JP H06275320A JP 5082439 A JP5082439 A JP 5082439A JP 8243993 A JP8243993 A JP 8243993A JP H06275320 A JPH06275320 A JP H06275320A
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JP
Japan
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poly
polar
styrene
organic electrolyte
macromolecular
Prior art date
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Application number
JP5082439A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Rutsuto Suchiibun
ルット スチーブン
Shiro Nishi
史郎 西
Morihiko Matsumoto
守彦 松本
Toshihiro Ichino
敏弘 市野
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Publication of JPH06275320A publication Critical patent/JPH06275320A/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

PURPOSE:To provide an organic electrolyte of high ionic conductivity and excellent moldability both in the vicinity of room temperature by composing at least a series of phases in a macromolecular composition mainly of polar macromolecules. CONSTITUTION:Each ion conducting passage is necessary to achieve high ionic conductivity for an organic electrolyte, and each supporting phase is necessary to give moldability to the electrolyte. The ion conducting passage can be formed by impregnating each polar macromolecule with a metallic salt-containing electrolyte, while the supporting phase can be formed by forming each nonpolar macromolecular phase. In order to achieve the high ionic conductivity for the organic electrolyte, it is necessary for the ion conducting passages to be serially interconnected in the organic electrolyte, so that the structure of polar macromolecular phases serially interconnected is desirable. For example, consideration can be given by such sea island structure that each nonpolar macromolecular component may form an island while each polar macromolecular component may form a sea. In order to form such phase separation structure like this, such a grain that a core may have the nonpolar macromolecular component while a shell may have the polar macromolecular component is formed, and then these grains may be formed into a film. A material corresponding to the macromolecular component is a macromolecular blend, a block copolymer, a graft copolymer, or each of these two or three mixtures. The organic electrolyte can thus be obtained with high ionic conductivity and excellent moldability.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、有機電解質及び製法に
関する。更に詳しくは、二次電池、エレクトロクロミッ
ク素子、センサーなどに使用する有機電解質及びその製
造方法に関する。
This invention relates to organic electrolytes and processes. More specifically, it relates to an organic electrolyte used for a secondary battery, an electrochromic device, a sensor, and the like, and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のリチウム二次電池などに用いられ
ている電解質には多くの場合液体が用いられているが、
液漏れ、液の蒸発、デンドライトの発生など多くの問題
点があった。近年、ポリオキシエチレン(PEO)に金
属イオンの塩、例えばLiCF3 SO3 、LiClO4
などを加えることにより固体電解質として機能すること
が見出されて〔例えば、ピー・バーシスタ(P.Vashis
ta) らによってファースト・イオン・トランスポート・
イン・ソリッド(Fast Ion Transport in Solid)、第1
31頁(1979)に報告されている〕以来、PEO誘
導体を用いた有機固体電解質(特開昭60−14800
3号、同60−217263号、同63−135477
号、特開平2−60925号各公報など)が検討されて
いるが、イオン伝導度が低いものしか得ることができな
かった。PEO以外にも含フッ素高分子(特開昭60−
31554号公報など)、ポリ(イミノエチレン)(特
開昭62−140306号公報)、ポリカチオン・ポリ
アニオン複合体(特開昭60−23974号公報)、ス
チレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(特開
平2−87415号、同2−148655号、同2−1
48656号各公報)などが検討されているが、高いイ
オン伝導度のものは得られていない。
2. Description of the Related Art A liquid is often used as an electrolyte used in conventional lithium secondary batteries and the like.
There were many problems such as liquid leakage, liquid evaporation, and dendrite generation. In recent years, salts of polyoxyethylene (PEO) with metal ions such as LiCF 3 SO 3 and LiClO 4 have been used.
It has been found to function as a solid electrolyte by adding such as [P. Vashis (P. Vashis
ta) et al. First Fast Transport
Fast Ion Transport in Solid, 1st
31 (1979)] since then, an organic solid electrolyte using a PEO derivative (JP-A-60-14800).
No. 3, No. 60-217263, No. 63-135477.
No. 2, JP-A-2-60925, etc.), but only those having low ionic conductivity could be obtained. In addition to PEO, fluorine-containing polymers (JP-A-60-
31554), poly (iminoethylene) (JP-A-62-140306), polycation / polyanion complex (JP-A-60-23974), styrene-butadiene-styrene block copolymer (special Kaihei 2-87415, 2-148655, 2-1
(Japanese Patent No. 48656) and the like have been studied, but those having high ionic conductivity have not been obtained.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、室温
付近でも高いイオン伝導性を示しかつ成形性に優れた電
解質を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electrolyte which exhibits high ionic conductivity even at around room temperature and is excellent in moldability.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明を概説すれば、本
発明の第1の発明は有機電解質に関する発明であって、
相分離構造を示す高分子組成物と金属塩を含有する電解
液からなる有機電解質において、高分子組成物の少なく
とも一つの連続相が極性高分子を主成分とすることを特
徴とする。そして、本発明の第2の発明は有機電解質の
製造方法に関する発明であって、相分離構造を示す高分
子組成物に、金属塩を含有する電解液を含浸させること
を特徴とする。
The present invention will be summarized as follows. The first invention of the present invention relates to an organic electrolyte,
An organic electrolyte comprising a polymer composition having a phase-separated structure and an electrolytic solution containing a metal salt is characterized in that at least one continuous phase of the polymer composition contains a polar polymer as a main component. A second invention of the present invention relates to a method for producing an organic electrolyte, which is characterized in that a polymer composition having a phase separation structure is impregnated with an electrolytic solution containing a metal salt.

【0005】本発明者らは、前記の目的を達成するため
に鋭意研究を重ねた結果、高いイオン伝導性を達成する
にはイオン伝導路が必要であり、成形性を持たせるには
支持相が必要であることを見出した。イオン伝導路は極
性高分子に金属塩を含む電解液を含浸させることで、支
持相は無極性高分子相を形成させることにより可能であ
る。高いイオン伝導度を達成するには、電解質内をイオ
ン伝導路が連続していることが不可欠である。このた
め、極性高分子相が連続している構造が望ましく、例え
ば無極性成分が島となり極性成分が海になる海島構造が
考えられる。このような海島構造の相分離構造を作製す
る方法として核(コア)に無極性高分子成分、殻(シェ
ル)に極性高分子成分があるような粒子を作製しフィル
ム化することを開発した。図1に本発明による有機電解
質の概念図を示す。
As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned object, the present inventors have found that an ionic conduction path is required to achieve high ionic conductivity, and a support phase is required to provide moldability. Found that is necessary. The ion conduction path can be formed by impregnating a polar polymer with an electrolytic solution containing a metal salt, and forming a non-polar polymer phase as a supporting phase. In order to achieve high ionic conductivity, it is essential that the ionic conduction path is continuous in the electrolyte. Therefore, a structure in which polar polymer phases are continuous is desirable, and for example, a sea-island structure in which a non-polar component is an island and a polar component is the sea is conceivable. As a method of producing such a phase-separated structure of the sea-island structure, we have developed a method in which particles having a non-polar polymer component in the core and a polar polymer component in the shell are prepared and formed into a film. FIG. 1 shows a conceptual diagram of the organic electrolyte according to the present invention.

【0006】このような両相をもつ相分離構造として
は、高分子ブレンド、ブロック共重合体、又はグラフト
共重合体、及びこれらの混合物が考えられる。これらの
相分離構造を持つ高分子組成物に金属塩を含有する電解
液を含浸することにより高イオン伝導度を達成できるこ
とを見出し本発明を完成するに至った。
As such a phase-separated structure having both phases, a polymer blend, a block copolymer or a graft copolymer, and a mixture thereof are considered. The inventors have found that high ionic conductivity can be achieved by impregnating a polymer composition having such a phase-separated structure with an electrolytic solution containing a metal salt, and completed the present invention.

