JP2007177363A - Fiber structure comprising electroconductive polymer and method for producing the same, and three-dimensional knit-type actuator and component for vehicle using the fiber structure - Google Patents

Fiber structure comprising electroconductive polymer and method for producing the same, and three-dimensional knit-type actuator and component for vehicle using the fiber structure Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fiber structure having actuating functions. <P>SOLUTION: The fiber structure carrying out the actuation by converting an electric energy to a mechanical energy is obtained by arranging en electroconductive polymer fiber 3 having an electrical conductivity within the range of 0.5-500 S/cm so that the major axis direction of the fiber may be arranged between a pair of base fabrics 2 arranged at a constant interval, and/or by forming a pair of the base fabrics into three-dimensional knit shapes having the electroconductive polymer fiber 3 interknitted therewith. The fiber structure further has terminals per unit for driving the fiber structure, installed therein. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、繊維構造体、かかる繊維構造体を含むアクチュエータ、及びかかるアクチュエータを用いた車両用部品に関する。さらに詳細には、本発明は例えばクッションなどの厚さを変化させる手段としての導電性を有する編物状のデバイス、その編物が電気エネルギーを機械エネルギーに変換することでアクチュエートする編物に関する。   The present invention relates to a fiber structure, an actuator including the fiber structure, and a vehicle component using the actuator. More specifically, the present invention relates to a knitted device having conductivity as a means for changing the thickness of, for example, a cushion, and the knitted fabric that is actuated by converting electrical energy into mechanical energy.

従来、一般的に用いられている機械式の駆動源として、モーター、油圧・空気圧式アクチュエータなどがある。例えば、特許文献1には空気圧式アクチュエータの例が記載されているが、この他の手法も概ね金属材料を用いた構造体(デバイス)からなるものが多いため質量、スペースを大きくとり、また必要な動力源として多大なエネルギーを必要とするものが多い。これらの点に鑑み、軽量・省スペースで得られる有機材料を用いたアクチュエータが開発されており、例えば、特許文献2記載の導電性高分子材料からなるフィルムまたは繊維は、電気化学的な酸化還元反応を用いて、有機材料の伸縮を上記課題に適用しようとなされたものである。しかしながら、得られる形状の具体例は、フィルム状で伸縮方向も長手方向の一例しか示されていない。   Conventionally, as a mechanical drive source generally used, there are a motor, a hydraulic / pneumatic actuator, and the like. For example, Patent Document 1 describes an example of a pneumatic actuator. However, since other methods are generally composed of a structure (device) using a metal material, a large mass and space are required. Many power sources require a lot of energy. In view of these points, actuators using organic materials that are obtained in a lightweight and space-saving manner have been developed. For example, films or fibers made of conductive polymer materials described in Patent Document 2 are electrochemically redox. An attempt is made to apply expansion and contraction of an organic material to the above problem by using a reaction. However, a specific example of the shape to be obtained is a film shape and only an example of the stretching direction and the longitudinal direction is shown.

その他、ゲルと溶媒との組合せによるアクチュエータが開発されており、例えば、特許文献3の例では、溶媒中で駆動していたゲルアクチュエータを空気中で駆動させるために、溶媒槽ごとシステムとして抱えることになり、電解液漏れや、電気分解による性能低下が起こる可能性を十分に秘めている。
特開2004−29999号公報 特許第3131180号明細書 特開2004−188523号公報
In addition, an actuator based on a combination of a gel and a solvent has been developed. For example, in the example of Patent Document 3, in order to drive the gel actuator that was driven in the solvent in the air, the solvent tank must be held as a system. Therefore, there is a possibility that the electrolyte leakage and the performance degradation due to electrolysis may occur.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-29999 Japanese Patent No. 3131180 JP 2004-188523 A

本発明では、上記問題点に鑑みて導電性高分子繊維を用いることにより、従来のアクチュエータに必要な他の補器類や、質量、スペースを必要とせず、それ自身に伸縮機能を付与できるため省スペースでありながらもアクチュエートできる繊維構造体を得ることを課題としている。   In the present invention, by using conductive polymer fibers in view of the above-described problems, other auxiliary devices necessary for conventional actuators, mass, and space are not required, and a stretching function can be imparted to itself. The object is to obtain a fiber structure that can be actuated while saving space.

