DE112022001851T5 - Copolymer, piezoelektrisches material, piezoelektrische folie und piezoelektrisches element - Google Patents

Copolymer, piezoelektrisches material, piezoelektrische folie und piezoelektrisches element Download PDF

Info

Publication number
DE112022001851T5
DE112022001851T5 DE112022001851.8T DE112022001851T DE112022001851T5 DE 112022001851 T5 DE112022001851 T5 DE 112022001851T5 DE 112022001851 T DE112022001851 T DE 112022001851T DE 112022001851 T5 DE112022001851 T5 DE 112022001851T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
polymer
structural unit
group
formula
copolymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE112022001851.8T
Other languages
English (en)
Inventor
Junichi Hoshino
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Publication of DE112022001851T5 publication Critical patent/DE112022001851T5/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80—Constructional details
    • H10N30/85—Piezoelectric or electrostrictive active materials
    • H10N30/857—Macromolecular compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/18—Homopolymers or copolymers of nitriles
    • C09D133/20—Homopolymers or copolymers of acrylonitrile
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01—Manufacture or treatment
    • H10N30/09—Forming piezoelectric or electrostrictive materials
    • H10N30/098—Forming organic materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

Das Copolymer hat eine Struktureinheit, die durch die Formel (1) dargestellt wird (R1und R2stellen Elemente dar, die aus der Gruppe bestehend aus einem Wasserstoffatom, einer Methylgruppe, einer Dimethylgruppe, einer Ethylgruppe, einer Isopropylgruppe, einer Isobutylgruppe, einer Phenylgruppe und einer Benzylgruppe ausgewählt sind, oder R1und R2bilden zusammen mit einem Oxazolidinonring ein Benzooxazolidinongerüst) und eine Struktureinheit der Formel (2):

