[发明专利]致动器、液晶弹性体和液晶弹性体的制造方法

说明书

技术领域

本公开涉及致动器、液晶弹性体和液晶弹性体的制造方法。

背景技术

近年来，随着用于产业、福利看护等的机器人、人造肌肉、医疗设备、再生医疗等的发展，从对人类的安全性、对人类的亲近性这样的观点出发，期待轻量且柔软性高的软致动器的开发。提出了通过外部刺激(热、电场)的赋予、除去而发生变形的导电性高分子、介电弹性体、液晶弹性体等的聚合物致动器。其中，将由于外部刺激的赋予、除去而分子取向发生变化的液晶分子内包于聚合物网络内而得的液晶弹性体具有下述那样的特征：其应答速度快，在收缩时体积变化少，因此耐久性良好。专利文献1和非专利文献1～3中公开了：以由加热引起的形状变化计、实现了20％以上的变位的液晶弹性体。非专利文献4中制成吸收低分子的液晶使其膨润而成的凝胶状的液晶弹性体，尝试了降低驱动电压等。如此，致动器性能存在生成力(generation force)、变位、应答速度、能量效率等多种评价项目，已经有提高各种各样的性能的报道。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-191117号公报

非专利文献

非专利文献1：Macromomecu1es，2001，34，5868

非专利文献2：Sensors and Actuators，2012，178，175

非专利文献3：Macromolecular Chemistry and Physics，1999，200，312

非专利文献4：Molecular Crystals and Liquid Crystals，2007，447，127

发明内容

发明所要解决的课题

然而，根据本申请发明者的研究可知，在非专利文献1～3所示的文献中，生成力低，作为致动器存在实用上的大问题。例如，在设想辅助人类运动的致动器的情况下，可以认为辅助人类的生物肌肉(0.3MPa)程度的生成力(0.2MPa)是必要的。即使在使用了上述非专利文献1～3所示的液晶弹性体的致动器中，也不能获得超过0.2MPa的生成力。此外，从致动器的实用化的观点出发，作为致动器的性能，不仅要求大的生成力，还要求大的变位量。因此，在本公开中，以提供可获得大的生成力和大的变位量的液晶弹性体为课题。

用于解决课题的方法

用于解决上述课题的本公开的致动器具备：

一对电极，和

夹在前述一对电极间的液晶弹性体。

其中，前述液晶弹性体可以通过液晶单体与交联剂的聚合得到，前述交联剂是下述化学式(I)所示的化合物。

(在上述化学式(I)中，R₁和R₃分别独立地表示氢原子或甲基，x和y分别独立地表示1以上且10以下的整数，R₂由下述化学式(II)表示。)

(上述化学式(II)中，X₁表示碳原子数为1～2的亚烷基，X₂和X₃分别独立地表示氢原子或亚烷基，或者X₂与X₃结合起来表示形成了环状结构的环烷烃，以下的数学式(1)成立。)

0.1≤B/A≤0.2式(1)

(其中，上述式(1)中，A是前述液晶单体的摩尔数，B是前述交联剂的摩尔数。)

发明效果

根据本公开的某种实施方式的液晶弹性体，能够获得大的生成力和大的变位量。

附图说明

图1是本公开的实施方式涉及的致动器的示意图。

附图标记说明

1、3：电极，

2：液晶弹性体膜，

100：致动器。

具体实施方式

本公开包含以下的致动器、液晶弹性体和液晶弹性体的制造方法。

本公开的一种方案的致动器具备：一对电极、和夹在前述一对电极间的液晶弹性体。其中，前述液晶弹性体可以通过液晶单体与交联剂的聚合得到，前述交联剂是下述化学式(I)所示的化合物。

(上述化学式(I)中，R₁和R₃分别独立地为氢原子或甲基，x和y分别独立地表示1以上且10以下的整数，R₂由下述化学式(II)表示。)