JPS638457A - 発電性高分子 - Google Patents
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- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、加圧により高電流・高電圧が得られる発電性
高分子に関するものである。
高分子に関するものである。
これまでに、高分子ゲルに電気刺激を与えると該ゲルが
収縮することが見出されている。これに対して、この現
象の反対の現象として、ポリメタクリル酸(以下、P
M AΔという)ゲルに荷重を加えると、電位が速かに
発生し、荷重を加えている間電位が発生し続け、荷重を
取り除くと電位がすぐに減少することが長田らによって
報告されている(1985年第34回高分子学会予稿集
)。
収縮することが見出されている。これに対して、この現
象の反対の現象として、ポリメタクリル酸(以下、P
M AΔという)ゲルに荷重を加えると、電位が速かに
発生し、荷重を加えている間電位が発生し続け、荷重を
取り除くと電位がすぐに減少することが長田らによって
報告されている(1985年第34回高分子学会予稿集
)。
そして、この現象は、高分子ゲルに力を加えて変形させ
るとランダム状態にあったポリマー鎖が一部伸張し、電
荷の偏りが生じ電位差が生じるものと考えられている。
るとランダム状態にあったポリマー鎖が一部伸張し、電
荷の偏りが生じ電位差が生じるものと考えられている。
尚、上記報告において、荷重600gを加えた時に発生
する電力は3.6×10−’W、変換効率は0.02%
と計算されている(1986年第35回高分子予稿集)
。
する電力は3.6×10−’W、変換効率は0.02%
と計算されている(1986年第35回高分子予稿集)
。
〔発明が解決しようとする問題点コ
本発明は、上記報告よりも、一層高い電圧が発生し、高
電流を得ることができる発電性高分子を得ることを目的
とする。
電流を得ることができる発電性高分子を得ることを目的
とする。
本発明は、少なくとも2種類の含水ポリマーを組合せた
ものを加圧すると高電圧が発生し、高電流が得られると
の知見に基づいてなされたものである。
ものを加圧すると高電圧が発生し、高電流が得られると
の知見に基づいてなされたものである。
すなわち、本発明は、少なくとも2種類の含水ポリマー
を組合せることを特徴とする発電性高分子を提供する。
を組合せることを特徴とする発電性高分子を提供する。
本発明で用いる含水ポリマーとしては種々のものが使用
できる。これらのうち、含水量が5重量%(以下%と略
称する。)以上のものが好ましく、より好ましくは10
〜90%、最も好ましくは40〜80%のものである。
できる。これらのうち、含水量が5重量%(以下%と略
称する。)以上のものが好ましく、より好ましくは10
〜90%、最も好ましくは40〜80%のものである。
このような含水ポリマーは種々の原料を用い公知の方法
で得られるが、これらのうち、分子内に重合性不飽相基
を有すルヒニルモノマー、例えば、カルボキシル基、カ
ルボキレート基、スルホン基、スルホネート基又はアミ
ノ基等を有するビニルモノマー及び酢酸ビニル等があげ
られる。これらのうち、カルボキシル基またはカルボキ
シレート基を有するビニルモノマーとしてはアクリル酸
、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸
などの不飽和カルボン酸、アクリル酸メチル、アクリル
酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘ
キシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ドデシル、メ
タクリル酸メチル、メタクリル酸オクチル、メタクリル
酸ドデシル、メトキシポリエチレングリコールメタクリ
レート、フェノキシポリエチレングリコールメタクリレ
ート、マレイン酸ジメチル、マリイン酸ジェチノペマレ
イン酸ジブチル、マレイン酸ジオクチル、マレイン酸ジ
ドデシル、フ?−71z酸ジメチル、フマール酸ジエチ
ル、フマール酸ジブチル、フマール酸ジオクチル、フマ
ール酸ジドデシルなど前記不飽和カルボン酸のアルキル
(炭素数1〜18)エステル、前記不飽和カルボン酸の
ナトリウム塩、カリウム塩などのアルカリ金属塩、アル
カリ土類金属塩、アミン塩、アンモニウム塩などの水溶
性塩が例示される。又、スルホン酸基を有するビニルモ
ノマーとしては、例えばアクリルアミドメチルプロパン
スルホン酸、アリルスルホン酸などの不飽和スルホン酸
及びそのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモ
ニウム塩などが挙げられ、アミノ基を有するビニルモノ
マーとしては、例えばアクリルアミド、ジメチルアミン
エチルメタクリレート及びこれらをハロゲン化アルキル
、ジエチル硫酸等で四級化したビニルモノマーをあげる
ことができる。
で得られるが、これらのうち、分子内に重合性不飽相基
を有すルヒニルモノマー、例えば、カルボキシル基、カ
ルボキレート基、スルホン基、スルホネート基又はアミ
ノ基等を有するビニルモノマー及び酢酸ビニル等があげ
られる。これらのうち、カルボキシル基またはカルボキ
シレート基を有するビニルモノマーとしてはアクリル酸
、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸
などの不飽和カルボン酸、アクリル酸メチル、アクリル
酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘ
キシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ドデシル、メ
タクリル酸メチル、メタクリル酸オクチル、メタクリル
酸ドデシル、メトキシポリエチレングリコールメタクリ
レート、フェノキシポリエチレングリコールメタクリレ
ート、マレイン酸ジメチル、マリイン酸ジェチノペマレ
イン酸ジブチル、マレイン酸ジオクチル、マレイン酸ジ
ドデシル、フ?−71z酸ジメチル、フマール酸ジエチ
ル、フマール酸ジブチル、フマール酸ジオクチル、フマ
ール酸ジドデシルなど前記不飽和カルボン酸のアルキル
(炭素数1〜18)エステル、前記不飽和カルボン酸の
ナトリウム塩、カリウム塩などのアルカリ金属塩、アル
カリ土類金属塩、アミン塩、アンモニウム塩などの水溶
性塩が例示される。又、スルホン酸基を有するビニルモ
ノマーとしては、例えばアクリルアミドメチルプロパン
スルホン酸、アリルスルホン酸などの不飽和スルホン酸
及びそのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモ
ニウム塩などが挙げられ、アミノ基を有するビニルモノ
マーとしては、例えばアクリルアミド、ジメチルアミン
エチルメタクリレート及びこれらをハロゲン化アルキル
、ジエチル硫酸等で四級化したビニルモノマーをあげる
ことができる。
上記各種モノマーは1種又は2種以上の混合物として使
用することができる。又、上記モノマーの重合は、溶液
重合、塊状重合などによってもよいが、水溶液重合で重
合するのが好ましい。尚、重合に際しては、重合開始剤
をモノマーに対して0.01〜5%添加するのがよい。
用することができる。又、上記モノマーの重合は、溶液
重合、塊状重合などによってもよいが、水溶液重合で重
合するのが好ましい。尚、重合に際しては、重合開始剤
をモノマーに対して0.01〜5%添加するのがよい。
このような重合開始剤としては、過酸化水素、過硫酸カ
リウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩、過塩素酸
カリウム、過塩素酸す) IJウムなどの過塩素酸、2
−(カルバモイルアゾ)−イソブチロニトリル、2.2
′−アゾビス(N、N’−ジメチレンイソブチルアミジ
ン)ジヒドロクロリド、2.2’−アゾビス(2−アミ
ジノプロパン)ジヒドロクロリド、2,2′−アゾビス
(N、N’−ジメチレンイソブチルアミジン)、4.4
’−アゾビス(4−シアノペンタノイックアシド)、ア
ゾビスイソブチロニトリル、2.2’−アゾビス(4−
メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2.2
’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、(
1−フェニルエチル)アゾジフェニルメタン、2.2’
−アゾビスイソブチロニトリル、ジメチル−2,2’−
アゾビスイソブチレー)、2.2’−アゾビス(2−メ
チルブチロニトリル)、1.l’−アゾビス(1−シク
ロ−ヘキサンカルボニトリル)、2.2’−アゾビス(
2゜4.4’−)リメチルベンクン)、2−フェニルア
ゾ−2,4−ジメチル−4−メトキシバレロニトリル、
2.2’−アゾビス(2−メチルプロピル)などのアゾ
化合物、ベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキ
シドなどのジアシルパーオキシド等が例示される。これ
らの重合開始剤は1種又は2種以上の混合物として使用
できる。
リウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩、過塩素酸
カリウム、過塩素酸す) IJウムなどの過塩素酸、2
−(カルバモイルアゾ)−イソブチロニトリル、2.2
′−アゾビス(N、N’−ジメチレンイソブチルアミジ
ン)ジヒドロクロリド、2.2’−アゾビス(2−アミ
ジノプロパン)ジヒドロクロリド、2,2′−アゾビス
(N、N’−ジメチレンイソブチルアミジン)、4.4
’−アゾビス(4−シアノペンタノイックアシド)、ア
ゾビスイソブチロニトリル、2.2’−アゾビス(4−
メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2.2
’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、(
1−フェニルエチル)アゾジフェニルメタン、2.2’
−アゾビスイソブチロニトリル、ジメチル−2,2’−
アゾビスイソブチレー)、2.2’−アゾビス(2−メ
チルブチロニトリル)、1.l’−アゾビス(1−シク
ロ−ヘキサンカルボニトリル)、2.2’−アゾビス(
2゜4.4’−)リメチルベンクン)、2−フェニルア
ゾ−2,4−ジメチル−4−メトキシバレロニトリル、
2.2’−アゾビス(2−メチルプロピル)などのアゾ
化合物、ベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキ
シドなどのジアシルパーオキシド等が例示される。これ
らの重合開始剤は1種又は2種以上の混合物として使用
できる。
本発明の発電性高分子を1昇るには、公知の架橋剤、例
えばN、N’−ジアリルアクリルアミド、ジアリルアミ
ン、ジアリルメタクリルアミド、ジアリルツクレート、
ジアリルマレート、ジアリルテレフタレート、トリアリ
ルシアヌレート、トリアリルホスフェートなどのポリア
リル化合物、ジビニルベンゼン N 、 N /−メチ
レンビスアクリルアミド、エチレングリコールジアクリ
レート、エチレングリコールジメタクリレート、グリセ
リントリメタクリレートなどのポリビニル化合物、エチ
レングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレング
リコールジグリシジルエーテルなどのポリグリシジシル
エーテル、エピクロルヒドリン、α−メチルクロルヒド
リンなどのハロエポキシ化合物、ゲルタールアルデヒド
、グリオキザールなどのポリアルデヒド、グリセンなど
のポリオール、エチレンジアミンなどのポリアミン、2
−ヒドロキシエチルメククリレートなどのヒドロキシビ
ニル化合物、またカルシウム、マグネシウム、亜鉛およ
びアルミニウムなどの多価イオンを生じる無機塩または
有機金属塩などを用いることができる。
えばN、N’−ジアリルアクリルアミド、ジアリルアミ
ン、ジアリルメタクリルアミド、ジアリルツクレート、
ジアリルマレート、ジアリルテレフタレート、トリアリ
ルシアヌレート、トリアリルホスフェートなどのポリア
リル化合物、ジビニルベンゼン N 、 N /−メチ
レンビスアクリルアミド、エチレングリコールジアクリ
レート、エチレングリコールジメタクリレート、グリセ
リントリメタクリレートなどのポリビニル化合物、エチ
レングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレング
リコールジグリシジルエーテルなどのポリグリシジシル
エーテル、エピクロルヒドリン、α−メチルクロルヒド
リンなどのハロエポキシ化合物、ゲルタールアルデヒド
、グリオキザールなどのポリアルデヒド、グリセンなど
のポリオール、エチレンジアミンなどのポリアミン、2
−ヒドロキシエチルメククリレートなどのヒドロキシビ
ニル化合物、またカルシウム、マグネシウム、亜鉛およ
びアルミニウムなどの多価イオンを生じる無機塩または
有機金属塩などを用いることができる。
また、フェノール(EO)、グリシジルエーテルなどの
モノグリシジル化合物を改質剤として用いることができ
る。これらの架橋剤は、重合前、重合時または重合後の
いずれにも添加することができる。
モノグリシジル化合物を改質剤として用いることができ
る。これらの架橋剤は、重合前、重合時または重合後の
いずれにも添加することができる。
そして、本発明方法の実施にあたり、上記多官能性架橋
剤またはモノグリシジル化合物などの単官能性改質剤を
使用する場合は、最終生成物である含水ポリマーの所望
の性状に従い、任意の量とすることができるが、通常ポ
リマーに対して、0.01〜10%の範囲であることが
好ましい。
剤またはモノグリシジル化合物などの単官能性改質剤を
使用する場合は、最終生成物である含水ポリマーの所望
の性状に従い、任意の量とすることができるが、通常ポ
リマーに対して、0.01〜10%の範囲であることが
好ましい。
さらに上記方法により製造される発電性高分子に水、無
機質または有機質を含む水溶液あるいは有機溶剤を加え
て膨潤させて用いることもできる。
機質または有機質を含む水溶液あるいは有機溶剤を加え
て膨潤させて用いることもできる。
次に、本発明において少なくとも2種の含水ポリマーを
組合させるとは、上記の方法によって製造した組成の異
なる含水ポリマーを2種又は3種以上重ね合わせて用い
ることを意味する。尚、ここで組成の異なるとは、使用
モノマーが異なるものはもとより、使用モノマーが同一
であっても最終的に製造したポリマーの含水量の異なる
ものも含まれるのである。
組合させるとは、上記の方法によって製造した組成の異
なる含水ポリマーを2種又は3種以上重ね合わせて用い
ることを意味する。尚、ここで組成の異なるとは、使用
モノマーが異なるものはもとより、使用モノマーが同一
であっても最終的に製造したポリマーの含水量の異なる
ものも含まれるのである。
本発明によれば、加圧により高い電流及び電圧を得るこ
とができるので、本発明の発電性高分子をスピーカー、
ヘッドホン、マイクなどのオーディオ@器、医用や工業
用の診断・探傷装置に好適に用いることができる。さら
に、超音波接触子、アクチュエーター、振動センサー、
衝撃センサー、ロボット用触覚センサーなどの用途も幅
広く用いることができる。
とができるので、本発明の発電性高分子をスピーカー、
ヘッドホン、マイクなどのオーディオ@器、医用や工業
用の診断・探傷装置に好適に用いることができる。さら
に、超音波接触子、アクチュエーター、振動センサー、
衝撃センサー、ロボット用触覚センサーなどの用途も幅
広く用いることができる。
次に実施例により本発明を説明するが、本発明はこれら
に限定されるものではない。
に限定されるものではない。
実施例1
アクリル酸40gを水60gに溶解し、これに過硫酸ア
ンモニウム120mgとエチレングリコールジグリシジ
ルエーテル160mgを加えて、100m1のアクリル
製容器に密閉した後、60℃にて重合反応を行ない、熟
成して含水率60%のポリアクリル酸ポリマー(FAA
)を得た。
ンモニウム120mgとエチレングリコールジグリシジ
ルエーテル160mgを加えて、100m1のアクリル
製容器に密閉した後、60℃にて重合反応を行ない、熟
成して含水率60%のポリアクリル酸ポリマー(FAA
)を得た。
一方、上記とは別に、アクリル酸ソーダ40gを水60
gに溶解し、これに過硫酸アンモニウム120mgとエ
チレングリコールジグリシジルエーテル16 Qmgを
加えて、100m1のアクリル製容器に密閉した後60
℃にて重合反応を行ない熟成して含水率60%のポリア
クリル酸ナトリウムポリマー(PAA Na)を得た
。
gに溶解し、これに過硫酸アンモニウム120mgとエ
チレングリコールジグリシジルエーテル16 Qmgを
加えて、100m1のアクリル製容器に密閉した後60
℃にて重合反応を行ない熟成して含水率60%のポリア
クリル酸ナトリウムポリマー(PAA Na)を得た
。
次に、それぞれのポリマーを直径3.5 am 、厚み
l amの大きさに切り出し、2つを上下に重ね合せて
本発明の発電性高分子をつくった。
l amの大きさに切り出し、2つを上下に重ね合せて
本発明の発電性高分子をつくった。
実施例2
アクリル酸ソーダ40gの代りにアクリルアミドメチル
プロパンスルホン酸ソーダ40gを用いた以外は実施例
1と同様にして含水量60%のポリマー(P、14PS
)を辱た。
プロパンスルホン酸ソーダ40gを用いた以外は実施例
1と同様にして含水量60%のポリマー(P、14PS
)を辱た。
これを実施例1と同様の大きさに切り出し、FAAと重
ねて本発明の発電性高分子をつくった。
ねて本発明の発電性高分子をつくった。
実施例3
実施例1で辱、かつ同じ大きさに切り出したFAA及び
FAA−NaをFAA/PΔA−Na/FAA/FAA
−Naの順に重ね合せ、本発明の発電性高分子をつくっ
た。
FAA−NaをFAA/PΔA−Na/FAA/FAA
−Naの順に重ね合せ、本発明の発電性高分子をつくっ
た。
上記、各発電性高分子及びPAASPAΔ−Na。
PAMPS単独のものについて加圧下で電圧及び電流を
次のようにして測定した。すなわち、これらの各試料の
上部及び下部に極板(銅板)を置き、その上におもりを
のせたときに発生する電流、電圧を検流検圧針(SAN
WA−N−501・2μAFS)を用いて測定した。
次のようにして測定した。すなわち、これらの各試料の
上部及び下部に極板(銅板)を置き、その上におもりを
のせたときに発生する電流、電圧を検流検圧針(SAN
WA−N−501・2μAFS)を用いて測定した。
結果をまとめて表−1に示す。
表−1の結果より、本発明品によれば、高電圧、高電流
が得られることがわかる。
が得られることがわかる。
Claims (2)
- (1)少なくとも2種の含水ポリマーを組合せることを
特徴とする発電性高分子。 - (2)含水ポリマーの含水量が5重量%以上である特許
請求の範囲第(1)項記載の発電性高分子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15094586A JPS638457A (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | 発電性高分子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15094586A JPS638457A (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | 発電性高分子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS638457A true JPS638457A (ja) | 1988-01-14 |
Family
ID=15507850
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15094586A Pending JPS638457A (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | 発電性高分子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS638457A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4938737A (en) * | 1987-12-25 | 1990-07-03 | Nissan Motor Co., Ltd. | Transmission belt |
-
1986
- 1986-06-27 JP JP15094586A patent/JPS638457A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4938737A (en) * | 1987-12-25 | 1990-07-03 | Nissan Motor Co., Ltd. | Transmission belt |
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