KR20120000735A - 광 경화성 겔 폴리머 전해질 조성물 - Google Patents

광 경화성 겔 폴리머 전해질 조성물 Download PDF

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KR20120000735A
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Abstract

본 발명은 광경화성 겔 폴리머 전해질 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 아크릴레이트계 모노머, 상기 모노머에 대해 비반응성이고 중량평균 분자량이 2,000 내지 50,000인 바인더 수지, 이온성 액체 및 금속염을 포함하여, 상기 바인더 수지에 의해 아크릴레이트계 모노머와 이온성 액체의 혼화성이 향상되어 전해질의 이온전도도를 우수하게 유지시킬 수 있을 뿐만 아니라 전해질 부피의 수축 및 팽창을 억제시킬 수 있으며, 전해질의 제품 안정성 및 투과도가 우수한 광경화성 겔 폴리머 전해질 조성물에 관한 것이다.

Description

광 경화성 겔 폴리머 전해질 조성물 {PHOTOCURABLE GEL POLYMER ELECTROLYTE COMPOSITION}
본 발명은 광 투과율 조절이 가능한 스마트 윈도우 분야의 전기 변색 소자(EC)에 사용되는 겔 타입의 폴리머 전해질에 관한 것이다.
전기 변색 소자(Elctrochromic devices)는 전장이 인가되면 전류의 흐름에 의해 산화/환원 반응이 진행되어 전기 변색 물질의 색깔이 변하는 원리를 이용한 소자이다. 이는 창호용 스마트 윈도우, 자동차용 룸 미러는 물론 단순 표시 소자 등에도 광범위하게 이용되고 있다.
일반적으로 전기 변색 소자는 전장이 인가되는 투명 전극층과 그 투명 전극층 상에 적층되고 인가된 전류에 의해 색깔이 변하는 전기 변색 물질층으로 이루어진다. 그리고 이온전도를 위한 전해질이 전기 변색 물질층 상부에 적층(고체 전해질)되거나 분산(액상 전해질)되어 있다.
고체 전해질은 전기 변색 소자의 안전성은 우수하나 성능이 낮아 상업화가 어려운 단점이 있다. 액상 전해질은 소색의 속도가 느리고 발색-소색을 반복하면 유기물이 쉽게 분해되는 단점이 있다. 또한 전해질이 증발하여 고갈되고, 소자 제작 시 액체의 누액 등의 문제가 있으며, 박막화 및 필름 형태의 가공이 불가능하다는 단점이 있다.
이에, 미국특허 제6,667,825호 및 Maroco-A.De Paoli (Electrochimica Acta 46, 2001, 4243-4249)에서는 이온성 액체를 포함하는 전해질을 제시한 바 있다. 그러나 이온성 액체를 액체 형태의 전해질로 사용하거나 유기 용매를 전해액으로 사용하고 있어 전해질의 누액, 소색 속도, 소색 시 잔상, 유기 용매 전해질의 분해 및 고갈 등의 문제는 여전히 단점으로 남아 있다.
한국등록특허 제729500호에는 유기 용매 없이 이온성 액체가 함침된 겔 폴리머 전해질을 제시하고 있다. 그러나, 비닐 모노머 등의 겔 폴리머를 형성할 수 있는 단량체의 반응성이 커 전해질 부피의 수축 및 팽창시키게 되므로 전기 변색 소자의 제품 안정성이 낮은 한계가 있었다.
본 발명은 전기 변색 소자용 전해질로 사용 시 부피의 수축 및 팽창을 억제시킬 수 있는 광경화성 겔 폴리머 전해질 조성물을 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 제조 공정상의 가공(박막화 및 필름 형태의 가공) 및 취급의 용이성, 안정성 향상(전해질의 누액, 전해질과 전극 사이의 부반응이 없음) 및 전해질로서의 이온전도도 유지 등의 이온성 액체를 이용한 겔 타입의 전해질 조성물의 장점을 그대로 유지할 수 있는 광경화성 겔 폴리머 전해질 조성물을 제공하는 데 목적이 있다.
1. 아크릴레이트계 모노머, 상기 모노머에 대해 비반응성이고 중량평균 분자량이 2,000 내지 50,000인 바인더 수지, 이온성 액체 및 금속염을 포함하는 광경화성 겔 폴리머 전해질 조성물.
