JP2001279117A - Ferroelectric polymeric material - Google Patents

Ferroelectric polymeric material

Info

Publication number
JP2001279117A
JP2001279117A JP2000089546A JP2000089546A JP2001279117A JP 2001279117 A JP2001279117 A JP 2001279117A JP 2000089546 A JP2000089546 A JP 2000089546A JP 2000089546 A JP2000089546 A JP 2000089546A JP 2001279117 A JP2001279117 A JP 2001279117A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polymer
film
ferroelectric
glass transition
liquid crystalline
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
JP2000089546A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideji Kurioka
秀治 栗岡
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.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera 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 Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2000089546A priority Critical patent/JP2001279117A/en
Publication of JP2001279117A publication Critical patent/JP2001279117A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To change a polymeric material, which is difficult to be polarized because it has neither a glass transition temperature nor a melting point though it is expected to exhibit ferroelectric properties, into polarizable one and to utilize the polymeric material as a ferroelectric material. SOLUTION: A liquid crystal polymer such as a thermotropic liquid crystal polyester, or the like, is incorporated with a ferroelectric polymer not having a glass transition temperature and/or a melting point such as a wholly aromatic polyamide polymer, and the like, in an amount of 40-90 wt.% based on the total weight.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高分子材料からな
る強誘電性材料に関し、強誘電性を発現することが予想
されつつもガラス転移温度や溶融点を示さないために分
極処理が困難な高分子材料を、分極処理を可能にするこ
とによって強誘電性を発現させた強誘電性高分子材料に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ferroelectric material made of a polymer material, which is expected to exhibit ferroelectricity, but does not exhibit a glass transition temperature or a melting point, so that polarization treatment is difficult. The present invention relates to a ferroelectric polymer material that expresses ferroelectricity by enabling a polarization process on the polymer material.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から強誘電性材料としては、PbT
iO3、LiTaO3、BaTiO3、PbZrTiO3
ような金属酸化物系のものや、ポリフッ化ビニリデンお
よびフッ化ビニリデンとトリフルオロエチレンとの共重
合体に代表されるフッ化ビニリデン系ポリマー、シアン
化ビニリデンと酢酸ビニルの共重合体、といった高分子
系のものが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, PbT has been used as a ferroelectric material.
metal oxides such as iO 3 , LiTaO 3 , BaTiO 3 , and PbZrTiO 3 ; vinylidene fluoride polymers represented by polyvinylidene fluoride and a copolymer of vinylidene fluoride and trifluoroethylene; cyanide Polymeric polymers such as a copolymer of vinylidene and vinyl acetate are known.

【0003】このうち、前者の金属酸化物系は、焦電性
が高く耐熱性も優れているという特性面での利点を備え
ているが、一方では、柔軟性が乏しく、また成形加工が
困難であるため、大面積、薄膜、複雑な形状の圧電素子
の材料としては不適当であるという問題点がある。
[0003] Among them, the former metal oxides have the advantage of high pyroelectricity and excellent heat resistance, but have poor flexibility and are difficult to form. Therefore, there is a problem that it is unsuitable as a material for a piezoelectric element having a large area, a thin film, and a complicated shape.

【0004】他方、高分子系の材料は、圧電・焦電率は
金属酸化物系材料に比べて低く、分極を反転するための
抗電界の値は高い。しかしながら、比熱が小さく誘電率
も小さいため性能指数も良好であり、また、抗電界の値
も安定しているために、光メモリ材料やアクチュエー
タ、メモリ材料などへの応用が検討されている。
On the other hand, a polymer material has a lower piezoelectric / pyroelectric coefficient than a metal oxide material, and has a higher coercive electric field value for inverting polarization. However, since the specific heat is small and the dielectric constant is small, the figure of merit is good, and since the value of the coercive electric field is stable, application to optical memory materials, actuators, memory materials, and the like is being studied.

【0005】高分子系の材料を、強誘電性材料として利
用する際には、フッ化ビニリデンとトリフルオロエチレ
ンとの共重合体といった一部の例外を除いて、強誘電性
を発現させるために、ポリマーのガラス転移温度以上、
融点以下の温度にてある一定時間ポリマーに電界を印加
し、その電界を維持した状態で冷却する、いわゆるポー
リング処理を行なう、あるいは、機械的に一軸延伸、二
軸延伸を行なうなどして、高分子中の双極子の向きを一
方向にそろえる必要がある。この双極子配向によって残
留分極が形成され、強誘電性が発現されるのである。
[0005] When a polymer material is used as a ferroelectric material, it is necessary to develop ferroelectricity with some exceptions such as a copolymer of vinylidene fluoride and trifluoroethylene. , Above the glass transition temperature of the polymer,
An electric field is applied to the polymer for a certain period of time at a temperature equal to or lower than the melting point, and the polymer is cooled while maintaining the electric field, that is, a so-called poling treatment is performed. The dipoles in the molecule need to be aligned in one direction. Residual polarization is formed by this dipole orientation, and ferroelectricity is developed.

【0006】従って、高分子系の材料を成形加工し、強
誘電性材料として利用するためには、高分子材料が少な
くともガラス転移温度を有していることが必要である。
Therefore, in order to form a polymer material and use it as a ferroelectric material, it is necessary that the polymer material has at least a glass transition temperature.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、分子構
造から、ある優れた物性を有することが期待される高分
子材料においても、その高分子材料が性質上ガラス転移
温度や溶融点を有しておらず、溶媒にも不溶である時に
は、成形加工が困難となり、その高分子材料は、機能性
材料として利用されることはほとんどない。
However, from the viewpoint of molecular structure, even a polymer material expected to have certain excellent physical properties has a glass transition temperature and a melting point due to its properties. When the polymer material is insoluble in a solvent, it is difficult to mold the polymer, and the polymer material is rarely used as a functional material.

【0008】高分子系の強誘電性材料においても、現在
利用されているポリフッ化ビニリデン、およびフッ化ビ
ニリデンとトリフルオロエチレンとの共重合体のフッ化
ビニリデン系ポリマー、シアン化ビニリデンと酢酸ビニ
ルの共重合体や、実用化されていないが、その強誘電性
が知られている奇数ナイロン等以外にも、その分子構造
から強誘電性を有することが予想されるものの、ガラス
転移温度や溶融点を有していないために、利用されてい
ない高分子材料がある。
[0008] Polymer-based ferroelectric materials also include polyvinylidene fluoride currently used, vinylidene fluoride-based copolymers of vinylidene fluoride and trifluoroethylene, and vinylidene fluoride-based polymers of vinylidene cyanide and vinyl acetate. In addition to copolymers and not-yet-used non-odd nylons whose ferroelectric properties are known, although their molecular structure is expected to have ferroelectricity, their glass transition temperature and melting point Some polymer materials are not used because they do not have a polymer.

【0009】その一例として、特に全芳香族ポリアミド
は、優れた耐熱性、耐薬品性を有しているため、耐熱性
の繊維、高弾性繊維として利用されている一方で、双極
子モーメントの大きなアミド結合を有していることか
ら、芳香族の構造を適切に選択することにより、奇数ナ
イロン同様の強誘電性を示すことが期待される。
As an example, a wholly aromatic polyamide, in particular, has excellent heat resistance and chemical resistance, so that it is used as a heat-resistant fiber or a highly elastic fiber, while having a large dipole moment. Since it has an amide bond, it is expected to exhibit ferroelectricity similar to that of an odd-number nylon by properly selecting an aromatic structure.