【0007】本発明において、高分子組成物は相分離構
造を有するものであれば何でもよいが、このような例と
して、高分子ブレンド、ブロック共重合体、又はグラフ
ト共重合体、及びこれらの混合物が代表例として挙げら
れる。例えば、無極性高分子に極性高分子がブレンドさ
れている系では、相分離構造を安定にするため、ブロッ
ク共重合体やグラフト共重合体を界面安定剤に用いると
好適である。
In the present invention, the polymer composition may be any as long as it has a phase-separated structure, and examples thereof include polymer blends, block copolymers or graft copolymers, and mixtures thereof. Is a typical example. For example, in a system in which a polar polymer is blended with a non-polar polymer, it is preferable to use a block copolymer or a graft copolymer as an interface stabilizer in order to stabilize the phase separation structure.

【0008】ブロック共重合体は相分離状態を示すなら
ば何でもよいが、少なくとも1成分は極性高分子であ
り、他の少なくとも1成分は無極性高分子であることが
望ましい。また、優れた成形性を持たせるには成分の少
なくとも1成分のガラス転移温度又は融点が室温以上で
あり、他の少なくとも1成分のガラス転移温度又は融点
が室温以下であることが望ましい。
Any block copolymer may be used as long as it shows a phase separation state, but it is desirable that at least one component is a polar polymer and the other at least one component is a nonpolar polymer. Further, in order to have excellent moldability, it is desirable that the glass transition temperature or melting point of at least one of the components be room temperature or higher, and the glass transition temperature or melting point of the other at least one component be room temperature or lower.

