(57)【要約】【課題】  機能性素子を製造する際に、加工性に優れ、電圧印加時の安定性にも優れる機能性樹脂および信頼性に優れる機能性素子を提供する。【解決手段】  従来から電気・電子分野、機械部品分野で使用されている炭化水素系樹脂をベースとして機能性素子への最適化を図ることにより解決する。具体的には、イオン解離基を有する高分子であり、（Ａ）イオン解離基は、高分子中のフェニル基に結合しており、β位の炭素原子が二級、または三級であるフェニル基に結合している。（Ｂ）イオン解離基は、高分子中のフェニル基に結合しており、α位またはβ位に炭素原子を有しないフェニル基に結合している。あるいは、（Ｃ）イオン解離基が高分子とアルキル基を介して結合している。ことを特徴とする、機能性樹脂とする。【選択図】図１
2005281620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極を介して、電位差により、屈曲または歪曲する部材に用いる機能性樹脂であって、前記機能性樹脂は、イオン解離基を有する高分子であり、前記イオン解離基は前記高分子において、下記（Ａ）〜（Ｃ）のいずれかの結合を有するものであることを特徴とする機能性樹脂。
（Ａ）イオン解離基は、高分子中のフェニル基に結合しており、β位の炭素原子が二級、または三級であるフェニル基に結合している。
（Ｂ）イオン解離基は、高分子中のフェニル基に結合しており、α位またはβ位に炭素原子を有しないフェニル基に結合している。
（Ｃ）イオン解離基が、高分子とアルキル基を介して結合している。
【請求項２】
前記イオン解離基を有する高分子は、ポリオレフィン樹脂、ポリビニルエーテル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、ポリベンゾチアゾール樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスルホン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、マレイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂およびエポキシアクリレート樹脂から選ばれるものである請求項１に記載の機能性樹脂。
【請求項３】
前記イオン解離基は、スルホン酸基、カルボキシル基、ホスフィン酸基、ホスホン酸基、アミノ基および四級アンモニウム基から選ばれるものである請求項１または２に記載の機能性樹脂。
【請求項４】
電極と、イオン解離基を有する高分子で構成される、屈曲または歪曲自在な部材とを有し、前記屈曲または歪曲自在な部材が前記電極に挟持された構造を有する機能性素子であって、前記イオン解離基を有する高分子は、請求項１〜３のいずれかに記載の機能性樹脂であることを特徴とする機能性素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機能性樹脂および機能性素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
静電力・圧電性を利用したセンサー、アクチュエータおよびリレーなどは機能性素子と呼ばれ、これらの機能性素子は、シリコンやセラミックスを素材として、素子の構造や機械的な駆動方法を工夫することで製造されている。よって、構造が複雑になるため、設計が難しく、製造工程も複雑である。電子・電気製品、機械製品、自動車など広い分野において、これらの機能性素子を備えることにより、機器の性能を向上させることが検討されており、より設計・製造が容易で、組み込み易い、機能性素子が求められている。
【０００３】
これらの要求に対し、素子構造を簡単にする方法として、何らかの刺激に対する、樹脂自体の物理的な変化を利用して機能を発現する方法が試みられている。例えば、イオン交換膜とこの両面に接合した電極からなる素子が開示されている（例えば、特許文献１参照。）
【０００４】
この素子に使われているイオン交換樹脂の一つは、フッ素樹脂系のものであるが、フッ素樹脂は化学的安定性に優れるものの、素子の作製時における賦形性や電極との接着性などの問題がある。さらに、前記イオン交換樹脂は、イオン解離基の結合したフェニル基の、β位炭素が一級である構造単位を有するポリスチレンスルホン酸を用いており、前記フェニル基のβ位炭素が一級である構造単位は分子の電荷分布の状態が、α位とβ位の炭素−炭素結合が解裂し易い状態にあり、電圧印加時の化学的安定性に問題があり、機能性樹脂として利用するには不適当である。この様に従来開示された機能性樹脂は、他の素材との接着性、賦形性、電圧印加時の化学的安定性を並立するものではなかった。
【特許文献１】特公平４−４０７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、機能性素子を製造する際に、加工性に優れ、電圧印加時の安定性にも優れる機能性樹脂および信頼性に優れる機能性素子を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
即ち、本発明は、下記第１項〜第４項の手段により達成される。
１．  電極を介して、電位差により、屈曲または歪曲する部材に用いる機能性樹脂であって、前記機能性樹脂は、イオン解離基を有する高分子であり、前記イオン解離基は前記高分子において、下記（Ａ）〜（Ｃ）のいずれかの結合を有するものであることを特徴とする機能性樹脂。
（Ａ）イオン解離基は、高分子中のフェニル基に結合しており、β位の炭素原子が二級、または三級であるフェニル基に結合している。
（Ｂ）イオン解離基は、高分子中のフェニル基に結合しており、α位またはβ位に炭素原子を有しないフェニル基に結合している。
（Ｃ）イオン解離基が、高分子とアルキル基を介して結合している。
２．  前記イオン解離基を有する高分子は、ポリオレフィン樹脂、ポリビニルエーテル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、ポリベンゾチアゾール樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスルホン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、マレイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂およびエポキシアクリレート樹脂から選ばれるものである第１項に記載の機能性樹脂。
３．  前記イオン解離基は、スルホン酸基、カルボキシル基、ホスフィン酸基、ホスホン酸基、アミノ基および四級アンモニウム基から選ばれるものである第１項または第２項に記載の機能性樹脂。
４．  電極と、イオン解離基を有する高分子で構成される、屈曲または歪曲自在な部材とを有し、前記屈曲または歪曲自在な部材が前記電極に挟持された構造を有する機能性素子であって、前記イオン解離基を有する高分子は、第１項〜第３項のいずれかに記載の機能性樹脂であることを特徴とする機能性素子。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、機能性素子を製造する際に、加工性に優れ、電圧印加時の安定性にも優れる機能性樹脂が得られ、これを用いた機能性素子は信頼性に優れるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、電極を介して、電位差により、屈曲または歪曲する部材に用いる機能性樹脂であって、前記機能性樹脂は、イオン解離基を有する高分子であり、前記イオン解離基は前記高分子において、次の（Ａ）〜（Ｃ）のいずれかの結合を有することを特徴とするものである。（Ａ）イオン解離基は、高分子中のフェニル基に結合しており、β位の炭素原子が二級、または三級であるフェニル基に結合している。（Ｂ）イオン解離基は、高分子中のフェニル基に結合しており、α位またはβ位に炭素原子を有しないフェニル基に結合している。あるいは、（Ｃ）イオン解離基が高分子とアルキル基を介して結合している。このような高分子を用いることにより、電圧印加時において化学的な安定性を示すと共に、加工性にも優れるものである。
また、本発明は、電極と、イオン解離基を有する高分子で構成される、屈曲または歪曲自在な部材とを有し、前記屈曲または歪曲自在な部材が前記電極に挟持された構造を有する機能性素子であり、前記イオン解離基を有する高分子には、前記機能性樹脂を用いるものである。前記機能性樹脂を用いることにより、信頼性に優れる機能性素子が得られる。
【０００９】
１．機能性素子
本発明における機能性素子は、イオン解離基を有する樹脂で構成される屈曲または歪曲自在な部材を、対向する電極に挟持した構造を有するものであり、電極間に電圧を印加することにより、樹脂が変形して、素子が屈曲または歪曲することから、アクチュエータおよびリレーなどとして用いることができる。また、逆に、機能性素子が屈曲または歪曲して、樹脂が変形し、電極間に電位を発生する現象を利用して、電極間の電位差を測定することにより、機能性素子に生じた歪、圧力を検出するセンサーなどとして用いることができる。
【００１０】
また、本発明の機能性素子の構造の一例について、図１を用いて説明すると、機能性樹脂で構成される屈曲または歪曲自在な部材ａの両面に電極ｂが形成され、前記歪曲自在な部材ａの一端を支持部材ｃで固定し、前記両面の電極ｂに信号発生器などの機器に結合するリード線ｄを備えた構造が挙げられる。
【００１１】
本発明の機能性素子の製造方法としては、例えば、まず、本発明の機能性樹脂を有機溶媒に溶解しワニスとし、ガラス板やステンレス板などの基材上に、前記ワニスを塗布して、塗膜を形成する。前記塗布方法としては、例えば、スピンナーによる回転塗布、スプレーコーターによる噴霧塗布およびロールコーティング等の方法が挙げられる。
次いで、前記有機溶剤の沸点以上の温度で、塗膜をプリベークして有機溶剤を蒸発乾燥させることにより、前記基材より剥離してフィルムを作製する。フィルムの厚みとしては、５０〜１０００μｍが好適である。
次いで、上記で得たフィルムの歪曲自在な部材として変形させる部分の両面に、メッキ、蒸着およびスパッタリングなどの方法により電極を形成する。
次いで、電極を形成していない部分を、接着剤を用いて接着して、支持部材に固定することにより機能性素子の構造を製造することができる。
又、本発明の機能性樹脂によれば、別の製造方法として、例えば、成形機により歪曲自在な部材として成形品を成形した後、変形させる部分の両面に、メッキ、蒸着およびスパッタリングなどの方法で、電極を形成することもできる。応用例としては、二色成形の成形機を用い、機能性樹脂と汎用のエンプラ樹脂部から構成される成形品を作成し、機能性樹脂により形成された部分に電極を形成することにより、簡便に素子を組み込んだ構造体が構成できる。
電極としては、白金、パラジウム、金、銀、銅などが好適である。
【００１２】
本発明の機能性素子は、電圧印加によりイオン解離基の対イオンと、機能性樹脂中の水分が電極方向に移動することにより、屈曲または歪曲といった、変形が起こるもので、水中での使用に適するが、機能性樹脂中の水分が一定になるよう、コーティング・樹脂封止のような処理をおこなうことにより空気中での使用も可能である。
また、駆動電圧としては、水の電気分解が起こらない、１．２Ｖ以下の電圧で使用することが好ましい。
【００１３】
２．機能性樹脂
本発明の機能性樹脂は、電極を介して、電位差により、屈曲または歪曲する機能を有するものであって、イオン解離基を有する高分子であり、（Ａ）イオン解離基は、高分子中のフェニル基に結合しており、β位の炭素原子が二級、または三級であるフェニル基に結合しているか、（Ｂ）イオン解離基は、高分子中のフェニル基に結合しており、α位またはβ位に炭素原子を有しないフェニル基に結合しているか、あるいは、（Ｃ）イオン解離基が高分子とアルキル基を介して結合しているかのいずれかの結合構造を有するものである。
尚、本発明において、前記二級炭素および三級炭素は、一級炭素が−ＣＨ2−で示される結合炭素で示されるのに対し、それぞれ、−ＣＨ（Ｒ）−、−ＣＲ1Ｒ2−（Ｒ，Ｒ1，Ｒ2は水素以外の置換基または結合基）で表される結合炭素を示すものである。
【００１４】
２．１イオン解離基
本発明の機能性用樹脂におけるイオン解離基としては、スルホン酸基、カルボキシル基、ホスフィン酸基、ホスホン酸基、アミノ基および四級アンモニウム基が好ましい。特に、スルホン酸基が好ましい。これらのイオン解離基の対イオンは特に限定されないが、例えば、プロトン、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、遷移金属イオンおよびアンモニウム誘導体イオンなどのカチオンや水酸化物イオン、ハロゲンイオン、硫酸イオン、スルホン酸イオン、リン酸イオンおよびカルボン酸イオンなどのアニオンを挙げることができる。
【００１５】
２．２イオン解離基を有する高分子
本発明に用いるイオン解離基を有する高分子としては、イオン解離基が上記（Ａ）〜（Ｃ）のいずれかの結合構造を形成することができる構造を有する高分子であればよいが、イオン解離基を形成する高分子としては、ポリオレフィン樹脂、ポリビニルエーテル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、ポリベンゾチアゾール樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスルホン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、マレイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂およびエポキシアクリレート樹脂を挙げることができる。これらの樹脂は、共重合体であっても良く、その場合、ランダム共重合体、ブロック共重合体およびグラフト共重合体のいずれであっても良い。又、これらの樹脂のなかから二種以上の樹脂を組み合わせてもよい。
【００１６】
前記イオン解離基を有する高分子において、
ポリオレフィン樹脂は、主鎖が疎水性の構造であるので、主鎖の疎水性ドメインと、イオン解離基の親水性ドメインの相分離構造が形成しやすく機能性向上に有効である。
ポリビニルエーテル樹脂としては、樹脂の合成に用いるビニルエーテルモノマーが加水分解し易いので、ポリマーを生成した後イオン解離基を導入することにより得た樹脂が好ましい。前記ビニルエーテルモノマーとしては、フェニル基を有するものが好ましく、例えば、フェニルビニルエーテル誘導体や、２−フェノキエチルビニルエーテルなどの、ビニルエーテル基とフェニル基がアルキル鎖やポリエーテル鎖で結合されたモノマーを挙げることができる。
ポリエーテル樹脂としては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、スチレンオキサイドおよびテトラヒドロフランなどの、環状エーテルの誘導体を開環重合して得られるものを挙げることができる。環状エーテルの誘導体は強酸、強塩基存在下で重合することがあり、強酸性、強塩基性のイオン解離基を有するモノマーは不安定な場合があるが、その場合はポリマーを生成した後にイオン解離基を導入することにより得た樹脂が使用できる。
ポリビニルエーテル樹脂、ポリエーテル樹脂は、側鎖あるいは主鎖に一定間隔で酸素原子を含む構造であり、この様な構造を有する樹脂はイオンの拡散性を向上することから、高イオン伝導度が必要な部分への使用が好適である。
【００１７】
ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂は、加水分解しやすい樹脂であるため、強酸性、強塩基性のイオン解離基を有する場合、イオン解離基の種類に応じて対イオンを選定し中性状態となるようにして使用することが必要となる。しかし、弱酸性のカルボキシル基をもつポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂は特にこの様な注意をはらうことなく使用できる。アニオン性のイオン解離基を有するポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂は、医療用材料において、比較的血漿板の付着が少ない樹脂であり、高血栓性材料として有用であり、医療用途の機能性素子に適する。また、接着性の良好さに加え、機械物性が良好であり、複雑な設計に好適に用いることができる。
【００１８】
ポリイミド樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、ポリベンゾチアゾール樹脂は、高強度・高弾性率かつ高耐熱性であることから、精密なパターン加工が必要な高機能電子素子・回路に用いられている。これらの樹脂は高耐熱性・高精度の素子の作成に適する。
【００１９】
ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスルホン樹脂は、高強度、高弾性率の特徴をもつことから、高強度、高弾性率の素子の作成に有用である。
【００２０】
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、マレイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂は、熱硬化性の樹脂であり、加熱により不溶・不融化し、耐熱性の樹脂となるが、その架橋密度を変化させることにより物性を調整できる。また、架橋間の鎖長と構造を設計することによって、樹脂の自由体積を変化させることができるので、イオンや化合物を保持するサイトを形成することができる。また、熱硬化性樹脂は加熱前には低い溶融粘度を示し、賦形が容易で、樹脂を含めて他の素材との接着性に優れる特徴を有することから、機能性素子の設計の自由度が非常に広がる。
【００２１】
フェノール樹脂は、変性フェノール樹脂にイオン解離基をもたせた樹脂が、機能性樹脂としては好適に使用できる。
【００２２】
２．３イオン解離基の導入方法
本発明の機能性樹脂は、前記イオン解離基において前記（Ａ）〜（Ｃ）のいずれかの結合構造を有するものであれば良く、前記イオン解離基を形成する高分子にイオン解離基を導入することにより得ることができる。高分子中にイオン解離基の導入する方法としては、例えば、前記高分子を合成するモノマーでイオン解離基を有するモノマーを用いて高分子を合成する方法、前記高分子のフィルムを作製しこれを硫酸などのイオン解離基を導入する溶液中に浸漬する方法、前記高分子溶液と１，４−ブタンサルトンなどのアルキル基を介して高分子とイオン解離基の結合反応する試薬を反応する方法など、いずれも公知の合成方法を用いることができる。
【実施例】
【００２３】
以下、実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこれによって何ら限定されるものではない。
（実施例１）
［ポリオレフィン:５−ベンジル−２，３ビシクロ［２．２．１］ヘプテンの重合とスルホン化］
六塩化タングステン３９．７ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）をクロロベンゼン２０ｍｌに溶解した溶液に、トリエチルアルミニウム３４．２ｍｇ（０．３ｍｍｏｌ）をすばやく滴下し、５−ベンジル−２，３ビシクロ［２．２．１］ヘプテン１８．４ｇ（０．１ｍｏｌ）をクロロベンゼン６０ｍｌに溶解した溶液を加え、室温で２４時間反応してポリマーを得た。
上記で得たポリマーを用いて、キャストにより、厚さ２００μｍのフィルム形成後、濃硫酸に浸漬し、５０℃、１時間反応させてスルホン酸基を導入した。
上記で得たフィルムを用いて、０．１ｍｏｌ／Ｌ塩化ナトリウム水溶液に１２時間以上浸漬させ、その溶液を一定量採取して、０．０５ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム水溶液で、中和滴定を行い、下記式によりイオン交換容量を算出した。
イオン交換容量（ｍｅｑ／ｇ）＝０．０５×ＦＮａＯＨ×（Ｑsample−Ｑblank）×Ｄwhole／Ｄpart ×Ｗ
［式中、Ｑblank：ブランクに対する滴定量（ｍｌ）、Ｑsample：試料に対する滴定量（ｍｌ）、ＦＮａＯＨ：０．０５ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム水溶液のファクター、Ｄwhole：サンプルを浸しておいた０．１ｍｏｌ／Ｌ塩化ナトリウム水溶液の量（ｍｌ）、Ｄpart：採取したサンプルの量（ｍｌ）、Ｗ：膜重量（ｇ）を示す。］
【００２４】
［機能性素子の作製］
上記で得たフィルムを屈曲または歪曲自在な部材ａに、電極ｂとして化学メッキにより白金を３ｍｇ／ｃｍ2ずつ両面に接合させた。次に、この接合体を幅２ｍｍ長さ２０ｍｍに裁断し、その一端に両面から二本のリード線ｄを接合し、素子を作製した。
上記で得た素子を、純水中で、リード線間に１Ｖの電位差を与えると接合体は屈曲した。変位を表に示す。
また、この接合体を幅２ｍｍ長さ３０ｍｍに裁断し、その一端の長さ１０ｍｍをエッチングにより白金を除去し、ポリイミドからなる支持部材ｃにエポキシ樹脂で接着して固定して機能性素子（図１参照、）を作製し、１Ｈzの周期の矩形波で１Ｖの電位差を与えると、接合体は１Ｈzの周期で屈曲運動を繰り返した。耐久性試験として繰り返し時間を測定した。結果を表に示す。
【００２５】
（実施例２）
［ポリエーテル：イソブチルビニルエーテルと２−フェノキシエチルビニルエーテルのカチオンブロック重合とスルホン化］
イソブチルビニルエーテル１０．２ｇ（０．１ｍｏｌ）／塩化メチレン４０ｇ溶液に、０℃でイソブチルビニルエーテルの塩化水素付加体２７３．４ｍｇ（２．０ｍｍｏｌ）／ｎ−ヘキサン２０ｇ溶液、塩化亜鉛１０．９ｍｇ（０．０８ｍｍｏｌ）／エーテル４０ｇ溶液を添加し２０分重合した後、更に、２−フェノキシエチルビニルエーテル１６．４ｇ（０．１ｍｏｌ）／塩化メチレン４０ｇ溶液と塩化亜鉛１６３．６ｍｇ（１．２ｍｏｌ）／エーテル２０ｇ溶液を添加して、三時間重合することにより、イソブチルビニルエーテルと２−フェノキシエチルビニルエーテルのブロック重合体を得た。
次いで、上記で得たブロック重合体を用いて、キャストにより厚さ２００μｍのフィルム形成後、濃硫酸に浸漬し、５０℃、１時間反応させてスルホン酸基を導入した。
上記で得たフィルムを用いて、実施例１と同様の操作により素子を作製し評価を行った。
【００２６】
（実施例３）
［ポリアミドＡ  ピロメリット酸無水物と４，４’−ジアミノジフェニルエーテルの重合］
ジアミノジフェニルエーテル１０．０ｇ（０．０５ｍｏｌ）をジメチルアセトアミド２００ｍｌに溶解し、攪拌しながら、ピロメリット酸無水物１０．９ｇ（０．０５ｍｏｌ）を添加し、室温で４時間攪拌を続けてポリマーを得た。
次いで、上記で得られたポリマー溶液を用いて、キャストにより厚さ２００μｍのフィルムを形成した。
上記で得たフィルムを用いて、実施例１と同様の操作により素子を作製し評価を行った。
【００２７】
（実施例４）
［ポリアミドＢ  ５−スルホイソフタル酸ナトリウムと４，４’−ジアミノジフェニルエーテルの重合］
４，４’−ジアミノジフェニルエーテル１０．０ｇ（０．０５ｍｏｌ）と５−スルホイソフタル酸ナトリウム１３．４ｇ（０．０５ｍｏｌ）と亜リン酸トリフェニル３１．０ｇ（０．０５ｍｏｌ）とジメチルアセトアミド１００ｍｌとピリジン２５ｍｌを１００℃、３時間攪拌してポリマーを得た。反応液を３Ｌのメタノールに投入し、再沈殿させた後、ろ別した。沸騰メタノール中で３０分処理しポリマーを得た。
次いで、上記で得たポリマーのジメチルアセトアミド溶液用いて、キャストにより厚さ２００μｍのフィルムを形成した。
イオン交換容量の測定は、０．１ｍｏｌ／ｌの塩酸水溶液に１２時間浸漬し、対イオンをプロトンに変換した後、実施例１と同様の手順で測定した。
上記で得たフィルムを用いて、実施例１と同様の操作により素子を作製し評価を行った。
【００２８】
（実施例５）
［ポリエステル  ３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物と２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンの重合］
３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物１６．６ｇ（０．０５ｍｏｌ）と２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン１１．４ｇ（０．０５ｍｏｌ）を２００ｍｌのジメチルアセトアミドに溶解し、ピリジン２５ｍｌを添加し、室温で２４時間攪拌してポリマーを得た。
次いで、上記で得たポリマー溶液を用いて、キャストにより厚さ２００μｍのフィルムを形成した。
上記で得たフィルムを用いて、実施例１と同様の操作により素子を作製し評価を行った。
【００２９】
（実施例６）
［ポリイミド  ピロメリット酸無水物と４，４’−ジアミノ−２，２’−ビフェニルジスルホン酸、１，３−フェニレンジアミンの重合］
４，４’−ジアミノ−２，２’−ビフェニルジスルホン酸１２．１ｇ（０．０３５ｍｏｌ）と１，３−フェニレンジアミン１．６ｇ（０．０１５ｍｏｌ）をＮ−メチル−２−ピロリドン２００ｍｌに溶解し、攪拌しながら、ピロメリット酸無水物１０．９ｇ（０．０５ｍｏｌ）を添加し、室温で４時間攪拌を続けた後、１８０℃で２４時間反応を行った。
次いで、上記で得られたポリマー溶液を用いて、キャストにより厚さ２００μｍのフィルムを形成した。
上記で得たフィルムを用いて、実施例１と同様の操作により素子を作製し評価を行った。
【００３０】
（実施例７）
［ポリスルホン  ビス（４−クロロ−３−スルホン酸ナトリウム）スルホンとビス（４−ヒドロキシフェニル）エーテルの重合］
ビス（４−クロロ−３−スルホン酸ナトリウム）スルホン０．１ｍｏｌとビス（４−ヒドロキシフェニル）エーテル０．１ｍｏｌをジメチルアセトアミド/トルエン＝２００ｍｌ／５０ｍｌに溶解し、６時間還流後、トルエンを減圧下留去し、１６０℃で１２時間加熱した。１００℃に冷却後、クロロベンゼンを加え、生成した無機塩をろ別した。ろ液を酢酸で中和し、十倍量の水／メタノール＝１／１で再沈殿した。得られたポリマーを水／メタノール、水で洗浄し、一時間沸騰水中で還流し、塩を除去したポリマーを得た。
上記で得たポリマーのジメチルアセトアミド溶液を用いて、キャストにより厚さ２００μｍのフィルムを形成した。
上記で得たフィルムを用いて、実施例１と同様の操作により素子を作製し評価を行った。
【００３１】
（実施例８）
［エポキシ−フェノール樹脂Ａ］
ビスフェノールＡ２２．８ｇ（０．１ｍｏｌ）とビスフェノールＡ型エポキシ樹脂３４．０ｇ（０．１ｍｏｌ）をトリフェニルホスフィンを触媒として１２０℃で６時間反応して、ポリマーを得た。
上記で得たポリマーを用いて、キャストにより厚さ２００μｍのフィルム形成後、濃硫酸に浸漬し、５０℃、１時間反応させてスルホン酸基を導入した。
上記で得たフィルムを用いて、実施例１と同様の操作により素子を作製し評価を行った。
【００３２】
（実施例９）
［エポキシ−フェノール樹脂Ｂ］
臭素化ビスフェノールＡエポキシ３２．８ｇ（０．０５ｍｏｌ）とビスフェノールＡ１１．４ｇ（０．０５ｍｏｌ）をトリフェニルホスフィンを触媒として１２０℃で６時間反応して、ポリマーを得た。このポリマーを用いて、塩化ニッケル触媒を用いて、トリエチルホスファイトを１５０℃、２４時間反応させた後、メタンスルホン酸中、ジメチルスルフィドを用いて脱エチル化することによりブロモ基の一部をホスホン酸基に変換した。
上記で得たホスホン酸基に変換したポリマーを用いてキャストにより厚さ２００μｍのフィルムを形成した。
上記で得たフィルムを用いて、実施例１と同様の操作により素子を作製し評価を行った。
【００３３】
（実施例１０）
［アルキル基を介してイオン解離基が結合したポリベンゾイミダゾール］
３，３’，４，４’-テトラアミノジフェニルスルホン２７．８ｇ（０．１ｍｏｌ）とテレフタル酸１３．４（０．１ｍｏｌ）をポリリン酸中で、２００℃で８時間反応して、ポリベンゾイミダゾールのポリマーを得た。得られたポリマーをＮ,Ｎ-ジメチルアセトアミド中で攪拌しながら、水素化リチウムを加え、窒素雰囲気下で３時間攪拌の後、更に１，４−ブタンサルトンを滴下し３時間攪拌することにより、テトラメチレン基を介してポリベンゾイミダゾールの窒素原子にスルホン酸リチウム基が結合したポリマーを得た。
次いで、上記で得たポリマー溶液を用いてキャストにより厚さ２００μｍのフィルムを形成した。
イオン交換容量の測定は、０．１ｍｏｌ／ｌの塩酸水溶液に１２時間浸漬し、対イオンをプロトンに変換した後、実施例１と同様の手順で測定した。
上記で得たフィルムを用いて、実施例１と同様の操作により素子を作製し評価を行った。
【００３４】
（比較例１）
ポリスチレンスルホン酸（１８ｗｔ％水溶液、Ａｌｄｒｉｃｈ社製）を用いてキャストにより厚さ２００μｍのフィルムを形成した。
上記で得たフィルムを用いて、実施例１と同様の操作により素子を作製し評価を行った。
【００３５】
（比較例２）
市販のフッ素樹脂系イオン交換膜（Ａｌｄｒｉｃｈ社製登録商標Ｎａｆｉｏｎ１１７）を用いて、実施例１と同様の操作により素子を作製し評価を行った。
【００３６】
【表１】
2005281620.tif 000003
【００３７】
表１に示すように、実施例においては、耐久性に優れた素子が得られたのに対し、比較例１では、機能性樹脂の劣化により１２０時間後、屈曲運動が停止した。また、比較例２では、支持樹脂と機能性樹脂が屈曲運動の振動のため、はがれて使用不能となった。以上のように、本発明によれば機能素子の材料として有用な機能性樹脂を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】機能性素子の一例（耐久性試験の試験素子）を示す構造図である。
【符号の説明】
【００３９】
ａ    屈曲または歪曲自在な部材
ｂ    電極
ｃ    支持部材
ｄ    リード線
【図１】
2005281620.tif 000004