KR102526827B1 - 신규한 강유전체 재료 - Google Patents

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KR102526827B1
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더 스쿨 코포레이션 칸사이 유니버시티
오사카 유키가가쿠고교 가부시키가이샤
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Abstract

신규한 유기 강유전체 재료용 폴리머 재료 및 유기 강유전체 재료가 개시되어 있다. 당해 재료는, (메트)아크릴레이트계 폴리머로서, 그 폴리머가, 옥시카르보닐기의 말단측에 결합된 포화 또는 불포화 탄화수소 골격을 측사슬에 포함한 (메트)아크릴레이트의 1 종 또는 2 종 이상을 주모노머 단위로서 포함하여 이루어지고, 그 탄화수소 골격에 있어서, 그 옥시카르보닐기에 대한 β 탄소 원자 상에 적어도 1 개의 수소 원자를 갖고, 그 β 탄소 원자 상 및/또는 이것보다 말단측의 탄소 원자의 1 개 또는 2 개 이상에, 할로겐 원자, 시아노기, 옥소기 및 니트로기로 이루어지는 군에서 선택되는 1 개 또는 2 개 이상의 전자 흡인기가 결합되어 수소 원자를 치환하고 있고, 그 할로겐 원자가 불소 원자 및 염소 원자에서 선택되는 것인, 유기 강유전체 재료용 폴리머이다.

Description

신규한 강유전체 재료
본 발명은, 신규한 강유전체 재료에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 유기 강유전체 재료, 특히 (메트)아크릴레이트계 폴리머에 기초하는 유기 강유전체 재료용 폴리머 및 이것을 사용한 유기 강유전체 재료에 관한 것이다.
강유전체 재료는, 일반적으로, 압전성을 갖는 것이며, 잔류 분극이 클수록 압전성이 높아진다고 되어 있다. 종래, 유기 압전 재료로는, 폴리불화비닐리덴 (PVDF) 에 기초하는 것이 대표적이다. 폴리불화비닐리덴제 압전 재료는, 필름상의 형태로 터치 센서, 변형 게이지, 초음파 센서, 트랜스듀서, 가속도 센서, 진동 센서, 마이크로폰, 스피커 등, 여러 가지 용도로 이용되고 있다.
폴리불화비닐리덴으로 대표되는 종래의 유기 압전 재료용 폴리머는, 합성 후, 필름의 형태로 하여 연신 공정에 제공됨으로써 결정 부분을 포함하는 얽힌 폴리머 사슬에 일정한 방향성이 부여되고, 표리간에 전압 인가에 의해 분자 중의 쌍극자가 배향됨으로써, 압전성을 획득한다. 이 때문에, 종래의 유기 압전 재료의 제조에는 폴리머의 연신 공정이 불가결하여, 연신 설비의 설치 및 연신 공정이 유기 압전 재료의 제조 비용을 높이고 있다는 문제가 있다. 게다가, 연신에서는 필름에 큰 두께 불균일이 생겨, 필름이 얇을수록 제어를 하기 어려워지기 때문에, 특히 수백 ㎚ 의 오더의 두께의 극박 필름을 연신에 의해 제조하는 것은 매우 곤란하다. 또, 폴리불화비닐리덴은 내용매성이기 때문에, 용액의 형태로 기판 상에 얇게 코팅하여 박막을 형성한다는, 다른 분야에서는 널리 이용되고 있는 용액 프로세스도 이용할 수 없다. 이 때문에, 얇은 폴리머 필름의 형태의 유기 압전 재료를 제조하는 데에 있어서는, 특히 장애가 있었다. 나아가서는, 폴리불화비닐리덴은 투명성이 떨어지기 때문에, 높은 투명성이 요구되는 용도에는 사용할 수 없다는 문제가 있었다. 이에 더하여, 종래의 유기 압전 재료는, 무기 압전 재료에 비해 압전성이 낮다는 문제가 있어, 압전성의 향상도 요구되고 있었다.
상기 배경에 있어서, 본 발명의 일목적은, 신규한 유기 강유전체 재료용 폴리머를 제공하는 것에 있다. 본 발명의 추가적인 일목적은, 연신을 거치지 않고 강유전성을 부여할 수 있는 유기 강유전체 재료용 폴리머를 제공하는 것이다. 본 발명의 추가적인 일목적은, 용액의 형태로 도포하여 박막을 형성할 수 있는 유기 강유전체 재료용 폴리머를 제공하는 것이다. 본 발명의 또한 추가적인 일목적은, 투명성이 우수한 유기 강유전체 재료를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 추가적인 일목적은, 종래의 유기 강유전체 재료에 비해 강유전성이 우수한 유기 강유전체 재료를 제공하는 것이다.
상기 목적의 달성을 향한 검토에 있어서, 본 발명자는 우연히도, 어떤 종의 (메트)아크릴레이트계의 폴리머를 사용하여, 연신하지 않고 큰 잔류 분극을 갖는 재료가 얻어지는 것을 알아냈다. 본 발명은, 이 발견에 기초하여, 더욱 검토를 더해 완성시킨 것이다. 즉, 본 발명은 이하를 제공한다.
1. (메트)아크릴레이트계 폴리머로서, 그 폴리머가, 옥시카르보닐기의 말단측에 결합된 포화 또는 불포화 탄화수소 골격을 측사슬에 포함한 (메트)아크릴레이트의 1 종 또는 2 종 이상을 주모노머 단위로서 포함하여 이루어지고, 그 탄화수소 골격에 있어서, 그 옥시카르보닐기에 대한 β 탄소 원자 상에 적어도 1 개의 수소 원자를 갖고, 그 β 탄소 원자 상 및/또는 이것보다 말단측의 탄소 원자의 1 개 또는 2 개 이상에, 할로겐 원자, 시아노기, 옥소기 및 니트로기로 이루어지는 군에서 선택되는 1 개 또는 2 개 이상의 전자 흡인기가 결합되어 수소 원자를 치환하고 있고, 그 할로겐 원자가 불소 원자 및 염소 원자에서 선택되는 것인, 유기 강유전체 재료용 폴리머.
2. 그 탄화수소 골격의 탄소 원자의 개수가 2 ∼ 20 개인, 상기 1 의 유기 강유전체 재료용 폴리머.
3. 그 주모노머 단위에 대응하는 (메트)아크릴레이트 모노머의 분자량이 500 이하인, 상기 1 또는 2 의 유기 강유전체 재료용 폴리머.
4. 그 탄화수소 골격이 포화 탄화수소 골격인, 상기 1 ∼ 3 중 어느 하나의 유기 강유전체 재료용 폴리머.
5. 그 주모노머 단위에 대응하는 (메트)아크릴레이트 모노머가, 3,3,3-트리플루오로프로필(메트)아크릴레이트, 또는 3,3,3-트리클로로프로필(메트)아크릴레이트인, 상기 1 ∼ 4 중 어느 하나의 유기 강유전체 재료용 폴리머.
6. 평균 분자량이 1 만 ∼ 200 만인, 상기 1 ∼ 5 중 어느 하나의 유기 강유전체 재료용 폴리머.
7. 그 주모노머 단위 이외의 1 종 또는 2 종 이상의 (메트)아크릴레이트 모노머 단위를 추가로 포함하여 이루어지는 것인, 상기 1 ∼ 6 중 어느 하나의 유기 강유전체 재료용 폴리머.
8. 막상의 형태인, 상기 1 ∼ 7 중 어느 하나의 유기 강유전체 재료용 폴리머.
9. 잔류 분극을 갖는 상기 8 의 유기 강유전체 재료용 폴리머를 포함하여 이루어지는, 유기 강유전체 재료.
10. 잔류 분극이 적어도 100 mC/㎡ 인, 상기 9 의 유기 강유전체 재료.
11. 유기 강유전체 재료용 폴리머로서, 상기 1 ∼ 7 중 어느 하나의 유기 강유전체 재료용 폴리머를 포함하여 이루어지고, 또한 그 폴리머가 그 가교제에 의해 가교되어 있는 것인, 유기 강유전체 재료용 폴리머.
12. 막상의 형태인, 상기 11 의 유기 강유전체 재료용 폴리머.
13. 잔류 분극을 갖는 상기 12 의 유기 강유전체 재료용 폴리머를 포함하여 이루어지는, 유기 강유전체 재료.
14. 잔류 분극이 적어도 100 mC/㎡ 인, 상기 13 의 유기 강유전체 재료.
본 발명의 유기 강유전체 재료용 폴리머에 의하면, 강유전성 부여를 위해서 폴리불화비닐리덴과 같은 종래의 유기 재료에서는 필수였던 연신 공정이 불필요하기 때문에, 당해 공정의 생략에 의한 생산 효율의 향상을 도모할 수 있다. 또, 폴리불화비닐리덴과 달리, 용매로 용액으로 하여 기판 등의 대상물에 도포할 수 있고, 필요에 따라 스핀 코팅의 이용이 가능하기 때문에, 정밀하게 제어된 두께로 박막 형성이 가능해지기 때문에, 높은 정밀도가 요구되는 각종 센서 등의 디바이스의 구성에 있어서 유리하게 사용할 수 있다. 또, 본 발명의 유기 강유전체 재료용 폴리머 및 이것에 기초하는 유기 강유전체 재료는, 투명성이 우수하기 때문에, 폴리불화비닐리덴에서는 적합하지 않은 높은 투명성을 필요로 하는 용도에도 바람직하게 사용할 수 있다. 또, 폴리불화비닐리덴과 동등 이상의 큰 잔류 분극을 갖는 점에서, 종래의 유기 강유전체 재료에 비하여, 높은 압전성을 나타낼 가능성이 높다. 그 때문에, 보다 광범위한 용도로의 전개가 가능해진다고 생각할 수 있다.
본 발명에 있어서,「유기 강유전체 재료용 폴리머」란 말은, 전압 인가라는 물리적 처리에 의해 강유전성을 획득하는 능력을 갖는 유기 폴리머를 의미한다.
본 발명에 있어서,「(메트)아크릴레이트」란 말은, 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를, 상호의 구별없이 나타낸다.
본 발명의 폴리머가 강유전성을 갖기 위해 필수의 구성 요소로서 포함되는 (메트)아크릴레이트 모노머 단위 (본 명세서에 있어서,「주모노머 단위」라고도 한다.) 는, 옥시카르보닐기의 말단측에 결합된 포화 또는 불포화 탄화수소 골격을 측사슬에 포함하고, 그 탄화수소 골격에 있어서 β 탄소 원자 상에 적어도 1 개의 수소 원자를 갖고, 그 β 탄소 원자 상 및/또는 이것보다 말단측의 탄소 원자의 1 개 또는 2 개 이상에, 할로겐 원자, 시아노기, 옥소기 및 니트로기로 이루어지는 군에서 선택되는 1 개 또는 2 개 이상의 전자 흡인기가 결합되어 수소 원자를 치환하고 있고, 그 할로겐 원자가 불소 원자 및 염소 원자에서 선택되는 것이다. 여기에, 할로겐 원자 중에서는 불소 원자가 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서,「β 탄소 원자」란 말은, 측사슬 중에 존재하는 옥시카르보닐기「-C(O)O-」의 산소 원자측에 결합되어 있는 탄화수소 골격 부분에 있어서의, 당해 산소 원자측으로부터 세어 2 번째에 위치하는 탄소 원자를 의미한다.
본 발명에 있어서, 주모노머 단위에 있어서의, 측사슬의 옥시카르보닐기「-C(O)O-」의 산소 원자측에 결합되어 있는 포화 또는 불포화의 탄화수소 골격 부분은, 사슬형, 분지 사슬형, 고리형 또는 그들 구조의 조합일 수 있고, 고리형의 구조 부분은, 포화 또는 방향족 고리일 수 있다. 그 탄화수소 골격을 구성하는 탄소 원자의 개수는, 바람직하게는 2 ∼ 20 개, 보다 바람직하게는 2 ∼ 15 개, 더욱 바람직하게는 2 ∼ 10 개, 또한 바람직하게는 2 ∼ 7 개, 특히 바람직하게는 3 ∼ 5 개이다. 탄화수소 골격 부분은, 예를 들어, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, 1-메틸프로필, 펜틸, 헥실, 1-메틸펜틸, 1-메틸헥실, 4-메틸시클로헥실, 톨릴 등일 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.
상기 β 탄소 원자는, 적어도 1 개의 수소 원자를 갖는 한, 나머지의 수소 원자의 개수에 따라 그 전부 또는 일부가 상기 전자 흡인기로 치환되어 있을 수 있다. 또, β 탄소 원자보다 측사슬의 말단측에 위치하는 개개의 탄소 원자에 대해서는, 전자 흡인기는, 당해 탄소 원자에 결합되어 수소 원자의 일부 또는 전부를 치환하고 있을 수 있다.
본 발명에 있어서, 주모노머 단위에 대응하는 모노머의 분자량에는 특히 상한은 없지만, 바람직하게는 500 이하, 보다 바람직하게는 300 이하, 더욱 바람직하게는 250 이하이다.
본 발명의 유기 강유전체 재료용 폴리머는, 주모노머 단위를 1 종 또는 2 종 이상 포함하여 이루어지는 것일 수 있다.
또, 본 발명의 유기 강유전체 재료용 폴리머는, 주모노머 단위에 더하여, 그 이외의 1 종 또는 2 종 이상의 (메트)아크릴레이트 모노머 단위를 추가로 포함하여 이루어질 수 있다. 본 발명의 유기 강유전체 재료용 폴리머가 그러한 추가의 (메트)아크릴레이트 모노머 단위를 포함하는 경우, 전체 (메트)아크릴레이트 모노머 단위 중, 주모노머 단위의 몰 비율은, 바람직하게는 80 ％ 이상, 보다 바람직하게는 85 ％ 이상, 더욱 바람직하게는 90 ％ 이상, 특히 바람직하게는 95 ％ 이상이다. 이들의 경우, 주모노머 단위 이외의 (메트)아크릴레이트 모노머 단위는, 원하는 바에 따라, 본 발명의 폴리머의 특성 (기계적, 전기적, 화학적) 을 조정할 목적으로 이용될 수 있다. 그러한 조정용의 추가의 (메트)아크릴레이트 모노머의 예로는, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 할로겐이 불소 또는 염소여도 되는 메틸2-할로(메트)아크릴레이트, 에틸2-할로(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, 이소프로필(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트 등의 C1 ∼ C4 알킬(메트)아크릴레이트를 특히 들 수 있는데, 이들에 한정되지 않고, 예를 들어, 네오펜틸(메트)아크릴레이트, 에틸카르비톨(메트)아크릴레이트, 하이드록시 C1 ∼ C4 알킬(메트)아크릴레이트, 메톡시 C1 ∼ C4 알킬(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트도 포함된다.
본 발명에 있어서,「(메트)아크릴레이트계 폴리머」란 말은, 아크릴레이트 모노머 단위 및/또는 메타크릴레이트 모노머 단위로 주로 구성되어 있는 호모폴리머 및 코폴리머를 의미한다. 여기에,「∼ 로 주로 구성되어 있는」이란 말은, 본 발명의 유기 강유전체 재료용 폴리머에 있어서, (메트)아크릴레이트 모노머 단위 [주모노머 단위 및 조정용의 (메트)아크릴레이트 모노머 단위] 가, 몰비로, 바람직하게는 90 ％ 이상, 보다 바람직하게는 95 ％ 이상, 특히 바람직하게는 98 ％ 이상, 예를 들어 100 ％ 를 차지하는 것을 말한다. (메트)아크릴레이트 모노머 단위 이외의 부분을 차지하는 모노머 단위는, 원하는 바에 따라, 본 발명의 폴리머의 특성 (기계적, 전기적, 화학적) 을 조정하는 데에 사용할 수 있다. 그러한 조정용의 비 (非) (메트)아크릴레이트 모노머 단위의 예로는, 아세트산비닐 또는 그 에스테르, 아크릴산, 메타크릴산, N-메틸(메트)아크릴아미드, N-에틸(메트)아크릴아미드, N-프로필(메트)아크릴아미드, N-이소프로필(메트)아크릴아미드, N-부톡시메틸(메트)아크릴아미드, N-t-부틸(메트)아크릴아미드, N-옥틸(메트)아크릴아미드, N,N-디메틸(메트)아크릴아미드, N,N-디에틸(메트)아크릴아미드, (메트)아크릴로일모르폴린, 디아세톤(메트)아크릴아미드, (메트)아크릴로니트릴, 페닐아크릴니트릴, 스티렌, α-메틸스티렌, p-하이드록시스티렌, 이타콘산메틸, 이타콘산에틸, 프로피온산비닐, N-비닐피롤리돈, N-비닐카프로락탐, N-페닐말레이미드 등의, 에틸렌성 이중 결합을 갖는 모노머를 들 수 있는데, 이들에 한정되지 않는다.
본 발명의 유기 강유전체 재료용 폴리머의 평균 분자량은, 바람직하게는 1 만 ∼ 100 만의 범위, 보다 바람직하게는 1 만 ∼ 80 만의 범위, 더욱 바람직하게는 1 만 ∼ 50 만의 범위에 있다. 예를 들어, 10 만 ∼ 40 만의 범위, 20 만 ∼ 30 만의 범위 등, 적절히 설정하면 된다. 또한, 본 발명의 폴리머에 대해「평균 분자량」이란 말은, 중량 평균 분자량을 나타내고, 겔 여과 칼럼 크로마토그래피에 의해 측정할 수 있다.
본 발명의 유기 강유전체 재료용 폴리머를 구성하는 주모노머의 예로는 다음의 것이 예시되는데, 그것들에 한정되지 않는다：3,3,3-트리플루오로프로필(메트)아크릴레이트, 3,3,3-트리클로로프로필(메트)아크릴레이트, 4,4,4-트리플루오로부틸(메트)아크릴레이트, 4,4,4-트리클로로부틸(메트)아크릴레이트, 2,2-디플루오로에틸(메트)아크릴레이트, 2,2-디클로로에틸(메트)아크릴레이트, 2-시아노에틸(메트)아크릴레이트, 4-(트리플루오로메틸)시클로헥실(메트)아크릴레이트, 4-(트리클로로메틸)시클로헥실(메트)아크릴레이트.
본 발명의 유기 강유전체 재료용 폴리머는, 상기 특정의 주모노머를 사용하여, 주지의 폴리(메트)아크릴레이트계 폴리머의 제조 방법에 의해 제조할 수 있다. 단량체 성분의 중합에는, 통상적인 방법에 의해, 관용의 중합 개시제를 사용하는 것이 바람직하다. 그러한 중합 개시제로는, 예를 들어, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 아조이소부티르산메틸, 아조비스디메틸발레로니트릴, 과산화벤조일, 과황산칼륨, 과황산암모늄, 벤조페논 유도체, 포스핀옥사이드 유도체, 벤조케톤 유도체, 페닐티오에테르 유도체, 아지드 유도체, 디아조 유도체, 디술파이드 유도체 등을 들 수 있고, 원하는 바에 따라 2 종 이상을 병용해도 된다.
또, 상기의 유기 강유전체 재료용 폴리머는, 모노머의 어느 것이 당해 폴리머의 형성 과정에서의 중합 반응에 직접 관여하지 않는 관능기를 갖고 있는 경우, 당해 관능기와 반응하여 공유 결합을 형성할 수 있는 적절한 가교제로 가교한 형태로 해도 된다. 그러한 관능기의 예로는, 하이드록실기, 아미노기, 이소시아네이트기 등을 들 수 있다.
하이드록실기를 갖는 그러한 모노머의 구체예로서, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시-1-메틸에틸(메트)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 4-하이드록시페닐(메트)아크릴레이트, 4-하이드록시시클로헥실(메트)아크릴레이트, 1,4-시클로헥산디메탄올(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페녹시프로필(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트를 들 수 있는데, 이들에 한정되지 않는다.
또, 이소시아네이트기를 갖는 모노머의 구체예로서, 2-이소시아나토에틸(메트)아크릴레이트, 3-이소시아나토프로필(메트)아크릴레이트, 2-이소시아나토-1-메틸에틸(메트)아크릴레이트, 2-(에톡시카르복시아미노)에틸(메트)아크릴레이트, 2-(부톡시카르복시아미노)에틸(메트)아크릴레이트, 2-(이소프로폭시카르복시아미노)에틸(메트)아크릴레이트, 2-([1-메톡시-2-프로폭시]카르복시아미노)에틸(메트)아크릴레이트, 2-([1-메틸프로필리덴아미노]카르복시아미노)에틸(메트)아크릴레이트를 들 수 있는데, 이들에 한정되지 않는다.
하이드록실기를 갖는 모노머 단위를 포함한 폴리머에 있어서의 가교제로는, 예를 들어 2 관능 이상의 이소시아네이트를 사용할 수 있다. 그러한 가교제의 구체예로는, 1,6-헥산디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 2-메틸펜탄-1,5-디일비스이소시아네이트, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌디이소시아네이트, 1,3-페닐렌디이소시아네이트, 1,4-페닐렌디이소시아네이트, 1,3-자일릴렌디이소시아네이트, 1,4-자일릴렌디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 3,3'-디메틸-4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 3,3'-디메틸페닐렌디이소시아네이트, 4,4'-비페닐렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 메틸렌비스(4-시클로헥실이소시아네이트), 비스(2-이소시아네이트에틸)푸말레이트, 6-이소프로필-1,3-페닐디이소시아네이트, 4,4'-디페닐프로판디이소시아네이트, 리신디이소시아네이트, 1,3-비스(이소시아네이트메틸)시클로헥산, 테트라메틸자일릴렌디이소시아네이트, [(비시클로[2.2.1]헵탄-2,5-디일)비스메틸렌]비스이소시아네이트, 1,3,5-트리스(6-이소시아네이트헥실)-1,3,5-트리아진-2,4,6-(1H,3H,5H)-트리온, 메틸트리이소시아나토실란, 테트라이소시아나토실란을 들 수 있는데, 이들에 한정되지 않는다.
또, 이소시아네이트기를 갖는 모노머 단위를 포함한 폴리머에 있어서의 가교제로는, 예를 들어 2 개 이상의 하이드록실기 또는 2 개 이상의 아미노기를 갖는 화합물을 사용할 수 있다. 그러한 가교제의 구체예로는, 각각, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 글리세린, 펜타에리트리톨, 1,1,1-트리메틸올프로판, 1,2,5-헥산트리올, 1,4-시클로헥산디올, 하이드로퀴논, 4,4'-디하이드록시페닐메탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리프로필렌글리콜, 폴리옥시에틸렌글리콜, 폴리옥시프로필렌트리올, 폴리옥시프로필렌글리콜；및 트리메틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 1,10-아미노데칸, 에틸렌글리콜비스(2-아미노에틸)에테르, 1,3-비스(아미노메틸)시클로헥산, 1,4-비스(아미노메틸)시클로헥산, 4,4'-디아미노벤조페논, 3,4'-디아미노디페닐에테르, 4,4'-디아미노디페닐에테르, 3,3'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 2,7-디아미노플루오렌을 들 수 있는데, 이들에 한정되지 않는다.
상기의 유기 강유전체 재료용 폴리머의 가교 형성은, 사용하는 가교제와, 당해 가교제의 결합에 관여하는 모노머의 관능기의 조합에 따른 관용의 방법으로 실시할 수 있다. 예를 들어 막상 형태의 가교 폴리머의 제조를 위해서는, 가교 형성은, 바람직하게는, 가교제를 함유시킨 가교 전의 폴리머의 도막을 형성한 상태로, 가열 및/또는 자외선 등의 에너지선 조사에 의해 실시된다.
본 발명의 유기 강유전체 재료용 폴리머는, 막의 형태로 하여 표리에 전압을 인가함으로써, 큰 잔류 분극을 획득하여, 유기 강유전체 재료가 된다. 폴리불화비닐리덴과 달리, 연신의 필요가 없고, 막의 제작은 주지의 방법을 적절히 선택하여 실시하면 된다. 또 폴리불화비닐리덴과 같은 내용매성이 없기 때문에, 본 발명의 유기 강유전체 재료용 폴리머는, 적절한 용매로 용액으로 할 수 있으므로, 이것을 기판 상에 도포하고, 건조시키거나 또는 추가로 베이킹함으로써 막을 제작할 수 있다. 또 용액의 형태로 기판에 도포하고 스핀 코트함으로써, 박막의 제작도 매우 용이하게 실시할 수 있다. 박막의 두께에 특별히 한정은 없지만, 예를 들어 10 ∼ 100 ㎛ 로 하는 것을 용이하게 할 수 있어, 범용성이 풍부하여 편리하다. 박막의 형태의 본 발명의 유기 강유전체 재료용 폴리머에 대한 전압 인가는, 폴리불화비닐리덴에 대해 실시되고 있는 주지의 방법으로 실시할 수 있다. 본 발명의 유기 강유전체 재료의 잔류 분극은, 적어도 100 mC/㎡ 이다.
실시예
이하, 실시예를 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명이 그들의 실시예에 한정되는 것은 의도하지 않는다.
[실시예 1] 폴리머 (A) 의 제조 및 그 강유전성의 평가
(1) 3,3,3-트리플루오로프로필메타크릴레이트 (3FPMA) 의 합성
이하의 순서에 의해 3FPMA 를 합성하였다.
[화학식 1]
Figure 112019080963011-pct00001
환류 냉각기, 수 분리기, 공기 도입관, 온도계 및 교반기를 형성한 용량 1 ℓ 의 유리제 오구 플라스크 중에서, 3,3,3-트리플루오로프로판올 25.0 g, 메타크릴산 18.9 g 및 N,N-디메틸-4-아미노피리딘 5.36 g 을 디클로로메탄 200 g 에 용해하고, 빙욕 상에서 교반하면서 1-(3-디메틸아미노프로필)-3-에틸카르보디이미드염산염 44.1 g 을 첨가하고, 10 시간 교반을 계속하였다. 그 후 세정하고, 농축한 후, 감압 증류를 실시함으로써 정제하여, 3,3,3-트리플루오로프로필메타크릴레이트 (3FPMA) 21.9 g 을 무색 투명 액체로서 얻었다 (GC 순도；99 ％, 수율；55 ％).
Figure 112019080963011-pct00002
(2) 폴리머 (A) (p-3FPMA) 의 합성
위에서 합성한 3FPMA 를 이하의 순서로 중합시켜 폴리머 (A) (p-3FPMA) 를 제조하였다.
[화학식 2]
Figure 112019080963011-pct00003
50 ㎖ 플라스크에, 위에서 합성한 3FPMA 5.0 g 및 아세트산부틸 12.0 g 을 첨가하였다. 얻어진 용액에 질소를 30 분간 플로 후, 내온 78 ℃ 까지 승온시키고, 중합 개시제로서, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 (AIBN) 0.15 g 을 첨가하였다. 80 ℃ ± 5 ℃ 에서 6 시간 숙성 후, 35 ℃ 이하까지 냉각시켰다. 얻어진 중합 용액을 감압하, 50 ℃ 에서의 건조에 의해, 폴리머 (A) 를 얻었다. 겔 여과 칼럼 크로마토그래피 (GPC) 에 의해 중량 평균 분자량 (Mw) 을 측정한 결과, 16,000 이었다.
(3) 박막 형성
폴리머 (A) 를 아세트산부틸에 용해시켜 용액으로 하였다 (고형분 농도 = 55 ％). 이 용액을, 전극을 구비한 평가용 기판에 공급하고, 스핀 코터에 의해 1 초 동안에 1,000 rpm 까지 가속 후, 이 회전 속도로 10 초 동안 유지하고, 1 초 동안에 걸쳐 정지시킴으로써 성막하였다. 얻어진 평가용 기판을 30 초 동안 정치 (靜置) 한 후, 핫 플레이트 상에서 100 ℃ 에서 20 분간 건조시켜, 실온까지 냉각시키고, 폴리머 (A) 박막을 구비한 평가 기판을 얻었다. 촉침식 막두께 측정기 Dektak (Bruker 제조) 를 사용하여, 박막의 두께를 측정한 결과, 15.1 ㎛ 였다.
(4) 전극 형성
평가 기판 상의 폴리머 (A) 박막에, 진공 증착으로, 금 또는 알루미늄을 증착하였다.
(5) 전압의 인가 및 평가
얻어진 샘플에, 고전압 장치 (마츠사다 프래시전 제조, HEOPS-1B30) 를 사용하여, 주파수 0.001 Hz 내지 1 Hz 의 교류 전압을 인가하고, 폴링 처리를 실시하였다. 또, 샘플의 응답 전하를 차지 앰프를 통하여, 히스테리시스 측정을 실시하고, 측정 결과를 기초로, 잔류 분극 및 비유전율의 결정을 실시하였다.
잔류 분극의 평가 기준은 다음과 같다.
◎：잔류 분극값이 PVDF (100 mC/㎡) 의 2 배 이상
○：잔류 분극값이 PVDF (100 mC/㎡) 이상 ∼ 2 배 미만
△：잔류 분극값이 PVDF (100 mC/㎡) 미만
×：잔류 분극 없음
결과는 표 1 에 나타낸다.
[실시예 2] 폴리머 (B) 의 제조 및 그 강유전성의 평가
(1) 폴리머 (B) (p-3FEMA) 의 합성
2,2,2-트리플루오로에틸메타크릴레이트 (3FEMA) (도쿄 화성 공업 (주) 제조) 를 모노머로서 사용하여, 폴리머 (B) (p-3FEMA) 를 합성하였다.
[화학식 3]
Figure 112019080963011-pct00004
즉, 3FPMA 대신에 3FEMA 를 사용한 점 이외에는 실시예 1 의 (2) 와 동일하게 하여, 폴리머 (B) (p-3FEMA) 를 얻었다. 평균 분자량은 15,000 이었다.
(2) 박막 형성
폴리머 (A) 대신에 폴리머 (B) 를 사용한 점 이외에는, 실시예 1 의 (3) 과 동일한 순서로, 평가용 기판 상에 박막을 형성하였다. 박막의 두께는 14.8 ㎛ 였다.
(3) 전극 제작, 전압의 인가 및 평가
폴리머 (B) 상에 대한 전극의 제작 및 당해 폴리머에 대한 전압의 인가 및 강유전성의 평가는, 실시예 1 과 동일하게 하여 실시하였다. 결과는 표 1 에 나타낸다.
[실시예 3] 폴리머 (C) 의 제조 및 그 강유전성의 평가
(1) 폴리머 (C) (p-6FMA) 의 합성
1,1,1,3,3,3-헥사플루오로이소프로필메타크릴레이트 (6FMA) (도쿄 화성 공업 (주) 제조) 를 모노머로 하여, 폴리머 (C) 를 합성하였다.
[화학식 4]
Figure 112019080963011-pct00005
즉, 50 ㎖ 플라스크에, 6FPMA 10.0 g 및 아세트산부틸 24.0 g 을 첨가하여 용액을 얻었다. 이 용액에 질소를 30 분간 플로 후, 내온 78 ℃ 까지 승온시키고, 중합 개시제로서, AIBN 0.15 g 을 첨가하였다. 6 시간 숙성 후, 35 ℃ 이하까지 냉각시켰다. 얻어진 중합 용액을 감압하, 50 ℃ 에서의 건조에 의해, 폴리머 (C) (p-6FMA) 를 얻었다. 이 폴리머의 중량 평균 분자량 (Mw) 을, 겔 여과 크로마토그래피 (GPC) 를 사용하여 측정한 결과, 5,300 이었다.
(3) 박막 형성
폴리머 (A) 대신에 폴리머 (C) 를 사용한 점 이외에는, 실시예 1 의 (3) 과 동일한 순서로, 평가용 기판 상에 박막을 형성하였다. 박막의 두께는 14.1 ㎛ 였다.
(4) 전극 제작, 전압의 인가 및 평가
폴리머 (C) 상에 대한 전극의 제작 및 당해 폴리머에 대한 전압의 인가 및 강유전성의 평가는, 실시예 1 과 동일하게 하여 실시하였다. 그 결과는 표 1 에 나타낸다.
[비교예] PVDF
연신을 실시한 두께 35 ㎛ 의 PVDF 필름 (쿠레하사 제조) 의 양면에 전극을 제작하고, 실시예 1 과 동일하게 하여, 당해 폴리머에 대한 전압의 인가 및 강유전성의 평가를 실시하였다. 강유전성의 평가 결과는 100 mC/㎡ 였다.
[실시예 4] 폴리머 (D) 의 제조 및 그 강유전성의 평가
(1) 폴리머 (D) (p-3FPMA) 의 합성
3,3,3-트리플루오로프로필메타크릴레이트 (3FPMA) 를 모노머로 하여, 폴리머 (D) (p-3FPMA) 를 합성하였다.
즉, 유리 용기에 3FPMA 2.0 g 을 넣고, 질소 버블링을 30 초 실시한 후에, 중합 개시제로서, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥사이드 (BASF 사 제조, 상품명：IRGACURE TPO) 0.02 g 을 첨가하고, 밀폐하였다. 그 후, 당해 모노머 성분에 1.0 mW/㎠ 의 조도로 자외선을 2 시간 조사하여, 모노머 성분을 괴상 중합시킴으로써, 폴리머 (D) 를 얻었다. 겔 여과 크로마토그래피 (GPC) 를 사용하여 중량 평균 분자량 (Mw) 을 측정한 결과, 220,000 이었다.
(2) 박막 형성
폴리머 (A) 대신에 폴리머 (D) (고형분 농도 = 30 ％) 를 사용한 점 및 회전수를 700 rpm 으로 변경한 점 이외에는, 실시예 1 의 (3) 과 동일한 순서로, 평가용 기판 상에 박막을 형성하였다. 박막의 두께는 13.5 ㎛ 였다.
(3) 전극 제작, 전압의 인가 및 평가
폴리머 (D) 상에 대한 전극의 제작 및 당해 폴리머에 대한 전압의 인가 및 강유전성의 평가는, 실시예 1 과 동일하게 하여 실시하였다. 결과는 표 1 에 나타낸다.
[실시예 5] 폴리머 (E) 의 제조 및 그 강유전성의 평가
(1) 폴리머 (E) (p-3FPMA) 의 합성
3,3,3-트리플루오로프로필메타크릴레이트 (3FPMA) 를 모노머로 하여, 폴리머 (E) (p-3FPMA) 를 합성하였다. 즉, 유리 용기에 3FPMA 2.0 g 을 넣고, 질소 버블링을 30 초 실시한 후에, 중합 개시제로서, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥사이드 (BASF 사 제조, 상품명：IRGACURE TPO) 0.001 g 을 첨가하고, 밀폐하였다. 그 후, 당해 모노머 성분에 1.0 mW/㎠ 의 조도로 자외선을 2 시간 조사하여, 모노머 성분을 괴상 중합시킴으로써, 폴리머 (E) 를 얻었다. 얻어진 폴리머에 대해 겔 여과 크로마토그래피 (GPC) 를 사용하여 중량 평균 분자량 (Mw) 을 측정한 결과, 300,000 이었다.
(2) 박막 형성
폴리머 (A) 대신에 폴리머 (E) (고형분 농도 = 30 ％) 를 사용한 점 및 회전수를 900 rpm 으로 변경한 점 이외에는, 실시예 1 의 (3) 과 동일한 순서로, 평가용 기판 상에 박막을 형성하였다. 박막의 두께는 12.1 ㎛ 였다.
(3) 전극 제작, 전압의 인가 및 평가
폴리머 (E) 상에 대한 전극의 제작 및 당해 폴리머에 대한 전압의 인가 및 강유전성의 평가는, 실시예 1 과 동일하게 하여 실시하였다. 결과는 표 1 에 나타낸다.
[실시예 6] 폴리머 (F) 의 제조 및 그 강유전성의 평가
(1) 폴리머 (F) (p-3FPMA) 의 합성
3,3,3-트리플루오로프로필메타크릴레이트 (3FPMA) 를 모노머로 하여, 폴리머 (F) (p-3FPMA) 를 합성하였다.
즉, 유리 용기에 3FPMA 2.0 g 을 넣고, 질소 버블링을 30 초 실시한 후에, 중합 개시제로서, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥사이드 (BASF 사 제조, 상품명：IRGACURE TPO) 0.001 g 을 첨가하고, 밀폐하였다. 그 후, 당해 모노머 성분에 0.5 mW/㎠ 의 조도로 자외선을 2 시간 조사하여, 모노머 성분을 괴상 중합시킴으로써, 폴리머 (F) 를 얻었다. 겔 여과 크로마토그래피 (GPC) 에 의해 중량 평균 분자량 (Mw) 을 측정한 결과, 580,000 이었다.
(2) 박막 형성
폴리머 (A) 대신에 폴리머 (F) (고형분 농도 = 20 ％) 를 사용한 점 및 회전수를 700 rpm 으로 변경한 점 이외에는, 실시예 1 의 (3) 과 동일한 순서로, 평가용 기판 상에 박막을 형성하였다. 박막의 두께는 12.4 ㎛ 였다.
(3) 전극 제작, 전압의 인가 및 평가
폴리머 (F) 상에 대한 전극의 제작 및 당해 폴리머에 대한 전압의 인가 및 강유전성의 평가는, 실시예 1 과 동일하게 하여 실시하였다. 결과는 표 1 에 나타낸다.
