特許第6857787号(P6857787)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6857787イオン伝導性縮環キノンポリマー、電極活物質及び二次電池
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6857787
(24)【登録日】2021年3月25日
(45)【発行日】2021年4月14日
(54)【発明の名称】イオン伝導性縮環キノンポリマー、電極活物質及び二次電池
(51)【国際特許分類】
   C08G 65/332 20060101AFI20210405BHJP
   H01M 4/60 20060101ALI20210405BHJP
   H01M 10/052 20100101ALI20210405BHJP
   H01M 12/08 20060101ALI20210405BHJP
   C08G 65/334 20060101ALI20210405BHJP
   C08G 65/333 20060101ALI20210405BHJP
【FI】
   C08G65/332
   H01M4/60
   H01M10/052
   H01M12/08 K
   C08G65/334
   C08G65/333
【請求項の数】12
【全頁数】36
(21)【出願番号】特願2016-40929(P2016-40929)
(22)【出願日】2016年3月3日
(65)【公開番号】特開2017-52926(P2017-52926A)
(43)【公開日】2017年3月16日
【審査請求日】2019年2月13日
(31)【優先権主張番号】特願2015-179550(P2015-179550)
(32)【優先日】2015年9月11日
(33)【優先権主張国】JP
【新規性喪失の例外の表示】特許法第30条第2項適用 平成27年8月25日、公益社団法人高分子学会発行の第64回高分子討論会予稿集にて公開、同年9月17日、東北大学にて開催された同討論会で発表(3S02)
(73)【特許権者】
【識別番号】899000068
【氏名又は名称】学校法人早稲田大学
(73)【特許権者】
【識別番号】000003986
【氏名又は名称】日産化学株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002240
【氏名又は名称】特許業務法人英明国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】西出 宏之
(72)【発明者】
【氏名】小柳津 研一
(72)【発明者】
【氏名】川井 拓真
(72)【発明者】
【氏名】吉本 卓司
【審査官】 藤井 明子
(56)【参考文献】
【文献】 特開2004−006067(JP,A)
【文献】 特開2013−213201(JP,A)
【文献】 特開2009−217992(JP,A)
【文献】 国際公開第2014/148016(WO,A1)
【文献】 国際公開第2014/050944(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C08G 65/00−67/04
H01M 4/00−4/62、10/05−10/0587、
10/36−10/39、12/00−16/00
C08G 59/00−59/72
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記式(1)及び/又は(2)で表される繰り返し単位、並びに式(3)で表される繰り返し単位、下記式(4)で表される繰り返し単位及び(4')で表される繰り返し単位から選ばれる少なくとも1種を含むイオン伝導性縮環キノンポリマー。
【化1】
(式中、Xは、それぞれ独立に、単結合、−O−、−S−、−NH−、−COO−、−O−CO−、−CO−NH−又は−NH−CO−を表し、Ar1及びAr2は、それぞれ独立に、ベンゾキノン骨格上の2つの炭素原子とともに形成されるベンゼン環又はチオフェン環を表す。)
【化2】
(式中、Yは、ハロゲン原子を表す。)
【化3】
(式中、Zは、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルキルチオ基、炭素数2〜12のアシル基、炭素数1〜12のアルキルアミノ基、ポリアルキレンエーテル基、ポリアルキレンアミン基、又はアリール基を表し、Z'は、−O−(CH2)a−O−、−(CH2)a−、−S−(CH2)a−S−、−C(=O)−(CH2)b−C(=O)−、−NH−(CH2)a−NH−、−O−(R−O)c−、−NH−(R−NH)c−、又はフェニレン基を表し、Rは、炭素数1〜12のアルキレン基を表し、aは、1〜12の整数を表し、bは、1〜10の整数を表し、cは、2〜4の整数を表す。)
【請求項2】
式(1)で表される繰り返し単位が、下記式(1')又は(1'')で表される繰り返し単位であり式(2)で表される繰り返し単位が、下記式(2')又は(2'')で表される繰り返し単位である請求項記載のイオン伝導性縮環キノンポリマー。
【化4】
(式中、Xは、前記と同じであり、R1〜R18は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、メルカプト基、アミノ基、炭素数1〜12の置換若しくは非置換のアルキル基、炭素数2〜12の置換若しくは非置換のアルケニル基、炭素数2〜12の置換若しくは非置換のアルキニル基、炭素数6〜12の置換若しくは非置換のアリール基、炭素数3〜12の置換若しくは非置換のヘテロアリール基、炭素数1〜12の置換若しくは非置換のアルコキシ基、炭素数1〜12の置換若しくは非置換のアルキルチオ基、炭素数1〜12の置換若しくは非置換のモノアルキルアミノ基、各々のアルキル基が独立に炭素数1〜12の置換若しくは非置換のアルキル基であるジアルキルアミノ基、又は炭素数2〜12のアルキルカルボニル基を表す。)
【請求項3】
請求項1又は2記載のイオン伝導性縮環キノンポリマーからなる電荷貯蔵材料。
【請求項4】
請求項記載の電荷貯蔵材料を含む電極活物質。
【請求項5】
請求項記載の電極活物質、及び溶媒を含む電極スラリー。
【請求項6】
請求項記載の電極活物質を含む薄膜。
【請求項7】
請求項記載の電極スラリーから作製される薄膜。
【請求項8】
請求項記載の電極活物質を含む電極。
【請求項9】
請求項又は記載の薄膜を含む電極。
【請求項10】
請求項又は記載の電極を含む二次電池。
【請求項11】
請求項又は記載の電極を含むリチウムイオン電池。
【請求項12】
請求項又は記載の電極を含む空気電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、イオン伝導性縮環キノンポリマー、電極活物質及び二次電池に関する。
【背景技術】
【0002】
有機二次電池は、有機電荷貯蔵材料を二次電池における電極活物質として用いた電池であり、高レート特性、充放電サイクルに伴う高容量維持率、軽量薄膜、フレキシブル化が可能等の特長から、大きな注目を集めている。有機電荷貯蔵材料としては、ニトロキシラジカル基を含有する化合物がよく用いられるが(非特許文献1、2、特許文献1)、有機硫黄ポリマー(非特許文献3、4)、キノンポリマー(特許文献2)、キノイド系材料(特許文献3、4、5)、ジオン系材料(特許文献6)、ルベアン酸系材料(特許文献7)等についても報告がなされている。
【0003】
また、近年、無機電極活物質と共存させて用いることにより、リチウムイオン電池の高速充放電時における容量及び電圧維持率(以下、レート特性と略す。)向上、充放電サイクルにおける容量維持率(以下、サイクル特性と略す。)向上が可能であることが示され(非特許文献5)、適用用途及び手法が拡大している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2002−117852号公報
【特許文献2】特開2009−217992号公報
【特許文献3】特開2010−44882号公報
【特許文献4】特開2010−55923号公報
【特許文献5】特開2010−80343号公報
【特許文献6】特開2010−212152号公報
【特許文献7】特開2008−147015号公報
【非特許文献】
【0005】
【非特許文献1】Chem. Phys. Lett., vol. 359, pp. 351-354, 2002
【非特許文献2】Electrochem. Soc. Interface, vol. 14, pp. 32-36, 2005
【非特許文献3】J. Electrochem. Soc., vol. 136, pp. 661-664, 1989
【非特許文献4】Electrochimica Acta, vol. 46, pp. 2305-2312, 2001
【非特許文献5】Scientific Reports, vol. 4, pp. 4315-4321, 2014
【非特許文献6】ACS Appl. Mater. Interfaces, vol. 7, pp. 3473-3479, 2015
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、ニトロキシラジカル系電荷貯蔵材料を電極活物質として用いた電池は、無機系電極活物質を用いたそれと比較して電荷貯蔵容量が小さく、有機硫黄ポリマー等の容量の高い有機電荷貯蔵材料を用いた場合は、電気化学的安定性が低く、充分なサイクル特性が得られないという課題があった。キノン系電荷貯蔵材料を電極活物質として用いた場合は、電極内の電極活物質比率を上げると電極活物質あたりの容量が大きく低下するという課題があった(非特許文献6)。また、他の有機電荷貯蔵材料においても、単独の電極活物質として用いる場合、あるいは無機電極活物質と併用する場合において、電解液に対する溶出耐性、充分なイオンの出入りを可能にする膨潤性、イオン伝導性、無機電極活物質や集電体との結着性等が不足することにより、二次電池として充分な性能が得られない場合があった。
【0007】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、電極活物質として用いた場合に高容量、高レート特性及び高サイクル性を有する高性能な電池を与え得る、電荷貯蔵性を有する材料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者らは、前記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、ポリエーテル構造を主鎖として含み、側鎖に縮環キノン構造を含むイオン伝導性縮環キノンポリマーが、電荷貯蔵材料として機能し、これを電極活物質として用いた場合に、前記課題を克服して高容量、高レート特性及び高サイクル特性を有する高性能な二次電池を与えることを見出し、本発明を完成させた。
【0009】
すなわち、本発明は、下記イオン伝導性縮環キノンポリマー、電極活物質及び二次電池を提供する。
1.下記式(1)及び/又は(2)で表される繰り返し単位を含むイオン伝導性縮環キノンポリマー。
【化1】
(式中、Xは、それぞれ独立に、単結合、又は2価の基を表し、Ar1及びAr2は、それぞれ独立に、ベンゾキノン骨格上の2つの炭素原子とともに形成される芳香族炭化水素環又は酸素原子若しくは硫黄原子を含む芳香族複素環を表す。)
2.前記芳香族炭化水素環がベンゼン環であり、前記芳香族複素環がチオフェン環である1のイオン伝導性縮環キノンポリマー。
3.下記式(1')、(1'')、(2')又は(2'')で表される繰り返し単位を含む2のイオン伝導性縮環キノンポリマー。
【化2】
(式中、Xは、前記と同じであり、R1〜R18は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、メルカプト基、アミノ基、炭素数1〜12の置換若しくは非置換のアルキル基、炭素数2〜12の置換若しくは非置換のアルケニル基、炭素数2〜12の置換若しくは非置換のアルキニル基、炭素数6〜12の置換若しくは非置換のアリール基、炭素数3〜12の置換若しくは非置換のヘテロアリール基、炭素数1〜12の置換若しくは非置換のアルコキシ基、炭素数1〜12の置換若しくは非置換のアルキルチオ基、炭素数1〜12の置換若しくは非置換のモノアルキルアミノ基、各々のアルキル基が独立に炭素数1〜12の置換若しくは非置換のアルキル基であるジアルキルアミノ基、又は炭素数2〜12のアルキルカルボニル基を表す。)
4.更に、下記式(3)で表される繰り返し単位を含む1〜3のいずれかのイオン伝導性縮環キノンポリマー。
【化3】
(式中、Yは、ハロゲン原子を表す。)
5.更に、下記式(4)又は(4')で表される繰り返し単位を含む1〜4のいずれかのイオン伝導性縮環キノンポリマー。
【化4】
(式中、Zは、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルキルチオ基、炭素数2〜12のアシル基、炭素数1〜12のアルキルアミノ基、ポリアルキレンエーテル基、ポリアルキレンアミン基、又はアリール基を表し、Z'は、−O−(CH2)a−O−、−(CH2)a−、−S−(CH2)a−S−、−C(=O)−(CH2)b−C(=O)−、−NH−(CH2)a−NH−、−O−(R−O)c−、−NH−(R−NH)c−、又はフェニレン基を表し、Rは、炭素数1〜12のアルキレン基を表し、aは、1〜12の整数を表し、bは、1〜10の整数を表し、cは、2〜4の整数を表す。
