JPS62115063A - 可逆伸縮性高分子材料の製造法 - Google Patents
可逆伸縮性高分子材料の製造法Info
- Publication number
- JPS62115063A JPS62115063A JP25404285A JP25404285A JPS62115063A JP S62115063 A JPS62115063 A JP S62115063A JP 25404285 A JP25404285 A JP 25404285A JP 25404285 A JP25404285 A JP 25404285A JP S62115063 A JPS62115063 A JP S62115063A
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- Japan
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- soln
- reversibly stretchable
- molecular material
- polyvinyl alcohol
- acidic
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）発明の目的
［産業上の利用分野］
この発明は、ロボットや医療福祉ｉ器、義肢等の駆動源
に好適な小型高効率のアクチュエータ用材料として使用
し１ｑる強度のある可逆伸縮性高分子材料の製造法に関
するものである。
に好適な小型高効率のアクチュエータ用材料として使用
し１ｑる強度のある可逆伸縮性高分子材料の製造法に関
するものである。
［従来の技術］
可逆伸縮性高分子材料はゴムのように引張り力・圧縮力
に対して伸縮し、力を除去すると形状が復元するもので
あり、これらの中には化学的な環境条件、例えばＰＨ（
水素イオン濃度）の変化により形態・構造が可逆的に変
化して収縮或いは膨潤するという性質を有するものがあ
る。これらは単に弾力・強度があるだけでなくＰＨ等の
化学エネルギーから力学エネルギーへの変換機能を有す
るため、ｐＨ等の化学的１５号により作動する駆動源、
いわゆるメカノケミカルアクチュエータとして用い得る
ことが知られている。
に対して伸縮し、力を除去すると形状が復元するもので
あり、これらの中には化学的な環境条件、例えばＰＨ（
水素イオン濃度）の変化により形態・構造が可逆的に変
化して収縮或いは膨潤するという性質を有するものがあ
る。これらは単に弾力・強度があるだけでなくＰＨ等の
化学エネルギーから力学エネルギーへの変換機能を有す
るため、ｐＨ等の化学的１５号により作動する駆動源、
いわゆるメカノケミカルアクチュエータとして用い得る
ことが知られている。
従来知られたメカノケミカルアクチュエータの主材料と
して用い得るメカノケミカル高分子０１Ｗ＋としては、
？！２敗ポリマーの高温加圧による合成法やラジカル重
合法が知られている。［には、例えば本件出願人の昭和
６０年特許願第６８０８７号［可逆伸縮性高分子膜の製
造方法」に記載した技術がある。
して用い得るメカノケミカル高分子０１Ｗ＋としては、
？！２敗ポリマーの高温加圧による合成法やラジカル重
合法が知られている。［には、例えば本件出願人の昭和
６０年特許願第６８０８７号［可逆伸縮性高分子膜の製
造方法」に記載した技術がある。
［発明が解決しようとする問題点］
侵者はメタクリル酸とビスアクリルアミドとを用いラジ
カル重合法により製造するものであり、ｙＡ境のＰＨが
低い（酸性）ときは収縮し、引張りに強く、ＰＨが高い
（アルカリ性）とぎは膨潤し引張りに弱いという性質を
有し、この強い状態では１Ｋｔ／ｃｉの引張り力に耐え
るが、弱い状態では数百９ ／ ｃｔＡの引張り力で切
断してしまうものであり、また、前者によって得られる
ものも強度の点では十分ではないため、いずれも実用段
階での用途が限定され、かつ応答速度がいく分遅いとい
う問題があり、更に大きい引張り力に耐え、かつ応答速
度が速くロボットや医療福祉機器、義肢等に使用可能な
メカノケミカル高分子材料の開発が望まれている。
カル重合法により製造するものであり、ｙＡ境のＰＨが
低い（酸性）ときは収縮し、引張りに強く、ＰＨが高い
（アルカリ性）とぎは膨潤し引張りに弱いという性質を
有し、この強い状態では１Ｋｔ／ｃｉの引張り力に耐え
るが、弱い状態では数百９ ／ ｃｔＡの引張り力で切
断してしまうものであり、また、前者によって得られる
ものも強度の点では十分ではないため、いずれも実用段
階での用途が限定され、かつ応答速度がいく分遅いとい
う問題があり、更に大きい引張り力に耐え、かつ応答速
度が速くロボットや医療福祉機器、義肢等に使用可能な
メカノケミカル高分子材料の開発が望まれている。
この発明は上記の如き事情に鑑みてなされたものであっ
て、それ自身十分な引張り強度を有し、かつＰＨの変化
により伸縮する特性を有し、１０に９／ｃｉ以上の引張
り力に耐え、応答速度の速い、メカノケミカルアクチュ
エータの材料として使用可能な、強度のある可逆伸縮性
高分子材ＰＩの製造法を提供することを目的としている
。
て、それ自身十分な引張り強度を有し、かつＰＨの変化
により伸縮する特性を有し、１０に９／ｃｉ以上の引張
り力に耐え、応答速度の速い、メカノケミカルアクチュ
エータの材料として使用可能な、強度のある可逆伸縮性
高分子材ＰＩの製造法を提供することを目的としている
。
（ロ）発明の構成
［問題を解決するための手段］
この目的に対応して、この発明の可逆伸縮性高分子材料
の製造法は、分子量が３万以上のポリビニルアルコール
の１０乃￥５０ｍｆｆ１％水溶液と、分子量が５万以上
の酸性の高分子電解質と分子ωが５万以上の塩基性の高
分子電解質とのうちの一方の１０乃至５０重量％の水溶