本発明は、一定間隔を有する一対の基布を導電性高分子繊維でつないでなることを特徴とする繊維構造体、に関する。   The present invention relates to a fiber structure characterized by connecting a pair of base fabrics having a constant interval with conductive polymer fibers.

また本発明は、前記繊維構造体を用いてなる立体編物型アクチュエータ、に関する。   The present invention also relates to a three-dimensional knitted actuator that uses the fiber structure.

さらに本発明は、前記立体編物型アクチュエータを用いた車両用部品、に関する。   Furthermore, the present invention relates to a vehicle component using the three-dimensional knitted actuator.

本発明の繊維構造体によれば、一定間隔を有する一対の基布を導電性高分子繊維でつないでなることを特徴とするので、アクチュエート機能を付与することが可能である。   According to the fiber structure of the present invention, it is characterized in that a pair of base fabrics having a constant interval is connected by conductive polymer fibers, and therefore it is possible to provide an actuate function.

本発明の立体編物型アクチュエータによれば、効率的なアクチュエート機能を備えることができる。   According to the solid knitted actuator of the present invention, an efficient actuate function can be provided.

本発明の車両用部品によれば、効率的なアクチュエート機能を備えることができる。   According to the vehicle component of the present invention, an efficient actuate function can be provided.

本発明の繊維構造体は、一定間隔を有する一対の基布を導電性高分子繊維でつないだことを特徴とする。ここで、基布またはテキスタイルには、織物、編物、布地などが含まれる。   The fiber structure of the present invention is characterized in that a pair of base fabrics having a constant interval are connected by conductive polymer fibers. Here, the base fabric or textile includes woven fabric, knitted fabric, fabric, and the like.

一般的な編物は、一本、あるいは数本の糸がループを作り、そのループに次の糸を引っ掛けて新しいループを作ることを連続して行なう編地である。一般的に横編機で編まれた編地をニット品(図1:平編み、2:ゴム編み)と呼び、丸編機、経編機で反物状に編まれたものをジャージと呼ぶ。   A general knitted fabric is a knitted fabric in which one or several yarns form a loop, and a new loop is formed by hooking the next yarn into the loop. In general, a knitted fabric knitted by a flat knitting machine is called a knitted product (FIG. 1: flat knitting, 2: rubber knitting), and a knitted fabric knitted by a circular knitting machine or a warp knitting machine is called a jersey.

本発明では、この編物を上下の基布間に立体的に作ることにより(図3、図4:下図は縮んだ状態)、厚さ方向の調整機能をも備えている。得られた編物は、立体的であることからクッション性、耐久性、通気性及び洗濯性に優れている。市販されている立体編物としては、旭化成繊維社製のフュージョンなどがある。   In the present invention, this knitted fabric is three-dimensionally formed between the upper and lower base fabrics (FIGS. 3 and 4: the lower figures are in a contracted state), thereby providing an adjustment function in the thickness direction. Since the obtained knitted fabric is three-dimensional, it is excellent in cushioning properties, durability, breathability and washability. Examples of commercially available three-dimensional knitted fabrics include Fusion manufactured by Asahi Kasei Fibers.

基布の形状は、特に制限されることはなくその用途に合わせた形状とすることができるが、たとえば四角形、角形が挙げられる。以下、四角形を代表例として説明する。   The shape of the base fabric is not particularly limited and can be a shape suitable for the application, and examples thereof include a quadrangle and a square. Hereinafter, a quadrangle will be described as a representative example.

