JPH0419903A - イオン型電導性側鎖液晶重合体電解質 - Google Patents
イオン型電導性側鎖液晶重合体電解質Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
電解質に関するものであり、アルカリ金属塩とg$鎖液
晶重合体よりなる錯体で、該側鎖液晶重合体は液晶単位
を有する単量体をオリゴオキシエチレンスペーサー、例
えば−(OC)I 2CH2)−1m=O−5、により
高分子の主幹にグラフトして製造される。
類ある、一つは無機材料で、他の一つは有機材料である
。無機材料は一般全て無機塩類であり、無機塩類により
固形電解質を作る、より優れた電導性があるが、分解電
圧が低く、電極と電解質問により大きい界面抵抗などの
欠点がある。
。
Oと略す)をアルキル金属にドーピングしてなる錯体を
主とする。近年、オリゴオキシエチレン側鎖を含む櫛状
重合体とアルカリ金属塩よりなる錯体で重合体電解質を
製造している。これらの櫛状重合体で製造した重合体電
解質は、側鎖に高度のセグメント運動と低いガラス移転
温度(Tg)があるので、電導性が優れている。例えば
、)fallら“ran conductivity
in polysiloxanecombpolyme
rs with ethylerie glyc
ol teeth”Po1ys+、 Commum、
1986+2’L 98; Cowie らの@Io
nicconductivity in poly(d
i−poly(propyleneglycol)it
aconate)−salt m1xtures” P
olymer。
uctivity ofsolid complex
es of lithium perchora
te withpoly ((ω−5ethoxyh
exa(oxyethylene)ethoxy)se
thylsiloxane) 、 Makromo
l、 Chew、、 RaptdCo*mun、、
1986+ヱ、 115.にはいずれもLi塩とオリ
ゴオキシエチレン側鎖を含む櫛状ポリシロキサン重合体
よりなる固形錯体の電導度を記載している。
ndorffが1978年にMakromol、Che
m、1978.179+ 273の”Po1yreac
tonsin ordered system、 14
.Model considerations and
examples of enantiotropic
1iquid crystallinepolyme
rs”及び同誌1978.179.2541の“Liq
uidcrystalline polymers
with biphenyl−moitiesas
*esogenic groupsに初めてスペーサ
ーの概念を紹介した後、非常に多くの側鎖液晶高分子重
合体が合成され分析区別された。但し大部分のこれらの
側鎖液晶高分子重合体にはポリメチレン単位(CFlz
)a−(n = 1 14)を柔軟スペーサーとして含
んでいて、非常に僅かな部分の側鎖液晶高分子重合体に
オリゴオキシエチレン単位を柔軟スペーサーとして含ん
でいる。これらの側鎖液晶高分子重合体の更に詳しい内
容は下記論文を参照されたい:1、 M、Engel
、 B、Hisgen、 R,Keeler、 W、K
reuderB、Reck、 H,Ringsdorf
、 H,W、Sct+e+idt and P、Tsc
hirner、 ”5ynthesis、 5truc
ture and propertiesof 1iq
uid crystalline polymers
、 Pure &へ l。
and V、Percec。
oly(propenyl ether)sconta
ining tgesogenic groups:
A new class ofside−chain
1iquid−crystalline polyme
rsJ、Pol m、sci、、 Pol m、Che
m、Ed、、 24.1362 (1986)。
−Parada、 and C。
characterization of1iquid
crystalline poly(p−vinyl
benyl ether)s″。
n+ ”5ynthesis andtactici
ty characterization of a
novel 5eriesof 1iquid c
rystalline 5ide chain pol
ymers witholigo(ethylene
oxide) 5pacers 、 Makar
omol。
lle、 ”Molecularweights a
nd 5olution properties of
a 5eriesof 5ide−chain
1iquid crystalline polyme
rs withethylene oxide 5pa
cers 、 Macromolecules、
20゜2853 (1987)。
、Guillon and ^。
crystals from 5ide−chai
n polya+ers with oligoeth
yleneoxide 5pacers 。
t−+ 3.23 (1986)。
、5hibaev and N、八、Plate+
“Ther閣otropic 1iquid−crys
talline polymerzs XXVI。
lymers with oxygencontain
ing 5pacers and a 5tudy o
f their pphasetransstion
s + Li uid Cr 5tals、 2.
195 (1987)。
ck+ ”A 1iquidCrystalline
poly(organophosphazene)”
。
(1987)。
、Ed、、 1987+ 25+ 2909の”
5ynthesis and Characteriz
ation of LiquidCrystallin
e Po1ysiloxanes Containin
g BenzylEther Mesogens 、
及び同誌1989.27.453゜”5ynthesi
s and Characterization of
LiquidCrystalline Po1yac
rylates ancl Polymethacry
latesContaining Benzyl Et
her and Diphenyl EthaneBa
sed Mesogens”にベンジルエーテル及びジ
フェニルエタン類液晶単位を含むポリシロキサン、ポリ
メタリル酸エステル等の高分子重合体を開示した。ベン
ジルエーテル及びジフェニルエタン結合は自由に回転す
るので、これらの重合体は立体配置異性体を示す最も簡
単な側鎖液晶高分子を代表する。これらの重合体の相行
為は、この類型の液晶基は側鎖結晶現象の発生を低下さ
せることを示す。
て含む側鎖液晶ポリシロキサン重合体を主成分とするイ
オン型電導性固形重合体電解質で、これらの側鎖液晶ポ
リシロキサン重合体には低いTg、高いセグメント運動
と液晶に特有の構造規則性があり、金属塩類の溶解度を
増加でき、金属塩類とこれらの側鎖液晶ポリシロキサン
重合体よりなる錯体であり、高いイオン電導性がある非
常に理想なイオン型電導性固形重合体電解質を提供する
にある。
学式を有する側鎖液晶ポリシロキサン重合体よりなる錯
体から構成されるイオン型電導性側鎖液晶重合体電解質
の開発を重ね、遂に本発明の完成に至った: 上式中、Me =CH,; rn=0〜5 ; x =
10%〜100%、y=0〜90%;およびMw =L
OOO〜15.000゜ 以下にベンジルエーテル類液晶単位を含む単量体の合成
経路フローチャートを示す。
1゜H+oc)(2cz−zo−@−c+。
z+o−@−c+。
o舎嶋C1yc−chc4oczc齋合cz、串。83
m”o−’3 IM ・rn;0 11M・m=l 111M
° m=2 ; IVMm=3 m=O−73 V iyl ’ m”o ; \I v1 m= ; ll M m”2 ■ Nう m=3 フローチャート(1) 次に、2−(メツキジフェニル)−プロパンジオールの
合成経路フローチャートを示す。
晶単位を含む単量体、の合成経路フローチャートを示す
。
1m=○〜3 IXM:m=0;XM:ml; xl M:m=2;刈
IM:m=3フローチャート(3) 第1図は、単量体IVMの偏光顕微鏡写真(拡大倍数8
00χ)であり、その内代表性のスメクチック液晶パタ
ーンはその各方向等方相から25°Cまで冷却した時に
観察したものである。
図(20°C/分)、その内A)は第1次加熱走査曲線
で、B)は第1次冷却走査曲線で、C)は第1次加熱走
査曲線で、及びD)は56℃で24時間徐冷した後の第
3次加熱走査曲線である。
倍数800x)であり、その内スメクチック液晶パター
ンは25°Cまで冷却した時に観察したものである。
図(20°C/分)、その内A)は第2次加熱走査曲線
で、B)は冷却走査曲線である。
数800x)であり、その内スメクチックA focl
a−conic fan液晶パターンは100°Cまで
冷却した時に観察したものである。
査図(10″C/分)、その内第6図(A)は211℃
で24時間徐冷した、第6図(B)は30°Cで10分
間徐冷したスメクチック液晶パターン図である。
図(10°C/分)、その内A)は第2次加熱走査曲線
で、B)は冷却走査曲線である。
第8図(A)は199.9°Cで24時間徐冷したba
tonnet SA液液晶パター同図拡大倍数500x
)であり、第8図(B)は119.2℃まで冷却したス
メクチック液晶バタ、−ン図(拡大倍数800x)であ
る。
ち第9図(A)は重合体XTP(Mn=4500−50
00のポリメチルシロキサンを使用)を144°Cで2
4時間徐冷した後のbatonnet SA液液晶パタ
ー同図拡大倍数500x)であり、第9図(B)は重合
体X I P (Mn =2270のポリメチルシロキ
サンを使用)を各方向等吉相から160.29まで冷却
した時のfocal−conic SA液液晶パター同
図拡大倍数800 x )である。
の内スメクチック液晶パターン図(拡大倍数500x)
は30°Cで24時間徐冷し観察したものである。
Li5OsCh錯体を標準化したDSC図で、その内A
)は純LCPSで、その他B)、C)、D)、E)、F
)、とG)曲線はそれぞれLi5OsCFsのエチレン
単位に対する化学量比が1/20.1/10.1/6.
