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GEL-LIKE POLYMER DEVICE EXHIBITING ELECTROOPTIC EFFECT AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME meetings

Patent code P120007811
File No. N11135
Posted date Jul 20, 2012
Application number P2012-055891
Publication number P2013-190547A
Patent number P5986402
Date of filing Mar 13, 2012
Date of publication of application Sep 26, 2013
Date of registration Aug 12, 2016
Inventor
  • (In Japanese)平井 利博
  • (In Japanese)植木 崇充
  • (In Japanese)佐藤 洸
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人信州大学
Title GEL-LIKE POLYMER DEVICE EXHIBITING ELECTROOPTIC EFFECT AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gel-like polymer device exhibiting an electrooptic effect which has small energy loss and can be applied for new applications and a method for manufacturing the same.
SOLUTION: The gel-like polymer device comprises: a high-dielectric gel-like polymer material 2 exhibiting an electrooptic effect; and an electrode 3 for applying a bias voltage to the gel-like polymer material 2, in which the gel-like polymer material 2 has a relative permittivity of 1×104 or more at 0.01 Hz. Examples of an insulating polymer compound constituting the gel-like polymer material 2 include one or more polymer compounds selected from the group consisting of polyvinyl chloride, polyacrylonitrile, nylon, polyethylene terephthalate, polypropylene, polyethylene, polyketone, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polymethyl methacrylate, poly(n-butyl acrylate), cellulose and wool. The gel-like polymer material preferably has a relative permittivity of 105 or more at 0.001 Hz.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

ポリ塩化ビニル(PVC)は、低誘電性の絶縁高分子樹脂として広く使われている。また、PVCに可塑剤を添加した柔軟な高分子材料であるPVC可塑化柔軟体(以下「可塑化PVC」という。)も、テープ、チューブ、壁紙等、広範な分野で多様な用途に利用されている。可塑剤もまた、低誘電率の化学物質である。PVC樹脂及び可塑化PVCのいずれも、低誘電率材料として優れた性能を持ち、多くの用途展開が図られてきた。そして、これらの材料は、電場印加に対して安定した絶縁性等を持つことが期待さている材料である。一方、これらの材料は、外部からの電場等の刺激に対して自律的に応答することは全く期待されていない。

電場に応答して自律的に駆動する素材としては、一般に、イオン伝導性高分子(高分子電解質)等のように、電場に応答することが自明の素材が知られている。しかし、イオン伝導性高分子を用いた駆動素子は、低電場で駆動するものの、変形の様式(主に屈曲変形)が限定される上、電流によるエネルギー損失が大きいために充分な性能(応力、速度等)を得ることが困難である。

また、導電性高分子も駆動素子の材料として応用されている。この導電性高分子も電場に応答することが知られており、非対称な媒質の吸着等を活用した駆動素子も開発され、注目を集めている。しかし、イオン伝導性高分子の場合と同様、電流による発熱等のエネルギー損失等が避けられず、耐久性等で実用的な駆動素子にはなり得ていない。

本発明者は、低誘電率の可塑化PVCが、常識に反して、極めて特異的な大変形を電場印加により生じることを見出し、駆動素子への応用を検討している(特許文献1及び非特許文献1を参照)。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、電気光学効果を示すゲル状ポリマーデバイス(高分子素子)及びその製造方法に関し、更に詳しくは、電場制御型薄膜フレネルレンズ、電場制御型光導波路スイッチ、変形を伴わない電場による屈折率制御素子、電場感応型光応答センサー等に利用できるゲル状ポリマーデバイス及びその製造方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
電気光学効果を示す高誘電性ゲル状高分子材料と、該ゲル状高分子材料にバイアス電圧を印加する電極とを有し、前記ゲル状高分子材料の比誘電率が0.01Hzで1×104以上であることを特徴とするゲル状ポリマーデバイス。

【請求項2】
 
前記ゲル状高分子材料の比誘電率が、0.001Hzで1×105以上である、請求項1に記載のゲル状ポリマーデバイス。

【請求項3】
 
前記ゲル状高分子材料を構成する絶縁性高分子化合物が、ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリル、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリケトン、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリnブチルアクリレート、セルロース及び羊毛の群から選ばれるいずれか1又は2以上の高分子化合物である、請求項1又は2に記載のゲル状ポリマーデバイス。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2012055891thum.jpg
State of application right Registered
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