【0009】このようなブロック共重合体の例として
は、ポリ(アセトアルデヒド)−b−ポリ(オキシプロ
ピレン)、ポリ〔5−(p−アクリルアミドフェニル)
−10,15,20−トリフェニルポルフィン〕−b−
ポリ(スチレン)、ポリ(アクリロニトリル)−b−ポ
リ(ブタジエン)、ポリ(アクリロニトリル)−b−ポ
リ(ブタジエン)−b−エポキシ樹脂、ポリ(アクリロ
ニトリル)−b−ポリ(オキシエチレン)、ポリ(アク
リロニトリル)−b−ポリ(オキシメチレン)、ポリ
〔2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン〕
−b−エポキシ樹脂、ポリ(ブタジエン)−b−ポリ
(ε−カプロラクタム)、ポリ(ブタジエン)−b−ポ
リ(オキシメチレン)、ポリ(ブタジエン)−b−ポリ
(メチル−2−エチル−2−シラザン)、ポリ(ブタジ
エン)−b−ポリ(スチレン)、ポリ(ブタジエン)−
b−ポリ(オキシ−1,4−フェニレン−イソプロピリ
デン−1,4−フェニレン)、ポリ(ブタジエン−co
−スチレン)−b−エポキシ樹脂、ポリ(n−ブチルイ
ソシアネート)−b−ポリ(スチレン)、ポリ(tert−
ブチルメタクリレート)−b−ポリ(オキシエチレ
ン)、ポリ(β−ブチロラクトン)−b−ポリ(オキシ
エチレン)、ポリ(β−ブチロラクトン)−b−ポリ
(オキシプロピレン)、ポリ(β−ブチロラクトン)−
b−ポリ(プロピオラクトン)、ポリ(ε−カプロラク
タム)−b−ポリ(イソブテン)−b−ポリ(ε−カプ
ロラクタム)、ポリ(ε−カプロラクタム)−b−ポリ
(スチレン)、ポリ(ε−カプロラクタム)−b−ポリ
(1,4−ブチレングリコール−co−4,4−ジフェ
ニルメタンジイソシアネート)、ポリ(ε−カプロラク
タム)−b−ポリ(ラクチド)、ポリ(ε−カプロラク
タム)−b−ポリ(D,L−ラクチド)−b−ポリ(ε
−カプロラクタム)、ポリ(ε−カプロラクタム)−b
−ポリ(オキシエチレン)、ポリ(ε−カプロラクタ
ム)−b−ポリ(β−プロピオラクトン)、ポリ(ジメ
チルシリレン)−b−ポリ(スチレン)、ポリ(ジメチ
ルシリレン)−b−ポリ(スチレン)−b−ポリ(ジメ
チルシリレン)、ポリ(1,3−ジオキサラン)−b−
ポリ(p−メトキシスチレン)、ポリ(イソプレン)−
b−ポリ(スチレン)、ポリ(イソプレン)−b−ポリ
(オキシテトラメチレン)、ポリ(イソプレン)−b−
ポリ(2,4−トルエンジイソシアネート)、ポリ〔ス
チレン−co−5,10,15,20−テトラ(α,
α,α,α−o−メタクリルアミドフェニル)ポルフィ
ン〕、ポリ(スチレン)−b−(1−メチル−2,4−
ジイソシアネートシクロヘキサン)、ポリ(2−メチル
−エチル−2−シラザン)−b−ポリ(プロピレンスル
フィド)、ポリ(メチルグリシジルエーテル)−b−ポ
リ(オキシテトラメチレン)、ポリ(メチルメタクリレ
ート)−b−ポリ(2,4−トルエンジイソシアネー
ト)、ポリ(メチルメタクリレート)−b−ポリ(オキ
シテトラメチレン)−b−ポリ(メチルメタクリレー
ト)、ポリ(メチルメタクリレート)−b−ポリ(オキ
シエチレン)−b−ポリ(メチルメタクリレート)、ポ
リ(メチルメタクリレート)−b−ポリ(スチレン)、
ポリ(メチルメタクリレート)−b−ポリ(スチレン)
−b−ポリ(メチルメタクリレート)、ポリ(α−メチ
ルスチレン)−b−ポリ(プロピレンスルフィド)−b
−ポリ(α−メチルスチレン)、ポリ(α−メチルスチ
レン)−b−ポリ(オキシテトラメチレン)、ポリ(オ
キシジメチルシリレン)−b−ポリ(オキシメチルシリ
レン)、ポリ(オキシエチレンオキシアジポイル)−b
−ポリ(スチレン)−b−ポリ(メチルメタクリレー
ト)、ポリ(オキシエチレン)−b−ポリ(エチルメタ
クリレート)、ポリ(オキシエチレン)−b−ポリ(イ
ソプレン)−b−ポリ(スチレン)−b−ポリ(イソプ
レン)−b−ポリ(オキシエチレン)、ポリ(オキシエ
チレン)−b−ポリ(メタクリロニトリル)、ポリ(オ
キシエチレン)−b−ポリ(メチルメタクリレート)−
b−ポリ(オキシエチレン)、ポリ(オキシエチレン)
−b−ポリ(α−メチルスチレン)、ポリ(オキシエチ
レン)−b−ポリ(オキシエチレンオキシアジポイ
ル)、ポリ(オキシエチレン)−b−ポリ(オキシエチ
レン)−co−ビス(4−イソシアナトフェニル)メタ
ン−co−ポリ(オキシエチレンアジポイル)−b−ポ
リ(オキシエチレン)、ポリ(オキシエチレン)−b−
ポリ(オキシエチレン)−co−ビス(4−イソシアナ
トフェニル)メタン−co−ポリ(オキシエチレンオキ
シアジポイル)−b−ポリ(オキシエチレン)、ポリ
(オキシエチレン)−b−ポリ(オキシエチレンオキシ
アジポイル)−1−メチル−2,4−ジイソシアナトベ
ンゼン−ポリ(オキシエチレンオキシアジポイル)−b
−ポリ(オキシエチレン)、ポリ(オキシエチレン)−
b−ポリ(オキシプロピレン)、ポリ(オキシエチレ
ン)−b−ポリ(スチレン)、ポリ(オキシエチレン)
−b−ポリ(スチレン)−b−ポリ(イソプレン)−b
−ポリ(スチレン)−b−ポリ(オキシエチレン)、ポ
リ(オキシエチレン)−b−ポリ(2−ビニルピリジ
ン)、ポリ(オキシエチレン)−b−ポリ(4−ビニル
ピリジン)、ポリ(オキシカルボニルオキシ−1,4−
フェニレンイソプロピリデン−1,4−フェニレン)−
alt−ポリ(イソブテン)、ポリ(オキシメチレン)
−b−ポリ(イソプレン)、ポリ(オキシメチレン)−
b−ポリ(α−メチルスチレン)、ポリ(オキシメチレ
ン)−b−ポリ(2−メチル−5−ビニルピリジン)、
ポリ(オキシメチレン)−b−ポリ(スチレン)、ポリ
(オキシプロピレン)−b−ポリ(スチレン)、ポリ
(オキシプロピレン)−b−ポリ(オキシテトラメチレ
ン)、ポリ(スチレン)−b−ポリ(ブタジエン)−b
−ポリ(スチレン)、ポリ(スチレン)−b−ポリ(ブ
タジエン)−b−ポリ(4−ビニルピリジン)、ポリ
(スチレン)−b−ポリ(ブタジエン)−b−ポリ(2
−ビニルピリジン)、ポリ(ブタジエン)−b−ポリ
(ビニルピロリドン)、ポリ(ブタジエン−co−スチ
レン)−b−ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(アクリ
ロニトリル−co−ブタジエン−co−スチレン)−b
−ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(スチレン)−b−
ポリ(イソプレン)−b−ポリ(4−ビニルピリジ
ン)、ポリ(スチレン)−b−ポリ(イソプレン)−b
−ポリ(2−ビニルピリジン)、ポリ(スチレン)−b
−ポリ(イソプレン)−b−ポリ(エチレンスルフィ
ド)、ポリ(スチレン)−b−ポリ(イソプレン)−b
−ポリ(スチレン)、ポリ(スチレン)−b−ポリ(オ
キシテトラメチレン)、ポリ(スチレン)−b−ポリ
(オキシエチレン)、ポリ(スチレン)−b−ポリ(オ
キシエチレン)−b−ポリ(スチレン)、ポリ(スチレ
ン)−b−ポリ(2,3−ジメチルブタジエン)−b−
ポリ(スチレン)、ポリ(スチレン)−b−ポリ(オキ
シプロピレン)、ポリ(2,3−ジメチルブタジエン)
−b−ポリ(スチレン)、ポリ〔2,2−ビス(4−ヒ
ドロキシフェニル)プロパン−co−ビス(4−ヒドロ
キシ−2,5−ジクロロフェニル)メタン−co−ホス
ゲン〕等が挙げられる。
Examples of such block copolymers include poly (acetaldehyde) -b-poly (oxypropylene) and poly [5- (p-acrylamidophenyl).
-10,15,20-Triphenylporphine] -b-
Poly (styrene), poly (acrylonitrile) -b-poly (butadiene), poly (acrylonitrile) -b-poly (butadiene) -b-epoxy resin, poly (acrylonitrile) -b-poly (oxyethylene), poly (acrylonitrile) ) -B-Poly (oxymethylene), poly [2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane]
-B-epoxy resin, poly (butadiene) -b-poly (ε-caprolactam), poly (butadiene) -b-poly (oxymethylene), poly (butadiene) -b-poly (methyl-2-ethyl-2- Silazane), poly (butadiene) -b-poly (styrene), poly (butadiene)-
b-poly (oxy-1,4-phenylene-isopropylidene-1,4-phenylene), poly (butadiene-co)
-Styrene) -b-epoxy resin, poly (n-butylisocyanate) -b-poly (styrene), poly (tert-
Butyl methacrylate) -b-poly (oxyethylene), poly (β-butyrolactone) -b-poly (oxyethylene), poly (β-butyrolactone) -b-poly (oxypropylene), poly (β-butyrolactone)-
b-poly (propiolactone), poly (ε-caprolactam) -b-poly (isobutene) -b-poly (ε-caprolactam), poly (ε-caprolactam) -b-poly (styrene), poly (ε-) Caprolactam) -b-poly (1,4-butylene glycol-co-4,4-diphenylmethane diisocyanate), poly (ε-caprolactam) -b-poly (lactide), poly (ε-caprolactam) -b-poly (D , L-lactide) -b-poly (ε
-Caprolactam), poly (ε-caprolactam) -b
-Poly (oxyethylene), poly (ε-caprolactam) -b-poly (β-propiolactone), poly (dimethylsilylene) -b-poly (styrene), poly (dimethylsilylene) -b-poly (styrene) -B-poly (dimethylsilylene), poly (1,3-dioxalane) -b-
Poly (p-methoxystyrene), Poly (isoprene)-
b-poly (styrene), poly (isoprene) -b-poly (oxytetramethylene), poly (isoprene) -b-
Poly (2,4-toluene diisocyanate), poly [styrene-co-5,10,15,20-tetra (α,
α, α, α-o-methacrylamidophenyl) porphine], poly (styrene) -b- (1-methyl-2,4-
Diisocyanate cyclohexane), poly (2-methyl-ethyl-2-silazane) -b-poly (propylene sulfide), poly (methyl glycidyl ether) -b-poly (oxytetramethylene), poly (methyl methacrylate) -b-poly (2,4-toluene diisocyanate), poly (methyl methacrylate) -b-poly (oxytetramethylene) -b-poly (methyl methacrylate), poly (methyl methacrylate) -b-poly (oxyethylene) -b-poly ( Methylmethacrylate), poly (methylmethacrylate) -b-poly (styrene),
Poly (methyl methacrylate) -b-poly (styrene)
-B-poly (methyl methacrylate), poly (α-methylstyrene) -b-poly (propylene sulfide) -b
-Poly (α-methylstyrene), poly (α-methylstyrene) -b-poly (oxytetramethylene), poly (oxydimethylsilylene) -b-poly (oxymethylsilylene), poly (oxyethyleneoxyadipoyl) ) -B
-Poly (styrene) -b-poly (methylmethacrylate), poly (oxyethylene) -b-poly (ethylmethacrylate), poly (oxyethylene) -b-poly (isoprene) -b-poly (styrene) -b- Poly (isoprene) -b-poly (oxyethylene), poly (oxyethylene) -b-poly (methacrylonitrile), poly (oxyethylene) -b-poly (methylmethacrylate)-
b-poly (oxyethylene), poly (oxyethylene)
-B-poly (α-methylstyrene), poly (oxyethylene) -b-poly (oxyethyleneoxyadipoyl), poly (oxyethylene) -b-poly (oxyethylene) -co-bis (4-isocyanate) Natophenyl) methane-co-poly (oxyethylene adipoyl) -b-poly (oxyethylene), poly (oxyethylene) -b-
Poly (oxyethylene) -co-bis (4-isocyanatophenyl) methane-co-poly (oxyethyleneoxyadipoyl) -b-poly (oxyethylene), poly (oxyethylene) -b-poly (oxyethylene) Oxyadipoyl) -1-methyl-2,4-diisocyanatobenzene-poly (oxyethyleneoxyadipoyl) -b
-Poly (oxyethylene), Poly (oxyethylene)-
b-poly (oxypropylene), poly (oxyethylene) -b-poly (styrene), poly (oxyethylene)
-B-poly (styrene) -b-poly (isoprene) -b
-Poly (styrene) -b-poly (oxyethylene), poly (oxyethylene) -b-poly (2-vinylpyridine), poly (oxyethylene) -b-poly (4-vinylpyridine), poly (oxycarbonyl) Oxy-1,4-
Phenylene isopropylidene-1,4-phenylene)-
alt-poly (isobutene), poly (oxymethylene)
-B-poly (isoprene), poly (oxymethylene)-
b-poly (α-methylstyrene), poly (oxymethylene) -b-poly (2-methyl-5-vinylpyridine),
Poly (oxymethylene) -b-poly (styrene), poly (oxypropylene) -b-poly (styrene), poly (oxypropylene) -b-poly (oxytetramethylene), poly (styrene) -b-poly ( Butadiene) -b
-Poly (styrene), poly (styrene) -b-poly (butadiene) -b-poly (4-vinylpyridine), poly (styrene) -b-poly (butadiene) -b-poly (2
-Vinylpyridine), poly (butadiene) -b-poly (vinylpyrrolidone), poly (butadiene-co-styrene) -b-poly (vinylpyrrolidone), poly (acrylonitrile-co-butadiene-co-styrene) -b
-Poly (vinylpyrrolidone), Poly (styrene) -b-
Poly (isoprene) -b-poly (4-vinylpyridine), poly (styrene) -b-poly (isoprene) -b
-Poly (2-vinylpyridine), poly (styrene) -b
-Poly (isoprene) -b-Poly (ethylene sulfide), Poly (styrene) -b-Poly (isoprene) -b
-Poly (styrene), poly (styrene) -b-poly (oxytetramethylene), poly (styrene) -b-poly (oxyethylene), poly (styrene) -b-poly (oxyethylene) -b-poly ( Styrene), poly (styrene) -b-poly (2,3-dimethylbutadiene) -b-
Poly (styrene), poly (styrene) -b-poly (oxypropylene), poly (2,3-dimethylbutadiene)
Examples include -b-poly (styrene) and poly [2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane-co-bis (4-hydroxy-2,5-dichlorophenyl) methane-co-phosgene].

