JP2006241613A - 繊維アクチュエータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 導電性高分子およびイオン導電性高分子よりなる群から選ばれた少なくとも1種を用いた繊維形状の材料の表面の一部に、前記2種と異なる材料が積層されてなる構造を有する、または、導電性高分子およびイオン導電性高分子よりなる群から選ばれた少なくとも1種を用いた繊維形状の材料の長手方向に垂直な内径断面の一部に、前記2種と異なる材料が貫通してなる構造を有する繊維アクチュエータ。
【選択図】 図15
Description
本発明に係わる繊維アクチュエータは、導電性高分子、イオン導電性高分子または両者を組み合わせた繊維形状の材料において、例えば、表面の一部が上記2種と異なる材料で積層された構造を有することを特徴としている。
積層構造型の繊維アクチュエータは、例えば、湿式紡糸や電界重合などの方法で得られた芯部となる導電性繊維に、連続工程で積層成分として、芯部の材料とは異なる樹脂材料などの材料を積層することにより製造できる。
新たな駆動方向を持つ繊維アクチュエータを車両に適用することができる。これらのアクチュエータは、従来の繊維材料と置き換えることにより、繊維製品に新たな機能を付与することが可能になる。
湿式紡糸法で溶媒相にアセトン(和光化学製:019−00353)を用い、導電性高分子成分PEDOT/PSS(スタルク製Baytron P(登録))を0.5mL/hの速度でマイクロシリンジ(伊藤製作所製、MS−GLL100、針部内径260μm)から押し出すことで、約10μmの導電性高分子繊維を得た。次にこの繊維に、水系ポリエステルエマルジョン(日本NSC社製、AA−64)を表面に塗布し、25℃で24時間乾燥させた。得られた繊維は、断面形状で積層型、三日月形状となり、直径は、およそ15μmであった。
実施例1と同様に導電性高分子繊維を得、そこから連続工程で水系アクリルエマルジョン(日本NSC社、AA−64)槽に浸漬、引き上げて80℃で15分間乾燥させた。得られた繊維は、断面形状で芯鞘型、偏心円形状となり、直径は、およそ15μmであった。
芯鞘型湿式紡糸器の口金の芯部からはN,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)を溶媒とするアクリロニトリル溶液(樹脂濃度25%)、鞘部からはPEDOT/PSSをそれぞれ0.5mL/hの速度でDMAc(濃度85%)中に同時に吐出させ、芯鞘繊維を得た。得られた繊維は、断面形状で芯鞘型、偏心円形状となり、直径は、およそ15μmであった。
実施例1と同様の条件であるが、針部の内径を340μmとし、繊維径13μmの導電性高分子繊維を得、そこから連続工程で水系アクリルエマルジョン(日本NSC社、AA−64)を最終繊維径が15μmになる様に塗布し、25℃で24時間乾燥させた。繊維径が得られた繊維は、断面形状で積層型、三日月形状となり、直径は、およそ15μmであった。
実施例1と同様の条件であるが、針部の内径を340μmとし、押し出し速度を0.4mL/hとすることで、繊維径12μmの導電性高分子繊維を得、そこから連続工程で水系アクリルエマルジョン(日本NSC社、AA−64)を最終繊維径が15μmになる様に塗布し、25℃で24時間乾燥させた。繊維径が得られた繊維は、断面形状で積層型、三日月形状となり、直径は、およそ15μmであった。
実施例1と同様の条件であるが、針部の内径を260μmとし、繊維径9μmの導電性高分子繊維を得、そこから連続工程で水系アクリルエマルジョン(日本NSC社、AA−64)を最終繊維径が15μmになる様に塗布し、25℃で24時間乾燥させた。繊維径が得られた繊維は、断面形状で積層型、三日月形状となり、直径は、およそ15μmであった。
実施例1と同様の条件であるが、針部の内径を260μmとし、押し出し速度を0.4mL/hとすることで、繊維径7.5μmの導電性高分子繊維を得、そこから連続工程で水系アクリルエマルジョン(日本NSC社、AA−64)を最終繊維径が15μmになる様に塗布し、25℃で24時間乾燥させた。繊維径が得られた繊維は、断面形状で積層型、三日月形状となり、直径は、およそ15μmであった。
実施例1と同様に導電性高分子繊維を得、そこから連続工程で実施例2と同様の工程で、水系アクリルエマルジョン(日本NSC社、AA−64)を3倍に希釈した浸漬槽に浸漬し、引き上げて乾燥条件80℃で15分間乾燥させた。得られた繊維は、断面形状で芯鞘型、偏心円形状となり、直径は、およそ15μmであった。
実施例1と同様に導電性高分子繊維を得、そこから連続工程で実施例2と同様の工程で、水系アクリルエマルジョン(日本NSC社、AA−64)を2倍に希釈した浸漬槽に浸漬し、引き上げて乾燥条件80℃で15分間乾燥させた。得られた繊維は、断面形状で芯鞘型、偏心円形状となり、直径は、およそ15μmであった。
実施例1と同様に導電性高分子繊維を得、そこから連続工程で実施例2と同様の工程で、水系アクリルエマルジョン(日本NSC社、AA−64)槽に浸漬、引き上げて乾燥条件85℃で15分間乾燥させた。得られた繊維は、断面形状で芯鞘型、偏心円形状となり、直径は、およそ15μmであった。
実施例1と同様に導電性高分子繊維を得、そこから連続工程で実施例2と同様の工程で、水系アクリルエマルジョン(日本NSC社、AA−64)槽に浸漬、引き上げて乾燥条件90℃で15分間乾燥させた。得られた繊維は、断面形状で芯鞘型、偏心円形状となり、直径は、およそ15μmであった。
実施例1と同様に導電性高分子繊維を得、そこから連続工程で水系アクリルエマルジョン(日本NSC社、AA−28)を最終繊維径が所定径となるように塗布し、25℃で24時間乾燥させた。繊維径が得られた繊維は、断面形状で積層型、三日月形状となり、直径は、およそ15μmであった。
エレクトロスピニング法で繊維を合成するべく、原液としてパラキシレンテトラヒドロチオフェニウムクロライドの2.5%水溶液にメタノールを50vol.%となる様に添加した溶液を用いた。これを内径340μmの針先から電圧5kVを印加して、針先より20cm下のアルミホイル基板上に、前駆体繊維を析出させた。得られた前駆体繊維を、250℃で24時間真空乾燥を行い、得られたナノファイバーを撚り糸とし、直径約10μmの繊維を得た。次にこの繊維に、水系ポリエステルエマルジョン(日本NSC社製、AA−64)を表面に塗布し、25℃で24時間乾燥させた。得られた繊維は、断面形状で積層型、三日月形状となり、直径は、およそ15μmであった。
湿式紡糸法で溶媒相にアセトン(和光化学製:019−00353)を用い、Nafion(登録)5%溶液をφ340μmの針先から実施例1と同様に押し出し、約10μmのイオン交換樹脂製繊維を得た。この繊維をN,N−ジエチル−N−メチル−(2−メチルオキシル)アンモニウムテトラフロロボレイト液中に24時間含浸した。次にこの繊維に、水系ポリエステルエマルジョン(日本NSC社製、AA−64)を表面に塗布し、25℃で24時間乾燥させた。得られた繊維は、断面形状で積層型、三日月形状となり、直径は、およそ15μmであった。
芯鞘型湿式紡糸器を使用し、口金の鞘部からはN,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)を溶媒とするアクリロニトリル溶液(樹脂濃度25%)を10Hzで吐出−停止を繰り替えさせながら、0.25mL/hの速度で、芯部からはPEDOT/PSSを0.5mL/hの速度でDMAc(濃度85%)中に同時に吐出させ、芯鞘繊維を得た。得られた繊維は、断面形状で芯鞘型、偏心円形状となり、直径は、およそ15μmであった。
PET長繊維(繊維径15μm)を比較例として用いた。
実施例1のエマルジョン塗布前の繊維を用いた。
実施例13のエマルジョン塗布前の繊維を用いた。
実施例14のエマルジョン塗布前の繊維を用いた。
図22および23に示される装置を用いて評価した。
実施例1〜15、および比較例1〜4によって得られた繊維を、JIS L1069に準じて、引張り試験を行った。この結果を表1に示す。
1.電圧を印加すると、繊維アクチュエータが収縮した。
2.比較例1では、XおよびY軸のいずれの方向にも、収縮しなかった。
3.比較例2〜4では、X軸の方向にだけ収縮した。
4.実施例では、繊維アクチュエータはXY平面において曲がった(収縮)。
実施例1の繊維材料を車両のステアリングに巻きつけ、10Hz、1Vで通電を行ったところ、運転者は通電時に振動感触を感じとることができた。振動感触を感じとることができることから、繊維材料は収縮と伸び(元の位置に戻る)を繰返し行う材料であることが認められた。
2a 芯鞘繊維の鞘成分
2b 芯鞘繊維の芯成分
3a サイドバイサイド型繊維の1成分
3b サイドバイサイド型繊維の3aと異なる材料からなる成分
4a 海島型繊維の海成分
4b 海島型繊維の島成分
5a 中空繊維の繊維成分
5b 中空繊維の中空部
10 繊維アクチュエータの前駆体繊維
11 繊維アクチュエータ
20 湿式紡糸装置
21 湿式紡糸用口金
22 湿式紡糸溶媒槽
23 繊維送り器
24 繊維巻き取り器
25 塗布乾燥装置
26 コーティング槽
27 乾燥装置
30 エレクトロスピニング装置
31 シリンダー
32 シリンダー針
33 電極
34 絶縁材(土台)
35 電圧印加装置
36 電線
40 電源
41 端部フリー
42 端部固定
43 試験台。
Claims (9)
- 導電性高分子およびイオン導電性高分子よりなる群から選ばれた少なくとも1種を用いた繊維形状の材料の表面の一部に、前記2種と異なる材料が積層されてなる構造を有することを特徴とする繊維アクチュエータ。
- 前記積層構造は、サイドバイサイド型であることを特徴とする請求項1記載のアクチュエータ。
- 導電性高分子およびイオン導電性高分子よりなる群から選ばれた少なくとも1種を用いた繊維形状の材料の長手方向に垂直な内径断面の一部に、前記2種と異なる材料が貫通してなる構造を有することを特徴とする繊維アクチュエータ。
- 前記貫通構造は、芯鞘型であることを特徴とする請求項3記載のアクチュエータ。
- 前記芯鞘型は、偏心型であることを特徴とする請求項4記載のアクチュエータ。
- 請求項1乃至5項のいずれか1項に記載の繊維アクチュエータの表面の一部、または、内径断面の一部を構成する材料が樹脂材料であることを特徴とする繊維アクチュエータ。
- 前記樹脂材料は、熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項6記載のアクチュエータ。
- 請求項1乃至7項のいずれか1項に記載の繊維アクチュエータの長手方向に、請求項6乃至7の材料は、分断されて設置されてなることを特徴とする繊維アクチュエータ。
- 請求項1乃至8項のいずれか1項に記載の繊維アクチュエータを用いた車両用部品。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007080959A1 (ja) * | 2006-01-13 | 2007-07-19 | Nissan Motor Co., Ltd. | 電気デバイス用布帛 |
JP2015001040A (ja) * | 2013-06-18 | 2015-01-05 | 国立大学法人福井大学 | エネルギー変換用繊維材料及びそれを用いたアクチュエータ |
US9163334B1 (en) * | 2011-11-23 | 2015-10-20 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Actuators based on unbalanced moments of inertia |
JP2021055205A (ja) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | リンテック株式会社 | ポリマーアクチュエータ製造装置 |
CN113265721A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-08-17 | 浙江大学 | 一种纤维状介电弹性体驱动器及其制备方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6339916A (ja) * | 1986-03-24 | 1988-02-20 | Showa Denko Kk | 自己ド−ピング機能を有する導電体及び新規高分子化合物 |
JPS6340211A (ja) * | 1986-08-05 | 1988-02-20 | 株式会社クラレ | 導電性高分子材料及びその製造法 |
JP2001054899A (ja) * | 1999-08-11 | 2001-02-27 | Chemiprokasei Kaisha Ltd | 電圧印加に応じて湾曲することのできる可撓性積層体 |
JP2002252148A (ja) * | 2001-02-22 | 2002-09-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
JP2004185983A (ja) * | 2002-12-03 | 2004-07-02 | Toyobo Co Ltd | 導電性樹脂組成物 |
-
2005
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6339916A (ja) * | 1986-03-24 | 1988-02-20 | Showa Denko Kk | 自己ド−ピング機能を有する導電体及び新規高分子化合物 |
JPS6340211A (ja) * | 1986-08-05 | 1988-02-20 | 株式会社クラレ | 導電性高分子材料及びその製造法 |
JP2001054899A (ja) * | 1999-08-11 | 2001-02-27 | Chemiprokasei Kaisha Ltd | 電圧印加に応じて湾曲することのできる可撓性積層体 |
JP2002252148A (ja) * | 2001-02-22 | 2002-09-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
JP2004185983A (ja) * | 2002-12-03 | 2004-07-02 | Toyobo Co Ltd | 導電性樹脂組成物 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007080959A1 (ja) * | 2006-01-13 | 2007-07-19 | Nissan Motor Co., Ltd. | 電気デバイス用布帛 |
JP2007212436A (ja) * | 2006-01-13 | 2007-08-23 | Nissan Motor Co Ltd | 導電性高分子からなる布帛を用いたセンサ、アクチュエータ |
US7886617B2 (en) | 2006-01-13 | 2011-02-15 | Nissan Motor Co., Ltd. | Cloth for electric device |
US9163334B1 (en) * | 2011-11-23 | 2015-10-20 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Actuators based on unbalanced moments of inertia |
JP2015001040A (ja) * | 2013-06-18 | 2015-01-05 | 国立大学法人福井大学 | エネルギー変換用繊維材料及びそれを用いたアクチュエータ |
JP2021055205A (ja) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | リンテック株式会社 | ポリマーアクチュエータ製造装置 |
JP7411367B2 (ja) | 2019-09-30 | 2024-01-11 | リンテック株式会社 | ポリマーアクチュエータ製造装置 |
CN113265721A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-08-17 | 浙江大学 | 一种纤维状介电弹性体驱动器及其制备方法 |
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