【0010】ところが、全芳香族ポリアミドは、ほとん
どの場合、ガラス転移温度や溶融点を有しておらず、そ
の為に分極処理を行なうことができず、強誘電性材料と
して利用することができず、またそのような報告もな
い。
However, in most cases, a wholly aromatic polyamide does not have a glass transition temperature or a melting point, so that it cannot be subjected to a polarization treatment and can be used as a ferroelectric material. No reports have been made.

【0011】このように、高分子系の強誘電体材料とし
て利用する上で、現実的にはその高分子材料がガラス転
移温度や溶融点を有していることの制約によって、優れ
た特性が期待される高分子材料の有用性を阻害されてい
るのが現状である。
As described above, when used as a polymer-based ferroelectric material, in practice, excellent characteristics are obtained due to the restriction that the polymer material has a glass transition temperature and a melting point. At present, the usefulness of the expected polymer materials is hindered.

【0012】従って、本発明の目的は、強誘電性を発現
することが予想されつつもガラス転移点や溶融点を示さ
ないために分極処理が困難な高分子材料を、分極処理を
可能にし、強誘電性材料として利用可能な強誘電性高分
子材料を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to make it possible to polarize a polymer material which is expected to exhibit ferroelectricity but is difficult to be polarized because it does not show a glass transition point or a melting point, An object of the present invention is to provide a ferroelectric polymer material that can be used as a ferroelectric material.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するべく鋭意検討を重ねた結果、ガラス転移温度な
らびに/あるいは溶融点が存在しない強誘電性高分子に
対して、液晶性高分子を混合することによって分極処理
が可能となり、その結果、強誘電性材料として利用でき
ることを見いだした。
The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have found that a ferroelectric polymer having no glass transition temperature and / or melting point has high liquid crystallinity. It has been found that polarization can be achieved by mixing molecules, and as a result, it can be used as a ferroelectric material.

【0014】特に、前記ガラス転移温度ならびに/ある
いは溶融点が存在しない強誘電性高分子が、全芳香族ポ
リアミドからなり、前記液晶性高分子が、サーモトロピ
ック液晶性ポリエステルからなることが望ましく、ま
た、液晶性高分子の含有量は全量中40〜90重量%で
あることが望ましい。
In particular, it is desirable that the ferroelectric polymer having no glass transition temperature and / or melting point is made of a wholly aromatic polyamide, and that the liquid crystalline polymer is made of a thermotropic liquid crystalline polyester. The content of the liquid crystalline polymer is desirably 40 to 90% by weight based on the total amount.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明の強誘電性高分子材料は、
ガラス転移温度ならびに/あるいは溶融点が存在しない
強誘電性高分子と、液晶性高分子との混合体からなる。 (強誘電性高分子)本発明におけるガラス転移温度なら
びに/あるいは溶融点が存在しない強誘電性高分子とし
ては、双極子モーメントを有するアミド結合、ウレア結
合、ウレタン結合のうちの少なくとも1種の結合基を有
することが望ましく、具体的には、全芳香族ポリアミ
ド、全芳香族ポリウレア、全芳香族ポリウレタンの少な
くとも1種が挙げられるが、これらの中でも、耐熱性、
耐薬品性などに優れている点で、全芳香族ポリアミドが
最も有用性が高い。この全芳香族ポリアミドとしては、
下記化1の式(1)〜(5)をその具体例としてあげる
ことができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The ferroelectric polymer material of the present invention comprises:
It is composed of a mixture of a ferroelectric polymer having no glass transition temperature and / or melting point and a liquid crystalline polymer. (Ferroelectric Polymer) In the present invention, the ferroelectric polymer having no glass transition temperature and / or melting point includes at least one of an amide bond, a urea bond, and a urethane bond having a dipole moment. It is desirable to have a group, specifically, at least one kind of wholly aromatic polyamide, wholly aromatic polyurea, and wholly aromatic polyurethane. Among these, heat resistance,
A wholly aromatic polyamide is most useful because it has excellent chemical resistance and the like. As this wholly aromatic polyamide,
Formulas (1) to (5) in Chemical Formula 1 below can be given as specific examples.

【0016】[0016]

【化1】 Embedded image

【0017】この全芳香族ポリアミドは、主鎖中にアミ
ド結合を有しており、アミド結合の有する大きな双極子
モーメント(μD=3.5D)によって、強誘電性を有
することが予想される。しかしながら、全芳香族ポリア
ミドは一般的にガラス転移温度や溶融点を有していない
ために、分極処理を十分に行なうことが困難であり、通
常では強誘電性材料として利用することはできない。
This wholly aromatic polyamide has an amide bond in the main chain, and is expected to have ferroelectricity due to the large dipole moment (μ D = 3.5 D ) of the amide bond. . However, since a wholly aromatic polyamide generally does not have a glass transition temperature or a melting point, it is difficult to sufficiently perform polarization treatment, and cannot be used as a ferroelectric material in general.

【0018】一方で、この全芳香族ポリアミドは、耐熱
性や耐薬品性、機械的強度に優れていることから、これ
を強誘電性材料として利用できれば、耐熱性や機械的強
度に優れた強誘電性高分子材料として、様々な分野に応
用できるようになると考えられる。
On the other hand, since this wholly aromatic polyamide is excellent in heat resistance, chemical resistance, and mechanical strength, if it can be used as a ferroelectric material, it will have excellent heat resistance and mechanical strength. It is considered that the dielectric polymer material can be applied to various fields.

【0019】本発明における全芳香族ポリアミドは、一
般的には、対応する芳香族ジアミン化合物および芳香族
の2塩基酸クロライドとから、N,N−ジメチルアセト
アミドなどを溶媒に用いた低温溶液重合法により合成す
ることができる。この方法では、モノマー濃度や反応時
間を変化させたり、水を添加するなどして分子量を調節
することが可能である。
The wholly aromatic polyamide in the present invention is generally prepared from a corresponding aromatic diamine compound and an aromatic dibasic acid chloride by a low-temperature solution polymerization method using N, N-dimethylacetamide or the like as a solvent. Can be synthesized by In this method, the molecular weight can be adjusted by changing the monomer concentration or the reaction time, or adding water.

【0020】また、全芳香族ポリアミドは、芳香環とア
ミド結合からなっているために、剛直性が高く、耐熱
性、機械的強度に優れている。一方でその剛直性のため
に、溶媒への溶解性が低下するなどの成形加工性が低下
することが考えられるが、この問題点は、重合時間や、
重合時のモノマー濃度を適切に選択することで解決され
る。
Further, since the wholly aromatic polyamide is composed of an aromatic ring and an amide bond, it has high rigidity, and is excellent in heat resistance and mechanical strength. On the other hand, due to its rigidity, it is conceivable that the moldability such as the solubility in a solvent is reduced, but this problem is caused by the polymerization time,
The problem is solved by appropriately selecting the monomer concentration at the time of polymerization.