6.1〜5のいずれかのイオン伝導性縮環キノンポリマーからなる電荷貯蔵材料。
7.6の電荷貯蔵材料を含む電極活物質。
8.7の電極活物質、及び溶媒を含む電極スラリー。
9.7の電極活物質を含む薄膜。
10.8の電極スラリーから作製される薄膜。
11.7の電極活物質を含む電極。
12.9又は10の薄膜を含む電極。
13.11又は12の電極を含む二次電池。
14.11又は12の電極を含むリチウムイオン電池。
15.11又は12の電極を含む空気電池。
【発明の効果】
【0010】
本発明のイオン伝導性縮環キノンポリマーは、電荷貯蔵の主体として縮環キノン骨格を有し、発生するアニオンラジカルが2つの縮環構造によって安定化されるために電気化学的安定性が高く、電荷貯蔵材料として有用である。更に、2電子還元が進行して安定なジアニオンが形成されるために、これを電池の電極活物質として使用した場合、高安定性と高容量が両立される。
【0011】
また、ポリエーテル構造を有する主鎖を有することで、高いイオン伝導性を示し、高速充放電条件に対しても高速でのイオン補償が可能となり、得られる二次電池は高いレート特性を示す。更にはこれによって電極内の過電圧を抑制することが可能となり、サイクル特性も良好となる。
【0012】
以上の効果により、本発明のイオン伝導性縮環キノンポリマーを電極活物質として用いることで、高レート特性、高容量、高サイクル性を有する二次電池を作製することが可能である。本発明のイオン伝導性縮環キノンポリマーは、特にリチウムイオン電池の電極活物質として好適である。一般的な二次電池においては、無機系材料又は炭素材料が電極活物質として用いられるが、正極又は負極のどちらか一方を本発明のイオン伝導性縮環キノンポリマーを含む電極に置き換えて使用することもでき、無機材料系あるいは炭素材料系電極活物質と併用して用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】実施例で作製したビーカーセルの模式図である。
図2】実施例2、3で作製した薄膜電極のサイクリックボルタモグラムである。
図3】実施例4で作製した半電池における充放電容量を変化させた場合の基準電極との電位差の測定結果を示すグラフである。
図4】実施例4で作製した半電池における充放電サイクル特性を示すグラフである。
図5】実施例5で作製した薄膜電極のサイクリックボルタモグラムである。
図6】実施例6で作製した半電池における充放電容量を変化させた場合の基準電極との電位差の測定結果を示すグラフである。
図7】実施例6で作製した半電池における充放電サイクル特性を示すグラフである。
図8】実施例7で作製した空気二次電池のサイクリックボルタモグラムである。
図9】実施例7で作製した空気二次電池における充放電容量を変化させた場合の基準電極との電位差の測定結果を示すグラフである。
図10】実施例13で作製した空気二次電池のサイクリックボルタモグラムである。
図11】実施例13で作製した空気二次電池における充放電容量を変化させた場合の基準電極との電位差の測定結果を示すグラフである。
図12】実施例13で作製した空気二次電池における充放電サイクル特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0014】
[イオン伝導性縮環キノンポリマー]
本発明のイオン伝導性縮環キノンポリマーは、下記式(1)及び/又は(2)で表される繰り返し単位を含む。
【化5】
【0015】
式中、Xは、それぞれ独立に、単結合、又は2価の基を表す。前記2価の基としては−O−、−S−、−NH−、−COO−、−O−CO−、−CO−NH−、−NH−CO−等が好ましく、−O−がより好ましい。Ar1及びAr2は、それぞれ独立に、ベンゾキノン骨格上の2つの炭素原子とともに形成される芳香族炭化水素環又は酸素原子若しくは硫黄原子を含む芳香族複素環を表す。
【0016】
前記芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環が好ましい。前記芳香族複素環としては、チオフェン環、フラン環等が好ましい。これらのうち、ベンゼン環、チオフェン環等が特に好ましい。
【0017】
具体的には、式(1)で表される繰り返し単位としては、下記式(1')又は(1'')で表されるものが好ましく、式(2)で表される繰り返し単位としては、下記式(2')又は(2'')で表されるものが好ましい。
【化6】
【0018】
式中、Xは、前記と同じ。R1〜R18は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、メルカプト基、アミノ基、炭素数1〜12の置換若しくは非置換のアルキル基、炭素数2〜12の置換若しくは非置換のアルケニル基、炭素数2〜12の置換若しくは非置換のアルキニル基、炭素数6〜12の置換若しくは非置換のアリール基、炭素数3〜12の置換若しくは非置換のヘテロアリール基、炭素数1〜12の置換若しくは非置換のアルコキシ基、炭素数1〜12の置換若しくは非置換のアルキルチオ基、炭素数1〜12の置換若しくは非置換のモノアルキルアミノ基、各々のアルキル基が独立に炭素数1〜12の置換若しくは非置換のアルキル基であるジアルキルアミノ基、又は炭素数2〜12のアルキルカルボニル基を表す。
【0019】
前記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられ
る。
【0020】
前記アルキル基としては、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、c−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、c−ブチル基、1−メチル−c−プロピル基、2−メチル−c−プロピル基、n−ペンチル基、1−メチル−n−ブチル基、2−メチル−n−ブチル基、3−メチル−n−ブチル基、1,1−ジメチル−n−プロピル基、1,2−ジメチル−n−プロピル基、2,2−ジメチル−n−プロピル基、1−エチル−n−プロピル基、c−ペンチル基、1−メチル−c−ブチル基、2−メチル−c−ブチル基、3−メチル−c−ブチル基、1,2−ジメチル−c−プロピル基、2,2−ジメチル−c−プロピル基、2,3−ジメチル−c−プロピル基、1−エチル−c−プロピル基、2−エチル−c−プロピル基、n−ヘキシル基、1−メチル−n−ペンチル基、2−メチル−n−ペンチル基、3−メチル−n−ペンチル基、4−メチル−n−ペンチル基、1,1−ジメチル−n−ブチル基、1,2−ジメチル−n−ブチル基、1,3−ジメチル−n−ブチル基、2,2−ジメチル−n−ブチル基、2,3−ジメチル−n−ブチル基、3,3−ジメチル−n−ブチル基、1−エチル−n−ブチル基、2−エチル−n−ブチル基、1,1,2−トリメチル−n−プロピル基、1,2,2−トリメチル−n−プロピル基、1−エチル−1−メチル−n−プロピル基、1−エチル−2−メチル−n−プロピル基、c−ヘキシル基、1−メチル−c−ペンチル基、2−メチル−c−ペンチル基、3−メチル−c−ペンチル基、1−エチル−c−ブチル基、2−エチル−c−ブチル基、3−エチル−c−ブチル基、1,2−ジメチル−c−ブチル基、1,3−ジメチル−c−ブチル基、2,2−ジメチル−c−ブチル基、2,3−ジメチル−c−ブチル基、2,4−ジメチル−c−ブチル基、3,3−ジメチル−c−ブチル基、1−n−プロピル−c−プロピル基、2−n−プロピル−c−プロピル基、1−i−プロピル−c−プロピル基、2−i−プロピル−c−プロピル基、1,2,2−トリメチル−c−プロピル基、1,2,3−トリメチル−c−プロピル基、2,2,3−トリメチル−c−プロピル基、1−エチル−2−メチル−c−プロピル基、2−エチル−1−メチル−c−プロピル基、2−エチル−2−メチル−c−プロピル基、2−エチル−3−メチル−c−プロピル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基等が挙げられる。
【0021】
前記アルケニル基としては、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、例えば、エテニル基、1−プロペニル基、2−プロペニル基、1−メチル−1−エテニル基、1−n−ブテニル基、2−n−ブテニル基、3−n−ブテニル基、2−メチル−1−プロペニル基、2−メチル−2−プロペニル基、1−エチルエテニル基、1−メチル−1−プロペニル基、1−メチル−2−プロペニル基、1−n−ペンテニル基、2−n−ペンテニル基、3−n−ペンテニル基、4−n−ペンテニル基、1−n−プロピルエテニル基、1−メチル−1−n−ブテニル基、1−メチル−2−n−ブテニル基、1−メチル−3−n−ブテニル基、2−エチル−2−プロペニル基、2−メチル−1−n−ブテニル基、2−メチル−2−n−ブテニル基、2−メチル−3−n−ブテニル基、3−メチル−1−n−ブテニル基、3−メチル−2−n−ブテニル基、3−メチル−3−n−ブテニル基、1,1−ジメチル−2−プロペニル基、1−i−プロピルエテニル基、1,2−ジメチル−1−n−プロペニル基、1,2−ジメチル−2−n−プロペニル基、1−c−ペンテニル基、2−c−ペンテニル基、3−c−ペンテニル基、1−n−ヘキセニル基、2−n−ヘキセニル基、3−n−ヘキセニル基、4−n−ヘキセニル基、5−n−ヘキセニル基、1−メチル−1−n−ペンテニル基、1−メチル−2−n−ペンテニル基、1−メチル−3−n−ペンテニル基、1−メチル−4−n−ペンテニル基、1−n−ブチルエテニル基、2−メチル−1−n−ペンテニル基、2−メチル−2−n−ペンテニル基、2−メチル−3−n−ペンテニル基、2−メチル−4−n−ペンテニル基、2−n−プロピル−2−n−プロペニル基、3−メチル−1−n−ペンテニル基、3−メチル−2−n−ペンテニル基、3−メチル−3−n−ペンテニル基、3−メチル−4−n−ペンテニル基、3−エチル−3−n−ブテニル基、4−メチル−1−n−ペンテニル基、4−メチル−2−n−ペンテニル基、4−メチル−3−n−ペンテニル基、4−メチル−4−n−ペンテニル基、1,1−ジメチル−2−n−ブテニル基、1,1−ジメチル−3−n−ブテニル基、1,2−ジメチル−1−n−ブテニル基、1,2−ジメチル−2−n−ブテニル基、1,2−ジメチル−3−n−ブテニル基、1−メチル−2−エチル−2−n−プロペニル基、1−s−ブチルエテニル基、1,3−ジメチル−1−n−ブテニル基、1,3−ジメチル−2−n−ブテニル基、1,3−ジメチル−3−n−ブテニル基、1−i−ブチルエテニル基、2,2−ジメチル−3−n−ブテニル基、2,3−ジメチル−1−n−ブテニル基、2,3−ジメチル−2−n−ブテニル基、2,3−ジメチル−3−n−ブテニル基、2−i−プロピル−2−n−プロペニル基、3,3−ジメチル−1−n−ブテニル基、1−エチル−1−n−ブテニル基、1−エチル−2−n−ブテニル基、1−エチル−3−n−ブテニル基、1−n−プロピル−1−n−プロペニル基、1−n−プロピル−2−n−プロペニル基、2−エチル−1−n−ブテニル基、2−エチル−2−n−ブテニル基、2−エチル−3−n−ブテニル基、1,1,2−トリメチル−2−プロペニル基、1−t−ブチルエテニル基、1−メチル−1−エチル−2−n−プロペニル基、1−エチル−2−メチル−1−n−プロペニル基、1−エチル−2−メチル−2−プロペニル基、1−i−プロピル−1−プロペニル基、1−i−プロピル−2−n−プロペニル基、1−メチル−2−c−ペンテニル基、1−メチル−3−c−ペンテニル基、2−メチル−1−c−ペンテニル基、2−メチル−2−c−ペンテニル基、2−メチル−3−c−ペンテニル基、2−メチル−4−c−ペンテニル基、2−メチル−5−c−ペンテニル基、2−メチレン−c−ペンチル基、3−メチル−1−c−ペンテニル基、3−メチル−2−c−ペンテニル基、3−メチル−3−c−ペンテニル基、3−メチル−4−c−ペンテニル基、3−メチル−5−c−ペンテニル基、3−メチレン−c−ペンチル基、1−c−ヘキセニル基、2−c−ヘキセニル基、3−c−ヘキセニル基等が挙げられる。
【0022】
前記アルキニル基としては、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、例えば、エチニル基、1−プロピニル基、2−プロピニル基、1−n−ブチニル基、2−n−ブチニル基、3−n−ブチニル基、1−メチル−2−プロピニル基、1−n−ペンチニル基、2−n−ペンチニル基、3−n−ペンチニル基、4−n−ペンチニル基、1−メチル−2−n−ブチニル基、1−メチル−3−n−ブチニル基、2−メチル−3−n−ブチニル基、3−メチル−1−n−ブチニル基、1,1−ジメチル−2−プロピニル基、2−エチル−2−プロピニル基、1−n−ヘキシニル基、2−n−ヘキシニル基、3−n−ヘキシニル基、4−n−ヘキシニル基、5−n−ヘキシニル基、1−メチル−2−n−ペンチニル基、1−メチル−3−n−ペンチニル基、1−メチル−4−n−ペンチニル基、2−メチル−3−n−ペンチニル基、2−メチル−4−n−ペンチニル基、3−メチル−1−n−ペンチニル基、3−メチル−4−n−ペンチニル基、4−メチル−1−n−ペンチニル基、4−メチル−2−n−ペンチニル基、1,1−ジメチル−2−n−ブチニル基、1,1−ジメチル−3−n−ブチニル基、1,2−ジメチル−3−n−ブチニル基、2,2−ジメチル−3−n−ブチニル基、3,3−ジメチル−1−ブチニル基、1−エチル−2−ブチニル基、1−エチル−3−ブチニル基、1−n−プロピル−2−プロピニル基、2−エチル−3−n−ブチニル基、1−メチル−1−エチル−2−プロピニル基、1−i−プロピル−2−プロピニル基等が挙げられる。