1/4.1/2と1/1であるLCPS Li5O3
CFs錯体を代表する。
であり、その内スメクチック液晶パターン図(拡大倍数
500x)は各方向等方相から82まで冷却した時観察
したものである。
鏡写真(拡大倍数500x)であり、その内第13図(
A)はLi5O+CFsのエチレン単位に対する化学量
比が1/6で、第13図(B)はLi5O8CFsのエ
チレン単位に対する化学量比が1/2で、第13図(C
)はLi5(hcF3のエチレン単位に対する化学量比
が1/1である。
錯体のX線回折図で、その内A)は純Li5(hcFs
で、H)は純LCPSで、B)、C)、D)、E)、F
)、とG)はそれぞれLi5O3CF3のエチレン単位
に対する化学量比が1/2 、1/4 、1/6 、1
/10と1/20を代表する。
値のLi5OsCh LCPS錯体の電導度に対する
影響を示す。
錯体の電導度、log(r)VS、1000/Tを示す
、そのうちLi5OsCFs/オキシエチレン基比値が
1/1の場合(・)で示す(曲線A)、1/2の場合(
○)で示す(曲線B)、1/4の場合(■)で示す(曲
線C)、1/6の場合(ロ)で示す(曲線D)、1/1
0の場合(ム)で示す(曲線E)、1/20の場合(△
)で示す(曲線F)、純LCPSの場合(◆)で示す(
曲線G)。
供するにある、それはアルカリ金属塩、例えばし1sO
3cF、と、オリゴオキシエチレンスペーサーと液晶他
を含んでいる例えばヘンシルエーテル類と2.5−ジ置
換−1,3−ジオキサン類液晶単位の側鎖液晶重合体よ
りなる錯体から製造される。
カリ金属塩を高分子相に溶解させ、錯体を形成し、イオ
ンの伝達により電導の効果を達するものである。過去の
研究結果から、イオンの伝達は殆ど無定形相に発生し、
主な推動力は高分子の自由体積と鎖の活動性であること
が証明されているので、高分子の選択に対して下記の原
則がある: (1)この高分子は必ず金属塩類を溶解で
きる、(2)この高分子は必ず無定形相を有する、(3
)ガラス移転温度(Tg)が低いほど、電導性が高い、
(4)柔軟度が高い高分子はど、電導性が高い。
だ主な理由は、液晶態は固体と液体の間にある物質形態
であり、同時に液体の活動性と固体の規則性がある。そ
れに液体の活動性があるので、イオン間の電導速度を大
幅に増加でき、又−度又は二度空間の規則性があるので
、チャンネル式の電導作用を形成する。従って、これら
の高分子と金属塩類よりなる錯体を使用することにより
、相当高いイオン電導性がある。然し、−11m規則正
しい液晶相であるほど、鎖の活動性が低く、塩類の溶解
度が低いほど電導性が低いので、規則性がやや低く、鎖
活動性がより大きい液晶高分子を合成すべきである。
シエチレンスペーサーで高分子主幹にグラフトした側鎖
液晶重合体であり、その化学式は上記式(1)で示され
る。これら液晶の高分子特性は主に高分子主幹からくる
、そのうちの液晶単量体は液晶の特質を表し、スペーサ
ーの効能は主に高分子鎖の運動を脱カップリング、液晶
が絡まれないようにする。長いスペーサーにはより優れ
た脱カップリング効果があるが、その長さに無制限に増
加することはできない。一般、スペーサーに6個のメチ
レンを超過した場合、側鎖結晶現象を発生し易いが、本
発明は立体配置異性体現象を有する液晶単位を使用して
いるので、オリゴオキジエチレンスペーサーが例えば−
(0−C−C)、−1m=0−5と甚だ長くても、側鎖
結晶現象がない。又本発明の液晶重合体中、その柔軟ス
ペーサーはオリゴオキシエチレンであり、酸素原子を脂
肪族のスペーサーに導入し、セグメント運動を有効に増
加し、ガラス移転温度(Tg)と均量性温度(Ti)を
低下し、且つオリゴオキシエチレンはシュウドクラウン
エーテルの構造を形成するので、金属塩の溶解度を増加
し、金属塩類とこれらの側鎖液晶重合体より形成した錯
体に理想な電導性を持たす。
は低いガラス移転温度を高い熱安定性を有する重合体で
あり、例えばポリシロキサン重合体等、その数平均分子
量Mnが400−15000間が適切である。
の液晶単位にはベンジルエーテル類と2゜5−ジ置換−
1,3−ジオキサン類などの液晶単位を含み、これら液
晶単位の立体配置異性体現象はより低い粘度値が有るた
めである。
金属塩には、LiCl0i、LiC1+ LiBr、
NaClO4゜KClO4等がある、本発明の好ましい
実施例には、6−ジアツー2−ナフチルベンジルエーテ
ル液晶基とオリゴオキシエチレンスペーサーを含む側鎖
液晶ポリシロキサンと、異なる化学量のLi5(hcF
+で錯体を形成し、Li5O3CF3/オキシエチレン
基比値が1 / 1−1 /20の間の場合、全ての錯
体は液晶温度範囲内の電導度、温度依存性があり、アレ
ニウス型特性を示し、その活性化能力は95−53KJ
mole” ’である。且つLi5OsCFs/オキシ
エチレン基比値が1/2より小さい場合、形成した錯体
は均一相区域である。
基を有するアルケン類単量体を合成し、有機金属触媒に
より高分子主幹にグラフトする。
リ金属塩を溶媒に溶解させ、均一溶液にして、溶媒を蒸
発させ、真空にて徐々に乾燥して得られる。
テル液晶単位を含む単量体の合成経路を前記フローチャ
ート(1)に示す。この合成はまずヒドロキシベンズア
ルデヒドをエーテルか反応により異なる長さのオキシエ
チレンを含む柔軟スペーサーと連結し、水素化ホウ素ナ
トリウムによりアルデヒド基をペンシルアルコール基に
還元し、塩素化反応によりクロロベンジル基を形成させ
、最後に柔軟スペーサーを含むクロロベンジル基化合物
をP−メトキシフェノール又は6−シアツナフトールの
塩類とエーテル反応させ、ベンジルエーテル液相単位を
含むアルケン類単量体化合物を得た。
アルケン類単量体の合成経路を前記フローチャート(2
)と(3)に示す。そのうちフローチャート(2)は2
−(P−メトキシフェニル)−プロパン−1,3−ジオ
ールの合成を示すが、先ず、メトキシフェニル酢酸を酸
化しカルボキシル基をアシッドクロリドにして、エタノ
ールを加えエステル化反応を起こし、エチルpメトキシ
フェニルアセテートを得る。次にこのエチルpメトキシ
フェニルアセテートをナトリウムエトキシドと60°C
