聚乙烯醇缩醛树脂清漆、胶凝剂、非水电解液和电化学元件制造技术

技术编号:3244422 阅读:287 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种聚乙烯醇缩醛树脂清漆及其用途,所述的清漆的刺激性、毒性、环境污染性、气味、和易燃性等方面都足够低,在实际使用中不会产生问题,且安全性高,在低粘度下的操作性良好。通过使用非水溶剂,优选碳酸酯,更优选环状碳酸酯与链状碳酸酯的混合溶剂,作为溶解聚乙烯醇缩醛树脂的有机溶剂,聚乙烯醇缩醛树脂无论其种类如何都能够均匀地溶解,能够得到安全性高且粘性低的清漆。该清漆由于具有使有机溶剂胶凝化作用,因此能够在各种用途中用作胶凝剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及聚乙烯醇缩醛树脂清漆。本专利技术的聚乙烯醇缩醛树脂清漆可以用作例如导电材料的披覆材料、无机材料和有机材料的粘接剂等。另外,本专利技术还涉及聚乙烯醇缩醛树脂清漆的用途,具体来说,涉及包含聚乙烯醇缩醛树脂清漆的有机溶剂的胶凝剂、使用聚乙烯醇缩醛树脂清漆得到的非水电解液和电化学元件。
技术介绍
聚乙烯醇缩醛树脂是通过使用醛将聚乙烯醇缩醛化的树脂的总称。聚乙烯醇缩醛树脂的电绝缘性良好,粘接性·耐化学药品腐蚀性优良,而且挠性、耐摩擦性等机械强度高,因此被广泛用作披覆材料或粘接剂等用途。例如,用作漆包线用清漆、粘合胶带、玻璃纤维、碳纤维等收缩用粘接剂等,另外,在结构建筑物、航空器等中,也常被用作披覆材料或胶粘剂。当将聚乙烯醇缩醛树脂用于上述用途中时,最好将其溶解于溶剂中进行清漆化。但是,在通常的工业用溶剂如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯类,甲乙酮、丙酮、环己酮等酮类中,聚乙烯醇缩醛树脂不能充分均匀地溶解。因此,在进行聚乙烯醇缩醛树脂的清漆化时,通常使用冰醋酸、单氯乙酸、苯甲醇、甲酚、二苯甲酚、糠醛、二烷、四氢呋喃、吡啶、二氯乙烷、氯仿、N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜、甲苯与乙醇等的混合溶剂。这些溶剂均存在刺激性强、对人体的毒性较高、环境污染性高、产生恶臭、易燃性高等问题。因此,在进行聚乙烯醇缩醛树脂的清漆化时,为了使溶剂不与人体接触或者不被释放到环境中,必须设置能够充分进行排气、除害、消毒、消除静电等的设备,实施多种安全对策。另外,在电池、电容、被称为染料敏化光化学电池(Gratzel cell)的使用-->电解质的太阳能电池等电化学元件中,为了实现充放电容量的高容量化、薄型化、提高形状自由度等,为了使电解液凝胶化而得到薄膜状的电解质,使用聚乙烯醇缩醛树脂(凝胶型高分子电解质)(特开昭57-143355号公报等)。在现有技术中,为了使用聚乙烯醇缩醛树脂得到薄膜状的电解质,必须包含电解质溶液总量的10重量%以上的该树脂,但是如果在电解液中包含这样高浓度的聚乙烯醇缩醛树脂的分子,则该分子会阻碍离子的移动。因此,电解液的离子传导度很低,电负荷特性变差。使聚乙烯醇缩醛树脂的含量减少的话,虽然能够提高离子传导度,但是凝胶强度降低,丧失了提高电化学元件的形状自由度等凝胶型高分子电解质本来的优点。另外,不在聚乙烯醇缩醛树脂中浸渍溶剂,用作固体型高分子电解质的技术方案也是已知的(特开平10-50141号公报)。但是,即使是这样的电池,离子传导度也非常低,电负荷特性也大幅降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,提供一种在刺激性、毒性、环境污染性、气味、易燃性等方面问题少,安全性高的聚乙烯醇缩醛树脂清漆。另外,为了提高涂装作业等的操作性,提供低粘性化的聚乙烯醇缩醛树脂清漆。本专利技术的目的在于,提供安全性高且粘性低的聚乙烯醇缩醛树脂清漆在电化学元件的电解液中的用途。本专利技术者发现:1)聚乙烯醇缩醛树脂清漆可以通过将聚乙烯醇缩醛树脂混合到碳酸酯中得到的,特别是如果使用环状碳酸酯和链状碳酸酯的混合溶剂,则以高浓度含有聚乙烯醇缩醛树脂,且实现低粘性;2)该聚乙烯醇缩醛树脂清漆可以用作电化学元件的非水电解液、有机溶剂等的胶凝剂等,从而完成了本专利技术。本专利技术涉及一种聚乙烯醇缩醛树脂清漆,其特征在于:聚乙烯醇缩醛树脂清漆溶解于碳酸酯组成的非水溶剂中。本专利技术的聚乙烯醇缩醛树脂清漆的特征在于:碳酸酯为环状碳酸酯和链状碳酸酯的混合物。另外,本专利技术的聚乙烯醇缩醛树脂清漆的特征在于:含水量为200ppm以下。-->另外,本专利技术的聚乙烯醇缩醛树脂清漆的特征在于:聚乙烯醇缩醛树脂为聚乙烯醇缩甲醛树脂。另外,本专利技术的聚乙烯醇缩醛树脂清漆的特征在于:聚乙烯醇缩醛树脂为酸改性物。另外,本专利技术的聚乙烯醇缩醛树脂清漆的特征在于:聚乙烯醇缩醛树脂的通过1H-NMR测定的以DMSO-d6的峰(2.49ppm)为基准在4.25~4.35ppm处显示信号峰的质子含量为0.25mol/kg以下。另外,本专利技术的聚乙烯醇缩醛树脂清漆的特征在于:聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含量为0.1~2mol/kg。另外,本专利技术涉及一种胶凝剂,其特征在于包含上述任一项所述的聚乙烯醇缩醛树脂清漆,使得有机溶剂被凝胶化。另外,本专利技术涉及一种非水电解液,其特征在于包含电解质、以及上述任一项所述的聚乙烯醇缩醛树脂清漆。另外,本专利技术的非水电解液的特征在于:其包含电解质、非水溶剂和聚乙烯醇缩醛树脂,且聚乙烯醇缩醛树脂的通过凝胶渗透色谱测定的聚苯乙烯换算的数均分子量λ、与聚乙烯醇缩醛树脂在非水电解质中的浓度c(重量%)满足如下关系:100≤λ1/2×c≤1000另外,本专利技术的非水电解质液的特征在于,聚乙烯醇缩醛树脂的浓度为非水电解液总量的0.3~3.5重量%。另外,本专利技术的非水电解液的特征在于,其进一步包含会生成酸的化合物。另外,本专利技术的非水电解液的特征在于,会生成酸的化合物为具有氟原子的路易斯酸和/或路易斯酸盐。另外,本专利技术涉及一种电化学元件,其特征在于,至少包含负极、隔板、正极和非水电解液,负极与隔板和/或正极与隔板通过聚乙烯醇缩醛树脂的交联物粘接。另外,本专利技术电化学元件的特征在于:交联物相对于该交联物和非水电解液的总量的比例为3.5重量%以下。-->另外,本专利技术的电化学元件的特征在于,负极包含锂金属和/或能够吸藏和/或释放锂的活性物质,正极包含能够相对于锂的溶解析出电位产生3V以上的电动势的活性物质,且非水电解液包含选自锂盐的电解质。另外,本专利技术涉及电化学元件的制造方法,其特征在于:层叠负极、隔板和正极,在该叠层体中,对浸渍上述任一种非水电解液形成的电化学元件进行充电,生成聚乙烯醇缩醛树脂的交联物,通过该交联物进行粘接。本专利技术的聚乙烯醇缩醛树脂清漆,与使用现有的有机溶剂制造的聚乙烯醇缩醛树脂清漆相比,在安全性上问题少且为低粘性,因此能够安全且有效地进行操作。另外,本专利技术的聚乙烯醇缩醛树脂清漆能够用作有机溶剂的胶凝剂,因此可以进行例如有机芳香剂、废弃食用油、仿生高分子材料(例如人造皮肤用高分子材料等)、锂电池、电双层电容等电化学元件的电解液等的凝胶化。具体实施方式本专利技术包含聚乙烯醇缩醛树脂清漆、非水电解液和电化学元件及其制造方法。下面,对各自的实施方式进行详细的说明。本专利技术的聚乙烯醇缩醛树脂清漆是通过将聚乙烯醇缩醛树脂溶解于碳酸酯溶剂中得到的溶液。[聚乙烯醇缩醛树脂]聚乙烯醇缩醛树脂是聚乙烯醇用醛进行缩醛化得到的树脂、聚乙烯醇经酯化得到的树脂、聚乙烯醇经缩醛化和酯化得到的树脂等的总称。作为聚乙烯醇缩醛树脂,可以列举出例如包含以通式(1)所表示的乙烯醇缩醛单元(1)、通式(2)所表示的乙烯醇单元(2)、以及通式(3)所表示的羧酸乙烯酯单元(3)作为重复单元的聚乙烯醇缩醛树脂,[式中,R1表示氢原子或者烷基];-->以及[式中,R2表示氢原子、烷基或者烷氧基]。在该聚乙烯醇缩醛树脂中,分别包含50~80重量%的乙烯醇缩醛单元(1)、0.1~20重量%的乙烯醇单元(2)以及10~20重量%的羧酸乙烯酯单元(3)的聚乙烯醇缩醛树脂容易获得。作为包含上述重复单元(1)~(3)的聚乙烯醇缩醛树脂的具体实例,可以列举出例如聚乙烯醇缩甲醛(乙烯醇缩醛单元(1)的R1=氢原子、羧酸乙烯酯单元(3)的R2=甲基)本文档来自技高网
...

【技术保护点】
聚乙烯醇缩醛树脂清漆,其特征在于,聚乙烯醇缩醛树脂溶解于含有碳酸酯的非水溶剂中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.聚乙烯醇缩醛树脂清漆,其特征在于,聚乙烯醇缩醛树脂溶解于含有碳酸酯的非水溶剂中。2.根据权利要求1所述的聚乙烯醇缩醛树脂清漆,其中,碳酸酯为环状碳酸酯和链状碳酸酯的混合物。3.根据权利要求1或2所述的聚乙烯醇缩醛树脂清漆,其中,含水量为200ppm以下。4.根据权利要求1~3中任一项所述的聚乙烯醇缩醛树脂清漆,其中,聚乙烯醇缩醛树脂为聚乙烯醇缩甲醛树脂。5.根据权利要求1~4中任一项所述的聚乙烯醇缩醛树脂清漆,其中,聚乙烯醇缩醛树脂为酸改性物。6.根据权利要求1~5中任一项所述的聚乙烯醇缩醛树脂清漆,其中,聚乙烯醇缩醛树脂通过1H-NMR测定的以DMSO-d6的峰(2.49ppm)为基准在4.25~4.35ppm处显示信号峰的质子的含量为0.25mol/kg以下。7.根据权利要求1~6中任一项所述的聚乙烯醇缩醛树脂清漆,其中,聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含量为0.1~2mol/kg。8.胶凝剂,其特征在于,含有权利要求1~7中任一项所述的聚乙烯醇缩醛树脂清漆,使得有机溶剂被凝胶化。9.非水电解液,其特征在于,包含电解质和权利要求1~7中任一项所述的聚乙烯醇缩醛树脂清漆。10.根据权利要求9所述的非水电解液,其中,聚乙烯醇缩醛树脂通过凝胶渗透色谱测定的聚苯乙烯换算的数均分子量λ、与聚乙烯醇缩醛树...

【专利技术属性】
技术研发人员:桧原昭男林刚史高松邦幸
申请(专利权)人:三井化学株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术
  • 暂无相关专利