【0010】また、本発明において、グラフト共重合体
は相分離構造を示すものならば何でもよいが少なくとも
1成分は極性高分子であり、他の少なくとも1成分は無
極性高分子であることが望ましい。また、優れた成形性
を持たせるには成分の少なくとも1成分のガラス転移温
度又は融点が室温以上であり、他の少なくとも1成分の
ガラス転移温度又は融点が室温以下であることが望まし
い。
In the present invention, the graft copolymer may be any one having a phase-separated structure, but it is desirable that at least one component is a polar polymer and the other at least one component is a non-polar polymer. . Further, in order to have excellent moldability, it is desirable that the glass transition temperature or melting point of at least one of the components be room temperature or higher, and the glass transition temperature or melting point of the other at least one component be room temperature or lower.

【0011】このようなグラフト共重合体の例として
は、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合
体、ポリ(アクリル酸)−g−ポリ(β−アラニン)、
ポリ(アクリロニトリル)−g−ポリ(イミノアジポイ
ルイミノヘキサメチレン)、ポリ(アクリロニトリル)
−g−ポリ(イミノ−1,3−フェニレンイミノフタロ
イル)、ポリ(エポキシド)−g−ポリ(オルガノシロ
キサン)、ポリ(α−ヒドロキシイソブチル酸アンヒド
ロサルフェート)−g−ポリ(アクリロニトリル)、ポ
リ(メチルメタクリレート)−g−ポリ(イミノ−1−
オキソヘキサメチレン)、ポリ(メチルメタクリレー
ト)−g−ポリ(イミノアジポイルイミノヘキサメチレ
ン)、ポリ(メチルメタクリレート)−g−ポリ(オキ
シ−1−オキソヘキサメチレン)、ポリ(2−メチル−
2−オキサゾリン)−g−ポリ(塩化ビニル)、ポリ
(オキシエチレン)−g−ポリ(n−ブチルメタクリレ
ート)、ポリ(オキシエチレン)−g−ポリ(イミノア
ジポイルイミノヘキサメチレン)、ポリ(オキシエチレ
ン)−g−ポリ(オキシテトラメチレン)、ポリ(オキ
シエチレン)−g−ポリ(n−プロピルメタクリレー
ト)、ポリ(ブタジエン)−g−ポリ(ビニルピロリド
ン)、ポリ(ブタジエン−co−スチレン)−g−ポリ
(ビニルピロリドン)、ポリ(アクリロニトリル−co
−ブタジエン−co−スチレン)−g−ポリ(ビニルピ
ロリドン)、ポリ(オキシエチレン)−g−ポリ(メチ
ルメタクリレート)、ポリ(オキシエチレンオキシカル
ボニルイミノ−1,4−フェニレンメチレン−1,4−
フェニレンイミノカルボニル)−g−ポリ(アクリロニ
トリル)、ポリ(オキシエチレンオキシテレフタロイ
ル)−g−ポリ(オキシエチレンオキシサクシノイ
ル)、ポリ(オキシエチレンオキシテレフタロイル)−
g−ポリ(スチレン)、ポリ(オキシエチレンオキシテ
レフタロイル)−g−ポリ(酢酸ビニル)、ポリ(オキ
シメチレンオキシエチレン)−g−ポリ(p−メトキシ
スチレン)、ポリ(2,3,4,5,6−ペンタフルオ
ロスチレン)−g−ポリ(オキシ−1−オキソヘキサメ
チレン)、ポリ(ピバロラクトン)−g−ポリ(エチレ
ン−co−プロピレン−co−1,4−ヘキサジエ
ン)、ポリ(プロピレン)−g−ポリ〔2−(2−ヒド
ロキシ−5−ビニルフェニル)2H−ベンゾトリアゾー
ル〕、ポリ(スチレン)−g−ポリ(イミノ−1−オキ
ソヘキサメチレン)、ポリ(スチレン)−g−ポリ〔オ
キシフマロイルオキシ(メチレン)n 〕、ポリ(スチレ
ン)−g−ポリ(オキシマレオイルオキシヘキサメチレ
ン)、ポリ(スチレン)−g−ポリ(シロキサン)、ポ
リ(ビニルピロリドン)−g−ポリ(オキシテトラメチ
レンオキシカルボニルイミノ−1,4−フェニレンメチ
レン−1,4−フェニレンイミノカルボニル)、ポリ
(ビニルピロリドン)−g−ポリ〔オキシ(cis−ブ
テニレン)オキシカルボニルイミノ−1,4−フェニレ
ンメチレン−1,4−フェニレンイミノカルボニル〕、
ポリ(ビニルピロリドン)−g−ポリ(オキシプロピレ
ンオキシカルボニルイミノ−1,4−フェニレンメチレ
ン−1,4−フェニレンイミノカルボニル)などが挙げ
られる。
Examples of such a graft copolymer include acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, poly (acrylic acid) -g-poly (β-alanine),
Poly (acrylonitrile) -g-poly (iminoadipoyliminohexamethylene), poly (acrylonitrile)
-G-poly (imino-1,3-phenyleneiminophthaloyl), poly (epoxide) -g-poly (organosiloxane), poly (α-hydroxyisobutyric acid anhydrosulfate) -g-poly (acrylonitrile), poly (Methyl methacrylate) -g-poly (imino-1-)
(Oxohexamethylene), poly (methylmethacrylate) -g-poly (iminoadipoyliminohexamethylene), poly (methylmethacrylate) -g-poly (oxy-1-oxohexamethylene), poly (2-methyl-)
2-oxazoline) -g-poly (vinyl chloride), poly (oxyethylene) -g-poly (n-butyl methacrylate), poly (oxyethylene) -g-poly (iminoadipoyliminohexamethylene), poly ( Oxyethylene) -g-poly (oxytetramethylene), poly (oxyethylene) -g-poly (n-propylmethacrylate), poly (butadiene) -g-poly (vinylpyrrolidone), poly (butadiene-co-styrene) -G-poly (vinylpyrrolidone), poly (acrylonitrile-co
-Butadiene-co-styrene) -g-poly (vinylpyrrolidone), poly (oxyethylene) -g-poly (methylmethacrylate), poly (oxyethyleneoxycarbonylimino-1,4-phenylenemethylene-1,4-
Phenyleneiminocarbonyl) -g-poly (acrylonitrile), poly (oxyethyleneoxyterephthaloyl) -g-poly (oxyethyleneoxysuccinoyl), poly (oxyethyleneoxyterephthaloyl)-
g-poly (styrene), poly (oxyethylene oxyterephthaloyl) -g-poly (vinyl acetate), poly (oxymethyleneoxyethylene) -g-poly (p-methoxystyrene), poly (2,3,4) , 5,6-Pentafluorostyrene) -g-poly (oxy-1-oxohexamethylene), poly (pivalolactone) -g-poly (ethylene-co-propylene-co-1,4-hexadiene), poly (propylene) ) -G-poly [2- (2-hydroxy-5-vinylphenyl) 2H-benzotriazole], poly (styrene) -g-poly (imino-1-oxohexamethylene), poly (styrene) -g-poly [oxy full Malo yl oxy (methylene) n], poly (styrene)-g-poly (oxy-maleoyl oxyhexamethylene), poly (styrene -G-poly (siloxane), poly (vinylpyrrolidone) -g-poly (oxytetramethyleneoxycarbonylimino-1,4-phenylenemethylene-1,4-phenyleneiminocarbonyl), poly (vinylpyrrolidone) -g-poly [Oxy (cis-butenylene) oxycarbonylimino-1,4-phenylenemethylene-1,4-phenyleneiminocarbonyl],
Examples thereof include poly (vinylpyrrolidone) -g-poly (oxypropyleneoxycarbonylimino-1,4-phenylenemethylene-1,4-phenyleneiminocarbonyl).