【0023】
前記アリール基としては、例えば、フェニル基、α−ナフチル基、β−ナフチル基、o−ビフェニル基、m−ビフェニル基、p−ビフェニル基、1−アントリル基、2−アントリル基、9−アントリル基、1−フェナントリル基、2−フェナントリル基、3−フェナントリル基、4−フェナントリル基、9−フェナントリル基等が挙げられる。
【0024】
前記ヘテロアリール基としては、例えば、2−フリル基、3−フリル基、2−チエニル基、3−チエニル基、1−ピロリル基、2−ピロリル基、3−ピロリル基、1−イミダゾリル基、2−イミダゾリル基、4−イミダゾリル基等が挙げられる。
【0025】
前記アルコキシ基としては、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、c−プロポキシ基、n−ブトキシ基、i−ブトキシ基、s−ブトキシ基、t−ブトキシ基、c−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、1−メチル−n−ブトキシ基、2−メチル−n−ブトキシ基、3−メチル−n−ブトキシ基、1,1−ジメチル−n−プロポキシ基、c−ペンチルオキシ基、2−メチル−c−ブトキシ基、n−ヘキシルオキシ基、1−メチル−n−ペンチルオキシ基、2−メチル−n−ペンチルオキシ基、1,1−ジメチル−n−ブトキシ基、1−エチル−n−ブトキシ基、1,1,2−トリメチル−n−プロポキシ基、c−ヘキシルオキシ基、1−メチル−c−ペンチルオキシ基、1−エチル−c−ブトキシ基、1,2−ジメチル−c−ブトキシ基、n−ヘプチルオキシ基、n−オクチルオキシ基、n−ノニルオキシ基、n−デシルオキシ基、n−ウンデシルオキシ基、n−ドデシルオキシ基等が挙げられる。
【0026】
前記アルキルチオ基としては、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、n−プロピルチオ基、i−プロピルチオ基、n−ブチルチオ基、s−ブチルチオ基、t−ブチルチオ基、n−ペンチルチオ基、1−メチルブチルチオ基、2−メチル−n−ブチルチオ基、3−メチル−n−ブチルチオ基、1,1−ジメチルプロピルチオ基、2,2−ジメチルプロピルチオ基、n−ヘキシルチオ基、1−メチル−n−ペンチルチオ基、2−メチル−n−ペンチルチオ基、1,1−ジメチル−n−ブチルチオ基、1−エチル−n−ブチルチオ基、1,1,2−トリメチルプロピルチオ基、n−ヘプチルチオ基、n−オクチルチオ基、2−エチル−n−ヘキシルチオ基、n−ノニルチオ基、n−デシルチオ基、n−ウンデシルチオ基、n−ドデシルチオ基等が挙げられる。
【0027】
前記モノアルキルアミノ基としては、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、例えば、メチルアミノ基、エチルアミノ基、n−プロピルアミノ基、i−プロピルアミノ基、c−プロピルアミノ基、n−ブチルアミノ基、i−ブチルアミノ基、s−ブチルアミノ基、t−ブチルアミノ基、c−ブチルアミノ基、1−メチル−c−プロピルアミノ基、2−メチル−c−プロピルアミノ基、n−ペンチルアミノ基、1−メチル−n−ブチルアミノ基、2−メチル−n−ブチルアミノ基、3−メチル−n−ブチルアミノ基、1,1−ジメチル−n−プロピルアミノ基、1,2−ジメチル−n−プロピルアミノ基、2,2−ジメチル−n−プロピルアミノ基、1−エチル−n−プロピルアミノ基、c−ペンチルアミノ基、1−メチル−c−ブチルアミノ基、2−メチル−c−ブチルアミノ基、3−メチル−c−ブチルアミノ基、1,2−ジメチル−c−プロピルアミノ基、2,3−ジメチル−c−プロピルアミノ基、1−エチル−c−プロピルアミノ基、2−エチル−c−プロピルアミノ基、n−ヘキシルアミノ基、1−メチル−n−ペンチルアミノ基、2−メチル−n−ペンチルアミノ基、3−メチル−n−ペンチルアミノ基、4−メチル−n−ペンチルアミノ基、1,1−ジメチル−n−ブチルアミノ基、1,2−ジメチル−n−ブチルアミノ基、1,3−ジメチル−n−ブチルアミノ基、2,2−ジメチル−n−ブチルアミノ基、2,3−ジメチル−n−ブチルアミノ基、3,3−ジメチル−n−ブチルアミノ基、1−エチル−n−ブチルアミノ基、2−エチル−n−ブチルアミノ基、1,1,2−トリメチル−n−プロピルアミノ基、1,2,2−トリメチル−n−プロピルアミノ基、1−エチル−1−メチル−n−プロピルアミノ基、1−エチル−2−メチル−n−プロピルアミノ基、c−ヘキシルアミノ基、1−メチル−c−ペンチルアミノ基、2−メチル−c−ペンチルアミノ基、3−メチル−c−ペンチルアミノ基、1−エチル−c−ブチルアミノ基、2−エチル−c−ブチルアミノ基、3−エチル−c−ブチルアミノ基、1,2−ジメチル−c−ブチルアミノ基、1,3−ジメチル−c−ブチルアミノ基、2,2−ジメチル−c−ブチルアミノ基、2,3−ジメチル−c−ブチルアミノ基、2,4−ジメチル−c−ブチルアミノ基、3,3−ジメチル−c−ブチルアミノ基、1−n−プロピル−c−プロピルアミノ基、2−n−プロピル−c−プロピルアミノ基、1−i−プロピル−c−プロピルアミノ基、2−i−プロピル−c−プロピルアミノ基、1,2,2−トリメチル−c−プロピルアミノ基、1,2,3−トリメチル−c−プロピルアミノ基、2,2,3−トリメチル−c−プロピルアミノ基、1−エチル−2−メチル−c−プロピルアミノ基、2−エチル−1−メチル−c−プロピルアミノ基、2−エチル−2−メチル−c−プロピルアミノ基、2−エチル−3−メチル−c−プロピルアミノ基等が挙げられる。
【0028】
前記ジアルキルアミノ基としては、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジ−n−プロピルアミノ基、ジ−i−プロピルアミノ基、ジ−c−プロピルアミノ基、ジ−n−ブチルアミノ基、ジ−i−ブチルアミノ基、ジ−s−ブチルアミノ基、ジ−t−ブチルアミノ基、ジ−c−ブチルアミノ基、ジ−(1−メチル−c−プロピル)アミノ基、ジ−(2−メチル−c−プロピル)アミノ基、ジ−n−ペンチルアミノ基、ジ−(1−メチル−n−ブチル)アミノ基、ジ−(2−メチル−n−ブチル)アミノ基、ジ−(3−メチル−n−ブチル)アミノ基、ジ−(1,1−ジメチル−n−プロピル)アミノ基、ジ−(1,2−ジメチル−n−プロピル)アミノ基、ジ−(2,2−ジメチル−n−プロピル)アミノ基、ジ−(1−エチル−n−プロピル)アミノ基、ジ−c−ペンチルアミノ基、ジ−(1−メチル−c−ブチル)アミノ基、ジ−(2−メチル−c−ブチル)アミノ基、ジ−(3−メチル−c−ブチル)アミノ基、ジ−(1,2−ジメチル−c−プロピル)アミノ基、ジ−(2,3−ジメチル−c−プロピル)アミノ基、ジ−(1−エチル−c−プロピル)アミノ基、ジ−(2−エチル−c−プロピル)アミノ基、ジ−n−ヘキシルアミノ基、ジ−(1−メチル−n−ペンチル)アミノ基、ジ−(2−メチル−n−ペンチル)アミノ基、ジ−(3−メチル−n−ペンチル)アミノ基、ジ−(4−メチル−n−ペンチル)アミノ基、ジ−(1,1−ジメチル−n−ブチル)アミノ基、ジ−(1,2−ジメチル−n−ブチル)アミノ基、ジ−(1,3−ジメチル−n−ブチル)アミノ基、ジ−(2,2−ジメチル−n−ブチル)アミノ基、ジ−(2,3−ジメチル−n−ブチル)アミノ基、ジ−(3,3−ジメチル−n−ブチル)アミノ基、ジ−(1−エチル−n−ブチル)アミノ基、ジ−(2−エチル−n−ブチル)アミノ基、ジ−(1,1,2−トリメチル−n−プロピル)アミノ基、ジ−(1,2,2−トリメチル−n−プロピル)アミノ基、ジ−(1−エチル−1−メチル−n−プロピル)アミノ基、ジ−(1−エチル−2−メチル−n−プロピル)アミノ基、ジ−c−ヘキシルアミノ基、ジ−(1−メチル−c−ペンチル)アミノ基、ジ−(2−メチル−c−ペンチル)アミノ基、ジ−(3−メチル−c−ペンチル)アミノ基、ジ−(1−エチル−c−ブチル)アミノ基、ジ−(2−エチル−c−ブチル)アミノ基、ジ−(3−エチル−c−ブチル)アミノ基、ジ−(1,2−ジメチル−c−ブチル)アミノ基、ジ−(1,3−ジメチル−c−ブチル)アミノ基、ジ−(2,2−ジメチル−c−ブチル)アミノ基、ジ−(2,3−ジメチル−c−ブチル)アミノ基、ジ−(2,4−ジメチル−c−ブチル)アミノ基、ジ−(3,3−ジメチル−c−ブチル)アミノ基、ジ−(1−n−プロピル−c−プロピル)アミノ基、ジ−(2−n−プロピル−c−プロピル)アミノ基、ジ−(1−i−プロピル−c−プロピル)アミノ基、ジ−(2−i−プロピル−c−プロピル)アミノ基、ジ−(1,2,2−トリメチル−c−プロピル)アミノ基、ジ−(1,2,3−トリメチル−c−プロピル)アミノ基、ジ−(2,2,3−トリメチル−c−プロピル)アミノ基、ジ−(1−エチル−2−メチル−c−プロピル)アミノ基、ジ−(2−エチル−1−メチル−c−プロピル)アミノ基、ジ−(2−エチル−2−メチル−c−プロピル)アミノ基、ジ−(2−エチル−3−メチル−c−プロピル)アミノ基等が挙げられる。
【0029】
前記アルキルカルボニル基としては、例えば、メチルカルボニル基、エチルカルボニル基、n−プロピルカルボニル基、i−プロピルカルボニル基、c−プロピルカルボニル基、n−ブチルカルボニル基、i−ブチルカルボニル基、s−ブチルカルボニル基、t−ブチルカルボニル基、c−ブチルカルボニル基、1−メチル−c−プロピルカルボニル基、2−メチル−c−プロピルカルボニル基、n−ペンチルカルボニル基、1−メチル−n−ブチルカルボニル基、2−メチル−n−ブチルカルボニル基、3−メチル−n−ブチルカルボニル基、1,1−ジメチル−n−プロピルカルボニル基、1,2−ジメチル−n−プロピルカルボニル基、2,2−ジメチル−n−プロピルカルボニル基、1−エチル−n−プロピルカルボニル基、c−ペンチルカルボニル基、1−メチル−c−ブチルカルボニル基、2−メチル−c−ブチルカルボニル基、3−メチル−c−ブチルカルボニル基、1,2−ジメチル−c−プロピルカルボニル基、2,3−ジメチル−c−プロピルカルボニル基、1−エチル−c−プロピルカルボニル基、2−エチル−c−プロピルカルボニル基、n−ヘキシルカルボニル基、1−メチル−n−ペンチルカルボニル基、2−メチル−n−ペンチルカルボニル基、3−メチル−n−ペンチルカルボニル基、4−メチル−n−ペンチルカルボニル基、1,1−ジメチル−n−ブチルカルボニル基、1,2−ジメチル−n−ブチルカルボニル基、1,3−ジメチル−n−ブチルカルボニル基、2,2−ジメチル−n−ブチルカルボニル基、2,3−ジメチル−n−ブチルカルボニル基、3,3−ジメチル−n−ブチルカルボニル基、1−エチル−n−ブチルカルボニル基、2−エチル−n−ブチルカルボニル基、1,1,2−トリメチル−n−プロピルカルボニル基、1,2,2−トリメチル−n−プロピルカルボニル基、1−エチル−1−メチル−n−プロピルカルボニル基、1−エチル−2−メチル−n−プロピルカルボニル基、c−ヘキシルカルボニル基、1−メチル−c−ペンチルカルボニル基、2−メチル−c−ペンチルカルボニル基、3−メチル−c−ペンチルカルボニル基、1−エチル−c−ブチルカルボニル基、2−エチル−c−ブチルカルボニル基、3−エチル−c−ブチルカルボニル基、1,2−ジメチル−c−ブチルカルボニル基、1,3−ジメチル−c−ブチルカルボニル基、2,2−ジメチル−c−ブチルカルボニル基、2,3−ジメチル−c−ブチルカルボニル基、2,4−ジメチル−c−ブチルカルボニル基、3,3−ジメチル−c−ブチルカルボニル基、1−n−プロピル−c−プロピルカルボニル基、2−n−プロピル−c−プロピルカルボニル基、1−i−プロピル−c−プロピルカルボニル基、2−i−プロピル−c−プロピルカルボニル基、1,2,2−トリメチル−c−プロピルカルボニル基、1,2,3−トリメチル−c−プロピルカルボニル基、2,2,3−トリメチル−c−プロピルカルボニル基、1−エチル−2−メチル−c−プロピルカルボニル基、2−エチル−1−メチル−c−プロピルカルボニル基、2−エチル−2−メチル−c−プロピルカルボニル基、2−エチル−3−メチル−c−プロピルカルボニル基等が挙げられる。
【0030】
これらのうち、容量、電気伝導性の向上を考慮すると、R1〜R18としては、水素原子、塩素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、1,1−ジメチルプロピル基、2,2−ジメチルプロピル基、n−ヘキシル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、1,1−ジメチルブチル基、1−エチルブチル基、1,1,2−トリメチルプロピル基等が好ましく、水素原子、塩素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基等がより好ましく、水素原子が最も好ましい。
【0031】
