專利名稱：刺激響應(yīng)性化合物、刺激響應(yīng)性化合物聚合物、致動(dòng)器和刺激響應(yīng)性化合物的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及刺激響應(yīng)性化合物、刺激響應(yīng)性化合物聚合物、致動(dòng)器和刺激響應(yīng)性化合物的制造方法等。
背景技術(shù)：
近年來，在醫(yī)療領(lǐng)域、微型機(jī)器領(lǐng)域等中，小型致動(dòng)器的必要性高漲。就以往的致動(dòng)器而言，使用了離子交換膜的致動(dòng)器是主流(例如參照專利文獻(xiàn) 1)，由于離子的移動(dòng)而材料發(fā)生收縮、溶脹，動(dòng)作受到離子擴(kuò)散速度的支配，因此對于高速響應(yīng)化存在很多課題。此外，不存在使致動(dòng)器的動(dòng)作具有方向性的方法，為了高效率地使其動(dòng)作，要求能夠?qū)崿F(xiàn)各向異性的運(yùn)動(dòng)。專利文獻(xiàn)1 特開2005-2M027號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在其一個(gè)方案中提供變形率高并且能夠進(jìn)行具有方向性的變形的刺激響應(yīng)性化合物、刺激響應(yīng)性化合物聚合物和使用了它們的致動(dòng)器。此外，還提供刺激響應(yīng)性化合物的制造方法。這樣的目的由下述的本發(fā)明實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的刺激響應(yīng)性化合物，其特征在于，含有具有作為旋轉(zhuǎn)軸發(fā)揮功能的鍵的單元A、在上述單元A的第1鍵合部位配置的第1單元B、在上述單元A的第2鍵合部位配置的第2單元B、在上述單元A的第3鍵合部位配置的第1單元C、和在上述單元A的第4鍵合部位配置的第2單元C，上述第1單元B與上述第2單元B通過氧化還原反應(yīng)而鍵合，上述第1單元C與上述第2單元C具有液晶性，含有聚合性官能團(tuán)。由此能夠提供變形率高并且能夠進(jìn)行具有方向性的變形的刺激響應(yīng)性化合物。對于本發(fā)明的刺激響應(yīng)性化合物，優(yōu)選其特征在于，上述單元A含有聯(lián)噻吩，上述第1單元B和上述第2單元B含有1，3-苯并二硫雜環(huán)戊基(1， 3-benzodithiol groups)，上述第1單元C和上述第2單元C含有液晶性官能團(tuán)。由此，能夠提供變形率高并且能夠進(jìn)行具有方向性的變形的刺激響應(yīng)性化合物。本發(fā)明的刺激響應(yīng)性化合物，其特征在于，具有聯(lián)噻吩、與上述聯(lián)噻吩的α位鍵合的2個(gè)1，3-苯并二硫雜環(huán)戊基、和
與上述聯(lián)噻吩的β位鍵合的2個(gè)具有液晶性的液晶性官能團(tuán)，液晶性官能團(tuán)具有聚合性官能團(tuán)。由此能夠提供變形率高并且能夠進(jìn)行具有方向性的變形的刺激響應(yīng)性化合物。對于本發(fā)明的刺激響應(yīng)性化合物，上述聚合性官能團(tuán)優(yōu)選為乙烯基或丙烯?；?。由此能夠使將刺激響應(yīng)性化合物聚合得到的刺激響應(yīng)性化合物聚合物的運(yùn)動(dòng)性提高，能夠使變形的程度(變形率)更高。對于本發(fā)明的刺激響應(yīng)性化合物，上述液晶性官能團(tuán)優(yōu)選具有多個(gè)環(huán)結(jié)構(gòu)。由此，使刺激響應(yīng)性化合物在其驅(qū)動(dòng)上具有一定的方向性。對于本發(fā)明的刺激響應(yīng)性化合物，優(yōu)選1個(gè)以上的鹵素原子鍵合于上述多個(gè)環(huán)結(jié)構(gòu)中的1個(gè)環(huán)結(jié)構(gòu)。由此，能夠使液晶性官能團(tuán)取向時(shí)的運(yùn)動(dòng)性能更高，向取向的移動(dòng)速度變得更快。 其結(jié)果，刺激響應(yīng)性化合物更迅速且更順利地變形(位移)成為可能，進(jìn)而以低電壓進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。對于本發(fā)明的刺激響應(yīng)性化合物，優(yōu)選上述聚合性官能團(tuán)借助氧原子或亞甲基與液晶性官能團(tuán)鍵合。由此，能夠使將刺激響應(yīng)性化合物聚合得到的刺激響應(yīng)性化合物聚合物的運(yùn)動(dòng)性更高，能夠使變形的程度(變形率)更高。對于本發(fā)明的刺激響應(yīng)性化合物，優(yōu)選上述聯(lián)噻吩與上述液晶性官能團(tuán)借助亞烷
基鍵合。由此能夠改善液晶性官能團(tuán)的運(yùn)動(dòng)性(取向性)，能夠使刺激響應(yīng)性化合物的變形(驅(qū)動(dòng))的方向性更加一定。本發(fā)明的刺激響應(yīng)性化合物聚合物，其特征在于，本發(fā)明的刺激響應(yīng)性化合物通過上述聚合性官能團(tuán)而聚合。由此能夠提供變形率高并且能夠進(jìn)行具有方向性的變形的刺激響應(yīng)性化合物聚合物。對于本發(fā)明的刺激響應(yīng)性化合物聚合物，優(yōu)選上述刺激響應(yīng)性化合物借助雙鍵或環(huán)己烷聚合。由此能夠在保持變形的方向性的情況下使構(gòu)成的刺激響應(yīng)性化合物的運(yùn)動(dòng)性 (取向性)改善，能夠使變形率更高。本發(fā)明的致動(dòng)器，其特征在于，使用本發(fā)明的刺激響應(yīng)性化合物聚合物來制造。由此能夠提供變形率高并且能夠進(jìn)行具有方向性的變形的致動(dòng)器。本發(fā)明的刺激響應(yīng)性化合物的制造方法，其特征在于，包括合成在具有作為旋轉(zhuǎn)軸發(fā)揮功能的鍵的單元A的第1鍵合部位配置有第1單元B 且在上述單元A的第2鍵合部位配置有第2單元B的化合物的工序，合成具有液晶性且含有聚合性官能團(tuán)的第1單元C和第2單元C的工序，和使上述第1單元C鍵合于上述單元 A的第3鍵合部位并使上述第2單元C鍵合于上述單元A的第4鍵合部位的工序；上述第1 單元B與上述第2單元B通過氧化還原反應(yīng)而鍵合。由此能夠提供變形率高并且能夠進(jìn)行具有方向性的變形的刺激響應(yīng)性化合物。


圖1為用于說明本發(fā)明的刺激響應(yīng)性化合物聚合物的氧化還原反應(yīng)前后的分子結(jié)構(gòu)的圖。圖2為示意地表示使用了本發(fā)明的刺激響應(yīng)性化合物聚合物的致動(dòng)器的一例的截面圖。圖3為表示因施加電壓而變形的致動(dòng)器的一例的截面圖。圖中:100…致動(dòng)器10…變形層11…電極
具體實(shí)施例方式以下對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式加以詳細(xì)說明?！洞碳ろ憫?yīng)性化合物》首先，對本發(fā)明的刺激響應(yīng)性化合物的優(yōu)選實(shí)施方式加以詳細(xì)說明。本發(fā)明的刺激響應(yīng)性化合物具有聯(lián)噻吩(單元A)、與該聯(lián)噻吩的2個(gè)α位(單元A的第1鍵合部位和第2鍵合部位)鍵合的2個(gè)1，3-苯并二硫雜環(huán)戊基(第1單元B 和第2單元B)、與聯(lián)噻吩的2個(gè)β位(單元A的第3鍵合部位和第4鍵合部位)鍵合的2 個(gè)具有液晶性的液晶性官能團(tuán)(第1單元C和第2單元C)，具體可由下述式(1)表示。式中，R表示液晶性官能團(tuán)。[化1]
權(quán)利要求
1.一種刺激響應(yīng)性化合物，其特征在于，含有 具有作為旋轉(zhuǎn)軸發(fā)揮功能的鍵的單元A、在所述單元A的第1鍵合部位配置的第1單元B、在所述單元A的第2鍵合部位配置的第2單元B、在所述單元A的第3鍵合部位配置的第1單元C、和在所述單元A的第4鍵合部位配置的第2單元C，所述第1單元B與所述第2單元B通過氧化還原反應(yīng)鍵合，所述第1單元C與所述第2單元C具有液晶性，含有聚合性官能團(tuán)。
2.如權(quán)利要求1所述的刺激響應(yīng)性化合物，其特征在于， 所述單元A含有聯(lián)噻吩， 所述第1單元B和所述第2單元B含有1，3-苯并二硫雜環(huán)戊基， 所述第1單元C和所述第2單元C含有液晶性官能團(tuán)。
3.一種刺激響應(yīng)性化合物，其特征在于，具有 聯(lián)噻吩、與所述聯(lián)噻吩的α位鍵合的2個(gè)1，3-苯并二硫雜環(huán)戊基、和與所述聯(lián)噻吩的β位鍵合的2個(gè)具有液晶性的液晶性官能團(tuán)， 液晶性官能團(tuán)具有聚合性官能團(tuán)。
4.如權(quán)利要求1 3任一項(xiàng)所述的刺激響應(yīng)性化合物，其中， 所述聚合性官能團(tuán)為乙烯基或丙烯?；?。
5.如權(quán)利要求2 4任一項(xiàng)所述的刺激響應(yīng)性化合物，其中， 所述液晶性官能團(tuán)具有多個(gè)環(huán)結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求5所述的刺激響應(yīng)性化合物，其中，1個(gè)以上的鹵素原子與所述多個(gè)環(huán)結(jié)構(gòu)中的1個(gè)環(huán)結(jié)構(gòu)鍵合。
7.如權(quán)利要求1 6任一項(xiàng)所述的刺激響應(yīng)性化合物，其中， 所述聚合性官能團(tuán)借助氧原子或亞甲基與液晶性官能團(tuán)鍵合。
8.如權(quán)利要求2 7任一項(xiàng)所述的刺激響應(yīng)性化合物，其中， 所述聯(lián)噻吩與所述液晶性官能團(tuán)借助亞烷基鍵合。
9.一種刺激響應(yīng)性化合物聚合物，其特征在于，權(quán)利要求1 8任一項(xiàng)所述的刺激響應(yīng)性化合物通過所述聚合性官能團(tuán)聚合。
10.如權(quán)利要求9所述的刺激響應(yīng)性化合物聚合物，其中， 所述刺激響應(yīng)性化合物借助雙鍵或環(huán)己烷聚合。
11.一種致動(dòng)器，其特征在于，使用權(quán)利要求1 10任一項(xiàng)所述的刺激響應(yīng)性化合物聚合物來制造。
12.—種刺激響應(yīng)性化合物的制造方法，其特征在于，包括合成在具有作為旋轉(zhuǎn)軸發(fā)揮功能的鍵的單元A的第1鍵合部位配置有第1單元B且在所述單元A的第2鍵合部位配置有第2單元B的化合物的工序，合成具有液晶性且含有聚合性官能團(tuán)的第1單元C和第2單元C的工序，和使所述第1單元C鍵合于所述單元A的第3鍵合部位且使所述第2單元C鍵合于所述單元A的第4鍵合部位的工序；所述第1單元B與所述第2單元B通過氧化還原反應(yīng)而鍵合。
全文摘要
本發(fā)明提供變形率高并且能夠進(jìn)行具有方向性的變形的刺激響應(yīng)性化合物、刺激響應(yīng)性化合物聚合物和使用了它們的致動(dòng)器，本發(fā)明還提供刺激響應(yīng)性化合物的制造方法。本發(fā)明的刺激響應(yīng)性化合物，其特征在于，具有聯(lián)噻吩、與所述聯(lián)噻吩的α位鍵合的2個(gè)1，3-苯并二硫雜環(huán)戊基和與所述聯(lián)噻吩的β位鍵合的2個(gè)具有液晶性的液晶性官能團(tuán)，液晶性官能團(tuán)具有聚合性官能團(tuán)。聚合性官能團(tuán)優(yōu)選為乙烯基或丙烯?；Ｒ壕怨倌軋F(tuán)優(yōu)選具有多個(gè)環(huán)結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)C08F16/30GK102190654SQ20111003656
公開日2011年9月21日 申請日期2011年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月5日
發(fā)明者大竹俊裕 申請人:精工愛普生株式會(huì)社