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Copolymer, ein piezoelektrisches Material, eine piezoelektrische Folie und ein piezoelektrisches Element.
  • Die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2021-054912 wird beansprucht, die am 29. März 2021 eingereicht wurde und deren Inhalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
  • STAND DER TECHNIK
  • Im Stand der Technik wird das keramische Material PZT (PbZrO3-PbTiO3 - basierte feste Lösung) oft als piezoelektrisches Material verwendet, um eine piezoelektrische Komponente eines piezoelektrischen Elements zu bilden. PZT hat jedoch den Nachteil, dass es spröde ist, da es sich um eine bleihaltige Keramik handelt. Daher wird als piezoelektrisches Material ein Material benötigt, das eine geringe Belastung für die Umwelt und eine hohe Flexibilität aufweist.
  • Als piezoelektrisches Material, das diese Anforderungen erfüllt, ist die Verwendung eines polymeren piezoelektrischen Materials denkbar. Beispiele für polymere piezoelektrische Materialien sind stark dielektrische Polymere wie Polyvinylidenfluorid (PVDF) und Vinylidenfluorid-Trifluorethylen-Copolymere (P(VDF-TrFE)). Diese stark dielektrischen Polymere haben jedoch eine unzureichende Wärmebeständigkeit. Daher verliert ein herkömmliches piezoelektrisches Bauteil aus einem stark dielektrischen Polymer bei hohen Temperaturen seine piezoelektrischen Eigenschaften, und seine physikalischen Eigenschaften wie der Elastizitätsmodul verschlechtern sich. Dementsprechend hat ein piezoelektrisches Element mit einer herkömmlichen piezoelektrischen Komponente aus einem stark dielektrischen Polymer einen engen Temperaturbereich, in dem es verwendet werden kann.
  • Darüber hinaus gibt es als piezoelektrisches Material ein amorphes polymeres piezoelektrisches Material, das durch Abkühlung unter Polarisation bei einer Temperatur nahe der Glasübergangstemperatur Piezoelektrizität erlangt. Amorphe Polymere verlieren ihre piezoelektrischen Eigenschaften bei einer Temperatur nahe der Glasübergangstemperatur. Daher besteht ein Bedarf an einem piezoelektrischen Material aus amorphem Polymer mit einer hohen Glasübergangstemperatur und günstiger Wärmebeständigkeit.
  • Beispiele für amorphe, polymere piezoelektrische Materialien mit einer hohen Glasübergangstemperatur sind Vinylidencyanid-Vinylacetat-Copolymere (siehe zum Beispiel Patentdokument 1). Für Vinylidencyanid-Vinylacetat-Copolymere muss jedoch Vinylidencyanid, das schwer zu handhaben ist, als Ausgangsmonomer verwendet werden.
  • Darüber hinaus ist es denkbar, als Ausgangsmonomer für ein piezoelektrisches Polymer Acrylnitril zu verwenden, das leicht zu handhaben ist, ohne Vinylidencyanid zu verwenden. Ein Polymer, das Acrylnitril als Ausgangsmonomer verwendet, hat jedoch eine niedrige Glasübergangstemperatur. Darüber hinaus hat ein Polymer, das Acrylnitril als Ausgangsmonomer verwendet, geringe piezoelektrische Eigenschaften (siehe zum Beispiel Nicht-Patentdokument 1 und Nicht-Patentdokument 2).
  • Zitierliste
  • Patentliteratur
  • [Patentdokument 1] PCT Internationale Veröffentlichung Nr. WO 1991/013922 Nicht-Patent-Literatur
    • [Nicht-Patent-Dokument 1] H. Ueda, S. Carr, Piezoelectricity in Polyacrylonitrile. Polym J 16, 661-667 (1984).
    • [Nicht-Patent-Dokument 2] H. von Berlepsch, W. Kunstler, Piezoelectricity in acrylonitrile/methylacrylate copolymer. Polymer Bulletin 19, 305-309(1988).
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Technisches Problem
  • Bisher bestand der Bedarf an einem piezoelektrischen Polymermaterial, aus dem eine piezoelektrische Folie mit hoher Wärmebeständigkeit und piezoelektrischen Eigenschaften hergestellt werden kann.
  • Die vorliegende Offenbarung wurde in Anbetracht der obigen Umstände gemacht, und eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, ein Copolymer bereitzustellen, das als piezoelektrisches Material verwendet werden kann, aus dem eine piezoelektrische Folie mit hoher Wärmebeständigkeit und piezoelektrischen Eigenschaften erhalten werden kann.
  • Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein piezoelektrisches Material bereitzustellen, das das Copolymer der vorliegenden Offenbarung enthält und aus dem eine piezoelektrische Folie mit hoher Wärmebeständigkeit und piezoelektrischen Eigenschaften erhalten werden kann.
  • Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine piezoelektrische Folie, die das piezoelektrische Material der vorliegenden Offenbarung enthält und eine hohe Wärmebeständigkeit und piezoelektrische Eigenschaften aufweist, und ein piezoelektrisches Element bereitzustellen, das die piezoelektrische Folie der vorliegenden Offenbarung enthält und eine hohe Wärmebeständigkeit und piezoelektrische Eigenschaften aufweist.
  • Lösung des Problems
    • [1] Ein Copolymer mit einer Struktureinheit, die durch die folgende allgemeine Formel (1) dargestellt wird, und einer Struktureinheit, die durch die folgende Formel (2) dargestellt wird:
      Figure DE112022001851T5_0002
      Figure DE112022001851T5_0003
      (in der allgemeinen Formel (1) stellen R1 und R2 Elemente dar, die aus der Gruppe bestehend aus einem Wasserstoffatom, einer Methylgruppe, einer Dimethylgruppe, einer Ethylgruppe, einer Isopropylgruppe, einer Isobutylgruppe, einer Phenylgruppe und einer Benzylgruppe ausgewählt sind, oder R1 und R2 bilden zusammen mit einem Oxazolidinonring ein Benzooxazolidinongerüst).
    • [2] Das Copolymer gemäß [1], wobei in der allgemeinen Formel (1) R1 ein Wasserstoffatom darstellt, R2 ein Element darstellt, das aus der Gruppe bestehend aus einem Wasserstoffatom, einer Methylgruppe und einer Dimethylgruppe ausgewählt ist, oder R1 ein Element darstellt, das aus der Gruppe bestehend aus einer Methylgruppe, einer Dimethylgruppe, einer Ethylgruppe und einer Isopropylgruppe ausgewählt ist, und R2 ein Wasserstoffatom darstellt.
    • [3] Das Copolymer gemäß [1], wobei in der in der allgemeinen Formel (1) R1 ein Wasserstoffatom darstellt und R2 ein Element darstellt, das aus der Gruppe bestehend aus einem Wasserstoffatom, einer Methylgruppe und einer Dimethylgruppe ausgewählt ist.
    • [4] Das Copolymer gemäß [1], wobei in der allgemeinen Formel (1) R1 eine Element darstellt, das aus der Gruppe bestehend aus einer Methylgruppe, einer Dimethylgruppe, einer Ethylgruppe und einer Isopropylgruppe ausgewählt ist, und R2 ein Wasserstoffatom darstellt.
    • [5] Das Copolymer gemäß einem der Punkte [1] bis [4], wobei die Menge der durch die Formel (2) dargestellten Struktureinheit 10 bis 80 Mol-% beträgt.
    • [6] Ein piezoelektrisches Material, das das Copolymer nach einem der Punkte [1] bis [5] enthält.
    • [7] Eine piezoelektrische Folie, die das Copolymer nach einem der Punkte [1] bis [5] enthält.
    • [8] Ein piezoelektrisches Element, das die piezoelektrische Folie gemäß [5] und eine auf einer Oberfläche der piezoelektrischen Folie angeordnete Elektrode aufweist.
  • Vorteilhafte Auswirkungen der Offenbarung
  • Das Copolymer der vorliegenden Offenbarung hat eine Struktureinheit, die durch die allgemeine Formel (1) dargestellt wird, und eine Struktureinheit, die durch die Formel (2) dargestellt wird. Daher kann das Copolymer der vorliegenden Offenbarung als ein piezoelektrisches Material verwendet werden, aus dem eine piezoelektrische Folie mit hoher Wärmebeständigkeit und piezoelektrischen Eigenschaften erhalten werden kann.
  • Da das piezoelektrische Material der vorliegenden Offenbarung das Copolymer der vorliegenden Offenbarung enthält, kann darüber hinaus eine piezoelektrische Folie mit hoher Wärmebeständigkeit und piezoelektrischen Eigenschaften erhalten werden.
  • Darüber hinaus enthält die piezoelektrische Folie der vorliegenden Offenbarung das Copolymer der vorliegenden Offenbarung. Daher haben die piezoelektrische Folie der vorliegenden Offenbarung und das piezoelektrische Element der vorliegenden Offenbarung, das die piezoelektrische Folie der vorliegenden Offenbarung enthält, eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit und piezoelektrische Eigenschaften.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
    • 1 ist ein 1H-NMR-Messdiagramm eines Polymers aus Beispiel 1.
    • 2 ist ein 1H-NMR-Messdiagramm eines Polymers aus Beispiel 6.
    • 3 ist ein 1H-NMR-Messdiagramm eines Polymers aus Beispiel 10.
    • 4 ist ein 1H-NMR-Messdiagramm eines Polymers aus Beispiel 14.
    • 5 ist ein 1H-NMR-Messdiagramm eines Polymers aus Beispiel 18.
    • 6 ist ein 1H-NMR-Messdiagramm eines Polymers aus Beispiel 22.
    • 7 ist ein 1H-NMR-Messdiagramm eines Polymers aus Beispiel 27.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Um die oben genannten Probleme zu lösen, führten die Erfinder umfangreiche Studien durch, die sich auf die Wärmebeständigkeit von Polymeren konzentrierten, die Acrylnitril als Ausgangsmonomer verwenden.
  • Infolgedessen wurde festgestellt, dass ein Copolymer mit einer spezifischen Struktureinheit, die ein Oxazolidinongerüst und eine von Acrylnitril abgeleitete Struktureinheit enthält, verwendet werden kann.
  • Eine Verbindung, in der eine Vinylgruppe an ein Stickstoffatom eines Oxazolidinongerüsts gebunden ist, hat eine hohe Affinität zu Acrylnitril. Daher kann die Verbindung, in der eine Vinylgruppe an ein Stickstoffatom eines Oxazolidinongerüsts gebunden ist, ein Copolymer mit Acrylnitril bilden. Da die Verbindung, in der eine Vinylgruppe an ein Stickstoffatom eines Oxazolidinongerüsts gebunden ist, außerdem eine hohe Polarität aufweist, wird sie mit Acrylnitril copolymerisiert, um ein Copolymer zu bilden, das eine bessere Wärmebeständigkeit als Polyacrylnitril aufweist.
  • Insbesondere beträgt das Dipolmoment der Verbindung, die ein Oxazolidinongerüst enthält, etwa 6,0 Debye, während das Dipolmoment von Acrylnitril etwa 3,8 Debye beträgt. Das heißt, die Struktureinheit, die ein Oxazolidinongerüst enthält, hat eine höhere Polarität als die Struktureinheit, die sich von Acrylnitril ableitet. In dem Copolymer mit einer Struktureinheit, die ein Oxazolidinongerüst enthält, und einer Struktureinheit, die von Acrylnitril abgeleitet ist, stört infolgedessen die Struktureinheit, die ein Oxazolidinongerüst mit einer hohen Polarität enthält, die geordnete Struktur, die Nitrilgruppen bilden können, die von Acrylnitril abgeleitetete polare Gruppen sind, und es ist schwierig eine Ausrichtung durchzuführen, bei der sie ihre Polaritäten gegenseitig aufheben. Dementsprechend wird geschätzt, dass das Copolymer mit einer Struktureinheit, die ein Oxazolidinongerüst enthält, und einer Struktureinheit, die von Acrylnitril abgeleitet ist, als piezoelektrisches Material verwendet werden kann, aus dem eine piezoelektrische Folie mit günstiger Wärmebeständigkeit und piezoelektrischen Eigenschaften erhalten werden kann.
  • Darüber hinaus haben die Erfinder ein Copolymer mit einer spezifischen Struktureinheit hergestellt, die ein Oxazolidinongerüst und eine von Acrylnitril abgeleitete Struktureinheit enthält, bestätigt, dass es eine günstige Wärmebeständigkeit aufweist und dass die piezoelektrische Folie, die das Copolymer als piezoelektrisches Material verwendet, günstige piezoelektrische Eigenschaften aufweist, und die vorliegende Offenbarung vervollständigt.
  • Nachfolgend werden das Copolymer, das piezoelektrische Material, die piezoelektrische Folie und das piezoelektrische Element der vorliegenden Offenbarung im Detail beschrieben.
  • [Copolymer]
  • Das Copolymer der vorliegenden Ausführungsform hat eine Struktureinheit, die durch die folgende allgemeine Formel (1) dargestellt wird, und eine Struktureinheit, die durch die folgende Formel (2) dargestellt wird.
    Figure DE112022001851T5_0004
    (in der allgemeinen Formel (1) stellen R1 und R2 Elemente dar, die aus der Gruppe bestehend aus einem Wasserstoffatom, einer Methylgruppe, einer Dimethylgruppe, einer Ethylgruppe, einer Isopropylgruppe, einer Isobutylgruppe, einer Phenylgruppe und einer Benzylgruppe ausgewählt sind, oder R1 und R2 bilden zusammen mit einem Oxazolidinonring ein Benzooxazolidinongerüst).
  • In der Struktureinheit, die durch die Formel (1) des Copolymers der vorliegenden Ausführungsform dargestellt wird, stellen R1 und R2 beliebige Elemente dar, die aus der Gruppe bestehend aus einem Wasserstoffatom, einer Methylgruppe, einer Dimethylgruppe, einer Ethylgruppe, einer Isopropylgruppe, einer Isobutylgruppe, einer Phenylgruppe und einer Benzylgruppe ausgewählt sind. Das Copolymer der vorliegenden Ausführungsform kann leicht hergestellt werden, da R1 und R2 in der durch die Formel (1) dargestellten Struktureinheit wie oben beschrieben sind. Darüber hinaus kann das Copolymer der vorliegenden Ausführungsform als Material für eine piezoelektrische Folie mit günstiger Wärmebeständigkeit und piezoelektrischen Eigenschaften verwendet werden, da R1 und R2 in der durch Formel (1) dargestellten Struktureinheit wie oben beschrieben sind. Da R1 und R2 in der durch Formel (1) dargestellten Struktureinheit keine Polarität haben, sind solche mit einem kleinen Volumen vorzuziehen. Dies liegt daran, dass das Verhältnis des Volumens des polaren Teils zum gesamten Copolymer relativ zunimmt, was zur Verbesserung der piezoelektrischen Eigenschaften der piezoelektrischen Folie beiträgt, die denselben verwendet.