【0021】なお、本発明における強誘電性高分子の分
子量は、膜を形成するに十分であればよいが、一方で溶
媒への溶解性を維持し、なおかつ液晶性高分子と混合し
た際に相分離を起こさないことが望ましい。具体的に
は、N−メチル−2−ピロリジノン(以下、NMPとい
う。)中での固有粘度が0.2〜3.0dL/g、特に
0.4〜2.0dL/gであることが望ましい。この固
有粘度が0.2dL/g未満である場合には膜が形成さ
れにくい。また固有粘度が3.0dL/gよりも大きい
と、液晶性高分子と混合した際に分子鎖レベルでの混合
が不十分となり、相分離を起こすおそれがある。 (液晶性高分子)本発明は、上記のようなガラス転移温
度ならびに/あるいは溶融点が存在しない強誘電性高分
子に対して液晶性高分子を混合することにより、その混
合体がガラス転移温度や溶融点を有するようになること
で、分極処理を可能にし、その結果、強誘電性を有する
高分子材料を得ることができる。
The molecular weight of the ferroelectric polymer in the present invention may be sufficient as long as it forms a film. On the other hand, when the ferroelectric polymer maintains solubility in a solvent and mixes with a liquid crystalline polymer. Desirably, no phase separation occurs. Specifically, it is desirable that the intrinsic viscosity in N-methyl-2-pyrrolidinone (hereinafter, referred to as NMP) is 0.2 to 3.0 dL / g, particularly 0.4 to 2.0 dL / g. . If the intrinsic viscosity is less than 0.2 dL / g, it is difficult to form a film. If the intrinsic viscosity is higher than 3.0 dL / g, mixing with a liquid crystalline polymer will result in insufficient mixing at the molecular chain level, possibly causing phase separation. (Liquid-Crystalline Polymer) The present invention provides a mixture of the above-mentioned glass transition temperature and / or a ferroelectric polymer having no melting point with a liquid-crystalline polymer, so that the mixture has a glass transition temperature. Or a melting point, thereby enabling a polarization treatment, and as a result, a polymer material having ferroelectricity can be obtained.

【0022】本発明における液晶性高分子としては、サ
ーモトロピック系液晶高分子が好適に用いられる。サー
モトロピック液晶高分子とは、溶融状態での、ある温度
範囲で液晶性を示す高分子であり、液晶状態において分
子鎖は一方向に配向する。
As the liquid crystalline polymer in the present invention, a thermotropic liquid crystal polymer is preferably used. A thermotropic liquid crystal polymer is a polymer that exhibits liquid crystallinity in a certain temperature range in a molten state, and in a liquid crystal state, molecular chains are aligned in one direction.

【0023】また、液晶性高分子は、強誘電性高分子と
相溶性が高い高分子であることが必要であり、かかる点
から、サーモトロピック液晶性ポリエステル、サーモト
ロピック液晶性ポリエステルアミド、サーモトロピック
液晶性ポリアゾメチンの群から選ばれる少なくとも1種
が好適に挙げられる。
Further, the liquid crystalline polymer needs to be a polymer having high compatibility with the ferroelectric polymer. From such a point, thermotropic liquid crystalline polyester, thermotropic liquid crystalline polyesteramide, thermotropic liquid crystalline polyester amide, and the like. At least one selected from the group of liquid crystalline polyazomethines is preferred.

【0024】これらの中でも、サーモトロピック液晶性
ポリエステルは、ポリアミドとのブロック共重合体やラ
ンダム共重合体などあらゆる分子構造の高分子が合成で
き、また、前記全芳香族ポリアミドとの相溶性が高い点
で最も好適に用いられる。
Among these, thermotropic liquid crystalline polyester can synthesize polymers having any molecular structure such as block copolymers and random copolymers with polyamide, and has high compatibility with the wholly aromatic polyamide. It is most preferably used in this respect.

【0025】このサーモトロピック液晶性ポリエステル
は、下記化2の式(6)〜(10)で示されるようなポ
リエステルがその具体例としてあげられる。
Specific examples of this thermotropic liquid crystalline polyester include polyesters represented by the following formulas (6) to (10).

【0026】[0026]

【化2】 Embedded image

【0027】上記のサーモトロピック液晶性ポリエステ
ルは既知の方法にて合成できる。例えば、式(6)に示
されるポリエステルは、ポリエチレンテレフタレートと
4−アセトキシ安息香酸とを減圧下270℃で加熱し、
縮合させることよって容易に得ることができる。
The above-mentioned thermotropic liquid crystalline polyester can be synthesized by a known method. For example, the polyester represented by the formula (6) is obtained by heating polyethylene terephthalate and 4-acetoxybenzoic acid at 270 ° C. under reduced pressure,
It can be easily obtained by condensation.

【0028】また、液晶性高分子は、強誘電性高分子が
可溶な溶媒に溶解しなければならないが、例えば、上記
ポリエステルにおいては、モノマーの混合比や重合時間
を適切に選択することによって所定の溶媒に溶解可能な
ポリエステルなどの高分子を容易に合成することができ
る。
The liquid crystalline polymer must be dissolved in a solvent in which the ferroelectric polymer is soluble. For example, in the case of the above polyester, by appropriately selecting the mixing ratio of the monomers and the polymerization time, A polymer such as a polyester that can be dissolved in a predetermined solvent can be easily synthesized.

【0029】本発明において、例えば、アミド結合を有
する全芳香族ポリアミドをサーモトロピック液晶性高分
子と混合した場合、液晶性高分子をマトリックスとし
て、全芳香族ポリアミドの高分子鎖が空間的に大きく運
動することが可能となる。従って、混合体を加熱する
と、液晶高分子と共にポリアミドの高分子鎖が移動可能
となると共に、液晶性高分子の高分子鎖の配向により、
一方のポリアミドの高分子鎖もある程度配向することに
なる。この状態に電界を印加すると、アミド結合の双極
子が印加電界の方向に揃い、ポリアミドの高分子鎖も液
晶性高分子のように配向する。ついで、電界を印加した
状態で混合体を急冷すると、その配向状態を凍結、維持
することができ、その結果、混合体は強誘電性を安定に
発現する。
In the present invention, for example, when a wholly aromatic polyamide having an amide bond is mixed with a thermotropic liquid crystalline polymer, the polymer chain of the wholly aromatic polyamide is spatially large using the liquid crystalline polymer as a matrix. You will be able to exercise. Therefore, when the mixture is heated, the polymer chains of the polyamide can move together with the liquid crystal polymer, and the orientation of the polymer chains of the liquid crystalline polymer allows
The polymer chains of one polyamide are also oriented to some extent. When an electric field is applied in this state, the dipoles of the amide bond are aligned in the direction of the applied electric field, and the polymer chains of the polyamide are oriented like liquid crystal polymers. Next, when the mixture is rapidly cooled in a state where an electric field is applied, the orientation state can be frozen and maintained, and as a result, the mixture exhibits stable ferroelectricity.

【0030】なお、上記の作用は、強誘電性高分子が、
ウレア結合やウレタン結合を有する場合も上記と同様な
作用に伴い、混合体は強誘電性を安定に発現する。
The above-mentioned action is achieved by the ferroelectric polymer,
Even when the mixture has a urea bond or a urethane bond, the mixture stably exhibits ferroelectricity with the same action as described above.

【0031】本発明における液晶性高分子のガラス転移
温度は、50℃以上であることが好ましく、より好まし
くは75℃以上である。ガラス転移温度がこれより低い
と、フィルム作成後に周囲環境の影響を受けやすく、強
誘電性の発現が不安定となる場合がある。また、液晶温
度範囲は350℃以下であることが好ましく、より好ま
しくは300℃以下である。液晶温度範囲がこの温度よ
り高いと、後述するように熱処理の際にポリマーの酸
化、分解が起こる場合があり、好ましくない。
The glass transition temperature of the liquid crystalline polymer in the present invention is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 75 ° C. or higher. If the glass transition temperature is lower than this, the film is easily affected by the surrounding environment after the film is formed, and the expression of ferroelectricity may be unstable. Further, the liquid crystal temperature range is preferably 350 ° C. or less, more preferably 300 ° C. or less. If the liquid crystal temperature range is higher than this temperature, the polymer may be oxidized or decomposed during the heat treatment as described later, which is not preferable.

