专利名称：刺激响应性化合物、刺激响应性化合物聚合物、致动器和刺激响应性化合物的制造方法
技术领域：
本发明涉及刺激响应性化合物、刺激响应性化合物聚合物、致动器和刺激响应性化合物的制造方法等。
背景技术：
近年来，在医疗领域、微型机器领域等中，小型致动器的必要性高涨。就以往的致动器而言，使用了离子交换膜的致动器是主流(例如参照专利文献 1)，由于离子的移动而材料发生收缩、溶胀，动作受到离子扩散速度的支配，因此对于高速响应化存在很多课题。此外，不存在使致动器的动作具有方向性的方法，为了高效率地使其动作，要求能够实现各向异性的运动。专利文献1 特开2005-2M027号公报
发明内容
本发明在其一个方案中提供变形率高并且能够进行具有方向性的变形的刺激响应性化合物、刺激响应性化合物聚合物和使用了它们的致动器。此外，还提供刺激响应性化合物的制造方法。这样的目的由下述的本发明实现。本发明的刺激响应性化合物，其特征在于，含有具有作为旋转轴发挥功能的键的单元A、在上述单元A的第1键合部位配置的第1单元B、在上述单元A的第2键合部位配置的第2单元B、在上述单元A的第3键合部位配置的第1单元C、和在上述单元A的第4键合部位配置的第2单元C，上述第1单元B与上述第2单元B通过氧化还原反应而键合，上述第1单元C与上述第2单元C具有液晶性，含有聚合性官能团。由此能够提供变形率高并且能够进行具有方向性的变形的刺激响应性化合物。对于本发明的刺激响应性化合物，优选其特征在于，上述单元A含有联噻吩，上述第1单元B和上述第2单元B含有1，3-苯并二硫杂环戊基(1， 3-benzodithiol groups)，上述第1单元C和上述第2单元C含有液晶性官能团。由此，能够提供变形率高并且能够进行具有方向性的变形的刺激响应性化合物。本发明的刺激响应性化合物，其特征在于，具有联噻吩、与上述联噻吩的α位键合的2个1，3-苯并二硫杂环戊基、和
与上述联噻吩的β位键合的2个具有液晶性的液晶性官能团，液晶性官能团具有聚合性官能团。由此能够提供变形率高并且能够进行具有方向性的变形的刺激响应性化合物。对于本发明的刺激响应性化合物，上述聚合性官能团优选为乙烯基或丙烯酰基。由此能够使将刺激响应性化合物聚合得到的刺激响应性化合物聚合物的运动性提高，能够使变形的程度(变形率)更高。对于本发明的刺激响应性化合物，上述液晶性官能团优选具有多个环结构。由此，使刺激响应性化合物在其驱动上具有一定的方向性。对于本发明的刺激响应性化合物，优选1个以上的卤素原子键合于上述多个环结构中的1个环结构。由此，能够使液晶性官能团取向时的运动性能更高，向取向的移动速度变得更快。 其结果，刺激响应性化合物更迅速且更顺利地变形(位移)成为可能，进而以低电压进行驱动。对于本发明的刺激响应性化合物，优选上述聚合性官能团借助氧原子或亚甲基与液晶性官能团键合。由此，能够使将刺激响应性化合物聚合得到的刺激响应性化合物聚合物的运动性更高，能够使变形的程度(变形率)更高。对于本发明的刺激响应性化合物，优选上述联噻吩与上述液晶性官能团借助亚烷
基键合。由此能够改善液晶性官能团的运动性(取向性)，能够使刺激响应性化合物的变形(驱动)的方向性更加一定。本发明的刺激响应性化合物聚合物，其特征在于，本发明的刺激响应性化合物通过上述聚合性官能团而聚合。由此能够提供变形率高并且能够进行具有方向性的变形的刺激响应性化合物聚合物。对于本发明的刺激响应性化合物聚合物，优选上述刺激响应性化合物借助双键或环己烷聚合。由此能够在保持变形的方向性的情况下使构成的刺激响应性化合物的运动性 (取向性)改善，能够使变形率更高。本发明的致动器，其特征在于，使用本发明的刺激响应性化合物聚合物来制造。由此能够提供变形率高并且能够进行具有方向性的变形的致动器。本发明的刺激响应性化合物的制造方法，其特征在于，包括合成在具有作为旋转轴发挥功能的键的单元A的第1键合部位配置有第1单元B 且在上述单元A的第2键合部位配置有第2单元B的化合物的工序，合成具有液晶性且含有聚合性官能团的第1单元C和第2单元C的工序，和使上述第1单元C键合于上述单元 A的第3键合部位并使上述第2单元C键合于上述单元A的第4键合部位的工序；上述第1 单元B与上述第2单元B通过氧化还原反应而键合。由此能够提供变形率高并且能够进行具有方向性的变形的刺激响应性化合物。
图1为用于说明本发明的刺激响应性化合物聚合物的氧化还原反应前后的分子结构的图。图2为示意地表示使用了本发明的刺激响应性化合物聚合物的致动器的一例的截面图。图3为表示因施加电压而变形的致动器的一例的截面图。图中:100…致动器10…变形层11…电极
具体实施例方式以下对本发明的优选实施方式加以详细说明。《刺激响应性化合物》首先，对本发明的刺激响应性化合物的优选实施方式加以详细说明。本发明的刺激响应性化合物具有联噻吩(单元A)、与该联噻吩的2个α位(单元A的第1键合部位和第2键合部位)键合的2个1，3-苯并二硫杂环戊基(第1单元B 和第2单元B)、与联噻吩的2个β位(单元A的第3键合部位和第4键合部位)键合的2 个具有液晶性的液晶性官能团(第1单元C和第2单元C)，具体可由下述式(1)表示。式中，R表示液晶性官能团。[化1]
权利要求
1.一种刺激响应性化合物，其特征在于，含有 具有作为旋转轴发挥功能的键的单元A、在所述单元A的第1键合部位配置的第1单元B、在所述单元A的第2键合部位配置的第2单元B、在所述单元A的第3键合部位配置的第1单元C、和在所述单元A的第4键合部位配置的第2单元C，所述第1单元B与所述第2单元B通过氧化还原反应键合，所述第1单元C与所述第2单元C具有液晶性，含有聚合性官能团。
2.如权利要求1所述的刺激响应性化合物，其特征在于， 所述单元A含有联噻吩， 所述第1单元B和所述第2单元B含有1，3-苯并二硫杂环戊基， 所述第1单元C和所述第2单元C含有液晶性官能团。
3.一种刺激响应性化合物，其特征在于，具有 联噻吩、与所述联噻吩的α位键合的2个1，3-苯并二硫杂环戊基、和与所述联噻吩的β位键合的2个具有液晶性的液晶性官能团， 液晶性官能团具有聚合性官能团。
4.如权利要求1 3任一项所述的刺激响应性化合物，其中， 所述聚合性官能团为乙烯基或丙烯酰基。
5.如权利要求2 4任一项所述的刺激响应性化合物，其中， 所述液晶性官能团具有多个环结构。
6.如权利要求5所述的刺激响应性化合物，其中，1个以上的卤素原子与所述多个环结构中的1个环结构键合。
7.如权利要求1 6任一项所述的刺激响应性化合物，其中， 所述聚合性官能团借助氧原子或亚甲基与液晶性官能团键合。
8.如权利要求2 7任一项所述的刺激响应性化合物，其中， 所述联噻吩与所述液晶性官能团借助亚烷基键合。
9.一种刺激响应性化合物聚合物，其特征在于，权利要求1 8任一项所述的刺激响应性化合物通过所述聚合性官能团聚合。
10.如权利要求9所述的刺激响应性化合物聚合物，其中， 所述刺激响应性化合物借助双键或环己烷聚合。
11.一种致动器，其特征在于，使用权利要求1 10任一项所述的刺激响应性化合物聚合物来制造。
12.—种刺激响应性化合物的制造方法，其特征在于，包括合成在具有作为旋转轴发挥功能的键的单元A的第1键合部位配置有第1单元B且在所述单元A的第2键合部位配置有第2单元B的化合物的工序，合成具有液晶性且含有聚合性官能团的第1单元C和第2单元C的工序，和使所述第1单元C键合于所述单元A的第3键合部位且使所述第2单元C键合于所述单元A的第4键合部位的工序；所述第1单元B与所述第2单元B通过氧化还原反应而键合。
全文摘要
本发明提供变形率高并且能够进行具有方向性的变形的刺激响应性化合物、刺激响应性化合物聚合物和使用了它们的致动器，本发明还提供刺激响应性化合物的制造方法。本发明的刺激响应性化合物，其特征在于，具有联噻吩、与所述联噻吩的α位键合的2个1，3-苯并二硫杂环戊基和与所述联噻吩的β位键合的2个具有液晶性的液晶性官能团，液晶性官能团具有聚合性官能团。聚合性官能团优选为乙烯基或丙烯酰基。液晶性官能团优选具有多个环结构。
文档编号C08F16/30GK102190654SQ20111003656
公开日2011年9月21日 申请日期2011年1月31日 优先权日2010年2月5日
发明者大竹俊裕 申请人:精工爱普生株式会社