【0012】極性高分子としては、極性溶媒に溶解又は
膨潤するものであれば何でもよいが、界面活性剤に共重
合体を用いる場合は、相容性の観点から共重合体に用い
た極性成分と同一のものが望ましい。典型的な極性高分
子としてはポリ(ビニルピロリドン)が好適であるが、
ポリ(アクリル酸)、ポリ(メタクリル酸)、ポリ(ア
クリル酸メチル)、ポリ(メタクリル酸メチル)、ポリ
(アクリル酸エチル)、ポリ(メタクリル酸エチル)、
ポリ(アクリルアミド)、ポリ(N−イソプロピルアク
リルアミド)、ポリ(N,N−ジメチルアクリルアミ
ド)、ポリ(エチレンイミン)、ポリ(オキシエチレ
ン)、ポリ(2−メトキシエトキシエチレン)、ポリ
(ビニルアルコール)、ポリ(3−モルフィリニルエチ
レン)、ポリ(ビニルスルホン酸)、ポリ(2−ビニル
ピリジン)、ポリ(4−ビニルピリジン)、ポリ(ヒド
ロキシエチルアクリレート)、ポリ(スチレンスルホン
酸)、ポリ(アミド)類、ポリ(エステル)類、ポリ
(シロキサン)類、ポリ(ホスフェート)類、ポリ(ス
ルフィド)類、ポリ(ウレア)類、ポリ(アミノ酸)
類、セルロース誘導体、アミロース、アミロペクチン、
スターチ等の多糖類を単独又は混合して用いることも可
能である。
Any polar polymer may be used as long as it dissolves or swells in a polar solvent. When a copolymer is used as a surfactant, the polar component used in the copolymer is used from the viewpoint of compatibility. The same thing as is desirable. Poly (vinylpyrrolidone) is suitable as a typical polar polymer,
Poly (acrylic acid), poly (methacrylic acid), poly (methyl acrylate), poly (methyl methacrylate), poly (ethyl acrylate), poly (ethyl methacrylate),
Poly (acrylamide), poly (N-isopropylacrylamide), poly (N, N-dimethylacrylamide), poly (ethyleneimine), poly (oxyethylene), poly (2-methoxyethoxyethylene), poly (vinyl alcohol), Poly (3-morphylinyl ethylene), poly (vinyl sulfonic acid), poly (2-vinyl pyridine), poly (4-vinyl pyridine), poly (hydroxyethyl acrylate), poly (styrene sulfonic acid), poly (amide) ), Poly (ester), poly (siloxane), poly (phosphate), poly (sulfide), poly (urea), poly (amino acid)
, Cellulose derivatives, amylose, amylopectin,
It is also possible to use polysaccharides such as starch alone or in combination.

【0013】また、無極性高分子は何を用いてもよい
が、界面活性剤に共重合体を用いる場合は、相容性の観
点から共重合体に用いた無極性成分と同一のものが望ま
しい。このような無極性高分子の例としてはポリ(ブタ
ジエン)、ポリ(イソプレン)等のポリ(ジエン)類、
ポリ(エチレン)、ポリ(プロピレン)等のポリ(アル
ケン)類、ポリ(スチレン)、ポリ(α−メチルスチレ
ン)等のスチレン誘導体が典型的なものとして挙げられ
るが、これらのものを単独あるいはポリ(ブタジエン−
co−スチレン)等の共重合体、混合物として用いるこ
とができる。また、これらの無極性高分子にフッ素等の
ハロゲンやカルボキシル基、アミノ基、スルホン酸基等
の極性有機物が結合している場合でも、その数がモノマ
ー繰返し単位10個当りに対し、2個以下であれば無極
性高分子として用いることができる。
Any non-polar polymer may be used, but when a copolymer is used as the surfactant, the same non-polar component as that used for the copolymer should be used from the viewpoint of compatibility. desirable. Examples of such non-polar polymers include poly (diene) s such as poly (butadiene) and poly (isoprene),
Typical examples are poly (alkene) s such as poly (ethylene) and poly (propylene), and styrene derivatives such as poly (styrene) and poly (α-methylstyrene). (Butadiene-
Co-styrene) and the like, and can be used as a mixture. Even when halogen such as fluorine or polar organic substance such as carboxyl group, amino group and sulfonic acid group is bonded to these non-polar polymers, the number is 2 or less per 10 monomer repeating units. If so, it can be used as a nonpolar polymer.

【0014】本発明に用いられる金属塩としては、解離
してイオンとなればどのような塩でもよいが、例えばリ
チウム塩として、LiClO4 、LiAlCl4 、Li
BF4 、LiPF6 、LiAsF6 、LiNbF6 、L
iSCN、LiCl、Li(CF3 SO3 )、Li(C
6 5 SO3 )等及びこれらの混合物がある。
The metal salt used in the present invention may be any salt as long as it dissociates into ions. For example, lithium salts such as LiClO 4 , LiAlCl 4 , Li
BF 4, LiPF 6, LiAsF 6 , LiNbF 6, L
iSCN, LiCl, Li (CF 3 SO 3 ), Li (C
6 H 5 SO 3 ), etc. and mixtures thereof.

【0015】また、極性溶媒には何を用いても良いが、
電解液として良く知られているプロピレンカーボネー
ト、エチレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、ジメ
チルカーボネート、ジメチルスルホキシド、アセトニト
リル、スルホラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルア
セトアミド、1,2−ジエトキシエタン、1,2−エト
キシメトキシエタン、1,2−ジメトキシエタン、テト
ラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、ジオ
キソラン、メチルアセテートなどが好適である。これら
の物質を単独で、あるいはこれらの混合物やこれら以外
の有機溶媒との混合物として用いることができる。
Any polar solvent may be used,
Propylene carbonate, ethylene carbonate, γ-butyrolactone, dimethyl carbonate, dimethyl sulfoxide, acetonitrile, sulfolane, dimethylformamide, dimethylacetamide, 1,2-diethoxyethane, 1,2-ethoxymethoxyethane, which are well known as electrolytic solutions. 1,2-dimethoxyethane, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, dioxolane, methyl acetate and the like are preferable. These substances can be used alone or as a mixture thereof or a mixture with an organic solvent other than these.