    Insbesondere kann R1 ein Wasserstoffatom und R2 ein Element aus der Gruppe bestehend aus einem Wasserstoffatom, einer Methylgruppe und einer Dimethylgruppe darstellen. Alternativ kann R1 ein Element darstellen, das aus der Gruppe bestehend aus einer Methylgruppe, einer Dimethylgruppe, einer Ethylgruppe und einer Isopropylgruppe ausgewählt ist, und R2 kann ein Wasserstoffatom darstellen.
  • Hier kann R1 ein Wasserstoffatom, eine Methylgruppe, eine Dimethylgruppe, eine Ethylgruppe, eine Isopropylgruppe, eine Isobutylgruppe, eine Phenylgruppe und eine Benzylgruppe darstellen, und R2 kann ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellen. Alternativ kann R1 ein Wasserstoffatom und R2 ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellen.
  • Da es insbesondere als Material für eine piezoelektrische Folie mit günstiger Wärmebeständigkeit und piezoelektrischen Eigenschaften verwendet werden kann, ist es besonders bevorzugt, dass R1 ein Wasserstoffatom und R2 eine Methylgruppe darstellt.
  • Die durch Formel (1) dargestellte Struktureinheit kann eine Struktureinheit sein, in der R1 und R2 ein Benzooxazolidinongerüst zusammen mit einem Oxazolidinon-Ring bilden. Selbst wenn R1 und R2 in der durch Formel (1) dargestellten Struktureinheit des Copolymers der vorliegenden Ausführungsform ein Benzooxazolidinongerüst zusammen mit einem Oxazolidinon-Ring bilden, kann es leicht hergestellt werden und kann als Material für eine piezoelektrische Folie mit günstiger Wärmebeständigkeit und piezoelektrischen Eigenschaften verwendet werden.
  • In dem Copolymer der vorliegenden Ausführungsform ist die Reihenfolge der Anordnung der Struktureinheit, die durch die Formel (1) dargestellt wird, und der Struktureinheit, die durch die Formel (2) dargestellt wird, die sich wiederholende Einheiten sind, nicht besonders begrenzt. Darüber hinaus können in dem Copolymer der vorliegenden Ausführungsform die Anzahl der Struktureinheiten, die durch die Formel (1) dargestellt werden, und die Anzahl der Struktureinheiten, die durch die Formel (2) dargestellt werden, gleich oder verschieden voneinander sein. Daher kann das Copolymer der vorliegenden Ausführungsform ein Copolymer sein, in dem ein Teil mit abwechselnder Anordnung, in dem eine durch Formel (1) dargestellte Struktureinheit und eine durch Formel (2) dargestellte Struktureinheit abwechselnd angeordnet sind, ein Teil mit zufälliger Anordnung, in dem eine durch Formel (1) dargestellte Struktureinheit und eine durch Formel (2) dargestellte Struktureinheit ungeordnet angeordnet sind, und ein Teil mit einer Blockanordnung, der einen Teil aufweist, in dem die durch Formel (1) dargestellte Struktureinheit kontinuierlich angeordnet ist, und ein Teil, in dem die durch Formel (2) dargestellte Struktureinheit kontinuierlich angeordnet ist, in einem beliebigen Verhältnis verteilt sind. Es ist bevorzugt, dass das Copolymer der vorliegenden Ausführungsform den Teil mit der abwechselnden Anordnung enthält, weil es dann für die Nitrilgruppen, die in der durch die Formel (2) dargestellten Struktureinheit enthalten sind, schwierig ist, so ausgerichtet zu sein, dass sie ihre Polaritäten gegenseitig aufheben, und es als ein piezoelektrisches Material mit günstiger Wärmebeständigkeit und piezoelektrischen Eigenschaften verwendet werden kann.
  • Die Menge der durch die Formel (1) dargestellten Struktureinheit im Copolymer der vorliegenden Ausführungsform beträgt vorzugsweise 10 bis 80 Mol-%, noch bevorzugter 20 bis 70 Mol-% und noch bevorzugter 30 bis 60 Mol-%. Wenn die Menge der durch die Formel (1) dargestellten Struktureinheit 10 Mol-% oder mehr beträgt, wird ein Copolymer mit besserer Wärmebeständigkeit erhalten. Wenn die Menge der durch Formel (1) dargestellten Struktureinheit 80 Mol-% oder weniger beträgt, kann außerdem verhindert werden, dass die piezoelektrische Folie, die das Copolymer enthält, aufgrund einer übermäßig großen Menge der durch Formel (1) dargestellten Struktureinheit hart und spröde wird. Wenn die Menge der durch Formel (1) dargestellten Struktureinheit 80 Mol-% oder weniger beträgt, ist es außerdem möglich, eine Abnahme des Isolationswiderstandes des Copolymers aufgrund der Absorption von Feuchtigkeit durch die durch Formel (1) dargestellte Struktureinheit zu minimieren.
  • Die Menge der durch die Formel (2) dargestellten Struktureinheit im Copolymer der vorliegenden Ausführungsform beträgt vorzugsweise 10 bis 80 Mol-%, noch bevorzugter 20 bis 70 Mol-% und noch bevorzugter 30 bis 60 Mol-%. Wenn die Menge der durch die Formel (2) dargestellten Struktureinheit 10 Mol-% oder mehr beträgt, hat das Copolymer einen hohen Isolationswiderstand und kann eine flexible piezoelektrische Folie bilden. Wenn die Menge der durch Formel (2) dargestellten Struktureinheit 80 Mol-% oder weniger beträgt, ist es außerdem einfach, die Menge der durch Formel (1) dargestellten Struktureinheit zu sichern. Infolgedessen ist es für die Nitrilgruppen, die in der durch Formel (2) dargestellten Struktureinheit enthalten sind, schwierig, so ausgerichtet zu werden, dass sie ihre Polaritäten gegenseitig aufheben, und das Copolymer kann eine piezoelektrische Folie mit besserer Wärmebeständigkeit und piezoelektrischen Eigenschaften bilden.
  • Das Copolymer der vorliegenden Ausführungsform kann je nach Bedarf eine oder mehrere andere Struktureinheiten als die durch Formel (1) und die durch Formel (2) dargestellte Struktureinheit enthalten. Beispiele für andere Struktureinheiten sind Struktureinheiten, die von bekannten Monomeren oder Oligomeren mit einer polymerisierbaren ungesättigten Bindung abgeleitet sind.
  • Unter den Struktureinheiten, die in dem Copolymer der vorliegenden Ausführungsform enthalten sind, beträgt die Gesamtmenge der Struktureinheit, die durch die Formel (1) dargestellt wird, und der Struktureinheit, die durch die Formel (2) dargestellt wird, vorzugsweise 50 Massen-% oder mehr, bevorzugter 80 Massen-% oder mehr und kann 90 Massen-% oder mehr betragen, und nur die Struktureinheit, die durch die Formel (1) dargestellt wird, und die Struktureinheit, die durch die Formel (2) dargestellt wird, können verwendet werden.
  • Das gewichtsmittlere Molekulargewicht (Mw) des Copolymers der vorliegenden Ausführungsform beträgt vorzugsweise 10,000 bis 1,000,000. Wenn das gewichtsmittlere Molekulargewicht (Mw) des Copolymers 10,000 oder mehr beträgt, hat das Copolymer eine günstige Folienbildungseigenschaft, und eine piezoelektrische Folie, die das Copolymer der vorliegenden Ausführungsform enthält, kann leicht hergestellt werden. Wenn das gewichtsmittlere Molekulargewicht (Mw) des Copolymers 1,000,000 oder weniger beträgt, kann das Copolymer leicht in einem Lösungsmittel gelöst werden, und eine piezoelektrische Folie kann leicht unter Verwendung einer Beschichtungslösung, die in einem Lösungsmittel gelöst ist, hergestellt werden.
  • „Verfahren zur Herstellung eines Copolymers“
  • Das Copolymer der vorliegenden Ausführungsform kann beispielsweise unter Verwendung einer Verbindung, von der sich die durch Formel (1) dargestellte Struktureinheit ableitet, von Augangsmonomeren, die Acrylnitril enthalten, und eines Polymerisationsinitiators, wie Azobisisobutyronitril, durch ein Verfahren der radikalischen Copolymerisation nach einem bekannten Verfahren hergestellt werden.
  • Bei der Herstellung des Copolymers der vorliegenden Ausführungsform können die Polymerisationsbedingungen, wie zum Beispiel die Reaktionstemperatur und die Reaktionszeit, in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Ausgangsmonomere und dergleichen angemessen festgelegt werden.
  • Die Verbindungen, von denen sich die durch Formel (1) dargestellte Struktureinheit ableitet, sind Verbindungen, die dieselbe durch Formel (1) dargestellte Struktureinheit, ein Oxazolidinongerüst und an Kohlenstoffatome des Oxazolidinongerüsts gebundene Atome aufweisen und eine an ein Stickstoffatom des Oxazolidinongerüsts gebundene Vinylgruppe aufweisen. Spezifische Beispiele für Verbindungen, von denen die durch Formel (1) dargestellte Struktureinheit abgeleitet ist, sind N-Vinyl-Oxazolidinon, N-Vinyl-5-methyloxazolidinon, N-Vinyl-4-methyloxazolidinon, N-Vinyl-4,4-dimethyloxazolidinon, N-Vinyl-4-ethyloxazolidinon, N-Vinyl-4-propyloxazolidinon, N-Vinyl-4-isopropyloxazolidinon, N-Vinyl-4-isobutyloxazolidinon, N-Vinyl-4-phenyloxazolidinon, N-Vinyl-4-benzyloxazolidinon und N-Vinyl-2-benzoxazolinon, und die Verbindung wird entsprechend der Struktur des Copolymers der vorliegenden Ausführungsform, die ein gewünschtes Produkt ist, angemessen bestimmt.
  • „Piezoelektrisches Material“
  • Das piezoelektrische Material der vorliegenden Ausführungsform enthält das Copolymer der vorliegenden Ausführungsform. Das in dem piezoelektrischen Material der vorliegenden Ausführungsform enthaltene Copolymer der vorliegenden Ausführungsform kann nur von einem Typ oder von zwei oder mehr Typen sein. Darüber hinaus kann das piezoelektrische Material der vorliegenden Ausführungsform je nach Bedarf eine oder mehrere Arten bekannter Polymere, die nicht das Copolymer der vorliegenden Ausführungsform sind, zusammen mit dem Copolymer der vorliegenden Ausführungsform enthalten.
  • „Piezoelektrische Folie“
  • Die piezoelektrische Folie der vorliegenden Ausführungsform enthält das Copolymer der vorliegenden Ausführungsform.
  • Die piezoelektrische Folie der vorliegenden Ausführungsform kann beispielsweise nach dem folgenden Verfahren hergestellt werden. Das piezoelektrische Material der vorliegenden Ausführungsform, das das Copolymer der vorliegenden Ausführungsform enthält, wird in einem Lösungsmittel aufgelöst, um eine Beschichtungslösung herzustellen. Anschließend wird die Beschichtungslösung auf ein abziehbares Substrat in einer vorgegebenen Dicke aufgetragen, um eine Beschichtung zu bilden. Als Substrat können bekannte Substrate wie zum Beispiel eine Harzfolie verwendet werden. Als Verfahren zum Auftragen der Beschichtungslösung kann ein bekanntes Verfahren verwendet werden, das von der Dicke der Beschichtung, der Viskosität der Beschichtungslösung und dergleichen abhängt. Anschließend wird die Beschichtung getrocknet und das Lösungsmittel in der Beschichtung entfernt, um eine Folienbahn aus piezoelektrischem Material zu erhalten.
  • Dann wird die Folienbahn aus piezoelektrischem Material vom Substrat abgezogen, eine Elektrode aus einem bekannten leitfähigen Material wie Aluminium wird auf der einen und der anderen Oberfläche der Folienbahn aus piezoelektrischem Material angeordnet, eine elektrische Spannung wird bei einer Temperatur nahe der Glasübergangstemperatur des piezoelektrischen Materials, das die Folienbahn aus piezoelektrischem Material bildet, angelegt, und dann wird abgekühlt, während die elektrische Spannung angelegt ist. Auf diese Weise wird die Piezoelektrizität erreicht. Durch das oben beschriebene Verfahren wird eine plattenförmige piezoelektrische Folie erhalten.
  • Die zur Erlangung der Piezoelektrizität verwendete Elektrode kann direkt als Element zur Bildung eines piezoelektrischen Elements verwendet oder entfernt werden.
  • „Piezoelektrisches Element“
  • Das piezoelektrische Element der vorliegenden Ausführungsform weist die piezoelektrische Folie der vorliegenden Ausführungsform und eine auf der Oberfläche der piezoelektrischen Folie angeordnete Elektrode auf. Insbesondere kann ein piezoelektrisches Element mit einer plattenförmigen piezoelektrischen Folie und einer Elektrode, die auf einer Oberfläche und der anderen Oberfläche der piezoelektrischen Folie angeordnet ist, beispielhaft bereitgestellt werden. Als Material für die Elektrode kann ein bekanntes leitfähiges Material wie Aluminium verwendet werden.
  • Das piezoelektrische Element der vorliegenden Ausführungsform kann beispielsweise dadurch hergestellt werden, dass eine Elektrode auf der einen und der andere Oberfläche der piezoelektrischen Folie durch ein bekanntes Verfahren, wie zum Beispiel ein Aufdampfverfahren, aufgebracht wird.
  • Das Copolymer der vorliegenden Ausführungsform hat eine Struktureinheit, die durch die allgemeine Formel (1) dargestellt wird, und eine Struktureinheit, die durch die Formel (2) dargestellt wird. Daher kann das Copolymer der vorliegenden Ausführungsform als ein piezoelektrisches Material verwendet werden, aus dem eine piezoelektrische Folie mit hoher Wärmebeständigkeit und piezoelektrischen Eigenschaften erhalten werden kann.
  • Da das piezoelektrische Material der vorliegenden Ausführungsform das Copolymer der vorliegenden Ausführungsform enthält, kann darüber hinaus eine piezoelektrische Folie mit hoher Wärmebeständigkeit und piezoelektrischen Eigenschaften erhalten werden.
  • Darüber hinaus enthält die piezoelektrische Folie der vorliegenden Ausführungsform das Copolymer der vorliegenden Ausführungsform. Daher haben die piezoelektrische Folie der vorliegenden Ausführungsform und das piezoelektrische Element der vorliegenden Ausführungsform, das die piezoelektrische Folie der vorliegenden Ausführungsform enthält, eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit und piezoelektrische Eigenschaften.
  • Während die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung oben im Detail beschrieben wurden, sind die Konfigurationen und Kombinationen davon in den Ausführungsformen nur Beispiele, und Ergänzungen, Auslassungen, Substitutionen und andere Modifikationen der Konfigurationen können vorgenommen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
