JP2008101086A - Polymer material for actuator - Google Patents

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Hidekazu Takahashi
秀和 高橋
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a material for an actuator capable of obtaining a large displacement amount even in a small magnetic field strength. <P>SOLUTION: The polymer material for the actuator contains a rubber based polymer forming a main chain, a crosslinking agent for crosslinking the main chain and forming a net-like network with the main chain, and a magnetic body internally contained in a cell of the net-like network, partitioned from the other cell by a partition wall constituted by the main chain and the crosslinking agent and having a pillar-like shape. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、アクチュエータ用高分子材料に関し、より詳細には、小さい磁場強さの磁場においても、大きな変位量が得られるアクチュエータ用高分子材料に関する。   The present invention relates to a polymer material for an actuator, and more particularly to a polymer material for an actuator that can obtain a large displacement even in a magnetic field having a small magnetic field strength.

自動車の分野では、小型でかつ軽量で柔軟性に富むアクチュエータ動作を可能にする材料、およびそれを用いたクッションやシート等の装置の必要性が高まっている。従来の技術としては、以下のものが挙げられる。   In the field of automobiles, there is an increasing need for materials that enable actuator operations that are small, lightweight, and flexible, and devices such as cushions and seats using the materials. Examples of conventional techniques include the following.

特許文献1では、同一相内での分子の配向状態の変化、相転移などによって体積変化する液晶性分子と、この液晶性分子を封入するための変形可能なセルとから構成され、電界、磁界、および光からなる群より選択される一つの作用に対して液晶性分子の配向状態が変わることにより動作する液晶アクチュエータが開示されている。   In Patent Document 1, it is composed of a liquid crystalline molecule whose volume changes due to a change in the orientation state of the molecules in the same phase, a phase transition, and the like, and a deformable cell for encapsulating the liquid crystalline molecule. , And a liquid crystal actuator that operates by changing the alignment state of liquid crystalline molecules for one action selected from the group consisting of light.

特許文献2では、イオン性液体を電解質として使用し、共役ポリマーを活性電極として備え、長寿命でかつ高い安定性を有する電気化学アクチュエータが開示されている。
特開2003−88148号公報 特表2004−527902号公報
Patent Document 2 discloses an electrochemical actuator that uses an ionic liquid as an electrolyte, includes a conjugated polymer as an active electrode, and has a long life and high stability.
JP 2003-88148 A JP-T-2004-527902

しかしながら、上記のような従来技術においては、アクチュエータ動作を行うために大きな磁場強さを必要とするため、磁場発生装置も大型のものが必要となる。そのため、例えば自動車用途への適用が困難であるという問題があった。   However, since the conventional technology as described above requires a large magnetic field strength to perform the actuator operation, a large-sized magnetic field generation device is also required. Therefore, for example, there was a problem that it was difficult to apply to automobile use.

そこで本発明は、小さい磁場強さでも大きな変位量が得られるアクチュエータ用材料を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide an actuator material that can obtain a large displacement even with a small magnetic field strength.

本発明者らは、上記の課題に鑑み、鋭意研究を積み重ねた結果、柱状の形状を有する磁性体が、主鎖を形成するゴム系重合体と、前記主鎖を架橋し、前記主鎖とともに網目状のネットワークを形成する架橋剤と、前記網目状のネットワークのセル内に内包されており、前記主鎖と前記架橋剤によって構成された隔壁によって他のセルと隔離されている、柱状の形状を有する磁性体と、を含む高分子材料をアクチュエータに用いることにより、小さな磁場強さでも大きな変位量が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of accumulating diligent research in view of the above problems, the present inventors have found that a magnetic material having a columnar shape crosslinks the main chain with the rubber-based polymer that forms the main chain, together with the main chain. A cross-linking agent that forms a network-like network, and a columnar shape that is enclosed in the cells of the network-like network and is separated from other cells by a partition formed by the main chain and the cross-linking agent The present inventors have found that a large amount of displacement can be obtained even with a small magnetic field strength by using a polymer material containing a magnetic material having a magnetic material for the actuator, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、主鎖を形成するゴム系重合体と、前記主鎖を架橋し、前記主鎖とともに網目状のネットワークを形成する架橋剤と、前記網目状のネットワークのセル内に内包されており、前記主鎖と前記架橋剤によって構成された隔壁によって他のセルと隔離されている、柱状の形状を有する磁性体と、を含むことを特徴とする、アクチュエータ用高分子材料である。   That is, the present invention includes a rubber-based polymer that forms a main chain, a cross-linking agent that cross-links the main chain and forms a network network with the main chain, and a cell in the network network. And a magnetic material having a columnar shape separated from other cells by a partition constituted by the main chain and the cross-linking agent.

本発明によれば、小さい磁場強さでも大きな変位量が得られるアクチュエータ用高分子材料が提供されうる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the polymeric material for actuators which can obtain a big displacement amount with a small magnetic field strength can be provided.

以下、本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

(第1実施形態)
本発明は、主鎖を形成するゴム系重合体と、前記主鎖を架橋し、前記主鎖とともに網目状のネットワークを形成する架橋剤と、前記網目状のネットワークのセル内に内包されており、前記主鎖と前記架橋剤によって構成された隔壁によって他のセルと隔離されている、柱状の形状を有する磁性体と、を含むことを特徴とする、アクチュエータ用高分子材料である。
(First embodiment)
The present invention includes a rubber polymer forming a main chain, a cross-linking agent that cross-links the main chain and forms a network network with the main chain, and a cell of the network network. And a magnetic material having a columnar shape separated from other cells by a partition wall formed of the main chain and the cross-linking agent.

まず、本発明のアクチュエータ用高分子材料について、図面を参照して説明する。なお、本発明においては、説明の都合上、図面が誇張されており、本発明の技術的範囲は、図面に掲示する形態に限定されない。したがって、図面以外の実施形態も採用されうる。   First, the actuator polymer material of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present invention, the drawings are exaggerated for convenience of explanation, and the technical scope of the present invention is not limited to the forms shown in the drawings. Accordingly, embodiments other than the drawings may be employed.