【0016】高分子組成物の作製法としては、コアシェ
ル構造を持つラテックスを合成し、その後フィルム化し
て高分子組成物を作製する方法がある。このとき、分散
媒体として水やアルコール等の極性溶媒を用いると無極
性成分がコアになり好適である。このような例として
は、ブタジエンやイソプレン等のジエン類、スチレン誘
導体、ビニルエーテル誘導体、ビニルエステル誘導体等
のモノマーを単独あるいは混合して、ポリ(ビニルピロ
リドン)やポリ(オキシエチレン)などの極性高分子の
存在下で重合させる方法が挙げられる。このようにして
得られた高分子ラテックスは分散媒体を除去することに
より、相分離を示す高分子組成物を得ることができる。
分散媒体を除去する方法は、加熱による方法を用いても
良いし、減圧による方法を用いても良い。ここで、分散
媒体を除く速度があまり速すぎると相分離の進行が不十
分なままでフィルム化するため、適度の速度で溶媒を除
去することが必要である。なお、金属塩をラテックスが
分散している状態で事前に加えることも可能である。
As a method for producing the polymer composition, there is a method in which a latex having a core-shell structure is synthesized and then formed into a film to produce the polymer composition. At this time, it is preferable to use a polar solvent such as water or alcohol as the dispersion medium because the nonpolar component becomes the core. Examples of such polymers include dienes such as butadiene and isoprene, monomers such as styrene derivatives, vinyl ether derivatives, and vinyl ester derivatives, alone or in combination, and polar polymers such as poly (vinylpyrrolidone) and poly (oxyethylene). The method of polymerizing in the presence of By removing the dispersion medium from the polymer latex thus obtained, a polymer composition exhibiting phase separation can be obtained.
As a method for removing the dispersion medium, a heating method or a depressurizing method may be used. Here, if the speed of removing the dispersion medium is too high, the film formation is carried out while the progress of phase separation is insufficient, so it is necessary to remove the solvent at an appropriate speed. The metal salt can be added in advance while the latex is dispersed.

【0017】また、別の高分子組成物作製法としてはミ
セルを形成し、フィルムを得る方法がある。ミセルの形
成法としては有機溶媒にブロック共重合体又はグラフト
共重合体を加え、激しくかくはんすることにより得られ
る。有機溶媒にはあらかじめ金属塩を溶解させておくこ
とができるが、ミセルを形成させた後、金属塩を添加す
ることも可能である。溶媒を選択するときに考慮すべき
ことは、高分子成分への溶解能である。2成分以上から
なるブロック共重合体、又はグラフト共重合体の少なく
とも1成分を溶解し、残りの少なくとも1成分を溶解し
ないことが必要である。例えば、極性成分と無極性成分
からなるブロック共重合体やグラフト共重合体の場合、
極性溶媒、無極性溶媒のいずれを用いてもミセルを形成
することができる。このような場合、溶媒に金属塩を含
有する電解液を用いるときは極性溶媒になるため、無極
性成分が核に、極性成分が殻になるようなミセルを形成
する。しかしながら、極性の類似した成分からなるブロ
ック共重合体やグラフト共重合体の場合、単独の溶媒で
はミセルを形成させるのが困難な場合が多く、例えば金
属塩を含む電解液に他の有機溶媒を少しずつ加えること
により、溶液の溶解度を変えていき適当な溶解度の状態
にすることでミセルを形成させることができる。このよ
うにして得られたミセルの溶媒を除去することにより相
分離構造を持つ高分子組成物フィルムが得られる。溶媒
を除去する方法は、加熱による方法を用いても良いし、
減圧による方法を用いても良い。ここで、溶媒を除く速
度があまり速すぎると相分離の進行が不十分なままでフ
ィルム化するため、適度の速度で溶媒を除去することが
必要である。
Another method for producing a polymer composition is a method of forming micelles to obtain a film. The micelle can be formed by adding a block copolymer or a graft copolymer to an organic solvent and stirring vigorously. The metal salt can be dissolved in the organic solvent in advance, but it is also possible to add the metal salt after forming micelles. A factor to be considered when selecting a solvent is its ability to dissolve in a polymer component. It is necessary to dissolve at least one component of the block copolymer or graft copolymer composed of two or more components and not dissolve the remaining at least one component. For example, in the case of a block copolymer or a graft copolymer consisting of a polar component and a nonpolar component,
Micelles can be formed using either a polar solvent or a non-polar solvent. In such a case, when an electrolytic solution containing a metal salt is used as a solvent, it becomes a polar solvent, so that micelles are formed in which the nonpolar component serves as the nucleus and the polar component serves as the shell. However, in the case of a block copolymer or a graft copolymer composed of components having similar polarities, it is often difficult to form micelles with a single solvent, and for example, another organic solvent may be added to the electrolytic solution containing a metal salt. The micelles can be formed by gradually changing the solubility of the solution and adjusting the solubility to an appropriate level. By removing the solvent of the micelles thus obtained, a polymer composition film having a phase-separated structure can be obtained. The method for removing the solvent may be a method by heating,
You may use the method by pressure reduction. Here, if the rate of removing the solvent is too fast, a film is formed while the progress of phase separation remains insufficient, so it is necessary to remove the solvent at an appropriate rate.

【0018】熱プレスやロール、射出成形、押し出し成
形、ブロー成形等の溶融成形によって、ブロック共重合
体、又はグラフト共重合体をフィルムに極性高分子を加
え成形することができる。このとき、成形温度はすべて
の高分子成分のガラス転移温度並びに融点よりも高い温
度であることが必要である。しかしながら、あまりにも
高い温度での成形は高分子成分の一部を分解する恐れが
あるため望ましくない。ブロック共重合体、又はグラフ
ト共重合体と極性高分子からなる高分子組成物のフィル
ムを金属塩を含む電解液に含浸させることにより、フィ
ルム中に金属塩を含む高分子組成物を作製することがで
きる。
The block copolymer or graft copolymer can be molded by adding a polar polymer to the film by melt molding such as hot pressing, roll, injection molding, extrusion molding, blow molding and the like. At this time, the molding temperature needs to be higher than the glass transition temperatures and melting points of all the polymer components. However, molding at an excessively high temperature is not desirable because it may decompose a part of the polymer component. To produce a polymer composition containing a metal salt in a film by impregnating a film of the polymer composition consisting of a block copolymer or a graft copolymer and a polar polymer with an electrolytic solution containing a metal salt. You can

【0019】こうして得られた高分子組成物に、電解液
を含浸させることにより有機電解質を得ることができ
る。また、事前に高分子組成物に金属塩を加えている場
合は電解質溶媒に含浸するだけで有機電解質が得られ
る。
An organic electrolyte can be obtained by impregnating the polymer composition thus obtained with an electrolytic solution. In addition, when the metal salt is added to the polymer composition in advance, the organic electrolyte can be obtained only by impregnating the electrolyte solvent.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
EXAMPLES The present invention will now be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0021】実施例1 高分子組成物の作製方法は以下の通りとした。100ml
の耐圧ガラス管にポリ(ビニルピロリドン)(東京化成
工業社製、分子量4万)0.62g及び過硫酸カリウム
0.037gを入れ、水22.36gに溶解させた。こ
れに1,3−ブタジエン(東京化成工業社製)12.4
2gを加え、ガラス管を密閉した後、70℃で15時間
ガラス管を振とうするとラテックスが生成し水溶液が乳
濁した。この乳濁液を希釈して動的光散乱測定装置(大
塚電子製、DLS-700 )により、ラテックスの粒径を調べ
た結果、平均粒径は360nmであった。得られたラテッ
クスをNMR装置(ブルカー社製、 MSL-400型)で13
−NMRの分析を行った結果、1,4−トランス構造に
起因する二重結合炭素(130ppm )と単結合炭素(3
2ppm )、1,4−シス構造に起因する二重結合炭素
(129ppm )と単結合炭素(27ppm )、1,2−ビ
ニル構造に起因する二重結合炭素(142ppm ,114
ppm )が観測されポリ(ブタジエン)の生成を確認でき
た。また、当然ながらポリ(ビニルピロリドン)に起因
する信号が18,31,42,177ppm に観測され
た。NMR信号から推定した高分子ラテックス中のポリ
ブタジエン含有率は62%であった。
Example 1 The method for producing a polymer composition was as follows. 100 ml
0.62 g of poly (vinylpyrrolidone) (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., molecular weight 40,000) and 0.037 g of potassium persulfate were placed in the pressure-resistant glass tube of No. 1 and dissolved in 22.36 g of water. 1,3-Butadiene (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 12.4
After adding 2 g and sealing the glass tube, the glass tube was shaken at 70 ° C. for 15 hours to form latex and the aqueous solution became turbid. The emulsion was diluted and the particle size of the latex was examined with a dynamic light scattering analyzer (DLS-700, manufactured by Otsuka Electronics). As a result, the average particle size was 360 nm. The obtained latex was 13 C by an NMR apparatus (MSL-400 type manufactured by Bruker).
As a result of NMR analysis, double bond carbon (130 ppm) and single bond carbon (3
2ppm), double bond carbon (129ppm) due to 1,4-cis structure and single bond carbon (27ppm), double bond carbon due to 1,2-vinyl structure (142ppm, 114)
ppm) was observed, confirming the formation of poly (butadiene). Also, of course, signals due to poly (vinylpyrrolidone) were observed at 18, 31, 42, 177 ppm. The polybutadiene content in the polymer latex estimated from the NMR signal was 62%.

【0022】生成したラテックス液をガラスシャーレに
移し、室温で3時間放置後、105℃で24時間加熱す
ることによりフィルムを得た。このフィルムは柔軟性が
あり丈夫であった。フィルムの赤外吸光スペクトルを測
定した結果、ポリビニルピロリドンのカルボニル吸収に
よる1688cm-1に大きな吸収ピークが、メチレンのC
−H吸収が2928cm-1にポリブタジエンの1,4−シ
ス、1,4−トランス、1,2−ビニルに由来するC−
H吸収が967cm-1、733cm-1、911cm-1に現われ
た。走査形示差熱分析装置(パーキンエルマー社製、DS
C-7 )でフィルムのガラス転移温度を測定したら80℃
に転移点があり、ポリブタジエンと同じであった。この
ことから、フィルム中でポリブタジエンとポリ(ビニル
ピロリドン)が相分離していることが判明した。走査電
子顕微鏡観測(日立製作所製、S-800)の結果、フィル
ム中で高分子は粒状を示しており、走査透過電子顕微鏡
(VGマイクロスコープ社、HB501 )にUTWタイプ
検出器のついたX線微小部分析(ケベックス、super-80
00)を用いて粒子の内部及び外周部の窒素含量を調べた
ら、粒子内部には窒素は存在せず、外周部に12%存在
していることが判明した。これらのことにより、この高
分子組成物ではコアにポリ(ブタジエン)、シェルにポ
リ(ビニルピロリドン)になる相分離構造をもつことが
実証された。
The produced latex liquid was transferred to a glass petri dish, allowed to stand at room temperature for 3 hours, and then heated at 105 ° C. for 24 hours to obtain a film. The film was flexible and tough. As a result of measuring the infrared absorption spectrum of the film, a large absorption peak at 1688 cm -1 due to the carbonyl absorption of polyvinylpyrrolidone was observed.
-H absorption at 2928 cm -1 , C-derived from 1,4-cis, 1,4-trans, 1,2-vinyl of polybutadiene
H absorption is 967cm -1, 733cm -1, appeared to 911cm -1. Scanning differential thermal analyzer (Perkin Elmer, DS
When the glass transition temperature of the film is measured with C-7),
There was a transition point at, and it was the same as that of polybutadiene. From this, it was revealed that polybutadiene and poly (vinylpyrrolidone) were phase-separated in the film. As a result of scanning electron microscope observation (S-800 manufactured by Hitachi, Ltd.), the polymer showed granularity in the film, and the X-ray with a UTW type detector was attached to the scanning transmission electron microscope (VG Microscope, HB501). Microscopic analysis (Quebex, super-80
When the nitrogen content of the inside and the outer peripheral portion of the particle was examined using 00), it was found that nitrogen did not exist inside the particle and 12% existed in the outer peripheral portion. From these, it was demonstrated that this polymer composition has a phase-separated structure in which poly (butadiene) is in the core and poly (vinylpyrrolidone) is in the shell.

【0023】この高分子組成物フィルムを1mol/リット
ルの過塩素酸リチウムのγ−ブチロラクトン/ジメトキ
シメタン(50wt%/50wt%)混合電解液に36時間
含浸した。イオン伝導度は含浸後の重量増26%で1.
2×10-3S/cmに達した。なお、イオン伝導度測定は
インピーダンスメータ(ヒューレット・パッカード社
製、4284A PRECISION LCR METER)を用い、交流二
端子法で行った。電極はステンレスを用い、印加電圧は
100mV、周波数は20Hz〜1MHz 範囲をコンピュータ
制御で掃引した。電解質のイオン伝導度は複素インピー
ダンスのCole-Cole プロットより求めた抵抗値と形状因
子(電解質の膜厚/電極面積)から計算した。測定温度
は25℃であった。
This polymer composition film was impregnated with a 1 mol / liter γ-butyrolactone / dimethoxymethane (50 wt% / 50 wt%) mixed electrolyte solution of lithium perchlorate for 36 hours. The ionic conductivity was 1% with a weight increase of 26% after impregnation.
It reached 2 × 10 −3 S / cm. The ionic conductivity was measured by an AC two-terminal method using an impedance meter (4284A PRECISION LCR METER manufactured by Hewlett-Packard Co.). The electrodes were made of stainless steel, the applied voltage was 100 mV, and the frequency was swept by computer control in the range of 20 Hz to 1 MHz. The ionic conductivity of the electrolyte was calculated from the resistance value obtained from the Cole-Cole plot of the complex impedance and the shape factor (film thickness of the electrolyte / electrode area). The measurement temperature was 25 ° C.

【0024】実施例2 高分子組成物フィルムの作製は実施例1と同様に行っ
た。この高分子組成物フィルムを1mol/リットルの過塩
素酸リチウムのγ−ブチロラクトン電解液に15時間含
浸した。フィルムは電解液を含んで36%の重量増とな
った。このフィルムのイオン伝導度は5.6×10-4
/cmであった。
Example 2 A polymer composition film was prepared in the same manner as in Example 1. This polymer composition film was impregnated with a 1 mol / liter lithium perchlorate γ-butyrolactone electrolyte solution for 15 hours. The film, including the electrolyte, had a weight gain of 36%. The ionic conductivity of this film is 5.6 × 10 -4 S
It was / cm.

【0025】実施例3 実施例1における高分子組成物の作製方法おいて、ポリ
(ビニルピロリドン)0.62gの代りに2.23g、
1,3−ブタジエン12.42gの代りに6.21g、
更にスチレン(和光純薬工業社製)を2.03gを加え
る以外は実施例1と同様に行いポリ(ブタジエン−co
−スチレン)/ポリ(ビニルピロリドン)高分子組成物
を得た。この高分子組成物を過塩素酸リチウム濃度が1
mol/リットルのγ−ブチロラクトン/ジメトキシエタン
(50wt%/50wt%)混合電解液に含浸した。イオン
伝導度は含浸後の重量増が28%のもので2.5×10
-3S/cmであった。
Example 3 In the method for preparing the polymer composition of Example 1, 2.23 g was used instead of 0.62 g of poly (vinylpyrrolidone).
6.21 g instead of 12.42 g of 1,3-butadiene,
Further, poly (butadiene-co) was prepared in the same manner as in Example 1 except that 2.03 g of styrene (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added.
-Styrene) / poly (vinylpyrrolidone) polymer composition was obtained. This polymer composition has a lithium perchlorate concentration of 1
It was impregnated with a mol / l γ-butyrolactone / dimethoxyethane (50 wt% / 50 wt%) mixed electrolytic solution. The ionic conductivity is 2.5 x 10 when the weight increase after impregnation is 28%.
It was -3 S / cm.

