JPH04500135A - 異方性溶液状分極性物質およびそれから製造される電気的構成部品 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 異方性溶液状分極性物質およびそれ から製造される電気的構成部品 光里勿宜景 １、光里夏公団 本発明は一般的には電気的デバイス中で有用である異方性溶液を含み一つまたは 一つより多くの両親媒性化合物がら成る分極性（ｐｏｌａｒｉｓａｂｌｅ）物質 に関するものである。その溶液は液晶微細構造をもつか、あるいはポリモルフイ ンク固体ミセラ溶液であってもよい、さらに特定的にいえば、本発明は規則正し い構造をもつ異方性溶液に関するものであり、その規則正しい構造は、電池、キ ャパシター、スーパーキャパシター、圧電気変換器、メモリー要素、絶縁体、半 導体、整流器、検出器、熱怒知デバイス、静電複写デバイスのような電気的デバ イスの製造において、および、電磁波を生成および反射するデバイスにおいて、 その異方性溶液を有用なものにさせる。本発明の一つの実施態様は平行板スーパ ーキャパシター、あるいは導電性電極の間に１いたニート固体または固体棒状石 鹸の誘電体のような異方性溶液から成る、充放電可能の電気化学的−次電池であ る。

２、主更生宜景 ワックスおよび樹脂のような有機物質の各種の電気的性質が従来技術において開 示されてきた。クラークらの米国特許Ｎｏ。

１．９５２，１５８においては、−２０’Ｃはとに低くがっ１１０″Ｃはどに高 い温度において可塑性のままであって安定であり、誘電体物質として鉱油と少量 の金属石鹸とから成るコロイド状ゲルが開示されている。クラークらは、２から １２重量％の金属石鹸を約９０重量％の鉱油へ添加するとき、コロイド状ゲルが 形成され、これが誘電体として機能する。

デービーの米国特許Ｎｏ、１，５７６．０９６は、キャパシター中の誘電性物質 として、精製グリセリド、本質的に水を含まない不飽和脂肪酸または脂肪酸の各 種石鹸をセルロース紙と一緒に用いることを開示している。デービーはセルロー ス紙の誘電的性質の増進を精製グリセリドの添加に帰している。デービーによっ て開示されている本質上水を含まない不飽和脂肪酸または脂肪酸の各種石鹸は、 水が紙の導電性に寄与しないようにセルロース紙表面上で残留水分子を捕捉する と信じられる。

電場中で固化された溶融ワックスおよびワックス状物質からエレクトレットを製 造する方法は５業においてよく知られている。米国特許１，８０４．３６４：　 １，８８６，２３５；　２，０２４．７０５；　２，９８６，５２４；２．２８ ４，０３９および２．４６０．１０９を見よ。エレクトレットはマイクロホン、 イヤホン、蓄音機カートリッジ、などにおける変換器として有用な準永久充を誘 電物質である。

クラスの米国特許３，３０１．７８６はポリオキシアルキレン、パラフィンワッ クス、マイクロクリスタリンワックスまたはポリプロピレンのような有機ベヒク ルの中の固体シリカ化合物の分散体で構成される合成強誘電性物品を開示してい る。クラスは彼の分散体の反対側においてそれの溶融されたスラブを直流電流へ 冷却中にさらすことによって永久的エレクトレット性質を誘起させる。

パールマンらの米国特許３，４５８，７１３は、永久的に静電分極された高分子 量多環性ビスフェノールポリカーボネートで構成されるエレクトレットを開示し ている。パールマンらはその種の化合物が長期間、例えば１０年間電荷を保持す ることを開示している。

クルツクらの米国特許２，９１６，７９２は、検出用キャパシターの電極の間で 空気より大きい誘電恒数をもっ棒石鹸を通し、それのキャパシタンスの変化を測 定することによって、棒石鹸の押出し速度を調節する装置と方法を開示している 。

エレクトロニクス工業はきわめて複雑な機能を果たすがきわめて小さい空間しか 占めない電気的デバイスを開発しつづけている。最近、長期間にわたって比較的 低電圧の電力源しか必要としない広い範囲の応用を見出した新しい系列のデバイ スが開発された。これらのデバイスは電気二重層キャパシター、あるいはスーパ ーキャパシターとして知られ、次の論文において詳細に記述されている。

Ａ、Ｊ、ジュオディキスの「スーパーキャパシターは非常用電力源として役立つ Ｊ　、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｄｅｓｉｇｎ　、１９８２年９月３０日、１５９ −１６４ページ； に６サナダと肥ホソカヮの、「電気二重層キャパシター（スーパーキャパシター ）　Ｊ　、　ＮＥＣＲｅ５ｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ、Ｎｏ 、５５（１９７９年１０月）、２１−２７ページ：に、イナダ「スーパーキャパ シターはマイクロコンポーネント用電力予備として働＜　Ｊ　、Ｊｏｕｒｎａｌ 　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ。

１９８２年１１月、３２−３７ページ；これらの文献は接触している二相から成 る二重層キャパシタ−を開示しており、−相は例えば活性炭を含み、第二の相は 例えば硫酸溶液または液状有機電解質を含む。

前述の従来法の文献から、所望の電気的性質、特に高誘電恒数と良好なキャパシ タンスをもち、がっ、容易がっ経済的に製造できる物質をめる要求を満たすよう 継続的な努力がなされていることを見ることができる。

Ｈの　・と　・ 本発明の目的は両親媒性化合物と液体とで構成される異方性溶液から成る分極性 物質を提供することである。

本発明のもう一つの目的は望ましい誘電的性質、特に高キャパシタンスを示す異 方性溶液を提供することである。

本発明のもう一つの目的は電場へさらすときにエレクトレット性質および／また は圧電的性質を示す異方性溶液を提供することである。

本発明のもう一つの目的はメモリー要素、絶縁体、半導体、整流器、あるいはエ レクトロニクス設備中で有用であるｉ（Ｕデバイスとして機能できる異方性溶液 を提供することである。

本発明のもう一つの目的は電極波を発生および／あるいは反射することができる 異方性溶液を提供することである。

本発明のもう一つの目的は電場の通用によって繰返しかつ連続して充電および放 電でき、そして電気エネルギーを貯えるデバイス中で利用してよい、異方性溶液 を提供することである。

本発明のもう一つの目的は、脂肪酸塩分子と水との、ニート石鹸微構造が形成さ れるよう組成的に規定される電解質と一緒の、あるいはそれを併用しない、混合 物から成る分極されだ液晶微構造をもつ異方性溶液を提供することである。

本発明のもう一つの目的は、電気貯蔵デバイス中で有用である層状形態をもつス メクチック状態の液晶構造をもつ分極された物質を提供することである。

本発明のさらに一つの目的は、負荷に応答してゆっくりと放電し、高い誘電吸収 に基づいて自ら再充電する異方性溶液を提供することである。

本発明のさらに一つの目的は電解質として異方性溶液をもつ一次電池を提供する ことである。

本発明のさらに一つの目的は、電解質として異方性溶液を含むスーパーキャパシ ターを提供することである。

本発明のさらに一つの目的は、きわめて高いキャパシタンスをもつスーパーキャ パシターを提供することである。

本発明のさらに一つの目的は、従来技術のデバイスと比べて小さい面積と容積を もち、かつ高温度において作動可能であるスーパーキャパシターを提供すること である。

前述の諸口的によると、本発明は両親媒性化合物のみを含むか、あるいは両親媒 性化合物と液体を含む異方性溶液から成る組成物を提供する０本発明の分極性物 質は有用なエレクトレフト、強誘電性、焦電気性、半導体、絶縁体、および変換 器の性質を示し、特に、電場にさらすときに高キャパシタンスを示してもよい。