  • [Beispiele]
  • „Beispiel 1“
  • In einem 100 ml Schlenkrohr wurden 0.4 ml (4 mmol) N-Vinyl-oxazolidinon der folgenden allgemeinen Formel (11) und 1.2 ml (16 mmol) Acrylnitril gemischt, 11.5 mg (0.07 mmol) Azobisisobutyronitril zugegeben und die Mischung 2 Stunden lang bei 60°C umgesetzt. Das Reaktionsprodukt wurde in 200 ml Methanol gegeben, umgefällt, filtriert und getrocknet, um 1.1 g des Polymers von Beispiel 1 zu erhalten. Die Ausbeute betrug 78 %.
    Figure DE112022001851T5_0005
    Figure DE112022001851T5_0006
    (in der allgemeinen Formel (11) stellt R2 ein Wasserstoffatom dar).
  • Für das Polymer aus Beispiel 1 wurde eine 1H-NMR-Messung unter Verwendung eines Kernspinresonanzgeräts (Produktname JNM-ECA500, im Handel erhältlich bei JEOL Ltd.) und unter Verwendung von Dimethylsulfoxid d6 (DMSO-d6) als Lösungsmittel durchgeführt, und die Molekülstruktur wurde identifiziert. 1 ist ein 1H-NMR-Messdiagramm des Polymers von Beispiel 1.
    Als Ergebnis wurde bestätigt, dass das Polymer von Beispiel 1 ein Copolymer mit einer Struktureinheit A der allgemeinen Formel (1) (in der allgemeinen Formel (1) stellen R1 und R2 ein Wasserstoffatom dar) und einer Struktureinheit der Formel (2) ist.
  • Darüber hinaus wurde das Zusammensetzungsverhältnis aus dem integrierten Wert der Signale im 1H-NMR-Spektrum von Beispiel 1 berechnet. Als Ergebnis betrug die Menge der Struktureinheit der Formel (2), die im Polymer von Beispiel 1 enthalten ist, 70 %.
  • „Beispiel 2“
  • In einem 100 ml Schlenkrohr wurden 0.4 ml (4 mmol) N-Vinyl-oxazolidinon und 0.4 ml (7 mmol) Acrylnitril gemischt, 6.8 mg (0.04 mmol) Azobisisobutyronitril zugegeben und die Mischung 2 Stunden lang bei 60°C umgesetzt. Das Reaktionsprodukt wurde in 200 ml Methanol gegeben, umgefällt, filtriert und getrocknet, um 0.5 g des Polymers von Beispiel 3 zu erhalten. Die Ausbeute betrug 68 %.
  • Für das Polymer von Beispiel 2 wurde die 1H-NMR-Messung in der gleichen Weise wie für das Polymer von Beispiel 1 durchgeführt, und die Molekularstruktur wurde identifiziert. Als Ergebnis wurde wie beim Polymer von Beispiel 1 bestätigt, dass das Polymer von Beispiel 3 ein Copolymer mit einer Struktureinheit Ader allgemeinen Formel (1) (in der allgemeinen Formel (1) stellen R1 und R2 ein Wasserstoffatom dar) und einer Struktureinheit der Formel (2) ist.
  • Darüber hinaus wurde das Zusammensetzungsverhältnis aus dem integrierten Wert der Signale im 1H-NMR-Spektrum von Beispiel 2 berechnet. Als Ergebnis betrug die Menge der Struktureinheit der Formel (2), die im Polymer von Beispiel 3 enthalten ist, 49 %.
  • „Beispiel 3“
  • In einem 100 ml Schlenkrohr wurden 0.4 ml (4 mmol) N-Vinyl-oxazolidinon und 0.3 ml (4 mmol) Acrylnitril gemischt, 5.9 mg (0.04 mmol) Azobisisobutyronitril zugegeben und die Mischung 2 Stunden lang bei 60°C umgesetzt. Das Reaktionsprodukt wurde in 200 ml Methanol gegeben, umgefällt, filtriert und getrocknet, um 0.6 g des Polymers von Beispiel 3 zu erhalten. Die Ausbeute betrug 87 %.
  • Für das Polymer von Beispiel 3 wurde die 1H-NMR-Messung in der gleichen Weise wie für das Polymer von Beispiel 1 durchgeführt, und die Molekularstruktur wurde identifiziert. Als Ergebnis wurde wie beim Polymer von Beispiel 1 bestätigt, dass das Polymer von Beispiel 3 ein Copolymer mit einer Struktureinheit Ader allgemeinen Formel (1) (in der allgemeinen Formel (1) stellen R1 und R2 ein Wasserstoffatom dar) und einer Struktureinheit der Formel (2) ist.
  • Darüber hinaus wurde das Zusammensetzungsverhältnis aus dem integrierten Wert der Signale im 1H-NMR-Spektrum von Beispiel 3 berechnet. Als Ergebnis betrug die Menge der Struktureinheit der Formel (2), die in dem Polymer von Beispiel 4 enthalten ist, 24 %.
  • „Beispiel 4“
  • In einem 100 ml Schlenkrohr wurden 1.2 ml (12 mmol) N-Vinyl-oxazolidinon und 0.1 ml (2 mmol) Acrylnitril gemischt, 7.9 mg (0.05 mmol) Azobisisobutyronitril zugegeben und die Mischung 2 Stunden lang bei 60°C umgesetzt. Das Reaktionsprodukt wurde in 200 ml Methanol gegeben, umgefällt, filtriert und getrocknet, um 1.1 g des Polymers von Beispiel 4 zu erhalten. Die Ausbeute betrug 73 %.
  • Für das Polymer von Beispiel 4 wurde die 1H-NMR-Messung in der gleichen Weise wie für das Polymer von Beispiel 1 durchgeführt, und die Molekularstruktur wurde identifiziert. Als Ergebnis wurde wie beim Polymer von Beispiel 1 bestätigt, dass das Polymer von Beispiel 4 ein Copolymer mit einer Struktureinheit Ader allgemeinen Formel (1) (in der allgemeinen Formel (1) stellen R1 und R2 ein Wasserstoffatom dar) und einer Struktureinheit der Formel (2) ist.
  • Darüber hinaus wurde das Zusammensetzungsverhältnis aus dem integrierten Wert der Signale im 1H-NMR-Spektrum von Beispiel 4 berechnet. Als Ergebnis betrug die Menge der Struktureinheit der Formel (2), die im Polymer von Beispiel 4 enthalten ist, 14%.
  • „Beispiel 5“
  • In einem 100 ml Schlenkrohr wurden 0.6 ml (5 mmol) N-Vinyl-4-methyloxazolidinon und 0.7 ml (10 mmol) Acrylnitril gemischt, 9.4 mg (0,06 mmol) Azobisisobutyronitril zugegeben und die Mischung 2 Stunden lang bei 60°C umgesetzt. Das Reaktionsprodukt wurde in 200 ml Methanol gegeben, umgefällt, filtriert und getrocknet, um 0.5 g des Polymers von Beispiel 5 zu erhalten. Die Ausbeute betrug 44%.
  • Für das Polymer von Beispiel 5 wurde die 1H-NMR-Messung in der gleichen Weise wie für das Polymer von Beispiel 1 durchgeführt, und die Molekularstruktur wurde identifiziert. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass das Polymer von Beispiel 5 ein Copolymer mit einer Struktureinheit B der allgemeinen Formel (1) (in der allgemeinen Formel (1) stellen R1 eine Methylgruppe und R2 ein Wasserstoffatom dar) und einer Struktureinheit der Formel (2) ist.
  • Darüber hinaus wurde das Zusammensetzungsverhältnis aus dem integrierten Wert der Signale im 1H-NMR-Spektrum von Beispiel 5 berechnet. Als Ergebnis betrug die Menge der Struktureinheit der Formel (2), die im Polymer von Beispiel 5 enthalten ist, 75 %.
  • „Beispiel 6“
  • In einem 100 ml Schlenkrohr wurden 0.6 ml (5 mmol) N-Vinyl-4-methyloxazolidinon und 0.3 ml (5 mmol) Acrylnitril gemischt, 7.4 mg (0.04 mmol) Azobisisobutyronitril zugegeben und die Mischung 2 Stunden lang bei 60°C umgesetzt. Das Reaktionsprodukt wurde in 200 ml Methanol gegeben, umgefällt, filtriert und getrocknet, um 0.7 g des Polymers von Beispiel 6 zu erhalten. Die Ausbeute betrug 68 %.
  • Für das Polymer von Beispiel 6 wurde die 1H-NMR-Messung in der gleichen Weise wie für das Polymer von Beispiel 1 durchgeführt, und die Molekularstruktur wurde identifiziert. 2 ist ein 1H-NMR-Messdiagramm des Polymers von Beispiel 6.
  • Als Ergebnis wurde wie bei Beispiel 5 bestätigt, dass das Polymer von Beispiel 6 ein Copolymer mit einer Struktureinheit B der allgemeinen Formel (1) (in der allgemeinen Formel (1) stellen R1 eine Methylgruppe und R2 ein Wasserstoffatom dar) und einer Struktureinheit der Formel (2) ist.
  • Darüber hinaus wurde das Zusammensetzungsverhältnis aus dem integrierten Wert der Signale im 1H-NMR-Spektrum von Beispiel 6 berechnet. Als Ergebnis betrug die Menge der Struktureinheit der Formel (2), die in dem Polymer von Beispiel 6 enthalten ist, 55 %.
  • „Beispiel 7“
  • In einem 100 ml Schlenkrohr wurden 0.6 ml (5 mmol) N-Vinyl-4-methyloxazolidinon und 0.7 ml (10 mmol) Acrylnitril gemischt, 9.4 mg (0.06 mmol) Azobisisobutyronitril zugegeben und die Mischung 2 Stunden lang bei 60°C umgesetzt. Das Reaktionsprodukt wurde in 200 ml Methanol gegeben, umgefällt, filtriert und getrocknet, um 0.7 g des Polymers von Beispiel 7 zu erhalten. Die Ausbeute betrug 59 %.
  • Für das Polymer von Beispiel 7 wurde die 1H-NMR-Messung in der gleichen Weise wie für das Polymer von Beispiel 1 durchgeführt, und die Molekularstruktur wurde identifiziert. Als Ergebnis wurde wie bei Beispiel 5 bestätigt, dass das Polymer von Beispiel 7 ein Copolymer mit einer Struktureinheit B der allgemeinen Formel (1) (in der allgemeinen Formel (1) stellen R1 eine Methylgruppe und R2 ein Wasserstoffatom dar) und einer Struktureinheit der Formel (2) ist.
  • Darüber hinaus wurde das Zusammensetzungsverhältnis aus dem integrierten Wert der Signale im 1H-NMR-Spektrum von Beispiel 7 berechnet. Als Ergebnis betrug die Menge der Struktureinheit der Formel (2), die in dem Polymer von Beispiel 7 enthalten ist, 33 %.
  • „Beispiel 8“
  • In einem 100 ml Schlenkrohr wurden 1.2 ml (10 mmol) N-Vinyl-4-methyloxazolidinon und 0.1 ml (2 mmol) Acrylnitril gemischt, 11.2 mg (0.07 mmol) Azobisisobutyronitril zugegeben und die Mischung 2 Stunden lang bei 60°C umgesetzt. Das Reaktionsprodukt wurde in 200 ml Methanol gegeben, umgefällt, filtriert und getrocknet, um 0.9 g des Polymers von Beispiel 8 zu erhalten. Die Ausbeute betrug 62%.
  • Für das Polymer von Beispiel 8 wurde die 1H-NMR-Messung in der gleichen Weise wie für das Polymer von Beispiel 1 durchgeführt, und die Molekularstruktur wurde identifiziert. Als Ergebnis wurde wie bei Beispiel 5 bestätigt, dass das Polymer von Beispiel 8 ein Copolymer mit einer Struktureinheit B der allgemeinen Formel (1) (in der allgemeinen Formel (1) stellen R1 eine Methylgruppe und R2 ein Wasserstoffatom dar) und einer Struktureinheit der Formel (2) ist.
  • Darüber hinaus wurde das Zusammensetzungsverhältnis aus dem integrierten Wert der Signale im 1H-NMR-Spektrum von Beispiel 8 berechnet. Als Ergebnis betrug die Menge der Struktureinheit der Formel (2), die in dem Polymer von Beispiel 8 enthalten ist, 14 %.
  • „Beispiel 9“
  • In einem 100 ml Schlenkrohr wurden 0.6 ml (5 mmol) N-Vinyl-4-ethyloxazolidinon und 0.6 ml (10 mmol) Acrylnitril gemischt, 9.8 mg (0.06 mmol) Azobisisobutyronitril zugegeben und die Mischung 2 Stunden lang bei 60°C umgesetzt. Das Reaktionsprodukt wurde in 200 ml Methanol gegeben, umgefällt, filtriert und getrocknet, um 0.7 g des Polymers von Beispiel 9 zu erhalten. Die Ausbeute betrug 55%.
  • Für das Polymer von Beispiel 9 wurde die 1H-NMR-Messung in der gleichen Weise wie für das Polymer von Beispiel 1 durchgeführt, und die Molekularstruktur wurde identifiziert. Als Ergebnis wurde bestätigt, dass das Polymer von Beispiel 9 ein Copolymer mit einer Struktureinheit C der allgemeinen Formel (1) (in der allgemeinen Formel (1) stellen R1 eine Ethylgruppe und R2 ein Wasserstoffatom dar) und einer Struktureinheit der Formel (2) ist.
  • Darüber hinaus wurde das Zusammensetzungsverhältnis aus dem integrierten Wert der Signale im 1H-NMR-Spektrum von Beispiel 9 berechnet. Als Ergebnis betrug die Menge der Struktureinheit der Formel (2), die im Polymer von Beispiel 9 enthalten ist, 73%.
  • „Beispiel 10“
  • In einem 100 ml Schlenkrohr wurden 0.6 ml (5 mmol) N-Vinyl-4-ethyloxazolidinon und 0.3 ml (5 mmol) Acrylnitril gemischt, 7.7 mg (0.05 mmol) Azobisisobutyronitril zugegeben und die Mischung 2 Stunden lang bei 60°C umgesetzt. Das Reaktionsprodukt wurde in 200 ml Methanol gegeben, umgefällt, filtriert und getrocknet, um 0.4 g des Polymers von Beispiel 10 zu erhalten. Die Ausbeute betrug 44%.
  • Für das Polymer von Beispiel 10 wurde die 1H-NMR-Messung in der gleichen Weise wie für das Polymer von Beispiel 1 durchgeführt, und die Molekularstruktur wurde identifiziert. 3 ist ein 1H-NMR-Messdiagramm des Polymers von Beispiel 10.
  • Als Ergebnis wurde wie bei Beispiel 9 bestätigt, dass das Polymer von Beispiel 10 ein Copolymer mit einer Struktureinheit C der allgemeinen Formel (1) (in der allgemeinen Formel (1) stellen R1 eine Ethylgruppe und R2 ein Wasserstoffatom dar) und einer Struktureinheit der Formel (2) ist.
  • Darüber hinaus wurde das Zusammensetzungsverhältnis aus dem integrierten Wert der Signale im 1H-NMR-Spektrum von Beispiel 10 berechnet. Als Ergebnis betrug die Menge der Struktureinheit der Formel (2), die im Polymer von Beispiel 10 enthalten ist, 60 %.
  • „Beispiel 11“
  • In einem 100 ml Schlenkrohr wurden 0.6 ml (5 mmol) N-Vinyl-4-ethyloxazolidinon und 0.1 ml (2 mmol) Acrylnitril gemischt, 6.4 mg (0.06 mmol) Azobisisobutyronitril zugegeben und die Mischung 2 Stunden lang bei 60°C umgesetzt. Das Reaktionsprodukt wurde in 200 ml Methanol gegeben, umgefällt, filtriert und getrocknet, um 0.5 g des Polymers von Beispiel 11 zu erhalten. Die Ausbeute betrug 62%.
  • Für das Polymer von Beispiel 11 wurde die 1H-NMR-Messung in der gleichen Weise wie für das Polymer von Beispiel 1 durchgeführt, und die Molekularstruktur wurde identifiziert. Als Ergebnis wurde wie bei Beispiel 9 bestätigt, dass das Polymer von Beispiel 11 ein Copolymer mit einer Struktureinheit C der allgemeinen Formel (1) (in der allgemeinen Formel (1) stellen R1 eine Ethylgruppe und R2 ein Wasserstoffatom dar) und einer Struktureinheit der Formel (2) ist.
  • Darüber hinaus wurde das Zusammensetzungsverhältnis aus dem integrierten Wert der Signale im 1H-NMR-Spektrum von Beispiel 11 berechnet. Als Ergebnis betrug die Menge der Struktureinheit der Formel (2), die im Polymer von Beispiel 11 enthalten ist, 39 %.
  • „Beispiel 12“
  • In einem 100 ml Schlenkrohr wurden 1.2 ml (10 mmol) N-Vinyl-4-ethyloxazolidinon und 0.1 ml (2 mmol) Acrylnitril gemischt, 12.0 mg (0.07 mmol) Azobisisobutyronitril zugegeben und die Mischung 2 Stunden lang bei 60°C umgesetzt. Das Reaktionsprodukt wurde in 200 ml Methanol gegeben, umgefällt, filtriert und getrocknet, um 0.7 g des Polymers von Beispiel 12 zu erhalten. Die Ausbeute betrug 45%.