液と、をモル比で５＝１乃至１：１の割合で混合し、次
に零下１０℃乃至零下２０℃の環境下で凍結することと
常温で解凍することとを１回乃至２０回繰返す、ことを
特徴としている。
の製造法は、分子量が３万以上のポリビニルアルコール
の１０乃￥５０ｍｆｆ１％水溶液と、分子量が５万以上
の酸性の高分子電解質と分子ωが５万以上の塩基性の高
分子電解質とのうちの一方の１０乃至５０重量％の水溶
液と、をモル比で５＝１乃至１：１の割合で混合し、次
に零下１０℃乃至零下２０℃の環境下で凍結することと
常温で解凍することとを１回乃至２０回繰返す、ことを
特徴としている。
以下この発明の詳細を一実施例によって説明する。
分子量約４万のポリビニルアルコールの２０重量％水溶
液と、分子量約１７万のポリアクリル酸の３７重の％の
水溶液とをモル比で３＝１で混合し、次に零下１５℃の
環境に２時間おいて凍結させた後常温の環境に２時間お
いて解凍するという操作を繰返し１０回行ない、高弾性
高強度可逆伸縮性高分子材料（Ａ）を得た。この材料の
張力（単位に９ ／ ｃｉ ）と伸び率（単位％）の関
係は第１図に示す通りであり、１０Ｋｇ／ｃＩｉ以上の
引張り力に耐え＋りる。ポリアクリル酸の代りにポリメ
タクリル酸を用いてもよく、またこれらと類似の酸性の
高分子電解質を用いることができる。
液と、分子量約１７万のポリアクリル酸の３７重の％の
水溶液とをモル比で３＝１で混合し、次に零下１５℃の
環境に２時間おいて凍結させた後常温の環境に２時間お
いて解凍するという操作を繰返し１０回行ない、高弾性
高強度可逆伸縮性高分子材料（Ａ）を得た。この材料の
張力（単位に９ ／ ｃｉ ）と伸び率（単位％）の関
係は第１図に示す通りであり、１０Ｋｇ／ｃＩｉ以上の
引張り力に耐え＋りる。ポリアクリル酸の代りにポリメ
タクリル酸を用いてもよく、またこれらと類似の酸性の
高分子電解質を用いることができる。
また、分子量約４万のポリビニルアルコールの２０重量
％水溶液と、分子ｍ約６万のポリアリルアミンの３７重
ａ％の水溶液とを、モル比で３＝１の割合で混合したの
ち、同様に、零下１５℃の環境に２時間おき凍結させた
債常温の環境に２時間おいて解凍する、という操作を繰
返し１０回行なった場合も、”ｌ０Ｋ９以上の引張り力
に耐える可逆伸縮性高分子材料が１ｑられる。
％水溶液と、分子ｍ約６万のポリアリルアミンの３７重
ａ％の水溶液とを、モル比で３＝１の割合で混合したの
ち、同様に、零下１５℃の環境に２時間おき凍結させた
債常温の環境に２時間おいて解凍する、という操作を繰
返し１０回行なった場合も、”ｌ０Ｋ９以上の引張り力
に耐える可逆伸縮性高分子材料が１ｑられる。
ポリアリルアミンの代りに類似の塩基性の高分子電解質
を用いることもできる。
を用いることもできる。
「作用」
このように構成された可逆伸縮性高分子材料の製造法に
よれば、高分子膜のポリビニルアルコールが主たる網状
ｈ’３Ｒとなり、その間にポリアクリル酸等の酸性の高
分子電解質或いはポリアリルアミン等の塩基性の高分子
電解質が混合される。ポリビニルアルコール水溶液は低
温により強固なヒドロゲルとなる性質を有し、一方混合
された材料は水素結合により複合ポリマーを形成する。
よれば、高分子膜のポリビニルアルコールが主たる網状
ｈ’３Ｒとなり、その間にポリアクリル酸等の酸性の高
分子電解質或いはポリアリルアミン等の塩基性の高分子
電解質が混合される。ポリビニルアルコール水溶液は低
温により強固なヒドロゲルとなる性質を有し、一方混合
された材料は水素結合により複合ポリマーを形成する。
この水素結合は凍結、解凍の繰返しにより密にかつ一様
に強固なヒドロゲルとなった状態の複合ポリマーに起こ
るため、得られた複合ポリマーは、前記従来の［メカノ
ケミカル高分子材料」の１０重８以上の強度を有し、１
０に５／ｃｉの引張り力に耐えＰＨ変化による応答速度
も速い。
に強固なヒドロゲルとなった状態の複合ポリマーに起こ
るため、得られた複合ポリマーは、前記従来の［メカノ
ケミカル高分子材料」の１０重８以上の強度を有し、１
０に５／ｃｉの引張り力に耐えＰＨ変化による応答速度
も速い。
（ハ）発明の効果
以上の説明から明らかな通り、この発明によれば、それ
自身十分な引張り強度を（ｉし、かつＰＨの変化により
伸縮する特性を有し、１０に９／ｃｉの引張り力に耐え
、応答速度の速い、メカノケミカルアクチュエータの材
料として使用可能な、可逆伸縮性高分子材料の製造法を
得ることができる。
自身十分な引張り強度を（ｉし、かつＰＨの変化により
伸縮する特性を有し、１０に９／ｃｉの引張り力に耐え
、応答速度の速い、メカノケミカルアクチュエータの材
料として使用可能な、可逆伸縮性高分子材料の製造法を
得ることができる。
第１図はこの発明の可逆伸縮性高分子材料の製造法の一
実施例によって（９られた高分子材料（Ａ）の張力と伸
び率の関係を示すグラフである。
実施例によって（９られた高分子材料（Ａ）の張力と伸
び率の関係を示すグラフである。
Claims (1)
- 分子量が３万以上のポリビニルアルコールの１０乃至５
０重量％水溶液と、分子量が５万以上の酸性の高分子電
解質と分子量が５万以上の塩基性の高分子電解質とのう
ちの一方の１０乃至５０重量％の水溶液と、をモル比で
５：１乃至１：１の割合で混合し、次に零下１０℃乃至
零下２０℃の環境下で凍結することと常温で解凍するこ
ととを１回乃至２０回繰返す、ことを特徴とする可逆伸