本発明では、上下基布間に掛かる糸が、必ずしも1本で繋がっていなくてもよい(図5:糸の両端を切断した図、図6:糸の下基布部を切断した図)。もちろん1本で繋がっていることにより、その両端に電極を設置することで、繊維構造体全体をアクチュエートすることもできる。また、少なくとも1本の導電性高分子繊維を、たとえば上基布を下から上に貫通させ、さらに上から下に貫通させ、続いて下基布を上から下に貫通させ、さらに下から上に貫通させることを繰返し、四角形の一端から対向する他端までつなぐことが好ましい。該繊維の両端毎に電極を設置することにより、繊維構造体をアクチュエートする際にアクチュエートの制御が容易となるからである。   In the present invention, a single thread may not necessarily be connected between the upper and lower base fabrics (FIG. 5: a diagram in which both ends of the yarn are cut, FIG. 6: a diagram in which the lower base fabric portion of the yarn is cut). Of course, by connecting by one, the whole fiber structure can also be actuated by installing electrodes at both ends thereof. Further, for example, at least one conductive polymer fiber is passed through the upper base fabric from the bottom to the top, further penetrated from the top to the bottom, and then the bottom base fabric is penetrated from the top to the bottom. It is preferable to connect from one end of the quadrangle to the other opposite end. This is because by installing electrodes at both ends of the fiber, the actuation can be easily controlled when the fiber structure is actuated.

1本で繋がっていない場合には、各上下間に掛かっている糸は、接着、融着などの手段により、上下基布間に固定されていることになる。その際、糸の長さは実質的に前記基布間と同じ厚さである。ここで、「実質的」とは、前記基布間と同じ厚さであり、または糸が基布を貫通する場合には基布の厚さを加えることが必要となり、二枚の基布の厚さを加えたもの含むことを意味する。この構造物は、たとえば所定長さの複数の糸の両端に接着剤を塗布し、接着剤を塗布した箇所を基布に接着させたり、または上記のように一定間隔の基布を糸でつないだ後、上下基布から外部にはみ出した糸を切断し、かかる糸を接着させたりすることによって製造することができる。その際、導電性を付与する点から糸が切断された方の基布は導電性を有する織布または不織布とすることが好ましい。また、導電性を有する織布または不織布は、糸の代わりに導電性を付与するものであり、該当箇所だけに導電性を付与し、その他の箇所とは導電性を有さないことが、アクチュエートを制御する点から好ましい。このことは、導電性を有さない材料を用い、必要な箇所に導電性を有する織布などを接着させることなどによって達成される。この糸を切断する処理は、もちろん一方の基布だけに行ってもよい。   In the case where one piece is not connected, the yarns hanging between the upper and lower sides are fixed between the upper and lower base fabrics by means such as adhesion and fusion. At that time, the length of the yarn is substantially the same as that between the base fabrics. Here, “substantially” means the same thickness as that between the base fabrics, or when the yarn penetrates the base fabric, it is necessary to add the thickness of the base fabric. It means that the thing which added thickness is included. In this structure, for example, an adhesive is applied to both ends of a plurality of yarns having a predetermined length, and the portion where the adhesive is applied is adhered to the base fabric, or the base fabrics at regular intervals are connected with the yarn as described above. After that, it can be manufactured by cutting the yarn protruding outside from the upper and lower base fabrics and bonding the yarn. In that case, it is preferable that the base fabric from which the yarn is cut is a conductive woven or non-woven fabric in terms of imparting conductivity. In addition, the woven or non-woven fabric having conductivity imparts conductivity in place of the yarn, and imparts conductivity only to the corresponding portion, and it may not be conductive to other portions. This is preferable from the viewpoint of controlling the address. This is achieved by using a non-conductive material and bonding a conductive woven fabric or the like to a necessary portion. Of course, the process of cutting the yarn may be performed only on one base fabric.

また、用いる1本の糸自体は、複数本の糸からなる撚り糸を形成し、その撚り糸中の導電性高分子繊維の密度により、アクチュエート量を設計することも可能である。   In addition, a single yarn to be used itself forms a twisted yarn composed of a plurality of yarns, and the amount of actuate can be designed according to the density of the conductive polymer fiber in the twisted yarn.

また、導電性高分子繊維を必ずしも全体に使用する必要もなく、必要に応じて設置密度(繊維の本数)を設計することも可能である。   Moreover, it is not always necessary to use the conductive polymer fiber as a whole, and the installation density (number of fibers) can be designed as necessary.

その際の、単位面積あたりの導電性繊維の密度は、繊維の断面積が単位面積に占める割合で、2〜80%程度の範囲が好ましい。この範囲に設定することにより、アクチュエート性能が十分に発揮されるとともに、フィルム状の材料に対し厚さ方向の変化をさせる場合とほぼ同等で、編物化したメリットが得られる。   In this case, the density of the conductive fiber per unit area is the ratio of the cross-sectional area of the fiber to the unit area, and is preferably in the range of about 2 to 80%. By setting it in this range, the actuating performance is sufficiently exhibited, and the merit of knitting can be obtained, which is almost equivalent to the case where the film-like material is changed in the thickness direction.

また、上記の範囲は縦糸全部に導電性高分子繊維を用いた場合の範囲であるが、高さ方向に掛ける糸の一部を一般の繊維に置き換えることも可能である。この場合も、単位面積あたりの繊維量は、上述の範囲で構わないが、その高さ方向に用いる糸の中での、導電性高分子繊維に対する一般の繊維の比率は、50%以上、すべてが導電性高分子繊維に置き換わる範囲で設定するのが好ましい。一般繊維の量が増加することで、アクチュエート量は小さくなる傾向にあるが、本範囲内であれば、十分なアクチュエート量が取れるといえる。これらの一般の繊維には、ナイロン6,ナイロン66などのポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、共重合成分を含むポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアクリロニトリルなどの汎用樹脂からなる繊維を単独あるいは混合して用いることが、コストや実用性の点から好ましい。   In addition, the above range is a range in the case where conductive polymer fibers are used for all warp yarns, but it is also possible to replace some of the yarns hung in the height direction with general fibers. Also in this case, the amount of fibers per unit area may be in the above range, but the ratio of general fibers to conductive polymer fibers in the yarn used in the height direction is 50% or more, all Is preferably set within a range where the conductive polymer fiber is replaced. Although the amount of actuate tends to decrease as the amount of general fibers increases, it can be said that a sufficient amount of actuate can be obtained within this range. For these general fibers, fibers made of general-purpose resins such as polyamides such as nylon 6 and nylon 66, polyethylene terephthalate, polyethylene terephthalate containing a copolymer component, polybutylene terephthalate and polyacrylonitrile may be used alone or in combination. From the viewpoint of cost and practicality, it is preferable.

また、上下の基布の形状は、布状、板状を成していれば特に問題はないが、上述の一般に用いられる繊維からなる織布、不織布、編物などを基布として用いるのが導電性高分子繊維を固定する意味合いや、アクチュエート時の伸縮に追従する意味からも好ましい。   Further, the shape of the upper and lower base fabrics is not particularly problematic as long as they are cloth-like or plate-like, but it is electrically conductive to use the woven fabric, nonwoven fabric, knitted fabric or the like made of the above-mentioned commonly used fibers as the base fabric. This is also preferable from the viewpoint of fixing the conductive polymer fiber and the meaning of following the expansion and contraction during actuation.

上下基布間の繊維の掛かり方は、図7〜9に示すように、上下方向にまっすぐ掛かっているもの(図7)、クロスして掛かっているもの(図8)、ループで掛かっているもの(図9)や、これらの組合せのバリエーションがある。   As shown in FIGS. 7 to 9, how to hang the fibers between the upper and lower base fabrics is suspended in a vertical direction (FIG. 7), in a crossed state (FIG. 8), or in a loop. There are variations (Fig. 9) and combinations of these.

上記の構造を持つ、導電性高分子繊維を用いた繊維構造体を、以下、本発明では繊維構造体と呼ぶ。   The fiber structure using the conductive polymer fiber having the above structure is hereinafter referred to as a fiber structure in the present invention.

本発明の、繊維構造体の実施形態として、上面と下面の間に、繊維の長軸方向が並ぶ様に導電性高分子繊維を設置しおよび/または編みこむことも好ましい。   As an embodiment of the fiber structure of the present invention, it is also preferable to install and / or braid conductive polymer fibers so that the major axis direction of the fibers is aligned between the upper surface and the lower surface.

導電性高分子繊維の長軸方向が並ぶとは、図7〜9に示すような状態を示し、このような形態とすることで、繊維の端部から、すべての導電性高分子繊維に電流などを印加できる。これは、この繊維構造体を一括で動かす際に、特に有効な構成である。   When the major axis direction of the conductive polymer fibers is aligned, the state as shown in FIGS. 7 to 9 is shown. By adopting such a form, the current flows from the end of the fiber to all the conductive polymer fibers. Etc. can be applied. This is a particularly effective configuration when the fiber structure is moved collectively.

また、繊維構造体には、図10Aに示すものも含めることができる。図9ではループは進行方向に沿って形成されているのに対し、図10では、ループはループの進行方向に対し垂直方向に形成されている。図10Bは、図10AのAA’B’B断面における立体ループを示す図面である。図10Cは、図10AのAA’B’B断面におけるその他の立体ループの例を示す図面である。図10Cにおいて、ループ同士が重複するほど密にループが形成されている。   Moreover, what is shown to FIG. 10A can also be included in a fiber structure. In FIG. 9, the loop is formed along the traveling direction, whereas in FIG. 10, the loop is formed in a direction perpendicular to the traveling direction of the loop. FIG. 10B is a drawing showing a three-dimensional loop in the AA′B′B cross section of FIG. 10A. FIG. 10C is a diagram illustrating another example of the three-dimensional loop in the section AA′B′B in FIG. 10A. In FIG. 10C, the loops are formed more densely as the loops overlap.

図7〜10において、少なくとも1本の導電性高分子繊維を、たとえば上基布を下から上に貫通させ、さらに上から下に貫通させ、続いて下基布を上から下に貫通させ、さらに下から上に貫通させることを繰返し、四角形の一端から対向する他端までつなぐことが好ましい。すなわち、一本の導電性高分子繊維を用い、四角形の基布の一端から対向する他端まで上下の基布を編み込む。複数の該繊維を用いて繰返し、繊維構造体を得る(図7)。または、一本の該繊維を用い、四角形の基布の一端から対向する他端まで上下の基布を編み込み、さらに別の該繊維を用い、上下の基布間で繊維と繊維がクロスするように編み込む。複数の該繊維を用いて繰返し、繊維構造体を得る(図8)。さらに、一本の該繊維を用い、四角形の基布の一端から対向する他端まで、該繊維の進行方向にループを掛けて(図9)、または該繊維の進行方向と垂直方向にループを掛けて(図10A)上下の基布を編み込む。複数の該繊維を用いて繰返し、繊維構造体を得る。もちろん、該ループは繊維の進行方法と同じ方向と垂直方法の間であってもよい。また、導電性高分子繊維は基布を貫通させることなく、基布の直前で折り曲げて該繊維と基布とを接着または融着などする方法で行ってもよい。この方法によれば、より経済的に実施できる。   7 to 10, at least one conductive polymer fiber is passed through, for example, the upper base fabric from the bottom to the top, and further from the top to the bottom, and then the lower base fabric is penetrated from the top to the bottom, Further, it is preferable to repeat from the bottom to the top and connect from one end of the quadrangle to the other opposite end. That is, using a single conductive polymer fiber, the upper and lower base fabrics are knitted from one end of the rectangular base fabric to the other opposite end. By repeatedly using a plurality of the fibers, a fiber structure is obtained (FIG. 7). Or, using one of the fibers, weaving the upper and lower base fabrics from one end of the square base fabric to the other opposite end, and using the other fibers, the fibers and the fibers cross between the upper and lower base fabrics. Knit into. By repeatedly using a plurality of the fibers, a fiber structure is obtained (FIG. 8). Further, using one of the fibers, a loop is applied in the fiber traveling direction from one end of the rectangular base fabric to the other opposite end (FIG. 9), or the loop is perpendicular to the fiber traveling direction. Hang (Fig. 10A) to knit the upper and lower base fabrics. A fiber structure is obtained by repeating using a plurality of the fibers. Of course, the loop may be between the same direction as the fiber travel method and a vertical method. Further, the conductive polymer fiber may be bent by just before the base fabric without penetrating the base fabric, and the fiber and the base fabric may be bonded or fused. This method can be carried out more economically.

この際、基布の単位面積当りの該繊維の占める割合は、通常、1〜80%の範囲にあり、好ましくは、10〜50%の範囲にあることが望ましい。この範囲に設定することにより、繊維構造体を得ることができるからである。また、ここで言う該繊維の占める割合とは、繊維断面積の総和が基布面積に占める割合を言う。   At this time, the ratio of the fibers per unit area of the base fabric is usually in the range of 1 to 80%, and preferably in the range of 10 to 50%. It is because a fiber structure can be obtained by setting to this range. Moreover, the ratio for which this fiber accounts here says the ratio for which the sum total of fiber cross-sectional area accounts for a base fabric area.

また、この長軸方向に導電性高分子繊維を並べる際に、上下の基布間距離により、アクチュエートのしやすい範囲がある。上下の基布間距離すなわち、一定間隔を、通常、約5mm程度から50mm程度とすることで、厚さを保持しつつ、アクチュエート機能を付与することができる。   In addition, when the conductive polymer fibers are arranged in the major axis direction, there is a range where the actuator is easily actuated depending on the distance between the upper and lower base fabrics. By making the distance between the upper and lower base fabrics, that is, the constant interval, normally about 5 mm to about 50 mm, the actuate function can be imparted while maintaining the thickness.

本発明において繊維とは、溶融紡糸や湿式紡糸、エレクトロスピニングなどの方法で紡糸された繊維の他、フィルム切り出しなど、スリットしたものをいう。このときの繊維の径や幅は、1本あたり概ね数μmから数百μm程度のものが、織物、編物を形成する上で、織り、編み易さ、織り、編んだ後の織り布、編物としての柔らかさ、生地としての扱い易さなどから好ましい。太さが数mmに及ぶものでは、本発明のような機能を持つチューブ状のものも見受けられるが、これらの原理や製品を、編物、織物などに用いることができない。本発明の繊維構造体では、従来は難しかった編物、織物などにも、アクチュエーション機能を付与できる。   In the present invention, the term “fiber” refers to a fiber that is spun by a method such as melt spinning, wet spinning, electrospinning, or slitting such as film cutting. The diameter and width of the fibers at this time are about several μm to several hundreds of μm per one. When forming a woven fabric or knitted fabric, weaving, ease of knitting, weaving, woven fabric after knitting, knitted fabric It is preferable because of its softness and ease of handling as a fabric. In the case where the thickness is several millimeters, a tube-like one having a function as in the present invention can be seen, but these principles and products cannot be used for knitted fabrics, woven fabrics and the like. With the fiber structure of the present invention, an actuation function can be imparted to knitted fabrics, woven fabrics, and the like that have been difficult in the past.

これらの繊維を数十本から数千本の束(バンドル状、図11)にすることで、繊維としての扱いも容易になる。このとき、撚りがかかることも構わない。   By making these fibers into bundles of tens to thousands (bundle shape, FIG. 11), handling as fibers becomes easy. At this time, twisting may be applied.

本発明では、これらの繊維、およびまたはバンドル状の繊維を用いて、前記の編物を形成する。   In the present invention, the knitted fabric is formed using these fibers and / or bundle-like fibers.

本発明で用いられる導電性高分子は、導電性を示す高分子であれば特に制限されることはないが、例えば、アセチレン系、複素5員環系(モンマーとして、ピロールの他、3−メチルピロール、3−エチルピロール、3−ドデシルピロールなどの3−アルキルピロール;3,4−ジメチルピロール、3−メチル−4−ドデシルピロールなどの3,4−ジアルキルピロール;N−メチルピロール、N−ドデシルピロールなどのN−アルキルピロール;N−メチル−3−メチルピロール、N−エチル−3−ドデシルピロールなどのN−アルキル−3−アルキルピロール;3−カルボキシピロールなどを重合して得られたピロール系高分子、チオフェン系高分子、イソチアナフテン系高分子など)、フェニレン系、アニリン系の各導電性高分子やこれらの共重合体などが挙げられる(図12:アセチレン系導電性高分子、図13:ピロール系導電性高分子、図14:チオフェン系導電性高分子、図15:フェニレン系導電性高分子、図16:アニリン系導電性高分子)。   The conductive polymer used in the present invention is not particularly limited as long as it is a polymer exhibiting conductivity. For example, acetylene type, hetero 5-membered ring system (monomer, pyrrole, 3-methyl 3-alkylpyrrole such as pyrrole, 3-ethylpyrrole and 3-dodecylpyrrole; 3,4-dialkylpyrrole such as 3,4-dimethylpyrrole and 3-methyl-4-dodecylpyrrole; N-methylpyrrole, N-dodecyl N-alkylpyrrole such as pyrrole; N-alkyl-3-alkylpyrrole such as N-methyl-3-methylpyrrole and N-ethyl-3-dodecylpyrrole; pyrrole obtained by polymerizing 3-carboxypyrrole, etc. Polymer, thiophene polymer, isothianaphthene polymer, etc.), phenylene and aniline conductive polymers (Fig. 12: acetylene-based conductive polymer, Fig. 13: pyrrole-based conductive polymer, Fig. 14: thiophene-based conductive polymer, Fig. 15: phenylene-based conductive polymer, FIG. 16: Aniline-based conductive polymer).

さらに導電性高分子において、その導電性にドーパントが劇的な効果をもたらす。ここで用いられるドーパントとしては、塩化物イオン、臭化物イオンなどのハロゲン化物イオン、過塩素酸イオン、テトラフルオロ硼酸イオン、六フッ化ヒ酸イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、チオシアン酸イオン、六フッ化ケイ酸イオン、燐酸イオン、フェニル燐酸イオン、六フッ化燐酸イオンなどの燐酸系イオン、トリフルオロ酢酸イオン、トシレートイオン、エチルベンゼンスルホン酸イオン、ドデシルベンゼンスルホン酸イオンなどのアルキルベンゼンスルホン酸イオン、メチルスルホン酸イオン、エチルスルホン酸イオンなどのアルキルスルホン酸イオン、ポリアクリル酸イオン、ポリビニルスルホン酸イオン、ポリスチレンスルホン酸イオン、ポリ(2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸)イオンなどの高分子イオンのうち、少なくとも一種のイオンが使用される。ドーパントの添加量は、導電性に効果を与える量であれば特に制限はされないが、通常、導電性高分子100質量部に対し、3〜50質量部、好ましくは10〜30質量部の範囲である。   Furthermore, in conducting polymers, dopants have a dramatic effect on their conductivity. The dopants used here include halide ions such as chloride ions and bromide ions, perchlorate ions, tetrafluoroborate ions, hexafluoroarsenate ions, sulfate ions, nitrate ions, thiocyanate ions, and hexafluoride ions. Silicate ion, phosphate ion, phenyl phosphate ion, phosphate ion such as hexafluorophosphate ion, trifluoroacetate ion, tosylate ion, ethylbenzenesulfonate ion, alkylbenzenesulfonate ion such as dodecylbenzenesulfonate ion, methylsulfone Polymer ions such as acid ions, alkylsulfonic acid ions such as ethylsulfonic acid ions, polyacrylic acid ions, polyvinylsulfonic acid ions, polystyrenesulfonic acid ions, poly (2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid) ions Of down, at least one ion is used. The amount of dopant added is not particularly limited as long as it has an effect on conductivity, but is usually 3 to 50 parts by mass, preferably 10 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the conductive polymer. is there.