また、前記の基の炭素原子に結合する水素原子の一部又は全部が置換基で置換されていてもよい。前記置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、ヒドロキシ基、メルカプト基、アミノ基、炭素数1〜11のアルコキシ基、炭素数1〜11のハロアルコキシ基、炭素数1〜11のアルキルチオ基、炭素数1〜11のモノアルキルアミノ基、各々のアルキル基がそれぞれ独立に炭素数1〜11のジアルキルアミノ基、グリシドキシ基、炭素数2〜11のアルキルカルボニル基、炭素数3〜11のアルケニルカルボニル基、炭素数3〜11のアルキニルカルボニル基、炭素数2〜11のアルキルカルボニルオキシ基、炭素数3〜11のアルケニルカルボニルオキシ基、炭素数3〜11のアルキニルカルボニルオキシ基、炭素数6〜11のアリール基、炭素数6〜11のハロゲン化アリール基、炭素数3〜11のヘテロアリール基、炭素数3〜11のハロゲン化ヘテロアリール基等が挙げられる。ただし、前記置換基を有する場合、R1〜R18における炭素総数の上限は、それぞれ12である。
【0032】
前記炭素数1〜11のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、c−プロポキシ基、n−ブトキシ基、i−ブトキシ基、s−ブトキシ基、t−ブトキシ基、c−ブトキシ基、1−メチル−c−プロポキシ基、2−メチル−c−プロポキシ基、n−ペンチルオキシ基、1−メチル−n−ブトキシ基、2−メチル−n−ブトキシ基、3−メチル−n−ブトキシ基、1,1−ジメチル−n−プロポキシ基、1,2−ジメチル−n−プロポキシ基、2,2−ジメチル−n−プロポキシ基、1−エチル−n−プロポキシ基、c−ペンチルオキシ基、1−メチル−c−ブトキシ基、2−メチル−c−ブトキシ基、3−メチル−c−ブトキシ基、1,2−ジメチル−c−プロポキシ基、2,3−ジメチル−c−プロポキシ基、1−エチル−c−プロポキシ基、2−エチル−c−プロポキシ基、n−ヘキシルオキシ基、1−メチル−n−ペンチルオキシ基、2−メチル−n−ペンチルオキシ基、3−メチル−n−ペンチルオキシ基、4−メチル−n−ペンチルオキシ基、1,1−ジメチル−n−ブトキシ基、1,2−ジメチル−n−ブトキシ基、1,3−ジメチル−n−ブトキシ基、2,2−ジメチル−n−ブトキシ基、2,3−ジメチル−n−ブトキシ基、3,3−ジメチル−n−ブトキシ基、1−エチル−n−ブトキシ基、2−エチル−n−ブトキシ基、1,1,2−トリメチル−n−プロポキシ基、1,2,2−トリメチル−n−プロポキシ基、1−エチル−1−メチル−n−プロポキシ基、1−エチル−2−メチル−n−プロポキシ基、c−ヘキシルオキシ基、1−メチル−c−ペンチルオキシ基、2−メチル−c−ペンチルオキシ基、3−メチル−c−ペンチルオキシ基、1−エチル−c−ブトキシ基、2−エチル−c−ブトキシ基、3−エチル−c−ブトキシ基、1,2−ジメチル−c−ブトキシ基、1,3−ジメチル−c−ブトキシ基、2,2−ジメチル−c−ブトキシ基、2,3−ジメチル−c−ブトキシ基、2,4−ジメチル−c−ブトキシ基、3,3−ジメチル−c−ブトキシ基、1−n−プロピル−c−プロポキシ基、2−n−プロピル−c−プロポキシ基、1−i−プロピル−c−プロポキシ基、2−i−プロピル−c−プロポキシ基、1,2,2−トリメチル−c−プロポキシ基、1,2,3−トリメチル−c−プロポキシ基、2,2,3−トリメチル−c−プロポキシ基、1−エチル−2−メチル−c−プロポキシ基、2−エチル−1−メチル−c−プロポキシ基、2−エチル−2−メチル−c−プロポキシ基、2−エチル−3−メチル−c−プロポキシ基、n−ヘプチルオキシ基、n−オクチルオキシ基、n−ノニルオキシ基、n−デシルオキシ基、n−ウンデシルオキシ基等が挙げられる。
【0033】
前記炭素数1〜11のハロアルコキシ基としては、例えば、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基、ブロモジフルオロメトキシ基、2−クロロエトキシ基、2−ブロモエトキシ基、1,1−ジフルオロエトキシ基、2,2,2−トリフルオロエトキシ基、1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ基、2−クロロ−1,1,2−トリフルオロエトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基、3−ブロモプロポキシ基、2,2,3,3−テトラフルオロプロポキシ基、1,1,2,3,3,3−ヘキサフルオロプロポキシ基、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン−2−イルオキシ基、3−ブロモ−2−メチルプロポキシ基、4−ブロモブトキシ基、パーフルオロペンチルオキシ基等が挙げられる。
【0034】
前記炭素数1〜11のアルキルチオ基としては、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、n−プロピルチオ基、i−プロピルチオ基、c−プロピルチオ基、n−ブチルチオ基、i−ブチルチオ基、s−ブチルチオ基、t−ブチルチオ基、c−ブチルチオ基、1−メチル−c−プロピルチオ基、2−メチル−c−プロピルチオ基、n−ペンチルチオ基、1−メチル−n−ブチルチオ基、2−メチル−n−ブチルチオ基、3−メチル−n−ブチルチオ基、1,1−ジメチル−n−プロピルチオ基、1,2−ジメチル−n−プロピルチオ基、2,2−ジメチル−n−プロピルチオ基、1−エチル−n−プロピルチオ基、c−ペンチルチオ基、1−メチル−c−ブチルチオ基、2−メチル−c−ブチルチオ基、3−メチル−c−ブチルチオ基、1,2−ジメチル−c−プロピルチオ基、2,3−ジメチル−c−プロピルチオ基、1−エチル−c−プロピルチオ基、2−エチル−c−プロピルチオ基、n−ヘキシルチオ基、1−メチル−n−ペンチルチオ基、2−メチル−n−ペンチルチオ基、3−メチル−n−ペンチルチオ基、4−メチル−n−ペンチルチオ基、1,1−ジメチル−n−ブチルチオ基、1,2−ジメチル−n−ブチルチオ基、1,3−ジメチル−n−ブチルチオ基、2,2−ジメチル−n−ブチルチオ基、2,3−ジメチル−n−ブチルチオ基、3,3−ジメチル−n−ブチルチオ基、1−エチル−n−ブチルチオ基、2−エチル−n−ブチルチオ基、1,1,2−トリメチル−n−プロピルチオ基、1,2,2−トリメチル−n−プロピルチオ基、1−エチル−1−メチル−n−プロピルチオ基、1−エチル−2−メチル−n−プロピルチオ基、c−ヘキシルチオ基、1−メチル−c−ペンチルチオ基、2−メチル−c−ペンチルチオ基、3−メチル−c−ペンチルチオ基、1−エチル−c−ブチルチオ基、2−エチル−c−ブチルチオ基、3−エチル−c−ブチルチオ基、1,2−ジメチル−c−ブチルチオ基、1,3−ジメチル−c−ブチルチオ基、2,2−ジメチル−c−ブチルチオ基、2,3−ジメチル−c−ブチルチオ基、2,4−ジメチル−c−ブチルチオ基、3,3−ジメチル−c−ブチルチオ基、1−n−プロピル−c−プロピルチオ基、2−n−プロピル−c−プロピルチオ基、1−i−プロピル−c−プロピルチオ基、2−i−プロピル−c−プロピルチオ基、1,2,2−トリメチル−c−プロピルチオ基、1,2,3−トリメチル−c−プロピルチオ基、2,2,3−トリメチル−c−プロピルチオ基、1−エチル−2−メチル−c−プロピルチオ基、2−エチル−1−メチル−c−プロピルチオ基、2−エチル−2−メチル−c−プロピルチオ基、2−エチル−3−メチル−c−プロピルチオ基、n−ヘプチルチオ基、n−オクチルチオ基、n−ノニルチオ基、n−デシルチオ基、n−ウンデシルチオ基等が挙げられる。
【0035】
前記炭素数1〜11のモノアルキルアミノ基としては、例えば、メチルアミノ基、エチルアミノ基、n−プロピルアミノ基、i−プロピルアミノ基、c−プロピルアミノ基、n−ブチルアミノ基、i−ブチルアミノ基、s−ブチルアミノ基、t−ブチルアミノ基、c−ブチルアミノ基、1−メチル−c−プロピルアミノ基、2−メチル−c−プロピルアミノ基、n−ペンチルアミノ基、1−メチル−n−ブチルアミノ基、2−メチル−n−ブチルアミノ基、3−メチル−n−ブチルアミノ基、1,1−ジメチル−n−プロピルアミノ基、1,2−ジメチル−n−プロピルアミノ基、2,2−ジメチル−n−プロピルアミノ基、1−エチル−n−プロピルアミノ基、c−ペンチルアミノ基、1−メチル−c−ブチルアミノ基、2−メチル−c−ブチルアミノ基、3−メチル−c−ブチルアミノ基、1,2−ジメチル−c−プロピルアミノ基、2,3−ジメチル−c−プロピルアミノ基、1−エチル−c−プロピルアミノ基、2−エチル−c−プロピルアミノ基、n−ヘキシルアミノ基、1−メチル−n−ペンチルアミノ基、2−メチル−n−ペンチルアミノ基、3−メチル−n−ペンチルアミノ基、4−メチル−n−ペンチルアミノ基、1,1−ジメチル−n−ブチルアミノ基、1,2−ジメチル−n−ブチルアミノ基、1,3−ジメチル−n−ブチルアミノ基、2,2−ジメチル−n−ブチルアミノ基、2,3−ジメチル−n−ブチルアミノ基、3,3−ジメチル−n−ブチルアミノ基、1−エチル−n−ブチルアミノ基、2−エチル−n−ブチルアミノ基、1,1,2−トリメチル−n−プロピルアミノ基、1,2,2−トリメチル−n−プロピルアミノ基、1−エチル−1−メチル−n−プロピルアミノ基、1−エチル−2−メチル−n−プロピルアミノ基、c−ヘキシルアミノ基、1−メチル−c−ペンチルアミノ基、2−メチル−c−ペンチルアミノ基、3−メチル−c−ペンチルアミノ基、1−エチル−c−ブチルアミノ基、2−エチル−c−ブチルアミノ基、3−エチル−c−ブチルアミノ基、1,2−ジメチル−c−ブチルアミノ基、1,3−ジメチル−c−ブチルアミノ基、2,2−ジメチル−c−ブチルアミノ基、2,3−ジメチル−c−ブチルアミノ基、2,4−ジメチル−c−ブチルアミノ基、3,3−ジメチル−c−ブチルアミノ基、1−n−プロピル−c−プロピルアミノ基、2−n−プロピル−c−プロピルアミノ基、1−i−プロピル−c−プロピルアミノ基、2−i−プロピル−c−プロピルアミノ基、1,2,2−トリメチル−c−プロピルアミノ基、1,2,3−トリメチル−c−プロピルアミノ基、2,2,3−トリメチル−c−プロピルアミノ基、1−エチル−2−メチル−c−プロピルアミノ基、2−エチル−1−メチル−c−プロピルアミノ基、2−エチル−2−メチル−c−プロピルアミノ基、2−エチル−3−メチル−c−プロピルアミノ基等が挙げられる。
【0036】
前記各々のアルキル基がそれぞれ独立に炭素数1〜11のジアルキルアミノ基としては、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジ−n−プロピルアミノ基、ジ−i−プロピルアミノ基、ジ−c−プロピルアミノ基、ジ−n−ブチルアミノ基、ジ−i−ブチルアミノ基、ジ−s−ブチルアミノ基、ジ−t−ブチルアミノ基、ジ−c−ブチルアミノ基、ジ−(1−メチル−c−プロピル)アミノ基、ジ−(2−メチル−c−プロピル)アミノ基、ジ−n−ペンチルアミノ基、ジ−(1−メチル−n−ブチル)アミノ基、ジ−(2−メチル−n−ブチル)アミノ基、ジ−(3−メチル−n−ブチル)アミノ基、ジ−(1,1−ジメチル−n−プロピル)アミノ基、ジ−(1,2−ジメチル−n−プロピル)アミノ基、ジ−(2,2−ジメチル−n−プロピル)アミノ基、ジ−(1−エチル−n−プロピル)アミノ基、ジ−c−ペンチルアミノ基、ジ−(1−メチル−c−ブチル)アミノ基、ジ−(2−メチル−c−ブチル)アミノ基、ジ−(3−メチル−c−ブチル)アミノ基、ジ−(1,2−ジメチル−c−プロピル)アミノ基、ジ−(2,3−ジメチル−c−プロピル)アミノ基、ジ−(1−エチル−c−プロピル)アミノ基、ジ−(2−エチル−c−プロピル)アミノ基、ジ−n−ヘキシルアミノ基、ジ−(1−メチル−n−ペンチル)アミノ基、ジ−(2−メチル−n−ペンチル)アミノ基、ジ−(3−メチル−n−ペンチル)アミノ基、ジ−(4−メチル−n−ペンチル)アミノ基、ジ−(1,1−ジメチル−n−ブチル)アミノ基、ジ−(1,2−ジメチル−n−ブチル)アミノ基、ジ−(1,3−ジメチル−n−ブチル)アミノ基、ジ−(2,2−ジメチル−n−ブチル)アミノ基、ジ−(2,3−ジメチル−n−ブチル)アミノ基、ジ−(3,3−ジメチル−n−ブチル)アミノ基、ジ−(1−エチル−n−ブチル)アミノ基、ジ−(2−エチル−n−ブチル)アミノ基、ジ−(1,1,2−トリメチル−n−プロピル)アミノ基、ジ−(1,2,2−トリメチル−n−プロピル)アミノ基、ジ−(1−エチル−1−メチル−n−プロピル)アミノ基、ジ−(1−エチル−2−メチル−n−プロピル)アミノ基、ジ−c−ヘキシルアミノ基、ジ−(1−メチル−c−ペンチル)アミノ基、ジ−(2−メチル−c−ペンチル)アミノ基、ジ−(3−メチル−c−ペンチル)アミノ基、ジ−(1−エチル−c−ブチル)アミノ基、ジ−(2−エチル−c−ブチル)アミノ基、ジ−(3−エチル−c−ブチル)アミノ基、ジ−(1,2−ジメチル−c−ブチル)アミノ基、ジ−(1,3−ジメチル−c−ブチル)アミノ基、ジ−(2,2−ジメチル−c−ブチル)アミノ基、ジ−(2,3−ジメチル−c−ブチル)アミノ基、ジ−(2,4−ジメチル−c−ブチル)アミノ基、ジ−(3,3−ジメチル−c−ブチル)アミノ基、ジ−(1−n−プロピル−c−プロピル)アミノ基、ジ−(2−n−プロピル−c−プロピル)アミノ基、ジ−(1−i−プロピル−c−プロピル)アミノ基、ジ−(2−i−プロピル−c−プロピル)アミノ基、ジ−(1,2,2−トリメチル−c−プロピル)アミノ基、ジ−(1,2,3−トリメチル−c−プロピル)アミノ基、ジ−(2,2,3−トリメチル−c−プロピル)アミノ基、ジ−(1−エチル−2−メチル−c−プロピル)アミノ基、ジ−(2−エチル−1−メチル−c−プロピル)アミノ基、ジ−(2−エチル−2−メチル−c−プロピル)アミノ基、ジ−(2−エチル−3−メチル−c−プロピル)アミノ基等が挙げられる。
【0037】
前記炭素数2〜11のアルキルカルボニル基としては、例えば、メチルカルボニル基、エチルカルボニル基、n−プロピルカルボニル基、i−プロピルカルボニル基、c−プロピルカルボニル基、n−ブチルカルボニル基、i−ブチルカルボニル基、s−ブチルカルボニル基、t−ブチルカルボニル基、c−ブチルカルボニル基、1−メチル−c−プロピルカルボニル基、2−メチル−c−プロピルカルボニル基、n−ペンチルカルボニル基、1−メチル−n−ブチルカルボニル基、2−メチル−n−ブチルカルボニル基、3−メチル−n−ブチルカルボニル基、1,1−ジメチル−n−プロピルカルボニル基、1,2−ジメチル−n−プロピルカルボニル基、2,2−ジメチル−n−プロピルカルボニル基、1−エチル−n−プロピルカルボニル基、c−ペンチルカルボニル基、1−メチル−c−ブチルカルボニル基、2−メチル−c−ブチルカルボニル基、3−メチル−c−ブチルカルボニル基、1,2−ジメチル−c−プロピルカルボニル基、2,3−ジメチル−c−プロピルカルボニル基、1−エチル−c−プロピルカルボニル基、2−エチル−c−プロピルカルボニル基、n−ヘキシルカルボニル基、1−メチル−n−ペンチルカルボニル基、2−メチル−n−ペンチルカルボニル基、3−メチル−n−ペンチルカルボニル基、4−メチル−n−ペンチルカルボニル基、1,1−ジメチル−n−ブチルカルボニル基、1,2−ジメチル−n−ブチルカルボニル基、1,3−ジメチル−n−ブチルカルボニル基、2,2−ジメチル−n−ブチルカルボニル基、2,3−ジメチル−n−ブチルカルボニル基、3,3−ジメチル−n−ブチルカルボニル基、1−エチル−n−ブチルカルボニル基、2−エチル−n−ブチルカルボニル基、1,1,2−トリメチル−n−プロピルカルボニル基、1,2,2−トリメチル−n−プロピルカルボニル基、1−エチル−1−メチル−n−プロピルカルボニル基、1−エチル−2−メチル−n−プロピルカルボニル基、c−ヘキシルカルボニル基、1−メチル−c−ペンチルカルボニル基、2−メチル−c−ペンチルカルボニル基、3−メチル−c−ペンチルカルボニル基、1−エチル−c−ブチルカルボニル基、2−エチル−c−ブチルカルボニル基、3−エチル−c−ブチルカルボニル基、1,2−ジメチル−c−ブチルカルボニル基、1,3−ジメチル−c−ブチルカルボニル基、2,2−ジメチル−c−ブチルカルボニル基、2,3−ジメチル−c−ブチルカルボニル基、2,4−ジメチル−c−ブチルカルボニル基、3,3−ジメチル−c−ブチルカルボニル基、1−n−プロピル−c−プロピルカルボニル基、2−n−プロピル−c−プロピルカルボニル基、1−i−プロピル−c−プロピルカルボニル基、2−i−プロピル−c−プロピルカルボニル基、1,2,2−トリメチル−c−プロピルカルボニル基、1,2,3−トリメチル−c−プロピルカルボニル基、2,2,3−トリメチル−c−プロピルカルボニル基、1−エチル−2−メチル−c−プロピルカルボニル基、2−エチル−1−メチル−c−プロピルカルボニル基、2−エチル−2−メチル−c−プロピルカルボニル基、2−エチル−3−メチル−c−プロピルカルボニル基等が挙げられる。
【0038】
前記炭素数3〜11のアルケニルカルボニル基としては、例えば、エテニルカルボニル基、1−プロペニルカルボニル基、2−プロペニルカルボニル基、1−メチル−1−エテニルカルボニル基、1−ブテニルカルボニル基、2−ブテニルカルボニル基、3−ブテニルカルボニル基、2−メチル−1−プロペニルカルボニル基、2−メチル−2−プロペニルカルボニル基、1−エチルエテニルカルボニル基、1−メチル−1−プロペニルカルボニル基、1−メチル−2−プロペニルカルボニル基、1−ペンテニルカルボニル基、2−ペンテニルカルボニル基、3−ペンテニルカルボニル基、4−ペンテニルカルボニル基、1−n−プロピルエテニルカルボニル基、1−メチル−1−ブテニルカルボニル基、1−メチル−2−ブテニルカルボニル基、1−メチル−3−ブテニルカルボニル基、2−エチル−2−プロペニルカルボニル基、2−メチル−1−ブテニルカルボニル基、2−メチル−2−ブテニルカルボニル基、2−メチル−3−ブテニルカルボニル基、3−メチル−1−ブテニルカルボニル基、3−メチル−2−ブテニルカルボニル基、3−メチル−3−ブテニルカルボニル基、1,1−ジメチル−2−プロペニルカルボニル基、1−i−プロピルエテニルカルボニル基、1,2−ジメチル−1−プロペニルカルボニル基、1,2−ジメチル−2−プロペニルカルボニル基、1−c−ペンテニルカルボニル基、2−c−ペンテニルカルボニル基、3−c−ペンテニルカルボニル基、1−ヘキセニルカルボニル基、2−ヘキセニルカルボニル基、3−ヘキセニルカルボニル基、4−ヘキセニルカルボニル基、5−ヘキセニルカルボニル基、1−メチル−1−ペンテニルカルボニル基、1−メチル−2−ペンテニルカルボニル基、1−メチル−3−ペンテニルカルボニル基、1−メチル−4−ペンテニルカルボニル基、1−n−ブチルエテニルカルボニル基、2−メチル−1−ペンテニルカルボニル基、2−メチル−2−ペンテニルカルボニル基、2−メチル−3−ペンテニルカルボニル基、2−メチル−4−ペンテニルカルボニル基、2−n−プロピル−2−プロペニルカルボニル基、3−メチル−1−ペンテニルカルボニル基、3−メチル−2−ペンテニルカルボニル基、3−メチル−3−ペンテニルカルボニル基、3−メチル−4−ペンテニルカルボニル基、3−エチル−3−ブテニルカルボニル基、4−メチル−1−ペンテニルカルボニル基、4−メチル−2−ペンテニルカルボニル基、4−メチル−3−ペンテニルカルボニル基、4−メチル−4−ペンテニルカルボニル基、1,1−ジメチル−2−ブテニルカルボニル基、1,1−ジメチル−3−ブテニルカルボニル基、1,2−ジメチル−1−ブテニルカルボニル基、1,2−ジメチル−2−ブテニルカルボニル基、1,2−ジメチル−3−ブテニルカルボニル基、1−メチル−2−エチル−2−プロペニルカルボニル基、1−s−ブチルエテニルカルボニル基、1,3−ジメチル−1−ブテニルカルボニル基、1,3−ジメチル−2−ブテニルカルボニル基、1,3−ジメチル−3−ブテニルカルボニル基、1−i−ブチルエテニルカルボニル基、2,2−ジメチル−3−ブテニルカルボニル基、2,3−ジメチル−1−ブテニルカルボニル基、2,3−ジメチル−2−ブテニルカルボニル基、2,3−ジメチル−3−ブテニルカルボニル基、2−i−プロピル−2−プロペニルカルボニル基、3,3−ジメチル−1−ブテニルカルボニル基、1−エチル−1−ブテニルカルボニル基、1−エチル−2−ブテニルカルボニル基、1−エチル−3−ブテニルカルボニル基、1−n−プロピル−1−プロペニルカルボニル基、1−n−プロピル−2−プロペニルカルボニル基、2−エチル−1−ブテニルカルボニル基、2−エチル−2−ブテニルカルボニル基、2−エチル−3−ブテニルカルボニル基、1,1,2−トリメチル−2−プロペニルカルボニル基、1−t−ブチルエテニルカルボニル基、1−メチル−1−エチル−2−プロペニルカルボニル基、1−エチル−2−メチル−1−プロペニルカルボニル基、1−エチル−2−メチル−2−プロペニルカルボニル基、1−i−プロピル−1−プロペニルカルボニル基、1−i−プロピル−2−プロペニルカルボニル基、1−メチル−2−c−ペンテニルカルボニル基、1−メチル−3−c−ペンテニルカルボニル基、2−メチル−1−c−ペンテニルカルボニル基、2−メチル−2−c−ペンテニルカルボニル基、2−メチル−3−c−ペンテニルカルボニル基、2−メチル−4−c−ペンテニルカルボニル基、2−メチル−5−c−ペンテニルカルボニル基、2−メチレン−c−ペンチルカルボニル基、3−メチル−1−c−ペンテニルカルボニル基、3−メチル−2−c−ペンテニルカルボニル基、3−メチル−3−c−ペンテニルカルボニル基、3−メチル−4−c−ペンテニルカルボニル基、3−メチル−5−c−ペンテニルカルボニル基、3−メチレン−c−ペンチルカルボニル基、1−c−ヘキセニルカルボニル基、2−c−ヘキセニルカルボニル基、3−c−ヘキセニルカルボニル基等が挙げられる。
【0039】
前記炭素数3〜11のアルキニルカルボニル基としては、例えば、エチニルカルボニル基、1−プロピニルカルボニル基、2−プロピニルカルボニル基、1−ブチニルカルボニル基、2−ブチニルカルボニル基、3−ブチニルカルボニル基、1−メチル−2−プロピニルカルボニル基、1−ペンチニルカルボニル基、2−ペンチニルカルボニル基、3−ペンチニルカルボニル基、4−ペンチニルカルボニル基、1−メチル−2−ブチニルカルボニル基、1−メチル−3−ブチニルカルボニル基、2−メチル−3−ブチニルカルボニル基、3−メチル−1−ブチニルカルボニル基、1,1−ジメチル−2−プロピニルカルボニル基、2−エチル−2−プロピニルカルボニル基、1−ヘキシニルカルボニル基、2−ヘキシニルカルボニル基、3−ヘキシニルカルボニル基、4−ヘキシニルカルボニル基、5−ヘキシニルカルボニル基、1−メチル−2−ペンチニルカルボニル基、1−メチル−3−ペンチニルカルボニル基、1−メチル−4−ペンチニルカルボニル基、2−メチル−3−ペンチニルカルボニル基、2−メチル−4−ペンチニルカルボニル基、3−メチル−1−ペンチニルカルボニル基、3−メチル−4−ペンチニルカルボニル基、4−メチル−1−ペンチニルカルボニル基、4−メチル−2−ペンチニルカルボニル基、1,1−ジメチル−2−ブチニルカルボニル基、1,1−ジメチル−3−ブチニルカルボニル基、1,2−ジメチル−3−ブチニルカルボニル基、2,2−ジメチル−3−ブチニルカルボニル基、3,3−ジメチル−1−ブチニルカルボニル基、1−エチル−2−ブチニルカルボニル基、1−エチル−3−ブチニルカルボニル基、1−n−プロピル−2−プロピニルカルボニル基、2−エチル−3−ブチニルカルボニル基、1−メチル−1−エチル−2−プロピニル基、1−i−プロピル−2−プロピニルカルボニル基等が挙げられる。
【0040】
前記炭素数2〜11のアルキルカルボニルオキシ基としては、例えば、メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、n−プロピルカルボニルオキシ基、i−プロピルカルボニルオキシ基、c−プロピルカルボニルオキシ基、n−ブチルカルボニルオキシ基、i−ブチルカルボニルオキシ基、s−ブチルカルボニルオキシ基、t−ブチルカルボニルオキシ基、c−ブチルカルボニルオキシ基、1−メチル−c−プロピルカルボニルオキシ基、2−メチル−c−プロピルカルボニルオキシ基、n−ペンチルカルボニルオキシ基、1−メチル−n−ブチルカルボニルオキシ基、2−メチル−n−ブチルカルボニルオキシ基、3−メチル−n−ブチルカルボニルオキシ基、1,1−ジメチル−n−プロピルカルボニルオキシ基、1,2−ジメチル−n−プロピルカルボニルオキシ基、2,2−ジメチル−n−プロピルカルボニルオキシ基、1−エチル−n−プロピルカルボニルオキシ基、c−ペンチルカルボニルオキシ基、1−メチル−c−ブチルカルボニルオキシ基、2−メチル−c−ブチルカルボニルオキシ基、3−メチル−c−ブチルカルボニルオキシ基、1,2−ジメチル−c−プロピルカルボニルオキシ基、2,3−ジメチル−c−プロピルカルボニルオキシ基、1−エチル−c−プロピルカルボニルオキシ基、2−エチル−c−プロピルカルボニルオキシ基、n−ヘキシルカルボニルオキシ基、1−メチル−n−ペンチルカルボニルオキシ基、2−メチル−n−ペンチルカルボニルオキシ基、3−メチル−n−ペンチルカルボニルオキシ基、4−メチル−n−ペンチルカルボニルオキシ基、1,1−ジメチル−n−ブチルカルボニルオキシ基、1,2−ジメチル−n−ブチルカルボニルオキシ基、1,3−ジメチル−n−ブチルカルボニルオキシ基、2,2−ジメチル−n−ブチルカルボニルオキシ基、2,3−ジメチル−n−ブチルカルボニルオキシ基、3,3−ジメチル−n−ブチルカルボニルオキシ基、1−エチル−n−ブチルカルボニルオキシ基、2−エチル−n−ブチルカルボニルオキシ基、1,1,2−トリメチル−n−プロピルカルボニルオキシ基、1,2,2−トリメチル−n−プロピルカルボニルオキシ基、1−エチル−1−メチル−n−プロピルカルボニルオキシ基、1−エチル−2−メチル−n−プロピルカルボニルオキシ基、c−ヘキシルカルボニルオキシ基、1−メチル−c−ペンチルカルボニルオキシ基、2−メチル−c−ペンチルカルボニルオキシ基、3−メチル−c−ペンチルカルボニルオキシ基、1−エチル−c−ブチルカルボニルオキシ基、2−エチル−c−ブチルカルボニルオキシ基、3−エチル−c−ブチルカルボニルオキシ基、1,2−ジメチル−c−ブチルカルボニルオキシ基、1,3−ジメチル−c−ブチルカルボニルオキシ基、2,2−ジメチル−c−ブチルカルボニルオキシ基、2,3−ジメチル−c−ブチルカルボニルオキシ基、2,4−ジメチル−c−ブチルカルボニルオキシ基、3,3−ジメチル−c−ブチルカルボニルオキシ基、1−n−プロピル−c−プロピルカルボニルオキシ基、2−n−プロピル−c−プロピルカルボニルオキシ基、1−i−プロピル−c−プロピルカルボニルオキシ基、2−i−プロピル−c−プロピルカルボニルオキシ基、1,2,2−トリメチル−c−プロピルカルボニルオキシ基、1,2,3−トリメチル−c−プロピルカルボニルオキシ基、2,2,3−トリメチル−c−プロピルカルボニルオキシ基、1−エチル−2−メチル−c−プロピルカルボニルオキシ基、2−エチル−1−メチル−c−プロピルカルボニルオキシ基、2−エチル−2−メチル−c−プロピルカルボニルオキシ基、2−エチル−3−メチル−c−プロピルカルボニルオキシ基等が挙げられる。
【0041】
前記炭素数3〜11のアルケニルカルボニルオキシ基としては、例えば、エテニルカルボニルオキシ基、1−プロペニルカルボニルオキシ基、2−プロペニルカルボニルオキシ基、1−メチル−1−エテニルカルボニルオキシ基、1−ブテニルカルボニルオキシ基、2−ブテニルカルボニルオキシ基、3−ブテニルカルボニルオキシ基、2−メチル−1−プロペニルカルボニルオキシ基、2−メチル−2−プロペニルカルボニルオキシ基、1−エチルエテニルカルボニルオキシ基、1−メチル−1−プロペニルカルボニルオキシ基、1−メチル−2−プロペニルカルボニルオキシ基、1−ペンテニルカルボニルオキシ基、2−ペンテニルカルボニルオキシ基、3−ペンテニルカルボニルオキシ基、4−ペンテニルカルボニルオキシ基、1−n−プロピルエテニルカルボニルオキシ基、1−メチル−1−ブテニルカルボニルオキシ基、1−メチル−2−ブテニルカルボニルオキシ基、1−メチル−3−ブテニルカルボニルオキシ基、2−エチル−2−プロペニルカルボニルオキシ基、2−メチル−1−ブテニルカルボニルオキシ基、2−メチル−2−ブテニルカルボニルオキシ基、2−メチル−3−ブテニルカルボニルオキシ基、3−メチル−1−ブテニルカルボニルオキシ基、3−メチル−2−ブテニルカルボニルオキシ基、3−メチル−3−ブテニルカルボニルオキシ基、1,1−ジメチル−2−プロペニルカルボニルオキシ基、1−i−プロピルエテニルカルボニルオキシ基、1,2−ジメチル−1−プロペニルカルボニルオキシ基、1,2−ジメチル−2−プロペニルカルボニルオキシ基、1−c−ペンテニルカルボニルオキシ基、2−c−ペンテニルカルボニルオキシ基、3−c−ペンテニルカルボニルオキシ基、1−ヘキセニルカルボニルオキシ基、2−ヘキセニルカルボニルオキシ基、3−ヘキセニルカルボニルオキシ基、4−ヘキセニルカルボニルオキシ基、5−ヘキセニルカルボニルオキシ基、1−メチル−1−ペンテニルカルボニルオキシ基、1−メチル−2−ペンテニルカルボニルオキシ基、1−メチル−3−ペンテニルカルボニルオキシ基、1−メチル−4−ペンテニルカルボニルオキシ基、1−n−ブチルエテニルカルボニルオキシ基、2−メチル−1−ペンテニルカルボニルオキシ基、2−メチル−2−ペンテニルカルボニルオキシ基、2−メチル−3−ペンテニルカルボニルオキシ基、2−メチル−4−ペンテニルカルボニルオキシ基、2−n−プロピル−2−プロペニルカルボニルオキシ基、3−メチル−1−ペンテニルカルボニルオキシ基、3−メチル−2−ペンテニルカルボニルオキシ基、3−メチル−3−ペンテニルカルボニルオキシ基、3−メチル−4−ペンテニルカルボニルオキシ基、3−エチル−3−ブテニルカルボニルオキシ基、4−メチル−1−ペンテニルカルボニルオキシ基、4−メチル−2−ペンテニルカルボニルオキシ基、4−メチル−3−ペンテニルカルボニルオキシ基、4−メチル−4−ペンテニルカルボニルオキシ基、1,1−ジメチル−2−ブテニルカルボニルオキシ基、1,1−ジメチル−3−ブテニルカルボニルオキシ基、1,2−ジメチル−1−ブテニルカルボニルオキシ基、1,2−ジメチル−2−ブテニルカルボニルオキシ基、1,2−ジメチル−3−ブテニルカルボニルオキシ基、1−メチル−2−エチル−2−プロペニルカルボニルオキシ基、1−s−ブチルエテニルカルボニルオキシ基、1,3−ジメチル−1−ブテニルカルボニルオキシ基、1,3−ジメチル−2−ブテニルカルボニルオキシ基、1,3−ジメチル−3−ブテニルカルボニルオキシ基、1−i−ブチルエテニルカルボニルオキシ基、2,2−ジメチル−3−ブテニルカルボニルオキシ基、2,3−ジメチル−1−ブテニルカルボニルオキシ基、2,3−ジメチル−2−ブテニルカルボニルオキシ基、2,3−ジメチル−3−ブテニルカルボニルオキシ基、2−i−プロピル−2−プロペニルカルボニルオキシ基、3,3−ジメチル−1−ブテニルカルボニルオキシ基、1−エチル−1−ブテニルカルボニルオキシ基、1−エチル−2−ブテニルカルボニルオキシ基、1−エチル−3−ブテニルカルボニルオキシ基、1−n−プロピル−1−プロペニルカルボニルオキシ基、1−n−プロピル−2−プロペニルカルボニルオキシ基、2−エチル−1−ブテニルカルボニルオキシ基、2−エチル−2−ブテニルカルボニルオキシ基、2−エチル−3−ブテニルカルボニルオキシ基、1,1,2−トリメチル−2−プロペニルカルボニルオキシ基、1−t−ブチルエテニルカルボニルオキシ基、1−メチル−1−エチル−2−プロペニルカルボニルオキシ基、1−エチル−2−メチル−1−プロペニルカルボニルオキシ基、1−エチル−2−メチル−2−プロペニルカルボニルオキシ基、1−i−プロピル−1−プロペニルカルボニルオキシ基、1−i−プロピル−2−プロペニルカルボニルオキシ基、1−メチル−2−c−ペンテニルカルボニルオキシ基、1−メチル−3−c−ペンテニルカルボニルオキシ基、2−メチル−1−c−ペンテニルカルボニルオキシ基、2−メチル−2−c−ペンテニルカルボニルオキシ基、2−メチル−3−c−ペンテニルカルボニルオキシ基、2−メチル−4−c−ペンテニルカルボニルオキシ基、2−メチル−5−c−ペンテニルカルボニルオキシ基、2−メチレン−c−ペンチルカルボニルオキシ基、3−メチル−1−c−ペンテニルカルボニルオキシ基、3−メチル−2−c−ペンテニルカルボニルオキシ基、3−メチル−3−c−ペンテニルカルボニルオキシ基、3−メチル−4−c−ペンテニルカルボニルオキシ基、3−メチル−5−c−ペンテニルカルボニルオキシ基、3−メチレン−c−ペンチルカルボニルオキシ基、1−c−ヘキセニルカルボニルオキシ基、2−c−ヘキセニルカルボニルオキシ基、3−c−ヘキセニルカルボニルオキシ基等が挙げられる。
【0042】
前記炭素数3〜11のアルキニルカルボニルオキシ基としては、例えば、エチニルカルボニルオキシ基、1−プロピニルカルボニルオキシ基、2−プロピニルカルボニルオキシ基、1−ブチニルカルボニルオキシ基、2−ブチニルカルボニルオキシ基、3−ブチニルカルボニルオキシ基、1−メチル−2−プロピニルカルボニルオキシ基、1−ペンチニルカルボニルオキシ基、2−ペンチニルカルボニルオキシ基、3−ペンチニルカルボニルオキシ基、4−ペンチニルカルボニルオキシ基、1−メチル−2−ブチニルカルボニルオキシ基、1−メチル−3−ブチニルカルボニルオキシ基、2−メチル−3−ブチニルカルボニルオキシ基、3−メチル−1−ブチニルカルボニルオキシ基、1,1−ジメチル−2−プロピニルカルボニルオキシ基、2−エチル−2−プロピニルカルボニルオキシ基、1−ヘキシニルカルボニルオキシ基、2−ヘキシニルカルボニルオキシ基、3−ヘキシニルカルボニルオキシ基、4−ヘキシニルカルボニルオキシ基、5−ヘキシニルカルボニルオキシ基、1−メチル−2−ペンチニルカルボニルオキシ基、1−メチル−3−ペンチニルカルボニルオキシ基、1−メチル−4−ペンチニルカルボニルオキシ基、2−メチル−3−ペンチニルカルボニルオキシ基、2−メチル−4−ペンチニルカルボニルオキシ基、3−メチル−1−ペンチニルカルボニルオキシ基、3−メチル−4−ペンチニルカルボニルオキシ基、4−メチル−1−ペンチニルカルボニルオキシ基、4−メチル−2−ペンチニルカルボニルオキシ基、1,1−ジメチル−2−ブチニルカルボニルオキシ基、1,1−ジメチル−3−ブチニルカルボニルオキシ基、1,2−ジメチル−3−ブチニルカルボニルオキシ基、2,2−ジメチル−3−ブチニルカルボニルオキシ基、3,3−ジメチル−1−ブチニルカルボニルオキシ基、1−エチル−2−ブチニルカルボニルオキシ基、1−エチル−3−ブチニルカルボニルオキシ基、1−n−プロピル−2−プロピニルカルボニルオキシ基、2−エチル−3−ブチニルカルボニルオキシ基、1−メチル−1−エチル−2−プロピニル基、1−i−プロピル−2−プロピニルカルボニルオキシ基等が挙げられる。
【0043】
前記炭素数6〜11のアリール基、炭素数6〜11のハロゲン化アリール基、炭素数3〜11のヘテロアリール基、炭素数3〜11のハロゲン化ヘテロアリール基としては、例えば、フェニル基、o−クロロフェニル基、m−クロロフェニル基、p−クロロフェニル基、o−フルオロフェニル基、p−フルオロフェニル基、α−ナフチル基、β−ナフチル基、フリル基、クロロフリル基、フルオロフリル基、チエニル基、クロロチエニル基、フルオロチエニル基、ピロリル基、クロロピロリル基、フルオロピロリル基、イミダゾリル基、クロロイミダゾリル基、フルオロイミダゾリル基等が挙げられる。
【0044】
本発明のイオン伝導性縮環キノンポリマーにおいて、式(1)及び/又は(2)で表される繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位中10〜100モル%が好ましく、30〜100モル%がより好ましく、50〜100モル%がより一層好ましい。
【0045】
本発明のイオン伝導性縮環キノンポリマーは、更に下記式(3)で表される繰り返し単位を含んでもよい。
【化7】
【0046】
式中、Yは、ハロゲン原子を表す。前記ハロゲン原子としては、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオン等が好ましい。
【0047】
式(3)で表される繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位中0〜90モル%が好ましく、0〜70モル%がより好ましく、0〜50モル%がより一層好ましい。
【0048】
本発明のイオン伝導性縮環キノンポリマーは、更に下記式(4)で表される繰り返し単位を含んでもよい。
【化8】
【0049】
式中、Zは、メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1〜12のアルコキシ基、メチル基、エチル等の炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルキルチオ基、炭素数1〜12のアシル基、炭素数1〜12のアルキルアミノ基、ポリエチレングリコール等のポリアルキレンエーテル基、ポリエチレンイミン等のポリアルキレンアミン基、又はアリール基を表す。
【0050】
式(4)で表される繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位中0〜10モル%が好ましく、0〜5モル%がより好ましく、0〜1モル%がより一層好ましい。
【0051】
本発明のイオン伝導性縮環キノンポリマーは、更に下記式(4')で表される繰り返し単位を含んでもよい。
【化9】
【0052】
式中、Z'は、−O−(CH2)a−O−、−(CH2)a−、−S−(CH2)a−S−、−C(=O)−(CH2)b−C(=O)−、−NH−(CH2)a−NH−、−O−(R−O)c−、−NH−(R−NH)c−、又はフェニレン基を表し、Rは、炭素数1〜12のアルキレン基を表し、aは、1〜12の整数を表し、bは、1〜10の整数を表し、cは、2〜4の整数を表す。
【0053】
式(4')で表される繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位中0〜80モル%が好ましく、0〜50モル%がより好ましい。
【0054】
本発明のイオン伝導性縮環キノンポリマーの重量平均分子量(Mw)は、電解液への溶出を抑制する観点から、1,000以上が好ましく、10,000以上がより好ましく、100,000以上がより一層好ましい。また、Mwは、後述する電極スラリー用溶媒への溶解性の観点から、5,000,000以下が好ましく、3,000,000以下がより好ましく、2,000,000以下がより一層好ましい。なお、本発明において、Mwは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算測定値である。
【0055】
次に、本発明のイオン伝導性縮環キノンポリマーの合成方法の例について説明する。
まず、下記スキームAに示されるように、溶媒中、有機アルミニウム錯体や三フッ化ホウ素エーテル錯体等の重合触媒を用いてエピハロヒドリンを開環重合させて、主鎖となる式(3)で表される繰り返し単位からなるイオン伝導性ポリマーを合成する。
【化10】
(式中、Yは、前記と同じ。)
【0056】
前記開環重合の条件としては、従来公知の方法でよい。また、合成の際に副生する位置異性体が混入してもよい。また、式(3)で表される繰り返し単位からなるポリマーとしては、市販品を使用してもよい。
【0057】
式(1)で表される繰り返し単位及び式(3)で表される繰り返し単位を含むイオン伝導性縮環キノンポリマーは、例えば、下記スキームBに示されるように、溶媒中、式(3)で表される繰り返し単位からなるイオン伝導性ポリマーと式(5)で表される縮環キノン誘導体とを反応させることによって合成することができる。
【化11】
【0058】
式中、X、Y、Ar1及びAr2は、前記と同じ。X'は、水素原子、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボン酸基を表す。m及びnは、繰り返し単位の含有比(モル比)を表し、0.01≦m≦1.0、0≦n≦0.99、0.01≦m+n≦1.0を満たす正数である。
【0059】
また、式(2)で表される繰り返し単位及び式(3)で表される繰り返し単位を含むイオン伝導性縮環キノンポリマーは、例えば、下記スキームCに示されるように、溶媒中、式(3)で表される繰り返し単位からなるイオン伝導性ポリマーと式(6)で表される縮環キノン誘導体とを反応させることによって合成することができる。
【化12】
(式中、X、X'、Y、Ar1、Ar2、m及びnは、前記と同じ。)
【0060】
エピハロヒドリンや縮環キノン誘導体は、市販品として入手するか、従来公知の反応を組み合わせて製造することができる。
【0061】
式(5)又は(6)で表される縮環キノン誘導体は、1種単独でも2種以上を組み合わせて使用してもよい。
【0062】
式(3)で表される繰り返し単位に対して、同等乃至は過剰の物質量の縮環キノン誘導体を反応させることによって、式(1)又は(2)で表される繰り返し単位のみを含むポリマーを合成することもできる。また、式(3)で表される繰り返し単位に対して、より少ない物質量の縮環キノン誘導体を反応させることにより、未置換のハロゲン化アルキル置換エチレンオキシド部を残すことができる。
【0063】
式(1)又は(2)で表される繰り返し単位のみを含むポリマーを合成する場合は、式(5)又は(6)で表される化合物の使用量は、式(3)で表される繰り返し単位1モルに対して1〜10モルが好ましく、1〜5モルがより好ましく、1〜2モルがより一層好ましい。式(1)又は(2)で表される繰り返し単位に加えて式(3)で表される繰り返し単位も含むポリマーを合成する場合は、式(5)又は(6)で表される化合物の使用量は、式(3)で表される繰り返し単位1モルに対して0.01〜1モルが好ましく、0.1〜0.9モルがより好ましく、0.5〜0.8モルがより一層好ましい。
【0064】
スキームB及びCに示される反応において使用される溶媒は、反応に悪影響を与えず、合成に用いる試薬及び生成物に対する充分な溶解性を有するものであれば特に限定されず、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、テトラヒドロフラン(THF)、ジオキサン、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド(DMAc)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、水等を使用することができる。
【0065】
スキームB又はCに示される反応において、反応温度は、通常、20〜100℃程度であるが、50〜80℃が好ましい。反応時間は、通常、1〜300時間程度であるが、100〜280時間が好ましい。
【0066】
式(3)で表される繰り返し単位からなるポリマーを合成した後、更に式(5)及び式(6)で表される縮環キノン誘導体を同時に反応させることで、式(1)及び(2)で表される繰り返し単位の両方を含むポリマーを合成することもできる。すなわち、下記式で表されるポリマーを合成することができる。
【化13】
【0067】
式中、X、Y、Ar1及びAr2は、前記と同じ。m1、m2及びn1は、繰り返し単位の含有比(モル比)を表し、0<m1<1.0、0<m2<1.0、0≦n1≦0.99、0.01≦m1+m2≦1.0及び0.01≦m1+m2+n1≦1.0を満たす正数である。
【0068】
こののときに用いる溶媒、反応温度、反応時間等の反応条件としては、スキームB又はCに示される反応において述べたものと同様のものでよい。
【0069】
更に、式(4)で表される繰り返し単位を含む場合は、スキームB又はCに示される反応で得られたポリマーに、各種アルコール、アミン、アルキル化剤、ヘキサメチレンジアミン、テトラエチレングリコール、ポリエチレンイミン、ポリビニルアルコール等の化合物を反応させればよい。このとき、反応させる前記化合物の使用量は、式(3)で表される繰り返し単位1モルに対して0.001〜0.01モルが好ましく、0.001〜0.05モルがより好ましく、0.001〜0.1モルがより一層好ましい。
【0070】
式(1)又は(2)で表されるイオン伝導性縮環キノンポリマーの合成方法のその他の例として、下記スキームD又はEに示されるように、エポキシ基を含む縮環キノン化合物(7)又は(8)を有機アルミニウム錯体や三フッ化ホウ素エーテル錯体等の重合触媒を用いて開環重合させる方法が挙げられる。
【化14】
(式中、Ar1、Ar2及びXは、前記と同じ。)
【0071】
このときに用いる溶媒としては、スキームB及びCに示される反応において使用される溶媒として例示したものと同様のものが挙げられる。
【0072】
縮環キノン化合物(7)及び(8)を混合して開環重合を行えば、式(1)で表される繰り返し単位及び式(2)で表される繰り返し単位を含むポリマーを合成することができる。
【0073】
また、縮環キノン化合物(7)又は(8)と、エピハロヒドリンと、式(9)及び/又は(9')で表される化合物とを重合触媒を用いて開環重合させることで、式(1)又は(2)で表される繰り返し単位に加えて、式(3)、式(4)及び/又は式(4')で表される繰り返し単位を含むポリマーを合成することができる、
【化15】
(式中、Z及びZ'は、前記と同じ。)
【0074】
例えば、下記スキームFに示されるように、縮環キノン化合物(7)と式(9')で表される化合物とを開環重合させることで、式(1)で表される繰り返し単位及び式(4')で表される繰り返し単位を含むポリマーを合成することができる。
【化16】
(式中、Ar1、Ar2、X及びZ'は、前記と同じ。)
【0075】
エピハロヒドリンや式(9')で表される繰り返し単位を与えるグリシジル基含有化合物の使用量は、縮環キノン化合物(7)又は(8)1モルに対して0〜80モル%が好ましく、0〜50モル%がより好ましく、0〜20モル%がより一層好ましい。また、式(9)又は(9')で表される化合物の使用量は、縮環キノン化合物(7)又は(8)1モルに対して0〜80モル%が好ましく、0〜50モル%がより好ましく、0〜20モル%がより一層好ましい。
【0076】
なお、縮環キノン化合物(7)及び(8)は、従来公知の反応を組み合わせて製造することができる。式(9)又は(9')で表される化合物は、市販品として入手するか、従来公知の反応を組み合わせて製造することができる。
【0077】
[電荷貯蔵材料]
本発明のイオン伝導性縮環キノンポリマーは、電荷貯蔵材料として好適に使用できる。電荷貯蔵材料とは電荷を貯蔵することができる材料のことであり、これは、例えば、二次電池の電極活物質として有用である。
【0078】
[二次電池]
本発明の二次電池は、前述したイオン伝導性縮環キノンポリマーからなる電荷貯蔵材料を電極活物質として用いることに特徴があり、その他の電池素子の構成部材は従来公知のものから適宜選択して用いればよい。
【0079】
一例として、一般的な二次電池について説明する。
二次電池は、一般的に、正極層と、負極層と、正極層と負極層の間に配されるセパレータ層と、これら全てを含む電池素子内部に充填される電解液とから構成される。正極層及び負極層は、集電体である基板上に、電極活物質と、必要に応じて電極層の導電性向上のために炭素等からなる導電助剤と、更に必要に応じて成膜均一性向上、イオン伝導性向上、電解液への溶出抑制等のためにバインダーとを含む薄膜を形成することで構成される。電解液は、イオン伝導の本体である塩からなる電解質と溶媒等とから構成される。
【0080】
この正極層又は負極層の電極活物質として、本発明のイオン伝導性縮環キノンポリマーが用いられる。前記電極活物質を正極層、負極層のいずれの電極層に使用するかは特に限定されず、相対する電極の電位の貴、卑によって決定される。また、両極ともに前記電極活物質を使用してもよい。
【0081】
二次電池の形態、電極活物質や電解液の種類は特に限定されず、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、マンガン電池、空気電池等のいずれの形態を用いてもよい。ラミネート方法や生産方法についても特に限定されない。
【0082】
前記電極層は、本発明のイオン伝導性縮環キノンポリマー、溶媒、必要に応じて導電助剤、バインダー、従来公知の他の電極活物質等を混合して電極スラリーを調製し、これを用いて基板上に薄膜を形成することで作製することができる。前記薄膜の形成方法としては、特に限定されず、従来公知の各種方法を用いることができる。例えば、イオン伝導性縮環キノンポリマーを含む材料を溶媒に溶解又は懸濁した溶液、懸濁液あるいはスラリーを用いたオフセット印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷等の各種印刷法、ディップコート法、スピンコート法、バーコート法、スリット(ダイ)コート法、インクジェット法等が挙げられる。
【0083】
前記電極層の下地に用いられる集電体としては、例えば、アルミニウム、銅、リチウム、ステンレス鋼、鉄、クロム、白金、金等の金属箔あるいは基板、これらの金属の任意の組み合わせからなる合金箔あるいは基板、インジウム錫酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、アンチモン錫酸化物(ATO)等の酸化物基板、又はグラッシーカーボン、パイロリティックグラファイト、カーボンフェルト等の炭素基板、カーボン材料を前記金属箔にコートしたカーボンコート箔等が挙げられる。
【0084】
前記導電助剤としては、グラファイト、カーボンブラック、アセチレンブラック、気相成長炭素繊維(VGCF)、単層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、グラフェン等の炭素材料、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリアセン等の導電性高分子等が挙げられる。前記導電助剤は、1種単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
【0085】
前記バインダーとしては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸塩、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸塩、ポリメタクリル酸エステル、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリブタジエン、ポリ(N−ビニルカルバゾール)、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル、ABS樹脂、SBR樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、又はこれらの任意の組み合わせからなる共重合体やブレンドポリマー等が挙げられる。
【0086】
前記電極スラリー用溶媒としては、NMP、ジメチルスルホキシド、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、γ−ブチロラクトン、THF、ジオキソラン、スルホラン、DMF、DMAc、水、2−プロパノール、プロピレングリコール等が挙げられる。
【0087】
本発明のイオン伝導性縮環キノンポリマーを含む電極活物質を正極層に使用する場合、負極層内に含まれる負極活物質としては、グラファイト、カーボンブラック、アセチレンブラック、気相成長炭素繊維(VGCF)、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、グラフェン等の炭素材料、Li、Li-Al、Li-Si、Li-Sn等のリチウム合金、Si、SiO、SiO2、Si-SiO2複合体、Sn、SnO、SnO2、PbO、PbO2、GeO、GeO2、WO2、MoO2、Fe2O3、Nb2O5、TiO2、Li4Ti5O12、Li2Ti3O7等が挙げられる。また本発明のイオン伝導性縮環キノンポリマーを含む電極活物質を負極層に使用する場合、これらの負極活物質と共存させて使用してもよい。
【0088】
本発明のイオン伝導性縮環キノンポリマーを含む電極活物質を負極層に使用する場合、正極層内に含まれる正極活物質としては、ニトロキシラジカル基を含有する化合物、有機硫黄ポリマー、本発明のイオン伝導性縮環キノンポリマー以外のキノンポリマー、キノイド系材料、ジオン系材料、ルベアン酸系材料等の有機電極活物質、LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2、LiNi0.5Mn0.5O2、LiFePO4、LiMnPO4、LiCoPO4、Fe2(SO4)3、LiMnSiO4、V2O5等の無機電極活物質等が挙げられる。また本発明のイオン伝導性縮環キノンポリマーを含む電極活物質を正極層に使用する場合、これらの正極活物質と共存させて使用してもよい。
【0089】
本発明のイオン伝導性縮環キノンポリマーを含む電極活物質を空気極(正極)とし、空気電池として用いてもよい。この場合、負極層内に含まれる負極活物質としては、前記の負極活物質に加え、ナトリウム、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、亜鉛等を用いることができる。
【0090】
なお、正極を空気極とし、空気電池として用いる場合、正極層内に含まれる酸化還元補助材として、本発明のイオン伝導性縮環キノンポリマーに加え、酸化マンガン等の無機材料、TEMPOポリマー等のニトロキシラジカル材料を併用してもよい。
【0091】
前記電極層の膜厚は、特に限定されないが、好ましくは0.01〜1,000μm程度、より好ましくは0.1〜100μm程度である。
【0092】
前記セパレータ層に使用される材料としては、例えば、多孔質ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル等が挙げられる。
【0093】
前記電解液を構成する電解質としては、例えば、LiPF6、LiBF4、LiN(C2F5SO2)2、LiAsF6、LiSbF6、LiAlF4、LiGaF4、LiInF4、LiClO4、LiN(CF3SO2)2、LiCF3SO3、LiSiF6、LiN(CF3SO2)(C4F9SO2)等のリチウム塩、LiI、NaI、KI、CsI、CaI2等の金属ヨウ化物、4級イミダゾリウム化合物のヨウ化物塩、テトラアルキルアンモニウム化合物のヨウ化物塩及び過塩素酸塩、LiBr、NaBr、KBr、CsBr、CaBr2等の金属臭化物等が挙げられる。
【0094】
また、ポリエチレンオキサイド系材料、Li2S-P2S5等のチオリシコン系材料や、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、エチレン、プロピレン、アクリロニトリル、塩化ビニリデン、アクリル酸、メタクリル酸、メチルアクリレート、エチルアクリレート、メチルメタクリレート、スチレン、フッ化ビニリデン等のモノマーを重合又は共重合して得られる高分子化合物等の固体電解質を用いてもよい。
【0095】
前記電解液を構成する溶媒は、電池を構成する物質に対して腐食や分解を生じさせて性能を劣化させるもので無く、前記電解質を溶解するものであれば特に限定されない。例えば、水系の溶媒として水、非水系の溶媒として、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート等のカーボネート類;THF、ジメトキシエタン、テトラグライム等のエーテル類;γ―ブチロラクトン等のエステル類;アセトニトリル等のニトリル系;N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類;エチルイソプロピルスルホン、スルホラン等のスルホン類;2−プロパノール、プロピレングリコール等のアルコール類;ヘキサフルオロリン酸1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム等のイオン液体類等が用いられる。これらの溶媒は、1種単独で又は2種以上混合して用いることができる。
【実施例】
【0096】
以下、合成例、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されない。なお、使用した装置及び測定条件は以下のとおりである。
【0097】
(1)1H-NMR
日本電子(株)製、核磁気共鳴装置ECX-500(溶媒CDCl3、内標TMS)
(2)元素分析
Perkin Elmer社製、元素分析装置PE2400 II
(3)CV測定
ビー・エー・エス(株)製 ALSCHI760EW
(4)電池の特性評価
ビー・エー・エス(株)製 ALSCHI760EW
【0098】
[1]イオン伝導性縮環キノンポリマーの合成
[実施例1]イオン伝導性縮環キノンポリマーAの合成
下記スキームに従って、イオン伝導性縮環キノンポリマーAを合成した。
【化17】
【0099】
200mLナスフラスコに、ポリエピクロロヒドリン(シグマアルドリッチ社製、重量平均分子量70万、ベンゼン−メタノール溶媒を用いて沈殿精製し、真空乾燥したものを使用)1g(10.8mmol)、2−ヒドロキシアントラキノン2.66g(12mmol)、及びN−メチルピロリドン54mLを加え、窒素雰囲気下80℃で加熱撹拌した。溶解を確認後、ジアザビシクロウンデセン1.8g(12mmol)を添加し、80℃で一週間反応させた。反応終了後、メタノールへの沈殿精製を経て紫色固体のイオン伝導性縮環キノンポリマーAを得た。NMR測定より主鎖由来のピークと芳香環由来のピークの積分比を比較したところ、アントラキノン部位の導入率は約60モル%であると算出された。1H−NMRによる測定結果を以下に示す。
1H-NMR(CDCl3, 500MHz, ppm): 8.11-6.91(br, 3.9H, Ph), 4.32-3.41(br, 5H, aliphatic)
【0100】
[実施例2]イオン伝導性縮環キノンポリマーBの合成
下記スキームに従って、イオン伝導性縮環キノンポリマーBを合成した。
【化18】
【0101】
200mLナスフラスコに、2−クロロアントラキノン2.5g(10.3mmol)、ビニルトリブチルスズ4.9g(15.5mmol)及びPd(PPh3)4 357mg(0.31mmol)をトルエン51.5mLに溶解した。得られた溶液を100℃で14時間反応させた後、分液抽出、カラムクロマトグラフィーによって精製して、2−ビニルアントラキノン1.8gを得た。
得られた2−ビニルアントラキノン500mg(2.13mmol)、メタクロロ安息香酸551mg(3.20mmol)、1,2−ジブロモエタン20mL及びトリデカフルオロヘキサン20mLをジクロロメタン20mLに溶解した。得られた溶液を室温で48時間反応させた後、分液抽出、カラムクロマトグラフィーによって精製して、2−エポキシアントラキノン331mgを得た。
得られた2−エポキシアントラキノン250mg(1.0mmol)、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル20.2mg(0.10mmol)(シグマアルドリッチ社製)及びトリ(ペンタフルオロフェニル)ボラン5.12mg(0.01mmol)をジクロロメタン10mLに溶解させ、窒素雰囲気下−11℃で24時間反応させた。反応終了後、メタノールによるソックスレー精製を経て、イオン伝導性縮環キノンポリマーBを得た(60mg)。電気化学測定を行い、得られた充放電容量より、アントラキノン含有単位は51モル%であると算出された。
【0102】
[2]イオン伝導性縮環キノンポリマーを含む電極及び電池の評価
[実施例3、4]イオン伝導性縮環キノンポリマーAを用いた薄膜電極のCV測定
図1に示されるビーカーセルを用いて、CV測定を行った。
実施例1で合成したイオン伝導性縮環キノンポリマーA10mgに、炭素粉末80mg及びNMP1gに溶解させたポリフッ化ビニリデンバインダー10mgを加え、ボールミルを用いて混練した。15分程混合して得られた混合体をGC基板上に塗布し、これを室温(20)℃で12時間加熱真空乾燥して薄膜電極11を得た。
次に得られた電極を電解液に浸して、電極中の空隙に電解液を染み込ませた。電解液としては、0.1mol/Lの過塩素酸リチウム(実施例3)又は過塩素酸テトラブチルアンモウム(実施例4)のアセトニトリル溶液を用いた。
上記薄膜電極11を作用極に、白金電極12を対極に、Ag/AgCl電極13を参照極に用い、これらをビーカー内に設置し、この中に前記と同様の電解液14を加えて、図1に示すようなビーカーセル1を作製した。
このビーカーセル1を用いて、スキャンレート10mV/secでCV測定を行った。結果を図2に示す。なお、図2中、実線は実施例3を、点線は実施例4を表す。図2に示すように、イオン伝導性縮環キノンポリマーAを用いて作製した薄膜電極は、支持塩が過塩素酸テトラブチルアンモウムではE1/2=−0.71、−0.97Vに二段階の酸化還元波が、過塩素酸リチウムではE1/2=−0.53、−0.84Vに酸化還元波が現れ、繰り返し掃引の後も安定であった。
【0103】
[実施例5]イオン伝導性縮環キノンポリマーAを電極に用いた電池の特性評価
実施例1で合成したイオン伝導性縮環キノンポリマーAを用い、実施例3の方法によってビーカーセル型の半電池を作製した。
作製した半電池を833μAの定電流で電圧が−1.45Vになるまで充電し、その後、833μAで放電を行った。その結果、電圧が−0.55V付近で44秒間ほぼ一定となった後、急速に低下し、放電容量は100mAh/gとなった。クーロン効率は約90%であった。これにより、イオン伝導性縮環キノンポリマーAが効果的な電荷貯蔵材料として動作していることを確認した。電圧が0.15Vまで上昇したところで再び充電を行い、更に0.15〜−1.45Vの範囲で充放電を50回繰り返した。充放電量を変化させた場合の基準電極との電位差の測定結果を図3に示す。また、充放電した時のサイクル特性を図4に示す。充放電を50回繰り返した後も充放電容量は70%以上を維持した。
【0104】
[実施例6]イオン伝導性縮環キノンポリマーAを用いた薄膜電極のCV測定
図1で示されるビーカーセルを用いて、CV測定を行った。
実施例1で合成したイオン伝導性縮環キノンポリマーA10mgに、炭素粉末80mg及びNMPに溶解させたPVdFバインダー10mgを加え、ボールミルを用いて混練した。50Hzで15分混練して得られた混合体をグラッシーカーボン基板上に塗布し、これを60℃で18時間加熱真空乾燥して薄膜電極を得た。
上記薄膜電極を作用極11に、白金電極を対極12に、Ag/AgCl電極を参照極13に用い、これらをビーカー内に設置し、この中に10mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液の電解液14を加えて図1に示すようなビーカーセル1を作製した。
このビーカーセル1を用いて、スキャンレート10mV/secでCV測定を行った。結果を図5に示す。図5に示すように、イオン伝導性縮環キノンポリマーAを用いて作製した薄膜電極は、E1/2=−0.81Vに一段階の酸化還元波が現れ、繰り返し掃引後も安定であった。
【0105】
[実施例7]イオン伝導性縮環キノンポリマーAを電極に用いた電池の特性評価
実施例1で合成したイオン伝導性縮環キノンポリマーAを用い、実施例5に記載の方法によってビーカーセル型の半電池を作製した。
作製した半電池を433μAの定電流で電圧が−1.1Vになるまで充電し、その後、433μAで放電を行った。その結果、電圧が−0.82V付近で50秒間ほぼ一定となった後、急速に上昇し、放電容量は102mAh/gとなった。クーロン効率はほぼ100%であった。これにより、イオン伝導性縮環キノンポリマーAが電荷貯蔵材料として動作していることを確認した。電圧が−0.5Vまで上昇したところで再び充電を行い、更に0.5〜−1.1Vの範囲で充放電を50回繰り返した。充放電容量を変化させた場合の基準電極との電位差の測定結果を図6に示す。また、充放電した時のサイクル特性を図7に示す。50回充放電を繰り返した後も、充放電容量は95%以上を維持した。
【0106】
[実施例8]イオン伝導性縮環キノンポリマーAを電極に用いた空気二次電池の特性評価
実施例1で合成したイオン伝導性縮環キノンポリマーA/炭素複合電極を負極、酸素還元触媒電極(Electric Fuel社製、MnOx/Carbon)を正極とし、電解液は10mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を選択し空気二次電池を作製した。
スキャンレート10mV/secでCV測定を行った。E1/2=−0.77V(vs. O2/4OH-)に一段階の酸化還元波が現れ、繰り返し掃引後も安定であった。CV測定の結果を図8に示す。充放電容量を変化させた場合の基準電極との電位差の測定結果を図9に示す。
【0107】
[実施例9〜12]
炭素及びバインダー比率を変更させて実施例7と同様にキノンポリマーAの炭素複合電極を作製し、空気二次電池を作製した。理論容量(120mAh/g)との相対容量値(放電容量)とクーロン効率を表1に示す。電極中におけるキノンポリマーAの比率を50%とし、バインダーを用いずとも理論容量通りの放電容量を示し、ほぼ100%のクーロン効率を示した。キノンポリマーAの比率を67%とした場合も、相対容量値は70%と高い値を示した。
【0108】
【表1】
【0109】
[実施例13]イオン伝導性縮環キノンポリマーBを電極に用いた空気二次電池の特性評価
実施例2で合成したイオン伝導性縮環キノンポリマーB2mg及び多層カーボンナノチューブ(シグマアルドリッチ社製)0.22mgをNMP800μLに加え、超音波処理によって分散させた。得られた分散液をグラッシーカーボン基板上にドロップキャストし、120℃で加熱真空乾燥させ、複合電極を作製した。
得られた複合電極を負極、酸素還元触媒電極(Electric Fuel社製、MnOx/Carbon)を正極、電解液は10mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を選択し、空気二次電池を作製した。
スキャンレート10mV/secでCV測定を行った。CV測定の結果を図10に示す。充放電容量を変化させた場合の基準電極との電位差の測定結果を図11に示す。また、充放電した時のサイクル特性を図12に示す。バインダーを使用せず、電極中のキノンポリマーB比率は90%と高比率であったにもかかわらず、図11から、放電容量は119mAh/gと高容量を示した。クーロン効率は100%であった。図12から、100回充放電を繰り返した後も、充放電容量は80%以上を維持した。
非特許文献6において、ポリエチレンを主鎖とする縮環キノン系材料について、電極内の当該材料比率を40%とすることで、10%のときと比較して容量が大きく低下する事、また充放電サイクルに伴って容量が大きく低下する事が示されているが、本発明のイオン伝導性縮環キノンポリマーにおいては、そのような課題を克服して高い二次電池特性を示すことがわかった。
【符号の説明】
【0110】
1 ビーカーセル
11 作用極
12 対極
13 参照極
14 電解液
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12