にて、ジエチルオキサレートをマロン酸エステル化反応
を行い、175°C、20mmHg減圧下、00分子を
除去し、ジエチル2−(p−メトキシフェニル)マロネ
ートを得て、水素化アルミニウムリチウムで還元し、2
−(p−メトキシフェニル)−プロパン−1,3−ジオ
ールを得る。フローチャート(3)は2,5−ジ置換−
1,3−ジオキサン類液晶単量体の合成フローチャート
であり、そのうち2−(p−メトキシフェニル)−プロ
パン−1,3−ジオールを異なる長さのオキシエチレン
を含む柔軟スペーサーのアルデヒド類と、酸性条件で接
触環化反応を行い、2.5−ジ置換−1,3−ジオキサ
ン単量体を得る。反応はこの条件でシスとトランス異性
体を生成するので、反応は熱力学条件下一般はトランス
異性体を主な生成物とし、且つトランス異性体のみ液晶
の特性がある。シスはトランス異性体より溶解度が高い
ので、二種の異性体を再結晶方法で分離することができ
る。
するものではない。
又はJansssen社から購入し、純化しないで、直
接使用する。ポリメチルシロキサン(PS122 Mn
=45005000 ; PS120 Mn=2270
)はPetrach Systems社から購入した。
水エーテル、テトラメチル(TI(F)とn−へキサン
はナトリウム又はカリウムの金属粒と窒素下、加熱還流
させ、指示側としてベンゾフェノンを加え、乾燥後蒸留
し直ちに使用する。無水ベンゼン、トルエン、エタノー
ルはナトリウムと窒素下、加熱還流させ、蒸留して得る
。無水ジクロロメタン、クロロホルムとアセトニトリル
を塩化カルシウムで窒素下、数時間還流脱水させ、蒸留
して得る。
定器を使用した。
Rを使用した。固体化合物はシュウ化カリウム粉と混合
し錠剤とした、液体化合物は塩化ナトリウム塩をフィル
ムに挟み測定した、スペクトラムの単位はcm−’であ
る。
T400MH2)NMRを使用した。特に注した以外は
全てクロロホルム−d、を溶液とした、化学シフト単位
はppmで、カップリング係数単位は七で、テトラメチ
ルシランδ=0.OOppmを内部標準とした。s、d
。
、多重線を、brは広い幅を示す。
910型DSCと2100型コンピユーター/サーマル
アナライザーを使用し、別にメカニカルクーリングアク
セサリと液体窒素クーリングアクセサリ冷却系統を使用
する。温度はInで校正し、5−10■サンプリングし
、加熱又は冷却走査速度は10°C/分と20°C/分
である。測定サンプルの相移転温度は最大値のエンタル
ピー(ΔH)とエントロピイー(ΔS)を取り、重合体
も最大屈曲点を取りガラス移転温度(Tg)とした。
t−FX型光学顕微鏡を使用し、拡大倍率は4(1−8
00倍である。
er、 FP80型温度制御器を使用した。
を使用した。
a gel 60F254型プラスチツクフイルムを使
用した。快速クロマトグラフィはMerck、 773
4 Kieselgel 60 (70230mesh
)型シリカゲルを使用し、溶媒は重量により溶離し、各
瓶に採集し、TLCをUV (tlVGL−25型)又
は沃素で呈色し収集範囲を検定した。
ard。
を使用した。液晶重合体をリチウム塩錯体を両アルミニ
ウム電極板間に置き、周囲をテフロン環で錯体の流動流
出を防止する。サンプルをオーブンにて約30分定温保
持し、電流周波数が5七−13MHzにて、電導G(f
(S ’−)を測定した。
た。サンプルを室温にて、Cu −に輻射線が30KV
、 20mA、 4 ” /分で、5−40″′の条
件で結晶の形態を測定した。
リシロキサン) (1)ベンジルエーテル液晶単体の合成ベンジルエーテ
ルを液晶基に含む単量体の合成フローチャートは前記フ
ローチャート(1)の通りである。そのうち p−(2−ヒドロキシエトキシ)ヘンズアルデヒド(1
)の合成 p−(2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ〕ベン
ズアルデヒド(2)の合成 p −(2−(2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキ
シ)エトキシ〕ベンズアルデヒド(3)の合化合物2の
合成を例とすると、100dのアルコールを250dの
川底フラスコに置き、ナトリウム(4,26g、 0.
20モル)加え、ナトリウムが完全に溶けた後、p−ヒ
ドロキシベンズアルデヒド(24゜51g、0.20モ
ル)加え、直ちに回転蒸発器に移し、エタノールを完全
に蒸発させる。次に150dのN−メチル−2−ピロリ
ドン(NMP)加え、ナトリウム塩を溶解し、2−(2
−クロロエトキシ)エタノール(25g、 0.20モ
ル)加え、得られた溶液を窒素下110°Cで24時間
加熱還流する。冷却後、NMPを減圧蒸発させる。残留
物を酢酸エチル200dに溶解し、重炭酸ソーダ水(2
%、20m)、水(20ad)と飽和食塩水(20d)
で洗い、乾燥(無水硫酸マグネシウム)、濾過、濃縮し
、油状生成物30gを得た、これを減圧上蒸留純化する
ことにより、26.8gの無色油状生成物2(71%、
145”C/ 4 amHg)を得た。’H−NMR(
CDDL3. TMS、 δ。
、3.81 4.25(m、 8)1゜−(0−CHz
−CHz)−g) 、7.10と7.83(q、 4芳
香族プロトン)、 9.86(s、 IH,−C旦0
)。
dの90%のエタノールを250dの川底フラスコに置
き、水酸化カリウム(5,60g、 0.10モル)と
沃化カリ (0,12g)加え、溶けた後、p−ヒドロ
キシベンズアルデヒド(12,21g、 0.10モル
)加える。得られた溶液を昇温にて還流した後、徐々に
ブロムプロペン(24,26g、 0.20モル)を滴
下し、24時間反応する。冷却後、回転蒸発器でエタノ
ールを蒸発させ、酢酸エチル(3X60d)で抽出する
。有機層を重炭酸ソーダ水(2%、20d) 、水(2
0d)と飽和食塩水(20d)で洗い、乾燥、濾過、濃
縮し、残留物を減圧上蒸留純化すると13.6gの無色
油状生成物4(84%、106°C/4朧Hg)を得た
。’El−NMR(CDC13,TMS、 δ、 p
pm) : 4.62(d2、 −CH2−)、5.0
5と5.37(a、 3t(、−C旦=C旦、)、7.
Olと7.80q、4芳香族プロトン)、 9.86(
s、 IH。
5)の合成 p−(2−(2−アリルオキシエトキシ)エトキシ〕ベ
ンズアルデヒド(6)の合成 p −(2−(2−(2−アリルオキシエトキシ)エト
キシ)エトキシ]ベンズアルデヒド(7)の合成 化合物6の合成を例とすると、水素化ナトリウム(3,
03g、 0.12モル、又は3.83gの80%水素
化ナトリウム/パラフィンオイルをn−ヘキサンで洗っ
たもの)を150dのTHFを2501ai!の川底フ
ラスコに置き、0°C1窒素下徐々に出発物2 (26
,8g、 0.128モル)滴下し、半時間攪拌した後
、ブロムプロペン(23,16g、 0.191モル)
を加え、得られた溶液を室温にて3時間反応した後、塩
酸水溶液(5%、 100 d)を加え、水(20Id
)と飽和食塩水(201dl)で洗い、乾燥、濾過、濃
縮し、油状生成物24gを得て、減圧上蒸留純化すると
20gの無色油状生成物6(63%、136°C/ 7
mmHg)を得た。’l(−NMR(CDCI、、
TMS、 δ、 ppm): 3.56−4.27(
m、 10)1.−C旦z−(0−CHz−C)1z
)−z)、5.23と5.78(m、 3H,−CI
= CHz)、7.05と7.77(q、 4芳香族プ
ロトン)、 9.86(s、 IH,−CHo)。
(9)の合成 p−(2,−(2−アリルオキシエトキシ)エトキシ〕
ベンジルアルコール(10)の合成p−[2−(2−(
2−アリルオキシエトキシ)エトキシ)エトキシ〕ベン
ンジルアルコール(11)の合成 化合物10の合成を例とすると、水素化硼素ナトリウム
(1,7g 、 0.045モル)を10II!1の0
.45N水酸化ナトリウム水溶液に熔解し、水素化硼素
ナトリウム水溶液にする。出発物6 (9,3g、 0
.037モル)を100dの川底フラスコに置き、室温
にて徐々に予め配合した水素化硼素ナトリウム水溶液を
滴下し、40°Cにて1時間攪拌した後回転蒸発器でメ
タノールを蒸発させ、塩酸水溶液で酸化し、酢酸エチル
(3X60d)で抽出する。有機層を重炭酸ソーダ水(
2%、 20adり 、水(20−)と飽和食塩水(2
0d)で洗い、乾燥、濾過、濃縮し、シリカゲルの快速
クロマトグラフィ(酢酸エチル/n−ヘキサン、1:2
)で分離すると、7.57gの無色液体生成物10 (
81%)を得た。’H−NMR(CDCIs。
1.−岨)、 3.54−4.16(麟、 IOH,−
CIz−(0−CHz−CHz−)z)、4.56(s
、 2H。
3)1.−C旦=CHり、6.91および7.20(q
、芳香族プロトン)。
(2−アリルオキシエトキシ)ベンジルクロリド(13
)の合成 p −(2−(2−(2−アリルオキシエトキシ)エト
キシ〕ベンジルクロリド(14)の合成P−(2−(2
−(2−アリルオキシエトキシ)エトキシ)エトキシ〕
ベンンジルクロリド(15)の合成 化合物14の合成を例とすると、出発物10 (7,5
7g、0.30モル)を100dのジクロロメタンに溶
解し、室温にて徐々にチオニルクロリド(2,63go
、036モル)を滴下しする。得られた溶液を38°C
に温めて1時間還流した後、水20aj!加えてチオニ
ルクロリドを破壊し、有機層を重炭酸ソーダ水(2%、
20d) 、水(201d)と飽和食塩水(20戚)で
洗い、乾燥、濾過、濃縮し、シリカゲルの快速クロマト
グラフィ(酢酸エチル/n−ヘキサン、1:3)で分離
すると、6.25gの無色液体生成物14 (80%)
を得た。’H−NMR(CDC13,TMS、 δp
pH): 3,55 4.19(1,10)1.−CH
z−(0−CHz−C)Iz−)z)。
よび5.78(m、 3H。
芳香族プロトン)。
−2−ナフトール(5g 、 0.022モル)を25
dのNMPに溶解し、青化第1鋼(2,73g。
℃で1.5時間加熱還流する。冷却後、塩化鉄5.9g
2塩酸3.18adと水91dの混合液にあけ、60°
Cにて半時間攪拌し、エーテル(3x100af)で抽
出する。有機層を活性炭で脱色し、乾燥、濃縮し、水で
再結晶すると2.04gの白色固体16 (54%)を
得た。’H−NMR(CDCIl、 TMS、 δ、
ppa+): 5.60(s。
香族プロトン)。
ル(I M)の合成 p−メトキシフェニルp−(2−アリルオキシエトキシ
)ベンジルエーテル(nM)の合成P−メトキシフェニ
ルp−[2−(2−アリルオキシエトキシ)エトキシ〕
ベンジルエーテル(I[[M)の合成 p−メトキシフェニルp−[2−、(2−(2−アリル
オキシエトキシ)エトキシ)エトキシ〕ベンジルエーテ
ル(IVM)の合成 6−ジアツー2−ナラチールp−アリルオキシベンジル
エーテル(VM)の合成 6−ジアツー2−ナフチールP−(2−アリルオキシエ
トキシ)ベンジルエーテル(VIM)の合成6−ジアツ
ー2−ナフチールp−(2−(2−アリルオキシエトキ
シ)エトキシ〕ベンジルエーテル(■M)の合成 6−ジアツー2−ナフチールp−[2−(2−(2−ア
リルオキシエトキシ)エトキシ)エトキシ〕ベンジルエ
ーテル(4M)の合成 単量体の合成:エーテル化反応の合成方法は上記に工程
と同じである。単量体IIIMの合成を例とすると、5
0戚のエタノールを250−〇川底フラスコに置き、ナ
トリウム(0,35g、 0.015モル)加え、ナト
リウムが完全に溶けた後、P−メトキシフェノール(1
,91g 、 0.015モル)加え、直ちに回転蒸発
器に移し、エタノールを完全に蒸発させる。
4,14g、 0.015モル)加え、得られた溶液を
窒素下110 ’Cで24時間加熱還流する。冷却後、
NMPを減圧蒸発させる。残留物を酢酸エチル200d
に溶解し、苛性酸ソーダ水(5%、2X40d) 、水
(20m)と飽和食塩水(20d)で洗い、乾燥、濾過
、:a縮し、メタノールで再結晶すると白色固体生成物
11[M4.0g(73%)を得た。表1は合成単量体
の化学シフトである。
47(d、 2B、 −c且、−CB”CBx)、
4.86(s、 2H,Pb−CFi*)、 5.3
2および6.03(m、 3B、 −C旦−CjL
)、 6.78 7.30C11,8芳香族プロトン
)。
3(6,2B、 −cn、−CII=CIiり、 3
.97−4.11(■、 4H,0−C11x−CBx
−)4.85(s、 2H,Ph−C旦z)、 5.2
9および5.90m、 3B。
族プロトン)。
4.1Mm、 1011. Ctl(0−C1lz−
C旦z+z)、 4.85(s、 2B、 Ph−CB
、)、 5.15および5.72(腸、 3H,−C
旦−C旦り、 6.78 7.20(m、 8芳香
族プロトン)。
.63−4.19(m、 1411゜C旦、+O−C旦
、−C旦z+3)、 4.93(s、 2L Ph−
CIlg)、 5.23および5.B9Cta、 3H
,−C旦=C旦2)、 6.82−7.28G鵬。
、 5.05(s、 28゜Ph−CHt)、 5.2
8および6.04(m、 3H,−Cjj=C旦、)。
、4.00 4.13(s、 4H,−0−CHz−C
Hz−)、5.04(s、 2fl、Ph−CHt)
、 5.31および5.9HI1.3F!、 −C1l
=CHt)16.84−8.06(醜、10芳香族プロ
トン)。
−0−CHz−CHz+z)。
よび5.88(a、 3H。
芳香族プロトン)。
4−0−CBx−C旦辻s)+5.04(s、 2H,
Ph−Cf1.)、 5.26および5.85(m、
3H。
0芳香族プロトン)。
も減圧分留、再結晶又は快速クロマトグラフィで純化し
、全ての反応工程はいずれも非常に高い収率が得られ、
TLCとNMRでその純度と構造を証明した。表2は8
種の単量体の熱移転温度を熱力学常数である。単量体I
MとVIMに二つの熱移転温度がある外、全ての単量体
は一つ熱移転温度がある。第1図は単量体VIMの代表
性スメクチック液晶パターン図である。
″K)1加 熱 T冨 m” T、 Δ11+/ΔS10 76
2.51/7.19 171 5.69/16.54 2 53 6.82/20.923 38
6.07/19.520 153 8.99
/23.781 96 4.70/12.9
42 76 10.68/30.613
66 11.08/32.69a mru”モル
繰り返し単位 b 図1のmと同じ ΔIt/ΔS。
ジェニル白金(n)クロリド(17)触媒の合成 白金含有触媒は上記M、Engel、 B、Flisg
en、 R,Keller。
widt & P、TschirenrらがPure
&^pp1.chew、、 19B5.57.1009
に発表した論文の方法を参考に合成した。
レンシロオキサンの一般合成工程は次の通りである:ア
ルケニル基を含む単量体(1グラム、1.1当量のメチ
ルシロキサンllSi −Hに相当する)を100dの
トルエンの溶解し、更に適量のポリメチレンシロオキサ
ン(M n = 4500−5000 )を加え、窒素
下で110 ”Cに加熱し、100dの白金触媒(17
)を含むジクロロメタン溶液(1w/d)を加えた。得
られた溶液を110°C1窒素下にて24時間加熱還流
し、完全に反応するまでIRでトレースした後、大量の
メタノールにあけ、重合体を沈澱、分離させる0次に重
合体をクロロホルムに熔解し、又メタノールに沈澱させ
、数回繰り返し純化して、最後に得られた重合体を減圧
乾燥する。
れた重合体の収率はいずれも80%以上である。得られ
た側鎖液晶重合体をDSCと偏光顕微鏡で液晶相と熱性
質を測定し、8種の液晶重合体の熱移転温度と熱力学常
数を表3に記入し、全ての重合体はいずれもスメクチッ
ク液晶相を示す。
@K)”加 熱 冷 T門ΔH,/ΔSi T1 610.84/2.51 702.81/−c52 773.60/−c43 662.86/8.4435 1270.3710.92105 1100.45/1.1899 920.48/1.3175 510.34/1.0635 m’ T、 T。
)は41°Cに現れ、次に液晶相があり、等方性温度は
61°Cにあるが、Ti510°Cより高い温度で冷却
走査した場合、只−つのTg Lかなく、且つ第2次加
熱走査も只−つのTgしかない。この現象はベンジルエ
ーテルを含む液晶基は柔軟で、C−0結合を軸として自
由に回転でき、多種の異なる立体配置異性体を生成する
ためであろう、尚その柔軟スペーサーが短く、アンチの
ような最も安定な立体配置異性体を生成することができ
ない。
度で一定の時間徐冷すると、アンチの立体配置異性体が
ある程度回復する0曲線りはこの重合体を56°Cで2
4時間徐冷した後の第2次加熱走査図である。この現象
も前述の下記論文より立証される二本発明人に一人であ
る許千樹とV、Persecがは発表した”5ynth
esis and Characterization
of LiquidCrystalline Po1
yacrylates and Polymethac
rylatqContaining Benzyl E
ther and Diphenyl EthaneB
ased Mesogens 重合体11PとI[IPはいずれもモノトロピー液晶重
合体であり、加熱走査でいずれも二つの液晶相が現れる
が、冷却走査では一つの液晶相しか現れない。重合体■
Pでは互変液晶重合体を示す、即ち加熱と冷却走査でい
ずれも一つの液晶相とTgを示す0重合体IP−IVP
はいずれもスメクチック液晶であることが偏光顕微鏡図
パターンとΔHより分かる第3図は重合体IVP代表性
の偏光顕微鏡図である。
圓は重合体■PのDSC図で、加熱と冷却走査はいずれ
も一つの液晶相とTgしかない。Is図はVPの偏光顕
微鏡図パターンであり、f oca 1conic t
extureは典型的スメクチンクA、S^液晶相を示
す。
チレン単位とポリメチレン単位の異なる柔軟スペーサー
を含んだ比較表である。これらの熱移転温度により、柔
軟スペーサーに酸素原子を導入すると、側鎖液晶重合体
のガラス移転温度(Tg)と等方性温度(Ti)を低下
できることが分かる。その結果形成した液晶相は主に柔
軟スペーサーの長さを液晶基の影響を受け、柔軟スペー
サーの性質とは関係がないことを示す。
示し、オリゴオキシエチレン単位が−(0−C−C)n
−、n = O−3と非常に長いが、側鎖結晶現象がな
い、その原因はこの液晶基に立体配置異性体現象がある
。一方柔軟スペーサーの性質は側鎖液晶重合体にて重要
な役目を果たしている、もし酸素原子を柔軟スペーサー
に導入したら、ガラス移転温度(Tg)と等方性温度(
Ti)を低下でき、より長いオキシエチレン単位柔軟ス
ペーサーもより低いTgを示し、主鎖の側鎖に対する牽
制が小さいことを示す、又Ti もオキシエチレン単位
の増加により低下する。
単位を含む側鎖液晶ポリシロキサン) (1)2.5−ジ置換−1,3−ジオキサン類液晶単量
体の合成 2.5−ジ置換−1,3−ジオキサン類液晶単位を液晶
基に含む単量体の合成は、上記フローチャート(2)と
(3)の通りである。
ロパン−1,3−ジオールの合成フローチャートである
。そのうち エチルp−メトキシフェニルアセテート(18)の合成 p−メトキシフェニル酢酸(83,09g 、 0.5
モル)を240jdのジクロロメタンに溶解し、室温に
て徐々にチオニルクロリド(43,5g、 0.56モ
ル)を滴下する。得られた溶液を38°Cに温めて3時
間還流した後、徐々に無水エタノール(100m、 2
.2モル)を滴下し、室温にて1時間反応させ、飽和塩
化アンモニュム水20d加えて、酢酸エチル(3X10
0Id)で抽出し、有機層を重炭酸ソーダ水(2%。
洗い、乾燥、濾過、濃縮すると、油状生成物87.2
gを得て、減圧上蒸留純化すると、86.66 gの無
色液体生成物1B (89%、84℃/1ml(g)を
得た。’H−NMR(CDCIs、 TMS、 δ、
ppm): 1.25(t、 3F1.−CL−C旦、
)3.55(s、 21(、ph−CHi)、 3.