2. 위 1에 있어서, 바인더 수지는 포화 탄화수소 중합체인 광경화성 겔 폴리머 전해질 조성물.
3. 위 2에 있어서, 중합체는 카르복실산기, 아크릴산기 및 메타아크릴산기로 이루어진 군에서 선택되는 작용기를 포함하는 광경화성 겔 폴리머 전해질 조성물.
4. 위 2에 있어서, 중합체는 카르복실산기를 포함하는 단량체가 중합된 것인 광경화성 겔 폴리머 전해질 조성물.
5. 위 1에 있어서, 아크릴레이트계 모노머는 탄소수 1 내지 12의 알킬(메타)아크릴레이트인 광경화성 겔 폴리머 전해질 조성물.
6. 위 1에 있어서, 금속염은 알칼리금속염인 광경화성 겔 폴리머 전해질 조성물.
7. 위 1에 있어서, 이온성 액체 100중량부에 대하여 아크릴레이트계 모노머를 3 내지 15중량부, 상기 모노머에 대해 비반응성이고 중량평균 분자량이 2,000 내지 50,000인 바인더 수지를 3 내지 15중량부 포함하고, 전체 조성물을 기준으로 금속염을 0.5 내지 2M 포함하는 광경화성 겔 폴리머 전해질 조성물.
8. 제1전극, 제2전극, 전기 변색 물질 및 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항의 조성물을 광 경화시킨 전해질을 포함하는 전기 변색 소자.
9. 위 8에 있어서, 전해질은 제1 및 제2 전극 사이에서 In-Situ 중합된 것인 전기 변색 소자.
본 발명의 조성물은 중합 시 또는 전해질로 사용 시 부피의 수축 및 팽창이 적어 전해질의 제조 공정 및 이를 이용한 전기 변색 소자의 제품 안정성이 우수하다.
본 발명의 조성물은 유기용매를 포함하지 않아서 전해질의 누액 및 구성물질과 부반응(전해질과 전극 사이의 반응)이 없어 안정성이 우수하고, 유리기판뿐만 아니라 플라스틱 필름 위에서도 소자를 제작할 수 있어 박막화 및 필름 형태 등으로 소자의 구조 변형이 용이하다.
본 발명은 아크릴레이트계 모노머, 상기 모노머에 대해 비반응성이고 중량평균 분자량이 2,000 내지 50,000인 바인더 수지, 이온성 액체 및 금속염을 포함하여, 상기 바인더 수지에 의해 아크릴레이트계 모노머와 이온성 액체의 혼화성이 향상되어 전해질의 이온전도도를 우수하게 유지시킬 수 있을 뿐만 아니라 전해질 부피의 수축 및 팽창을 억제시킬 수 있으며, 전해질의 제품 안정성 및 투과도가 우수한 광경화성 겔 폴리머 전해질 조성물에 관한 것이다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 겔 폴리머 전해질 조성물은 아크릴레이트계 모노머, 상기 모노머에 대해 비반응성이고 중량평균 분자량이 2,000 내지 50,000인 바인더 수지, 이온성 액체 및 금속염을 포함한다.
본 발명의 아크릴레이트계 모노머는 이온성 액체와 광 경화 반응에 의한 중합으로 겔 폴리머 전해질을 형성한다.
아크릴레이트계 모노머는 겔 폴리머 전해질을 형성하는 물질로, 이온성 액체와 경화 반응 시 투명한 반응을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 다른 중합성 모노머에 비해 중합조건이 간단하다는 이점이 있다.
아크릴레이트계 모노머는 특별히 제한하지는 않으나 탄소수 1 내지 12의 알킬(메타)아크릴레이트를 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 (메타)아크릴레이트는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 포함한다.
탄소수 1 내지 12의 알킬(메타)아크릴레이트는 탄소수 1 내지 12의 지방족 알코올으로부터 유도되는 (메타)아크릴레이트가 사용될 수 있다. 예를 들면 2-히드록시(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, 2-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 것이 사용될 수 있다. 이중 메틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시(메타)아크릴레이트 또는 이들의 혼합물이 바람직하다.
아크릴레이트계 모노머는 이온성 액체 100중량부에 대하여 3 내지 15중량부 포함될 수 있다.
아크릴레이트계 모노머는 함량이 3중량부 미만이면 겔 폴리머 전해질 형성이 미약할 수 있고, 15중량부를 초과하는 경우에는 이온 전도도 및 전기 변색 속도가 저하될 수 있다.