縮性高分子材料の製造法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25404285A JPS62115063A (ja) | 1985-11-13 | 1985-11-13 | 可逆伸縮性高分子材料の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25404285A JPS62115063A (ja) | 1985-11-13 | 1985-11-13 | 可逆伸縮性高分子材料の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62115063A true JPS62115063A (ja) | 1987-05-26 |
| JPS6310192B2 JPS6310192B2 (ja) | 1988-03-04 |
Family
ID=17259426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25404285A Granted JPS62115063A (ja) | 1985-11-13 | 1985-11-13 | 可逆伸縮性高分子材料の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62115063A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0310326A2 (en) * | 1987-10-01 | 1989-04-05 | Dow Corning Corporation | Expanding-contracting hydrogel composite and process for preparation thereof |
| GB2227020A (en) * | 1988-12-05 | 1990-07-18 | Bridgestone Corp | Mechanochemical actuator |
| JP4448552B1 (ja) * | 2009-03-09 | 2010-04-14 | 株式会社メニコン | ゲル状集合体中への物質の混合方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5530358A (en) * | 1978-08-24 | 1980-03-04 | Battelle Development Corp | Method of directly forming filament from free supply portion of melting matter |
| JPS5625210A (en) * | 1979-08-06 | 1981-03-11 | Ulvac Corp | Recording and reproducing method of magnetic recording body |
| JPS5861744A (ja) * | 1981-10-08 | 1983-04-12 | 日石三菱株式会社 | 生体修復用埋入材 |
-
1985
- 1985-11-13 JP JP25404285A patent/JPS62115063A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5530358A (en) * | 1978-08-24 | 1980-03-04 | Battelle Development Corp | Method of directly forming filament from free supply portion of melting matter |
| JPS5625210A (en) * | 1979-08-06 | 1981-03-11 | Ulvac Corp | Recording and reproducing method of magnetic recording body |
| JPS5861744A (ja) * | 1981-10-08 | 1983-04-12 | 日石三菱株式会社 | 生体修復用埋入材 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0310326A2 (en) * | 1987-10-01 | 1989-04-05 | Dow Corning Corporation | Expanding-contracting hydrogel composite and process for preparation thereof |
| GB2227020A (en) * | 1988-12-05 | 1990-07-18 | Bridgestone Corp | Mechanochemical actuator |
| JP4448552B1 (ja) * | 2009-03-09 | 2010-04-14 | 株式会社メニコン | ゲル状集合体中への物質の混合方法 |
| WO2010103926A1 (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-16 | 株式会社メニコン | ゲル状集合体中への物質の混合方法 |
| JP2010207679A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Menicon Co Ltd | ゲル状集合体中への物質の混合方法 |
| US7863412B2 (en) | 2009-03-09 | 2011-01-04 | Menicon Co., Ltd. | Method for mixing object into gelled assembly |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6310192B2 (ja) | 1988-03-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |