[發明專利]致動器、液晶彈性體和液晶彈性體的制造方法

在審

• 申請號: 201710604963.6
• 申請日: 2017-07-24
• 公開（公告）號: CN107964064A
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 林直毅;田頭健司;荒瀨秀和
• 申請（專利權）人: 松下知識產權經營株式會社
• 主分類號: C08F220/36
• 分類號: C08F220/36;C08F222/14;C08L33/14;C09K19/12;C09K19/20
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所11247
• 代理人: 李照明,段承恩

技術領域

本公開涉及致動器、液晶彈性體和液晶彈性體的制造方法。

背景技術

近年來，隨著用于產業、福利看護等的機器人、人造肌肉、醫療設備、再生醫療等的發展，從對人類的安全性、對人類的親近性這樣的觀點出發，期待輕量且柔軟性高的軟致動器的開發。提出了通過外部刺激(熱、電場)的賦予、除去而發生變形的導電性高分子、介電彈性體、液晶彈性體等的聚合物致動器。其中，將由于外部刺激的賦予、除去而分子取向發生變化的液晶分子內包于聚合物網絡內而得的液晶彈性體具有下述那樣的特征：其應答速度快，在收縮時體積變化少，因此耐久性良好。專利文獻1和非專利文獻1～3中公開了：以由加熱引起的形狀變化計、實現了20％以上的變位的液晶彈性體。非專利文獻4中制成吸收低分子的液晶使其膨潤而成的凝膠狀的液晶彈性體，嘗試了降低驅動電壓等。如此，致動器性能存在生成力(generation force)、變位、應答速度、能量效率等多種評價項目，已經有提高各種各樣的性能的報道。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2009-191117號公報

非專利文獻

非專利文獻1：Macromomecu1es，2001，34，5868

非專利文獻2：Sensors and Actuators，2012，178，175

非專利文獻3：Macromolecular Chemistry and Physics，1999，200，312

非專利文獻4：Molecular Crystals and Liquid Crystals，2007，447，127

發明內容

發明所要解決的課題

然而，根據本申請發明者的研究可知，在非專利文獻1～3所示的文獻中，生成力低，作為致動器存在實用上的大問題。例如，在設想輔助人類運動的致動器的情況下，可以認為輔助人類的生物肌肉(0.3MPa)程度的生成力(0.2MPa)是必要的。即使在使用了上述非專利文獻1～3所示的液晶彈性體的致動器中，也不能獲得超過0.2MPa的生成力。此外，從致動器的實用化的觀點出發，作為致動器的性能，不僅要求大的生成力，還要求大的變位量。因此，在本公開中，以提供可獲得大的生成力和大的變位量的液晶彈性體為課題。

用于解決課題的方法

用于解決上述課題的本公開的致動器具備：

一對電極，和

夾在前述一對電極間的液晶彈性體。

其中，前述液晶彈性體可以通過液晶單體與交聯劑的聚合得到，前述交聯劑是下述化學式(I)所示的化合物。

(在上述化學式(I)中，R₁和R₃分別獨立地表示氫原子或甲基，x和y分別獨立地表示1以上且10以下的整數，R₂由下述化學式(II)表示。)

(上述化學式(II)中，X₁表示碳原子數為1～2的亞烷基，X₂和X₃分別獨立地表示氫原子或亞烷基，或者X₂與X₃結合起來表示形成了環狀結構的環烷烴，以下的數學式(1)成立。)

0.1≤B/A≤0.2式(1)

(其中，上述式(1)中，A是前述液晶單體的摩爾數，B是前述交聯劑的摩爾數。)

發明效果

根據本公開的某種實施方式的液晶彈性體，能夠獲得大的生成力和大的變位量。

附圖說明

圖1是本公開的實施方式涉及的致動器的示意圖。

附圖標記說明

1、3：電極，

2：液晶彈性體膜，

100：致動器。

具體實施方式

本公開包含以下的致動器、液晶彈性體和液晶彈性體的制造方法。

本公開的一種方案的致動器具備：一對電極、和夾在前述一對電極間的液晶彈性體。其中，前述液晶彈性體可以通過液晶單體與交聯劑的聚合得到，前述交聯劑是下述化學式(I)所示的化合物。

(上述化學式(I)中，R₁和R₃分別獨立地為氫原子或甲基，x和y分別獨立地表示1以上且10以下的整數，R₂由下述化學式(II)表示。)