본 발명의 바인더 수지는 아크릴레이트계 모노머와 반응성이 없고 중량평균 분자량이 커 전해질내에서 충진제 역할을 한다. 이러한 바인더 수지는 전해질의 점도를 일정범위로 유지함으로써 전해질 부피의 수축 및 팽창을 억제하여 전기 변색 소자의 제품 안정성을 향상시킨다.
또한 바인더 수지는 아크릴계 모노머와 이온성 액체의 혼화성을 향상시켜 전해질 내에 이온성 액체가 잘 분산되도록 한다. 바인더 수지는 상호 혼화성이 없는 이온성 액체와 아크릴레이트 모노머에 혼화성을 부여하여 전해질 내에 이온성 액체가 뭉침 없이 골고루 분산되도록 함으로써 겔 전해질의 이온 전도도가 유지될 수 있도록 한다.
바인더 수지는 중량평균 분자량이 2,000 내지 50,000인 것을 사용할 수 있다. 바인더 수지의 중량평균 분자량이 2,000 미만이면 바인더 수지들 간의 중합이 선행되어 부피 수축이 발생되고, 이온성 액체와 아크릴계 모노머의 혼화성이 낮아 이온 전도도가 저하되는 문제가 있다. 중량평균 분자량이 50,000을 초과하는 경우에는 바인더 수지의 응집으로 아크릴계 모노머까지 함께 응집되어 전해질 내에 석출될 수 있다.
본 발명의 바인더 수지는 아크릴레이트계 모노머와 반응성이 없고 혼화성이 우수하여 투명의 전해질을 형성할 수 있는 것이면 특별히 제한하지 않는다. 바인더 수지는 아크릴레이트계 모노머와 반응성이 없는 포화 탄화수소 중합체를 사용할 수 있으며, 카르복실산기, 아크릴산기 및 메타아크릴산기로 이루어진 군에서 선택된 작용기를 포함하는 중합체를 사용하는 것이 바람직하다. 이중 카르복실기를 포함하는 단량체가 중합된 것이 보다 바람직하다.
카르복실산기를 포함하는 단량체는 분자내에 1개 이상의 카르복실산기를 갖는 불포화 카르복실산으로, 불포화 모노카르복실산 또는 불포화 디카르복실산 등을 사용할 수 있다. 예를 들면 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 이타콘산, 말레산 및 푸말산으로 이루어진 군에서 선택된 것이 사용될 수 있다.
바인더 수지는 이온성 액체 100중량부에 대하여 3 내지 15중량부 포함될 수 있다. 아크릴레이트계 모노머는 함량이 3중량부 미만이면 전해질 부피의 수축 및 팽창이 일어날 수 있고, 15중량부를 초과하는 경우에는 이온 전도도 및 전기 변색 속도가 저하될 수 있다.
이온성 액체는 100℃ 이하의 온도에서 액체로 존재하는 특성을 갖는 이온성 염으로서, 이온 농도가 높아 액상의 전해질과 동등한 이온 전도성을 나타낸다.
이러한 이온성 액체는 무독성, 비가연성, 높은 열적 안정성을 가지고, 비휘발성으로 증기압이 없으며 이온전도도가 높다. 또한, 용해력이 우수하고 광범위한 온도에서 액체상태로 존재하여 촉매, 분리, 전기화학 등 광범위한 화학분야에 응용된다.
이온성 액체는 양이온과 음이온의 구조에 따라 물리적, 화학적 특성이 달라지므로 양이온과 음이온을 의도하는 바에 따라 적절히 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 이온성 액체는 통상 당 분야에서 사용되는 것으로 특별히 제한하지는 않으며, 이러한 양이온은 옥사졸리움(Oxazolium), 트리아졸리움(Triazolium), 피라지니움(Pyrazinium), 이미다졸리움(Imidazolium), 피라졸리움(Pyrazolium), 피리미디움(Pyrimidinium), 피리다지니움(Pyridazinium), 피리디니움(Pyridinium) 및 피롤리움(Pyrrolium)로 이루어진 군에서 선택된 것이 바람직하게 사용될 수 있다.