用語「異方性」とはここで用いるときには、等方性溶液領域の外側の選ばれた両 親媒性化合物の相、例えば、図２中のバルミチン酸ナトリウムの等方性溶液と規 定する線の左側の相のすべて、のことを総括的に言及する。ここで記述する物質 は図２の５０″Ｃ線より下でも有利な性質を示すことが見出され、従って図２は 例示としてのみ含まれている。

本発明はまた、両親媒性化合物と液体とで構成される好ましく層状の液晶微構造 をもつ異方性溶液とそれへ連結される電気的伝達手段とから成る分極性物質を特 徴とする、電気的デバイスを提供する。あるいはまた、その異方性溶液は多形性 固体ミセル溶液（ポリモルフイック固体ミセラ液体）から成っていてよい。用語 「電気的伝達手段」はここでは本発明の分極性物質を電気的回路へ結合させるい ずれかの手段を言及するのに用いられる。

好ましい両親媒性化合物は脂肪酸の塩であり、好ましくはアルカリ金属、アルカ リ土類金属、アンモニウムおよびアルカノールアンモニウムの脂肪酸塩である。

好ましい液体は水または重水であり、可溶性イオン塩例えばＮａＣ１のような電 解質をさらに含んでいてよい。

比較的高温における上述の両親媒性化合物はニート石鹸の各種の相を形成し、各 種の液晶微構造をもつ。これらの化合物が冷却されるとき、多形性の固体ミセル 溶液が得られる。両親媒性化合物は液晶微構造中か多形成固体ミセル溶液状態中 のどちらかにおいて望ましい電気的性質をもつ。用語「異方性溶液」は両方の状 態において両親媒性化合物を含む。さらに、固体ミセル溶液は、たとえニート石 鹸のような液晶微構造をもつ両親媒性化合物を冷却することによって形成されな いとしても、高い誘電恒数のような有利な電気的性質をもつかもしれない。

必要な機構をもつ本発明の分極性物質は適当な量での両親媒性化合物と液体との 単純な二成分混合物であってよい。

本発明の異方性溶液は平行板キャパシターデバイス中で誘電体として利用されて よいことが発見された。そのデバイスは直流で以て充電してもよく、その再充電 デバイスは負荷に応じてまずはキャパシターについて予期される様式で２、速に 、そして次いで、蓄電池について予期される様式でよりゆっくりと放電する。興 味深いのは、デバイスの電位が短絡によって瞬間的には放電されることがなく、 そして負荷が除かれると、物質の高い誘電吸収に基いて自ら回復する。

さらに、−次電池、すなわち、初期充電を必要としない電池は、本発明の異方性 溶液を二つの異種電極の間に置いた電解質として用いるときに得られる。

主尻ｑ註胤星区班 本発明の物質の組成的性質と電気的挙動をここでより詳細に論する。

本発明の実際において用いる両親媒性化合物は極性また親水性の端と非極性また は疎水性の端とをもつ分子を含み、これらの端の各々は後述するとおりに液中で それ自身の溶解度挙動を示すよう十分に大きい０両親媒性化合物は、それらの非 極性端（例えば、石鹸分子の炭化水素部分）が相互に熔解し、一方、それらの極 性端（例えば−ＣＯＯ−基）が極性溶剤中で外向きに突出するよう極性液体中で 自らを配向させ、かくして液晶をつくり出す配向における好ましい選択を示すこ とが知られている。

この配向は非極性溶剤中で逆転する〔モリスおよびボイドの、Ｏｒｇａｎｉｃ　 Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　、第３３章（１９７３年第三版）；カークオスマ−の”Ｅ ｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ’　 、１４巻、３９５ページ他（１９８０年第３版）〕。本発明において使用するた めの好ましい両親媒性化合物は、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモ ニウム塩およびアルカノールアミン塩のような脂肪酸塩を含む。これらの脂肪酸 塩は約６個から約１８個の炭素原子の飽和または不飽和の脂肪部分を含み、例え ば、オレイン酸、ステアリン酸、あるいはバルミチン酸ナトリウムである。

現在では、最も好ましい脂肪酸塩は商業石鹸であり、それらは代表的には約１２ 個から１８個の範囲の偶数炭素数の脂肪酸のナトリウム塩の混合物である。商業 石鹸は鹸化性脂肪、グリース、および、牛脂およびその他の動物の脂肪；綿実油 と他の各種植物油および脂肪；魚油、ロジンおよび他の樹脂状物質；およびココ ナツツ油、椰子核油、ババス−油、椰子油、オリーブ油、タル油、ヒマシ油、地 下結実ナツツ油、亜麻仁油；およびこれらの脂肪と油の水素添加物；の加水分解 のような周知の方法によってつくってよい。有用脂肪酸源物質の脂肪酸含量は図 ２３に列記されている。慣行的石鹸製造方法は米国特許２，０３７，００６；２ ．１９０，５９２；　２，３３６，８９３；　３，７９３，２１５；　３，２９ ６，８２９；　４，２０１，７４３および４，４９０．２８０に記載されている 。しかし、以下で示すとおり、単純な石鹸系も有効であることが見出された。

ニート石鹸の製造する編点き方法は米国特許３，９２８．８２９に記載されてお り、その内容はここで文献として組込まれている。

簡単にいうと、ニート石鹸の製造における各段階は、１）脂肪酸源物質、例えば 、牛脂とココナツツ油の７５／２５混合物が苛性例えば水酸化ナトリウムと一緒 に加熱して脂肪酸の実質的部分をそれらの塩へ転換させる「キリング段階または 鹸化段階」　；２）脂肪酸塩が溶液から析出される「変化段階」：および、３） ニート石鹸相（すなわち、層状液晶微構造をもつ混合物の部分）がニート和から 取出す「手直しくｆｉｔｔｉｎｇ）段階」；である。もちろん、ニート石鹸は適 業熟練者によく知られている他の石鹸製造方法によってつくられてもよい。

商業的に入手できる固体石鹸が、以下の実施例においてより詳細に解説されると おり、本発明において有用であることも発見された。

本発明の分極性物質の中の液体は十分な量で提供され、両親媒性化合物を所望液 晶微構造にまとめることを可能にするよう選ばれる。好ましい液体成分は極性液 体、特に水である。この液体成分は分極性物質中に含まれる電解質をどれもまた 可溶化すべきである。

本発明の好ましいニート石鹸は脂肪酸塩瀬物質のどれかから誘導されてよい脂肪 酸塩の約５０から１００重量％；約１０から３０重量％の水；および約０から４ 重量％好ましくは約０．３から１．２重量％の塩化ナトリウムを含む。しかし、 電解液を全く除外してもよい。有用な脂肪酸塩瀬物質に上に列記されており、代 表的には、その種の源物質についての脂肪酸分布は図２３にまとめられている。