  • Für das Polymer von Beispiel 12 wurde die 1H-NMR-Messung in der gleichen Weise wie für das Polymer von Beispiel 1 durchgeführt, und die Molekularstruktur wurde identifiziert. Als Ergebnis wurde wie bei Beispiel 9 bestätigt, dass das Polymer von Beispiel 12 ein Copolymer mit einer Struktureinheit C der allgemeinen Formel (1) (in der allgemeinen Formel (1) stellen R1 eine Ethylgruppe und R2 ein Wasserstoffatom dar) und einer Struktureinheit der Formel (2) ist.
  • Darüber hinaus wurde das Zusammensetzungsverhältnis aus dem integrierten Wert der Signale im 1H-NMR-Spektrum von Beispiel 12 berechnet. Als Ergebnis betrug die Menge der Struktureinheit der Formel (2), die in dem Polymer von Beispiel 12 enthalten ist, 21 %.
  • „Beispiel 13“
  • In einem 100 ml Schlenkrohr wurden 0.7 ml (5 mmol) N-Vinyl-4-isopropyloxazolidinon und 0.7 ml (10 mmol) Acrylnitril gemischt, 10.2 mg (0.06 mmol) Azobisisobutyronitril zugegeben und die Mischung 2 Stunden lang bei 60°C umgesetzt. Das Reaktionsprodukt wurde in 200 ml Methanol gegeben, umgefällt, filtriert und getrocknet, um 0.7 g des Polymers von Beispiel 13 zu erhalten. Die Ausbeute betrug 55%.
  • Für das Polymer von Beispiel 13 wurde die 1H-NMR-Messung in der gleichen Weise wie für das Polymer von Beispiel 1 durchgeführt, und die Molekularstruktur wurde identifiziert. Als Ergebnis wurde bestätigt, dass das Polymer von Beispiel 13 ein Copolymer mit einer Struktureinheit D der allgemeinen Formel (1) (in der allgemeinen Formel (1) stellen R1 eine Isopropylgruppe (iPr) und R2 ein Wasserstoffatom dar) und einer Struktureinheit der Formel (2) ist.
  • Darüber hinaus wurde das Zusammensetzungsverhältnis aus dem integrierten Wert der Signale im 1H-NMR-Spektrum von Beispiel 13 berechnet. Als Ergebnis betrug die Menge der Struktureinheit der Formel (2), die in dem Polymer von Beispiel 13 enthalten ist, 67 %.
  • „Beispiel 14“
  • In einem 100 ml Schlenkrohr wurden 0.6 ml (5 mmol) N-Vinyl-4-isopropyloxazolidinon und 0.3 ml (5 mmol) Acrylnitril gemischt, 7.5 mg (0.05 mmol) Azobisisobutyronitril zugegeben und die Mischung 2 Stunden lang bei 60°C umgesetzt. Das Reaktionsprodukt wurde in 200 ml Methanol gegeben, umgefällt, filtriert und getrocknet, um 0.6 g des Polymers von Beispiel 14 zu erhalten. Die Ausbeute betrug 66%.
  • Für das Polymer von Beispiel 14 wurde die 1H-NMR-Messung in der gleichen Weise wie für das Polymer von Beispiel 1 durchgeführt, und die Molekularstruktur wurde identifiziert. 4 ist ein 1H-NMR-Messdiagramm des Polymers von Beispiel 14.
  • Als Ergebnis wurde wie bei Beispiel 13 bestätigt, dass das Polymer von Beispiel 14 ein Copolymer mit einer Struktureinheit D der allgemeinen Formel (1) (in der allgemeinen Formel (1) stellen R1 eine Isopropylgruppe (iPr) und R2 ein Wasserstoffatom dar) und einer Struktureinheit der Formel (2) ist.
  • Darüber hinaus wurde das Zusammensetzungsverhältnis aus dem integrierten Wert der Signale im 1H-NMR-Spektrum von Beispiel 14 berechnet. Als Ergebnis betrug die Menge der Struktureinheit der Formel (2), die im Polymer von Beispiel 14 enthalten ist, 44%.
  • „Beispiel 15“
  • In einem 100 ml Schlenkrohr wurden 0.7 ml (5 mmol) N-Vinyl-4-isopropyloxazolidinon und 0.1 ml (2 mmol) Acrylnitril gemischt, 6.8 mg (0.04 mmol) Azobisisobutyronitril zugegeben und die Mischung 2 Stunden lang bei 60°C umgesetzt. Das Reaktionsprodukt wurde in 200 ml Methanol gegeben, umgefällt, filtriert und getrocknet, um 0.6 g des Polymers von Beispiel 15 zu erhalten. Die Ausbeute betrug 72%.
  • Für das Polymer von Beispiel 15 wurde die 1H-NMR-Messung in der gleichen Weise wie für das Polymer von Beispiel 1 durchgeführt, und die Molekularstruktur wurde identifiziert. Als Ergebnis wurde wie bei Beispiel 13 bestätigt, dass das Polymer von Beispiel 15 ein Copolymer mit einer Struktureinheit D der allgemeinen Formel (1) (in der allgemeinen Formel (1) stellen R1 eine Isopropylgruppe (iPr) und R2 ein Wasserstoffatom dar) und einer Struktureinheit der Formel (2) ist.
  • Darüber hinaus wurde das Zusammensetzungsverhältnis aus dem integrierten Wert der Signale im 1H-NMR-Spektrum von Beispiel 15 berechnet. Als Ergebnis betrug die Menge der Struktureinheit der Formel (2), die in dem Polymer von Beispiel 15 enthalten ist, 32 %.
  • „Beispiel 16“
  • In einem 100 ml Schlenkrohr wurden 1.4 ml (10 mmol) N-Vinyl-4-isopropyloxazolidinon und 0.1 ml (2 mmol) Acrylnitril gemischt, 13.2 mg (0.08 mmol) Azobisisobutyronitril zugegeben und die Mischung 2 Stunden lang bei 60°C umgesetzt. Das Reaktionsprodukt wurde in 200 ml Methanol gegeben, umgefällt, filtriert und getrocknet, um 0.9 g des Polymers von Beispiel 16 zu erhalten. Die Ausbeute betrug 57%.
  • Für das Polymer von Beispiel 16 wurde die 1H-NMR-Messung in der gleichen Weise wie für das Polymer von Beispiel 1 durchgeführt, und die Molekularstruktur wurde identifiziert. Als Ergebnis wurde wie bei Beispiel 13 bestätigt, dass das Polymer von Beispiel 16 ein Copolymer mit einer Struktureinheit D der allgemeinen Formel (1) (in der allgemeinen Formel (1) stellen R1 eine Isopropylgruppe (iPr) und R2 ein Wasserstoffatom dar) und einer Struktureinheit der Formel (2) ist.
  • Darüber hinaus wurde das Zusammensetzungsverhältnis aus dem integrierten Wert der Signale im 1H-NMR-Spektrum von Beispiel 16 berechnet. Als Ergebnis betrug die Menge der Struktureinheit der Formel (2), die in dem Polymer von Beispiel 16 enthalten ist, 18 %.
  • „Beispiel 17“
  • In einem 100 ml Schlenkrohr wurden 0.8 ml (6 mmol) N-Vinyl-4,4-dimethyloxazolidinon und 0.8 ml (12 mmol) Acrylnitril gemischt, 12.6 mg (0.08 mmol) Azobisisobutyronitril zugegeben und die Mischung 2 Stunden lang bei 60°C umgesetzt. Das Reaktionsprodukt wurde in 200 ml Methanol gegeben, umgefällt, filtriert und getrocknet, um 0.8 g des Polymers von Beispiel 17 zu erhalten. Die Ausbeute betrug 50%.
  • Für das Polymer von Beispiel 17 wurde die 1H-NMR-Messung in der gleichen Weise wie für das Polymer von Beispiel 1 durchgeführt, und die Molekularstruktur wurde identifiziert. Als Ergebnis wurde bestätigt, dass das Polymer von Beispiel 17 ein Copolymer mit einer Struktureinheit E der allgemeinen Formel (1) (in der allgemeinen Formel (1) stellen R1 eine Dimethylgruppe und R2 ein Wasserstoffatom dar) und einer Struktureinheit der Formel (2) ist.
  • Darüber hinaus wurde das Zusammensetzungsverhältnis aus dem integrierten Wert der Signale im 1H-NMR-Spektrum von Beispiel 17 berechnet. Als Ergebnis betrug die Menge der Struktureinheit der Formel (2), die in dem Polymer von Beispiel 17 enthalten ist, 73 %.
  • „Beispiel 18“
  • In einem 100 ml Schlenkrohr wurden 0.8 ml (6 mmol) N-Vinyl-4,4-dimethyloxazolidinon und 0.4 ml (6 mmol) Acrylnitril gemischt, 9.9 mg (0.06 mmol) Azobisisobutyronitril zugegeben und die Mischung 2 Stunden lang bei 60°C umgesetzt. Das Reaktionsprodukt wurde in 200 ml Methanol gegeben, umgefällt, filtriert und getrocknet, um 0.7 g des Polymers von Beispiel 18 zu erhalten. Die Ausbeute betrug 53%.
  • Für das Polymer von Beispiel 18 wurde die 1H-NMR-Messung in der gleichen Weise wie für das Polymer von Beispiel 1 durchgeführt, und die Molekularstruktur wurde identifiziert. 5 ist ein 1H-NMR-Messdiagramm des Polymers von Beispiel 18.
  • Als Ergebnis wurde wie bei Beispiel 17 bestätigt, dass das Polymer von Beispiel 18 ein Copolymer mit einer Struktureinheit E der allgemeinen Formel (1) (in der allgemeinen Formel (1) stellen R1 eine Dimethylgruppe und R2 ein Wasserstoffatom dar) und einer Struktureinheit der Formel (2) ist.
  • Darüber hinaus wurde das Zusammensetzungsverhältnis aus dem integrierten Wert der Signale im 1H-NMR-Spektrum von Beispiel 18 berechnet. Als Ergebnis betrug die Menge der Struktureinheit der Formel (2), die im Polymer von Beispiel 18 enthalten ist, 50%.
  • „Beispiel 19“
  • In einem 100 ml Schlenkrohr wurden 0.8 ml (6 mmol) N-Vinyl-4,4-dimethyloxazolidinon und 0.2 ml (3 mmol) Acrylnitril gemischt, 8.6 mg (0.05 mmol) Azobisisobutyronitril zugegeben und die Mischung 2 Stunden lang bei 60°C umgesetzt. Das Reaktionsprodukt wurde in 200 ml Methanol gegeben, umgefällt, filtriert und getrocknet, um 0.4 g des Polymers von Beispiel 19 zu erhalten. Die Ausbeute betrug 41%.
  • Für das Polymer von Beispiel 19 wurde die 1H-NMR-Messung in der gleichen Weise wie für das Polymer von Beispiel 1 durchgeführt, und die Molekularstruktur wurde identifiziert. Als Ergebnis wurde wie bei Beispiel 17 bestätigt, dass das Polymer von Beispiel 19 ein Copolymer mit einer Struktureinheit E der allgemeinen Formel (1) (in der allgemeinen Formel (1) stellen R1 eine Dimethylgruppe und R2 ein Wasserstoffatom dar) und einer Struktureinheit der Formel (2) ist.
  • Darüber hinaus wurde das Zusammensetzungsverhältnis aus dem integrierten Wert der Signale im 1H-NMR-Spektrum von Beispiel 19 berechnet. Als Ergebnis betrug die Menge der Struktureinheit der Formel (2), die in dem Polymer von Beispiel 19 enthalten ist, 33 %.
  • „Beispiel 20“
  • In einem 100 ml Schlenkrohr wurden 1 ml (8 mmol) N-Vinyl-4,4-dimethyloxazolidinon und 0.1 ml (2 mmol) Acrylnitril gemischt, 10.0 mg (0.06 mmol) Azobisisobutyronitril zugegeben und die Mischung 2 Stunden lang bei 60°C umgesetzt. Das Reaktionsprodukt wurde in 200 ml Methanol gegeben, umgefällt, filtriert und getrocknet, um 0.8 g des Polymers von Beispiel 20 zu erhalten. Die Ausbeute betrug 61%.
  • Für das Polymer von Beispiel 20 wurde die 1H-NMR-Messung in der gleichen Weise wie für das Polymer von Beispiel 1 durchgeführt, und die Molekularstruktur wurde identifiziert. Als Ergebnis wurde wie bei Beispiel 17 bestätigt, dass das Polymer von Beispiel 20 ein Copolymer mit einer Struktureinheit E der allgemeinen Formel (1) (in der allgemeinen Formel (1) stellen R1 eine Dimethylgruppe und R2 ein Wasserstoffatom dar) und einer Struktureinheit der Formel (2) ist.
  • Darüber hinaus wurde das Zusammensetzungsverhältnis aus dem integrierten Wert der Signale im 1H-NMR-Spektrum von Beispiel 20 berechnet. Als Ergebnis betrug die Menge der Struktureinheit der Formel (2), die in dem Polymer von Beispiel 20 enthalten ist, 17 %.
  • „Beispiel 21“
  • In einem 100 ml Schlenkrohr wurden 0.5 ml (4 mmol) N-Vinyl-5-methyloxazolidinon (eine Verbindung, in der R2 in der allgemeinen Formel (11) eine Methylgruppe darstellt) und 1.0 ml (16 mmol) Acrylnitril gemischt, 10.7 mg (0.07 mmol) Azobisisobutyronitril zugegeben und die Mischung 2 Stunden lang bei 60°C umgesetzt. Das Reaktionsprodukt wurde in 200 ml Methanol gegeben, umgefällt, filtriert und getrocknet, um 0.9 g des Polymers von Beispiel 21 zu erhalten. Die Ausbeute betrug 68 %.
  • Für das Polymer von Beispiel 21 wurde die 1H-NMR-Messung in der gleichen Weise wie für das Polymer von Beispiel 1 durchgeführt, und die Molekularstruktur wurde identifiziert. Als Ergebnis wurde bestätigt, dass das Polymer von Beispiel 21 ein Copolymer mit einer Struktureinheit F der allgemeinen Formel (1) (in der allgemeinen Formel (1) stellen R1 ein Wasserstoffatom und R2 eine Methylgruppe dar) und einer Struktureinheit der Formel (2) ist.
  • Darüber hinaus wurde das Zusammensetzungsverhältnis aus dem integrierten Wert der Signale im 1H-NMR-Spektrum von Beispiel 21 berechnet. Als Ergebnis betrug die Menge der Struktureinheit der Formel (2), die in dem Polymer von Beispiel 6 enthalten ist, 76 %.
  • „Beispiel 22“
  • In einem 100 ml Schlenkrohr wurden 1.4 ml (12 mmol) N-Vinyl-5-methyloxazolidinon und 1.0 ml (16 mmol) Acrylnitril gemischt, 10.8 mg (0.07 mmol) Azobisisobutyronitril zugegeben und die Mischung 2 Stunden lang bei 60°C umgesetzt. Das Reaktionsprodukt wurde in 200 ml Methanol gegeben, umgefällt, filtriert und getrocknet, um 1.5 g des Polymers von Beispiel 22 zu erhalten. Die Ausbeute betrug 67%.
  • Für das Polymer von Beispiel 22 wurde die 1H-NMR-Messung in der gleichen Weise wie für das Polymer von Beispiel 1 durchgeführt, und die Molekularstruktur wurde identifiziert. 6 ist ein 1H-NMR-Messdiagramm des Polymers von Beispiel 22.
  • Als Ergebnis wurde bestätigt, dass das Polymer von Beispiel 22 wie das Polymer von Beispiel 21 ein Copolymer mit einer Struktureinheit F der allgemeinen Formel (1) (in der allgemeinen Formel (1) stellen R1 ein Wasserstoffatom und R2 eine Methylgruppe dar), und einer Struktureinheit der Formel (2) ist.
  • Darüber hinaus wurde das Zusammensetzungsverhältnis aus dem integrierten Wert der Signale im 1H-NMR-Spektrum von Beispiel 22 berechnet. Als Ergebnis betrug die Menge der Struktureinheit der Formel (2), die in dem Polymer von Beispiel 22 enthalten ist, 44 %.
  • „Beispiel 23“
  • In einem 100 ml Schlenkrohr wurden 1.4 ml (12 mmol) N-Vinyl-5-methyloxazolidinon und 0.8 ml (12 mmol) Acrylnitril gemischt, 9.1 mg (0.06 mmol) Azobisisobutyronitril zugegeben und die Mischung 2 Stunden lang bei 60°C umgesetzt. Das Reaktionsprodukt wurde in 200 ml Methanol gegeben, umgefällt, filtriert und getrocknet, um 1.3 g des Polymers von Beispiel 23 zu erhalten. Die Ausbeute betrug 60%.
  • Für das Polymer von Beispiel 23 wurde die 1H-NMR-Messung in der gleichen Weise wie für das Polymer von Beispiel 1 durchgeführt, und die Molekularstruktur wurde identifiziert. Als Ergebnis wurde wie beim Polymer von Beispiel 21 bestätigt, dass das Polymer von Beispiel 23 ein Copolymer mit einer Struktureinheit F der allgemeinen Formel (1) (in der allgemeinen Formel (1) stellen R1 ein Wasserstoffatom und R2 eine Methylgruppe dar) und einer Struktureinheit der Formel (2) ist.
