压电元件的制作方法
【专利摘要】本发明提供可溶解于各种溶剂中，显示优良压电性的聚α-氨基酸，以及含有其的压电元件。具体而言，一种含有聚α-氨基酸的压电元件，所述聚α-氨基酸含有(A)式(I)表示的谷氨酸γ-酯单元；和(B)选自由式(II)表示的谷氨酸γ-酯单元、由式(III)表示的丙氨酸单元、苯丙氨酸单元和Nε-苄氧基碳酰赖氨酸单元、以及由式(IV)表示的谷氨酸γ-酯单元中的一种以上的单元。
【专利说明】压电元件
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种含有特定的聚α -氨基酸的压电元件。
【背景技术】
[0002] 用于通过印刷在挠性基板上制作装置的技术称为可印刷电子。其为下一代关键技 术之一，并且各种观点的技术发展近年来已深思熟虑。迄今为止，已在驱动元件、照明元件、 显示元件等等中尝试技术发展，并且印刷装置的实现已出现。然而，用于压电元件的合适材 料尚未发现并且尚未达成足够技术发展。
[0003] 压电元件为所施力转变为电压或将电压转变为力的元件。迄今为止，已将氟系聚 合物如聚偏二氟乙烯（PVDF)、偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物（P(VDF/TrFE))等等的薄膜用 于压电元件。然而，氟系聚合物具有较差的成膜能力，并且在膜厚度的均一性、膜表面的平 滑性等等方面存在问题。为获得高压电性，拉伸和极化是必要的，其或然增加成本并且限制 可利用工艺。
[0004] 另一方面，专利文献1描述呈螺旋形式的聚α -氨基酸可用作压电材料而不经特 殊处理。另外，专利文献2提出一种聚合物压电物质，其可由聚α-氨基酸获得。
[0005] 然而，专利文献1未描述具有具体测量的压电性的聚α-氨基酸。另外，在专利文 献1和2中具体描述的由聚-γ -苄基-L-谷氨酸酯和/或聚-γ -甲基-L-谷氨酸酯构成 的聚α-氨基酸显示出不充分的压电性并且仅可溶解于特定溶剂中。因此，它们不能用作 要求溶于各种溶剂和树脂中的可印刷材料。
[0006] 现有技术文献 专利文献 专利文献 1 JP-A-H11-217432 专利文献 2 JP-A-2005-217111。
【发明内容】
[0007] 本发明要解决的问题 本发明的课题为提供显示优良压电性的聚α -氨基酸，其可溶于各种溶剂，以及含有 该聚α-氨基酸的压电元件。
[0008] 解决问题的方法 本发明人已进行大量研究尝试解决上述问题，并且发现上述问题可通过使用特定的聚 α _氨基酸来解决，使得完成本发明。
[0009] 因此，本发明如下所述。
[0010] [1] 一种含有聚α-氨基酸的压电元件，所述聚α-氨基酸含有： ㈧由式⑴表示的谷氨酸酯单元： 式⑴： (1} 式中，R1表示甲基或苄基；和 ⑶选自由式（II)表示的谷氨酸γ-酯单元、由式（III)表示的丙氨酸单元、苯丙氨 酸单元和 Νε-苄氧基碳酰赖氨酸单元、以及由式（IV)表示的谷氨酸γ-酯单元中的一种以上的 单元： 式（II):
【权利要求】
1.含有聚a-氨基酸的压电元件，所述聚a-氨基酸含有： (A)由式⑴表示的谷氨酸Y-酯单元： 式⑴：
式中，R1表示甲基或苄基；和 ⑶选自由式（II)表示的谷氨酸Y-酯单元、由式（III)表示的丙氨酸单元、苯丙氨 酸单元和 Ne-苄氧基碳酰赖氨酸单元、以及由式（IV)表示的谷氨酸Y-酯单元中的一种以上的 单元： 式（II):
式中，R2表不碳数为6?18的未取代的烧基、或者氢原子的一部分或全部被齒素原子 或碳数为3?12的脂环式烃基取代的碳数为1?6的取代烷基， 式（III):
式中，R3表示甲基、苄基或（CH2) 4-NHZ基，其中Z表示苄氧基羰基， 式（IV):
式中，R4表示碳数为1?12的烷氧基、氢原子的一部分或全部被卤素原子取代的碳数 为1?12的烧基、或者烧基的碳数为1?12的烧基撰基，m个R4可以相同或不同，1表不 6?12的整数，m表示1?3的整数。
2. 权利要求1所述的压电元件，其中，R2为碳数6?18的未取代的烷基、或者氢原子 的一部分或全部被氟原子或降冰片基取代的碳数为1?6的取代烷基。
3. 权利要求1或2所述的压电元件，其中，R2为正己基、正十二烷基、正十六烷基、2-降 冰片基甲基或2, 2, 2-三氟乙基。
4. 权利要求1至3中任一项所述的压电元件，其中，R3为（CH2)4-NHZ基，其中Z表示苄 氧基撰基。
5. 权利要求1至4中任一项所述的压电元件，其中，R4为碳数为1?6的烷氧基、氢原 子的一部分或全部被氟原子取代的碳数为1?12的烷基、或者烷基的碳数为3?9的烷基 撰基。
6. 权利要求1至5中任一项所述的压电元件，其中，R4为甲氧基、丁氧基、己氧基、三氟 甲基或正己基羰基。
7. 权利要求1所述的压电元件，其中，所述聚氨基酸为选自Y-甲基-L-谷氨酸/ Y -己基-L-谷氨酸共聚物、Y_甲基-L-谷氨酸/Y_十二烷基-L-谷氨酸共聚物、Y_苄 基-L-谷氨酸/Y_十二烷基-L-谷氨酸共聚物、Y-甲基-L-谷氨酸/Y-十六烷基-L-谷 氨酸共聚物、Y-甲基-L-谷氨酸/Y_2, 2, 2-三氟乙基-L-谷氨酸共聚物、Y_甲基-L-谷 氨酸/Y-2-降冰片基甲基-L-谷氨酸共聚物、Y_苄基-L-谷氨酸/Y-2-降冰片基甲 基-L-谷氨酸共聚物、Y_甲基-L-谷氨酸/Y_ ￠-(对甲氧基苯氧基）-1-己基）-L-谷氨 酸共聚物、Y-甲基-L-谷氨酸/Y-(6-(对己基羰基苯氧基）-1-己基）-L-谷氨酸共聚 物、Y_甲基-L-谷氨酸/Y_ (10-(对甲氧基苯氧基）-1-癸基）-L-谷氨酸共聚物、Y_甲 基-L-谷氨酸/Y_(6-(对丁氧基苯氧基）-1-己基）-L-谷氨酸共聚物、Y_甲基-L-谷 氨酸/Y-(6-(对己氧基苯氧基）-1_己基）-L-谷氨酸共聚物、Y-甲基-L-谷氨酸/ Y-(6-(3, 5-双（三氟甲基）苯氧基）-1-己基）-L-谷氨酸共聚物、Y-甲基-L-谷氨酸/ Ne -苄氧基碳酰-L-赖氨酸共聚物、Y_苄基-L-谷氨酸/Ne -苄氧基碳酰-L-赖氨酸共聚 物、Y_甲基-L-谷氨酸/L-苯丙氨酸共聚物、Y_苄基-L-谷氨酸/L-苯丙氨酸共聚物、和 Y -苄基-L-谷氨酸/L-丙氨酸共聚物中的一种以上的聚氨基酸。
8. 权利要求1至7中任一项所述的压电元件，其中，聚a-氨基酸为无规共聚物。
9. 权利要求1至7中任一项所述的压电元件，其中，聚a-氨基酸为嵌段共聚物。
10. 权利要求1至9中任一项所述的压电元件，其特征在于，聚a-氨基酸的重均分子 量（Mw)为 1000 ?5000000。
11. 权利要求1至10中任一项所述的压电元件，其特征在于，具备挠性基板、电极和聚 a-氨基酸。
12. 权利要求1至11中任一项所述的压电元件，其特征在于，聚a-氨基酸为薄膜状。
13. 权利要求12所述的压电元件，其特征在于，聚a-氨基酸的薄膜为500nm?500 Um的薄膜状。
14. 制备权利要求1至13中任一项所述的压电元件的方法，其特征在于，在挠性基板上 叠层下电极、聚a-氨基酸、上电极。
15. 含聚氨基酸的油墨，其用于制备权利要求1至13中任一项所述的压电元件。
【文档编号】C08G69/10GK104247066SQ201380009404
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年2月13日 优先权日:2012年2月14日
【发明者】大桥贤, 植村圣, 北泽学, 镰田俊英, 和田芳典 申请人:味之素株式会社