脂肪酸源物質は単独で使用してよく、あるいは各種の組合せにおいて使用して石 鹸中の構成脂肪酸塩を６１４節してもよく、例えば、２５重量％の牛脂と７５重 量％のココナツツ；６０重量％の牛脂と４０重量％のココナツツ；あるいは８５ 重量％の牛脂と１５重量％のココナツツである。

ニート石鹸のような液晶微構造中の分子の配向的会合は外部摂動に対して異常に 敏感であること、および、温度、圧力並びに電場および磁場における変化が分子 のロング・レンジ・オーダーでの著しい変化をひきおこし得ることが、適業熟練 者によって理解される。

固体棒石鹸は通常はニート石鹸から、乾燥；チッピング、ナツツピングなどによ る乾燥物質寸法の減少；乾燥粒子と約２０重量％以下、好ましくは約２重量％以 下の香料、着色剤、軟化剤、抗菌剤、保存剤などのように添加剤との混合；およ び、棒またはいくつかの他の所望形状への通常の押出しによる混合物の形状付与 ；によってつくられる。ニート石鹸を特性づけるスメクチック層状微構造は、固 体棒石鹸製造中の機械的力、温度および水分によって主として変えられる。固体 棒石鹸微構造は各種直径と各種度合の捩れをもつファイバー束のからみ合い網目 構造によって特徴づけられるが、ただし十字形交差構造および平行構造の両方を 保持する一般的傾向をもっている。固体棒石鹸の微構造はここでは「バー相」微 構造とよぶ。

前述のとおり、ニート石鹸はまた多形性ミセル固体溶液を形成するよう冷却され てよい。特定の固体溶液が実施例ＸｒＶ−ＸＸ■において詳述されている。

本発明において用いる電解質は塩化ナトリウムのような単純なイオン性塩であっ てよく、そして、両親媒性化合物の製造過程からの不純物としてかあるいは他の ある源から誘導される添加剤として存在してよい。電解質の量は、物質の電気抵 抗がニート相微構造が崩壊される量より小さくなる量をこえるべきではなく、例 えば、商業石鹸においては、約４重量％以上のＮａＣＺはニート相を崩壊する。

一般的には、塩含量は少くとも約０．１重量％である。

両親媒性化合物と液体は必要な組成量で組合わされて異方性領域中において所望 微構造をつくり出す。例えば、商業石鹸に関して、組成量はニート相領域をマク ・ベイン相線図上に置くことによって決定してよい。石鹸−水および石鹸−塩一 水の二成分系および三成分系のマク・ベイン相線図についての論議はカーク“オ スマーの”！ｌ！ｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ　ｏｆ　Ｃｈｅ＋ｍ１ｃａｌ　Ｔｅｃ ｈｎｏｌｏｇｙ″２１巻、１６６４７０ページ（１９８０年、第３版）において 見られる。

極性液体の相挙動およびニート相中の石鹸の両親媒成分は分極性物質の電気的性 質を強めるものと思われる。

図１は９０°Ｃにおけるステアリン酸ナトリウム、塩化ナトリウムおよび水の三 成分系を描いている。図２はパルミチン酸ナトリウムと水との二成分系を描いて いる。図２から見られるとおり、この異方性溶液はニート、サブニート、スーパ ーワラキシ−、ワラキシ−、サブワラキシ−およびミドルの各石鹸を含む各種の 微構造を呈することができる。この異方性溶液はまたスーパーカード、ドライカ ードおよびウェットカードとして同定される多形性固体ミセル溶液（ポリモルフ イック固体ミセル溶液）であることができる。図１および２の比較は約７０％の 石鹸と３０％の水および残留量のみの塩（例えば０．５重量％以下）から成る系 がニート相の構造範囲また領域に入ることを描いている。

ニート相中の石鹸の顕著な性質はその系の固体状稠度であり、すなわち、それが 棒、フレークあるいはビードの形で容易に製造され得る。ニート相中のその種の 固体状の系のこれまで評価されていなかった性質は予想外に高い誘電恒数である 。さらに他の異方性溶液も予想外に有利な電気的性質をもつことが発見された。

この種の系のもう一つの評価されていない性質は、二つの異種電極と一緒に使用 するときに電流を発生する能力である。

本発明の異方性物質の誘電恒数（Ｅ）の温度による大きい変動が観察されており 、それらの誘電的性質は脂肪酸塩と水の濃度に対する敏感性を示した。十分には 理解されていないが、これらの液晶物質の大きい誘電恒数は強誘電タイプのもの のある種の構造的相転移と関係しているものと考えられる。強誘電性組成物はツ イン（ｔｗｉｎ）構造または個々のドメイン状態が適用電場によって再配向され 得るドメイン構造を示す相を示し、それらはまた磁気的および弾性的応力場およ びそれらの各種組合せに応答し得る。

ニート石鹸の有利な電気的性質が、例えば図３に描く液晶層状またはミセル状微 構造に影響をもつ構造的相転移から生ずるということもまた可能である。

本発明の組成物の微構造は液晶微構造として特徴づけてよい。

用語「液晶」および「メゾモルフイック（ｍｅｓｏｍｏｒｐｈｉｃ）　Ｊは本発 明の物質の物理的性質を述べるのに使用することができ、なぜならば、これらの 物質は物理的状態の二元性、すなわち固体挙動と液体挙動とを示すからである。

両親媒性化合物の液晶挙動はカーク・オスマーの”Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｃｌｉａ 　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌ−ｏｇｙ”、１４巻、３９５−４２ ７ページ（第３版、１９８０年）に論じられており、これは本明細書において文 献として組入れられている。

これらの性質は、液体に応答して物質の構成分子を配向整列させることから指令 または誘導され、それらの分子が物質へ固体状性質を付与するものと考えられる が、ただし、これらの引力的で整列させる力は液体性質を全部排除するには不十 分である。

本発明の液晶物質は、それが多成分系であるという意味において離液性であり、 そして整列／配向、例えば、層状ミセル、棒組ミセルあるいはその他の微構造の 、構成成分分子による形成は液体（水）の作用からもたらされる。

本発明の詳細実施態様をここで以下の実施例の中で述べる。

実施拠土 各種の商業的に入手できる固体棒石鹸の塊状試料の誘電恒数をある温度にわたっ てそれらの変動について試験した。以下の実施例において、これらの試料はその 登録商標によってよぶことにする。バーモリープ［Ｆ］（Ｐａｌｍｏｌｉｖｅ） 　、アイリソシュスプリング■（Ｉｒｉｓｈ　Ｓｐｒｉｎｇ）およびカシミア・ ブーケ”　（ＣａｓｈｍｅｒｅＢｏｕｑｕｅｔ）はコルゲート・パーモリーブ社 の登録商標である。パーモリーブ、アイリソシュ・スプリング（脂肪含有過多） 、カシミア・ブーケ、および石鹸Ａとして以後よばれる標準的銘柄の市販の固体 棒石鹸をＩ　ＫＨｚの振動数で２１°Ｃから１６０″Ｃの範囲の温度にわたって 測定した。複合（ｃｏｍｐｌｅｘ）誘電恒数の実数成分（ｒｅａｌ　ｃｏｍｐｏ ｎｅｎｔ）Ｅ’におけるきわめて強い温度変動は固体棒石鹸の組成に応して約１ ０°Ｃから１３０°Ｃの範囲にある温度において観察される。この変動は一部に は、固体棒石鹸の水含量に依存し、例えば、１０重量％の水をもつアイリソシュ ・スプリング（脂肪含有過多）固体棒石鹸は１１８°Ｃにおいて１，４８８，０ ００のＥ′ピーク値をもち、１５重量％の水含量をもつアイリソシュ・スプリン グ＠（脂肪含有過多）固体棒石鹸は１０７°Ｃにおいて５．８６１．０００のＥ ゛ビーク値もつ。これらの観察から、誘電恒数が固体棒石鹸組成と水の濃度に対 する強い感度を示すことが結論された。

上述のとおり、温度による誘電恒数の大へんな増加は強誘電タイプの構造的相転 移を示唆している。Ｅ゛値は各種の棒石鹸について次のとおり測定された。

厚さ３／ｌＩインチ、幅２インチ、長さ３インチの棒石鹸の試料をフライス削り によって切断し、二つの平らな平行の金めつき電極の間に置いた。それらの試料 を二つの金めっきしたキャパシター電極の間で締めつけ、石鹸の表面が電極と良 好に接触ししかも可塑的流れをおこさないように電気絶縁性ボルトで以てその場 に保持した。上部電極は直径１＋Ａインチの円形と直径４インチで中央電極から 電気的に絶縁されているガード・リングとに分割される。基底電極は直径４イン チの円形板であった。

これらの電極を３本の同軸ケーブルを通してゼネラルレイディ第１６１５−Ａキ ャパシタンス・ブリッジへ次に接続した。１　ｋＨｚに設定したゼネラルレイデ ィ第１３１１−Ａオンシレーターをブリッジを駆動するのに使用した。フェース （ｐｈａｓｅ）に敏感なプリンストン・アプライド・リサーチＨＲ−８増幅器を ゼロ位検出体として使用してブリッジを釣合わせた。取付けた試料をステンレス 鋼魔法瓶中に置き、電極へ直接に接続された抵抗加熱体によって加熱された。温 度は電極へ取付けたクロム−アルミニウム熱電対で以て測定した。加熱速度は約 ２°Ｃ／分であった。試料は加熱の前後の秤量によって重量損失について検査さ れ、無視できる損失（０，１重量％以下）を示したが、これは、三電極技法にお ける測定に使った１ｚインチ中央電極の外側にある試料縁に沿って大部分おこっ た。キャパシタンス値は誘電的応答のイン−フェース（ｉｎ−ｐｈａｓｅ）成分 とアウトオブフェース（ｏｕｔｏｆ−ｐｈａｓｅ）成分とを使って測定した。８ ０°Ｃをこえる温度において、キャパシタンスは代表的にはブリッジの上部範囲 （ｕｐｐｅｒ　ｒａｎｇｅ）　（１フアラド）をこえ、それで外部レジスターを 回路へ付加された。

外部レジスターの場合、相互コンダクタンスはバランスさせることができず、従 って、誘電恒数の虚数部分を測定できなかった。−次のキャパシター電極から、 誘電恒数の実数成分Ｅ′は試料の厚さく３八インチ）と中央電極面積とを使って 計算された。

考えられる電極ヘリ効果についての補正は試みなかった。電極間のその後の直流 測定は室温で数百メグオームの抵抗を示した。

高い直流電圧はエレクトレット中の石鹸の永久分極をもたらした。それらのエレ クトレットは圧電気挙動を示し、そして恐らくは、その後の誘電測定を不可能に する永久的構造変化を示した。図４と５はアイリソシュ・スプリング＠（脂肪含 量過多）の１０重量％と水の１５重量％との固体棒石鹸についての、温度による 誘電恒数の実数部分Ｅ゛の変動を描いている。１帽１％の水の試料における１１ ８°Ｃにおけるきわめて狭くかつきわめて強いピークの出現は強誘電性物質にお いてそれらの臨界温度で観察される種類の構造的相転移を示している。

図４および５に描かれているとおり棒石鹸への水の添加効果は、２７°Ｃにおい てＥ’＝５２Ｋ、１０７°ＣにおいてＥ’　＝５，８６１，０００であるように 誘電恒数を増すことである。図５は、４０°Ｃにおいてすら、水が１０重量％の 固体石鹸棒試料と水が１５重量％の固体石鹸棒試料とについての誘電恒数実数部 分の値の間で、はとんど１０倍の差があることを示している。

災施孤エ パーモリーブ■固体棒石鹸の誘電恒数の実数成分Ｅ“の温度による変動を実施例 Ｉに記載の方法に従って測定した。図６はパーモリーブ■の１５％水分の石鹸と バーモリーブ［Ｆ］の１０％水分の棒石鹸とについての、誘電恒数Ｅ゛の実数成 分の温度による変動を描いている。低水分（１０重量％の水）バーモリーブ［Ｆ ］固体棒石鹸についての温度によるＥ゛の変動のひろげた尺度の図が図７に描か れている。図７において、ピークは１１８　’Ｃと１５０°Ｃにおいでおこり、 観察されるＥ′値は実施例■に記載のアイリソシュ・スプリング［Ｆ］固体棒石 鹸の試験において観察されるよりも高い。

回６と７の比較により、固体棒石鹸水分含量の変化がＥ゛ピーク温度位置をずら せることがまた観察される。

図８は１０重量％の水分と１５重量％の水分のパーモリーブ■固体棒石鹸の誘電 恒数の温度による、尺度をひろげた比較を提供している。

１１１皿 固体棒石鹸Ａの誘電恒数の実数成分の温度による変動を実施例！に記載の方法に 従って測定した。この実験により測定される誘電恒数の実数成分の値を図９に描 いている。

裏腹±Ｎ カシミール・ブーケ［Ｆ］固体棒石鹸の誘電恒数の実数成分Ｅ゛の温度による変 動を実施例■に記載の方法に従って測定した。この実験によって測定される誘電 恒数の実数成分の値が図１０に描かれている。

図１１と１２は水分１０重量％と水分１５重量％のアイリソシュ・スプリング固 体棒石鹸およびバーモリーブ［Ｆ］固体棒石鹸の誘電恒数の実数成分の温度によ る相対的変動を実施例１−ＩＶに記載の実験に基づいて描いている。

１呈［ パーモリーブ・ゴールド［Ｆ］固体棒棒石を誘電体として片側回路板（２Ｉ７２ インチ×３３八インチ）から１八インチの厚さの固体棒石鹸と一緒にそれらの間 でつくられた電気エネルギー貯蔵デバイスの中で使用した。５個のこの種のデバ イスは平行に連結され、９ボルトで充電され、それらの放電を２．３５メグオー ムのレジスターを通して測定した。得られた結果を図１５にまとめた。

災厳孤■ 石鹸Ａ固体棒石鹸を実施例Ｖの貯蔵デバイスの中で誘電体として置換えた。この デバイスを９ボルトの電力源を使って８分間充電し、電気的放電を２．３５メガ オームのレジスターを通して測定した０時間の関数としての放電電圧を記録し、 図１６に描いた。

実呈班ユ 実施例■の貯蔵デバイスを１５分間９ボルトへ１９°Ｃの温度において充電し、 次いで２．３５メガオームのレジスターを通して放電した。時間の関数としての 放電電圧を記録し、図１７に描いた。

実ＪＬｆ殊１ 実施例■に記載の貯蔵デバイスを９ボルトへ３１分間充電し、次いで２．３５メ ガオームのレジスターを通して放電した。時間の関数としての放電電圧を記録し 、図１８に描いている。

１施■■ 実施例■の貯蔵デバイスを２６時間９ボルトへ充電した。石鹸Ａを誘電体として 使用した。このデバイスを次に６．２メガオームのレジスターを通して放電した 。時間の関数としての電圧を図１９に描いた。

裏庭ｔＸ アイリソシュ・スプリング［Ｆ］棒石鹸を実施例Ｖ中に記載の電気貯蔵デバイス の中で誘電体として置換した。このデバイスを１５分間９ボルトへ２２°Ｃにお いて充電し、２．３５メガオームのレジスターを通して放電させた。時間の関数 としての放電電圧は図２０中で記録され図示されている。

実１１殊ｎ 実施例■に記載の貯蔵デバイスを３０分間９ボルトへ２３°Ｃにおいて充電し、 次いで２．３５メガオームのレジスターを通して放電した。アイリソシュ・スプ リング［Ｆ］固体棒石鹸を誘電体として使用し、時間の関数としての放電電圧を 記録し図２１に描いている。

実Ｉ■しく１ 個々のキャパシターをアルミニウム箔のような商業的金属箔２とニートソーブ３ で以て含浸した消毒用ガーゼ布とから図１３に示すとおりに組立てた。用いたガ ーゼはニートソープ用構造支持体を提供し、金属箔電極２の間隔を置く役目をす る。これらのキャパシター中で用いられるニートソープは慣用的パンチ方法に従 って、可食性牛脂とココナツツ油との混合物からつくった。７５／２５　（重量 による）の牛脂／ココナツツの比率を用いた。

各キャパシターはニートソーブで含浸した９層のガーゼによって分離された合計 １０個の箔電極を含んでいた。各々のアルミニウム箔電極と２５平方インチの表 面積をもっていた。これらのキャパシター中で用いられるニートソーブの炭素鎖 分布は表１に示されている。ニートソーブの水分含量は２５％であることが測定 された。

図１３に示すタイプの４個の電気デバイスを組立てた。各キャパシターを次に水 分遮断ポリマーフィルムの中で包み、熱シールして水分ロスを減らした。ポリマ ーフィルム中で小さい孔を開けてキャパシターへの必要な電気接続を可能にした 。本発明の物質の電気的性質の水分含量の上記依存性から考えて、貯蔵および使 用中の物質からの液の増減を防ぐ手段が提供されるべきである。

キャパシターを次に図１４に描く模式に従って回路中で配置し、９ボルト直流電 源によってスイッチ１５をとじることによって充電した。スイッチ１５を次にひ らき、スイッチ２０を閉じて貯蔵デバイス３０の放電電圧をレジスタンス２５を 通してベックマン３６０デジタル・ボルトメーターで以て測定させた。放電電圧 は時間の関数として測定した。

表−１ 実施例ＸＨのキャパシターデバイス中で誘電体とじて利用したニートソーブ（７ ５／２５）の炭素鎖分布。

本は脂肪族成分中の不飽和結合の数を示す。

２　キャバシ　− 実施例Ｘ■のキャパシターの構成の詳細。

箔　７．５ｇ　７．３ｇ　７．７ｇ　７．４ｇガーゼ　６．９ｇ　６．７ｇ　６ ．８ｇ　６．８ｇソープ　９６．７ｇ　８８．９ｇ　８９．３ｇ　７９．４ｇ合 計　１１１．１ｇ　１１２．９ｇ　１０３．８ｇ　９３．６ｇ実１殊ｘｍ− 実施例ＸＨに記載の貯蔵デバイスを９ボルトへ４３分間充電した。このデバイス を次に直流モーターへ連結し、それを合計８分間動かした。このデバイスの放電 中、モーターははしめは急速に２分から３分間動かし、速度の見掛けのロスはな く、その後顕著におそなった。

約５８分後、このデバイスを９ボルト電源へ再びつなぎ、７分間再充電した。こ の貯蔵デバイスを次に直流モーターへつなぎ、放電させた。直流モーターはこれ をペーパービンホイール（ｐａ−ｐｅｒ　ｐｉｎ　ｗｈｅｅｌ）へ連され約７分 ５５秒間動かした。この貯蔵デバイスをもう一度９ボルトへ９分間再充電し、モ ーターへ再度違いだ、この貯蔵デバイスはモーターを１３分間動かした。この過 程を１１分の充電期間について繰返した。この貯蔵デバイスはモーターを約５分 間動かした。

実施例ＸＨに記載の貯蔵デバイスを１０分間８．６８ボルトへ充電した。このデ バイスを次に２０．８オームの抵抗をもつモーターを通して放電した。この放電 に続いて、このデバイスを静止状態に放置し、その際、それは約０．２ボルトか ら約１．２ボルトへ、二、三分間で再充電するヒステレシス効果を示した。この ヒステレシス効果は、本発明の貯蔵デバイスがバッテリーによって保持されるよ うな再充電能力を示している。図２２は時間の関数としての放電とヒステレシス 効果とを描いている。

異方性主爪 異方性溶液をキャパシター中の誘電体としであるいはスーパーキャパシター中の 電解質として使用できるかどうかを決定するために、試験デバイスをつくり、キ ャパシタンス、漏洩電流および自己放電速度を測定した。ＤＣキ＋パシタンスの 測定は図２４に示す回路を使って１ボルトで実施した。この回路は温度調節用の 浴１０２の中に置いたスーパーキャパシター１００を含む。

このスーパーキャパシターは５ＰＰＴスイツチを通してバッテリ１０４から先ず 充電される。このスーパーキャパシター上の負担は負荷選択スイッチ１０８によ って選ばれる。スーパーキャパシターの自己放電速度を測定するために、第三の スイッチ１１０を開く。

このスーパーキャパシターを横切る電圧をテストポイント１１２において測定す る。この電圧はまたプレアンプ１１６を通してストレージスコープ（ｓｔｏｒａ ｇｅ　５ｃｏｐｅ）のような他の計器によって追跡してもよい。

試験スーパーキャパシター１００は平行板タイプのものであり、電極として直径 ３．２５ｃｉの円形ステンレス鋼板を使用した。試料間隔は電極間でセルロース アセテートの薄いスペーサーを使用することによって調節した。試料は電極へ固 体石鹸の薄いコーティングを沈着させ、電極を静水圧中に置き、ヒートガンを使 って石鹸を軟化させることによって調製した。圧力を次に電極へ施用した。熱収 縮管材を電極の縁へ施こして水分の蒸発を防いだ。