  • Darüber hinaus wurde das Zusammensetzungsverhältnis aus dem integrierten Wert der Signale im 1H-NMR-Spektrum von Beispiel 23 berechnet. Als Ergebnis betrug die Menge der Struktureinheit der Formel (2), die in dem Polymer von Beispiel 23 enthalten ist, 28 %.
  • „Beispiel 24“
  • In einem 100 ml Schlenkrohr wurden 1.4 ml (12 mmol) N-Vinyl-5-methyloxazolidinon und 0.4 ml (6 mmol) Acrylnitril gemischt, 14.8 mg (0.09 mmol) Azobisisobutyronitril zugegeben und die Mischung 2 Stunden lang bei 60°C umgesetzt. Das Reaktionsprodukt wurde in 200 ml Methanol gegeben, umgefällt, filtriert und getrocknet, um 1.1 g des Polymers von Beispiel 24 zu erhalten. Die Ausbeute betrug 60%.
  • Für das Polymer von Beispiel 24 wurde die 1H-NMR-Messung in der gleichen Weise wie für das Polymer von Beispiel 1 durchgeführt, und die Molekularstruktur wurde identifiziert. Als Ergebnis wurde wie beim Polymer von Beispiel 21 bestätigt, dass das Polymer von Beispiel 24 ein Copolymer mit einer Struktureinheit F der allgemeinen Formel (1) (in der allgemeinen Formel (1) stellen R1 ein Wasserstoffatom und R2 eine Methylgruppe dar) und einer Struktureinheit der Formel (2) ist.
  • Darüber hinaus wurde das Zusammensetzungsverhältnis aus dem integrierten Wert der Signale im 1H-NMR-Spektrum von Beispiel 24 berechnet. Als Ergebnis betrug die Menge der Struktureinheit der Formel (2), die in dem Polymer von Beispiel 24 enthalten ist, 13 %.
  • „Beispiel 25“
  • In einem 100 ml Schlenkrohr wurden 0.5 ml (4 mmol) N-Vinyl-5,5-dimethyloxazolidinon und 1 ml (16 mmol) Acrylnitril gemischt, 11.2 mg (0.07 mmol) Azobisisobutyronitril zugegeben und die Mischung 2 Stunden lang bei 60°C umgesetzt. Das Reaktionsprodukt wurde in 200 ml Methanol gegeben, umgefällt, filtriert und getrocknet, um 0.8 g des Polymers von Beispiel 25 zu erhalten. Die Ausbeute betrug 54%.
  • Für das Polymer von Beispiel 25 wurde die 1H-NMR-Messung in der gleichen Weise wie für das Polymer von Beispiel 1 durchgeführt, und die Molekularstruktur wurde identifiziert. Als Ergebnis wurde bestätigt, dass das Polymer von Beispiel 25 ein Copolymer mit einer Struktureinheit G der allgemeinen Formel (1) (in der allgemeinen Formel (1) stellen R1 ein Wasserstoffatom und R2 eine Dimethylgruppe dar) und einer Struktureinheit der Formel (2) ist.
  • Darüber hinaus wurde das Zusammensetzungsverhältnis aus dem integrierten Wert der Signale im 1H-NMR-Spektrum von Beispiel 25 berechnet. Als Ergebnis betrug die Menge der Struktureinheit der Formel (2), die im Polymer von Beispiel 25 enthalten ist, 74 %.
  • „Beispiel 26“
  • In einem 100 ml Schlenkrohr wurden 1.5 ml (12 mmol) N-Vinyl-5,5-dimethyloxazolidinon und 1 ml (16 mmol) Acrylnitril gemischt, 20.4 mg (0.12 mmol) Azobisisobutyronitril zugegeben und die Mischung 2 Stunden lang bei 60°C umgesetzt. Das Reaktionsprodukt wurde in 200 ml Methanol gegeben, umgefällt, filtriert und getrocknet, um 1.1 g des Polymers von Beispiel 26 zu erhalten. Die Ausbeute betrug 45%.
  • Für das Polymer von Beispiel 26 wurde die 1H-NMR-Messung in der gleichen Weise wie für das Polymer von Beispiel 1 durchgeführt, und die Molekularstruktur wurde identifiziert. Als Ergebnis wurde wie bei Beispiel 25 bestätigt, dass das Polymer von Beispiel 26 ein Copolymer mit einer Struktureinheit G der allgemeinen Formel (1) (in der allgemeinen Formel (1) stellen R1 ein Wasserstoffatom und R2 eine Dimethylgruppe dar) und einer Struktureinheit der Formel (2) ist.
  • Darüber hinaus wurde das Zusammensetzungsverhältnis aus dem integrierten Wert der Signale im 1H-NMR-Spektrum von Beispiel 26 berechnet. Als Ergebnis betrug die Menge der Struktureinheit der Formel (2), die in dem Polymer von Beispiel 26 enthalten ist, 58 %.
  • „Beispiel 27“
  • In einem 100 ml Schlenkrohr wurden 1.5 ml (12 mmol) N-Vinyl-5,5-dimethyloxazolidinon und 0.8 ml (12 mmol) Acrylnitril gemischt, 18.7 mg (0.11 mmol) Azobisisobutyronitril zugegeben und die Mischung 2 Stunden lang bei 60°C umgesetzt. Das Reaktionsprodukt wurde in 200 ml Methanol gegeben, umgefällt, filtriert und getrocknet, um 0.9 g des Polymers von Beispiel 27 zu erhalten. Die Ausbeute betrug 38%.
  • Für das Polymer von Beispiel 27 wurde die 1H-NMR-Messung in der gleichen Weise wie für das Polymer von Beispiel 1 durchgeführt, und die Molekularstruktur wurde identifiziert. 7 ist ein 1H-NMR-Messdiagramm des Polymers von Beispiel 27.
  • Als Ergebnis wurde wie bei Beispiel 25 bestätigt, dass das Polymer von Beispiel 27 ein Copolymer mit einer Struktureinheit G der allgemeinen Formel (1) (in der allgemeinen Formel (1) stellen R1 ein Wasserstoffatom und R2 eine Dimethylgruppe dar) und einer Struktureinheit der Formel (2) ist.
  • Darüber hinaus wurde das Zusammensetzungsverhältnis aus dem integrierten Wert der Signale im 1H-NMR-Spektrum von Beispiel 27 berechnet. Als Ergebnis betrug die Menge der Struktureinheit der Formel (2), die in dem Polymer von Beispiel 27 enthalten ist, 41 %.
  • „Beispiel 28“
  • In einem 100 ml Schlenkrohr wurden 1.5 ml (12 mmol) N-Vinyl-5,5-dimethyloxazolidinon und 0.4 ml (6 mmol) Acrylnitril gemischt und 16.1 mg (0.10 mmol) Azobisisobutyronitril zugegeben und die Mischung 2 Stunden lang bei 60°C umgesetzt. Das Reaktionsprodukt wurde in 200 ml Methanol gegeben, umgefällt, filtriert und getrocknet, um 1.0 g des Polymers von Beispiel 28 zu erhalten. Die Ausbeute betrug 49%.
  • Für das Polymer von Beispiel 28 wurde die 1H-NMR-Messung in der gleichen Weise wie für das Polymer von Beispiel 1 durchgeführt, und die Molekularstruktur wurde identifiziert. Als Ergebnis wurde wie bei Beispiel 25 bestätigt, dass das Polymer von Beispiel 28 ein Copolymer mit einer Struktureinheit G der allgemeinen Formel (1) (in der allgemeinen Formel (1) stellen R1 ein Wasserstoffatom und R2 eine Dimethylgruppe dar) und einer Struktureinheit der Formel (2) ist.
  • Darüber hinaus wurde das Zusammensetzungsverhältnis aus dem integrierten Wert der Signale im 1H-NMR-Spektrum von Beispiel 28 berechnet. Als Ergebnis betrug die Menge der Struktureinheit der Formel (2), die im Polymer von Beispiel 28 enthalten ist, 19 %.
  • „Vergleichsbeispiel 1“
  • Als Polymer des Vergleichsbeispiels 1 wurde ein Polyacrylnitril (Produktname 181315, erhältlich bei Sigma-Aldrich) verwendet.
  • „Vergleichsbeispiel 2“
  • Poly(acrylnitril-CO-methylacrylat) (Produktname 517941, im Handel erhältlich bei Sigma-Aldrich) wurde als Polymer für Vergleichsbeispiel 2 verwendet.
  • Für die auf diese Weise erhaltenen Polymere von Beispiel 1 bis Beispiel 28 sind R2 in der durch die allgemeine Formel (1) dargestellten Struktureinheit und die Menge der durch die Formel (2) dargestellten Struktureinheit in Tabelle 1 angegeben.
  • Darüber hinaus sind in Tabelle 1 die Namen der Verbindungen der Polymere von Vergleichsbeispiel 1 und Vergleichsbeispiel 2 aufgeführt.
  • [Tabelle 1]
    R1 und R2 in einer Struktureinheit, dargestellt durch die Formel (1) oder den Namen des Polymers Menge der Struktureinheit, dargestellt durch Formel (2) (Mol-%) Glasübergangstemperatur (°C) d33 (pC/N)
    Beispiel 1 A(R1=H, R2=H) 70% 132 1.7
    Beispiel 2 A(R1=H, R2=H) 49% 140 3.2
    Beispiel 3 A(R1=H, R2=H) 24% 151 2.6
    Beispiel 4 A(R1=H, R2=H) 14% 160 1.6
    Beispiel 5 B(R1=CH3, R2=H) 75% 143 1.8
    Beispiel 6 B(R1=CH3, R2=H) 55% 170 3.3
    Beispiel 7 B(R1=CH3, R2=H) 33% 197 1.9
    Beispiel 8 B(R1=CH3, R2=H) 14% 222 1.3
    Beispiel 9 C(R1=CH2CH3, R2=H) 73% 141 2
    Beispiel 10 C(R1=CH2CH3, R2=H) 60% 155 3.5
    Beispiel 11 C(R1=CH2CH3, R2=H) 39% 180 2.9
    Beispiel 12 C(R1=CH2CH3, R2=H) 21% 200 2.2
    Beispiel 13 D(R1=iPr, R2=H) 67% 148 1.8
    Beispiel 14 D(R1=iPr, R2=H) 44% 174 2.9
    Beispiel 15 D(R1=iPr, R2=H) 32% 188 2.4
    Beispiel 16 D(R1=iPr, R2=H) 18% 204 1.3
    Beispiel 17 E(R1=Dimethyl, R2=H) 73% 156 2.8
    Beispiel 18 E(R1=Dimethyl, R2=H) 50% 195 3.9
    Beispiel 19 E(R1=Dimethyl, R2=H) 33% 224 1.8
    Beispiel 20 E(R1=Dimethyl, R2=H) 17% 251 1.1
    Beispiel 21 F(R1=H, R2=CH3) 76% 138 2.2
    Beispiel 22 F(R1=H, R2=CH3) 44% 159 3.9
    Beispiel 23 F(R1=H, R2=CH3) 28% 174 3.5
    Beispiel 24 F(R1=H, R2=CH3) 13% 184 2.9
    Beispiel 25 G(R1=H, R2=Dimethyl) 74% 143 2
    Beispiel 26 G(R1=H, R2=Dimethyl) 58% 163 3.6
    Beispiel 27 G(R1=H, R2=Dimethyl) 41% 184 3.1
    Beispiel 28 G(R1=H, R2=Dimethyl) 19% 211 2.3
    Vergleichendes Beispiel 1 Polyacrylnitril 100% 98 0.8
    Vergleichendes Beispiel 2 Poly(acrylnitril-comethylacrylat) 96% 97 0.7
  • Für die Polymere von Beispiel 1 bis Beispiel 28, Vergleichsbeispiel 1 und Vergleichsbeispiel 2 wurde die Glasübergangstemperatur (Tg) nach dem folgenden Verfahren gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
  • (Methode zur Messung der Glasübergangstemperatur (Tg))
  • Mit einem hochempfindlichen Differential-Scanning-Kalorimeter (Produktname DSC6200, im Handel erhältlich bei Seiko Instruments Inc.) wurde unter einer Stickstoffatmosphäre ein Temperaturanstieg und -abfall mit einer Temperaturanstiegsrate von 20°C/min von 30°C auf 200°C, einer Temperaturabfallrate von 40°C/min von 200°C auf 30°C und einer Temperaturanstiegsrate von 20°C/min von 30°C auf 200°C durchgeführt, und der Wendepunkt während des zweiten Temperaturanstiegs wurde ermittelt und als Glasübergangstemperatur (Tg) verwendet.
  • Darüber hinaus wurde unter Verwendung der Polymere aus Beispiel 1 bis Beispiel 28, Vergleichsbeispiel 1 und Vergleichsbeispiel 2 als piezoelektrisches Material die piezoelektrische Folie nach dem folgenden Verfahren hergestellt und die piezoelektrische Konstante d33 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
  • (Herstellung von piezoelektrischen Folien)
  • Ein piezoelektrisches Material wurde in N,N-Dimethylformamid als Lösungsmittel aufgelöst, um eine 20 Masse-%ige Polymerlösung (Beschichtungslösung) herzustellen. Die erhaltene Polymerlösung wurde auf eine PET-Folie (Produktname Lumirror (eingetragenes Warenzeichen), im Handel erhältlich von Toray Industries, Inc.) als Substrat aufgetragen, so dass die Dicke nach dem Trocknen 50 µm betrug, um eine Beschichtung zu bilden. Dann wurde die auf der PET-Folie gebildete Beschichtung 6 Stunden lang auf einer Heizplatte bei 120 °C getrocknet, und das Lösungsmittel in der Beschichtung wurde entfernt, um eine piezoelektrische Materialfolie zu erhalten.
  • Das erhaltene piezoelektrische Material wurde von der PET-Folie abgezogen, und eine Aluminiumelektrode wurde auf einer Oberfläche und der anderen Oberfläche des piezoelektrischen Materials durch ein Aufdampfverfahren angebracht. Dann wurden eine Hochspannungsstromversorgungsvorrichtung HARB-20R60 (im Handel erhältlich bei Matsusada Precision Inc.) und die Elektrode der piezoelektrischen Materialfolie elektrisch verbunden und 15 Minuten lang auf 140°C gehalten, während ein elektrisches Feld von 100 MV/m angelegt wurde, dann wurde eine langsame Abkühlung auf Raumtemperatur durchgeführt, während eine elektrische Spannung angelegt wurde, und es wurde eine Abfragebehandlung durchgeführt, um eine folienartige piezoelektrische Folie zu erhalten.
  • (Verfahren zur Messung der piezoelektrischen Konstante d33)
  • Eine piezoelektrische Folie wurde mit einem Stift mit einem Spitzendurchmesser von 1,5 mm als Probenhalterung an einem Messgerät befestigt. Als Messgerät für die piezoelektrische Konstante d33 wurde das Piezo Meter System PM200 (im Handel erhältlich bei PIEZOTEST) verwendet.
  • Der gemessene Wert der piezoelektrischen Konstante d33 kann ein positiver oder negativer Wert sein, abhängig von der Vorder- und Rückseite der gemessenen piezoelektrischen Schicht. In dieser Beschreibung wird der Absolutwert des Messwerts als Wert der piezoelektrischen Konstante d33 bezeichnet.
  • Wie in Tabelle 1 dargestellt, wurde bestätigt, dass die Polymere aus Beispiel 1 bis Beispiel 28 eine höhere Glasübergangstemperatur (Tg) und eine bessere Wärmebeständigkeit als die Polymere aus Vergleichsbeispiel 1 und Vergleichsbeispiel 2 aufweisen.
  • Darüber hinaus hatte die aus den Polymeren von Beispiel 1 bis Beispiel 28 als piezoelektrisches Material gebildete piezoelektrische Folie eine größere piezoelektrische Konstante d33 und bessere piezoelektrische Eigenschaften als die aus dem Polymer von Vergleichsbeispiel 1 als piezoelektrisches Material gebildete piezoelektrische Folie und die aus dem Polymer von Vergleichsbeispiel 2 als piezoelektrisches Material gebildete piezoelektrische Folie.
  • Insbesondere hatte die piezoelektrische Folie, die aus dem Polymer von Beispiel 2, Beispiel 6, Beispiel 7, Beispiel 10, Beispiel 11, Beispiel 14, Beispiel 15, Beispiel 18, Beispiel 19, Beispiel 22, Beispiel 26 oder Beispiel 27 gebildet wurde, in dem die Menge der Struktureinheit, die durch die Formel (2) dargestellt wird, 30 bis 60 Mol-% als piezoelektrisches Material betrug, eine größere piezoelektrische Konstante d33 und bessere piezoelektrische Eigenschaften als andere Beispiele, in denen die Struktureinheiten A bis G, die durch die Formel (1) dargestellt werden, gleich waren.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2021054912 [0002]
    • WO 1991/013922 [0008]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • H. Ueda, S. Carr, Piezoelectricity in Polyacrylonitrile. Polym J 16, 661-667 [0008]
    • H. von Berlepsch, W. Kunstler, Piezoelectricity in acrylonitrile/methylacrylate copolymer. Polymer Bulletin 19, 305-309 [0008]