[실시예 7] 폴리머 (G) 의 제조 및 그 강유전성의 평가
(1) 폴리머 (G) (p-(3FPMA/BA = 80/20)) 의 합성
3,3,3-트리플루오로프로필메타크릴레이트 (3FPMA) 및 아크릴산부틸 (BA) (도쿄 화성 공업 (주) 제조) 을 모노머로 하여, 폴리머 (G) (p-3FPMA/BA = 80/20) 를 합성하였다.
[화학식 5]
Figure 112019080963011-pct00006
유리 용기에 3FPMA 1.70 g 및 BA 0.30 g 을 넣고, 질소 버블링을 30 초 실시한 후에, 중합 개시제로서, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥사이드 (BASF 사 제조, 상품명：IRGACURE TPO) 0.02 g 을 첨가하고, 밀폐하였다. 그 후, 당해 모노머 성분에 1.0 mW/㎠ 의 조도로 자외선을 2 시간 조사하여, 모노머 성분을 괴상 중합시킴으로써, 폴리머 (G) 를 얻었다. 겔 여과 크로마토그래피 (GPC) 에 의해 중량 평균 분자량 (Mw) 을 측정한 결과, 310,000 이었다.
(2) 박막 형성
폴리머 (A) 대신에 폴리머 (G) (고형분 농도 = 30 ％) 를 사용한 점 및 회전수를 900 rpm 으로 변경한 점 이외에는, 실시예 1 의 (3) 과 동일한 순서로, 평가용 기판 상에 박막을 형성하였다. 박막의 두께는 12.5 ㎛ 였다.
(3) 전극 제작, 전압의 인가 및 평가
폴리머 (G) 상에 대한 전극의 제작 및 당해 폴리머에 대한 전압의 인가 및 강유전성의 평가는, 실시예 1 과 동일하게 하여 실시하였다. 결과는 표 1 에 나타낸다.
[실시예 8] 폴리머 (H) 의 제조 및 그 강유전성의 평가
(1) 폴리머 (H) (p-(3FPMA/CNEA = 95/5)) 의 합성
3,3,3-트리플루오로프로필메타크릴레이트 (3FPMA) 및 아크릴산2-시아노에틸 (CNEA) (도쿄 화성 공업 (주) 제조) 을 모노머로 하여, 폴리머 (H) (p-3FPMA/CNEA = 95/5) 를 합성하였다.
[화학식 6]
Figure 112019080963011-pct00007
유리 용기에 3FPMA 1.93 g 및 CNEA 0.07 g 을 넣고, 질소 버블링을 30 초 실시한 후에, 중합 개시제로서, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥사이드 (BASF 사 제조, 상품명：IRGACURE TPO) 0.02 g 을 첨가하고, 밀폐하였다. 그 후, 당해 모노머 성분에 1.0 mW/㎠ 의 조도로 자외선을 2 시간 조사하여, 모노머 성분을 괴상 중합시킴으로써, 폴리머 (H) 를 얻었다. 겔 여과 크로마토그래피 (GPC) 에 의해 중량 평균 분자량 (Mw) 을 측정한 결과, 250,000 이었다.
(2) 박막 형성
폴리머 (A) 대신에 폴리머 (H) (고형분 농도 = 30 ％) 를 사용한 점 및 회전수를 700 rpm 으로 변경한 점 이외에는, 실시예 1 의 (3) 과 동일한 순서로, 평가용 기판 상에 박막을 형성하였다. 박막의 두께는 13.1 ㎛ 였다.
(3) 전극 제작, 전압의 인가 및 평가
폴리머 (H) 상에 대한 전극의 제작 및 당해 폴리머에 대한 전압의 인가 및 강유전성의 평가는, 실시예 1 과 동일하게 하여 실시하였다. 결과는 표 1 에 나타낸다.
[실시예 9] 폴리머 (I) 의 제조 및 그 강유전성의 평가
(1) 폴리머 (I) (p-(3FPMA/FMA = 90/10)) 의 합성
3,3,3-트리플루오로프로필메타크릴레이트 (3FPMA) 및 2-플루오로아크릴산메틸 (FMA) (Alfa Aesar 사 제조) 을 모노머로 하여, 폴리머 (I) (p-3FPMA/FMA = 90/10) 를 합성하였다.
[화학식 7]
Figure 112019080963011-pct00008
유리 용기에 3FPMA 1.88 g 및 FMA 0.12 g 을 넣고, 질소 버블링을 30 초 실시한 후에, 중합 개시제로서, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥사이드 (BASF 사 제조, 상품명：IRGACURE TPO) 0.02 g 을 첨가하고, 밀폐하였다. 그 후, 당해 모노머 성분에 1.0 mW/㎠ 의 조도로 자외선을 2 시간 조사하여, 모노머 성분을 괴상 중합시킴으로써, 폴리머 (I) 를 얻었다. 겔 여과 크로마토그래피 (GPC) 에 의해 중량 평균 분자량 (Mw) 을 측정한 결과, 240,000 이었다.
(2) 박막 형성
폴리머 (A) 대신에 폴리머 (I) (고형분 농도 = 30 ％) 를 사용한 점 및 회전수를 700 rpm 으로 변경한 점 이외에는, 실시예 1 의 (3) 과 동일한 순서로, 평가용 기판 상에 박막을 형성하였다. 박막의 두께는 13.3 ㎛ 였다.
(3) 전극 제작, 전압의 인가 및 평가
폴리머 (I) 상에 대한 전극의 제작 및 당해 폴리머에 대한 전압의 인가 및 강유전성의 평가는, 실시예 1 과 동일하게 하여 실시하였다. 결과는 표 1 에 나타낸다.
[실시예 10] 폴리머 (J) 의 제조 및 그 강유전성의 평가
(1) 폴리머 (J) (p-(3FPMA/HEMA = 99/1)) 의 합성
3,3,3-트리플루오로프로필메타아크릴레이트 (3FPMA) 및 하이드록시에틸메타크레이트 (HEMA) (도쿄 화성 공업 (주) 제조) 를 모노머로 하여, 폴리머 (J) (p-(3FPMA/HEMA = 99/1)) 를 합성하였다.
[화학식 8]
Figure 112019080963011-pct00009
유리 용기에 3FPMA 1.99 g 및 HEMA 0.01 g 을 넣고, 질소 버블링을 30 초 실시한 후에, 중합 개시제로서, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥사이드 (BASF 사 제조, 상품명：IRGACURE TPO) 0.02 g 을 첨가하고, 밀폐하였다. 그 후, 당해 모노머 성분에 1.0 mW/㎠ 의 조도로 자외선을 2 시간 조사하여, 모노머 성분을 괴상 중합시킴으로써, 폴리머 (J) 를 얻었다. 겔 여과 크로마토그래피 (GPC) 에 의해 중량 평균 분자량 (Mw) 을 측정한 결과, 200,000 이었다.
(2) 박막 형성
폴리머 (J) 2.0 g 을 아세트산부틸에 용해시켜 용액으로 하였다 (고형분 농도 = 30 ％). 이 용액에 가교제로서 1,3-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산 (도쿄 화성 공업 (주) 제조) 0.01 g 및 주석 촉매 (디부틸주석) (닛토 화성 (주) 제조, 상품명：네오스탄 U-100) 0.02 ㎎ 을 첨가하여 전극을 구비한 평가용 기판에 공급하고, 스핀 코터에 의해 1 초 동안 700 rpm 까지 가속 후, 이 회전 속도로 10 초 동안 유지하고, 1 초 동안에 걸쳐 정지시킴으로써, 성막하였다. 얻어진 평가용 기판을 30 초 동안 정치한 후, 핫 플레이트 상에서 100 ℃ 에서 3 시간 건조시켜, 실온까지 냉각시키고, 가교 폴리머 (J) 박막을 구비한 평가 기판을 얻었다. 촉침식 막두께 측정기 Dektak (Bruker 제조) 를 사용하여, 박막의 두께를 측정한 결과, 12.5 ㎛ 였다.
(3) 전극 제작, 전압의 인가 및 평가
가교 폴리머 (J) 상에 대한 전극의 제작 및 당해 폴리머에 대한 전압의 인가 및 강유전성의 평가는, 실시예 1 과 동일하게 하여 실시하였다. 결과는 표 1 에 나타낸다.
강유전성의 평가 결과
실시예 1 ∼ 10 의 폴리머에 대한 강유전성의 평가 결과는 다음과 같았다.
Figure 112019080963011-pct00010
표에 보여지는 바와 같이, 폴리머 (A) 는, 높은 비유전율 및 PVDF 의 2 배 이상의 잔류 분극값을 나타내고 있어, 우수한 압전성을 나타낼 가능성이 높다. 폴리머 (D), (E), (H), (I) 및 가교 (J) 도, 폴리머 (A) 와 동등한 비유전율과 PVDF 의 2 배 이상의 잔류 분극값을 나타내고 있어, 우수한 압전성을 나타낼 가능성이 높다. 또 폴리머 (F) 및 (G) 도, 비유전율이 폴리머 (A) 와 동등하고, 또한 잔류 분극값은 PVDF 이상이기 때문에, 충분한 압전성을 나타낼 가능성이 높다.
본 발명의 유기 강유전체 재료용 폴리머는, 강유전성의 부여의 전단층으로서의 연신을 필요로 하지 않기 때문에, 강유전성 재료의 제조 공정을 간소화하여 제조 효율의 개선과 비용의 저감을 용이하게 한다. 또 폴리불화비닐리덴에 비해서도 큰 잔류 분극을 갖는 점에서, 높은 압전성의 달성 가능성이 높은 것이 시사된다. 또한, 용액 프로세스를 이용할 수 있기 때문에, 정밀도가 높은 박막 형성이 용이한 점에서, 센서 등 광범위로의 이용성이 높다. 특히, 투명성이 우수하기 때문에, 폴리불화비닐리덴이 투명성의 부족으로부터 사용할 수 없었던 용도에도 사용할 수 있다.

Claims (14)

  1. 잔류 분극을 갖는 막상의 형태인 (메트)아크릴레이트계 폴리머를 포함하는 유기 강유전체 재료로서, 그 폴리머가, 옥시카르보닐기의 말단측에 결합된 포화 또는 불포화 탄화수소 골격을 측사슬에 포함한 (메트)아크릴레이트의 1 종 또는 2 종 이상을 주모노머 단위로서 포함하여 이루어지고, 그 탄화수소 골격에 있어서, 그 옥시카르보닐기에 대한 β 탄소 원자 상에 적어도 1 개의 수소 원자를 갖고, 그 β 탄소 원자 상 및/또는 이것보다 말단측의 탄소 원자의 1 개 또는 2 개 이상에, 할로겐 원자, 시아노기, 옥소기 및 니트로기로 이루어지는 군에서 선택되는 1 개 또는 2 개 이상의 전자 흡인기가 결합되어 수소 원자를 치환하고 있고, 그 할로겐 원자가 불소 원자 및 염소 원자에서 선택되는 것인, 유기 강유전체 재료.
  2. 제 1 항에 있어서,
    그 탄화수소 골격의 탄소 원자의 개수가 2 ∼ 20 개인, 유기 강유전체 재료.
  3. 제 1 항에 있어서,
    그 주모노머 단위에 대응하는 (메트)아크릴레이트 모노머의 분자량이 500 이하인, 유기 강유전체 재료.
  4. 제 1 항에 있어서,
    그 탄화수소 골격이 포화 탄화수소 골격인, 유기 강유전체 재료.
  5. 제 1 항에 있어서,
    그 주모노머 단위에 대응하는 (메트)아크릴레이트 모노머가, 3,3,3-트리플루오로프로필(메트)아크릴레이트, 또는 3,3,3-트리클로로프로필(메트)아크릴레이트인, 유기 강유전체 재료.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 (메트)아크릴레이트계 폴리머의 중량 평균 분자량이 1 만 ∼ 200 만인, 유기 강유전체 재료.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 (메트)아크릴레이트계 폴리머가, 그 주모노머 단위 이외의 1 종 또는 2 종 이상의 (메트)아크릴레이트 모노머 단위를 추가로 포함하여 이루어지는 것인, 유기 강유전체 재료.
  8. 제 1 항에 있어서,
    잔류 분극이 적어도 100 mC/㎡ 인, 유기 강유전체 재료.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (메트)아크릴레이트계 폴리머가 가교제에 의해 가교되어 있는 것인, 유기 강유전체 재료.
  10. 제 9 항에 있어서,
    잔류 분극이 적어도 100 mC/㎡ 인, 유기 강유전체 재료.
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