JP2013501485A5 - 電気活性ポリマ素子を有する電気機械変換器、該機器を準備する方法および該素子を電気機械素子として利用する方法 - Google Patents

Description

本発明に従った薄膜を用いる際の特に有利な点は、高い極限伸び、低い弾性率、低い永久伸び、低いクリープなど、非常に良好な機械的性質、ならびに、高い誘電率、それと同時に、伸びのない状態での非常に高いブレークスルー電界強度を併せ持つことである。本発明に従ったこれらのポリマ素子を用いて電気機械変換器を製造すれば、特に有利な特性を達成できる点で有利である。
また、本発明は、以下の適用例としても実施可能である。
［適用例１］ 少なくとも２つの電極および少なくとも１つの電気活性ポリマ素子を有する電気機械変換器であって、前記ポリマ素子は２つの電極の間に配置され、
前記ポリマ素子は、
成分Ａ）ポリイソシアネートと、
成分Ｂ）ポリイソシアネートプレポリマと、
成分Ｃ）少なくとも２つのイソシアネート反応性ヒドロキシ基を有する化合物とを含む反応混合物から得られる電気機械変換器。
［適用例２］ 適用例１に記載の電気機械変換器であって、センサおよび／またはアクチュエータおよび／またはジェネレータである電気機械変換器。
［適用例３］ 適用例１に記載の電気機械変換器であって、
前記成分Ａ）は、イソシアヌレート基、ウレトジオン基、または、それらの混合物を含むポリイソシアネートである電気機械変換器。
［適用例４］ 適用例１に記載の電気機械変換器であって、
前記成分Ａ）は、２以上のＮＣＯ官能価を有し、ウレトジオン、イソシアヌレート、ビウレット、イミノオキサジアジンジオン、または、オキサジアジントリオン構造、もしくは、それらの混合物を有するジイソシアネートである電気機械変換器。
［適用例５］ 適用例１に記載の電気機械変換器であって、
前記成分Ａ）は、２から４の平均ＮＣＯ官能価を有し、脂肪族結合または脂環式結合したイソシアネート基を含むポリイソシアネートまたはポリイソシアネート混合物である電気機械変換器。
［適用例６］ 適用例１に記載の電気機械変換器であって、
前記成分Ｂ）は、１または複数のジイソシアネートと、１または複数のヒドロキシ官能性ポリオールとの反応から得られる反応生成物である電気機械変換器。
［適用例７］ 適用例６に記載の電気機械変換器であって、前記ジイソシアネートは、２：１から２０：１のイソシアネート基対ヒドロキシ基の比で、前記ヒドロキシ官能性ポリオールと反応する電気機械変換器。
［適用例８］ 適用例１に記載の電気機械変換器であって、
前記成分Ｃ）は、少なくとも２つのイソシアネート反応性ヒドロキシ基を有するポリアミンまたはポリオールである電気機械変換器。
［適用例９］ 適用例１に記載の電気機械変換器であって、
前記成分Ｃ）は、ポリマポリオールである電気機械変換器。
［適用例１０］ 適用例１に記載の電気機械変換器を準備する方法であって、
ａ）少なくとも２つの電極を準備する工程と、
ｂ）反応混合物の反応によってポリマ素子を準備する工程であって、前記反応混合物は、
成分Ａ）ポリイソシアネートと、
成分Ｂ）ポリイソシアネートプレポリマと、
成分Ｃ）少なくとも２つのイソシアネート反応性ヒドロキシ基を有する化合物とを含む工程と、
ｃ）２つの電極の間に前記ポリマ素子を配置する工程と
を備える方法。
［適用例１１］ 適用例１０に記載の方法であって、前記ポリマ素子を準備する工程は、前記電極の内の少なくとも１つに前記反応混合物を塗布して前記反応混合物を反応させることによって実行される方法。
［適用例１２］ 適用例１０または１１に記載の方法であって、Ａ）、Ｂ）、および、Ｃ）の前記反応混合物は、乾燥および／またはテンパリングされる方法。
［適用例１３］ 適用例１１に記載の方法であって、Ｂ）由来の前記イソシアネート基に対するＡ）由来の前記イソシアネート基の当量比として用いられる比が１：１０から１０：１である方法。
［適用例１４］ 反応混合物から得られる電気活性ポリマ素子を電気機械素子として利用する方法であって、前記反応混合物は、
成分Ａ）ポリイソシアネートと、
成分Ｂ）１または複数のジイソシアネートと、１または複数のヒドロキシ官能性ポリオールとの反応から得られるポリイソシアネートプレポリマと、
成分Ｃ）少なくとも２つのイソシアネート反応性ヒドロキシ基を有する化合物と
を含む方法。
［適用例１５］ 適用例１に記載の電気機械変換器を含む電子および／または電気デバイス。

Claims (11)

1. 少なくとも２つの電極および少なくとも１つの電気活性ポリマ素子を有する電気機械変換器であって、
   前記ポリマ素子は２つの電極の間に配置され、
   前記ポリマ素子は、
   成分Ａ）ポリイソシアネートと、
   成分Ｂ）ポリイソシアネートプレポリマと、
   成分Ｃ）少なくとも２つのイソシアネート反応性ヒドロキシ基を有する化合物とを含む反応混合物から得られる電気機械変換器。
2. 請求項１に記載の電気機械変換器であって、センサおよび／またはアクチュエータおよび／またはジェネレータである電気機械変換器。
3. 請求項１に記載の電気機械変換器であって、
   前記成分Ａ）は、イソシアヌレート基、ウレトジオン基、または、それらの混合物を含むポリイソシアネートである電気機械変換器。
4. 請求項１に記載の電気機械変換器であって、
   前記成分Ａ）は、２以上のＮＣＯ官能価を有し、ウレトジオン、イソシアヌレート、ビウレット、イミノオキサジアジンジオン、または、オキサジアジントリオン構造、もしくは、それらの混合物を有するジイソシアネートである電気機械変換器。
5. 請求項１に記載の電気機械変換器であって、
   前記成分Ｂ）は、１または複数のジイソシアネートと、１または複数のヒドロキシ官能性ポリオールとの反応から得られる反応生成物である電気機械変換器。
6. 請求項５に記載の電気機械変換器であって、前記ジイソシアネートは、２：１から２０：１のイソシアネート基対ヒドロキシ基の比で、前記ヒドロキシ官能性ポリオールと反応する電気機械変換器。
7. 請求項１に記載の電気機械変換器であって、
   前記成分Ｃ）は、少なくとも２つのイソシアネート反応性ヒドロキシ基を有するポリアミンまたはポリオールである電気機械変換器。
8. 請求項１に記載の電気機械変換器であって、
   前記成分Ｃ）は、ポリマポリオールである電気機械変換器。
9. 請求項１に記載の電気機械変換器を準備する方法であって、
   ａ）少なくとも２つの電極を準備する工程と、
   ｂ）反応混合物の反応によってポリマ素子を準備する工程であって、前記反応混合物は、
   成分Ａ）ポリイソシアネートと、
   成分Ｂ）ポリイソシアネートプレポリマと、
   成分Ｃ）少なくとも２つのイソシアネート反応性ヒドロキシ基を有する化合物とを含む工程と、
   ｃ）２つの電極の間に前記ポリマ素子を配置する工程と
   を備える方法。
10. 反応混合物から得られる電気活性ポリマ素子を電気機械素子として利用する方法であって、
    前記反応混合物は、
    成分Ａ）ポリイソシアネートと、
    成分Ｂ）１または複数のジイソシアネートと、１または複数のヒドロキシ官能性ポリオールとの反応から得られるポリイソシアネートプレポリマと、
    成分Ｃ）少なくとも２つのイソシアネート反応性ヒドロキシ基を有する化合物と
    を含む方法。
11. 請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の電気機械変換器を含む電子および／または電気デバイス。