Claims (8)

  1. Ein Copolymer mit einer Struktureinheit, die durch die folgende allgemeine Formel (1) dargestellt wird, und einer Struktureinheit, die durch die folgende Formel (2) dargestellt wird:
    Figure DE112022001851T5_0007
     (in der allgemeinen Formel (1) stellen R1 und R2 Elemente dar, die aus der Gruppe bestehend aus einem Wasserstoffatom, einer Methylgruppe, einer Dimethylgruppe, einer Ethylgruppe, einer Isopropylgruppe, einer Isobutylgruppe, einer Phenylgruppe und einer Benzylgruppe ausgewählt sind, oder R1 und R2 bilden zusammen mit einem Oxazolidinonring ein Benzooxazolidinongerüst).
  2. Das Copolymer nach Anspruch 1, wobei in der allgemeinen Formel (1) R1 ein Wasserstoffatom darstellt, R2 ein Element darstellt, das aus der Gruppe bestehend aus einem Wasserstoffatom, einer Methylgruppe und einer Dimethylgruppe ausgewählt ist, oder R1 ein Element darstellt, das aus der Gruppe bestehend aus einer Methylgruppe, einer Dimethylgruppe, einer Ethylgruppe und einer Isopropylgruppe ausgewählt ist, und R2 ein Wasserstoffatom darstellt.
  3. Das Copolymer nach Anspruch 1, wobei in der allgemeinen Formel (1) R1 ein Wasserstoffatom darstellt und R2 ein Element darstellt, das aus der Gruppe bestehend aus einem Wasserstoffatom, einer Methylgruppe und einer Dimethylgruppe ausgewählt ist.
  4. Das Copolymer nach Anspruch 1, wobei in der allgemeinen Formel (1) R1 ein Element darstellt, das aus der Gruppe bestehend aus einer Methylgruppe, einer Dimethylgruppe, einer Ethylgruppe und einer Isopropylgruppe ausgewählt ist, und R2 ein Wasserstoffatom darstellt.
  5. Das Copolymer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Menge der durch die Formel (2) dargestellten Struktureinheit 10 bis 80 Mol-% beträgt.
  6. Ein piezoelektrisches Material, das das Copolymer nach einem der Ansprüche 1 bis 5 enthält.
  7. Eine piezoelektrische Folie, die das Copolymer nach einem der Ansprüche 1 bis 5 enthält.
  8. Ein piezoelektrisches Element, das die piezoelektrischen Folie nach Anspruch 5 und eine auf einer Oberfläche der piezoelektrischen Folie angeordnete Elektrode aufweist.
DE112022001851.8T 2021-03-29 2022-03-28 Copolymer, piezoelektrisches material, piezoelektrische folie und piezoelektrisches element Pending DE112022001851T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021054912 2021-03-29
JP2021-054912 2021-03-29
PCT/JP2022/015022 WO2022210543A1 (ja) 2021-03-29 2022-03-28 共重合体、圧電材料、圧電膜および圧電素子

