JP2007510285A5

JP2007510285A5 -

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Publication number: JP2007510285A5
Application number: JP2006524888A
Authority: JP
Filing date: 2004-08-27
Publication date: 2014-09-18
Anticipated expiration: 2024-08-27

Description

ある実施形態において、剛性化された領域８２は、剛性化された領域８４よりもより大きい剛性を備える。程度の異なる剛性化のためのいくつかの技術が後述される。例えば剛性化された領域８２は、予歪みされた部分８３上に課せられる予歪みを完全に維持するより大きな剛性を備えうるが、一方、剛性化された領域８４は、予歪み部分８３に課せられた予歪みを部分的に維持する、例えばそれぞれの方向において予歪みを半分だけ維持するより小さい剛性を備えうる。ポリマー８０が一定の予歪みを全体にわたって含むとき、この程度の異なる剛性は、単一の電気活性ポリマー上に程度の異なる予歪みを持つ領域群を作る。よって、電気活性ポリマー８０は、第２予歪みされた部分８５よりより大きい予歪みを有する予歪みされた部分８３を備える。

硬化は、熱的、写真化学的などで実行されえる。電気活性ポリマー前駆体中の重合化可能な基は、鎖成長重合化、開環重合化、またはステップ成長重合化を例えばなされえる。プロセスフロー４００の４０６について上述のものと同様に、硬化は、電気活性ポリマーを照射に曝露させることを備えうる。マスクまたはスクリーンがポリマーの表面に適用されえ、硬化作用を定義しえる。ある種のマスクは照射による程度の異なる曝露をポリマーの複数の部分に行い、よってポリマーの異なる部分がさまざまな程度に硬化および剛性化されることを可能にする。

それから前駆体は、支持ポリマーがポリマーの剛性化された部分中に支持ポリマーを形成するように硬化される（７０８）。硬化の後、電気活性ポリマーは、２つの要素を備えうる。すなわち下層にある電気活性ポリマーおよび追加物である。複合電気活性ポリマーはそれから、可撓性電気活性ポリマーシートまたはフィルム、および活性ポリマーシート内またはその上で形成され、剛性化された領域を定義するより堅固な保持ポリマーを備えうる。ポリマー前駆体は硬化されると少なくとも部分的にその部分の電気活性ポリマー材料を剛性化する。ある実施形態において、ポリマーは支持ポリマーと架橋する。硬化は、熱的に、写真化学的に、または照射などによって実行されえる。電気活性ポリマー前駆体中の重合化可能な基は、鎖成長重合化、開環重合化、またはステップ成長重合化を例えばなされえる。プロセスフロー４００の４０６について上述のものと同様に、硬化は、電気活性ポリマーを照射に曝露させることを備えうる。マスクまたはスクリーンがポリマーの表面に適用されえ、硬化作用を定義しえる。ある種のマスクは照射による程度の異なる曝露をポリマーの複数の部分に行い、よってポリマーの異なる部分がさまざまな程度に硬化および剛性化されることを可能にする。ポリマー前駆体の量は、しばしば硬化の後のその部分の剛性に影響する。よって、より多いポリマー前駆体の量が第１部分よりも第２部分上に塗布されえる。

Claims

電気的および機械的エネルギーの間で変換する電気活性ポリマートランスデューサであって、
少なくとも２つの電極、および
予歪みされた部分を含み、前記予歪みされた部分における予歪みを維持するよう構成される剛性化された部分を含む前記少なくとも２つの電極と電気的連通にある電気活性ポリマー
を備え、
前記剛性化された部分は、前記予歪みされた部分を伸長することから生じる前記予歪みされた部分における弾性圧縮力に反対する力を提供するよう構成され、
前記電気活性ポリマートランスデューサは、前記予歪みされた部分において予歪みを維持するよう構成される外部フレームまたは外部メカニズムを含まないトランスデューサ。
請求項１に記載のトランスデューサであって、前記電気活性ポリマーは、コンプライアンスを有する電気活性ポリマーフィルム、および前記コンプライアンスを有する電気活性ポリマーフィルム内またはその上に形成された支持ポリマーであって、前記剛性化されたポリマー部分を定義づける支持ポリマーを備えるトランスデューサ。
請求項１に記載のトランスデューサであって、前記剛性化された部分は前記予歪みされた部分と周辺で境界をなすトランスデューサ。
請求項１に記載のトランスデューサであって、前記電気活性ポリマーは、約４０ＭＰａ未満の弾性係数を備えるトランスデューサ。
請求項４に記載のトランスデューサであって、前記電気活性ポリマーは、約１０ＭＰａ未満の弾性係数を備えるトランスデューサ。
請求項１に記載のトランスデューサであって、前記剛性化されたポリマー部分は、約１０ＭＰａより大きい弾性係数を備えるトランスデューサ。
請求項１に記載のトランスデューサであって、前記剛性化されたポリマー部分は、約５０ＭＰａより大きい弾性係数を備えるトランスデューサ。
請求項１に記載のトランスデューサであって、前記予歪みされた部分は非等方性予歪みを含むトランスデューサ。
請求項１に記載のトランスデューサであって、前記予歪みされた部分は弾性的に予歪みされているトランスデューサ。
請求項１に記載のトランスデューサであって、予歪みされた部分は、実質的に電気活性ポリマーの全体を含むトランスデューサ。
請求項１に記載のトランスデューサであって、前記剛性化された部分は、主方向によって特徴付けられる直線セグメントを備え、前記直線セグメントは、前記主方向において前記予歪みされた部分の撓みを低減するトランスデューサ。
電気活性ポリマーを形成する方法であって、
部分的に硬化された電気活性ポリマーを形成するために電気活性ポリマーのための前駆体から成る組成物を部分的に硬化させること、
前記電気活性ポリマーについての予歪みを実現するために前記部分的に硬化された電気活性ポリマーを伸長すること、および
前記電気活性ポリマーの一部を剛性化するために前記一部をさらに硬化させること
を含み、
前記剛性化された部分は、前記予歪みされた部分における弾性圧縮力に反対する力を提供するよう構成されるとともに、前記予歪みを少なくとも部分的に維持するための部分である、方法。
請求項１２に記載の方法であって、前記部分的に硬化させること、または前記さらに硬化させることは、熱的硬化を採用する方法。
請求項１２に記載の方法であって、前記剛性化された部分は、前記電気活性ポリマーの予歪みされた第２部分と境界をなし、前記剛性化された部分は前記予歪みされた第２部分についての予歪みを維持するよう構成される方法。
請求項１２に記載の方法であって、前記剛性化された部分は、約１０ＭＰａより大きい弾性係数を備えるようにさらに硬化される方法。
請求項１２に記載の方法であって、前記電気活性ポリマーをさらに硬化させることは、前記電気活性ポリマーを照射に曝露することを含む方法。
請求項１６に記載の方法であって、
前記電気活性ポリマーを照射に曝露することは、
前記一部の形状およびサイズを定義するマスクを前記電気活性ポリマーの表面に適用することをさらに含む方法。
請求項１７に記載の方法であって、
前記電気活性ポリマーを照射に曝露することは、
前記ポリマーの異なる部分が様々な程度に硬化および剛性化されることを可能とするマスクを適用することをさらに含む方法。
請求項１８に記載の方法であって、前記マスクは、前記電気活性ポリマーのエッジ部分への照射曝露の量を減らす方法。
請求項１２に記載の方法であって、前記一部をさらに硬化させることは、前記電気活性ポリマーにおいて、コンプライアンスを有する電気活性ポリマーフィルム、および前記コンプライアンスを有する電気活性ポリマーフィルム内またはその上に形成された支持ポリマーであって、前記剛性化された部分を、定義づける、方法。
請求項２０に記載の方法であって、前記支持ポリマーの硬化は前記一部を剛性化する方法。
請求項１２に記載の方法であって、前記部分的に硬化された電気活性ポリマーは、前記部分的に硬化された電気活性ポリマーを弾性的に伸長するのに適する機械的完全性を備える方法。
請求項１２に記載の方法であって、電気活性ポリマーは第２方向より第１方向において大きく伸長される方法。
請求項１２に記載の方法であって、前記電気活性ポリマーは、弾性予歪みを達成するために伸長される方法。
請求項１２に記載の方法であって、電極を前記電気活性ポリマーの表面に堆積することをさらに含む方法。
請求項２５に記載の方法であって、前記電極は前記ポリマー上にスプレーされる方法。
電気活性ポリマーを形成する方法であって、
ポリマー前駆体を電気活性ポリマーの一部の表面に塗布すること、
予歪みを実現するために前記電気活性ポリマーを伸長すること、および
前記一部を剛性化するために前記ポリマー前駆体を硬化すること
を含み、
前記剛性化された部分は、前記予歪みされた部分における弾性圧縮力に反対する力を提供するよう構成されるとともに、前記予歪みを少なくとも部分的に維持するための部分である、方法。
請求項２７に記載の方法であって、前記ポリマー前駆体は、前記電気活性ポリマーが予歪みされた後で、前記表面上に塗布される方法。
請求項２７に記載の方法であって、前記剛性化された部分は、硬化の後に前記剛性化された部分において前記予歪みを少なくとも部分的に維持する方法。
請求項２９に記載の方法であって、電極を前記予歪みされた部分上の前記表面に設けることをさらに含む方法。
請求項２７に記載の方法であって、前記剛性化された部分は、前記電気活性ポリマーの予歪みされた第２部分と境界をなす方法。
請求項３１に記載の方法であって、電極を前記予歪みされた第２部分の前記表面にさらに備える方法。
請求項２７に記載の方法であって、
前記電気活性ポリマーは、予歪みされる第１部分と、前記第１部分よりも小さく予歪みされる第２部分と、を備え、
前記方法は、前記ポリマー前駆体を前記電気活性ポリマーの第２部分上に塗布することをさらに含む方法。
請求項３３に記載の方法であって、前記第１部分よりも前記第２部分に前記ポリマー前駆体のより多い量が塗布される方法。
請求項２７に記載の方法であって、前記ポリマー前駆体を前記一部内に拡散させることをさらに含む方法。
請求項２７に記載の方法であって、前記ポリマー前駆体は、前記電気活性ポリマーの前記表面部分にスプレーされる方法。
請求項３６に記載の方法であって、
前記ポリマー前駆体を塗布することは、前記一部の形状およびサイズを定義するマスクを前記電気活性ポリマー表面に適用することをさらに備える方法。
請求項３７に記載の方法であって、前記予歪みを実現するために前記電気活性ポリマーを伸長することは、前記電気活性ポリマーを歪みが与えられた状態に保持するフレームを用いる方法。
請求項３８に記載の方法であって、硬化が完了した後で、前記電気活性ポリマーを前記フレームから解放することをさらに備える方法。
請求項２７に記載の方法であって、電気活性ポリマーは第２方向より第１方向において大きく伸長される方法。
請求項２７に記載の方法であって、前記電気活性ポリマーは、弾性予歪みを達成するために伸長される方法。
請求項２７に記載の方法であって、前記ポリマー前駆体を硬化させることは、前記一部を照射に曝露することを含む方法。
請求項４２に記載の方法であって、前記一部を照射に曝露することは、前記ポリマーの異なる部分が様々な程度に硬化および剛性化されることを可能とするマスクを適用することをさらに含む方法。
請求項２７に記載の方法であって、前記ポリマー前駆体が塗布される前記電気活性ポリマーのフィルムを形成することをさらに含む方法。
電気活性ポリマーを形成する方法であって、
電気活性ポリマーのための前駆体および支持ポリマーのための前駆体を備える混合物を提供すること、
前記混合物から前記電気活性ポリマーのフィルムを形成すること、
前記電気活性ポリマーの一部において予歪みを実現するために前記電気活性ポリマーを伸長すること、および
前記支持ポリマーが前記ポリマーの剛性化された部分中に前記支持ポリマーを形成するように、前記前駆体を硬化すること
を含み、
前記剛性化された部分は、前記予歪みされた部分における弾性圧縮力に反対する力を提供するよう構成されるとともに、前記予歪みを少なくとも部分的に維持するための部分である、方法。
請求項４５に記載の方法であって、前記剛性化された部分は、前記予歪みされた部分に重なる方法。
請求項４６に記載の方法であって、電極を前記予歪みされた部分上の表面に設けることをさらに含む方法。
請求項４５に記載の方法であって、前記剛性化された部分は、前記電気活性ポリマーの前記予歪みされた部分に隣接する方法。
請求項４５に記載の方法であって、前記電気活性ポリマーは、弾性予歪みを実現するために伸長される方法。
請求項４５に記載の方法であって、前記電気活性ポリマーのフィルムを形成することは前記混合物をキャスティングすることを含む方法。
請求項４５に記載の方法であって、前記前駆体を硬化することは、剛性化する部分のための表面を照射に曝露することを含む方法。
請求項５１に記載の方法であって、
前記剛性化する部分のための表面を照射に曝露することは、前記剛性化する部分の形状およびサイズを定義するマスクを前記電気活性ポリマー表面に適用することをさらに含む方法。
請求項５１に記載の方法であって、
前記剛性化する部分のための表面を照射に曝露することは、前記ポリマーの異なる部分が様々な程度に硬化および剛性化されることを可能とするマスクを前記剛性化する部分のための表面および前記電気活性ポリマーの他の部分に適用することをさらに含む、方法。
請求項５３に記載の方法であって、前記マスクは、前記電気活性ポリマーのエッジ部分への照射曝露の量を減らす方法。
請求項４５に記載の方法であって、前記予歪みを実現するために前記電気活性ポリマーを伸長することは、前記電気活性ポリマーを歪みが与えられた状態に保持するフレームを用いる方法。
請求項５５に記載の方法であって、照射曝露が完了した後、前記電気活性ポリマーを前記フレームから解放することをさらに含む方法。
請求項４５に記載の方法であって、前記電気活性ポリマーは第２方向より第１方向において大きく伸長される方法。