【0032】本発明においては、混合体における液晶性
高分子の含有量は、40〜90重量%であることが好ま
しく、より好ましくは、50〜85重量%である。40
重量%より含有量が少ない場合には、混合体がガラス転
移温度や溶融点を持たない場合があり、90重量%以上
では、分極処理は容易になるものの、強誘電性高分子の
含有量が少なすぎるために、強誘電性の発現が不十分と
なる場合がある。
In the present invention, the content of the liquid crystalline polymer in the mixture is preferably 40 to 90% by weight, more preferably 50 to 85% by weight. 40
When the content is less than 10% by weight, the mixture may not have a glass transition temperature or a melting point. When the content is 90% by weight or more, the polarization treatment is facilitated, but the content of the ferroelectric polymer is reduced. When the amount is too small, the ferroelectricity may not be sufficiently developed.

【0033】本発明における混合体は、まず、強誘電性
高分子、液晶性高分子を共通の溶媒に溶解させる。この
時、溶液の濃度は0.01g/mL未満とする。この時
の濃度が0.01g/mL以上の時は高分子の分散度が
低く、各高分子が均一に分散していない状態となる場合
がある。
In the mixture of the present invention, first, a ferroelectric polymer and a liquid crystalline polymer are dissolved in a common solvent. At this time, the concentration of the solution is less than 0.01 g / mL. If the concentration at this time is 0.01 g / mL or more, the degree of dispersion of the polymer is low, and each polymer may not be uniformly dispersed.

【0034】次に、この溶液を80℃以上、特に90℃
以上の温度で加熱しながら3時間以上、特に4時間以上
攪拌した後、濃度が0.1g/mL以上になるまで濃縮
した後、この濃縮溶液をスピンコーティング、ディップ
コーティングなどによって所望の基板表面に塗布するこ
とによって高分子の混合体からなるフィルムが得られ
る。なお、濃縮時の加熱温度が80℃よりも低い場合
は、高分子の分散が不十分となり、また、濃縮後の濃度
が0.1g/mLに達していないと、成膜性が低下し、
均一なフィルムを形成できない場合がある。
Next, this solution is heated to 80 ° C. or more, particularly 90 ° C.
After stirring for 3 hours or more, particularly 4 hours or more while heating at the above temperature, the solution is concentrated to a concentration of 0.1 g / mL or more, and the concentrated solution is applied to a desired substrate surface by spin coating, dip coating, or the like. By coating, a film composed of a mixture of polymers is obtained. When the heating temperature at the time of concentration is lower than 80 ° C., the dispersion of the polymer becomes insufficient, and when the concentration after the concentration does not reach 0.1 g / mL, the film formability decreases,
In some cases, a uniform film cannot be formed.

【0035】次に、このフィルムを液晶性高分子が液晶
を示す温度に一定時間加熱した後、急冷することにより
高分子鎖が配向する。さらにアミド結合、ウレタン結
合、ウレア結合などの双極子を配向させるために、フィ
ルムにポーリング処理を行う。
Next, the film is heated to a temperature at which the liquid crystalline polymer exhibits liquid crystal for a certain period of time, and then rapidly cooled, whereby the polymer chains are oriented. Further, in order to orient dipoles such as amide bond, urethane bond and urea bond, the film is subjected to a poling treatment.

【0036】ポーリング処理は、フィルムに金属の電極
薄膜をスパッタ法、蒸着法、ペースト塗布法等の方法で
形成した後、フィルムを液晶性高分子のガラス転移温度
以上、溶融点以下の温度に加熱し、この状態で絶縁破壊
が生じない程度の電界強度を印加しその電界を印加した
状態でフィルムを急冷することによって行なわれる。こ
の処理により、全芳香族ポリアミドなどの高分子の高分
子鎖が配向し、アミド結合などの双極子が一方向に揃う
結果、混合体は強誘電性を有するようになるのである。
In the poling treatment, a metal electrode thin film is formed on the film by a method such as sputtering, vapor deposition, or paste coating, and then the film is heated to a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the liquid crystalline polymer and equal to or lower than the melting point. In this state, an electric field strength that does not cause dielectric breakdown is applied, and the film is rapidly cooled in a state where the electric field is applied. By this treatment, the polymer chains of a polymer such as a wholly aromatic polyamide are oriented, and dipoles such as amide bonds are aligned in one direction, so that the mixture has ferroelectricity.

【0037】以上のように、本発明により、全芳香族ポ
リアミドなどの強誘電性高分子に液晶性高分子を混合す
ることによって、混合体にガラス転移温度を持たせて分
極処理を可能にするほか、高分子鎖を配向させ、その配
向状態を維持することによって、強誘電性を安定に発現
させることができる。
As described above, according to the present invention, by mixing a liquid crystalline polymer with a ferroelectric polymer such as a wholly aromatic polyamide, the mixture is given a glass transition temperature to enable polarization treatment. In addition, the ferroelectricity can be stably exhibited by aligning the polymer chains and maintaining the alignment state.

【0038】[0038]

【実施例】以下実施例により、本発明をさらに詳しく説
明する。なお、合成したポリマーの特性評価を以下の方
法で行なった。 (耐熱性)合成したポリマーを以下の条件にて熱重量分
析により測定し、測定開始温度から重量の10%が減少
する温度を求め、この温度を耐熱性の目安とした。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. The properties of the synthesized polymer were evaluated by the following methods. (Heat resistance) The synthesized polymer was measured by thermogravimetric analysis under the following conditions, and the temperature at which the weight was reduced by 10% from the measurement start temperature was determined, and this temperature was used as a measure of heat resistance.

【0039】 測定開始温度:30℃ 測定終了温度:1000℃ 昇温速度:毎分10℃ 測定雰囲気:空気 (ガラス転移点、溶融点)合成したポリマーのガラス転
移点、溶融点は示差走査熱量計(DSC)を用いて、以
下の条件にて測定した。
Measurement start temperature: 30 ° C. Measurement end temperature: 1000 ° C. Heating rate: 10 ° C./min Measurement atmosphere: air (glass transition point, melting point) The glass transition point and melting point of the synthesized polymer are indicated by a differential scanning calorimeter. (DSC) was used and measured under the following conditions.

【0040】 測定開始温度:30℃ 測定終了温度:320℃ 昇温速度:毎分10℃ 測定雰囲気:窒素 (固有粘度)固有粘度はウベローデ型粘度計により測定
した。濃度1.0g/dLまでのNMP溶液を3〜5点
調整し、30℃における各溶液の流下時間、およびNM
Pのみの流下時間から、相対粘度ηrを求め、ln(ηr
−1)/(濃度)を、溶液濃度に対してプロットした曲
線を濃度ゼロに外挿し、その点を固有粘度とした。 (強誘電性)混合体薄膜の強誘電性をRT6000S
(ラジアント社製)を用いて、分極P(mC/m2)を
電場E(V)に対してプロットし、P−Eヒステリシス
曲線から、残留分極値を求めることにより評価した。 実施例1 1.015gのテレフタロイルクロライドを15mLの
N,N−ジメチルアセトアミド(以下、DMAcとい
う。)に溶解させ、これをアイスバスにて冷却した。こ
の溶液に0.761gの3,5−ジアミノ安息香酸を窒
素下にて加え、攪拌した。その後アイスバスを除き、反
応溶液を窒素下、室温にて3時間攪拌した。反応終了
後、反応液を300mLのエタノールに投入し、沈殿物
を濾別した。濾別した沈殿物を水、アセトンで洗浄した
後、60℃で減圧乾燥を行い、式(1)であらわされる
全芳香族ポリアミド1.41g(収率100%)を得
た。
Measurement start temperature: 30 ° C. Measurement end temperature: 320 ° C. Heating rate: 10 ° C./min Measurement atmosphere: nitrogen (intrinsic viscosity) The intrinsic viscosity was measured by an Ubbelohde viscometer. The NMP solution having a concentration of 1.0 g / dL was adjusted at 3 to 5 points, the flow time of each solution at 30 ° C., and the NM
The relative viscosity η r is determined from the flow time of only P, and ln (η r
A curve plotting -1) / (concentration) against the solution concentration was extrapolated to zero concentration, and the point was defined as the intrinsic viscosity. (Ferroelectricity) RT6000S
The polarization P (mC / m 2 ) was plotted against the electric field E (V) using (manufactured by Radiant Inc.), and the remanent polarization value was determined from the PE hysteresis curve. Example 1 1.015 g of terephthaloyl chloride was dissolved in 15 mL of N, N-dimethylacetamide (hereinafter referred to as DMAc) and cooled in an ice bath. 0.761 g of 3,5-diaminobenzoic acid was added to this solution under nitrogen and stirred. Thereafter, the ice bath was removed, and the reaction solution was stirred at room temperature under nitrogen for 3 hours. After the completion of the reaction, the reaction solution was poured into 300 mL of ethanol, and the precipitate was separated by filtration. The precipitate separated by filtration was washed with water and acetone, and then dried under reduced pressure at 60 ° C. to obtain 1.41 g (100% yield) of a wholly aromatic polyamide represented by the formula (1).

【0041】ポリマーはDMAc、N,N−ジメチルホ
ルムアミド、NMPなどに可溶であった。30℃におけ
るNMP中での固有粘度は0.473dL/gであっ
た。
The polymer was soluble in DMAc, N, N-dimethylformamide, NMP and the like. The intrinsic viscosity in NMP at 30 ° C. was 0.473 dL / g.

【0042】さらに、空気中において、このポリアミド
の重量の10%減少時の温度は約400℃となり、高い
耐熱性を示した。一方、DSCによる測定の結果、ガラ
ス転移温度や溶融点は観測されなかった。
Further, in the air, the temperature when the weight of the polyamide was reduced by 10% was about 400 ° C., indicating high heat resistance. On the other hand, as a result of measurement by DSC, no glass transition temperature or melting point was observed.

【0043】13.452gのポリエチレンテレフタレ
ート樹脂と5.405gのp−アセトキシ安息香酸を三
つ口フラスコに投入した。三つ口フラスコは、一つを窒
素導入、一つを攪拌用、残る一つは減圧、排気用とし
た。フラスコ内を減圧し、110℃に加熱し原料を乾燥
させた。30分後、窒素を導入し、280℃で約30分
間攪拌した。原料が全て溶融した後、フラスコ内を減圧
しながら280℃で攪拌した。4時間後、フラスコを冷
却し、生成物を取り出してNMPに溶解させ、その溶液
を大量のエタノールに投入した。沈殿物を濾別、乾燥す
ることにより、式(6)で表わされる粉末状のサーモト
ロピック液晶性ポリエステルを得た。
13.452 g of polyethylene terephthalate resin and 5.405 g of p-acetoxybenzoic acid were charged into a three-necked flask. One of the three-necked flasks was used for introducing nitrogen, one for stirring, and the other for decompression and exhaust. The pressure in the flask was reduced, and the raw material was dried by heating to 110 ° C. After 30 minutes, nitrogen was introduced and the mixture was stirred at 280 ° C for about 30 minutes. After all the raw materials were melted, the mixture was stirred at 280 ° C. while reducing the pressure in the flask. Four hours later, the flask was cooled, the product was taken out and dissolved in NMP, and the solution was poured into a large amount of ethanol. The precipitate was separated by filtration and dried to obtain a powdery thermotropic liquid crystalline polyester represented by the formula (6).

【0044】このポリエステルはNMPに可溶であり、
30℃におけるNMP中での固有粘度は0.409dL
/gであった。
This polyester is soluble in NMP,
The intrinsic viscosity in NMP at 30 ° C. is 0.409 dL
/ G.

【0045】DSC測定の結果、このポリエステルのガ
ラス転移温度は87℃、溶融点は212℃であった。
As a result of DSC measurement, the polyester had a glass transition temperature of 87 ° C. and a melting point of 212 ° C.

【0046】次に、式(1)で表わされるポリアミドを
0.08g、式(6)で表わされるポリエステルを0.
12g秤量し、25mLのNMPに加え、90℃で攪拌
した。4時間後、この溶液を減圧下120℃で2mLに
まで濃縮した。濃縮した溶液を0.2μmのフィルター
でろ過し、ITO(Indiumu Tin Oxide)をコートしたガ
ラス基板上に、2000rpmで60秒間スピンコート
し、120℃で1時間減圧乾燥した。同条件でのスピン
コートを2回繰り返し、最後に120℃で12時間減圧
乾燥し、NMPを完全に蒸発させた。
Next, 0.08 g of the polyamide represented by the formula (1) and 0.1% of the polyester represented by the formula (6) were added.
12 g was weighed, added to 25 mL of NMP, and stirred at 90 ° C. After 4 hours, the solution was concentrated at 120 ° C. under reduced pressure to 2 mL. The concentrated solution was filtered with a 0.2 μm filter, spin-coated on a glass substrate coated with ITO (Indiumu Tin Oxide) at 2000 rpm for 60 seconds, and dried under reduced pressure at 120 ° C. for 1 hour. Spin coating under the same conditions was repeated twice, and finally, drying was performed under reduced pressure at 120 ° C. for 12 hours to completely evaporate NMP.

【0047】作製したフィルムを240℃で15分加熱
した後、室温まで急冷したところ、フィルムは透明とな
った。フィルムの膜厚は約0.8μmであった。このフ
ィルム上にスパッタ法にて金電極を形成した後、140
℃に加熱し、電界強度を80V/μmとして約30分間
電界を印加した。次に、電圧を印加した状態でフィルム
を室温まで冷却した。
After heating the produced film at 240 ° C. for 15 minutes, it was rapidly cooled to room temperature, and the film became transparent. The thickness of the film was about 0.8 μm. After forming a gold electrode on this film by sputtering, 140
C., and an electric field was applied for about 30 minutes with the electric field strength set to 80 V / μm. Next, the film was cooled to room temperature while a voltage was applied.

【0048】このフィルムについて、分極P(mC/m
2)を電場E(V)に対してプロットしたところ、P−
Eヒステリシス曲線が得られ、残留分極の値は61mC
/m 2であった。この残留分極値は室温で3ヶ月間変化
しなかった。 実施例2 9.91gのヒドロキノンと11.15gの1,8−ジ
ブロモオクタン、11.33gの炭酸カリウム、1gの
ヨウ化カリウムを50mLのテトラヒドロフラン中で一
晩還流した。この混合液に50mLの酢酸エチル、つい
で50mLの水を加え、生成物を酢酸エチルにて抽出す
る。有機層を分取し、残った水層に50mLの酢酸エチ
ルを加え、再び有機層を分取した。有機層を合わせ、無
水硫酸マグネシウムを加えて脱水し、硫酸マグネシウム
を濾別し、ろ液から溶媒を留去した。残さを、ヘキサ
ン:酢酸エチル=1:1を溶離液とするカラムクロマト
グラフィーにかけ、1,8−ビス(4−ヒドロキシフェ
ノキシ)オクタン9.75g(収率72%)を分離、精
製した。
For this film, the polarization P (mC / m
Two) Is plotted against the electric field E (V).
E hysteresis curve was obtained and the value of remanent polarization was 61 mC
/ M TwoMet. This remanent polarization value changes for 3 months at room temperature
Did not. Example 2 9.91 g of hydroquinone and 11.15 g of 1,8-di
Bromooctane, 11.33 g potassium carbonate, 1 g
Potassium iodide is dissolved in 50 mL of tetrahydrofuran.
Refluxed overnight. To this mixture was added 50 mL of ethyl acetate and then
Add 50 mL of water with and extract the product with ethyl acetate
You. The organic layer was separated, and 50 mL of ethyl acetate was added to the remaining aqueous layer.
And the organic layer was separated again. Combine organic layers and
Add magnesium sulfate water and dehydrate.
Was filtered off, and the solvent was distilled off from the filtrate. Hex the residue
Column chromatography using 1: 1 ethyl acetate as eluent
To the 1,8-bis (4-hydroxyfe
9.75 g (noxy) octane (yield 72%) was separated and purified.
Made.

【0049】次に、100mLの1,1,2,2−テト
ラクロロエタン(TCE)と20mLのピリジンとの混
合液に、上記で合成した7.92gの1,8−ビス(4
−ヒドロキシフェノキシ)オクタンを溶かした。この溶
液に、4.88gのテレフタロイルクロライドを溶かし
たTCE溶液100mLを窒素下で滴下し、室温にて反
応させた。24時間後、反応液を600mLのアセトン
で希釈した。生じた沈殿物を濾別し、水、アセトンで洗
浄した後、70℃で減圧乾燥を行なうことにより、式
(8)で表わされる液晶性ポリエステル10.16g
(収率92%)を得た。
Next, 7.92 g of 1,8-bis (4,4-bis (4)
-Hydroxyphenoxy) octane was dissolved. To this solution, 100 mL of a TCE solution in which 4.88 g of terephthaloyl chloride was dissolved was added dropwise under nitrogen, and reacted at room temperature. After 24 hours, the reaction was diluted with 600 mL of acetone. The resulting precipitate was separated by filtration, washed with water and acetone, and dried at 70 ° C. under reduced pressure to obtain 10.16 g of a liquid crystalline polyester represented by the formula (8).
(92% yield).

【0050】このポリエステルはNMPに可溶であり、
30℃におけるNMP中での固有粘度は0.479dL
/gであった。
This polyester is soluble in NMP,
0.479 dL intrinsic viscosity in NMP at 30 ° C.
/ G.

【0051】DSC測定の結果、このポリエステルのガ
ラス転移温度は91℃、溶融点は238℃であった。
As a result of DSC measurement, the polyester had a glass transition temperature of 91 ° C. and a melting point of 238 ° C.

【0052】式(1)で表わされるポリアミド、および
式(8)で表わされるポリエステルについて、(実施例
1)と同様の操作を行ない、混合体からなるフィルムを
作製した。
With respect to the polyamide represented by the formula (1) and the polyester represented by the formula (8), the same operation as in (Example 1) was performed to produce a film composed of a mixture.

【0053】作製したフィルムを270℃で15分加熱
した後、室温まで急冷したところ、フィルムは透明とな
った。フィルムの膜厚は約1.1μmであった。このフ
ィルム上にスパッタ法にて金電極を形成した後、160
℃に加熱し、電界強度を80V/μmとして約30分間
電界を印加した。次に、電圧を印加した状態でフィルム
を室温まで冷却した。
After heating the produced film at 270 ° C. for 15 minutes, it was rapidly cooled to room temperature, and the film became transparent. The thickness of the film was about 1.1 μm. After forming a gold electrode on this film by sputtering, 160
C., and an electric field was applied for about 30 minutes with the electric field strength set to 80 V / μm. Next, the film was cooled to room temperature while a voltage was applied.

【0054】このフィルムについて、分極P(mC/m
2)を電場E(V)に対してプロットしたところ、P−
Eヒステリシス曲線が得られ、残留分極の値は65mC
/m 2であった。この残留分極値は室温で3ヶ月間変化
しなかった。 比較例1 式(1)で表わされる全芳香族ポリアミドのみを0.2
g用い、液晶性ポリエステルと混合せずに(実施例1)
と同様の操作を行ない、膜厚約0.8μmのフィルムを
作製した。この全芳香族ポリアミドのみからなるフィル
ムについて、分極P(C/m2)を電場E(V)に対し
てプロットしたところ、P−Eヒステリシス曲線が得ら
れたが、残留分極の値は5.2mC/m2であった。 実施例3 式(1)で表わされる全芳香族ポリアミドを0.14
g、式(6)で表わされるポリエステルを0.06g秤
量し、以下(実施例1)と同様の操作を行ない、膜厚約
0.9μmのフィルムを作製した。
For this film, the polarization P (mC / m
Two) Is plotted against the electric field E (V).
E hysteresis curve was obtained and the value of remanent polarization was 65 mC
/ M TwoMet. This remanent polarization value changes for 3 months at room temperature
Did not. Comparative Example 1 Only the wholly aromatic polyamide represented by the formula (1)
g, without mixing with liquid crystalline polyester (Example 1)
Perform the same operation as described above to obtain a film with a thickness of about 0.8 μm.
Produced. Fill consisting only of this wholly aromatic polyamide
Polarization P (C / mTwo) For the electric field E (V)
Plotted, a PE hysteresis curve was obtained.
However, the value of remanent polarization was 5.2 mC / mTwoMet. Example 3 A wholly aromatic polyamide represented by the formula (1)
g, 0.06 g of the polyester represented by the formula (6)
Then, the same operation as described below (Example 1) was performed, and
A 0.9 μm film was produced.

【0055】この混合体からなるフィルムについて、分
極P(mC/m2)を電場E(V)に対してプロットし
たところ、P−Eヒステリシス曲線が得られたが、残留
分極の値は12mC/m2であった。
When the polarization P (mC / m 2 ) was plotted against the electric field E (V) with respect to the film composed of this mixture, a PE hysteresis curve was obtained, but the value of the remanent polarization was 12 mC / m 2. m 2 .

【0056】実施例4 1.396gの4,4‘−ビフェニルジカルボニルクロ
ライドを15mLのDMAcに溶解させ、これをアイス
バスにて冷却した。この溶液に0.761gの3,5−
ジアミノ安息香酸を窒素下にて加え、攪拌した。その後
アイスバスを除き、反応溶液を窒素下、室温にて3時間
攪拌した。反応終了後、反応液を300mLのエタノー
ルに投入し、沈殿物を濾別した。濾別した沈殿物を水、
アセトンで洗浄した後、60℃で減圧乾燥を行い、下記
式(3)で表される全芳香族ポリアミド1.65g(収
率92%)を得た。
Example 4 1.396 g of 4,4'-biphenyldicarbonyl chloride was dissolved in 15 mL of DMAc, and the solution was cooled in an ice bath. 0.761 g of 3,5-
Diaminobenzoic acid was added under nitrogen and stirred. Thereafter, the ice bath was removed, and the reaction solution was stirred at room temperature under nitrogen for 3 hours. After the completion of the reaction, the reaction solution was poured into 300 mL of ethanol, and the precipitate was separated by filtration. The precipitate separated by filtration is water,
After washing with acetone, vacuum drying was performed at 60 ° C. to obtain 1.65 g (yield 92%) of a wholly aromatic polyamide represented by the following formula (3).

【0057】ポリマーはDMAc、N,N−ジメチルホ
ルムアミド、NMPなどに可溶であった。30℃におけ
るNMP中での固有粘度は0.519dL/gであっ
た。
The polymer was soluble in DMAc, N, N-dimethylformamide, NMP and the like. The intrinsic viscosity in NMP at 30 ° C. was 0.519 dL / g.

【0058】さらに、空気中において、このポリアミド
の重量の10%減少時の温度は約400℃となり、高い
耐熱性を示した。一方DSC測定の結果、ガラス転移温
度や溶融点は観測されなかった。
Further, in air, the temperature when the weight of this polyamide was reduced by 10% was about 400 ° C., indicating high heat resistance. On the other hand, as a result of DSC measurement, no glass transition temperature or melting point was observed.

【0059】次に、式(2)で表わされるポリアミド、
および式(6)で表わされるポリエステルについて、
(実施例1)と同じ条件にて、フィルムの作製、分極処
理を行なった。フィルムの膜厚は1.0μmであった。
Next, a polyamide represented by the formula (2):
And the polyester represented by the formula (6)
Under the same conditions as in (Example 1), a film was produced and a polarization treatment was performed. The thickness of the film was 1.0 μm.

【0060】このフィルムについて、分極P(mC/m
2)を電場E(V)に対してプロットしたところ、P−
Eヒステリシス曲線が得られ、残留分極の値は57mC
/m 2であった。この残留分極値は室温で3ヶ月間変化
しなかった。 比較例2 式(2)で表わされる全芳香族ポリアミドのみを0.2
g用い、液晶性ポリエステルを用いずに(実施例4)と
同じ条件にて、フィルムの作製、分極処理を行なった。
For this film, the polarization P (mC / m
Two) Is plotted against the electric field E (V).
An E hysteresis curve was obtained, and the value of remanent polarization was 57 mC
/ M TwoMet. This remanent polarization value changes for 3 months at room temperature
Did not. Comparative Example 2 Only the wholly aromatic polyamide represented by the formula (2)
g and using no liquid crystalline polyester (Example 4)
Under the same conditions, a film was prepared and a polarization treatment was performed.

【0061】このフィルムについて、分極P(mC/m
2)を電場E(V)に対してプロットしたところ、P−
Eヒステリシス曲線が得られたが、残留分極の値は6.
0mC/m2であった。 実施例5 3.643gの5−ヒドロキシイソフタル酸を10mL
のベンゼンに溶解させ、この溶液に15mLの塩化チオ
ニルに加え、3時間還流を行った。3時間後、減圧下に
てベンゼンと未反応の塩化チオニルを留去し、残渣をさ
らに6時間減圧乾燥することにより5−ヒドロキシイソ
フタル酸ジクロライド4.37gを得た。
For this film, the polarization P (mC / m
2 ) plotted against electric field E (V), P-
An E hysteresis curve was obtained, but the value of remanent polarization was 6.
It was 0 mC / m 2 . Example 5 3.643 g of 5-hydroxyisophthalic acid in 10 mL
Was added to 15 mL of thionyl chloride, and the mixture was refluxed for 3 hours. After 3 hours, unreacted thionyl chloride with benzene was distilled off under reduced pressure, and the residue was further dried under reduced pressure for 6 hours to obtain 4.37 g of 5-hydroxyisophthalic acid dichloride.

【0062】上記の5−ヒドロキシイソフタル酸ジクロ
ライド1.095gを15mLのDMAcに溶解させ、
これをアイスバスにて冷却した。この溶液に0.541
gのp−フェニレンジアミンを窒素下にて加え、攪拌し
た。その後アイスバスを除き、反応溶液を窒素下、室温
にて3時間攪拌した。反応終了後、反応液を300mL
のエタノールに投入し、沈殿物を濾別した。濾別した沈
殿物を水、アセトンで洗浄した後、60℃で減圧乾燥を
行い、下記式(4)で表される全芳香族ポリアミド1.
12g(収率88%)を得た。
The above-mentioned 5-hydroxyisophthalic acid dichloride (1.095 g) was dissolved in 15 mL of DMAc,
This was cooled in an ice bath. 0.541
g of p-phenylenediamine was added under nitrogen and stirred. Thereafter, the ice bath was removed, and the reaction solution was stirred at room temperature under nitrogen for 3 hours. After the reaction is completed, add 300 mL of the reaction solution.
Of ethanol and the precipitate was separated by filtration. The precipitate separated by filtration was washed with water and acetone, and then dried under reduced pressure at 60 ° C. to obtain a wholly aromatic polyamide represented by the following formula (4).
12 g (88% yield) were obtained.

【0063】ポリマーはDMAc、N,N−ジメチルホ
ルムアミド、NMPなどに可溶であった。30℃におけ
るNMP中での固有粘度は0.415dL/gであっ
た。
The polymer was soluble in DMAc, N, N-dimethylformamide, NMP and the like. The intrinsic viscosity in NMP at 30 ° C. was 0.415 dL / g.

【0064】さらに、空気中において、このポリアミド
の重量の10%減少時の温度は約400℃となり、高い
耐熱性を示した。一方DSC測定の結果、ガラス転移温
度や溶融点は観測されなかった。
Further, in air, the temperature when the weight of the polyamide was reduced by 10% was about 400 ° C., indicating high heat resistance. On the other hand, as a result of DSC measurement, no glass transition temperature or melting point was observed.

【0065】次に、式(3)で表わされるポリアミド、
および式(6)で表わされるポリエステルについて、
(実施例1)と同じ条件にて、フィルムの作製、分極処
理を行なった。フィルムの膜厚は0.7μmであった。
Next, a polyamide represented by the formula (3):
And the polyester represented by the formula (6)
Under the same conditions as in (Example 1), a film was produced and a polarization treatment was performed. The thickness of the film was 0.7 μm.

【0066】このフィルムについて、分極P(mC/m
2)を電場E(V)に対してプロットしたところ、P−
Eヒステリシス曲線が得られ、残留分極の値は62mC
/m 2であった。この残留分極値は室温で3ヶ月間変化
しなかった。 比較例3 式(3)で表わされる全芳香族ポリアミドのみを0.2
g用い、液晶性ポリエステルを用いずに(実施例5)と
同じ条件にて、フィルムの作製、分極処理を行なった。
For this film, the polarization P (mC / m
Two) Is plotted against the electric field E (V).
E hysteresis curve was obtained and the value of remanent polarization was 62 mC
/ M TwoMet. This remanent polarization value changes for 3 months at room temperature
Did not. Comparative Example 3 Only a wholly aromatic polyamide represented by the formula (3)
g and using no liquid crystalline polyester (Example 5)
Under the same conditions, a film was prepared and a polarization treatment was performed.

【0067】このフィルムについて、分極P(mC/m
2)を電場E(V)に対してプロットしたところ、P−
Eヒステリシス曲線が得られたが、残留分極の値は5.
7mC/m2であった。 実施例6 式(1)で表わされるポリアミドを0.04g、式
(6)で表わされるポリエステルを0.16g秤量し、
以下実施例1と同様の操作を行ない、膜厚約0.8μm
のフィルムを作製した。
For this film, the polarization P (mC / m
2 ) plotted against electric field E (V), P-
An E hysteresis curve was obtained, but the value of remanent polarization was 5.
It was 7 mC / m 2 . Example 6 0.04 g of the polyamide represented by the formula (1) and 0.16 g of the polyester represented by the formula (6) were weighed,
Thereafter, the same operation as in Example 1 is performed, and the film thickness is about 0.8 μm
Was produced.

【0068】この混合体からなるフィルムについて、実
施例1と同様の分極処理を行い、分極P(mC/m2)を
電場E(V)に対してプロットしたところ、P−Eヒス
テリシス曲線が得られ、残留分極の値は48mC/m2
であった。この残留分極値は室温で3ヶ月間変化しなか
った。 実施例7 式(2)で表わされるポリアミドを0.04g、式
(6)で表わされるポリエステルを0.16g秤量し、
以下実施例1と同様の操作を行ない、膜厚約1.0μm
のフィルムを作製した。
The film made of this mixture was subjected to the same polarization treatment as in Example 1, and the polarization P (mC / m 2 ) was plotted against the electric field E (V). As a result, a PE hysteresis curve was obtained. And the value of remanent polarization is 48 mC / m 2
Met. This remanent polarization value did not change for 3 months at room temperature. Example 7 0.04 g of the polyamide represented by the formula (2) and 0.16 g of the polyester represented by the formula (6) were weighed,
Thereafter, the same operation as in Example 1 was performed, and a film thickness of about 1.0 μm
Was produced.

【0069】この混合体からなるフィルムについて、実
施例1と同様の分極処理を行い、分極P(mC/m2)を
電場E(V)に対してプロットしたところ、P−Eヒス
テリシス曲線が得られ、残留分極の値は39mC/m2
であった。この残留分極値は室温で3ヶ月間変化しなか
った。 実施例8 式(3)で表わされるポリアミドを0.04g、式
(6)で表わされるポリエステルを0.16g秤量し、
以下実施例1と同様の操作を行ない、膜厚約0.8μm
のフィルムを作製した。
The film made of this mixture was subjected to the same polarization treatment as in Example 1, and the polarization P (mC / m 2 ) was plotted against the electric field E (V). As a result, a PE hysteresis curve was obtained. And the value of remanent polarization is 39 mC / m 2
Met. This remanent polarization value did not change for 3 months at room temperature. Example 8 0.04 g of the polyamide represented by the formula (3) and 0.16 g of the polyester represented by the formula (6) were weighed,
Thereafter, the same operation as in Example 1 is performed, and the film thickness is about 0.8 μm
Was produced.

【0070】この混合体からなるフィルムについて、実
施例1と同様の分極処理を行い、分極P(mC/m2)を
電場E(V)に対してプロットしたところ、P−Eヒス
テリシス曲線が得られ、残留分極の値は49mC/m2
であった。この残留分極値は室温で3ヶ月間変化しなか
った。
The film made of this mixture was subjected to the same polarization treatment as in Example 1, and the polarization P (mC / m 2 ) was plotted against the electric field E (V). As a result, a PE hysteresis curve was obtained. And the value of remanent polarization is 49 mC / m 2
Met. This remanent polarization value did not change for 3 months at room temperature.

【0071】以上、実施例1〜8ならびに比較例1〜3
の結果を表1にまとめて示す。表1からわかるように、
混合体では、分極処理が可能になったことにより、安定
な強誘電性が発現した。
As described above, Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 3
Table 1 summarizes the results. As can be seen from Table 1,
In the mixture, stable ferroelectricity was developed by enabling the polarization treatment.

【0072】[0072]

【表1】 [Table 1]

【0073】[0073]

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明により、強誘
電性を発現することが予想されつつも、ガラス転移点や
溶融点を示さないために分極処理が困難な高分子材料に
対して、液晶性高分子を混合することによって、分極処
理を可能にし、高分子材料を優れた強誘電性材料として
利用することが可能となる。
As described in detail above, according to the present invention, a polymer material which is expected to exhibit ferroelectricity, but which does not exhibit a glass transition point or a melting point and which is difficult to be subjected to a polarization treatment, is used. By mixing a liquid crystalline polymer, a polarization process can be performed, and the polymer material can be used as an excellent ferroelectric material.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01B 3/30 H01B 3/30 C 3/42 3/42 E ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01B 3/30 H01B 3/30 C 3/42 3/42 E

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ガラス転移温度ならびに/あるいは溶融点
が存在しない強誘電性高分子と、液晶性高分子との混合
体からなることを特徴とする強誘電性高分子材料。
1. A ferroelectric polymer material comprising a mixture of a ferroelectric polymer having no glass transition temperature and / or melting point and a liquid crystalline polymer.
【請求項2】前記ガラス転移温度ならびに/あるいは溶
融点が存在しない強誘電性高分子が、全芳香族ポリアミ
ドからなり、液晶性高分子が、サーモトロピック液晶性
ポリエステルからなることを特徴とする請求項1記載の
強誘電性高分子材料。
2. The method according to claim 1, wherein said ferroelectric polymer having no glass transition temperature and / or melting point comprises a wholly aromatic polyamide, and said liquid crystalline polymer comprises a thermotropic liquid crystalline polyester. Item 7. The ferroelectric polymer material according to Item 1.
【請求項3】前記液晶性高分子の含有量が、全量中40
〜90重量%であることを特徴とする請求項1記載の強
誘電性高分子材料。
3. The content of the liquid crystalline polymer is 40% of the total amount.
2. The ferroelectric polymer material according to claim 1, wherein the amount of the ferroelectric polymer material is from 90 to 90% by weight.
JP2000089546A 2000-03-28 2000-03-28 Ferroelectric polymeric material Pending JP2001279117A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000089546A JP2001279117A (en) 2000-03-28 2000-03-28 Ferroelectric polymeric material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000089546A JP2001279117A (en) 2000-03-28 2000-03-28 Ferroelectric polymeric material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001279117A true JP2001279117A (en) 2001-10-10

Family

ID=18605290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000089546A Pending JP2001279117A (en) 2000-03-28 2000-03-28 Ferroelectric polymeric material

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001279117A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006045517A (en) * 2004-06-30 2006-02-16 Sumitomo Chemical Co Ltd Film
JP2010141233A (en) * 2008-12-15 2010-06-24 Konica Minolta Medical & Graphic Inc Thiourea group-containing compound, and organic piezoelectric material containing compound having urea group or thiourea group
CN105113051A (en) * 2015-09-28 2015-12-02 倪士勇 Fiber, method for manufacturing same and fabric with fiber

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006045517A (en) * 2004-06-30 2006-02-16 Sumitomo Chemical Co Ltd Film
JP2010141233A (en) * 2008-12-15 2010-06-24 Konica Minolta Medical & Graphic Inc Thiourea group-containing compound, and organic piezoelectric material containing compound having urea group or thiourea group
CN105113051A (en) * 2015-09-28 2015-12-02 倪士勇 Fiber, method for manufacturing same and fabric with fiber

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7080366B2 (en) Polyamide-imide film and its manufacturing method
TWI236497B (en) Diamino benzene derivative
Zhang Hyperbranched aromatic polyesters: From synthesis to applications
JP2019510091A (en) Polyimide block copolymer and polyimide film containing the same
JPS63199227A (en) Production of anhydrous polymer
Zhang et al. Facile synthesis of processable semiaromatic polyamides containing thioether Units
TWI374928B (en)
CN110248987A (en) Copolymer based on polyimides and the film based on polyimides comprising it
KR910006349B1 (en) Polymeric piezoelectric material
JP6638174B2 (en) Polyimide block copolymer film
Aiba et al. Triggered structural control of dynamic covalent aromatic polyamides: Effects of thermal reorganization behavior in solution and solid states
JP2001279117A (en) Ferroelectric polymeric material
TWI620768B (en) Liquid crystal alignment agent containing polyphthalate, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element
CN110799579B (en) Polyamide-imide resin film
CN110799580B (en) Polyamide-imide resin film
Yang et al. Synthesis and characterization of two polytrimellitamideimide series with different segment order by direct polycondensation
JP2002037889A (en) Ferrodielectric polymer material
JPH011761A (en) Method for producing molecular composites of rigid aromatic polymers
JP2001131281A (en) Ferrodielectric polymer material and polymer nonlinear optical material using same
JP6786766B2 (en) Polyimide-based block copolymer and polyimide-based film containing it
Altintas et al. Molecular-Level Control of Thermal and Morphological Transitions in Semi-Aromatic Polyamides by Cu (I)-Catalyzed Azide–Alkyne Click Polymerization
JP3213762B2 (en) Manufacturing method of heat resistant optical element
JPH01113727A (en) High-polymer liquid crystal substrate
Elsabee et al. High-performance wholly aromatic polyamide–hydrazides: Achievements and future prospects
KR102078384B1 (en) Polyimide-based block copolymer film