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112022001851T5 true DE112022001851T5 (de) 2024-01-18

Family

ID=83456303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112022001851.8T Pending DE112022001851T5 (de) 2021-03-29 2022-03-28 Copolymer, piezoelektrisches material, piezoelektrische folie und piezoelektrisches element

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPWO2022210543A1 (de)
CN (1) CN115413283B (de)
DE (1) DE112022001851T5 (de)
WO (1) WO2022210543A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2024013390A (ja) * 2022-07-20 2024-02-01 Tdk株式会社 共重合体、圧電材料、圧電膜および圧電素子

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991013922A1 (en) 1990-03-09 1991-09-19 Hoechst Celanese Corporation Vinylidene cyanide alternating copolymers
JP2021054912A (ja) 2019-09-27 2021-04-08 株式会社ブリヂストン 液晶材料、液晶フィルム、センサー及び光学素子

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1069874B (de) * 1954-05-18 1959-11-26 American Cyanamid Company, New York, N. Y. (V. St. A.) Verfahren zur Herstellung von Mischpolymeren
US2818362A (en) * 1954-05-18 1957-12-31 American Cyanamid Co N-vinyl-2-oxazolidone and polymerization products thereof and method of making
US3086959A (en) * 1957-11-25 1963-04-23 Dow Chemical Co Graft copolymers of certain monomeric sulfonic acid compounds on certain nu-vinyl-2-oxazolidinone copolymer substrates and improved acrylonitrile polymer compositions obtainable therewith
US3425969A (en) * 1961-04-04 1969-02-04 Jack J Press Process of preferentially modifying stereoregular polyhydrocarbons to improve dyeability
US3337652A (en) * 1964-10-26 1967-08-22 Jack J Press Modification of stereoregular polyolefins
US3277056A (en) * 1963-11-27 1966-10-04 Lubrizol Corp N-3-oxohydrocarbon-substituted acrylamides and polymers thereof
JPS5331105B2 (de) * 1973-03-27 1978-08-31
JP3558354B2 (ja) * 1993-08-30 2004-08-25 川澄化学工業株式会社 熱可逆性高分子化合物およびその製造方法
JP2007023173A (ja) * 2005-07-19 2007-02-01 Eamex Co 導電性高分子アクチュエータ素子
WO2011145120A1 (en) * 2010-05-17 2011-11-24 Daunia Solar Cell S.R.L. New gel electrolytes suitable for photoelectrochemical devices
WO2015146196A1 (ja) * 2014-03-28 2015-10-01 株式会社日本触媒 新規重合体、樹脂組成物、樹脂成形体、および新規重合体の製造方法
US10217984B2 (en) * 2014-09-29 2019-02-26 Tdk Corporation Separator and lithium ion secondary battery including the same
KR102596288B1 (ko) * 2016-11-29 2023-10-30 엘지디스플레이 주식회사 접촉 감응 소자 및 그를 포함하는 표시 장치
CN107353572A (zh) * 2017-08-11 2017-11-17 太仓碧奇新材料研发有限公司 一种高压电系数柔性复合材料薄膜的制备方法
CN111295406A (zh) * 2017-11-02 2020-06-16 日铁化学材料株式会社 环氧树脂组合物及其硬化物
CN111848868B (zh) * 2020-07-16 2022-05-13 重庆市化工研究院有限公司 一种共聚物及其制备方法和用途

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991013922A1 (en) 1990-03-09 1991-09-19 Hoechst Celanese Corporation Vinylidene cyanide alternating copolymers
JP2021054912A (ja) 2019-09-27 2021-04-08 株式会社ブリヂストン 液晶材料、液晶フィルム、センサー及び光学素子

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
H. Ueda, S. Carr, Piezoelectricity in Polyacrylonitrile. Polym J 16, 661-667
H. von Berlepsch, W. Kunstler, Piezoelectricity in acrylonitrile/methylacrylate copolymer. Polymer Bulletin 19, 305-309

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2022210543A1 (de) 2022-10-06
CN115413283B (zh) 2024-05-07
WO2022210543A1 (ja) 2022-10-06
CN115413283A (zh) 2022-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1520012C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Polykondensaten mit wiederkehrenden Imideinheiten
DE2657536C2 (de)
DE1770812B2 (de) Stabile Polymerdispersionen
DE2738220A1 (de) Piezoelektrisches element und verfahren zu seiner herstellung
DE112022001851T5 (de) Copolymer, piezoelektrisches material, piezoelektrische folie und piezoelektrisches element
KR101713240B1 (ko) 유기젤 전도제 및 그를 포함하는 전자 장치
EP0407492B1 (de) Verfahren zur herstellung dünner schichten aus leitfähigen polymeren
DE112017004872B4 (de) Wandler mit dielektrischem Elastomermaterial
DE112019000429T5 (de) Batterieklebstoffzusammensetzung und Batterieklebeelement unter Verwendung derselben
DE112022004240T5 (de) Copolymer, piezoelektrisches material, piezoelektrische schicht, und piezoelektrisches element
DE2158546B2 (de) Verfahren zur Herstellung von elektrisch leitenden Copolymerisaten
DE3819946A1 (de) Piezoelektrisches material und verfahren zu dessen herstellung
DE112010000765T5 (de) Polyanilinaddiertes Vorpolymer, Verfahren zur Herstellung eines polyanilinaddierten Vorpolymers, Polyanilin-Pfropfpolymer, Verfahren zur Herstellung eines Polyanilin-Pfropfpolymers, vernetztes Material und Farbe
DE112018003567T5 (de) Zusammensetzung zur bildung einer grundierung zum stromlosen plattieren
DE3434767A1 (de) Verfahren zur herstellung eines polymeren elektret-elements
DE69107351T2 (de) Masse zum Herstellen von Beschichtungsfilmen.
EP0308801A2 (de) Film aus mindestens einer monomolekularen Schicht
US4830795A (en) Process for making polarized material
US11827778B2 (en) Ink based on fluorinated polymer having improved adhesion
DE1694423A1 (de) Polymermassen
DE10115882B4 (de) Polyhydroxamide, daraus durch Cyclisierung erhältliche Polybenzoxazole, Verfahren zur Herstellung der Polyhydroxamide und Polybenzoxazole, Beschichtungsmaterial für elektronische Bauelemente, elektronische Bauteile mit einer Schicht der Polybenzoxazole, Verfahren zur Beschichtung von Substraten mit den Polyhydroxamiden, Verwendung von Polybenzoxazolen als Isolier- und/oder Schutzschicht und Zusammensetzung enthaltend das Polyhydroxamid
WO2024018765A1 (ja) 共重合体、圧電材料、圧電膜および圧電素子
JP2019002003A (ja) 高分子組成物、高分子組成物を含む塗布材料、高分子組成物を含む電子部品、モジュール、及び電気機器
DE102007037621B4 (de) Verwendung einer Harz-Formulierung als Folie in einem Verfahren zur planaren Kontaktierung einer elektrischen Kontaktstelle eines elektrischen Bauelements und ein entsprechendes Verfahren
EP0578082A2 (de) Homogenes polymeres Ammoniumsalz und seine Verwendung

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed