[发明专利]导电性高分子复合结构体、导电性高分子复合结构体的制造方法以及驱动器元件

说明书

技术领域

本发明涉及导电性高分子复合结构体、导电性高分子复合结构体的制造方法以及驱动器元件。

背景技术

已知发现了聚吡咯等导电性高分子因电化学性氧化还原而进行伸缩的现象，即，电解伸缩。近年来，该导电性高分子的电解伸缩在人工肌肉、机械臂、假手、驱动器等用途中的应用受到关注。

导电性高分子通常通过电解聚合方法进行制造。作为电解聚合方法通常施行如下方法：向电解液中加入吡咯等单体成分、掺杂剂成分等，在该电解液中设置聚合作用电极和聚合对置电极，对两电极施加电压，从而使导电性高分子在聚合作用电极上形成膜(导电性高分子膜)(例如非专利文献1)。通过施加电压，能够使通过电解聚合而得到的导电性高分子膜进行伸缩、弯曲或扭曲的变位。

在专利文献1中记载了将金属制弹簧状构件作为导电性基体，将该导电性基体作为聚合作用电极，在聚合作用电极上使导电性高分子进行电解聚合而得到导电性高分子复合结构体。公开了通过在电解聚合中对聚合作用电极即金属制弹簧状构件施加电压，从而使导电性高分子在导电性基体表面进行聚合，由聚合作用电极表面生长出导电性高分子，填埋构成金属制弹簧状构件的线材间的空间，得到导电性高分子复合结构体。

不仅将通过上述电解聚合法制造的导电性高分子膜用于微型电机等小型的驱动器中，还用于一次电池用电极、二次电池用电极、电容器用电极、太阳能电池用电极和电致发光元件等中。在用于前述电容器用电极等中时，需要在电极间配置间隔件，作为该间隔件，使用对电极间赋予绝缘性而且具有离子渗透性的多孔基材等。

但是，从装置的构成构件整体看，上述间隔件在其占用体积、成本方面占有大比例，进而，从装置的小型化、低成本化的要求看，在间隔件的设置的操作性、经济性(成本方面)上具有问题。

专利文献

专利文献1：日本专利第4048236号

非专利文献

非专利文献1：绪方直哉编“导电性高分子”、第8版、SCIENTIFIC株式会社、1990年2月10日、第70页～第73页

发明内容

这样的情况下，要求开发出在电极间不必另外设置间隔件，就能够实现小型化、成本降低、操作性提高、耐冲击性也优异的导电性高分子复合结构体及其制造方法、以及使用了前述导电性高分子复合结构体的驱动器元件。

因此，本发明人对导电性高分子复合结构体的构成进行了深入的研究，结果发现通过使用下述导电性高分子复合结构体能够解决上述课题，从而完成了本发明。

即，本发明的导电性高分子复合结构体的特征在于，为含有至少1层导电性高分子层的导电性高分子复合结构体，前述导电性高分子层的表层为绝缘层。

本发明的导电性高分子复合结构体，优选前述导电性高分子复合结构体的形状为从平面状、棒状、杆状、平面锯齿状、折皱状、链状、线圈状、弹簧状、纤维状、管状、袋状、波纹管状、网眼状和编织物状中选择的至少1种。

本发明的导电性高分子复合结构体，优选前述导电性高分子复合结构体进一步含有基体。

本发明的导电性高分子复合结构体，优选前述导电性高分子层的导电性高分子在分子链中含有吡咯和/或吡咯衍生物。

本发明的导电性高分子复合结构体，优选前述基体的形状为从平面状、棒状、杆状、平面锯齿状、折皱状、链状、线圈状、弹簧状、纤维状、管状、袋状、波纹管状、网眼状和编织物状中选择的至少1种。

本发明的驱动器元件，优选使用前述导电性高分子复合结构体。

本发明的驱动器元件，优选前述基体具有伸缩性。

本发明的驱动器元件，优选前述导电性高分子层通过电解伸缩而伸缩、弯曲或扭曲地进行驱动。

本发明的导电性高分子复合结构体的制造方法的特征在于，为含有至少1层导电性高分子层的导电性高分子复合结构体的制造方法。包括形成至少1层前述导电性高分子层的工序和将前述导电性高分子层的表层进行绝缘化处理的工序。

本发明的导电性高分子复合结构体的制造方法，优选前述导电性高分子复合结构体进一步含有基体。

本发明的导电性高分子复合结构体的制造方法，优选前述导电性高分子层为至少将吡咯和/或吡咯衍生物进行电解聚合而得到。

本发明的导电性高分子复合结构体的制造方法，优选前述绝缘化处理为从氧化处理、酸处理、碱处理、热处理、光处理、电子束处理和臭氧处理中选择的至少1种处理。