TOP
|
特許
|
意匠
|
商標
特許ウォッチ
Twitter
他の特許を見る
10個以上の画像は省略されています。
公開番号
2025078095
公報種別
公開特許公報(A)
公開日
2025-05-19
出願番号
2024194591
出願日
2024-11-06
発明の名称
帯電材料、エレクトレット用材料、帯電膜、エレクトレット膜
出願人
東ソー株式会社
,
国立大学法人 大阪教育大学
代理人
個人
,
個人
主分類
C07C
211/55 20060101AFI20250512BHJP(有機化学)
要約
【課題】光安定性に優れたエレクトレット用材料、帯電材料、エレクトレット膜を提供する。
【解決手段】分子内に、芳香環及びヘテロ芳香環から選択される少なくとも1種を有し、前記環は、フッ素原子及び式(A1)で表される構造から選択される少なくとも1種で置換され、分子全体の炭素原子数に対するフッ素原子数の割合が30%以上、分子量が500以上4000以下、かつガラス転移温度が50℃以上である化合物を含む、帯電材料。
<com:Image com:imageContentCategory="Drawing"> <com:ImageFormatCategory>TIFF</com:ImageFormatCategory> <com:FileName>2025078095000163.tif</com:FileName> <com:HeightMeasure com:measureUnitCode="Mm">16</com:HeightMeasure> <com:WidthMeasure com:measureUnitCode="Mm">134</com:WidthMeasure> </com:Image>
式中、L
1
は、О、S、若しくはフッ素原子で置換されていてもよい、炭素数1~18の直鎖状、分岐状、若しくは環状の2価脂肪族炭化水素基、又はフッ素原子で置換されていてもよく、また環を形成していてもよいビニレン基を表す。式中、aは独立して、0~4の整数を表す。式中、bは独立して、1~4の整数を表す。式中、Rfは独立して、フッ素原子を3つ以上含む、炭素数1以上の1~2価の置換基を表す。
【選択図】なし
特許請求の範囲
【請求項1】
分子内に、芳香環及びヘテロ芳香環からなる群より選択される少なくとも1種を有し、
前記環は、フッ素原子及び下記式(A1)で表される構造からなる群より選択される少なくとも1種で置換されており、
分子全体の炭素原子数に対するフッ素原子数の割合が30%以上であり、
分子量が500以上4000以下であり、かつ
ガラス転移温度が50℃以上である化合物を含む、帯電材料。
TIFF
2025078095000158.tif
16
134
式(A1)中、L
1
は、
О、S、若しくはフッ素原子で置換されていてもよい、炭素数1~18の直鎖状、分岐状、若しくは環状の2価脂肪族炭化水素基、又は、
フッ素原子で置換されていてもよく、また環を形成していてもよい2価ビニレン基を表す。
式(A1)中、aは各々独立して、0~4の整数を表す。
式(A1)中、bは各々独立して、1~4の整数を表す。
式(A1)中、Rfは各々独立して、フッ素原子を3つ以上含む、炭素数1以上の1~2価の置換基を表す。
続きを表示(約 5,400 文字)
【請求項2】
薄膜形成時の表面電位の維持率が0.7以上である、請求項1に記載の帯電材料。
【請求項3】
Rfが下記式(001)で表される構造である、請求項1に記載の帯電材料。
TIFF
2025078095000159.tif
17
134
式(001)中、
Rf
001
は、各々独立して、フッ素原子を3つ以上含む、炭素数1~18の直鎖状、分岐状、又は環状の1~2価脂肪族炭化水素基、又は、
フッ素原子を3つ以上含む、環を形成していてもよいビニレン基を表す。
L
001
は、各々独立して、
О、S、若しくはフッ素原子で置換されていてもよい、炭素数1~18の直鎖状、分岐状、若しくは環状の2価脂肪族炭化水素基、又は、
フッ素原子で置換されていてもよく、また環を形成していてもよい2価ビニレン基を表す。
a
001
は、各々独立して、0~4の整数を表す。
a
002
は、各々独立して、1~4の整数を表す。
【請求項4】
請求項1に記載の化合物が、下記式(1)で表される化合物である、請求項1に記載の帯電材料。
TIFF
2025078095000160.tif
29
134
式(1)中、Rは、各々独立して、
置換されていてもよい、炭素数6~26の単環、連結環、若しくは縮環の1価芳香族炭化水素基、
置換されていてもよい、炭素数3~26の単環、連結環、若しくは縮環の1価ヘテロ芳香族基、
置換されていてもよい、炭素数1~18の直鎖状、分岐状、若しくは環状の1価脂肪族炭化水素基、
置換されていてもよい、炭素数3~18の環状の1価ヘテロ脂肪族炭化水素基、又は
上記式(A1)で表される構造を表す。
式(1)中、Xは、各々独立して、
置換されていてもよい、炭素数6~26の単環、連結環、若しくは縮環の2~6価芳香族炭化水素基、
置換されていてもよい、炭素数3~26の単環、連結環、若しくは縮環の2~6価ヘテロ芳香族基、
置換されていてもよい、炭素数1~18の直鎖状、分岐状、若しくは環状の2~6価脂肪族炭化水素基、
置換されていてもよい、炭素数3~18の環状の2~6価ヘテロ脂肪族炭化水素基、
О、S、Si、N又はN(R)を表す。
式(1)中、Lは、各々独立して、
置換されていてもよい、炭素数6~26の単環、連結環、若しくは縮環の2~4価芳香族炭化水素基、
置換されていてもよい、炭素数3~26の単環、連結環、若しくは縮環の2~4価ヘテロ芳香族基、
置換されていてもよい、炭素数1~18の直鎖状、分岐状、若しくは環状の2~4価脂肪族炭化水素基、
置換されていてもよい、炭素数3~18の環状の2~4価ヘテロ脂肪族炭化水素基、
О、S、Si、N又はN(R)を表す。
式(1)中、lは、各々独立して、1~3の整数を表す。
式(1)中、mは、各々独立して、0~12の整数を表す。
式(1)中、nは、各々独立して、1~6の整数を表す。
式(1)中、pは、各々独立して、2~6の整数を表す。
式(1)中、少なくとも1つのRは、分子内に、芳香環、及びヘテロ芳香環からなる群より選択される少なくとも1種を有し、前記環は、フッ素原子及び上記式(A1)で表される構造からなる群より選択される少なくとも1種で置換されている。
【請求項5】
上記式(1)中、Xが、置換の芳香族炭化水素基、置換のヘテロ芳香族基、置換の脂肪族炭化水素基、又は置換のヘテロ脂肪族炭化水素基である場合、これらの基が、各々独立して、
炭素数1~18の直鎖状、分岐状、若しくは環状の脂肪族炭化水素基、
炭素数1~18の直鎖状、分岐状、若しくは環状アルコキシ基、
炭素数6~20の芳香族炭化水素基、
炭素数3~20のヘテロ芳香族基、
シアノ基、フッ素原子、重水素原子、上記式(A1)で表される構造、又は
前記した基が組み合わされた基からなる群より選ばれる少なくとも1種の基で置換されている、請求項3に記載の帯電材料。
【請求項6】
上記式(1)中、Lが、置換の芳香族炭化水素基、置換のヘテロ芳香族基、置換の脂肪族炭化水素基、又は置換のヘテロ脂肪族炭化水素基である場合、これらの基が、各々独立して、
炭素数1~18の直鎖状、分岐状、若しくは環状の脂肪族炭化水素基、
炭素数1~18の直鎖状、分岐状、若しくは環状アルコキシ基、
炭素数6~20の芳香族炭化水素基、
炭素数3~20のヘテロ芳香族基、
シアノ基、フッ素原子、重水素原子、上記式(A1)で表される構造、又は
前記した基が組み合わされた基からなる群より選ばれる少なくとも1種の基で置換されている、請求項4に記載の帯電材料。
【請求項7】
上記式(1)中、Rが、置換の芳香族炭化水素基、置換のヘテロ芳香族基、置換の脂肪族炭化水素基、又は置換のヘテロ脂肪族炭化水素基である場合、これらの基が、各々独立して、
炭素数1~18の直鎖状、分岐状、若しくは環状の脂肪族炭化水素基、
炭素数1~18の直鎖状、分岐状、若しくは環状アルコキシ基、
炭素数6~20の芳香族炭化水素基、
炭素数3~20のヘテロ芳香族基、
シアノ基、フッ素原子、重水素原子、上記式(A1)で表される構造、
若しくは、前記した基が組み合わされた基からなる群より選ばれる少なくとも1種の基で置換されている、請求項4に記載の帯電材料。
【請求項8】
式(1)において、Xで表される単環、連結環、若しくは縮環の2~6価芳香族炭化水素基を与える化合物が、各々独立して、ベンゼン、ビフェニル、ターフェニル、ナフタレン、フルオレン、スピロビフルオレン、9,9-ジメチルフルオレン、9,9-ジフェニルフルオレン、ベンゾフルオレン、フェナントレン、フルオランテン、トリフェニレン、アントラセン、ピレン、クリセン、ぺリレン、ベンゾクリセン、トリプチセン、ジベンゾクリセン、並びに前記した基にベンゼン、ナフタレン、及びフェナントレンからなる群より選ばれる少なくとも1種が縮環したものからなる群より選択される少なくとも1種であり、
Xで表される単環、連結環、若しくは縮環の2~6価ヘテロ芳香族基を与える化合物が、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、カルバゾール、フラン、チオフェン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾジオキシン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、チアゾール、チアジアゾール、チアントレン、アクリジン、ジヒドロアクリジン、フェノキサジン、フェノチアジン、ジベンゾ-1,4-ジオキシン、1,2,3,4-テトラヒドロキノキサリン、2,3,4,5-テトラヒドロ-1H-1,4-ベンゾジアゼピン、2,3,4,5-テトラヒドロ-1H-1,5-ベンゾジアゼピン、ベンゾチアゾール、並びに前記した基にベンゼン、ナフタレン、及びフェナントレンからなる群より選ばれる少なくとも1種が縮環したものからなる群より選択される少なくとも1種であり、
Xで表される直鎖状、分岐状、若しくは環状の2~6価脂肪族炭化水素基を与える化合物が、メタン、エタン、アダマンタン、ジアマンタン、及びシクロヘキサンからなる群より選択される少なくとも1種であり、
Xで表される環状の2~6価ヘテロ脂肪族炭化水素基を与える化合物が、モルホリン、ピペラジン、ホモピペラジン、ヘキサヒドロ-1,3,5-トリアジン、1,4-ジオキシン、1,4-ジチアン、4,4’-ビピペリジン、ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン、オクタヒドロ-1H-ピロロ[3,4-b]ピリジン、及び1,4,7,10-テトラアザシクロドデカンからなる群より選択される少なくとも1種である、請求項4に記載の帯電材料。
【請求項9】
上記式(1)において、Lで表される単環、連結環、若しくは縮環の2~4価芳香族炭化水素基を与える化合物が、ベンゼン、ビフェニル、ターフェニル、ナフタレン、フルオレン、スピロビフルオレン、9,9-ジメチルフルオレン、9,9-ジフェニルフルオレン、ベンゾフルオレン、フェナントレン、フルオランテン、トリフェニレン、アントラセン、ピレン、クリセン、ぺリレン、ベンゾクリセン、トリプチセン、ジベンゾクリセン、並びに前記した基にベンゼン、ナフタレン、及びフェナントレンからなる群より選ばれる少なくとも1種が縮環したものからなる群より選択される少なくとも1種であり、
Lで表される単環、連結環、若しくは縮環の2~4価ヘテロ芳香族基を与える化合物が、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、カルバゾール、フラン、チオフェン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾジオキシン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、チアゾール、チアジアゾール、チアントレン、アクリジン、ジヒドロアクリジン、フェノキサジン、フェノチアジン、ジベンゾ-1,4-ジオキシン、1,2,3,4-テトラヒドロキノキサリン、2,3,4,5-テトラヒドロ-1H-1,4-ベンゾジアゼピン、2,3,4,5-テトラヒドロ-1H-1,5-ベンゾジアゼピン、ベンゾチアゾール、並びに前記した基にベンゼン、ナフタレン、及びフェナントレンからなる群より選ばれる少なくとも1種が縮環したものからなる群より選択される少なくとも1種であり、
Lで表される直鎖状、分岐状、若しくは環状の2~4価脂肪族炭化水素基を与える化合物が、メタン、エタン、アダマンタン、ジアマンタン、及びシクロヘキサンからなる群より選択される少なくとも1種であり、
Lで表される環状の2~4価ヘテロ脂肪族炭化水素基を与える化合物が、モルホリン、ピペラジン、ホモピペラジン、ヘキサヒドロ-1,3,5-トリアジン、1,4-ジオキシン、1,4-ジチアン、4,4’-ビピペリジン、ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン、オクタヒドロ-1H-ピロロ[3,4-b]ピリジン、及び1,4,7,10-テトラアザシクロドデカンからなる群より選択される少なくとも1種である、請求項4に記載の帯電材料。
【請求項10】
上記式(1)において、Rで表される単環、連結環、若しくは縮環の1価芳香族炭化水素基を与える化合物が、ベンゼン、ビフェニル、ターフェニル、ナフタレン、フルオレン、スピロビフルオレン、9,9-ジメチルフルオレン、9,9-ジフェニルフルオレン、ベンゾフルオレン、フェナントレン、フルオランテン、トリフェニレン、アントラセン、ピレン、クリセン、ぺリレン、ベンゾクリセン、トリプチセン、ジベンゾクリセン、並びに前記した基にベンゼン、ナフタレン、及びフェナントレンからなる群より選ばれる少なくとも1種が縮環したものからなる群より選択される少なくとも1種であり、
Rで表される単環、連結環、若しくは縮環の1価ヘテロ芳香族基を与える化合物が、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、カルバゾール、フラン、チオフェン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾジオキシン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、チアゾール、チアジアゾール、チアントレン、アクリジン、ジヒドロアクリジン、フェノキサジン、フェノチアジン、ジベンゾ-1,4-ジオキシン、1,2,3,4-テトラヒドロキノキサリン、2,3,4,5-テトラヒドロ-1H-1,4-ベンゾジアゼピン、2,3,4,5-テトラヒドロ-1H-1,5-ベンゾジアゼピン、又はベンゾチアゾール、並びに前記した基にベンゼン、ナフタレン、及びフェナントレンからなる群より選ばれる少なくとも1種が縮環したものからなる群より選択される少なくとも1種であり、
Rで表される直鎖状、分岐状、若しくは環状の1価脂肪族炭化水素基を与える化合物が、メタン、エタン、アダマンタン、ジアマンタン、及びシクロヘキサンからなる群より選ばれる少なくとも1種であり、
Rで表される環状の1価ヘテロ脂肪族炭化水素基を与える化合物が、モルホリン、ピペラジン、ホモピペラジン、ヘキサヒドロ-1,3,5-トリアジン、1,4-ジオキシン、1,4-ジチアン、4,4’-ビピペリジン、ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン、オクタヒドロ-1H-ピロロ[3,4-b]ピリジン、及び1,4,7,10-テトラアザシクロドデカンからなる群より選択される少なくとも1種である、請求項4に記載の帯電材料。
(【請求項11】以降は省略されています)
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本開示は、帯電材料、エレクトレット用材料、帯電膜、エレクトレット膜に関する。
続きを表示(約 2,000 文字)
【背景技術】
【0002】
振動を電力に変換する振動発電素子として、静電式振動発電素子が知られている。静電式振動発電素子は、振動によりエレクトレット(電石)と電極の相対位置を変化させて、電極に逐次静電誘導を誘起するように構成した発電素子であり、環境振動のような加速度の小さい低周波振動から効率よく電力を取り出せるという利点を有する。
振動発電素子のエレクトレットについては、従来、ポリマー膜に電荷を打ち込んだポリマー系のものを中心に研究開発が進められていたが、製造において高電圧電源等の大掛かりな設備が必要であり、プロセスも煩雑であることから、生産性が低くコスト高になるという問題があった。そのため、最近は成膜過程で有機薄膜に自発的に発生する表面電位を利用した振動発電素子が注目されており、その素子に用いられるエレクトレット用材料の研究開発が盛んに行われている。
エレクトレット用材料として、特許文献1は、Alq
3
等が例示されている。特許文献1によれば、蒸着法や塗布法等の成膜法により電極上に積層することで自発的に表面電位が誘起された帯電膜を形成することができるため、振動発電素子の製造効率の向上、低コスト化を実現できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2020-036423号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1にかかるAlq
3
の帯電膜の表面電位は光安定性が低く、光照射によってその機能を失ってしまう。
そこで本開示の一態様は、光安定性に優れた帯電膜を形成できる帯電材料、エレクトレット用材料、エレクトレット膜の提供に向けられている。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の一態様によれば、
分子内に、芳香環及びヘテロ芳香環からなる群より選択される少なくとも1種を有し、
前記環は、フッ素原子及び下記式(A1)で表される構造からなる群より選択される少なくとも1種で置換されており、
分子全体の炭素原子数に対するフッ素原子数の割合が10%以上であり、
分子量が500以上4000以下であり、かつ
ガラス転移温度が50℃以上である化合物を含む、帯電材料が提供される。
【発明の効果】
【0006】
本開示の一態様によれば、光安定性に優れた帯電膜を形成できる帯電材料、エレクトレット用材料、エレクトレット膜が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
実施例2における光の照射時間と巨大表面電位との関係を示す図である。
比較例1における光の照射時間と巨大表面電位との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本開示の一態様にかかる帯電材料、エレクトレット用材料、エレクトレット膜について詳細に説明する。
【0009】
[帯電材料]
本開示の一態様にかかる帯電材料は、
分子内に、芳香環及びヘテロ芳香環からなる群より選択される少なくとも1種を有し、
前記環は、フッ素原子及び下記式(A1)で表される構造からなる群より選択される少なくとも1種で置換されており、
分子全体の炭素原子数に対するフッ素原子数の割合が30%以上であり、
分子量が500以上4000以下であり、かつ
ガラス転移温度が50℃以上である化合物を含む。
以下、本明細書において、上記態様にかかる帯電材料を「帯電材料A」と称する場合がある。
TIFF
2025078095000001.tif
17
134
式(A1)中、L
1
は、
О、S、若しくはフッ素原子で置換されていてもよい、炭素数1~18の直鎖状、分岐状、若しくは環状の2価脂肪族炭化水素基、又は、
フッ素原子で置換されていてもよく、また環を形成していてもよいビニレン基を表す。
式(A1)中、aは各々独立して、0~4の整数を表す。
式(A1)中、bは各々独立して、1~4の整数を表す。
式(A1)中、Rfは各々独立して、フッ素原子を3つ以上含む、炭素数1以上の1~2価の置換基を表す。
【0010】
前記化合物は、分子内に、芳香環及びヘテロ芳香環からなる群より選択される少なくとも1種を有し、前記環は、フッ素原子及び上記式(A1)で表される構造からなる群より選択される少なくとも1種で置換されている。
(【0011】以降は省略されています)
この特許をJ-PlatPatで参照する
関連特許
日産化学株式会社
ピリジン化合物の製造方法
1か月前
日本特殊陶業株式会社
メタン製造装置
22日前
ユニチカ株式会社
ビスマレイミドおよびその製造方法
1か月前
四国化成工業株式会社
エポキシ化合物およびその利用
1か月前
金剛化学株式会社
ボルチオキセチンの製造方法
1か月前
日産化学株式会社
ピラゾール化合物及び有害生物防除剤
3日前
四国化成工業株式会社
テレフタル酸化合物およびその利用
1か月前
四国化成工業株式会社
イソフタル酸化合物およびその利用
1か月前
旭化成株式会社
トリオキサンの製造方法
3日前
株式会社カネカ
プロピレンオキサイド(PO)製造システム
1か月前
ダイキン工業株式会社
SF5含有シラン化合物
2か月前
キヤノン株式会社
有機化合物及び有機発光素子
1か月前
キヤノン株式会社
有機化合物及び有機発光素子
1か月前
キヤノン株式会社
有機化合物及び有機発光素子
16日前
キヤノン株式会社
有機化合物及び有機発光素子
1か月前
株式会社半導体エネルギー研究所
有機金属錯体、発光デバイス
1か月前
JFEスチール株式会社
メタノール合成方法
1か月前
旭化成株式会社
ホルムアルデヒドの製造方法
1か月前
株式会社トクヤマ
精製第4級アンモニウム化合物水溶液の製造方法
2か月前
株式会社半導体エネルギー研究所
有機化合物、および発光デバイス
7日前
出光興産株式会社
プロピレンの製造方法
1か月前
住友ベークライト株式会社
フェノールの製造方法
28日前
旭化成株式会社
軽質オレフィンの製造方法
1か月前
日産化学株式会社
新規な縮合ヘテロ環アミド化合物及び有害生物防除剤
1か月前
花王株式会社
新規アルデヒド化合物
1か月前
日華化学株式会社
ビナフトール系化合物を含む組成物
1日前
大阪ガスケミカル株式会社
フルオレン化合物及びその製造方法
1か月前
個人
低分子化生物資源の製造方法および製造装置
23日前
株式会社トクヤマ
有機ケイ素化合物の製造方法
14日前
旭化成株式会社
N-フェニルマレイミドの精製方法
1か月前
信越化学工業株式会社
藻類発生抑制剤組成物
1か月前
学校法人明治大学
化合物及び有機半導体材料
1か月前
スガイ化学工業株式会社
アミノアレーンアミド誘導体の製造方法
2か月前
合肥利夫生物科技有限公司
5-ヒドロキシメチルフルフラールの製造方法
1か月前
国立大学法人京都大学
含窒素スピロ環化合物の製法及びその化合物
2か月前
東レ株式会社
ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレート組成物の製造方法
14日前
続きを見る
他の特許を見る