79(s、 3B、 −0−CH3)。
6.85および7.20(q。
の合成 250mのメタノールを500mの同腹フラスコに置き
、ナトリウム(10,50g 、 0.46モル)加
え、ナトリウムが完全に溶けた後、60°Cに保持し、
炭酸カリで乾燥蒸留化したジエチルオキサレー) (6
6,73g、0.46モル)を加え、直ちに出発物1B
(88,66g 。
カーに−あけ、10−20分攪拌し、固体を沈澱させ、
100dのエーテルを加え、冷却濾過する。得られた固
体に225d硫酸の26d水溶液にあけ、有機相を分離
し、水相をエーテル(2x200*)で抽出する。有機
層を合併し、重炭酸ソーダ水(2%。
で洗い、乾燥、濾過、濃縮し、油状生成物を得た。これ
を175°Cl2OmmHg[圧下蒸留することにより
、104gの無色液体生成物19 (85%、129°
C/ 5 m)Ig )を得た。’H−N?LR(CD
Ch、 TMS、 δ、 ppm): 1.26(t
。
H,−0−CHi)、 4.20(q。
IH,ph−CH−)、 6.87および7.32(q
、 4芳香族プロトン)。
ール(20)の合成 出発物19(26,85g 、 0.10モル)を含む
エーテル50adi液を水素化アルミニウムリチウム(
5,75g。
滴下し、得られた溶液を40’Cで24時間攪拌した。
アルミニウムリチウムを破壊し、200dの塩酸(HC
R/水、1:2)を加え、1時間攪拌し、有機層を分離
し、水相をエーテル(2X200d)で抽出する。有機
層を合併し、重炭酸ソーダ水(2%、20d) 、水(
201e’)と飽和食塩水(20d)で洗い、乾燥、濾
過し、残留物をベンゼンから再結晶すると、12gの純
生成物20 (66%)を得た。
+): 2.17(s、 2H,−0H)。
7.13(q、 4芳香族プロトン)。
シベンジル)−1,3−ジオキサン(IXM)の合成 2−[p−(2−アリルオキシエトキシ)フェニル)−
5−(p−メトキシベンジル)−1,3ジオキサン(X
M)の合成 2− (p −(2−(2−アリルオキシエトキシ)エ
トキシ)フェニル)−5−(p−メトキシベンジル)−
1,3−ジオキサン(XIM)の合成2− (p−(2
−(2−(2−アリルオキシエトキシ)エトキシ)エト
キシ)フェニル〕−5(P−メトキシベンジル)−1,
3−ジオキサン(XIIM)の合成 化合物XIMの合成を例とする、100dのベンゼンを
250mの川底フラスコに置き、出発物6(6,88g
、 0.028モル)とジオール20 (5,01g
。
ン酸0.28gを加え、Dean−Strak )ラッ
プに504■の水を収集するまで加熱還流反応する。冷
却後、重炭酸ソーダ水(2%、201I11)、水(2
0d)と飽和食塩水(201R1)で洗い、乾燥、濾過
、濃縮し、残留物をベンゼン/n−ヘキサン、1:5で
再結晶すると、7.74gの色色固体生成物X I M
’ (62%)、IXM(72%)、XM(68%)、
XIIM(51%)を得た。表5は合成単量体の化学シ
フトである。
−)、 3.79(s、 3H。
−CH(CH2)2−)。
5.52(s、 IH。
7(m 3HCH!−CH=CHり、6.83 7.
49(m、 8芳香族プロトン)。
)z−)、 3.79(s、 3H。
(CHz)zおよび−CFIZ−0−CH2−CH2−
)、 5.52(S、 IN。
Hm、 3H,−CH2Cfb=CHz)、6.83
7.49(m、 8芳香族プロトン)。
) 、 3.79(s、 3H。
CH(CH2)2−および−C)!2(0−CH2−C
H2−)、 5.51(S、 LH,−C)I(OCI
(2)2−)、 5.18および5.86(m、 3
)1.−C)!2−CH−C旦2)、 6.82−7.
48(m、 8芳香族プロトン)。
3.79(s、 3HOCR3)、 3.62 4
.39(1,18H,−CH(C旦、)2−および−G
Hz(0−CHz−CHz)s−)、5.51(s、
LH,−C旦(OCth)z5.19および5.86(
m、 38.−CHz−C旦=C旦z)+ 6.827
.47(m、 8芳香族プロトン)。
晶を純化の方法とすると、全ての反応工程はいずれも非
常に高い収率が得られ、TLCとNMRでその純度と構
造を証明した。表6には合成した単量体の熱移転温度を
熱力学常数(ΔHとΔS)を示す。全ての単量体はネマ
チック液晶相を示す。
サン類液晶基を有する側鎖液晶ポリメチルシロオキサン
の合成一般工程はフローチャート(3)の通りである。
キサンの合成と同じである。
と熱性質を測定し、重合体の熱移転温度と熱力学常数を
表7に記入し、全ての重合体はいずれもスメクチック液
晶相を示す。重合体IXPは互変液晶重合体を示すが、
繰り返し走査した後、液晶相は只少量の回復しかない。
図Bは30°Cで示すスメクチック液晶相パターン図で
ある。
がある。第7図は重合体XPをDSCにて加熱と冷却し
た走査図で、一つのTgと二つの液晶相がある。第8図
Aは199..9°Cでのbatonnet SA液晶
相を示す。119.2℃まで冷却した場合、別のスメク
チック液晶相パターン図を示す(第8図B)。
晶相を示す。この実施例でも別の分子量が低い側鎖液晶
重合体(ポリメチルヒドロシロオキサンMn= 227
0 )合成重合体XIFを使用し、表7より低分子量重
合体にはより低いTgと相移転温度があることが分かる
。第9図Bは典型なfocal−conicSA液晶相
パターン図であり、低分子量が液晶相の生成を促進する
ことを示す。
6の定義と同じ Cポリメチルシロキサン、Mn =2270
CHtd 重合体主幹とスペーサー
(SiO)w。。
匹b1μ世町、 25.2425 (1987)。
オキシエチレン単位とポリメチルシロキサンの異なるを
含んだ柔軟スペーサーの比較である。これらの熱移転温
度より、柔軟スペーサーに酸素原子を導入すると側鎖液
晶重合体のガラス移転温度と等方性温度を低下できるこ
とを更に証明する。
異なる数のオキシエチレンを含むヘンズアルデヒドを酸
性条件にて、環化反応を行い、数回の再結晶によりトラ
ンス2.5−ジ置換−13−ジオキサン類の液晶単量体
の合成に成功した、全ての単量体はネマチック液晶相で
ある。然し、単量体をヒドロシラン化反応により側鎖液
晶重合体にすると、偏光顕微鏡で全てスメクチ・ンク液
晶相を示す、これは重合体効果である。且つ合成した側
鎖液晶重合体には長い柔軟スペーサーがあっても側鎖結
晶の現象がない。その原因はベンジルエーテル類の液晶
重合体と同じで、この液晶基に立体配置異性体の現象が
ある為である。柔軟スペーサーに酸素原子を導入すると
側鎖液晶重合体のガラス移転温度と等方性温度を共に低
下できる。
錯体の製造) (1) Li5O3CFsの製造 水酸化リチウム(LiOH−H,0,4,01g 、
0.10モル)の水溶液にトリフロロメチルスルホン酸
(15,01g 、 0.10モル)に滴下し、得られ
た溶液を回転蒸発器に移し、水を蒸発させる。残留物を
アセトニトリル/トルエンで再結晶し、得られたトリフ
ロロメチルスルホン酸リチウムを140°Cで24時間
真空乾燥する。
trachSys teI11社製造のPS120)を
使用し、前記実施例1の■Pの側鎖液晶重合体を合成す
る、詳しい合成の方法は前記実施例1を参考されたい。
sCFz塩をアセトニトリルに熔解し、均一な溶液にし
て、アセトニトリルを藤発させ、60″Cで数日真空乾
燥すると重合体−塩錯体を得た。
LCPS−LiSOzCh錯体(曲線B−G)標準化し
たDSC図である。純液晶重合体は26°Cにガラス移
転温度(Tg)があり、直ちに液晶相が続き、等方性温
度(Ti)は87°Cにある。第12図は代表性foc
alconic fan Sa液晶相の偏光顕微鏡パタ
ーン図である。もしリチウム塩を液晶重合体に加え錯体
の’rgとTiの変化をきたし、LCPS−LiSO3
Ch!W体中のLi5O3CFiとLCPS中のオキシ
エチレン基の比例を1/6より小さい場合、1g値はほ
ぼ一定値である。然しこの比例が1/6より大きい場合
、錯体Tgは段々上昇し、且つその移転曲線が広くなる
。これは錯体中の塩類含有量が充分多い場合、リチウム
塩と側鎖のオキシエチレン基より生じた錯体の現象によ
り、重合体の側鎖がより固くなったか架橋現象によるも
のである。そしてそのTiと等方性値(ΔHi)はLi
5O3CFiの錯体中の増加により低下する、その原因
は遊離液晶区域も塩類含有量の増加により低下するから
である。第13図(B)は曲線GはLi5(hcPiと
オキシエチレン基の比例が1/1の場合、液晶区域は殆
ど消失することを示す。
比例が1/6の時の錯体で、偏光顕@鏡においてより大
きい液晶区域(ドメイン)があることを示す、第13図
(B)はLi5O,CF、とオキシエチレン基の比例が
1/2の時、ただ非常に小さい液晶区域が存在すること
を示す。第13図(C)はLi5ChCF3とオキシエ
チレン基の比例が1/1の時、殆ど液晶区域がないこと
を示す。これらの偏光顕vI&鏡パターン図とDSCと
結果を相当−敗している。
量錯体のX線回折図である。図中の純液晶重合体(曲線
H)は只2θ=21°に大きい無定形区吸収錯体で、偏
光顕微鏡においてより大きい液晶区域があることを示す
。そのスメクチック液晶相の回折吸収帯は出現していな
い、これはスメクチック液晶相の回折角度は5°以下で
、この値は使用した計器の走査範囲を超過したからであ
る。LCPS−L+5OsCFs錯体中のLi5O,C
F、とオキシエチレン基の比例が1/2より小さい場合
(曲線B−G) 、全ての錯体回折図も全て無定形区吸
収図を示すだけである、この結果をリチウム塩は重合体
相に完全熔解することを示す。然しLi5(hCF3と
オキシエチレン基の比例が1/1より小さい場合(曲線
H)、2θ=17.8@、19.8°と24.7°の三
つの回折吸収峰が得られる、これはLi5(hcF、錯
体と析出したLi5O3CFiより得た回折吸収図であ
ろう。この結果もLCPS−LiSOzCFs錯体中の
Li5(hCF3とオキシエチレン基の比例が1/2の
場合、生成した錯体は均一区域であることを支持してい
る。
CF、錯体中のLi5OaCF+とオキシエチレン基の
比例が0゜1/20.1/10.1/6.1/2.1/
1の場合の電導度を示す。得られた電導度値はLi5O
sCF+とオキシエチレン基の比例の増加により、段〜
大きくなる。
錯体の電導度の温度に連れての変化を示し、電導(σ)
の対数対絶対温度の逆数の作図である0図中の純液晶重
合体は、301’に−3591の全区の電導度は基本上
常数である、これは重合体中の不純物の電導度に対する
影響を無視してよいことを示す。錯体中のLi5O,C
P、とオキシエチレン基の比例が1/1の場合の電導度
値は、温度が301氷の時の値は4、8 XIO”’S
c′w−’であり、359χの時の値は1.5XIO−
’Scm−’である。又Li5O:+CFsとオキシエ
チレン基の比例が1/20の電導度値で、温度が301
’にの時の値が6− OXl0−”Scm−’で、35
9χの時の値カ月、 6 Xl0−’Scm−’で得ら
れた図は全て直線である、これはこの液晶錯体の電導度
がアレニウス型特性に符号し、結果として液晶重合体の
行為による。表8は全ての液晶錯体の活性化能値であり
、結果として、活性化能はリチウム塩の含有量の増加に
より減少することを示す。Li5O,CF、とオキシエ
チレン基の比例が1/2の場合、最小活性化能値は53
JKモルー1である。
リゴエチレン基柔軟スペーサーを有する側鎖液晶重合体
とLfSQsCFsよりなる錯体を重合体電解質に利用
すると、錯体中のLfSOlChとオキシエチレン基の
比例が1/1の時に最大の電導度値がある。全ての錯体
の電導度は温度依存性があり、アレニウス型特性に符号
している。研究中の側鎖液晶重合体に含むオキシエチレ
ン基の比例は甚だ低いが、生成した錯体とオリゴエチレ
ン基側鎖を含む櫛状重合体からなる錯体とは、電導度が
非常に近い。□この結果はこの側鎖液晶のセグメント運
動性と構造規則性によるものである。
Ox)であり、その内代表性のスメクチック液晶パター
ンはその各方向等方相から25“Cまで冷却した時に観
察したものであり、 第2図は重合体IPをDSCにて加熱と冷却した走査図
(20℃/分)であり、その内A)は第1次加熱走査曲
線で、B)は第1次冷却走査曲線で、C)は第1次加熱
走査曲線で、及びD)は56°Cで24時間徐冷した後
の第3次加熱走査曲線であり、第3図は重合体TVP代
表性の偏光顕微鏡写真(拡大倍数800x)であり、そ
の内スメクチック液晶パターンは25°Cまで冷却した
時に観察したものであり、 第4図は重合体■PをDSCにて加熱と冷却した走査図
(20°C/分)であり、その内A)は第2次加熱走査
曲線で、B)は冷却走査曲線であり、第5図は重合体V
P代表性の偏光顕微鏡写真(拡大倍数800x)であり
、その内スメクチックA focal−conic f
an液晶パターンは100°Cまで冷却した時に観察し
たものであり、 第6図は重合体IXPをDSCにて加熱と冷却した走査
図(10°C/分)であり、その内箱6図(A)は21
1°Cで24時間徐冷した液晶パターン図であり、第6
図(B)は30°Cで10分間徐冷したスメクチック液
晶パターン図であり、 第7図は重合体XPをDSCにて加熱と冷却した走査図
(10°C/分)であり、その肉筆7図(A)は第2次
加熱走査曲線で、第7図(B)は冷却走査曲線であり、 第8図は重合体XPの偏光顕微鏡写真であり、その内第
8図(A)は199.9℃で24時間徐冷したbato
nnet SA液晶パターン図(拡大倍数5(lox)
であり、第8図(B)は119.2°Cまで冷却したス
メクチック液晶パターン図(拡大倍数800x)である
。 第9図は重合体XIPの偏光顕微鏡写真であり、その内
箱9図(A)は重合体X I P (Mn =4500
−5000のポリメチルシロキサンを使用)を144°
Cで24時間徐冷した後のbatonnet SA液晶
パターン図(拡大倍数500x)であり、第9図(B)
は重合体X I P (Mn =2270のポリメチル
シロキサンを使用)を各方向等吉相から160.29ま
で冷却した時のfocal−conic SA液液晶パ
ター同図拡大倍数800x)である。 第10図は重合体XIIPの偏光顕vIl鏡写真であり
、その内スメクチック液晶パターン図(拡大倍数500
x)は30°Cで24時間徐冷したものであり、第11
図は純液晶重合体(LCPSと略す)とLCPS1is
OscFs錯体を標準化したDSC図で、その内A)は
純LCPSで、その他B)、C)、D)、E)。 F)、とG)曲線はそれぞれLi5OsChのエチレン
単位に対する化学量比が1/20..1/10.1/6
゜1/4.1/2と1/1であるLCPS−LiS03
Ch錯体を代表するものであり、 第12図は第11図の純LCPS偏光顕微鏡写真であり
、その内スメクチック液晶パターン図(拡大倍数500
x)は各方向等方相から82まで冷却した時観察したも
のであり、 第13図はLCPSとLi5O3cF3錯体の偏光顕微
鏡写真(拡大倍数5oox)であり、その内箱13図(
A)はLi5(hChのエチレン単位に対する化学量比
が1/6の写真であり、第13図(B)はLi5(hC
F3のエチレン単位に対する化学量比が1/2の写真で
あり、第13図(C)はLi5OsChのエチレン単位
に対する化学量比が1/1の写真であり、第14図は液
晶重合体、Li5O3cF3と異なる化学量錯体のX線
回折図で、その内A)は純Li5(hcFiで、H)は
純LCPSで、B)、C)、D)、E)、F)、とG)
はそれぞれLi5OsCF、のエチレン単位に対する化
学量比が1/2 、1/4 、1/6 、1/10、と
1/20を代表するものであり、 第15図は異なるLi5(hcF+/オキシエチレン基
比値のLi5OsCFs−LCPS錯体の電導度に対す
る影響を示すグラフであり、 第16図は純液晶重合体とLCI’5−L1SOsCF
3錯体の電導度、log(σ)対1000/Tを示すグ
ラフであり、そのうちLi5(hCF3/オキシエチレ
ン基比値が1/1の場合(・)で示す(曲線A)、1/
2の場合(0)で示す(曲線B)、1/4の場合(−)
で示す(曲線C)、1/6の場合(ロ)で示す(曲vA
D) 、1 /10(7)場合(ム)テ示す(曲1!i
E)、1/20の場合(△)で示す(曲線F)、純LC
PSの場合(◆)で示す(曲線)。
Claims (4)
- 1.アルカリ金属塩とオリゴオキシエチレンスペーサを
有する側鎖液晶ポリシロキサン重合体よりなる錯体を含
むイオン型電導性側鎖液晶重合体電解質。 - 2.側鎖液晶ポリシロキサン重合体が下記化学式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、MeはCH_3であり、mは0〜5の整数であ
り、xは10%〜100%であり、yは0〜90%であ
る) を有する重合体で、その重量平均分子量が1000−1
5000である請求項1に記載の重合体電解質。 - 3.側鎖液晶ポリシロキサン重合体が下記化学式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、MeはCH_3であり、mは0〜5の整数であ
り、xは10%〜100%であり、yは0〜90%であ
る) を有する重合体で、その重量平均分子量が1000−1
5000である請求項1に記載の重合体電解質。 - 4.側鎖液晶ポリシロキサン重合体が下記化学式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、MeはCH_3であり、mは0〜5の整数であ
り、xは10%〜100%であり、yは0〜90%であ
る) を有する重合体で、その重量平均分子量が1000−1
5000である請求項1に記載の重合体電解質。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2115306A JPH0619923B2 (ja) | 1990-05-02 | 1990-05-02 | イオン型電導性側鎖液晶重合体電解質 |
| US07/540,570 US5091274A (en) | 1990-05-02 | 1990-06-19 | Ionic conducting polymer electrolytes based on a side-chain crystalline polymer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2115306A JPH0619923B2 (ja) | 1990-05-02 | 1990-05-02 | イオン型電導性側鎖液晶重合体電解質 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0419903A true JPH0419903A (ja) | 1992-01-23 |
| JPH0619923B2 JPH0619923B2 (ja) | 1994-03-16 |
Family
ID=14659365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2115306A Expired - Lifetime JPH0619923B2 (ja) | 1990-05-02 | 1990-05-02 | イオン型電導性側鎖液晶重合体電解質 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5091274A (ja) |
| JP (1) | JPH0619923B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04323260A (ja) * | 1991-04-22 | 1992-11-12 | Yuasa Corp | 高分子固体電解質およびこれを用いた電池 |
| JP2002251916A (ja) * | 2001-02-22 | 2002-09-06 | Fuji Photo Film Co Ltd | 電解質組成物、電気化学電池、光電気化学電池、非水二次電池、及び液晶化合物 |
| US6627099B2 (en) | 2000-08-22 | 2003-09-30 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Electrolyte composition and electrochemical battery using the same |
| WO2012063509A1 (ja) * | 2010-11-11 | 2012-05-18 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 両親媒性液晶化合物、ミセル、及びそれらの利用 |
| JP2019186155A (ja) * | 2018-04-16 | 2019-10-24 | 旭化成株式会社 | 高分子電解質 |
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| WO2025010126A1 (en) * | 2023-07-06 | 2025-01-09 | Dow Silicones Corporation | Silicone - polyether copolymer for use in foam control formulations |
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1990
- 1990-05-02 JP JP2115306A patent/JPH0619923B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1990-06-19 US US07/540,570 patent/US5091274A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0619923B2 (ja) | 1994-03-16 |
| US5091274A (en) | 1992-02-25 |
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