図1は、本発明のアクチュエータ用高分子材料の一実施形態を示す断面図である。図1に示す形態のアクチュエータ用高分子材料100は、ゴム系重合体101が架橋剤102によって架橋されたネットワーク構造を有している。ゴム系重合体101が架橋されることによって、ゴム系重合体101および架橋剤102がいわば隔壁の役割をする、セル状の空間が形成される。セル状の空間が形成されることによって、磁性体103は該空間に入りやすくなり、磁性体同士の凝集が起こりにくくなる。磁場Hを印加すると、磁場方向と平行に近い方向に磁性体103が整列しようとする。それにより、ゴム系重合体101が磁場方向に伸長し、アクチュエータ用高分子材料100全体も伸長する。その結果、アクチュエータ用高分子材料100は、その上部に備えられたクッションを押し上げることができる。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of the polymer material for actuator of the present invention. The actuator polymer material 100 in the form shown in FIG. 1 has a network structure in which a rubber polymer 101 is crosslinked by a crosslinking agent 102. When the rubber polymer 101 is crosslinked, a cellular space is formed in which the rubber polymer 101 and the crosslinking agent 102 function as a partition. By forming the cell-like space, the magnetic body 103 easily enters the space, and aggregation of the magnetic bodies hardly occurs. When the magnetic field H is applied, the magnetic bodies 103 try to align in a direction close to parallel to the magnetic field direction. Thereby, the rubber-based polymer 101 extends in the magnetic field direction, and the entire polymer material for actuator 100 also extends. As a result, the actuator polymer material 100 can push up the cushion provided on the upper portion thereof.

本発明のアクチュエータ用高分子材料が駆動するために加えられる磁場の強さは、好ましくは0.0001〜1T(テスラ)、より好ましくは0.01〜0.1Tである。前記範囲であれば、磁場印加により磁場方向に高分子材料を伸縮させ、かつ高分子材料が大きな応力を発生することができ好ましい。   The strength of the magnetic field applied to drive the polymer material for actuator of the present invention is preferably 0.0001 to 1 T (Tesla), more preferably 0.01 to 0.1 T. If it is the said range, a polymeric material can be expanded-contracted in a magnetic field direction by applying a magnetic field, and a polymeric material can generate a big stress, and is preferable.

[ゴム系重合体]
本発明に用いられるゴム系重合体101は、特に制限はなく、従来公知のものが使用できる。その具体的な例としては、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・酢酸ビニル共重合体、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、エピクロルヒドリンゴム、ニトリルゴム、ニトリル・イソプレンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。中でも、弾力性の観点から、シリコーンゴム、フッ素ゴムが好ましく、シリコーンゴムがより好ましい。特に、耐熱性の観点から、下記化学式(1)または(2)で表される構造を有するシリコーンゴムが好ましい。
[Rubber polymer]
There is no restriction | limiting in particular as the rubber-type polymer 101 used for this invention, A conventionally well-known thing can be used. Specific examples include isoprene rubber, butadiene rubber, styrene / butadiene rubber, butyl rubber, ethylene / propylene rubber, ethylene / vinyl acetate copolymer, chloroprene rubber, chlorosulfonated polyethylene, chlorinated polyethylene, epichlorohydrin rubber, nitrile. Examples thereof include rubber, nitrile / isoprene rubber, acrylic rubber, urethane rubber, silicone rubber, and fluorine rubber. Among these, from the viewpoint of elasticity, silicone rubber and fluorine rubber are preferable, and silicone rubber is more preferable. In particular, from the viewpoint of heat resistance, a silicone rubber having a structure represented by the following chemical formula (1) or (2) is preferable.

Figure 2008101086
Figure 2008101086

前記化学式(1)中、R1およびR2はそれぞれ独立して、メチル基またはエチル基である。   In the chemical formula (1), R1 and R2 are each independently a methyl group or an ethyl group.

Figure 2008101086
Figure 2008101086

前記化学式(2)中、R1およびR2は、それぞれ独立してメチル基またはエチル基である。   In the chemical formula (2), R1 and R2 are each independently a methyl group or an ethyl group.

前記化学式(1)および(2)で表される重合体のうち、好ましい重合体は、前記化学式(1)のR1とR2とがメチル基である重合体、および前記化学式(2)のR1とR2とがメチル基である重合体である。   Among the polymers represented by the chemical formulas (1) and (2), preferred polymers are polymers in which R1 and R2 in the chemical formula (1) are methyl groups, and R1 in the chemical formula (2). R2 is a polymer having a methyl group.

前記ゴム系重合体の重量平均分子量は、ゴム弾性率の観点から、2000〜500000であることが好ましく、3000〜100000がより好ましく、4000〜20000であることが最も好ましい。   The weight average molecular weight of the rubber polymer is preferably 2000 to 500000, more preferably 3000 to 100000, and most preferably 4000 to 20000 from the viewpoint of rubber elasticity.

なお、本発明において、前記重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)または光散乱法により測定した値を採用するものとする。   In the present invention, the weight average molecular weight is a value measured by gel permeation chromatography (GPC) or a light scattering method.

[架橋剤]
本発明に用いられる架橋剤102は、分子量が異なる少なくとも2つの材料であることが好ましい。ここで、「分子量が異なる少なくとも2つの材料」とは、分子量が異なっている同じ種類の材料であっても、または分子量が異なっている違う種類の材料であってもよい。
[Crosslinking agent]
The cross-linking agent 102 used in the present invention is preferably at least two materials having different molecular weights. Here, the “at least two materials having different molecular weights” may be the same type of materials having different molecular weights or different types of materials having different molecular weights.

分子量が異なる少なくとも2つの架橋剤を用いることにより、ゴム系重合体と架橋剤とが隔壁となるセル状の空間が形成され、該空間に前記磁性体が入り込みやすくなる。その結果、磁性体は互いに凝集しにくくなり、磁場を印加したときの磁性体の整列がより起こりやすくなる。   By using at least two cross-linking agents having different molecular weights, a cellular space is formed in which the rubber-based polymer and the cross-linking agent serve as partition walls, and the magnetic material can easily enter the space. As a result, the magnetic bodies are less likely to aggregate with each other, and the magnetic bodies are more easily aligned when a magnetic field is applied.

ここで、分子量が異なる2つの架橋剤について、高い分子量を有する架橋剤と低い分子量を有する架橋剤との分子量の比は、好ましくは1:1〜1:4、より好ましくは1:1〜1:2である。前記範囲であれば磁性体のセル内での位置が固定化されうるため好ましい。   Here, for two crosslinking agents having different molecular weights, the ratio of the molecular weights of the crosslinking agent having a high molecular weight and the crosslinking agent having a low molecular weight is preferably 1: 1 to 1: 4, more preferably 1: 1 to 1. : 2. If it is the said range, since the position in the cell of a magnetic body can be fixed, it is preferable.

また、分子量が異なる2つの架橋剤について、高い分子量を有する架橋剤と低い分子量を有する架橋剤との含有量の比は、好ましくは1:1〜1:4(質量比)、より好ましくは1:1〜1:2(質量比)である。前記範囲であれば磁性体のセル内での位置が固定化されうるため好ましい。   In addition, regarding the two crosslinking agents having different molecular weights, the content ratio of the crosslinking agent having a high molecular weight and the crosslinking agent having a low molecular weight is preferably 1: 1 to 1: 4 (mass ratio), more preferably 1. : 1-1: 2 (mass ratio). If it is the said range, since the position in the cell of a magnetic body can be fixed, it is preferable.

前記架橋剤として用いられる化合物の例としては、両末端がビニル基で封鎖されたポリジメチルシロキサン、メチルハイドロジェンシロキサン、メチルハイドロジェンシロキサン−ジメチルシロキサン共重合体などの有機シロキサン系化合物が挙げられる。   Examples of the compound used as the crosslinking agent include organic siloxane compounds such as polydimethylsiloxane, methylhydrogensiloxane, and methylhydrogensiloxane-dimethylsiloxane copolymer blocked at both ends with vinyl groups.

これら架橋剤の中でも、コストの観点から、両末端がビニル基で封鎖されたポリジメチルシロキサン、メチルハイドロジェンシロキサンが好ましく、両末端がビニル基で封鎖されたポリジメチルシロキサンがより好ましい。   Among these crosslinking agents, from the viewpoint of cost, polydimethylsiloxane and methylhydrogensiloxane having both ends blocked with vinyl groups are preferable, and polydimethylsiloxane having both ends blocked with vinyl groups are more preferable.

[磁性体]
本発明のアクチュエータ用高分子材料100に用いられる磁性体103は、磁性を有し、かつ柱状の形状を有するものであれば特に限定されない。柱状であれば、磁性体が磁場方向と平行に近い方向に整列しやすくなり、アクチュエータとしての機能を果たしうる。
[Magnetic]
The magnetic body 103 used in the polymer material for actuator 100 of the present invention is not particularly limited as long as it has magnetism and has a columnar shape. If it is columnar, the magnetic bodies can be easily aligned in a direction nearly parallel to the direction of the magnetic field, and can function as an actuator.

前記磁性体の形態については、形状が柱状であれば特に制限はなく、例えば、カーボンナノチューブに金属原子を分散させた形態、磁性微粒子を酸化シリコンや酸化チタンなどで被覆した形態などが好ましく挙げられる。中でも、カーボンナノチューブに金属原子を分散させた形態の磁性体は、安価で量産することができ、より好ましい。   The form of the magnetic material is not particularly limited as long as the shape is a columnar shape, and preferred examples include a form in which metal atoms are dispersed in carbon nanotubes, and a form in which magnetic fine particles are coated with silicon oxide, titanium oxide, or the like. . Among these, a magnetic material in which metal atoms are dispersed in carbon nanotubes is more preferable because it can be mass-produced at low cost.

前記磁性体の長さは、好ましくは0.5〜5.0nm、より好ましくは1.0〜3.0nmである。磁性体の長さが前記範囲であれば、前記ゴム状重合体と前記架橋剤とから形成される網目状のネットワークのセル内に、前記磁性体が内包されることができ、好ましい。   The length of the magnetic material is preferably 0.5 to 5.0 nm, more preferably 1.0 to 3.0 nm. If the length of the magnetic material is within the above range, it is preferable that the magnetic material can be encapsulated in a network cell formed by the rubber-like polymer and the crosslinking agent.

なお、本発明において、前記磁性体の長さは、レーザ回析/散乱式粒子径分布測定装置または透過型電子顕微鏡により測定した値を採用するものとする。   In the present invention, the length of the magnetic material is a value measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus or a transmission electron microscope.

前記磁性体のアスペクト比は、好ましくは1.2〜5、より好ましくは2〜3である。アスペクト比が前記範囲であれば、本発明のアクチュエータ用高分子材料の磁場印加による発生応力が増大しうるため、好ましい。   The magnetic material preferably has an aspect ratio of 1.2 to 5, more preferably 2 to 3. If the aspect ratio is in the above range, the stress generated by applying a magnetic field in the polymer material for actuator of the present invention can be increased, which is preferable.

なお、本発明において、前記磁性体のアスペクト比は、透過型電子顕微鏡により測定した値を採用するものとする。   In the present invention, the value measured by a transmission electron microscope is adopted as the aspect ratio of the magnetic material.

加えて、前記磁性体の外表面には、非磁性かつ非伝導性の無機材料、有機材料、またはこれらの混合した材料からなる修飾層を有していてもよい。   In addition, the outer surface of the magnetic body may have a modification layer made of a nonmagnetic and nonconductive inorganic material, an organic material, or a mixture thereof.

前記修飾層を設けることにより、前記磁性体同士の電子移動や、磁場の磁気反転によって起こる前記磁性体の磁気モーメントの低下を防ぐことができる。   By providing the modification layer, it is possible to prevent a decrease in the magnetic moment of the magnetic material caused by electron transfer between the magnetic materials and magnetic reversal of the magnetic field.

さらに、前記ゴム系重合体および前記磁性体と結着しうる結着剤を加えると、前記ゴム状重合体と前記架橋剤とで形成されるセル状の空間に、前記磁性体が入りやすくなるため、好ましい。   Furthermore, when a binder capable of binding to the rubber polymer and the magnetic material is added, the magnetic material can easily enter a cellular space formed by the rubber polymer and the crosslinking agent. Therefore, it is preferable.

前記結着剤は、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、オクタデシルメチル〔3−(トリメトキシシリル)プロピル〕アンモニウムクロライドなどのシランカップリング剤が好ましい。シランカップリング剤は、分子内に、有機材料との親和性または反応性を有する有機基、および無機材料との親和性または反応性を有する無機基を含む構造であるため、有機材料である前記ゴム状重合体と無機材料である前記磁性体とを架橋する形で結合しうる。   Examples of the binder include γ- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, and octadecylmethyl [3- (trimethoxysilyl) propyl] ammonium chloride. Silane coupling agents are preferred. Since the silane coupling agent has a structure including an organic group having affinity or reactivity with an organic material and an inorganic group having affinity or reactivity with an inorganic material in the molecule, the silane coupling agent is an organic material. The rubber-like polymer and the magnetic material, which is an inorganic material, can be bonded in a cross-linking manner.

上記で説明した、ゴム系重合体、架橋剤、および磁性体の含量は、前記ゴム系重合体と架橋剤と磁性体との総質量が100質量%として、磁性体の含量が10〜30質量%、ゴム系重合体の含量が50〜70質量%、および架橋剤の含量が10〜30質量%であることが好ましく、磁性体の含量が20〜30質量%、ゴム系重合体の含量が50〜60質量%、架橋剤の含量が20〜30質量%であることがより好ましい。   As described above, the content of the rubber-based polymer, the crosslinking agent, and the magnetic material is such that the total mass of the rubber-based polymer, the crosslinking agent, and the magnetic material is 100% by mass, and the content of the magnetic material is 10 to 30% by mass. %, The content of the rubber polymer is preferably 50 to 70% by mass, and the content of the crosslinking agent is preferably 10 to 30% by mass, the content of the magnetic material is 20 to 30% by mass, and the content of the rubber polymer is More preferably, the content is 50 to 60% by mass and the content of the crosslinking agent is 20 to 30% by mass.

次に、本発明のアクチュエータ用高分子材料の製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method of the polymeric material for actuators of this invention is demonstrated.

なお、以下の態様は、本発明の好ましい態様を示したものであり、本発明のアクチュエータ用高分子材料の製造方法が下記の方法に限定されるものではない。   In addition, the following aspects show the preferable aspect of this invention, and the manufacturing method of the polymeric material for actuators of this invention is not limited to the following method.

[磁性体作製工程]
本工程では磁性体を作製する。磁性体の好ましい形態は、カーボンナノチューブに金属を分散させた金属分散カーボンナノチューブである。以下、金属分散カーボンナノチューブを例に挙げて、磁性体作製工程の好ましい形態を説明するが、本工程がこれに限定されるものではない。
[Magnetic production process]
In this step, a magnetic material is produced. A preferred form of the magnetic material is a metal-dispersed carbon nanotube in which a metal is dispersed in a carbon nanotube. Hereinafter, the metal-dispersed carbon nanotube will be described as an example to describe a preferable form of the magnetic material manufacturing process, but the present process is not limited to this.

前記カーボンナノチューブは、特に制限されず、従来公知のものが使用でき、その具体的な例としては、シングルウォールカーボンナノチューブ(SWCNT)、ダブルウォールカーボンナノチューブ(DWCNT)、マルチウォールカーボンナノチューブ(MWCNT)などが好ましく挙げられる。この中でも、本発明に用いられる磁性体の製造のしやすさの観点から、シングルウォールカーボンナノチューブがより好ましい。   The carbon nanotube is not particularly limited, and a conventionally known carbon nanotube can be used. Specific examples thereof include a single wall carbon nanotube (SWCNT), a double wall carbon nanotube (DWCNT), and a multi-wall carbon nanotube (MWCNT). Is preferred. Among these, single-walled carbon nanotubes are more preferable from the viewpoint of easy manufacture of the magnetic material used in the present invention.

前記カーボンナノチューブは、例えば、アルミニウムなどの金属に対して、陽極酸化処理を行い、アルミニウム表面にナノサイズの孔を形成させ、次に、プロピレンガスなどの炭化水素ガスを用い、化学気相蒸着(CVD)法により、前記孔における外表面および孔内でカーボンを成長させることにより、作製することができる。   The carbon nanotubes, for example, anodize a metal such as aluminum to form nano-sized pores on the aluminum surface, and then use a hydrocarbon gas such as propylene gas to perform chemical vapor deposition ( It can be produced by growing carbon on the outer surface and in the hole by the CVD method.

前記金属は、スカンジウム、イットリウム、ランタン、プラセオジム、ネオジム、プロメチウム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、鉄、マンガン、コバルト、およびニッケルからなる群より選択される少なくとも1種が好ましく、中でも高分子材料の耐久性および磁場応答性の観点から、鉄、コバルト、またはニッケルがより好ましい。   The metal is selected from the group consisting of scandium, yttrium, lanthanum, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, iron, manganese, cobalt, and nickel. At least one kind is preferable, and iron, cobalt, or nickel is more preferable from the viewpoint of durability of the polymer material and magnetic field response.

前記カーボンナノチューブに金属を分散させる方法としては、メッキ法、化学気相蒸着(CVD)法、スパッタ法など従来公知の方法が使用できる。中でも生産性の観点から、メッキ法が好ましい。   As a method for dispersing the metal in the carbon nanotube, a conventionally known method such as a plating method, a chemical vapor deposition (CVD) method, or a sputtering method can be used. Among them, the plating method is preferable from the viewpoint of productivity.

前記カーボンナノチューブに対する前記金属の分散量は、磁場応答性の観点から、カーボンナノチューブの総質量に対して10〜60質量%であることが好ましく、30〜50質量%であることがより好ましい。   The dispersion amount of the metal with respect to the carbon nanotube is preferably 10 to 60% by mass and more preferably 30 to 50% by mass with respect to the total mass of the carbon nanotube from the viewpoint of magnetic field response.

[混合液調製工程]
本工程ではアクチュエータ用高分子材料を製造するための混合液を調製する。混合液の調製方法としては、例えば、有機溶媒に、磁性体、ゴム系重合体、および架橋剤を添加および混合して混合液を得る方法が挙げられる。
[Mixed liquid preparation process]
In this step, a mixed solution for producing the actuator polymer material is prepared. Examples of the method for preparing the mixed solution include a method of adding a magnetic material, a rubber polymer, and a crosslinking agent to an organic solvent and mixing them to obtain a mixed solution.

前記有機溶媒は特に制限されず、例えば、トルエン、キシレン、メタノール、エタノールなどを好ましく用いることができる。中でも、溶解度の観点からトルエン、キシレンがより好ましい。   The organic solvent is not particularly limited, and for example, toluene, xylene, methanol, ethanol and the like can be preferably used. Of these, toluene and xylene are more preferable from the viewpoint of solubility.

[アクチュエータ用高分子材料の製造]
本工程ではアクチュエータ用高分子材料を製造する。前記高分子材料の形成方法としては、例えば、前記混合液調製工程で得られた混合液に対してγ線、X線、電子線、紫外線などの放射線を照射し、架橋反応を行う方法が好ましく挙げられる。
[Manufacture of polymer materials for actuators]
In this step, a polymer material for the actuator is manufactured. As a method for forming the polymer material, for example, a method in which the mixed solution obtained in the mixed solution preparing step is irradiated with radiation such as γ-rays, X-rays, electron beams, and ultraviolet rays to perform a crosslinking reaction is preferable. Can be mentioned.

前記放射線の照射量は、架橋剤の架橋速度の観点から、好ましくは100〜10000Gy/min、より好ましくは200〜1000Gy/minである。ここで、Gy(グレイ)とは、物質1kgに対して1J(ジュール)のエネルギーを与える放射線量の単位である。   The irradiation amount of the radiation is preferably 100 to 10000 Gy / min, more preferably 200 to 1000 Gy / min, from the viewpoint of the crosslinking rate of the crosslinking agent. Here, Gy (gray) is a unit of radiation dose that gives energy of 1 J (joule) to 1 kg of a substance.

放射線を照射する際の前記混合液の温度は、好ましくは0〜60℃、より好ましくは20〜40℃である。   The temperature of the liquid mixture at the time of irradiation with radiation is preferably 0 to 60 ° C, more preferably 20 to 40 ° C.

また、放射線の照射時間は、好ましくは60〜1000分、より好ましくは300〜500分である。   Moreover, the irradiation time of a radiation becomes like this. Preferably it is 60 to 1000 minutes, More preferably, it is 300 to 500 minutes.

また、放射線を照射する代わりに、前記混合液中に金属触媒を添加し架橋反応を行う方法も、本発明のアクチュエータ用高分子材料の製造方法として好ましく挙げられる。   In addition, a method of adding a metal catalyst to the mixed solution to carry out a crosslinking reaction instead of irradiating with radiation is preferably mentioned as a method for producing the polymer material for actuator of the present invention.

前記金属触媒の具体的な例としては、ビス(シクロオクタジエン)白金、ジメチル(シクロオクタジエン)白金、ビス(ベンジリデンアセトン)白金、トリス(ジベンジリデンアセトン)二白金、トリス(エチレン)白金などの白金錯体触媒、アリル化合物をπ配位子としたニッケル錯体触媒などが好ましく挙げられ、中でも反応速度や反応収率の観点から、ビス(シクロオクタジエン)白金、ジメチル(シクロオクタジエン)白金がより好ましい。   Specific examples of the metal catalyst include bis (cyclooctadiene) platinum, dimethyl (cyclooctadiene) platinum, bis (benzylideneacetone) platinum, tris (dibenzylideneacetone) diplatinum, and tris (ethylene) platinum. Preferred examples include a platinum complex catalyst and a nickel complex catalyst having an allyl compound as a π ligand. Among them, bis (cyclooctadiene) platinum and dimethyl (cyclooctadiene) platinum are more preferable from the viewpoint of reaction rate and reaction yield. preferable.

前記金属錯体を用いて架橋反応を行う際の混合液の温度は、好ましくは40〜90℃、より好ましくは50〜70℃であり、好ましくは50〜200時間、より好ましくは100〜150時間の間架橋反応させる。   The temperature of the mixed solution when performing the crosslinking reaction using the metal complex is preferably 40 to 90 ° C, more preferably 50 to 70 ° C, preferably 50 to 200 hours, more preferably 100 to 150 hours. Intercrosslinking reaction.

(第2実施形態)
本発明の第2は前記アクチュエータ用高分子材料を含む高分子アクチュエータである。
(Second Embodiment)
A second aspect of the present invention is a polymer actuator including the actuator polymer material.

本発明の高分子アクチュエータは、アクチュエータ用高分子材料を含む繊維状構造体、層状構造体、発泡構造体からなる群より選択される少なくとも1つの構造体と、前記構造体の近傍に、磁場発生装置を備えることを特徴とする。   The polymer actuator of the present invention includes at least one structure selected from the group consisting of a fibrous structure, a layered structure, and a foamed structure containing a polymer material for an actuator, and generates a magnetic field in the vicinity of the structure. A device is provided.

前記構造体は、例えば、以下のように製造されうる。   The structure can be manufactured as follows, for example.

繊維状構造体は、本発明のアクチュエータ用高分子材料を溶融し、紡糸、延伸して繊維状とし、それらを編むことによって得られる。   The fibrous structure is obtained by melting the polymer material for actuators of the present invention, spinning and drawing into a fibrous shape, and knitting them.

層状構造体は、本発明のアクチュエータ用高分子材料を溶融し、金型を使って押し出し成型し、それを延伸することによって得られる。   The layered structure is obtained by melting the polymer material for actuator of the present invention, extruding it using a mold, and stretching it.

発泡構造体は、揮発性の液体中で本発明のアクチュエータ用高分子材料を製造し、その後、揮発性の液体を気化させ発泡させて得られる。   The foam structure is obtained by producing the polymer material for an actuator of the present invention in a volatile liquid, and then vaporizing and foaming the volatile liquid.

図2は、本発明のアクチュエータ用高分子材料と、磁気コイルとを備えたクッション200の概略図である。本発明のアクチュエータ用高分子材料201の一部分を、金属材料や導電性高分子材料からなる磁気コイル202内に挿入して、固定層203に、碁盤の目のように、敷きつめる。そしてこの上に、高分子からなる人体に接触する接触部204を設置する。   FIG. 2 is a schematic view of a cushion 200 including the polymer material for actuator of the present invention and a magnetic coil. A part of the polymer material for actuator 201 of the present invention is inserted into a magnetic coil 202 made of a metal material or a conductive polymer material, and laid on the fixed layer 203 like a grid. On top of this, a contact portion 204 that contacts a human body made of a polymer is installed.

この構成で、各磁気コイルに電流を印加すると、磁場205が発生し、磁性体が磁場方向に整列する。磁性体は磁気異方性を有するので、磁性体にトルクが発生し、高分子材料201の磁場方向への膨張と、磁場方向に垂直な方向に収縮が起こり、接触部204の上下運動を起こすことができる。   With this configuration, when a current is applied to each magnetic coil, a magnetic field 205 is generated, and the magnetic bodies are aligned in the magnetic field direction. Since the magnetic material has magnetic anisotropy, torque is generated in the magnetic material, and the polymer material 201 expands in the magnetic field direction and contracts in the direction perpendicular to the magnetic field direction, causing the contact portion 204 to move up and down. be able to.

(第3実施形態)
本発明の第3は、前記高分子アクチュエータを備えたシートシステムである。
(Third embodiment)
A third aspect of the present invention is a seat system including the polymer actuator.

本発明のアクチュエータ用高分子は、シートクッションのクッション内部に備えられることが好ましい。   The polymer for actuator of the present invention is preferably provided inside the cushion of the seat cushion.

図3は、本発明の高分子アクチュエータを備えたシートシステムの一実施形態を示す概略図である。   FIG. 3 is a schematic view showing an embodiment of a seat system provided with the polymer actuator of the present invention.

図3に示すように、シートシステム300は、クッション200、およびクッションの制御をする制御装置301を備える。シートに着座したドライバーの状態や外部運転環境の情報に基づき、制御装置301が指令を出し、クッション200の制御をすることができる。制御装置301は、プログラムで作動するマイクロコンピュータを含むこともできる。   As shown in FIG. 3, the seat system 300 includes a cushion 200 and a control device 301 that controls the cushion. Based on the state of the driver seated on the seat and information on the external driving environment, the control device 301 can issue a command to control the cushion 200. The control device 301 can also include a microcomputer that operates according to a program.

本発明の効果を、以下の実施例および比較例を用いて説明する。ただし、本発明の技術的範囲が以下の実施例のみに制限されるわけではない。   The effects of the present invention will be described using the following examples and comparative examples. However, the technical scope of the present invention is not limited only to the following examples.

(実施例1)
<磁性体の作製>
アルミニウムに対して陽極酸化処理(条件:20質量%硫酸溶液中、40℃、電圧5V)を9分間行い、アルミニウム表面にナノサイズの孔を形成させた。
(Example 1)
<Production of magnetic material>
Aluminum was subjected to anodizing treatment (conditions: 20 mass% sulfuric acid solution, 40 ° C., voltage 5 V) for 9 minutes to form nano-sized pores on the aluminum surface.

次に、プロピレンガスを用い、CVD法により、前記孔における外表面および孔内でカーボンを成長させ、カーボンナノチューブを作製した。   Next, carbon was grown on the outer surface of the hole and in the hole by a CVD method using propylene gas to produce a carbon nanotube.

上記で作製したカーボンナノチューブを、硫酸コバルト220g/l、ホウ酸30g/l、添加剤であるサッカリンナトリウムを6g/l含むメッキ液1000mlに浸漬させた。この際、真空脱泡処理を行って、前記カーボンナノチューブの管内に前記メッキ液を十分に浸透させた。そして電着法にてメッキ処理を行い、前記カーボンナノチューブ内にメッキ層を形成させた。   The carbon nanotubes produced above were immersed in 1000 ml of a plating solution containing 220 g / l of cobalt sulfate, 30 g / l of boric acid, and 6 g / l of saccharin sodium as an additive. At this time, vacuum defoaming treatment was performed to sufficiently infiltrate the plating solution into the carbon nanotube tube. And the plating process was performed by the electrodeposition method, and the plating layer was formed in the said carbon nanotube.

更に、前記孔に対し、10M(mol/l)のNaOH水溶液を150℃に温めたもので熱処理を行い、アルミニウム層を溶解除去し、磁性体であるCo分散シングルウォールカーボンナノチューブ(SWCNT)を得た。得られたCo分散SWCNTを、透過型電子顕微鏡により測定した結果、得られたCo分散SWCNTの長さは3nm、直径は1nm、アスペクト比は3であった。   Further, the pores were heat-treated with a 10M (mol / l) NaOH aqueous solution heated to 150 ° C. to dissolve and remove the aluminum layer, thereby obtaining Co-dispersed single-walled carbon nanotubes (SWCNT) as magnetic materials. It was. As a result of measuring the obtained Co-dispersed SWCNT with a transmission electron microscope, the obtained Co-dispersed SWCNT had a length of 3 nm, a diameter of 1 nm, and an aspect ratio of 3.

<アクチュエータ用高分子材料の作製>
ゴム系重合体である平均重合度60のメチルハイドロジェンシリコーン60g、前記で得られたCo分散SWCNT20g、下記化学式(3)で表される架橋剤1 10gと、および下記化学式(4)で表される架橋剤2 10gとを、80℃のトルエン1000mlが入ったビーカーに入れ、十分にかき混ぜた。得られた溶液に、0.18mmol/lのビス(シクロオクタジエン)白金存在下、60℃で100時間反応させ架橋をさせた。その後、架橋させた材料を溶媒からとりだし、水で十分にトルエンを洗い流し、アルミニウムで作成した円柱状の空洞の型の中に押し込み、十分に固めて、一日乾燥させてから、取り出した。
<Preparation of polymer material for actuator>
60 g of methyl hydrogen silicone having an average degree of polymerization of 60 which is a rubber polymer, 20 g of Co-dispersed SWCNT obtained above, 110 g of the crosslinking agent represented by the following chemical formula (3), and the following chemical formula (4) Then, 10 g of the crosslinking agent 2 was put into a beaker containing 1000 ml of 80 ° C. toluene, and sufficiently stirred. The resulting solution was cross-linked by reacting at 60 ° C. for 100 hours in the presence of 0.18 mmol / l bis (cyclooctadiene) platinum. Thereafter, the cross-linked material was taken out of the solvent, thoroughly rinsed with water, pushed into a cylindrical hollow mold made of aluminum, solidified sufficiently, dried for one day, and then taken out.

その結果、Co分散SWCNTが内包された長さ10cmの円柱状のアクチュエータ用高分子材料が得られた。   As a result, a cylindrical polymer material for actuator having a length of 10 cm including Co-dispersed SWCNTs was obtained.

Figure 2008101086
Figure 2008101086

Figure 2008101086
Figure 2008101086

(実施例2)
アルミニウムに対する陽極酸化処理の時間を15分間としたこと、および長さは3nm、直径は1nm、アスペクト比は3のCo分散SWCNTの代わりに長さは5nm、直径は1nm、アスペクト比は5のCo分散SWCNTを用いたこと以外は、実施例1と同様の方法でアクチュエータ用高分子材料を作製した。
(Example 2)
The anodizing time for aluminum was 15 minutes, and the length was 3 nm, the diameter was 1 nm, the aspect ratio was 3 instead of the Co-dispersed SWCNTs with a length of 5 nm, the diameter was 1 nm, and the aspect ratio was 5 A polymer material for an actuator was produced in the same manner as in Example 1 except that dispersed SWCNT was used.

(実施例3)
Co分散SWCNTを20g、前記化学式(3)で表される架橋剤1を15g、前記化学式(4)で表される架橋剤2を5gとした以外は、実施例1と同様の方法でアクチュエータ用高分子材料を作製した。
(Example 3)
Except for 20 g of Co-dispersed SWCNT, 15 g of the cross-linking agent 1 represented by the chemical formula (3), and 5 g of the cross-linking agent 2 represented by the chemical formula (4), the same method as Example 1 was used. A polymer material was prepared.

(実施例4)
ビス(シクロオクタジエン)白金を用いる代わりに、γ線を400分間、200Gy/minの照射量で照射した以外は、実施例1と同様の方法で、アクチュエータ用高分子材料を得た。
Example 4
Instead of using bis (cyclooctadiene) platinum, a polymer material for an actuator was obtained in the same manner as in Example 1 except that γ rays were irradiated for 400 minutes at a dose of 200 Gy / min.

(実施例5)
結着剤として前記化学式(3)で表される架橋剤1を20g用いた以外は、実施例1と同様の方法で、アクチュエータ用高分子材料を得た。
(Example 5)
A polymer material for an actuator was obtained in the same manner as in Example 1 except that 20 g of the crosslinking agent 1 represented by the chemical formula (3) was used as the binder.

(比較例)
架橋剤を用いなかったこと以外は、実施例1と同様の方法でアクチュエータ用高分子材料を得た。
(Comparative example)
A polymer material for an actuator was obtained in the same manner as in Example 1 except that no crosslinking agent was used.

(性能評価)
上記実施例1〜5、および比較例で得られたアクチュエータ用高分子材料の変位、発生応力、および磁場への応答性に関する性能評価を行った。
(Performance evaluation)
The performance evaluation regarding the responsiveness to the displacement, generated stress, and magnetic field of the polymer materials for actuators obtained in Examples 1 to 5 and the comparative example was performed.

[変位の測定]
台座にアクチュエータ用高分子材料を固定し、その高分子材料に磁気コイルを巻いて、その磁気コイルに5Aの電流を流すことで、高分子材料に0.02Tの磁場を印加した。その結果、固定された側とは反対側の高分子材料の先端の膨張収縮が起こる。これによる変位をレーザでスキャンして測定した。
[Measurement of displacement]
A polymer material for the actuator was fixed to the pedestal, a magnetic coil was wound around the polymer material, and a current of 5 A was passed through the magnetic coil, thereby applying a 0.02 T magnetic field to the polymer material. As a result, expansion and contraction of the tip of the polymer material opposite to the fixed side occurs. The displacement due to this was measured by scanning with a laser.

[発生応力の測定]
固定して圧力センサを内蔵した圧力測定部と台座との間にアクチュエータ用高分子材料を挟み、上記の変位の測定と同様にして磁気コイルを用いて、磁場を高分子材料に印加した。この際、前記圧力測定部の圧力センサで発生する圧力を測定し、その圧力を発生応力とした。
[Measurement of generated stress]
A polymer material for an actuator was sandwiched between a pressure measurement unit that was fixed and contained a pressure sensor, and a pedestal, and a magnetic field was applied to the polymer material using a magnetic coil in the same manner as in the above displacement measurement. At this time, the pressure generated by the pressure sensor of the pressure measuring unit was measured, and the pressure was used as the generated stress.

[磁場への応答性の測定]
上述の変位の測定と同じ装置で、磁気コイルに図4に示すようなデューティ比50%の周期性パルス電流を流すことで、周期パルス磁場を発生させ、アクチュエータ用高分子材料を固定した側とは反対側のアクチュエータ用高分子材料の先端の変位をレーザで測定し、応答性の測定をした。ここで、各高分子材料が、加えられた周期性パルス磁場に対して、追随して膨張収縮できる周期性パルス磁場の最大周波数を測定した。
[Measurement of magnetic field response]
With the same apparatus as the above-described displacement measurement, a periodic pulse magnetic field is generated by flowing a periodic pulse current having a duty ratio of 50% as shown in FIG. Measured the displacement of the tip of the polymer material for the actuator on the opposite side with a laser, and measured the response. Here, the maximum frequency of the periodic pulse magnetic field in which each polymer material can expand and contract following the applied periodic pulse magnetic field was measured.

上記の性能評価結果を表1に示す。   The performance evaluation results are shown in Table 1.

Figure 2008101086
Figure 2008101086

発生応力が10kPa以上であれば、後述するシートやクッションへ適用した場合、座っているドライバーに対する駆動が可能であり、変位が数mmあれば、多様なシートやクッションの変位制御が可能である。また、応答速度が5Hz以上であれば、各種制御に対して実時間でのシートやクッションの応答性(追随性)が確保できる。   If the generated stress is 10 kPa or more, when applied to a seat or cushion, which will be described later, it is possible to drive a sitting driver, and if the displacement is several mm, various displacement control of the seat or cushion is possible. Moreover, if the response speed is 5 Hz or more, the response (followability) of the seat and the cushion in real time can be ensured for various controls.

表1からわかるように、比較例の高分子材料に比べて、実施例1〜4の本発明のアクチュエータ用高分子材料が、変位、発生応力、および応答性に優れていることがわかった。   As can be seen from Table 1, it was found that the polymeric materials for actuators of Examples 1 to 4 of the present invention were superior in displacement, generated stress, and responsiveness compared to the polymeric material of the comparative example.

(実施例6)
シランカップリング剤であるγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン3gとCo分散SWCNT20gとを、80℃のトルエンに入れて60分間かき混ぜた後に、ゴム系重合体である平均重合度60のメチルハイドロジェンシリコーン60g、前記化学式(3)で表される架橋剤1 10g、および前記化学式(4)で表される架橋剤2 10gを、さらに加えてかき混ぜたこと以外は、実施例1と同様にしてアクチュエータ用高分子材料を作製した。
(Example 6)
After 3 g of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane as a silane coupling agent and 20 g of Co-dispersed SWCNTs are stirred in toluene at 80 ° C. for 60 minutes, methyl hydrogen having an average polymerization degree of 60 as a rubber polymer Actuator in the same manner as in Example 1 except that 60 g of silicone, 10 g of the crosslinking agent 1 represented by the chemical formula (3), and 10 g of the crosslinking agent 2 represented by the chemical formula (4) were further added and mixed. A polymer material was prepared.

得られたアクチュエータ用高分子材料を用い、初期のアクチュエータ用高分子材料で発生する発生変位、発生応力、および応答性と、10時間連続の磁場の印加後の高分子材料で発生する変位、発生応力、および応答性とを調べた。   Using the obtained polymer material for actuator, generated displacement, generated stress and responsiveness generated in the initial actuator polymer material, and displacement generated in the polymer material after 10 hours of continuous magnetic field application Stress and responsiveness were examined.

初期の発生変位、発生応力、応答性は、それぞれ4mm、40kPa、30Hzであり、10時間後の発生変位、発生応力、応答性は、それぞれ3.5mm、35kPa、25Hzであり、経時に伴う性能の低下はほとんど見られなかった。   The initial generated displacement, generated stress, and responsiveness are 4 mm, 40 kPa, and 30 Hz, respectively, and the generated displacement, generated stress, and responsiveness after 10 hours are 3.5 mm, 35 kPa, and 25 Hz, respectively. There was almost no drop in the.

(実施例7)
実施例1で作製したアクチュエータ用高分子材料を円柱状に切り出し、これを銅線からなる磁気コイル内に挿入して、これを30個、固定板上にアレイ状に並べた。この上に薄い発泡ウレタンを載せた構造のクッション(図2参照)を作成した。
(Example 7)
The actuator polymer material produced in Example 1 was cut into a cylindrical shape, inserted into a magnetic coil made of copper wire, and arranged in an array on a fixed plate. A cushion (see FIG. 2) having a structure in which a thin foamed urethane was placed thereon was prepared.

そして、磁気コイルに、図4に示すような10Hzの周期性パルス電流を流すと、クッションの上下運動が起こった。   When a periodic pulse current of 10 Hz as shown in FIG. 4 was passed through the magnetic coil, the cushion moved up and down.

(実施例8)
実施例7で作製したクッションと、16ビットのマイクロコンピュータとからなる制御装置を内蔵するシートを図3のように作成した。
(Example 8)
A seat having a built-in control device composed of the cushion produced in Example 7 and a 16-bit microcomputer was produced as shown in FIG.

このシートにドライバーが座って、車の運転時のシートの制御実験を行った。   A driver sat down on this seat and performed a seat control experiment during driving.

ドライバーの状態と運転状態の情報に基づき、マイクロコンピュータからの制御によって、クッションの上下運動を起こさせたところ、クッションが上下に動いた。   When the cushion was moved up and down by the control from the microcomputer based on the information on the driver's condition and driving condition, the cushion moved up and down.

本発明のアクチュエータ用高分子材料の一実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows one Embodiment of the polymeric material for actuators of this invention. 本発明の高分子アクチュエータを備えたクッションを示す概略図である。It is the schematic which shows the cushion provided with the polymer actuator of this invention. 図2のクッションを備えた、本発明のシートシステムの一実施形態を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic view showing an embodiment of the seat system of the present invention including the cushion of FIG. 2. 磁場への応答性の測定に用いた、デューティ比50%の周期性パルス電流を示すグラフである。It is a graph which shows the periodic pulse current of 50% of duty ratio used for the measurement of the responsiveness to a magnetic field.

符号の説明Explanation of symbols

100、201 アクチュエータ用高分子材料、
101 ゴム系重合体、
102 架橋剤、
103 磁性体、
200 クッション、
202 磁気コイル、
203 固定層、
204 接触部、
205 磁場、
300 シート、
301 制御装置。
100, 201 Actuator polymer material,
101 rubber polymer,
102 cross-linking agent,
103 magnetic material,
200 cushions,
202 magnetic coil,
203 fixed layer,
204 contact portion,
205 magnetic field,
300 sheets,
301 Control device.

Claims (10)

主鎖を形成するゴム系重合体と、
前記主鎖を架橋し、前記主鎖とともに網目状のネットワークを形成する架橋剤と、
前記網目状のネットワークのセル内に内包されており、前記主鎖と前記架橋剤によって構成された隔壁によって他のセルと隔離されている、柱状の形状を有する磁性体と、
を含むことを特徴とする、アクチュエータ用高分子材料。
A rubber polymer forming a main chain;
A crosslinking agent that crosslinks the main chain and forms a network with the main chain;
A magnetic material having a columnar shape, which is encapsulated in cells of the mesh network, and is separated from other cells by a partition formed by the main chain and the crosslinking agent;
A polymer material for an actuator, comprising:
前記磁性体が、スカンジウム、イットリウム、ランタン、プラセオジム、ネオジム、プロメチウム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、鉄、マンガン、コバルト、およびニッケルからなる群より選択される少なくとも1種の金属を含むことを特徴とする、請求項1に記載のアクチュエータ用高分子材料。   The magnetic material is selected from the group consisting of scandium, yttrium, lanthanum, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, iron, manganese, cobalt, and nickel. The polymer material for an actuator according to claim 1, comprising at least one kind of metal. 前記ゴム系重合体が、炭化水素基または有機シリル基の少なくとも一方を有することを特徴とする、請求項1または2に記載のアクチュエータ用高分子材料。   The polymer material for an actuator according to claim 1 or 2, wherein the rubber-based polymer has at least one of a hydrocarbon group or an organic silyl group. 前記架橋剤が、分子量の異なる少なくとも2種の化合物を含むことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のアクチュエータ用高分子材料。   The polymer material for an actuator according to any one of claims 1 to 3, wherein the crosslinking agent contains at least two kinds of compounds having different molecular weights. 前記ゴム系重合体に対して、結着剤で前記磁性体が結着されていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載のアクチュエータ用高分子材料。   The polymer material for an actuator according to any one of claims 1 to 4, wherein the magnetic substance is bound to the rubber polymer with a binder. 前記結着剤がシランカップリング剤であることを特徴とする、請求項5に記載のアクチュエータ用高分子材料。   The polymer material for an actuator according to claim 5, wherein the binder is a silane coupling agent. ゴム系重合体と、
架橋剤と、
磁性体と、
溶媒と、
を混合し混合液を調製する工程と
前記混合液に放射線を照射する工程と、
を含むことを特徴とする、アクチュエータ用高分子材料の製造方法。
A rubber polymer;
A crosslinking agent;
Magnetic material,
A solvent,
A step of preparing a mixed solution, irradiating the mixed solution with radiation,
The manufacturing method of the polymeric material for actuators characterized by including these.
ゴム系重合体と、
架橋剤と、
磁性体と、
溶媒と、
を混合し混合液を調製する工程と、
前記混合液に金属触媒を加えて架橋反応を行う工程と、
を含むことを特徴とする、アクチュエータ用高分子材料の製造方法。
A rubber polymer;
A crosslinking agent;
Magnetic material,
A solvent,
Preparing a mixed solution by mixing
Adding a metal catalyst to the mixed solution to perform a crosslinking reaction;
The manufacturing method of the polymeric material for actuators characterized by including these.
請求項1〜6のいずれか1項に記載のアクチュエータ用高分子材料を含む繊維状構造体、層状構造体、および発泡構造体からなる群より選択される少なくとも1種の構造体と、
磁場発生装置と、
を含むことを特徴とする高分子アクチュエータ。
At least one structure selected from the group consisting of a fibrous structure, a layered structure, and a foamed structure including the polymer material for an actuator according to any one of claims 1 to 6;
A magnetic field generator;
A polymer actuator comprising:
請求項9に記載の高分子アクチュエータを含む、シートシステム。   A sheet system comprising the polymer actuator according to claim 9.
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JP2009120698A (en) * 2007-11-14 2009-06-04 Tokai Rubber Ind Ltd Dielectric film, and actuator, sensor and transducer obtained using the same
JP2009173691A (en) * 2008-01-21 2009-08-06 Tokai Rubber Ind Ltd Dielectric material and actuator using the same
JP2017066419A (en) * 2014-12-31 2017-04-06 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド Method of manufacturing electroactive film

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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