試料をＤＣキャパシタンス測定のために浴１０２へ次に移した。

高温測定をまず完了した。試料は層状液晶相において約２時間平衡化させられ、 その後に測定を行なった。

以下の実験手順を使った。

１ボルトの電位を試料へ１時間適用した。漏洩電流を１．２，３゜５．１０．３ ０および６０分で測定した。この１時間充電サイクルの後に、試料をＩＯＫオー ムのレジスターを通して放電させた。キャパシタンスはキャパシターを横切る電 位が充電電位の３６．８％に達するのに必要とされる時間から、すなわち、回路 のタイムコンスタンスを測定することによって、計算された。

試料を次に、漏洩電流が最初の充電サイクル中に得られる６０分漏洩電流と等し くなるまで再充電した。このキャパシターを次に１００にオームのレジスターを 通して放電させた。第三の充電サイクルをはじめ、漏電電流が最初の充電サイク ル中で得られる６０分漏洩電流と等しくなったときに終らせ、そして自己放電を 測定した。

試料を次に室温へＩＯＫオームの抵抗負荷のもとでゆっくりと冷却し、この手順 を繰返した。

この検討において使用した試料は７５／２５％の牛脂とココナンッ油の混合物か ら成る商業的のコルゲート・パーモリーブ［有］のニートソーブと、高純度無水 石鹸を含んでいた。無水石鹸を３０重量％の重水と混合した。各石鹸について、 温度は等方性溶液温度まで上げられた。試料を次に相図の層状液晶ニートソーブ 領域へもってきて、室温へ急冷した。

試験した各石鹸についての最低の層状相温度は以下に与えらステアリン酸ナトリ ウム　８５−８７ ステアリン酸カリウム　６０ ラウリン酸カリウム　室　温 ラウリン酸ナトリウム　６９−７２ パルミチン酸ナトリウム　８０−８５ ミリスチン酸ナトリウム　７７−８０ 試料した異方性溶液について得たＤＣキャパシタンス測定は以下の実施例に列記 されている。すべてのこれらの実施例において電流はマイクロアンペアで与えら れている。

裏施ｍ 石鹸ニステアリン酸カリウム、温度：６５”Ｃ適用電圧：１ボルト　試料の厚さ ：０．０１ｃｍ電極表面積：　４，４５３　ｃｊ 石鹸ニステアリン酸カリウム　温度＝２５°Ｃ通用電圧：１ボルト　試料厚み： ０．０１ｃｍ電極表面積：　４．４５３　ｃＩＩＩ ＤＣキャパシタンス−１０３オーム放電、５３６マイクロフアラドＤＣキヤパシ タンス−１００にオーム放電、７６２マイクロフアラド自己電圧 −１−二一　−片間」立り 実１」Ｄ（■− 石鹸：コルゲート・パーモリーブ■　温度：ｓｏ’ｃニートソーブ 適用電圧：１ボルト　試料厚み：　０．０１ｃｍ電極表面積：　５．０６Ｃ１ａ ＤＣキャパシタンス−１０にオーム放電、　３０５６マイクロフアラドＤＣキヤ パシタンス−１００にオーム放電、　２００４マイクロフアラド自己放電ニ ーｌ−二一　−隻固」公し ス１１Ｌ滴■ 石鹸ニコルゲート・パーモリーブ［Ｆ］　温度：　２５°Ｃニートソープ 適用電圧：１ボルト　試料厚み：　０．０ＩＣＩ１１電極表面積：　５．０６ｃ ４ ＤＣキャパシタンス−１０にオーム放電、６２０マイクロフアラドＤＣキヤパシ タンス−１００にオーム放電、８３０マイクロファラド自己放ｔ： ニ【上−ｆｉ紛よ １旌Ｕユ 石鹸：ラウリン酸カリウム　温度：２５°Ｃ適用電圧：１ボルト　試料厚み：　 ０．００５　ｃｍ電極表面積二５．０７ｃｎ ＤＣキャパシタンス−２０にオーム放ｔ、　５３０マイクロフアラドＤＣキヤパ シタンス−ＬＯＯＫオーム放！、　７０１マイクロファラド自己放電： 夫夫１邦（■ 石鹸：ラウリン酸カリウム　温度：４０°Ｃ適用電圧：１ボルト　試料厚み：　 ０．００５　ｃ口電極表面積：　５．０７ｃｔｌｌ ＤＣキャパシタンス−１０にオーム放電。

ＤＣキャパシタンス−１００にオーム放電。

自己放電： 実施±ＸＸ 石鹸：ラウリン酸ナトリウム　温度＝２５°Ｃ通用電圧＝１ボルト　試料厚み： 　０．０１２５ｃｍ電極表面積：４，４５３ｃｆｆｌ −」蓼ＵＬｉ−」■ ＤＣキャパシタンス−１０にオーム放’Ｌ　５６６マイクロフアラドＤＣキヤパ シタンス−１００にオーム放電、８４６マイクロフアラド自己放電ニ ス１１殊ＸＸｌ− 石鹸：ラウリン酸ナトリウム　温度：８１°Ｃ通用電圧：１ボルト　試料厚み： 　０．０１２５Ｃ１１電極表面積：　４，４５３　ｃＵ −皿弐里汰一　−生鼠工卸− ＤＣキャパシタンス−１０にオーム放ｚ、ｔ、７６２マイクロファラドＤＣキャ パシタンス−１００にオーム放電、２，５２０マイクロファラド自己放電： 裏施伍ＸＸ工 石鹸ニステアリン酸ナトリウム　温度：２５°Ｃ適用電圧＝１ボルト　試料厚み ：　０．０ＩＣ１１１電極表面積：　４，４５３　ｃ１１！ ＤＣキャパシタンス−１０にオーム放電、２２２マイクロフアラドＤＣキヤパシ タンス−１００にオーム放ＷＥ、４０２マイクロファラド実ｌｌｔ及ｘｍ＝ 石鹸ニステアリン酸ナトリウム　温度：９５°Ｃ通用電圧：１ボルト　試料厚み ：　０．０１ｃｉ電極表面積：　４，４５３　ｃＩＩＩ ＤＣキャパシタンス−１０にオーム放電、２，０８８マイクロフアラドＤＣキヤ パシタンス−１００にオーム放ｉＨ，３，０１４マイクロファラド自己放電二 スｌ■（凌ＸＶ− 石鹸二ミリスチ／酸ナトリウム　温度＝２５°Ｃ通用電圧：１ボルト　試料厚み ：　０．０１２５ｃｍ電極表面積：　５．０６７　ｃｉ ＤＣキャパシタンス−１０にオーム放電、２９８マイクロフアラドＤＣキヤパシ タンス−１００にオーム放電＋　４７５マイクロファラド自己放電： 夫施桝ＸＸ亘 石Ｍ二ミリスチン酸ナトリウム　温度：９０°Ｃ通用電圧二１ボルト　試料厚み ：　０．０１２５ａｍ電極表面積：　５，０６７　ｃｉ ＤＣキャパシタンス−１０にオーム放電、１，０９２マイクロフアラドＤＣキヤ パシタンス−１００にオーム放ｉｆ、１，４９１マイクロファラド自己放電： 裏腹ｍ距 石鹸：バルミチン酸ナトリウム　温度２２５°Ｃ適用電圧：１ボルト　試料厚み ：　０．００７５ｃｍ電極表面積二５，０６ｃｉｆｌ −血丘１孟−−庫ｌ工卸− ＤＣキャパシタンス−１０にオーム放”４．　３５４マイクロフアラドＤＣキヤ パシタンス−１００にオーム放電、８０９マイクロファラド自己放電： １隻拠ＸＸ■ 石１ｌＩａ＝パルミチン酸ナトリウム　温度二８８°Ｃ通用電圧：１ボルト　試 料厚み＋　０．００７５ｃｍ電極表面積：　５．０６７　ｄ ＤＣキャパシタンス−１０にオーム放電、　３１１６マイクロフアラドＤＣキヤ パシタンス−１００にオーム放電、　４８９２マイクロフアラド自己放電： 追加の実験をまたコルゲート・バーモリーフ［Ｆ］のニートソーブで以て温度と 適用電圧の関数として実施した。直径３．３　ｃｍの電極と０．０１２５ｃｍの 試料の厚さを使って、３０分後に次の漏洩電流が得られた。

キャパシクンをＩＫオームのレジスターを使って放電１２ｃタイムコンスタント により測定した。キャパシタンスは温度上昇とともに増す。データを図２５にま とめた。０．３χのＮａＣｆを含むコルゲート・パーモリーブ０のニートソープ の場合において、キャパシタンスは試料の厚さの関数であるとは思われず、電極 の表面積とともにのみ変動した。この挙動はスーパーキャパシターの挙動と合致 する。データは平行板構造において比較するとき上述文献中で述べられているス ーパーキャパシターの著しい改善を示す。

驚いたことに、二つの異なる金属電極例えばアルミニウムとステンレス鋼であっ て、コルゲート・バーモリープ［有］のニートソープと０．３ｚのＮａＣｌを含 む電解質によって分離されている電極を使うと、電気化学的−次電池として機能 した。そのようなバッテリーは図２６に示されている。バッテリーセル２００は ファイバーメツシュの網２０６によって分離されている二つの極板２０２゜２０ ４を含んでいる。その綱は０．０２５　ｃｒｔｒの厚さをもち、ニートソープか ら成る電解質２０８で以て含浸される。一つの電極は＃３１６ステンレス鋼箔で つくられ、一方、他方の電極はアルミニウム箔でつくられた。６．２５ｃｆｆｌ の電極をもつ三つのこの種のバッテリーセルを並列で接続した。この三つの並列 パンテリーセルは外的充電なしで１ボルト以上を発生した。ＩＯＫオームのレジ スターを通して１０分間放電させるとき、この三つのバッテリーセルから次の電 流の流れが得られた。

抵抗性負荷から解放するとき、これらのバッテリーセルは３分以内で１．１ボル トの電位まで自ら回復した。

第二のバッテリーセルを＃３１６ステンレス鋼箔とアルミニウム箔との９．６ｃ ＋ｆｌ電極を使ってつくり、０．３χのＮａＣ１をもつコルゲート・パーモリー ブ［Ｆ］のニートソープがファイバーグラスのスペーサーを含浸した。このバッ テリーセルを横切る電位は１．３ボルトであった。ｌＯＫオームの負荷のもとて の電流対時間放電特性は次のとおりであった： Ｑ　マイクロアンペア 次に、二つのバッテリーセルを構成し、各は並列で接続された９、６ｄの極板を もつ。それらのバッテリーの電圧出力は約２０分後で１．２ボルトであった。バ ッテリーを１００オームのレジスターへ接続して放電中の電流を測定した。次の データが得られた。

この点においてバッテリーセルをレジスターから解放し、時間の関数としてバッ テリーを横切って測定した電圧は次のとおりセルを約１５時間静かに放置し、１ ００オームのレジスターを通して再び放電させた。次の電流対時間特性が得られ た。

並列でつないだ同じ二つのバッテリーセルをまず回復させ、次いで再び１００オ ームを通して放電させた。結果を次に示す。

２′°　マイクロアンペア ３時間の間、並列のこの二つのセルは１００オームの抵抗性負荷のもとで一定の ０．４００　ミリアンペアの電流を送った。

本発明はその特定的実施態様に関して特に述べてきたが、本発明の開示から見て 、本発明の多数の変形は今や適業熟練者にとって可能であり、それらの変形はな おも本発明の範囲内にあることは理解される。従って、本発明は広く解釈される べきであり、付属の請求の範囲の領域と精神によってのみ制限されるべきもので ある。

本発明の各種の性質と’１Ｉｆｆｉはここでさらに描かれており、次の図面を参 照することによってより良く理解される。

図１はカーク・オスマーの°Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａ ｌ　Ｔｅｃ−ｈｎｏｌｏｇｙ”　２１巻（第３版、１９７９年）（ジョン・ワイ リー・アンド・サイズ社）から、発行者の許可を得てリプリントした、９０°Ｃ におけるステアリン酸ナトリウム−塩化ナトリウム−水の三成分系の相図である 。

図２はカーク・オスマーの”Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａ ｌ　Ｔｅｃ−ｈｎｏｌｏｇｙ”２１巻（第３版、１９７９年）（ジョン・ワイリ ー・アンド・サイズ社）から、発行者の許可を得てリプリントした、パルミチン 酸ナトリウム−水についての二成分相図である。

図３はＧ、Ｈ，ブラウンおよびＪ、Ｊ、ウォーケンの”Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓ ｔ−ａｌｓ　ａｎｄ　Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　５ｔｒｕｃｔｕｒｅ”　（１９７ ９年アカデミツク・プレス社）から著者および発行者の許可を得てリプリントし た、球状または層状の形態をもつメソモルフインクまたは両親媒性分子の離液性 の系における微構造配列を描いている。

図４は実施例Ｉにおいて示されるとおりの、１０重量％および１５重量％の水を もつ固体棒石鹸の試料につい、誘電恒数の実数部分Ｅ”の温度による変動を描い ている。

図５は実施例１に示すとおり１０重量％と１５重量％の水をもつ固体棒石鹸につ いて、誘電恒数の実数成分Ｅ゛の温度による変動を、ひろげた尺度で描いている 。

図６は実施例■に示すとおり１０重量％と１５重量％の水分含量をもつ固体棒石 鹸の試料について、誘電恒数の実数成分Ｅ°の温度による変動を描いている。

図７は実施例■に示すとおり、１０重量％と１５重量％の水分含量をもつ固体棒 石鹸について、誘電恒数の実数成分Ｅ°の温度による変動をひろげた尺度で描い ている。

図８は実施例Ｈに示すとおり、１０重量％と１５重量％の水分含量をもつ固体棒 石鹸について、誘電恒数の実数部分Ｅ′の温度による変動をひろげた尺度で描い ている。

図９は実施例■に示すとおりの固体棒石鹸について誘電恒数の実数成分の温度に よる変動を描いている。

図１０は実施例■に示すとおり、固体棒石鹸の誘電恒数の実数成分Ｅ゛の温度に よる変動を描いている。

図１１は実施例ＩおよびＨに示すとおり、１０重量％の水をもつ固体棒石鹸の誘 電恒数の実数成分Ｅ′の相対的変動を描いている。

図１２は実施例■および■に示すとおり、１５重量％の水をもつ固体棒石鹸の誘 電恒数の実数成分の温度による相対的変動を描いている。

図１３は本発明によってつくられる電気貯蔵デバイスを描いている。

図１４は本発明の貯蔵デバイスの放電電圧の時間による変動を測定するのに用い る回路の模式図である。

図１５は固体棒石鹸を誘電体として用いる実施例Ｖに記載の貯蔵デバイスの放電 電圧の変動を描いている。

図１６から１９は固体棒石鹸を用いる実施例■から■の貯蔵デバイスの電圧の、 時間の関数としての変動を描いている。

図２０−２１は充電と放電負荷の大きさとの各種水準について、実施例ＸとＸＩ との貯蔵デバイスの電圧の変動を描いている。

図２２は実施例ＸＩｌに示されるとおり、図１３の貯蔵デバイスの電圧の変動を 描いている。

図２３は普通の脂肪酸源物質中の脂肪酸分布を描いている表である。

図２４は実施例ＸＩＶ−ＸＸ■において示されるとおりの各種異方性溶液の電気 特性を測定するために使用する電気回路を示す。

図２５は本発明によって組立てられるスーパーキャパシターのキャパシタンスの 温度依存性を描いている。

図２６は本発明に従って組立てたハソテリーを描いている。

浄書（内容に変更なし） ギしイヒサトリウム　（中ΦＺ） 弓°・レミ子ノ酩ナトリウム（會）×）Ｅ’（ｘ＋ｏｏｏｏ） ε“（に＋ｏｏｏ） 的藺（キ幻 時開（明 ０　２０　４０　ｅｏ　ｓｏ　ｔｃｏ　＋７０　１４０１６：）１８０７Ｄｏ’ Ｚ３）％０２ａ）ａ３ｏフ字翳間　（千ブン 時開　（凱 Ｏｔｏｏ　？Ｊｍ　３００　４０）５０）ｄ　７００　５００　Ｑｍ　１０００ １１ｃ。

時間（ヤリ 手続補正書 １、事件の表示 ＰＣＴ／ＵＳ８８１００６３５ ２、発明の名称 異方性溶液状分極性物質およびそれから製造される住　所　東京都千代田区大手 町二丁目２番１号新大手町ビル　２０６区 ５、補正の対象 （１）出願人の代表者名を記載した国内書面（２）委任状及び翻訳文 ６、補正の内容 別紙の通り（尚、上記（３）　（４）の書面の内容には変更なし）国際調査報告 −−１＃曽ｆ１１Ｏｏ−，１Ａ６６１１（１１１１１”Ｎ６ＰＣＴ／Ｕｓ８８１ ００６３５

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. １．異方性両親媒性化合物とこの化合物へ連結される電気的伝達手段とから成る 、電気的デバイス。
2. ２．上記の異方性化合物がさらに液体を含む、請求項１記載のデバイス。
3. ３．上記の異方性化合物が液晶微細構造をもつ溶液とポリモルフィック固体ミセ ラ溶液とから成る群から選ばれる、請求項１記載のデバイス。
4. ４．上記異方性化合物がスーパーニート石鹸およびボイラー・ニート石鹸から成 る群から選ばれる液晶微細構造をもつ、請求項１記載のデバイス。
5. ５．上記異方性化合物が脂肪酸の塩から成る、請求項２記載のデバイス。
6. ６．上記異方性溶液が一つの液体と、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、ア ンモニウム塩、およびアルカノールアンモニウム塩から成る群から選ばれる無水 石鹸と、の混合物である、請求項２記載のデバイス。
7. ７．上記異方性化合物が一つの液体と、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸 カリウム、ラウリン酸カリウム、ラウリン酸ナトリウム、パルミチン酸ナトリウ ム、ミリスチン酸ナトリウムおよびそれらの混合物から成る群から選ばれる無水 石鹸と、の混合物である、請求項２記載のデバイス。
8. ８．上記の液体が水とデュウテリウムとから成る群から選ばれる、請求項７記載 のデバイス。
9. ９．上記異方性化合物が５０−１００％の無水石鹸から成る、請求項７記載のデ バイス。
10. １０．上記異方性化合物が約７０％の石鹸と約３０％の水とから成る、請求項９ 記載のデバイス。
11. １１．上記液体がさらに電解質を含む、請求項２記載のデバイス。
12. １２．上記電解質がアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、お よびアルカノールアンモニウム塩から成る群から選ばれる、請求項１１記載のデ バイス。
13. １３．上記電解質がナトリウム、リチウム、カリウム、ルビジウムおよびセシウ ムの塩から成る群から選ばれる、請求項１１記載のデバイス。
14. １４．上記異方性化合物がニート、サブニート、スーパワッキシー、ワッキシー 、サプワッキシーおよびミドル石鹸から成る群から選ばれる微細構造をもつ、請 求項３記載のデバイス。
15. １５．上記異方性化合物がスーパーカード、乾燥カードおよび湿潤カードから成 る群から選ばれる、請求項３記載のデバイス。
16. １６．異方性両親媒性化合物から成る誘電体とこの誘電体へ連結される電気的伝 達手段とから成るキャパシター。
17. １７．上記異方性化合物が液晶微細構造をもつ溶液とポリモルフィック固体ミセ ラ溶液とから成る群から選ばれる、請求項１６記載のキャパシター。
18. １８．上記異方性化合物が無水石鹸である、請求項１６記載のキャパシター。
19. １９．上記無水石鹸がステアリン酸カリウム、ラウリン酸カリウム、ステアリン 酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、パルミチン酸ナトリウムおよびミリスチ ン酸ナトリウムから成る群から選ばれる、請求項１８記載のキャパシター。
20. ２０．異種金属でつくった第一および第二の電極と、これらの電極の間に配置し た電解質とから成り、この電解質が異方性両親媒性化合物から成る、電池。
21. ２１．上記異方性化合物がニート石鹸から成る、請求項２０記載の電池。
22. ２２．異方性物質がニート石鹸、液体、および塩の混合物から成る、請求項２１ 記載の電池。
23. ２３．上記第一電極がアルミニウムからつくられる、請求項２０記載の電池。
24. ２４．上記第二電極が鋼からつくられる、請求項２３記載の電池。
25. ２５．異方性両親媒性化合物から成る電解質とその電解質へ連結した電気的伝達 手段とから成るスーバーキャパシター。
26. ２６．上記異方性溶液が液晶微細構造を有する溶液とポリモルフィック固体ミセ ラ溶液とから成る群から選ばれる、請求項２５記載のスーバーキャパシター。
27. ２７．上記異方性溶液がステアリン酸カリウム、ラウリン酸カリウム、ステアリ ン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、パルミチン酸ナトリウム、およびミリ スチン酸ナトリウムから成る群から選ばれる、請求項２５記載のスーバーキャパ シター。