JPH08225626A - Ionically conductive high-molecular solid electrolyte, composition, and production - Google Patents

Ionically conductive high-molecular solid electrolyte, composition, and production

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JPH08225626A
JPH08225626A JP7326278A JP32627895A JPH08225626A JP H08225626 A JPH08225626 A JP H08225626A JP 7326278 A JP7326278 A JP 7326278A JP 32627895 A JP32627895 A JP 32627895A JP H08225626 A JPH08225626 A JP H08225626A
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solid electrolyte
polymer solid
ion conductive
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hydroxyalkyl polysaccharide
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Takaya Satou
貴哉 佐藤
Hiroshi Yoshida
浩 吉田
Soichiro Takenishi
壮一郎 竹西
Yasunobu Kodama
康伸 児玉
Tsukane Ito
束 伊藤
Takashi Sakai
貴史 酒井
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Abstract

PURPOSE: To obtain an ionically conductive high-molecular solid olectrolyte having a high ionic conductivity, excellent film forming properties and a high film strength by mixing a hydroxyalkylpolysaccharide (derivative) with a specified ester compound and an ionically conductive metal salt. CONSTITUTION: The ionically conductive high-molecular solid electrolyte comprising 100 pts.wt. hydroxyalkylpolysaccharide or its derivative, 100-500 pts.wt. diester compound containing a polyoxyalkylene component [e.g. a compound of formula I (wherein R1 , R2 and R3 are each H or 1-6C alkyl; and the conditions: X>=1 and Y>=0 or the conditions: X>=0 and Y>=1 are satisfied] and monoester compound containing a polyoxyalkylene component [e.g. a compound of formula II (wherein R4 , R5 and R6 are each H or 1-6C alkyl; and the conditions: A>=1 and B>=0 or the conditions: A>=0 and B>=1 are satisfied)], and 5-1000 pts.wt. ionically conductive metal salt. This solid electrolyte has a high ionic conductivity, excellent film forming properties, and a high film strength, and is excellent in especially handleability in industrial production.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は特に二次電池、コンデン
サー等の電気化学用材料として利用できるイオン導電性
高分子固体電解質に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ion conductive polymer solid electrolyte which can be used as an electrochemical material such as a secondary battery and a capacitor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来は二次電池、コンデンサーの電解質
は主として水、プロピレンカーボネート、テトラヒドロ
フランなどの液体物質が用いられてきた。
2. Description of the Related Art Conventionally, liquid substances such as water, propylene carbonate and tetrahydrofuran have been mainly used as electrolytes for secondary batteries and capacitors.

【0003】しかし液体の電解質は液漏れの発生が起こ
り易く長期の安定性を確保するためには容器の気密性を
上げる必要がある。
However, the liquid electrolyte is liable to cause liquid leakage, and it is necessary to increase the airtightness of the container in order to ensure long-term stability.

【0004】このため液体の電解質を使用した電気、電
子素子はその重量が重く、また製造工程が煩雑であると
いう欠点を有する。
For this reason, electric and electronic devices using a liquid electrolyte have the drawbacks that the weight is heavy and the manufacturing process is complicated.

【0005】一方イオン導電性固体からなる電解質は液
漏れの心配がほとんど無く、製造の簡略化、製品の軽量
化が達成し易い利点があり、活発に研究されている。
On the other hand, an electrolyte made of an ion-conductive solid has almost no fear of liquid leakage, has advantages that it is easy to achieve simplification of manufacturing and weight reduction of products, and is actively studied.

【0006】イオン導電性固体電解質としては無機系材
料と有機系材料とに分けられるが、その重量、成形性、
柔軟性の点で有機系イオン導電性固体電解質の方が無機
系イオン導電性固体電解質に比べて優れている。
Ion conductive solid electrolytes are classified into inorganic materials and organic materials, but their weight, moldability,
In terms of flexibility, the organic ion conductive solid electrolyte is superior to the inorganic ion conductive solid electrolyte.

【0007】有機系イオン導電性固体電解質は、一般に
マトリクス高分子と、低分子のイオン導電性金属塩から
構成される。
The organic ion conductive solid electrolyte is generally composed of a matrix polymer and a low molecular weight ion conductive metal salt.

【0008】特にマトリクス高分子は電解質を固体化す
る役目とイオン導電性金属塩を溶解する溶媒の役目の両
方を担うことから有機系イオン導電性固体電解質に於て
最も重要な要素である。
In particular, the matrix polymer plays the role of both solidifying the electrolyte and the solvent of dissolving the ion conductive metal salt, and is therefore the most important element in the organic ion conductive solid electrolyte.

【0009】1978年にフランス・グルノーブル大学
のアルモンドらがポリエチレンオキシドに過塩素酸リチ
ウムが溶解する事を見いだし、この系が10-7S/cm
のイオン導電性を有する事を報告して以来、その類縁ポ
リマーを中心にポリプロピレンオキシド、ポリエチレン
イミン、ポリウレタン、ポリエステルなど多岐にわたる
高分子物質について類似の研究が行われた。
In 1978, Almond et al., University of Grenoble, France, found that lithium perchlorate was dissolved in polyethylene oxide, and this system was 10 -7 S / cm.
Since it was reported that it has ionic conductivity, similar studies have been conducted on a wide variety of polymer substances such as polypropylene oxide, polyethyleneimine, polyurethane and polyester, focusing on its related polymers.

【0010】有機系高分子の優れたフィルム成形性や柔
軟性、電池として用いた場合の高エネルギー特性などの
長所を活かして固体二次電池用の電解質としての応用が
進んでいる。
Utilizing the advantages of the organic polymer such as excellent film formability and flexibility and high energy characteristics when used as a battery, its application as an electrolyte for a solid secondary battery is progressing.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】最もよく研究されてい
るポリエチレンオキシドはイオン導電性金属塩を溶解す
る能力が高いポリマーであるが、半結晶性ポリマーであ
り、多量の金属塩を溶解させると金属塩が高分子鎖間に
擬架橋構造を形成し、ポリマーはさらに結晶化し、その
ため導電性は予期した値よりかなり低いものとなる。
Polyethylene oxide, which has been most studied, is a polymer having a high ability to dissolve an ion conductive metal salt, but it is a semi-crystalline polymer, and when a large amount of a metal salt is dissolved, it is a metal. The salt forms a pseudo-crosslinking structure between the polymer chains and the polymer further crystallises, so that the conductivity is considerably lower than expected.

【0012】ポリエチレンオキシドの様な直鎖ポリエー
テル系高分子マトリクス中に溶解したイオン導電体は高
分子マトリクスのガラス転移温度以上のアモルファス
(無定形)領域中を高分子鎖の局所的なセグメント運動
に伴って移動する。
An ionic conductor dissolved in a linear polyether polymer matrix such as polyethylene oxide has local segmental motion of polymer chains in an amorphous region above the glass transition temperature of the polymer matrix. Move with.

【0013】イオン導電性を担うカチオンは高分子鎖に
よって強く配位を受け、その移動性は高分子の局所運動
の影響を強く受ける。
The cation responsible for ionic conductivity is strongly coordinated by the polymer chain, and its mobility is strongly affected by the local motion of the polymer.

【0014】したがってイオン導電性高分子固体電解質
のマトリクス高分子として直鎖状高分子を選択すること
はイオン導電体の移動性の面から得策ではない。
Therefore, it is not a good idea to select a linear polymer as the matrix polymer of the ion conductive polymer solid electrolyte from the viewpoint of the mobility of the ion conductor.

【0015】今までの報告でもポリエチレンオキシド、
ポリプロピレンオキシド、ポリエチレンイミンなどの直
鎖状高分子のみからなるイオン導電性高分子固体電解質
ではその導電性は室温で10-7S/cmか、高くともせ
いぜい10-6S/cm程度である。
In the reports so far, polyethylene oxide,
The conductivity of an ionic conductive polymer solid electrolyte consisting of only linear polymers such as polypropylene oxide and polyethyleneimine is about 10 -7 S / cm at room temperature, or at most about 10 -6 S / cm at room temperature.

【0016】一方、室温下で高いイオン導電性を確保す
るためにはマトリクス高分子内にイオン導電体が移動し
易いアモルファス領域を多く存在させることも重要であ
り、またポリマーのガラス転移温度を低くするような分
子設計を行わねばならない。
On the other hand, in order to secure high ionic conductivity at room temperature, it is important to have many amorphous regions in the matrix polymer in which the ionic conductor easily moves, and the glass transition temperature of the polymer is low. The molecular design must be done.

【0017】この方法としてポリエチレンオキシドに分
枝構造を導入する試みが行われ、高い導電性(室温で約
10-4S/cm)を有するポリエチレンオキシド誘導体
のイオン導電性高分子固体電解質が合成された(緒方
直哉ら、繊維学会誌 P52―57 1990年)。し
かしポリマーの合成方法が煩雑で有るため製品化されて
いない。
An attempt was made to introduce a branched structure into polyethylene oxide as this method, and an ion conductive polymer solid electrolyte of a polyethylene oxide derivative having high conductivity (about 10 −4 S / cm at room temperature) was synthesized. (Ogata
Naoya et al., Journal of Textile Society, P52-57, 1990). However, it has not been commercialized because the method of synthesizing the polymer is complicated.

【0018】また、マトリクス高分子に三次元網目構造
をとらせ、結晶構造を阻害させることでイオン導電性を
確保する方法も報告されている。
Further, a method of ensuring ionic conductivity by causing a matrix polymer to have a three-dimensional network structure and inhibiting the crystal structure has been reported.

【0019】この方法の例としてグリセリンのポリオキ
シアルキレン誘導体をポリイソシアネート化合物で架橋
硬化させたイオン導電性高分子固体電解質がある(特開
平4―112460,5―36483など)。
As an example of this method, there is an ion conductive polymer solid electrolyte obtained by crosslinking and curing a polyoxyalkylene derivative of glycerin with a polyisocyanate compound (Japanese Patent Laid-Open No. 4-112460, 5-36483, etc.).

【0020】しかしこの方法では、 ○イソシアネートが水分と反応し易くイソシアネートの
保存上の管理、反応活性の管理が困難。 ○グリセリンのポリオキシアルキレン誘導体とポリイソ
シアネート化合物のウレタン化架橋反応がイオン導電性
金属塩や補助溶媒成分の影響を受け、著しく反応性が低
下したり、あるいは反応が加速されたりする。そのため
高分子のマトリクスを先に合成してからイオン導電性金
属塩を適当な溶媒と共に含浸させる方法(含浸法)を取
る場合が多く、工業的生産性に劣る。 ○汎用の芳香族イソシアネートは電気化学的劣化を受け
易い。脂肪族イソシアネートは反応性が低い。 ○フィルム状に成形する場合、長時間の加熱反応が必要
である。 などの課題が未解決のままである。
However, according to this method, the isocyanate is liable to react with water and it is difficult to control the storage of the isocyanate and the reaction activity. O The urethane-forming cross-linking reaction of the polyoxyalkylene derivative of glycerin and the polyisocyanate compound is affected by the ion conductive metal salt or the auxiliary solvent component, and the reactivity is significantly lowered or the reaction is accelerated. Therefore, a method of impregnating an ion conductive metal salt with an appropriate solvent (impregnation method) is often used after first synthesizing a polymer matrix, resulting in poor industrial productivity. ○ General-purpose aromatic isocyanates are susceptible to electrochemical deterioration. Aliphatic isocyanates have low reactivity. ○ When molding into a film, a long-time heating reaction is necessary. Issues such as remain unsolved.

【0021】三次元網目構造のポリマーを高分子マトリ
クスとして用いる別の例として、ポリオキシアルキレン
成分を含有するアクリル系モノマーあるいはメタクリル
系モノマーを重合させる方法が出願されている(特開平
5―25353)が、イオン導電性金属塩のモノマーへ
の溶解性が低いために、炭酸ビニレン等の第三成分を添
加しなければならない点や、得られたポリマーの物理強
度が低い等の問題点がある。
As another example of using a polymer having a three-dimensional network structure as a polymer matrix, a method for polymerizing an acrylic monomer or a methacrylic monomer containing a polyoxyalkylene component has been applied (Japanese Patent Laid-Open No. 25353/1993). However, since the solubility of the ion conductive metal salt in the monomer is low, there are problems that a third component such as vinylene carbonate must be added and that the obtained polymer has low physical strength.

【0022】本発明は、高いイオン導電性を有し、且つ
成膜性に優れ、強靭な膜強度を有し、工業的製造時の取
り扱い特性の優れたイオン導電性高分子固体電解質を提
供することを目的とする。
The present invention provides an ion conductive polymer solid electrolyte having high ion conductivity, excellent film formability, tough film strength, and excellent handling characteristics during industrial production. The purpose is to

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】本発明は、(1)ヒドロ
キシアルキル多糖類もしくはヒドロキシアルキル多糖類
誘導体100重量部と、ポリオキシアルキレン成分を含
有するジエステル化合物とポリオキシアルキレン成分を
含有するモノエステル化合物10〜500重量部と、イ
オン導電性金属塩5〜1000重量部とからなる高分子
固体電解質用組成物、(2)ジエステル化合物/モノエ
ステル化合物の重量比が1〜0.2である(1)記載の
組成物、(3)(1)に記載のヒドロキシアルキル多糖
類誘導体がヒドロキシアルキル多糖類中の水酸基の1部
または全てがエステル結合あるいはエーテル結合を介
し、置換基を導入したヒドロキシアルキル多糖類誘導体
である高分子固体電解質用組成物、(4)(1)に記載
のポリオキシアルキレン成分を含有するジエステル化合
物(化1)が
The present invention provides (1) 100 parts by weight of a hydroxyalkyl polysaccharide or a hydroxyalkyl polysaccharide derivative, a diester compound containing a polyoxyalkylene component and a monoester containing a polyoxyalkylene component. A composition for a polymer solid electrolyte comprising 10 to 500 parts by weight of a compound and 5 to 1000 parts by weight of an ion conductive metal salt, and a weight ratio of (2) diester compound / monoester compound is 1 to 0.2 ( 1) The composition according to 1), 3) The hydroxyalkyl polysaccharide derivative according to 1), wherein part or all of the hydroxyl groups in the hydroxyalkyl polysaccharide have a substituent introduced through an ester bond or an ether bond. Composition for polymer solid electrolyte, which is a polysaccharide derivative, (4) Polyoxyalkoxy according to (1) Diester compound containing a down component (Formula 1) is

【化3】 (ただしR1,R2,R3はHか炭素数1〜6のアルキル
基を示し、X≧1且つY≧0の条件を満足するものか、
又はX≧0且つY≧1の条件を満足するもの。)であ
り、ポリオキシアルキレン成分を含有するモノエステル
化合物(化2)が
Embedded image (Provided that R 1 , R 2 and R 3 represent H or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and satisfy the conditions of X ≧ 1 and Y ≧ 0,
Or, those satisfying the conditions of X ≧ 0 and Y ≧ 1. ), And the monoester compound (Chemical Formula 2) containing a polyoxyalkylene component is

【化4】 (ただし、R4,R5,R6はHか炭素数1〜6のアルキ
ル基を示し、A≧1且つB≧0の条件を満足するもの
か、又はA≧0且つB≧1の条件を満足するもの。)で
ある高分子固体電解質用組成物、(5)イオン導電性金
属塩を溶解することが出来る溶媒をさらに含有すること
を特徴とする(1)に記載の高分子固体電解質用組成
物、(6)(1)に記載の高分子固体電解質用組成物に
紫外線、電子線、エックス線、ガンマ線、マイクロ波、
高周波などを照射することによって、あるいは加熱する
ことによって、ポリオキシアルキレン成分を含有するジ
エステル化合物とポリオキシアルキレン成分を含有する
モノエステル化合物を重合させ、生成した高分子鎖がヒ
ドロキシアルキル多糖類、あるいはヒドロキシアルキル
多糖類誘導体の分子鎖と相互に絡み合った3次元架橋ネ
ットワーク構造を形成させることを特徴とする高分子固
体電解質の製造方法、(7)(6)記載の製造方法によ
って得られた高分子固体電解質、である。
[Chemical 4] (However, R 4 , R 5 , and R 6 represent H or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and satisfy the conditions of A ≧ 1 and B ≧ 0, or the conditions of A ≧ 0 and B ≧ 1. The polymer solid electrolyte according to (1), further comprising: (5) a solvent capable of dissolving an ion conductive metal salt. Composition, the composition for polymer solid electrolyte as described in (6) (1), ultraviolet ray, electron beam, X-ray, gamma ray, microwave,
By irradiating with high frequency or by heating, a diester compound containing a polyoxyalkylene component and a monoester compound containing a polyoxyalkylene component are polymerized, and the resulting polymer chain is a hydroxyalkyl polysaccharide, or A method for producing a polymer solid electrolyte, which comprises forming a three-dimensional crosslinked network structure in which molecular chains of a hydroxyalkyl polysaccharide derivative are intertwined with each other, and a polymer obtained by the production method according to (7) or (6). Solid electrolyte.

【0024】本発明のイオン導電性高分子固体電解質は
イオン導電性金属塩を含有するヒドロキシアルキル多糖
類、あるいはそのヒドロキシアルキル多糖類誘導体をポ
リオキシアルキレン成分を含有するジエステル化合物と
ポリオキシアルキレン成分を含有するモノエステル化合
物で三次元網目化することにより合成される。
The ion conductive polymer solid electrolyte of the present invention comprises a hydroxyalkyl polysaccharide containing an ion conductive metal salt, or a hydroxyalkyl polysaccharide derivative containing a diester compound containing a polyoxyalkylene component and a polyoxyalkylene component. It is synthesized by three-dimensional meshing with the contained monoester compound.

【0025】特にポリオキシアルキレン成分を含有する
ジエステル化合物とポリメトキシオキシアルキレン成分
を含有するモノエステル化合物が重合反応して三次元網
目構造を形成する際、ヒドロキシアルキル多糖類、ある
いはそのヒドロキシアルキル多糖類誘導体の分子鎖と半
相互侵入高分子網目(semi―interpenet
rating polymer network; s
emi―IPN)構造を形成する。semi―IPN構
造の概念図を図1、2に示す。semi―IPN構造を
形成させることは異種高分子を単に混合する場合と異な
り、異種高分子鎖間の相溶性の向上や相間結合力の増大
等の利点がある。
In particular, when a diester compound containing a polyoxyalkylene component and a monoester compound containing a polymethoxyoxyalkylene component undergo a polymerization reaction to form a three-dimensional network structure, a hydroxyalkyl polysaccharide or its hydroxyalkyl polysaccharide Molecular chain of derivative and semi-interpenetrating polymer network
rating polymer network; s
EMI-IPN) structure is formed. Schematic diagrams of the semi-IPN structure are shown in FIGS. The formation of the semi-IPN structure has advantages such as improvement in compatibility between different polymer chains and increase in interphase bonding force, unlike the case of simply mixing different polymers.

【0026】IPN構造を形成させ、膜強度を向上させ
る試みは古くから行われている。また、最近では長岡技
術科学大学の西尾らがセルロース系IPNの総説を報告
している(高分子、43,549(1994))。
Attempts to form an IPN structure and improve the film strength have been made for a long time. Recently, Nishio et al. Of Nagaoka University of Technology reported a review of cellulosic IPN (Polymer, 43 , 549 (1994)).

【0027】しかし、本発明で示したセルロース系IP
Nの組成は今までに報告されていないし、セルロース系
IPNを電池の分野に応用した例は無い。
However, the cellulosic IP shown in the present invention
The composition of N has not been reported so far, and there is no application of cellulosic IPN to the field of batteries.

【0028】本発明のヒドロキシアルキル多糖類、ある
いはそのヒドロキシアルキル多糖類誘導体の場合におい
てもsemi―IPN構造を形成させることによりその
膜特性が飛躍的に向上する事を発明者らは見いだした。
The inventors have found that, even in the case of the hydroxyalkyl polysaccharide of the present invention or the hydroxyalkyl polysaccharide derivative thereof, the formation of a semi-IPN structure dramatically improves the film properties.

【0029】また、発明者らは高分子とイオン導電性金
属塩の相互作用の良い組合せを見つける為の研究途上で
ヒドロキシアルキル多糖類ならびにヒドロキシアルキル
多糖類誘導体がイオン導電性金属塩を良好に溶解し、イ
オン導電性高分子固体電解質として用いるポリマーに必
要な条件をすべて満足し、高い導電性を示す材料である
ことを見いだした。
[0029] Further, the inventors of the present invention, in the course of research to find a good combination of interaction between a polymer and an ion conductive metal salt, hydroxyalkyl polysaccharides and hydroxyalkyl polysaccharide derivatives satisfactorily dissolve the ion conductive metal salt. However, they have found that it is a material that satisfies all the conditions necessary for the polymer used as the ion conductive polymer solid electrolyte and exhibits high conductivity.

【0030】さらにヒドロキシアルキル多糖類ならびに
ヒドロキシアルキル多糖類誘導体においては、イオン導
電性金属塩は主として側鎖に溶解していると考えられ
る。
Further, in the hydroxyalkyl polysaccharide and the hydroxyalkyl polysaccharide derivative, it is considered that the ion conductive metal salt is mainly dissolved in the side chain.

【0031】即ち、導電性を担う金属塩は多糖類主鎖の
局所運動の制限を何等受ける事なく移動し得るために、
ポリエチレンオキシド等の直鎖状高分子マトリクスの場
合に比べ、一桁以上高い導電性を示す事を見いだした。
それは実施例1と比較例3を比べれば明らかである。
That is, since the metal salt responsible for conductivity can move without any restriction of local movement of the polysaccharide main chain,
It was found that the conductivity is higher than that of a linear polymer matrix such as polyethylene oxide by one digit or more.
It is clear when comparing Example 1 and Comparative Example 3.

【0032】このヒドロキシアルキル多糖類とはセルロ
ース、デンプンなどの天然に産出される多糖類にエチレ
ンオキシドを反応させることによって得られるヒドロキ
シエチル多糖類、プロピレンオキシドを反応させること
によって得られるヒドロキシプロピル多糖類、グリシド
ールあるいは3―クロロ―1、2―プロパンジオールを
反応させることによって得られるジヒドロキシプロピル
多糖類の3種のヒドロキシアルキル多糖類をさす。
The hydroxyalkyl polysaccharides include hydroxyethyl polysaccharides obtained by reacting naturally occurring polysaccharides such as cellulose and starch with ethylene oxide, hydroxypropyl polysaccharides obtained by reacting propylene oxide, It refers to three hydroxyalkyl polysaccharides, dihydroxypropyl polysaccharides obtained by reacting glycidol or 3-chloro-1,2-propanediol.

【0033】さらにヒドロキシアルキル多糖類誘導体と
はこのヒドロキシアルキル多糖類分子中の水酸基の一部
あるいは全てがエステル結合、あるいはエーテル結合を
介した置換基で封鎖された多糖類誘導体のことをさす。
Further, the hydroxyalkyl polysaccharide derivative means a polysaccharide derivative in which some or all of the hydroxyl groups in the hydroxyalkyl polysaccharide molecule are blocked with a substituent group through an ester bond or an ether bond.

【0034】用いることの出来る多糖類はセルロース、
デンプン、アミロース、アミロペクチン、プルラン、カ
ードラン、マンナン、グルコマンナン、アラビナン、キ
チン、キトサン、アルギン酸、カラゲナン、デキストラ
ンなどが例として挙げられ、用いる多糖類の分子量、分
岐構造の有無、多糖類の構成糖の種類、配列などの制約
は無い。
Polysaccharides that can be used are cellulose,
Examples include starch, amylose, amylopectin, pullulan, curdlan, mannan, glucomannan, arabinan, chitin, chitosan, alginic acid, carrageenan, and dextran. There are no restrictions on the type, array, etc.

【0035】しかし、入手のし易さの点から特にセルロ
ースとデンプンが好ましい。ヒドロキシエチルセルロー
ス、ヒドロキシエチルデンプン、ヒドロキシプロピルセ
ルロース、ヒドロキシプロピルデンプンの4種は種々の
モル置換度(MS)の製品が市販されている(モル置換
度;多糖類の構成糖1糖当りに何モルの置換基が導入さ
れているかを示す値。)。
However, cellulose and starch are particularly preferable from the viewpoint of easy availability. Hydroxyethyl cellulose, hydroxyethyl starch, hydroxypropyl cellulose, and hydroxypropyl starch are commercially available in various molar substitution (MS) products (molar degree of substitution; A value indicating whether a substituent is introduced.).

【0036】また、ジヒドロキシプロピルセルロースの
合成方法は米国特許4096326(1978)に記載
がある。また、その他のジヒドロキシプロピル多糖類の
合成は公知の方法を参考として合成可能である(参考文
献、佐藤ら、Makromol.Cem.,193,6
47(1992),あるいはMacromolecul
es 24,4691(1991))。
A method for synthesizing dihydroxypropyl cellulose is described in US Pat. No. 4,096,326 (1978). In addition, other dihydroxypropyl polysaccharides can be synthesized with reference to a known method (Reference, Sato et al., Makromol. Cem., 193 , 6).
47 (1992), or Macromolecule
es 24 , 4691 (1991)).

【0037】これらのヒドロキシアルキル多糖類をイオ
ン導電性高分子固体電解質として用いることが出来る。
These hydroxyalkyl polysaccharides can be used as the ion conductive polymer solid electrolyte.

【0038】本発明で使用できるヒドロキシアルキル多
糖類はモル置換度が2以上のものである。モル置換度が
2より小さい場合、イオン導電性金属塩類を溶解する能
力が低すぎて使用できない。モル置換度の上限は30、
好ましくは20である。モル置換度が30より高いヒド
ロキシアルキル多糖類を工業的に合成することは、工業
的製造コストや合成操作の煩雑さから考えて困難であ
る。無理をして製造し、モル置換度を30より増大させ
たとしても、モル置換度の増大による導電性の増加はそ
れほど期待できないと考えられる。
The hydroxyalkyl polysaccharide that can be used in the present invention has a degree of molar substitution of 2 or more. When the molar substitution degree is less than 2, the ability to dissolve the ion conductive metal salt is too low to be used. The upper limit of the molar substitution degree is 30,
It is preferably 20. It is difficult to industrially synthesize a hydroxyalkyl polysaccharide having a degree of molar substitution of higher than 30, considering the industrial production cost and the complexity of the synthetic operation. Even if it is produced by force and the molar substitution degree is increased to more than 30, it is considered that the increase in conductivity due to the increased molar substitution degree cannot be expected so much.

【0039】さらに、上記のヒドロキシアルキル多糖類
の水酸基の一部あるいは全てをエステル結合、あるいは
エーテル結合を介した置換基で封鎖したヒドロキシアル
キル多糖類誘導体もイオン導電性高分子固体電解質とし
て用いることが出来る。
Further, a hydroxyalkyl polysaccharide derivative obtained by blocking a part or all of the hydroxyl groups of the above hydroxyalkyl polysaccharide with a substituent through an ester bond or an ether bond can also be used as the ion conductive polymer solid electrolyte. I can.

【0040】即ち、炭素数が1〜6のアルキル基、芳香
族置換基、シアノ基を含む置換基をエステル結合かエー
テル結合でヒドロキシアルキル多糖類に導入したヒドロ
キシアルキル多糖類誘導体もイオン導電性高分子固体電
解質として用いることが出来る。
That is, a hydroxyalkyl polysaccharide derivative in which a substituent containing an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aromatic substituent or a cyano group is introduced into a hydroxyalkyl polysaccharide by an ester bond or an ether bond also has high ion conductivity. It can be used as a molecular solid electrolyte.

【0041】例えばメチル基でヒドロキシプロピルセル
ロースの水酸基をエーテル結合を介して置換した誘導体
はヒドロキシプロピルメチルセルロースで、市販されて
いる。
For example, a derivative obtained by substituting a hydroxy group of hydroxypropylcellulose with a methyl group through an ether bond is hydroxypropylmethylcellulose, which is commercially available.

【0042】また、例えばヒドロキシプロピルセルロー
スをシアノエチル化したシアノエチル化ヒドロキシプロ
ピルセルロースもイオン導電性高分子固体電解質として
良好な特性を示す(実施例)。
Further, for example, cyanoethylated hydroxypropyl cellulose obtained by cyanoethylating hydroxypropyl cellulose also shows good properties as an ion conductive polymer solid electrolyte (Example).

【0043】イオン導電性高分子固体電解質中ではイオ
ン導電性金属塩の濃度がかなり高く、低誘電率の高分子
マトリクス中ではイオンの会合が生じ易く、イオンの会
合による導電性の低下減少が見られる。この場合マトリ
クスの極性を向上させるとイオンの会合が起こりにくく
なる。
The concentration of the ion conductive metal salt is considerably high in the ion conductive polymer solid electrolyte, and the association of the ions easily occurs in the polymer matrix having a low dielectric constant, and the decrease in the conductivity due to the association of the ions is reduced. To be In this case, if the polarity of the matrix is improved, the association of ions will be less likely to occur.

【0044】マトリクス高分子の誘電率を上げるという
点でヒドロキシアルキル多糖類の水酸基を極性基でキャ
ップすることに意義がある。
It is significant to cap the hydroxyl group of the hydroxyalkyl polysaccharide with a polar group in terms of increasing the dielectric constant of the matrix polymer.

【0045】これまでに挙げたヒドロキシアルキル多糖
類とヒドロキシアルキル多糖類誘導体にイオン導電性金
属塩類を溶解して、さらに後記するジエステル化合物及
びモノエステル化合物を加え、反応させて、イオン導電
性高分子固体電解質とする。
Ion-conductive metal salts are dissolved in the above-mentioned hydroxyalkyl polysaccharides and hydroxyalkyl polysaccharide derivatives, and a diester compound and a monoester compound described below are added and reacted to give an ion-conductive polymer. Use solid electrolyte.

【0046】本発明において、イオン導電性金属塩とし
ては通常の電気化学素子に用いるものであれば、特に制
限はないが、例えば、LiClO4、LiBF4、LiA
sF6、LiPF6、LiSbF6、LiCF3SO3、L
iCF3COO、NaClO4、NaBF4、NaSC
N、KBF4、Mg(ClO42、Mg(BF42
(C494NBF4、(C254NBF4、(C49
4NClO4等の1種あるいは2種以上の混合物が挙げら
れる。配合量はヒドロキシアルキル多糖類あるいはヒド
ロキシアルキル多糖類誘導体100重量部に対して、好
ましくは5〜1000重量部、さらに好ましくは50〜
300重量部である。
In the present invention, the ion conductive metal salt is not particularly limited as long as it is used in a usual electrochemical element, and examples thereof include LiClO 4 , LiBF 4 , LiA.
sF 6 , LiPF 6 , LiSbF 6 , LiCF 3 SO 3 , L
iCF 3 COO, NaClO 4 , NaBF 4 , NaSC
N, KBF 4 , Mg (ClO 4 ) 2 , Mg (BF 4 ) 2 ,
(C 4 H 9 ) 4 NBF 4 , (C 2 H 5 ) 4 NBF 4 , (C 4 H 9 )
One or a mixture of two or more of 4 NClO 4 and the like can be mentioned. The blending amount is preferably 5 to 1000 parts by weight, more preferably 50 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the hydroxyalkyl polysaccharide or the hydroxyalkyl polysaccharide derivative.
It is 300 parts by weight.

【0047】5重量部より少ない場合はイオン導電体濃
度が希薄で、そのため導電性が実用上、低すぎる結果と
なる。
When the amount is less than 5 parts by weight, the ionic conductor concentration is low, and therefore the conductivity is too low for practical use.

【0048】1000重量部より多くなると多くの場合
高分子のマトリクスのイオン導電性金属塩に対する溶解
能力を越えてしまい塩類の析出が生じる。
When the amount is more than 1000 parts by weight, the solubility of the polymer matrix in the ion conductive metal salt is exceeded in many cases, and salts are precipitated.

【0049】一方、イオン導電性高分子固体電解質はフ
ィルム状で電極間に挟み込んで用いる場合が多い。その
ため実用上、高度な成膜性と膜の強度が要求される。
On the other hand, the ion conductive polymer solid electrolyte is often used in the form of a film sandwiched between electrodes. Therefore, practically, high film-forming property and film strength are required.

【0050】本発明のヒドロキシアルキル多糖類とヒド
ロキシアルキル多糖類誘導体にイオン導電性金属塩を溶
解させた複合体はそのままではイオン導電性高分子固体
電解質としての成膜性、膜強度が不足している。
The composite of the present invention in which an ion conductive metal salt is dissolved in a hydroxyalkyl polysaccharide and a hydroxyalkyl polysaccharide derivative is insufficient in film forming property and film strength as an ion conductive polymer solid electrolyte as it is. There is.

【0051】例えば、ある種のモル置換度の高いヒドロ
キシアルキル多糖類誘導体は室温下で液晶状態を呈し、
ワックス状で膜強度が低い。また、多くのモル置換度の
高いヒドロキシアルキル多糖類やヒドロキシアルキル多
糖類誘導体の外観はワックス状である。
For example, a certain hydroxyalkyl polysaccharide derivative having a high degree of molar substitution exhibits a liquid crystal state at room temperature,
Wax-like and low film strength. Moreover, the appearance of many hydroxyalkyl polysaccharides and hydroxyalkyl polysaccharide derivatives with a high degree of molar substitution is waxy.

【0052】そこで発明者らはこの欠点を克服するため
に鋭意研究を行った結果、ポリオキシアルキレン成分を
含有するジエステル化合物とポリオキシアルキレン成分
を含有するモノエステル化合物をヒドロキシアルキル多
糖類あるいはヒドロキシアルキル多糖類誘導体とイオン
導電性金属塩の混合物に混合し、この混合物に紫外線、
電子線、エックス線、ガンマ線、マイクロ波、高周波な
どを照射することによって、あるいはイオン導電性電解
質を加熱することによって反応させる事によりsemi
―IPN構造の3次元架橋ネットワーク構造を形成する
ことで良好な成膜性と膜強度を付与できることを見いだ
した。
Therefore, as a result of intensive research to overcome this drawback, the present inventors have found that a diester compound containing a polyoxyalkylene component and a monoester compound containing a polyoxyalkylene component are treated with a hydroxyalkyl polysaccharide or hydroxyalkyl. It is mixed with a mixture of a polysaccharide derivative and an ion-conductive metal salt, and this mixture is irradiated with ultraviolet rays,
Semi by reacting by irradiating with electron beam, X-ray, gamma ray, microwave, high frequency, or by heating the ion conductive electrolyte.
-It was found that good film-forming property and film strength can be imparted by forming a three-dimensional crosslinked network structure having an IPN structure.

【0053】本発明で架橋剤として用いることのできる
反応性モノマーは、ポリオキシアルキレン成分を含有す
るジエステル化合物(化1)が
The reactive monomer which can be used as the crosslinking agent in the present invention is a diester compound (Chemical formula 1) containing a polyoxyalkylene component.

【0054】[0054]

【化5】 Embedded image

【0055】(ただし、R1,R2,R3はHかメチル,
エチル,n―プロピル,i―プロピル,n―ブチル,i
―ブチル,s−ブチル,t―ブチル,アミノ基異性体,
ヘキシル基異性体を示し、X≧1且つY≧0の条件を満
足するものか、又はX≧0且つY≧1の条件を満足する
ものであり、好ましくはR1,R2,R3はメチル,エチ
ル,n―プロピル,i―プロピル,n―ブチル,i―ブ
チル,s−ブチル,t―ブチルである。)であり、ポリ
オキシアルキレン成分を含有するモノエステル化合物
(化2)が
(However, R 1 , R 2 and R 3 are H or methyl,
Ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i
-Butyl, s-butyl, t-butyl, amino group isomer,
A hexyl group isomer, which satisfies the condition of X ≧ 1 and Y ≧ 0, or the condition of X ≧ 0 and Y ≧ 1, preferably R 1 , R 2 and R 3 are Methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, s-butyl, t-butyl. ), And the monoester compound (Chemical Formula 2) containing a polyoxyalkylene component is

【0056】[0056]

【化6】 [Chemical 6]

【0057】(ただし、R4,R5,R6はHかメチル,
エチル,n―プロピル,i―プロピル,n―ブチル,i
―ブチル,s−ブチル,t―ブチル,アミノ基異性体,
ヘキシル基異性体を示し、A≧1且つB≧0の条件を満
足するものか、又はA≧0且つB≧1の条件を満足する
ものであり、好ましくはR1,R2,R3はメチル,エチ
ル,n―プロピル,i―プロピル,n―ブチル,i―ブ
チル,s−ブチル,t―ブチルである。)である。
(However, R 4 , R 5 , and R 6 are H or methyl,
Ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i
-Butyl, s-butyl, t-butyl, amino group isomer,
A hexyl group isomer, which satisfies the condition of A ≧ 1 and B ≧ 0, or the condition of A ≧ 0 and B ≧ 1, preferably R 1 , R 2 and R 3 are Methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, s-butyl, t-butyl. ).

【0058】ポリオキシアルキレン成分を含有するジエ
ステル化合物とポリオキシアルキレン成分を含有するエ
ステル化合物はヒドロキシアルキル多糖類あるいはヒド
ロキシアルキル多糖類誘導体とイオン導電性金属塩の混
合物中で紫外線、電子線、エックス線、ガンマ線、マイ
クロ波、高周波などを照射することによって、あるいは
混合物を加熱することによって反応させる事により、s
emi―IPN構造の3次元架橋ネットワーク構造を形
成する。
The diester compound containing a polyoxyalkylene component and the ester compound containing a polyoxyalkylene component are used in a mixture of a hydroxyalkyl polysaccharide or a hydroxyalkyl polysaccharide derivative and an ion conductive metal salt with ultraviolet rays, electron beams, X-rays, By irradiating with gamma rays, microwaves, high frequencies, or by reacting by heating the mixture, s
Form a three-dimensional crosslinked network structure of an emi-IPN structure.

【0059】ポリオキシアルキレン成分を含有するジエ
ステル化合物とポリオキシアルキレン成分を含有するモ
ノエステル化合物が重合反応して三次元網目構造を形成
する際、ヒドロキシアルキル多糖類、あるいはそのヒド
ロキシアルキル多糖類誘導体の分子鎖と半相互侵入高分
子網目(semi―interpenetrating
polymer network;semi―IP
N)構造を形成する。
When the diester compound containing the polyoxyalkylene component and the monoester compound containing the polyoxyalkylene component are polymerized to form a three-dimensional network structure, the hydroxyalkyl polysaccharide or its hydroxyalkyl polysaccharide derivative is Molecular chain and semi-interpenetrating polymer network (semi-interpenetrating)
polymer network; semi-IP
N) Form a structure.

【0060】semi―IPN構造を形成させることは
異種高分子を単に混合する場合と異なり、異種高分子鎖
間の相溶性の向上や相間結合力の増大等の利点がある。
The formation of the semi-IPN structure has advantages such as improvement in compatibility between different polymer chains and increase in interphase bonding force, unlike the case where different polymers are simply mixed.

【0061】本発明のヒドロキシアルキル多糖類、ある
いはそのヒドロキシアルキル多糖類誘導体の場合におい
てもsemi―IPN構造を形成させることによりその
膜特性が飛躍的に向上する。
In the case of the hydroxyalkyl polysaccharide of the present invention or the hydroxyalkyl polysaccharide derivative thereof, the film properties thereof are remarkably improved by forming the semi-IPN structure.

【0062】semi―IPN構造を形成させる場合、
一般にはポリオキシアルキレン成分を含有するジエステ
ル化合物のみをヒドロキシアルキル多糖類、あるいはヒ
ドロキシアルキル多糖類誘導体に添加して重合を行えば
よい。
When forming a semi-IPN structure,
Generally, only the diester compound containing the polyoxyalkylene component may be added to the hydroxyalkyl polysaccharide or the hydroxyalkyl polysaccharide derivative to carry out polymerization.

【0063】しかし、本発明では意図して1官能性モノ
マーであるポリオキシアルキレン成分を含有するモノエ
ステル化合物も添加している。
However, in the present invention, a monoester compound containing a polyoxyalkylene component which is a monofunctional monomer is intentionally added.

【0064】モノエステル化合物の添加によって三次元
網目上にポリオキシアルキレン分岐を導入するためであ
る(図1、2参照)。
This is because polyoxyalkylene branches are introduced on the three-dimensional network by adding the monoester compound (see FIGS. 1 and 2).

【0065】本発明のイオン導電性高分子固体電解質で
はイオン導電性を担う金属塩は主としてヒドロキシアル
キル多糖類若しくはヒドロキシアルキル多糖類誘導体の
分岐ヒドロキシアルキル基、あるいはポリオキシアルキ
レン成分を含有するジエステル化合物とポリオキシアル
キレン成分を含有するモノエステル化合物が重合してで
きる三次元網目上の分岐部分のヒドロキシアルキル側鎖
部分に強く相互作用していると考えられる。
In the ion conductive polymer solid electrolyte of the present invention, the metal salt responsible for the ion conductivity is mainly a branched hydroxyalkyl group of a hydroxyalkyl polysaccharide or a hydroxyalkyl polysaccharide derivative, or a diester compound containing a polyoxyalkylene component. It is considered that the monoester compound containing the polyoxyalkylene component strongly interacts with the hydroxyalkyl side chain portion of the branched portion on the three-dimensional network formed by polymerization.

【0066】導電性を担う金属塩は多糖類主鎖の局所運
動の制限を何等受ける事なく移動し得るために、ポリエ
チレンオキシド等の直鎖状高分子マトリクスの場合に比
べ、一桁以上高い導電性を示す。それは実施例1と比較
例3を比べれば明らかである。
Since the metal salt responsible for conductivity can move without any restriction of the local movement of the polysaccharide main chain, the conductivity is higher by one digit or more than that of a linear polymer matrix such as polyethylene oxide. Shows sex. It is clear when comparing Example 1 and Comparative Example 3.

【0067】ポリオキシアルキレン成分を含有するジエ
ステル化合物とポリオキシアルキレン成分を含有するモ
ノエステル化合物の添加量は、ヒドロキシアルキル多糖
類あるいはヒドロキシアルキル多糖類誘導体100重量
部に対して、両者合わせて10〜500重量部の範囲が
好ましい。
The addition amount of the diester compound containing the polyoxyalkylene component and the monoester compound containing the polyoxyalkylene component is 10 to 100 parts by weight of the hydroxyalkyl polysaccharide or the hydroxyalkyl polysaccharide derivative in total. A range of 500 parts by weight is preferred.

【0068】10重量部より少ない場合は膜強度が上が
らない。500重量部より多くするとマトリクス全体の
イオン導電性金属塩溶解能力が低下し、塩が析出した
り、できた膜が脆くなるなどの不都合が生じる。
If the amount is less than 10 parts by weight, the film strength will not increase. If the amount is more than 500 parts by weight, the ability of the entire matrix to dissolve the ion-conductive metal salt is lowered, resulting in inconveniences such as salt precipitation and the resulting film becoming brittle.

【0069】ポリオキシアルキレン成分を含有するジエ
ステル化合物とポリオキシアルキレン成分を含有するモ
ノエステル化合物の組成比は特に限定されないが、重量
比で(ポリオキシアルキレン成分を含有するジエステル
化合物)/(ポリオキシアルキレン成分を含有するモノ
エステル化合物)=1〜0.2の範囲が膜強度の点から
好ましい。
The composition ratio of the diester compound containing the polyoxyalkylene component and the monoester compound containing the polyoxyalkylene component is not particularly limited, but the weight ratio is (diester compound containing the polyoxyalkylene component) / (polyoxyalkylene component). The range of monoester compound containing alkylene component) = 1 to 0.2 is preferable from the viewpoint of film strength.

【0070】重合反応を行う時、電子線を用いる場合は
重合開始剤を添加する必要はないが、その他の場合は、
通常、重合開始剤を添加する。
When an electron beam is used during the polymerization reaction, it is not necessary to add a polymerization initiator, but in other cases,
Usually, a polymerization initiator is added.

【0071】重合開始剤としては特に限定されないが、
アセトフェノン、トリクロロアセトフェノン、2―ヒド
ロキシ―2―メチルプロピオフェノン、2―ヒドロキシ
―2―メチルイソプロピオフェノン、1―ヒドロキシシ
クロヘキシルケトン、ベンゾインエーテル、2,2―ジ
エトキシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタールな
どの光重合開始剤を用いる事が出来る。
The polymerization initiator is not particularly limited, but
Light such as acetophenone, trichloroacetophenone, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 2-hydroxy-2-methylisopropiophenone, 1-hydroxycyclohexyl ketone, benzoin ether, 2,2-diethoxyacetophenone, benzyldimethylketal A polymerization initiator can be used.

【0072】また、熱重合開始剤としては、クメンヒド
ロペルオキシド、t―ブチルヒドロペルオキシド、ジク
ミルペルオキシド、ジ―t―ブチルペルオキシドなどの
高温開始剤、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、過
硫酸塩、アゾビスイソブチロニトリルなどの通常の開始
剤、過酸化水素・第1鉄塩、過硫酸塩・酸性亜硫酸ナト
リウム、クメンヒドロペルオキシド・第1鉄塩、過酸化
ベンゾイル・ジメチルアニリンなどの低温開始剤(レド
ックス開始剤)、過酸化物・有機金属アルキル、トリエ
チルホウ素、ジエチル亜鉛、酸素・有機金属アルキルな
どが使用可能である。
As the thermal polymerization initiator, high temperature initiators such as cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, dicumyl peroxide and di-t-butyl peroxide, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, persulfate, Ordinary initiators such as azobisisobutyronitrile, low temperature initiators such as hydrogen peroxide / ferrous salt, persulfate / sodium acid sulfite, cumene hydroperoxide / ferrous salt, benzoyl peroxide / dimethylaniline (Redox initiator), peroxide / organometallic alkyl, triethylboron, diethylzinc, oxygen / organometallic alkyl and the like can be used.

【0073】これらの重合開始剤を単独、または2種以
上混合して用いることができる。重合開始剤はポリオキ
シアルキレン成分を含有するジエステル化合物とポリオ
キシアルキレン成分を含有するモノエステル化合物10
0重量部に対して0.1〜1重量部の範囲で添加され
る。
These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more. The polymerization initiator is a diester compound containing a polyoxyalkylene component and a monoester compound containing a polyoxyalkylene component 10
It is added in the range of 0.1 to 1 part by weight with respect to 0 part by weight.

【0074】0.1重量部より少ない場合は重合速度が
著しく低下するので好ましくない。1重量部より多くす
ることは試薬の無駄である。
If the amount is less than 0.1 part by weight, the polymerization rate is remarkably reduced, which is not preferable. It is a waste of reagent to use more than 1 part by weight.

【0075】重合反応の条件は特に限定されないが、例
えば光重合の場合の反応条件は室温下、空気中で紫外線
を1〜50mW/cm2の光量で5〜30分以上照射し
て行う。
The conditions of the polymerization reaction are not particularly limited, but for example, the reaction conditions in the case of photopolymerization are carried out by irradiating ultraviolet rays in the air at room temperature with a light amount of 1 to 50 mW / cm 2 for 5 to 30 minutes or more.

【0076】電子線を使用するときは室温下で150〜
300kVの加速電圧でよい。加熱重合の場合は50〜
120℃、0.5〜6時間の加熱で反応する。
When an electron beam is used, the temperature is 150-150 at room temperature.
An acceleration voltage of 300 kV is sufficient. 50-in case of heat polymerization
It reacts by heating at 120 ° C. for 0.5 to 6 hours.

【0077】光重合により生成するポリマーはヒドロキ
シアルキル多糖類あるいはヒドロキシアルキル多糖類誘
導体の高分子鎖と相互に絡み合って強固なsemi―I
PN三次元網目構造を形成するが、結晶構造は形成せず
マトリクスはアモルファスである。
The polymer formed by photopolymerization is entangled with the polymer chain of the hydroxyalkyl polysaccharide or the hydroxyalkyl polysaccharide derivative, and is a strong semi-I.
A PN three-dimensional network structure is formed, but no crystal structure is formed and the matrix is amorphous.

【0078】重合反応は装置の簡易性、ランニングコス
トから考えて紫外線照射、あるいは加熱重合が好まし
い。
The polymerization reaction is preferably UV irradiation or heat polymerization in view of the simplicity of the apparatus and the running cost.

【0079】ポリオキシアルキレン成分を含有するジエ
ステル化合物とポリオキシアルキレン成分を含有するモ
ノエステル化合物の重合反応は、系に混合したイオン導
電性金属塩の影響で阻害されることなく進行するため、
従来ポリウレタン系の架橋剤の場合に行われる、三次元
化をイオン導電性金属塩の無い系で行い、後からイオン
導電性金属塩類を溶媒に溶かし、溶媒と共にマトリクス
高分子にしみ込ませる方法(含浸法)により導入する2
段方式を取る必要は全くない。
Since the polymerization reaction of the diester compound containing the polyoxyalkylene component and the monoester compound containing the polyoxyalkylene component proceeds without being hindered by the influence of the ion conductive metal salt mixed in the system,
Conventionally, in the case of polyurethane-based cross-linking agents, three-dimensionalization is performed in a system without ion-conductive metal salts, and then the ion-conductive metal salts are dissolved in a solvent and the matrix polymer is impregnated with the solvent (impregnation. Method) 2
There is no need to adopt a step system.

【0080】本発明のイオン導電性高分子固体電解質は
通常以下のように製造される。所定量のヒドロキシアル
キル多糖類あるいはヒドロキシアルキル多糖類誘導体、
所定量のイオン導電性金属塩、所定量のポリオキシアル
キレン成分を含有するジエステル化合物とポリオキシア
ルキレン成分を含有するモノエステル化合物を溶媒適当
量に入れて混合する。
The ion conductive polymer solid electrolyte of the present invention is usually produced as follows. A predetermined amount of hydroxyalkyl polysaccharide or hydroxyalkyl polysaccharide derivative,
A predetermined amount of ion conductive metal salt, a diester compound containing a predetermined amount of polyoxyalkylene component and a monoester compound containing a polyoxyalkylene component are put in an appropriate amount of solvent and mixed.

【0081】この混合溶液を減圧下で加熱し、溶媒を所
望の濃度になるように蒸発させる。溶媒は混合溶液が電
極上にキャストし易い粘度になるまで蒸発させればよ
い。
The mixed solution is heated under reduced pressure to evaporate the solvent to a desired concentration. The solvent may be evaporated until the mixed solution has a viscosity that makes it easy to cast on the electrode.

【0082】また、本発明のイオン導電性高分子固体電
解質に対してイオン導電性金属塩類の溶解量の増加、溶
解した金属イオンの高分子マトリクス内移動性の向上を
目的として溶媒を完全に蒸発させてしまわないで、任意
の量残留させることも可能である。
Further, the solvent is completely evaporated for the purpose of increasing the amount of ion conductive metal salts dissolved in the ion conductive polymer solid electrolyte of the present invention and improving the mobility of the dissolved metal ions in the polymer matrix. It is also possible to leave an arbitrary amount remaining without causing it.

【0083】当該イオン導電性高分子固体電解質は多糖
類分子鎖とポリオキシアルキレン成分を含有するジエス
テル化合物とポリオキシアルキレン成分を含有するモノ
エステル化合物の共重合高分子鎖が相互に絡み合ったs
emi―IPN網目構造を有するためにヒドロキシアル
キル多糖類あるいはヒドロキシアルキル多糖類誘導体1
00重量部に対して、1〜8000重量部、好ましくは
1〜300重量部の溶媒を残留させても何ら膜強度に支
障をきたすことは無い。
In the ion conductive polymer solid electrolyte, the copolymerized polymer chains of a diester compound containing a polysaccharide molecular chain and a polyoxyalkylene component and a monoester compound containing a polyoxyalkylene component are entangled with each other.
Hydroxyalkyl polysaccharide or hydroxyalkyl polysaccharide derivative 1 because it has an emi-IPN network structure
Even if 1 to 8000 parts by weight, preferably 1 to 300 parts by weight, of solvent is left with respect to 00 parts by weight, the film strength is not affected at all.

【0084】しかし、8000重量部より高くなると、
いかに強固なsemi―IPN網目構造を形成している
とはいえ、膜強度の低下が生じるので好ましくない。ま
た、1重量部より少ない場合は溶媒を残留させる効果が
得られない。
However, if it is higher than 8000 parts by weight,
No matter how strong the semi-IPN network structure is formed, the film strength is lowered, which is not preferable. If it is less than 1 part by weight, the effect of leaving the solvent cannot be obtained.

【0085】系中にヒドロキシアルキル多糖類あるいは
ヒドロキシアルキル多糖類誘導体が無い場合、即ち、ポ
リオキシアルキレン成分を含有するジエステル化合物と
ポリオキシアルキレン成分を含有するモノエステル化合
物のみで重合反応を行い、単なる三次元網目構造を形成
させると、このマトリクス中に保持できる溶媒量は最大
でも250%程度で、実用上100%以上の溶媒を加え
たものは自立フィルムとして取り扱うのが難しいのが現
状である。余りに多い溶媒は膜の自立性を奪う。この例
からもsemi―IPNの効果は明かである。
When there is no hydroxyalkyl polysaccharide or hydroxyalkyl polysaccharide derivative in the system, that is, the polymerization reaction is performed only with the diester compound containing the polyoxyalkylene component and the monoester compound containing the polyoxyalkylene component. When a three-dimensional network structure is formed, the amount of solvent that can be retained in this matrix is about 250% at the maximum, and it is difficult to handle as a self-supporting film a solvent to which 100% or more of solvent is added in practice. Too much solvent deprives the membrane of its independence. The effect of semi-IPN is clear from this example as well.

【0086】本発明のイオン導電性高分子固体電解質に
使用可能な溶媒としては、ジブチルエーテル、1,2―
ジメトキシエタン、1,2―エトキシメトキシエタン、
メチルジグライム、メチルトリグライム、メチルテトラ
グライム、エチルグライム、エチルジグライム、ブチル
ジグライム等、グリコールエーテル類(エチルセルソル
ブ、エチルカルビトール、ブチルセルソルブ、ブチルカ
ルビトール等)等の鎖状エーテル類、テトラヒドロフラ
ン、2―メチルテトラヒドロフラン、1,3―ジオキソ
ラン、4,4―ジメチル―1,3―ジオキサン等の複素
環式エーテル、γ―ブチロラクトン、γ―バレロラクト
ン、δ―バレロラクトン、3―メチル―1,3―オキサ
ゾリジン―2―オン、3―エチル―1,3―オキサゾリ
ジン―2―オン等のブチロラクトン類、そのほか電気化
学素子に一般に使用される溶剤である水、アルコール溶
剤(メタノール、エタノール、ブタノール、エチレング
リコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコー
ル、1,4―ブタンジオール、グリセリン等)、ポリオ
キシアルキレンポリオール(エチレンオキシド、ポリプ
ロピレンオキシド、ポリオキシエチレン・オキシプロピ
レングリコールならびに、これら2種以上の併用)、ア
ミド溶剤(N―メチルホルムアミド、N,N―ジメチル
ホルムアミド、N―メチルアセトアミド、N―メチルピ
ロジリノン等)、カーボネート溶剤(プロピレンカーボ
ネート、エチレンカーボネート、スチレンカーボネート
等)、イミダゾリジノン溶剤(1,3―ジメチル―2―
イミダゾリジノン等)等が挙げられる。これらの溶媒か
ら2種以上混合して用いることも可能である。
Solvents usable for the ion conductive polymer solid electrolyte of the present invention include dibutyl ether, 1,2-
Dimethoxyethane, 1,2-ethoxymethoxyethane,
Chain ethers such as methyl diglyme, methyl triglyme, methyl tetraglyme, ethyl glyme, ethyl diglyme, butyl diglyme, glycol ethers (ethyl cellosolve, ethyl carbitol, butyl cellosolve, butyl carbitol, etc.) , Tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, heterocyclic ethers such as 4,4-dimethyl-1,3-dioxane, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, δ-valerolactone, 3-methyl Butyrolactones such as -1,3-oxazolidin-2-one, 3-ethyl-1,3-oxazolidin-2-one, and other solvents commonly used in electrochemical devices such as water and alcohol solvents (methanol, ethanol, Butanol, ethylene glycol, propylene Glycol, diethylene glycol, 1,4-butanediol, glycerin, etc.), polyoxyalkylene polyol (ethylene oxide, polypropylene oxide, polyoxyethylene / oxypropylene glycol and a combination of two or more thereof), amide solvent (N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-methylacetamide, N-methylpyrrolidinone, etc., carbonate solvent (propylene carbonate, ethylene carbonate, styrene carbonate, etc.), imidazolidinone solvent (1,3-dimethyl-2-
Imidazolidinone, etc.) and the like. It is also possible to use a mixture of two or more of these solvents.

【0087】混合液を望んだ組成に調整した後、所定量
の重合開始剤を混合し、基盤上にナイフコーターを用い
て所望の厚さにキャストする。
After the mixed solution is adjusted to a desired composition, a predetermined amount of a polymerization initiator is mixed and cast on a substrate to a desired thickness using a knife coater.

【0088】この膜に紫外線、電子線、エックス線、ガ
ンマ線、マイクロ波、高周波などを照射することによっ
て、あるいはイオン導電性電解質を加熱することによっ
て、良好なイオン導電性を有するイオン導電性高分子固
体電解質が得られる。
By irradiating this film with ultraviolet rays, electron beams, X-rays, gamma rays, microwaves, high frequencies, or by heating the ion conductive electrolyte, an ion conductive polymer solid having good ion conductivity is obtained. An electrolyte is obtained.

【0089】以下、実施例により本発明の詳細を説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。また、
部は重量部を表わす。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these. Also,
Parts represent parts by weight.

【0090】[0090]

【実施例】【Example】

【0091】[0091]

【実施例1】溶媒としての10部のテトラヒドロフラン
に1部のヒドロキシプロピルセルロース(モル置換度
(MS)=4.65、日本曹達(株)製)と、1部の無
水過塩素酸リチウムを加えて溶解し、これに0.5部の
ポリエチレングリコールジメタクリレート(オキシエチ
レンユニット数=9、日本油脂(株)製)と1.5部の
メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート
(オキシエチレンユニット数=9、日本油脂(株)製)
を加えて混合した。
Example 1 To 10 parts of tetrahydrofuran as a solvent, 1 part of hydroxypropyl cellulose (molar degree of substitution (MS) = 4.65, manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.) and 1 part of anhydrous lithium perchlorate were added. Dissolved and 0.5 parts of polyethylene glycol dimethacrylate (the number of oxyethylene units = 9, manufactured by NOF CORPORATION) and 1.5 parts of methoxy polyethylene glycol monomethacrylate (the number of oxyethylene units = 9, Japan) Yushi Co., Ltd.)
Was added and mixed.

【0092】この混合溶液を減圧下40℃に保ち、混合
溶液の重量が4.2重量部になるまでテトラヒドロフラ
ンを除去した。
This mixed solution was kept under reduced pressure at 40 ° C., and tetrahydrofuran was removed until the weight of the mixed solution became 4.2 parts by weight.

【0093】重合開始剤としてベンジルジメチルケター
ルを0.05部加えて溶解し、基盤(銅板)上にドクタ
ーナイフアプリケーターを用いて流延した。
0.05 part of benzyl dimethyl ketal was added as a polymerization initiator and dissolved, and the mixture was cast on a substrate (copper plate) using a doctor knife applicator.

【0094】室温下、空気中で紫外線を6mW/cm2
の光量で20分間照射して重合反応を行い、イオン導電
性高分子固体電解質を得た。
At room temperature, ultraviolet rays of 6 mW / cm 2 were applied in the air.
The polymerization reaction was performed by irradiating with the light amount of 20 minutes to obtain an ion conductive polymer solid electrolyte.

【0095】[0095]

【実施例2】溶媒を使用しない例として1部のヒドロキ
シプロピルセルロース(モル置換度(MS)=4.6
5、日本曹達(株)製)と2部の無水過塩素酸リチウム
と2.5部のポリエチレングリコールジメタクリレート
(オキシエチレンユニット数=9、日本油脂(株)製)
と2.5部のメトキシポリエチレングリコールモノメタ
クリレート(オキシエチレンユニット数=9、日本油脂
(株)製)を加えて70℃で攪拌混合した。
Example 2 One part of hydroxypropyl cellulose (molar degree of substitution (MS) = 4.6 as an example without using a solvent)
5, Nippon Soda Co., Ltd., 2 parts of anhydrous lithium perchlorate and 2.5 parts of polyethylene glycol dimethacrylate (the number of oxyethylene units = 9, manufactured by NOF CORPORATION)
And 2.5 parts of methoxy polyethylene glycol monomethacrylate (the number of oxyethylene units = 9, manufactured by NOF CORPORATION) were added and mixed with stirring at 70 ° C.

【0096】この混合液に重合開始剤としてベンジルジ
メチルケタールを0.05部加えて、基盤(銅板)上に
ドクターナイフアプリケーターを用いて流延した。
To this mixed solution, 0.05 part of benzyl dimethyl ketal as a polymerization initiator was added, and the mixture was cast on a substrate (copper plate) using a doctor knife applicator.

【0097】室温下、空気中で紫外線を6mW/cm2
の光量で20分間照射して重合反応を行い、イオン導電
性高分子固体電解質を得た。
At room temperature, ultraviolet rays of 6 mW / cm 2 were emitted in the air.
The polymerization reaction was performed by irradiating with the light amount of 20 minutes to obtain an ion conductive polymer solid electrolyte.

【0098】[0098]

【実施例3】10部のテトラヒドロフランと10部のプ
ロピレンカーボネートを混合した溶媒に、1部のヒドロ
キシプロピルセルロース(モル置換度(MS)=4.6
5、日本曹達(株)製)と、1部の無水過塩素酸リチウ
ムを加えて溶解し、これに1.5部のポリエチレングリ
コールジメタクリレート(オキシエチレンユニット数=
9、日本油脂(株)製)と1.5部のメトキシポリエチ
レングリコールモノメタクリレート(オキシエチレンユ
ニット数=9、日本油脂(株)製)を加えて混合した。
Example 3 1 part of hydroxypropyl cellulose (molar degree of substitution (MS) = 4.6) was added to a solvent prepared by mixing 10 parts of tetrahydrofuran and 10 parts of propylene carbonate.
5, manufactured by Nippon Soda Co., Ltd. and 1 part of anhydrous lithium perchlorate were added and dissolved, and 1.5 parts of polyethylene glycol dimethacrylate (the number of oxyethylene units =
9, NOF CORPORATION, and 1.5 parts of methoxypolyethylene glycol monomethacrylate (the number of oxyethylene units = 9, NOF Corporation) were added and mixed.

【0099】この混合溶液を粘度調整のために減圧下4
0℃に保ち、混合溶液全体量が15部になるまで溶媒を
除去した。重合開始剤としてベンジルジメチルケタール
を0.05部加えて溶解し、基盤(テフロン板)上にド
クターナイフアプリケーターを用いて流延した。
This mixed solution was put under reduced pressure to adjust the viscosity.
The temperature was kept at 0 ° C., and the solvent was removed until the total amount of the mixed solution reached 15 parts. 0.05 part of benzyl dimethyl ketal was added as a polymerization initiator and dissolved, and the mixture was cast on a base (Teflon plate) using a doctor knife applicator.

【0100】室温下、空気中で紫外線を6mW/cm2
の光量で20分間照射して重合反応を行い、イオン導電
性高分子固体電解質を得た。
At room temperature, ultraviolet rays of 6 mW / cm 2 were emitted in the air.
The polymerization reaction was performed by irradiating with the light amount of 20 minutes to obtain an ion conductive polymer solid electrolyte.

【0101】[0101]

【実施例4】実施例3の重合開始剤を添加する前の混合
溶液を基盤(テフロン板)上にドクターナイフアプリケ
ーターを用いて流延した。ここに加速電圧200kVの
エレクトロンビーム照射装置を用い、電子線を照射して
重合反応を行い、イオン導電性高分子固体電解質を得
た。
Example 4 The mixed solution before the addition of the polymerization initiator of Example 3 was cast on a substrate (Teflon plate) using a doctor knife applicator. An electron beam irradiation device with an accelerating voltage of 200 kV was used to irradiate an electron beam to carry out a polymerization reaction to obtain an ion conductive polymer solid electrolyte.

【0102】[0102]

【実施例5】(ヒドロキシプロピルセルロースのシアノ
エチル化[I]);8gのヒドロキシプロピルセルロー
ス(モル置換度(MS)=4.65、日本曹達(株)
製)を400mlのアクリロニトリルに懸濁させ、4w
t%の水酸化ナトリウム水溶液1mlを加えて30℃で
4時間攪拌した。
Example 5 (Cyanoethylation of hydroxypropyl cellulose [I]); 8 g of hydroxypropyl cellulose (molar degree of substitution (MS) = 4.65, Nippon Soda Co., Ltd.)
4w) and suspended in 400 ml of acrylonitrile.
1 ml of a t% aqueous sodium hydroxide solution was added, and the mixture was stirred at 30 ° C. for 4 hours.

【0103】上記の反応混合液を酢酸を用いて中和した
後、大量のメタノールに注加することでシアノエチル化
ヒドロキシプロピルセルロースを得た。
The above reaction mixture was neutralized with acetic acid and then poured into a large amount of methanol to obtain cyanoethylated hydroxypropyl cellulose.

【0104】不純物を取り除くためにシアノエチル化ヒ
ドロキシプロピルセルロースをアセトンに溶解し、透析
膜チューブに充填し、イオン交換水を用いて透析精製を
行った。
To remove impurities, cyanoethylated hydroxypropyl cellulose was dissolved in acetone, filled in a dialysis membrane tube, and dialyzed and purified using ion-exchanged water.

【0105】透析中に析出するシアノエチル化ヒドロキ
シプロピルセルロースを採取し、乾燥後、イオン導電性
高分子固体電解質製造に使用した。
The cyanoethylated hydroxypropyl cellulose precipitated during dialysis was collected, dried and used for the production of ion conductive polymer solid electrolyte.

【0106】得られたシアノエチル化ヒドロキシプロピ
ルセルロースを元素分析に供したところN重量%が7.
3%であることが判明した。この値からヒドロキシプロ
ピルセルロース中の水酸基のシアノエチル基によるキャ
ップ率は94%である。
When the obtained cyanoethylated hydroxypropyl cellulose was subjected to elemental analysis, N weight% was 7.
It was found to be 3%. From this value, the cap ratio of the hydroxyl groups in hydroxypropyl cellulose due to cyanoethyl groups is 94%.

【0107】このシアノエチル化ヒドロキシプロピルセ
ルロース1部を用いて実施例3のイオン導電性高分子固
体電解質を作製した時と同様の方法でイオン導電性高分
子固体電解質を得た。
An ion conductive polymer solid electrolyte was obtained in the same manner as in the case of preparing the ion conductive polymer solid electrolyte of Example 3 using 1 part of this cyanoethylated hydroxypropyl cellulose.

【0108】[0108]

【実施例6】(ヒドロキシプロピルセルロースのシアノ
エチル化[II]);8gのヒドロキシプロピルセルロ
ース(モル置換度(MS)=4.65、日本曹達(株)
製)を400mlのアクリロニトリルに懸濁させ、40
wt%の水酸化ナトリウム水溶液1mlを加えて30℃
で40分間攪拌した。
Example 6 (Cyanoethylation [II] of hydroxypropyl cellulose); 8 g of hydroxypropyl cellulose (molar degree of substitution (MS) = 4.65, Nippon Soda Co., Ltd.)
40 ml) and suspended in 400 ml of acrylonitrile.
30% by adding 1 ml of a wt% sodium hydroxide aqueous solution
And stirred for 40 minutes.

【0109】上記の反応混合液を酢酸を用いて中和した
後、大量のメタノールに注加することでシアノエチル化
ヒドロキシプロピルセルロースを得た。
The reaction mixture was neutralized with acetic acid and then poured into a large amount of methanol to obtain cyanoethylated hydroxypropyl cellulose.

【0110】不純物を取り除くためにシアノエチル化ヒ
ドロキシプロピルセルロースをN,N―ジメチルホルム
アミドに溶解し、透析膜チューブに充填し、イオン交換
水を用いて透析精製を行った。
To remove impurities, cyanoethylated hydroxypropyl cellulose was dissolved in N, N-dimethylformamide, filled in a dialysis membrane tube, and dialyzed and purified using ion-exchanged water.

【0111】透析液を凍結乾燥してシアノエチル化ヒド
ロキシプロピルセルロースを得、再乾燥後、イオン導電
性高分子固体電解質製造に使用した。
The dialysate was lyophilized to obtain cyanoethylated hydroxypropyl cellulose, re-dried, and then used for the production of the ion conductive polymer solid electrolyte.

【0112】得られたシアノエチル化ヒドロキシプロピ
ルセルロースを元素分析に供したところN重量%が3.
2%であることが判明した。この値からヒドロキシプロ
ピルセルロース中の水酸基のシアノエチル基によるキャ
ップ率は34%である。
When the obtained cyanoethylated hydroxypropyl cellulose was subjected to elemental analysis, N weight% was 3.
It was found to be 2%. From this value, the cap ratio of the hydroxyl groups in hydroxypropyl cellulose due to cyanoethyl groups is 34%.

【0113】このシアノエチル化ヒドロキシプロピルセ
ルロース1部を用いて実施例3のイオン導電性高分子固
体電解質を作製した時と同様の方法でイオン導電性高分
子固体電解質を得た。
An ion conductive polymer solid electrolyte was obtained in the same manner as in the case of preparing the ion conductive polymer solid electrolyte of Example 3 using 1 part of this cyanoethylated hydroxypropyl cellulose.

【0114】[0114]

【実施例7】(ジヒドロキシプロピルセルロースの合成
[I]);ターバックらの方法(A.F.Turbak
ら、Chem.Abstr.94,123426S(1
981))に準じてセルロース濃度が2wt%になる様
にレーヨン用パルプを塩化リチウム/ジメチルアセトア
ミド(LiCl/DMAc)混合溶媒に溶解した。
Example 7 (Synthesis of dihydroxypropyl cellulose [I]); The method of Tarbak et al. (AF Turbak)
Chem. Abstr. 94 , 123426S (1
981)) and the pulp for rayon was dissolved in a mixed solvent of lithium chloride / dimethylacetamide (LiCl / DMAc) so that the cellulose concentration became 2 wt%.

【0115】この溶液500mlに粉末化した水酸化ナ
トリウム10gを加え、50℃で1時間攪拌した。
10 g of powdered sodium hydroxide was added to 500 ml of this solution, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 1 hour.

【0116】ここに91gのグリシドールを100ml
のジメチルアセトアミドに溶解した溶液を3時間以上か
けて少しづつ添加し、その後12時間50℃で攪拌し、
反応させた。
100 ml of 91 g of glycidol is added here.
The solution dissolved in dimethylacetamide was added little by little over 3 hours and then stirred for 12 hours at 50 ° C.,
It was made to react.

【0117】反応後、反応混合液を大量のアセトンに注
加し、ジヒドロキシプロピルセルロースの沈澱を得た。
得られたジヒドロキシプロピルセルロースのモル置換度
13C―NMRを用いた分析によりMS=4.1である
ことが判明した。
After the reaction, the reaction mixture was poured into a large amount of acetone to obtain a precipitate of dihydroxypropyl cellulose.
The molar substitution degree of the obtained dihydroxypropyl cellulose was found to be MS = 4.1 by analysis using 13 C-NMR.

【0118】実施例3で用いたヒドロキシプロピルセル
ロースの代わりにジヒドロキシプロピルセルロース(M
S=4.1)1部を用いた他は実施例3のイオン導電性
高分子固体電解質を作製した時と同様の方法でイオン導
電性高分子固体電解質を得た。
Instead of the hydroxypropyl cellulose used in Example 3, dihydroxypropyl cellulose (M
S = 4.1) An ion conductive polymer solid electrolyte was obtained in the same manner as in the case of producing the ion conductive polymer solid electrolyte of Example 3 except that 1 part was used.

【0119】[0119]

【実施例8】(ジヒドロキシプロピルセルロースの合成
[II]);セルロース濃度が2wt%の塩化リチウム
/ジメチルアセトアミド(LiCl/DMAc)混合溶
液500mlに粉末化した水酸化ナトリウム10gを加
え、50℃で1時間攪拌した。
[Example 8] (Synthesis of dihydroxypropyl cellulose [II]); 10 g of powdered sodium hydroxide was added to 500 ml of a lithium chloride / dimethylacetamide (LiCl / DMAc) mixed solution having a cellulose concentration of 2 wt%, and the mixture was stirred at 50 ° C for 1 hour. Stir for hours.

【0120】ここに91gのグリシドールを100ml
のジメチルアセトアミドに溶解した溶液を3時間以上か
けて少しづつ添加し、その後12時間50℃で攪拌し、
反応させた。
Here, 91 g of glycidol is added to 100 ml.
The solution dissolved in dimethylacetamide was added little by little over 3 hours and then stirred for 12 hours at 50 ° C.,
It was made to react.

【0121】さらに、91gのグリシドールを100m
lのジメチルアセトアミドに溶解した溶液を3時間以上
かけて少しづつ添加し、その後12時間50℃で攪拌、
反応させるプロセスを2度くりかえした。
Further, 91 g of glycidol is added to 100 m.
The solution dissolved in 1 dimethylacetamide was added little by little over 3 hours and then stirred at 50 ° C. for 12 hours,
The process of reacting was repeated twice.

【0122】反応後、反応混合液を大量のアセトンに注
加し、ジヒドロキシプロピルセルロースの沈澱を得た。
得られたジヒドロキシプロピルセルロースのモル置換度
13C―NMRを用いた分析によりMS=10.5であ
ることが判明した。
After the reaction, the reaction mixture was poured into a large amount of acetone to obtain a precipitate of dihydroxypropyl cellulose.
The molar substitution degree of the obtained dihydroxypropyl cellulose was found to be MS = 10.5 by analysis using 13 C-NMR.

【0123】実施例3で用いたヒドロキシプロピルセル
ロースの代わりにジヒドロキシプロピルセルロース(M
S=10.5)1部を用いた他は実施例3のイオン導電
性高分子固体電解質を作製した時と同様の方法でイオン
導電性高分子固体電解質を得た。
Instead of the hydroxypropyl cellulose used in Example 3, dihydroxypropyl cellulose (M
S = 10.5) An ion conductive polymer solid electrolyte was obtained in the same manner as in the production of the ion conductive polymer solid electrolyte of Example 3 except that 1 part was used.

【0124】[0124]

【実施例9】(シアノエチル化ジヒドロキシプロピルセ
ルロースの合成);実施例5で用いたヒドロキシプロピ
ルセルロースの代わりにジヒドロキシプロピルセルロー
ス(MS=4.1)を用いた他は実施例5の[I]の方
法でシアノエチル化を行い、シアノエチル化ジヒドロキ
シプロピルセルロースを得た。
[Example 9] (Synthesis of cyanoethylated dihydroxypropyl cellulose); [I] of Example 5 except that dihydroxypropyl cellulose (MS = 4.1) was used in place of the hydroxypropyl cellulose used in Example 5. Cyanoethylation was carried out by the method to obtain cyanoethylated dihydroxypropyl cellulose.

【0125】得られたシアノエチル化ジヒドロキシプロ
ピルセルロースのN重量%は11.9%で、この値から
求めたジヒドロキシプロピルセルロース中の水酸基のシ
アノエチル基によるキャップ率は92%である。
The N weight% of the cyanoethylated dihydroxypropyl cellulose obtained was 11.9%, and the cap ratio of the hydroxyl groups in the dihydroxypropyl cellulose obtained from this value with the cyanoethyl groups was 92%.

【0126】実施例3で用いたヒドロキシプロピルセル
ロースの代わりにシアノエチル化ジヒドロキシプロピル
セルロース1部を用いた他は実施例3のイオン導電性高
分子固体電解質を作製した時と同様の方法でイオン導電
性高分子固体電解質を得た。
Ion-conductive material was prepared in the same manner as in preparing the ion-conductive polymer solid electrolyte of Example 3 except that 1 part of cyanoethylated dihydroxypropyl cellulose was used in place of the hydroxypropyl cellulose used in Example 3. A polymer solid electrolyte was obtained.

【0127】[0127]

【実施例10】(アセチル化ヒドロキシプロピルセルロ
ースの合成);8gのヒドロキシプロピルセルロース
(モル置換度(MS)=4.65、日本曹達(株)製)
を300mlの酢酸と300mlの塩化メチレンからな
る混合溶媒に懸濁させ、70wt%の過塩素酸水溶液4
mlと無水酢酸400mlを加えて25℃で1.5時間
攪拌した。
Example 10 (Synthesis of acetylated hydroxypropyl cellulose): 8 g of hydroxypropyl cellulose (degree of molar substitution (MS) = 4.65, manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.)
Was suspended in a mixed solvent consisting of 300 ml of acetic acid and 300 ml of methylene chloride to prepare a 70 wt% perchloric acid aqueous solution 4
ml and acetic anhydride 400 ml were added, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 1.5 hours.

【0128】上記の反応混合液を、大量のエタノールに
注加することでアセチル化ヒドロキシプロピルセルロー
スを得た。
Acetylated hydroxypropyl cellulose was obtained by pouring the above reaction mixture into a large amount of ethanol.

【0129】実施例3で用いたヒドロキシプロピルセル
ロースの代わりにアセチル化ヒドロキシプロピルセルロ
ース1部を用いた他は実施例3のイオン導電性高分子固
体電解質を作製した方法でイオン導電性高分子固体電解
質を得た。
The ion conductive polymer solid electrolyte was prepared by the method of preparing the ion conductive polymer solid electrolyte of Example 3 except that 1 part of acetylated hydroxypropyl cellulose was used in place of the hydroxypropyl cellulose used in Example 3. Got

【0130】[0130]

【実施例11】10部の溶媒としての蒸留水に1部のヒ
ドロキシエチルデンプン(ペンフォードプロダクツ社
製)と、1部の無水過塩素酸リチウムを加えて溶解し、
これに0.5部のポリエチレングリコールジメタクリレ
ート(オキシエチレンユニット数=9、日本油脂(株)
製)と1.5部のメトキシポリエチレングリコールモノ
メタクリレート(オキシエチレンユニット数=9、日本
油脂(株)製)を加えて混合した。
EXAMPLE 11 1 part of hydroxyethyl starch (manufactured by Penford Products Co.) and 1 part of anhydrous lithium perchlorate were dissolved in 10 parts of distilled water as a solvent,
Add 0.5 parts of polyethylene glycol dimethacrylate (oxyethylene unit number = 9, NOF Corporation)
(Manufactured by NOF CORPORATION) and 1.5 parts of methoxypolyethylene glycol monomethacrylate (oxyethylene unit number = 9, manufactured by NOF CORPORATION) were added and mixed.

【0131】重合開始剤としてベンジルジメチルケター
ルを0.01部加えて溶解し、基盤(銅板)上にドクタ
ーナイフアプリケーターを用いて流延した。
0.01 part of benzyl dimethyl ketal as a polymerization initiator was added and dissolved, and the mixture was cast on a substrate (copper plate) using a doctor knife applicator.

【0132】室温下、空気中で紫外線を6mW/cm2
の光量で20分間照射して重合反応を行い、イオン導電
性高分子固体電解質を得た。
At room temperature, ultraviolet rays of 6 mW / cm 2 were emitted in the air.
The polymerization reaction was performed by irradiating with the light amount of 20 minutes to obtain an ion conductive polymer solid electrolyte.

【0133】[0133]

【実施例12】(ジヒドロキシプロピルデキストランの
合成);デキストラン(和光純薬製、分子量60000
―90000)5.0gをアセトン150mlに分散、
懸濁させた溶液に室温下で、10mlの蒸留水に1.5
gの水酸化ナトリウムを溶かした溶液を滴下し、20分
攪拌した。
Example 12 (Synthesis of dihydroxypropyl dextran); Dextran (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, molecular weight 60,000)
-90000) 5.0 g dispersed in 150 ml of acetone,
To the suspended solution at room temperature, add 1.5 ml of 10 ml of distilled water.
A solution of g of sodium hydroxide was added dropwise, and the mixture was stirred for 20 minutes.

【0134】さらに、グリシドール12gをアセトン4
0mlに溶かした溶液を滴下し、50℃で6時間反応さ
せた。
Further, 12 g of glycidol was added to 4 parts of acetone.
A solution dissolved in 0 ml was added dropwise, and the mixture was reacted at 50 ° C. for 6 hours.

【0135】反応混合液からガム状物質を取り出し、蒸
留水に溶解後、酢酸で中和し、セルロース透析膜チュー
ブに充填して蒸留水で透析した。
A gum-like substance was taken out from the reaction mixture, dissolved in distilled water, neutralized with acetic acid, filled in a cellulose dialysis membrane tube and dialyzed with distilled water.

【0136】透析後の溶液を凍結乾燥してジヒドロキシ
プロピルデキストランを得た。得られたジヒドロキシプ
ロピルデキストランのモル置換度は13C―NMRを用い
た分析によりMS=2.5であることが判明した。
The solution after dialysis was lyophilized to obtain dihydroxypropyl dextran. The molar substitution degree of the obtained dihydroxypropyl dextran was found to be MS = 2.5 by analysis using 13 C-NMR.

【0137】実施例11で用いたヒドロキシエチルデン
プンの代わりにジヒドロキシプロピルデキストラン1部
を用いた他は実施例11と同様の方法でイオン導電性高
分子固体電解質を得た。
An ion conductive polymer solid electrolyte was obtained in the same manner as in Example 11 except that 1 part of dihydroxypropyl dextran was used in place of the hydroxyethyl starch used in Example 11.

【0138】[0138]

【実施例13】(シアノエチル化ヒドロキシエチルデン
プンの合成);ヒドロキシエチルデンプン(ペンフォー
ドプロダクツ社製)を用いて、実施例5[I]の方法で
シアノエチル化を行い、シアノエチル化ヒドロキシエチ
ルデンプンを合成した。得られたシアノエチル化ヒドロ
キシエチルデンプンのN重量%は7.1%であった。
[Example 13] (Synthesis of cyanoethylated hydroxyethyl starch): Hydroxyethyl starch (manufactured by Penford Products) was used for cyanoethylation by the method of Example 5 [I] to synthesize cyanoethylated hydroxyethyl starch. did. The N weight% of the obtained cyanoethylated hydroxyethyl starch was 7.1%.

【0139】実施例3で用いたヒドロキシプロピルセル
ロースの代わりにシアノエチル化ヒドロキシエチルデン
プン1部を用いた他は実施例3のイオン導電性高分子固
体電解質を作製した時と同様の方法でイオン導電性高分
子固体電解質を得た。
Ion-conductive material was prepared in the same manner as in preparing the ion-conductive polymer solid electrolyte of Example 3 except that 1 part of cyanoethylated hydroxyethyl starch was used in place of the hydroxypropyl cellulose used in Example 3. A polymer solid electrolyte was obtained.

【0140】[0140]

【実施例14】溶媒としての10部のテトラヒドロフラ
ンに1部のヒドロキシプロピルセルロース(モル置換度
(MS)=4.65、日本曹達(株)製)と、1部の無
水過塩素酸リチウムを加えて溶解し、これに0.5部の
ポリエチレングリコールジメタクリレート(オキシエチ
レンユニット数=9、日本油脂(株)製)と1.5部の
メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート
(オキシエチレンユニット数=9、日本油脂(株)製)
を加えて混合した。
Example 14 To 10 parts of tetrahydrofuran as a solvent, 1 part of hydroxypropyl cellulose (molar degree of substitution (MS) = 4.65, manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.) and 1 part of anhydrous lithium perchlorate were added. Dissolved and 0.5 parts of polyethylene glycol dimethacrylate (the number of oxyethylene units = 9, manufactured by NOF CORPORATION) and 1.5 parts of methoxy polyethylene glycol monomethacrylate (the number of oxyethylene units = 9, Japan) Yushi Co., Ltd.)
Was added and mixed.

【0141】この混合溶液を減圧下40℃に保ち、混合
溶液の重量が4.2重量部になるまでテトラヒドロフラ
ンを除去した。
The mixed solution was kept under reduced pressure at 40 ° C., and tetrahydrofuran was removed until the weight of the mixed solution became 4.2 parts by weight.

【0142】重合開始剤としてアゾビスイソブチロニト
リルを0.05部加えて溶解し、基盤(銅板)上にドク
ターナイフアプリケーターを用いて流延した。これを1
05℃のオーブン中に1時間保ち加熱重合反応を行い、
イオン導電性高分子固体電解質を得た。
As a polymerization initiator, 0.05 part of azobisisobutyronitrile was added and dissolved, and the mixture was cast on a substrate (copper plate) using a doctor knife applicator. This one
Hold in an oven at 05 ℃ for 1 hour to carry out heat polymerization reaction,
An ion conductive polymer solid electrolyte was obtained.

【0143】[0143]

【実施例15】実施例3において溶媒を25部のプロピ
レンカーボネートとし、混合溶液中の溶媒を全く除去し
ない他は実施例3と同様にしてイオン導電性高分子固体
電解質を得た。
Example 15 An ionic conductive polymer solid electrolyte was obtained in the same manner as in Example 3 except that 25 parts of propylene carbonate was used as the solvent in Example 3 and the solvent in the mixed solution was not removed at all.

【0144】[0144]

【実施例16】実施例3においてポリエチレングリコー
ルジメタクリレートを0.5部とし、メトキシポリエチ
レングリコールモノメタクリレートを2.5部とした他
は実施例3と同様にしてイオン導電性高分子固体電解質
を得た。
Example 16 An ionic conductive polymer solid electrolyte was obtained in the same manner as in Example 3 except that 0.5 part of polyethylene glycol dimethacrylate and 2.5 parts of methoxy polyethylene glycol monomethacrylate were used. It was

【0145】[0145]

【実施例17】実施例3においてプロピレンカーボネー
トを3部使用し、ポリエチレングリコールジメタクリレ
ートとメトキシポリエチレングリコールモノメタクリレ
ートをそれぞれ0.1部とし、混合溶液全重量が2.4
重量部になるまで溶媒を除去した他は同様にしてイオン
導電性高分子固体電解質を得た。
Example 17 In Example 3, 3 parts of propylene carbonate was used, 0.1 part of polyethylene glycol dimethacrylate and 0.1 part of methoxy polyethylene glycol monomethacrylate were used, and the total weight of the mixed solution was 2.4.
An ionic conductive polymer solid electrolyte was obtained in the same manner except that the solvent was removed until the amount became part by weight.

【0146】[0146]

【比較例1】10部のテトラヒドロフランに1部のヒド
ロキシプロピルセルロース(モル置換度(MS)=4.
65、日本曹達(株)製)と、1部の無水過塩素酸リチ
ウムを加えて溶解し、これに10部のプロピレンカーボ
ネートを加えて混合した。
[Comparative Example 1] 1 part of hydroxypropyl cellulose (molar degree of substitution (MS) = 4.
65, manufactured by Nippon Soda Co., Ltd. and 1 part of anhydrous lithium perchlorate were added and dissolved, and then 10 parts of propylene carbonate was added and mixed.

【0147】混合溶液を減圧下、40℃に保ち、混合溶
液全体量が12部になるまで溶媒を除去した。基盤(銅
板)上にドクターナイフアプリケーターを用いて流延
し、イオン導電性組成物を得た。
The mixed solution was kept under reduced pressure at 40 ° C., and the solvent was removed until the total amount of the mixed solution became 12 parts. It was cast on a base (copper plate) using a doctor knife applicator to obtain an ion conductive composition.

【0148】得られたイオン導電性組成物は基盤(銅
板)を垂直に立てると複合体が流動して変形し、固体と
は言えないものであった。
When the substrate (copper plate) was placed vertically, the obtained ion conductive composition was deformed by deformation of the complex, and it could not be said to be solid.

【0149】[0149]

【比較例2】10部のプロピレンカーボネートに1部の
無水過塩素酸リチウムを加えて溶解し、これに0.5部
のポリエチレングリコールジメタクリレート(オキシエ
チレンユニット数=9、日本油脂(株)製)と1.5部
のメトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート
(オキシエチレンユニット数=9、日本油脂(株)製)
を加えて混合した。
Comparative Example 2 To 10 parts of propylene carbonate, 1 part of anhydrous lithium perchlorate was added and dissolved, and 0.5 parts of polyethylene glycol dimethacrylate (the number of oxyethylene units = 9, manufactured by NOF Corporation) ) And 1.5 parts of methoxy polyethylene glycol monomethacrylate (the number of oxyethylene units = 9, manufactured by NOF CORPORATION)
Was added and mixed.

【0150】さらに光重合開始剤としてベンジルジメチ
ルケタールを0.05部加えて溶解した。この溶液はド
クターナイフアプリケーターを用いて流延する事が出来
なかったので、テフロン製シャーレに流し込んで室温
下、空気中で紫外線を6mW/cm2の光量で20分間
照射して重合反応を行い、イオン導電性組成物を得た。
Further, 0.05 part of benzyl dimethyl ketal as a photopolymerization initiator was added and dissolved. Since this solution could not be cast using a doctor knife applicator, it was poured into a Teflon dish and at room temperature, ultraviolet rays were irradiated at a light amount of 6 mW / cm 2 for 20 minutes to carry out a polymerization reaction, An ion conductive composition was obtained.

【0151】得られたイオン導電性組成物は非常に脆く
持ち上げることが出来なかった。きわめて弱いものであ
った。
The obtained ion conductive composition was very brittle and could not be lifted. It was extremely weak.

【0152】[0152]

【比較例3】溶媒としての10部のテトラヒドロフラン
に1部のポリエチレンオキシド(和光純薬(株)製 分
子量2000)と1部の無水過塩素酸リチウムを加えて
溶解し、これに0.5部のポリエチレングリコールジメ
タクリレート(オキシエチレンユニット数=9、日本油
脂(株)製)と1.5部のメトキシポリエチレングリコ
ールモノメタクリレート(オキシエチレンユニット数=
9、日本油脂(株)製)を加えて混合した。
Comparative Example 3 In 10 parts of tetrahydrofuran as a solvent, 1 part of polyethylene oxide (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., molecular weight 2000) and 1 part of anhydrous lithium perchlorate were added and dissolved, and 0.5 part thereof was added. Polyethylene glycol dimethacrylate (number of oxyethylene units = 9, manufactured by NOF CORPORATION) and 1.5 parts of methoxypolyethylene glycol monomethacrylate (number of oxyethylene units =)
9, Nippon Oil & Fats Co., Ltd. were added and mixed.

【0153】この混合溶液を減圧下40℃に保ち、混合
溶液の重量が4.2重量部になるまでテトラヒドロフラ
ンを除去した。
This mixed solution was kept under reduced pressure at 40 ° C., and tetrahydrofuran was removed until the weight of the mixed solution became 4.2 parts by weight.

【0154】重合開始剤としてベンジルジメチルケター
ルを0.05部加えて溶解し、基盤(銅板)上にドクタ
ーナイフアプリケーターを用いて流延した。室温下、空
気中で紫外線を6mW/cm2の光量で20分間照射し
て重合反応を行い、イオン導電性高分子固体電解質を得
た。
As a polymerization initiator, 0.05 part of benzyldimethyl ketal was added and dissolved, and the mixture was cast on a base (copper plate) using a doctor knife applicator. At room temperature, ultraviolet rays were irradiated in the air at a light amount of 6 mW / cm 2 for 20 minutes to carry out a polymerization reaction to obtain an ion conductive polymer solid electrolyte.

【0155】[0155]

【比較例4】10部のテトラヒドロフランに10部のプ
ロピレンカーボネートを混合した溶媒に1部のポリエチ
レンオキシド(和光純薬(株)製 分子量2000)
と、1部の無水過塩素酸リチウムを加えて溶解し、これ
に1.5部のポリエチレングリコールジメタクリレート
(オキシエチレンユニット数=9、日本油脂(株)製)
と1.5部のメトキシポリエチレングリコールモノメタ
クリレート(オキシエチレンユニット数=9、日本油脂
(株)製)を加えて混合した。
[Comparative Example 4] 1 part of polyethylene oxide (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., molecular weight 2000) in a solvent prepared by mixing 10 parts of tetrahydrofuran with 10 parts of propylene carbonate.
And 1 part of anhydrous lithium perchlorate were added and dissolved, and 1.5 parts of polyethylene glycol dimethacrylate (the number of oxyethylene units = 9, manufactured by NOF CORPORATION)
And 1.5 parts of methoxypolyethylene glycol monomethacrylate (the number of oxyethylene units = 9, manufactured by NOF CORPORATION) was added and mixed.

【0156】この混合溶液を粘度調整のために減圧下4
0℃に保ち、混合溶液全体量が15部になるまで溶媒を
除去した。
This mixed solution was put under reduced pressure to adjust the viscosity.
The temperature was kept at 0 ° C., and the solvent was removed until the total amount of the mixed solution reached 15 parts.

【0157】重合開始剤としてベンジルジメチルケター
ルを0.05部加えて溶解し、基盤(テフロン板)上に
ドクターナイフアプリケーターを用いて流延した。
As a polymerization initiator, 0.05 part of benzyldimethyl ketal was added and dissolved, and the mixture was cast on a base (Teflon plate) using a doctor knife applicator.

【0158】室温下、空気中で紫外線を6mW/cm2
の光量で20分間照射して重合反応を行い、イオン導電
性高分子固体電解質を得た。
At room temperature, ultraviolet rays of 6 mW / cm 2 were emitted in the air.
The polymerization reaction was performed by irradiating with the light amount of 20 minutes to obtain an ion conductive polymer solid electrolyte.

【0159】[0159]

【比較例5】実施例3においてポリエチレングリコール
ジメタクリレートを2.5部とし、メトキシポリエチレ
ングリコールモノメタクリレートを0.5部とした他は
実施例3と同様にしてイオン導電性高分子固体電解質を
得た。
Comparative Example 5 An ion conductive polymer solid electrolyte was obtained in the same manner as in Example 3 except that polyethylene glycol dimethacrylate was 2.5 parts and methoxy polyethylene glycol monomethacrylate was 0.5 parts. It was

【0160】[0160]

【比較例6】実施例3においてヒドロキシプロピルセル
ロースを45部とし、過塩素酸リチウムを10部とし、
混合溶液全体量が68部になるまで溶媒を除去した他は
実施例3と同様にしてイオン導電性高分子固体電解質を
得た。
[Comparative Example 6] In Example 3, 45 parts of hydroxypropyl cellulose and 10 parts of lithium perchlorate were used.
An ion conductive polymer solid electrolyte was obtained in the same manner as in Example 3 except that the solvent was removed until the total amount of the mixed solution reached 68 parts.

【0161】[0161]

【比較例7】実施例3においてポリエチレングリコール
ジメタクリレートとメトキシポリエチレングリコールモ
ノメタクリレートをそれぞれ5部とし、過塩素酸リチウ
ムを3部とし、混合溶液全体量が24部になるまで溶媒
を除去した他は実施例3と同様にしてイオン導電性高分
子固体電解質を得た。
[Comparative Example 7] In Example 3, except that polyethylene glycol dimethacrylate and methoxypolyethylene glycol monomethacrylate were each 5 parts, lithium perchlorate was 3 parts, and the solvent was removed until the total amount of the mixed solution was 24 parts. An ion conductive polymer solid electrolyte was obtained in the same manner as in Example 3.

【0162】実施例1〜17で合成したイオン導電性高
分子固体電解質と比較例1〜7で合成したイオン導電性
組成物のイオン導電度を交流インピーダンス法で測定し
た。各電解質の外観を比較した。その結果を第1表にま
とめた。なお、外観は以下の状態を表わす。 A:膜形状 B:膜形状であるが脆く壊れ易い C:膜形状にならない
The ionic conductivities of the ion conductive polymer solid electrolytes synthesized in Examples 1 to 17 and the ion conductive compositions synthesized in Comparative Examples 1 to 7 were measured by the AC impedance method. The appearance of each electrolyte was compared. The results are summarized in Table 1. The appearance shows the following states. A: Membrane shape B: Membrane shape, but brittle and easily broken C: Membrane shape does not occur

【0163】[0163]

【表1】 [Table 1]

【0164】[0164]

【表2】 [Table 2]

【0165】[0165]

【表3】 [Table 3]

【0166】[0166]

【発明の効果】本発明のイオン導電性高分子固体電解質
は高いイオン導電性と良好な保持性能を示した。
The ionic conductive polymer solid electrolyte of the present invention has high ionic conductivity and good retention performance.

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

【図1】本発明電解質の架橋反応前のsemi―IPN
構造の概念図。
FIG. 1 semi-IPN before the crosslinking reaction of the electrolyte of the present invention
Conceptual diagram of the structure.

【図2】本発明電解質の架橋反応後の三次元網目が形成
されたsemi―IPN構造の概念図。
FIG. 2 is a conceptual diagram of a semi-IPN structure in which a three-dimensional network is formed after the crosslinking reaction of the electrolyte of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ヒドロキシアルキル多糖類又は多糖類誘導体 2 ポリオキシアルキレン成分を含有するジエステル 3 ポリオキシアルキレン成分を含有するモノエステル 1 Hydroxyalkyl Polysaccharide or Polysaccharide Derivative 2 Diester Containing Polyoxyalkylene Component 3 Monoester Containing Polyoxyalkylene Component

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 3/04 C08L 3/04 71/02 LQC 71/02 LQC H01B 1/06 H01B 1/06 A (72)発明者 竹西 壮一郎 東京都足立区西新井栄町1―18―1 日清 紡績株式会社東京研究センター内 (72)発明者 児玉 康伸 兵庫県洲本市上内膳222―1 三洋電機株 式会社ソフトエナジー技術開発研究所内 (72)発明者 伊藤 束 兵庫県洲本市上内膳222―1 三洋電機株 式会社ソフトエナジー技術開発研究所内 (72)発明者 酒井 貴史 兵庫県洲本市上内膳222―1 三洋電機株 式会社ソフトエナジー技術開発研究所内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI Technical display location C08L 3/04 C08L 3/04 71/02 LQC 71/02 LQC H01B 1/06 H01B 1/06 A (72) Inventor Soichiro Takenishi 1-18-1 Nishiarai Sakaecho, Adachi-ku, Tokyo Inside Nisshin Spinning Co., Ltd. Tokyo Research Center (72) Inventor Yasunobu Kodama 222-1, Ueuchizen, Sumoto, Hyogo Sanyo Electric Co., Ltd. Inside the Energy Technology Development Laboratory (72) Inventor Tsukasa Ito 222-1 Zen Uezen, Sumoto City, Hyogo Sanyo Electric Co., Ltd. Inside Soft Energy Technology Development Laboratory (72) Inventor Takashi Sakai 221-1 Uezen Zen, Hyogo Prefecture Sanyo Electric Co., Ltd. Incorporated company Soft Energy Technology Development Laboratory

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ヒドロキシアルキル多糖類もしくはヒド
ロキシアルキル多糖類誘導体100重量部と、ポリオキ
シアルキレン成分を含有するジエステル化合物とポリオ
キシアルキレン成分を含有するモノエステル化合物10
〜500重量部と、イオン導電性金属塩5〜1000重
量部とからなる高分子固体電解質用組成物。
1. A diester compound containing 100 parts by weight of a hydroxyalkyl polysaccharide or hydroxyalkyl polysaccharide derivative, a polyoxyalkylene component and a monoester compound containing a polyoxyalkylene component.
~ 500 parts by weight and a composition for polymer solid electrolyte comprising 5 to 1000 parts by weight of ion conductive metal salt.
【請求項2】 ジエステル化合物/モノエステル化合物
の重量比が1〜0.2である請求項1記載の組成物。
2. The composition according to claim 1, wherein the weight ratio of diester compound / monoester compound is 1 to 0.2.
【請求項3】 請求項1に記載のヒドロキシアルキル多
糖類誘導体がヒドロキシアルキル多糖類中の水酸基の1
部または全てがエステル結合あるいはエーテル結合を介
し、置換基を導入したヒドロキシアルキル多糖類誘導体
である高分子固体電解質用組成物。
3. The hydroxyalkyl polysaccharide derivative according to claim 1, which is one of the hydroxyl groups in the hydroxyalkyl polysaccharide.
A composition for a polymer solid electrolyte, which is a hydroxyalkyl polysaccharide derivative in which a part or all of which is introduced with a substituent through an ester bond or an ether bond.
【請求項4】 請求項1に記載のポリオキシアルキレン
成分を含有するジエステル化合物(化1)が 【化1】 (ただしR1,R2,R3はHか炭素数1〜6のアルキル
基を示し、X≧1且つY≧0の条件を満足するものか、
又はX≧0且つY≧1の条件を満足するもの。)であ
り、ポリオキシアルキレン成分を含有するモノエステル
化合物(化2)が 【化2】 (ただし、R4,R5,R6はHか炭素数1〜6のアルキ
ル基を示し、A≧1且つB≧0の条件を満足するもの
か、又はA≧0且つB≧1の条件を満足するもの。)で
ある高分子固体電解質用組成物。
4. A diester compound (Chemical Formula 1) containing the polyoxyalkylene component according to claim 1 is (Provided that R 1 , R 2 and R 3 represent H or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and satisfy the conditions of X ≧ 1 and Y ≧ 0,
Or, those satisfying the conditions of X ≧ 0 and Y ≧ 1. ), And the monoester compound containing the polyoxyalkylene component (Formula 2) is (However, R 4 , R 5 , and R 6 represent H or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and satisfy the conditions of A ≧ 1 and B ≧ 0, or the conditions of A ≧ 0 and B ≧ 1. The composition for a polymer solid electrolyte, which satisfies:
【請求項5】 イオン導電性金属塩を溶解することが出
来る溶媒をさらに含有することを特徴とする請求項1に
記載の高分子固体電解質用組成物。
5. The composition for a polymer solid electrolyte according to claim 1, further comprising a solvent capable of dissolving the ion conductive metal salt.
【請求項6】 請求項1に記載の高分子固体電解質用組
成物に紫外線、電子線、エックス線、ガンマ線、マイク
ロ波、高周波などを照射することによって、あるいは加
熱することによって、ポリオキシアルキレン成分を含有
するジエステル化合物とポリオキシアルキレン成分を含
有するモノエステル化合物を重合させ、生成した高分子
鎖がヒドロキシアルキル多糖類、あるいはヒドロキシア
ルキル多糖類誘導体の分子鎖と相互に絡み合った3次元
架橋ネットワーク構造を形成させることを特徴とする高
分子固体電解質の製造方法。
6. A polyoxyalkylene component is obtained by irradiating the composition for a polymer solid electrolyte according to claim 1 with ultraviolet rays, electron beams, X-rays, gamma rays, microwaves, high frequency waves, or by heating. By polymerizing the diester compound contained and the monoester compound containing the polyoxyalkylene component, a three-dimensional cross-linking network structure is formed in which the resulting polymer chain is entangled with the molecular chain of the hydroxyalkyl polysaccharide or the hydroxyalkyl polysaccharide derivative. A method for producing a polymer solid electrolyte, which comprises forming the solid electrolyte.
【請求項7】 請求項6記載の製造方法によって得られ
た高分子固体電解質。
7. A polymer solid electrolyte obtained by the manufacturing method according to claim 6.
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