위의 양이온과 Cl-, Br-, I-, AlCl4 -, Al2Cl7 -, BF4 -, PF6 -, SbF6 -, NO3 -, ClO4 -, CH3COO-, CF3COO-, CH3SO3 -, CF3SO3 -, (CF3SO2)2N-, (C2F5SO2)2N-, C3F7COO-, (CF3SO2)(CF3CO)N- 로 이루어진 군에서 선택된 음이온이 조합되어 본 발명의 이온성 액체를 구성할 수 있다.
금속염은 전해질 조성물에 금속 이온을 제공한다. 상기 금속 이온은 전기 변색 물질에 삽입 또는 탈리되어 전기 변색 물질에 포함된 전이금속의 산화수를 변화시킴으로써 전기 변색 물질 자체의 광학적 특성(예, 투과도)을 변화시키는 역할을 한다.
금속염은 알칼리 금속 등의 양이온과 이온성 액체를 이루는 음이온의 조합으로 이루어지는 것이 바람직하다. 금속염을 이루는 음이온과 이온성 액체를 이루는 음이온이 상이한 경우에는 이온성 액상 전해질에 대한 용해도가 저하될 수 있다.
특히, WO3. NiO 등의 무기 금속을 전기 변색 소자의 전극으로 이용하는 경우에는 리튬퍼클로로레이트(LiClO4) 또는 테트라플루오르보레이트(LiBF4) 등의 리튬 이온염을 포함하는 알칼리금속염을 사용하는 것이 바람직하다.
금속염은 다른 성분들의 역할에 영향을 주지 않으면서, 이온성 액체의 종류, 전해질의 조성 및 전기변색물질의 종류에 따라 그 함량을 적절히 변경하여 사용할 수 있다. 경제성을 고려하면 0.5 내지 2M 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명의 겔 폴리머 전해질 조성물은 당 업계에서 통상적으로 사용되는 중합개시제를 추가로 함유할 수 있으며, Irgacure-184, Darocure 등의 UV 중합개시제를 이용하여 광 중합하는 것이 바람직하다.
본 발명의 겔 폴리머 전해질 조성물을 이용하여 겔 폴리머 전해질을 제조하는 방법은 특정의 것으로 한정되지 않는다. 예컨대, 전극 내부에서 광 경화에 의한 In-Situ 중합 반응에 의해 전해질을 제조할 수 있다.
이때, In-Situ 중합은 두 전극 사이에 겔 폴리머 전해질 조성물을 주입한 후 중합하는 것으로 중합된 전해질을 제어하는 것에 비해 취급이 용이하여 전기 변색 소자의 제조 시에 유용하다. 또한 겔 폴리머 전해질과 전극 사이의 젖음성 (Wetting) 및 접촉 상태가 좋은 이점이 있다.
광 경화에 의한 겔 폴리머 전해질의 중합 조건은 광 조사량에 따라 차이가 있을 수 있으나, 예컨대 중합 시간은 20 내지 60분이 통상적이다.
본 발명은 제1전극, 제2전극, 전기변색물질 및 상기에서 제조된 광경화성 겔 폴리머 전해질을 포함하는 전기 변색 소자를 제공한다.
제1전극 및 제2전극은 투명 또는 반투명의 기재상에 위치할 수 있다.
본 발명에서 전기 변색 물질은 특정 성분의 것으로 한정되지 않으며, WO3, Ir(OH)x, MoO3, V2O5, TiO2, NiO 등의 무기 금속 산화물; 폴리피롤, 폴리아닐린, 폴리아줄렌, 폴리피리딘, 폴리인돌, 폴리카바졸, 폴리아진, 폴리싸이오펜 등의 전도성 고분자; 비올로겐, 안트라퀴논, 페노사이아진 등의 유기 변색 물질 등을 포함한다.
본 발명의 전기 변색 소자는 당업계에 알려진 통상적인 방법에 따라 제조될 수 있으며, 예를 들면 (a) 제1전극 및 제2전극을 제조하는 단계; (b) 상기 제1전극 및 제2전극 사이에 본 발명에 따른 겔 폴리머 전해질 조성물을 주입한 후 봉합하는 단계; 및 (c) 상기 전해질 조성물을 중합시켜 겔 폴리머 전해질을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예
유리 기판 위에 투명 전극 ITO를 150nm 두께로 증착하고 스퍼터링 방법으로 150nm 두께의 WO3 박막을 형성하여 작업 전극을 제조하였다. 또한 작업 전극과 동일한 방법으로 40nm 두께의 NiO 박막을 가진 상대 전극을 제조하였다. 작업 전극과 상대 전극의 테두리 일부를 제외하고는 봉합제로 합착하여 전해질이 없는 상태의 전기 변색 소자 중간체를 제조하였다. 여기에 사용될 전해질은 각각 다음 실시예 1-6 및 비교예 1-4의 방법으로 제조하였다.
실시예 1
이온성 액체 [HMI][BF4] (HMI는 히드록시메틸이미다졸늄), 아크릴레이트계 모노머로 2-히드록시메타아크릴레이트 및 바인더 수지로 메타크릴산 중합체(중량평균 분자량: 15,000)을 8:1:1의 중량비로 혼합하고 상기 혼합물에 대하여 UV 개시제인 Irgacure-184 5중량%와 1M의 LiBF4를 첨가하여 겔 폴리머 전해질 조성물을 제조하였다.
위에서 제조된 전기 변색 소자 중간체에 본 실시예 1의 전해질 조성물을 주입하고 봉합제로 전해질 주입구를 봉합한 후, UV 노광기에서 500msec 조건으로 광 중합 반응시켜 전기 변색 소자를 완성하였다.
실시예 2
아크릴레이트계 모노머로 메틸메타아크릴레이트를 사용한 점을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하여 전기 변색 소자를 완성하였다.
실시예 3
중량평균 분자량이 2,500인 메타크릴산 중합체를 사용한 점을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하여 전기 변색 소자를 완성하였다.
실시예 4
중량평균 분자량이 40,000인 메타크릴산 중합체를 사용한 점을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하여 전기 변색 소자를 완성하였다.
실시예 5
바인더 수지로 메타아크릴산 대신에 벤조네이트 중합체(중량평균 분자량: 15,000)를 사용한 점을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하여 전기 변색 소자를 완성하였다.
실시예 6
이온성 액체 [HMI][BF4], 2-히드록시메타아크릴레이트 및 메타크릴산 중합체(중량평균 분자량: 15,000)의 중량비를 7:1:2로 한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하여 전기 변색 소자를 완성하였다.
비교예 1: 액상 전해질 사용
1M LiBF4와 GBL(감마 부티로 락톤)이 용해된 액상의 전해질을 위에서 제조된 전기 변색 소자 중간체에 주입하고 봉합하여 전기 변색 소자를 완성하였다.
비교예 2 : 메타크릴산 중합체 불포함
실시예 1의 성분들 중 메타크릴산 중합체(중량평균 분자량: 15,000)를 불포함시키고 그 만큼 2-히드록시메타아크릴레이트의 함량을 늘린 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하여 전기 변색 소자를 완성하였다.
비교예 3 : 바인더 수지의 중량평균 분자량 범위 미만
중량평균 분자량이 1,000인 메타크릴산 중합체를 사용한 점을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하여 전기 변색 소자를 완성하였다.
비교예 4 : 바인더 수지의 중량평균 분자량 범위 초과
중량평균 분자량이 60,000인 메타크릴산 중합체를 사용한 점을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하여 전기 변색 소자를 완성하였다.
실험예
상기 실시예 1-6 및 비교예 1-4에서 제조된 겔 폴리머 전해질 및 이를 이용한 전기 변색 소자의 물성을 하기와 같이 측정하고 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
1. 겔 폴리머 전해질의 이온전도도(기본 물성)
각 실시예 및 비교예에서 제조된 겔 폴리머 전해질의 이온전도도를 Inolab multi 740 기기를 이용하여 측정하였다.
○ : 10-6S/㎝ 이하
X : 10-6S/㎝ 초과
2. 전해질과 전극 사이의 반응성
각 실시예 및 비교예에서 혼합된 전해질 전구체 조성물을 열 경화시켜 전기 변색 소자를 제조한 후 전기변색(착색/소색) 실험을 지속적으로 실시하면서 시간에 따른 반응성을 확인하였다.
○ : 24시간 이상 반응성 없음
△ : 8시간 이상 24시간 이내에 반응성 없음
X : 8시간 이내에 기포 발생
3. 제품 안정성(전해질의 수축 및 팽창 관련)
각 실시예 및 비교예에서 혼합된 전해질 전구체 조성물을 열 경화시켜 전기 변색 소자를 제조한 후 전기변색(착색/소색) 실험을 1시간 이상 진행하여 전해질의 제품 안정성을 확인하였다.
◎ : 얼룩 발생 없이 착색/소색이 진행됨
○ : 착색 시 약한 얼룩이 발생
△ : 수축 또는 응집이 발생되어 그 부분에 착색되지 않음
X : 착색/소색이 되지 않음
4. 소색 시 투과도(%)
각 실시예 및 비교예에서 혼합된 전해질 전구체 조성물을 열 경화시켜 전기 변색 소자를 제조하고, 이를 이용하여 전기변색(착색/소색) 실험을 1시간 이상 진행한 후 400nm에서의 소색 시 투과도를 측정하였다.
○ : 80% 이상
△ : 70% 이상
X : 70% 미만
구분 이온전도도 전해질과 전극 사이의 반응성 제품 안정성 소색 시 투과도
실시예 1 ○ ○ ◎ ○
실시예 2 ○ ○ ◎ ○
실시예 3 ○ ○ ◎ ○
실시예 4 ○ ○ ◎ ○
실시예 5 ○ ○ ◎ ○
실시예 6 ○ ○ ○ ○
비교예 1 ○ X X -
비교예 2 X △ △ △
비교예 3 ○ △ △ X
비교예 4 ○ △ △ X
위 표 1과 같이, 본 발명에 따라 아크릴레이트계 모노머, 상기 모노머에 대해 비반응성이고 중량평균 분자량이 2,000 내지 50,000인 바인더 수지, 이온성 액체 및 금속염이 일정한 함량으로 포함된 실시예 1 내지 6은 전기변색소자의 이온 전도도를 유지시키면서, 비교예 1 내지 5에 비해 전해질과 전극 사이의 반응성, 제품 안정성 및 투과도 등이 우수하였다.
액상 전해질인 비교예 1은 전해질과 전극 사이에 반응이 수행되고, 제품 안정성이 저하되었으며, 바인더 수지를 함유하지 않은 비교예 2는 이온성 액체와 아크릴레이트계 모노머 사이의 혼화성이 없어 이온 전도도가 저하되고 소색 시 투과도가 약간 저하되었다.
또한 중량평균 분자량이 낮은 바인더 수지를 함유한 비교예 3은 수지들 간의 반응으로 전해질의 부피가 수축되어 제품 안정성 및 수축 부분의 투과도가 저하되었으며, 중량평균 분자량이 높은 바인더 수지를 함유한 비교예 4는 바인더 수지들간 또는 바인더 수지와 아크릴레이트계 모노머가 서로 응집하여 석출되어 제품 안정성 및 석출 부분의 투과도가 저하되었음을 확인할 수 있었다.

Claims (9)

  1. 아크릴레이트계 모노머, 상기 모노머에 대해 비반응성이고 중량평균 분자량이 2,000 내지 50,000인 바인더 수지, 이온성 액체 및 금속염을 포함하는 광경화성 겔 폴리머 전해질 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서, 바인더 수지는 포화 탄화수소 중합체인 광경화성 겔 폴리머 전해질 조성물.
  3. 청구항 2에 있어서, 중합체는 카르복실산기, 아크릴산기 및 메타아크릴산기로 이루어진 군에서 선택되는 작용기를 포함하는 광경화성 겔 폴리머 전해질 조성물.
  4. 청구항 2에 있어서, 중합체는 카르복실산기를 포함하는 단량체가 중합된 것인 광경화성 겔 폴리머 전해질 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서, 아크릴레이트계 모노머는 탄소수 1 내지 12의 알킬(메타)아크릴레이트인 광경화성 겔 폴리머 전해질 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서, 금속염은 알칼리금속염인 광경화성 겔 폴리머 전해질 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서, 이온성 액체 100중량부에 대하여 아크릴레이트계 모노머를 3 내지 15중량부, 상기 모노머에 대해 비반응성이고 중량평균 분자량이 2,000 내지 50,000인 바인더 수지를 3 내지 15중량부 포함하고, 전체 조성물을 기준으로 금속염을 0.5 내지 2M 포함하는 광경화성 겔 폴리머 전해질 조성물.
  8. 제1전극, 제2전극, 전기 변색 물질 및 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항의 조성물을 광 경화시킨 전해질을 포함하는 전기 변색 소자.
  9. 청구항 8에 있어서, 전해질은 제1 및 제2 전극 사이에서 In-Situ 중합된 것인 전기 변색 소자.
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