【0026】実施例4 実施例3と同じ高分子組成物を用い、これを過塩素酸リ
チウム濃度が1mol/リットルのプロピレンカーボネート
/エチレンカーボネート(50wt%/50wt%)混合電
解液に含浸した。イオン伝導度は含浸後の重量増が4
7.6%のもので1.7×10-3S/cmであった。
Example 4 The same polymer composition as in Example 3 was used, and this was impregnated with a propylene carbonate / ethylene carbonate (50 wt% / 50 wt%) mixed electrolytic solution having a lithium perchlorate concentration of 1 mol / liter. Ionic conductivity increased by 4 after impregnation
The 7.6% content was 1.7 × 10 −3 S / cm.

【0027】実施例5 実施例3と同じ高分子組成物を用い、これを過塩素酸リ
チウム濃度が1mol/リットルのγ−ブチロラクトン電解
液に含浸した。イオン伝導度は含浸後の重量増が39.
4%のもので7.3×10-4S/cmであった。
Example 5 The same polymer composition as in Example 3 was used, and this was impregnated with a γ-butyrolactone electrolyte solution having a lithium perchlorate concentration of 1 mol / liter. The ionic conductivity increased 39. after the impregnation.
The content of 4% was 7.3 × 10 −4 S / cm.

【0028】実施例6 実施例3と同じ高分子組成物を用い、これを過塩素酸リ
チウム濃度が1mol/リットルのプロピレンカーボネート
/ジメトキシエタン(50wt%/50wt%)混合電解液
に含浸した。イオン伝導度は含浸後の重量増が50%の
もので3.9×10-4S/cmであった。
Example 6 The same polymer composition as in Example 3 was used, and this was impregnated with a propylene carbonate / dimethoxyethane (50 wt% / 50 wt%) mixed electrolytic solution having a lithium perchlorate concentration of 1 mol / liter. The ionic conductivity was 3.9 × 10 −4 S / cm when the weight increase after impregnation was 50%.

【0029】実施例7 実施例3と同じ高分子組成物を用い、これを過塩素酸リ
チウム濃度が1mol/リットルのプロピレンカーボネート
電解液に含浸した。イオン伝導度は含浸後の重量増が4
1.6%のもので1.3×10-3S/cmであった。
Example 7 The same polymer composition as in Example 3 was used, and this was impregnated with a propylene carbonate electrolytic solution having a lithium perchlorate concentration of 1 mol / liter. Ionic conductivity increased by 4 after impregnation
The content of 1.6% was 1.3 × 10 −3 S / cm.

【0030】比較例1 実施例1における高分子作製方法において、ポリ(ビニ
ルピロリドン)を加えない以外は実施例1と同様にして
ポリ(ブタジエン)フィルムを得た。過塩素酸リチウム
濃度が1mol/リットルのγ−ブチロラクトン/ジメトキ
シエタン(50wt%/50wt%)混合電解液にこのポリ
(ブタジエン)フィルムを含浸させたが、13%の重量
増加後重量変化は無かった。また、イオン伝導度は1.
0×10-8S/cm以下であった。
Comparative Example 1 A poly (butadiene) film was obtained in the same manner as in Example 1 except that poly (vinylpyrrolidone) was not added in the method for producing a polymer in Example 1. This poly (butadiene) film was impregnated with a mixed electrolyte of γ-butyrolactone / dimethoxyethane (50 wt% / 50 wt%) having a lithium perchlorate concentration of 1 mol / liter, but there was no weight change after a weight increase of 13%. . The ionic conductivity is 1.
It was 0 × 10 −8 S / cm or less.

【0031】比較例2 実施例1における高分子作製方法において、ポリ(ビニ
ルピロリドン)を加えない以外は実施例1と同様にして
ポリ(ブタジエン)フィルムを得た。1mol/リットルの
過塩素酸リチウムのγ−ブチロラクトン電解液にこのポ
リ(ブタジエン)フィルムを含浸させたが、3%の重量
増加後重量変化は無かった。また、イオン伝導度は1.
0×10-9S/cm以下であった。
Comparative Example 2 A poly (butadiene) film was obtained in the same manner as in Example 1 except that poly (vinylpyrrolidone) was not added in the method for producing a polymer in Example 1. This poly (butadiene) film was impregnated with a 1 mol / l lithium perchlorate γ-butyrolactone electrolyte solution, but there was no weight change after a weight increase of 3%. The ionic conductivity is 1.
It was 0 × 10 −9 S / cm or less.

【0032】比較例3 実施例3における高分子作製方法において、ポリ(ビニ
ルピロリドン)を加えない以外は実施例1と同様にして
ポリ(ブタジエン−co−スチレン)フィルムを得た。
過塩素酸リチウム濃度が1mol/リットルのγ−ブチロラ
クトン/ジメトキシエタン(50wt%/50wt%)混合
電解液にこのポリ(ブタジエン−co−スチレン)フィ
ルムを含浸させたが、19%の重量増加後重量変化は無
かった。また、イオン伝導度は1.0×10-7S/cm以
下であった。
Comparative Example 3 A poly (butadiene-co-styrene) film was obtained in the same manner as in Example 1 except that poly (vinylpyrrolidone) was not added in the method for producing a polymer in Example 3.
This poly (butadiene-co-styrene) film was impregnated with a mixed electrolyte of γ-butyrolactone / dimethoxyethane (50 wt% / 50 wt%) having a lithium perchlorate concentration of 1 mol / liter. There was no change. The ionic conductivity was 1.0 × 10 −7 S / cm or less.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明によると、室温付近でのイオン伝
導度が高い電解質を得ることができる。更には、室温付
近でのイオン伝導度が高く、かつフィルムにできるほど
に成形性にも優れた電解質を得ることができる。
According to the present invention, an electrolyte having a high ionic conductivity near room temperature can be obtained. Further, it is possible to obtain an electrolyte having a high ionic conductivity near room temperature and having excellent moldability as a film.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による有機電解質の概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram of an organic electrolyte according to the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 市野 敏弘 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Toshihiro Ichino 1-1-6 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Telegraph and Telephone Corporation

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 相分離構造を示す高分子組成物と金属塩
を含有する電解液からなる有機電解質において、高分子
組成物の少なくとも一つの連続相が極性高分子を主成分
とすることを特徴とする有機電解質。
1. An organic electrolyte comprising a polymer composition having a phase-separated structure and an electrolyte solution containing a metal salt, wherein at least one continuous phase of the polymer composition contains a polar polymer as a main component. And an organic electrolyte.
【請求項2】 コアシェル型相分離構造を示す高分子組
成物と金属塩を含有する電解液からなる有機電解質にお
いて、コアが無極性高分子を主成分とし、シェルが極性
高分子を主成分とすることを特徴とする有機電解質。
2. An organic electrolyte comprising a polymer composition having a core-shell type phase-separated structure and an electrolytic solution containing a metal salt, wherein the core contains a non-polar polymer as a main component and the shell contains a polar polymer as a main component. An organic electrolyte characterized by:
【請求項3】 相分離構造を示す高分子組成物に、金属
塩を含有する電解液を含浸させることを特徴とする有機
電解質の製造方法。
3. A method for producing an organic electrolyte, which comprises impregnating a polymer composition having a phase-separated structure with an electrolytic solution containing a metal salt.
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