また、本材料の電気刺激に対し応答する挙動は、特開平11−159443号公報にある刺激に応答するピロール系高分子を用いた材料の電気変形方法などで知られている。これを本発明のように、繊維化し、立体編物状にすることにより、その編物の変形を起こしたり、硬さ、触り心地の変化などを引き起こしたりすることも可能である。   In addition, the behavior of this material in response to electrical stimulation is known by an electrical deformation method of a material using a pyrrole polymer that responds to stimulation described in JP-A-11-159443. By making this into a fiber and forming a three-dimensional knitted fabric as in the present invention, it is possible to cause deformation of the knitted fabric, change in hardness, touch feeling, or the like.

上記アクチュエートの機能を得るための導電率は、0.5〜500S/cm程度の範囲のものを用いることが、センシング性能、アクチュエート性能の観点から好ましい。より好ましい範囲としては、1〜300S/cm程度とすることで、より効率的にセンシングやアクチュエート機能を発現することができる。   The conductivity for obtaining the actuate function is preferably in the range of about 0.5 to 500 S / cm from the viewpoint of sensing performance and actuate performance. A more preferable range is about 1 to 300 S / cm, whereby the sensing and actuate functions can be expressed more efficiently.

ここでいう導電率とは、JIS K 7194(導電性プラスチックの4探針法による抵抗率試験方法)に準拠して求めた抵抗率の逆数をいう。   The conductivity referred to here is the reciprocal of the resistivity determined in accordance with JIS K 7194 (Resistivity test method by the 4-probe method of conductive plastic).

これらの性能を示す導電性高分子のうち、ポリピロール、およびまたはPEDOT(ポリ3,4−エチレンジオキシチオフェン)/PSS(ポリ4−スチレンサルフォネート)、およびまたはポリアニリン、およびまたはPPV(ポリパラフェニレンビニレン)のいずれかを含んだ繊維とすることがより好ましい。さらにその中でも、繊維として得やすい材料としては、チオフェン系導電性高分子のPEDOTにPSSをドープしたPEDOT/PSS(Bayer社、Baytron P(登録))や、フェニレン系のPPV、ピロール系のポリピロールなどが挙げられる。   Among the conductive polymers exhibiting these performances, polypyrrole, and / or PEDOT (poly3,4-ethylenedioxythiophene) / PSS (poly-4-styrenesulfonate), and / or polyaniline, and / or PPV (polyparaffin) It is more preferable to use a fiber containing any of (phenylene vinylene). Among them, materials that can be easily obtained as fibers include PEDOT / PSS (Bayer, Baytron P (registered)) in which PSS is doped with PEDOT, a thiophene conductive polymer, phenylene PPV, pyrrole polypyrrole, etc. Is mentioned.

これらの材料は、導電性高分子の中でも、湿式紡糸やエレクトロスピニングといった方法で、容易に繊維化することが可能であり、また、上記導電率を満たす材料として好ましい。   Among these conductive materials, these materials can be easily made into fibers by a method such as wet spinning or electrospinning, and are preferable as materials satisfying the above-described conductivity.

例えば、チオフェン系、ピロール系、アニリン系では、湿式紡糸による製造が可能で、例えば、PEDOT/PSSの水分散液(Bayer社Baytron P(登録商標))をアセトン中にシリンダーから押し出す(図17)ことで、容易に導電性高分子繊維を得ることができる。   For example, thiophene, pyrrole, and aniline can be manufactured by wet spinning. For example, an aqueous dispersion of PEDOT / PSS (Bayer Baytron P (registered trademark)) is extruded from acetone into a cylinder (FIG. 17). Thus, the conductive polymer fiber can be easily obtained.

図17は、本発明に係わる湿式紡糸装置の模式図である。図17に示される湿式紡糸装置20おいて、例えば、PEDOT/PSSの水分散液を湿式紡糸用口金21から押し出し、口金針28を経て押し出された繊維の前駆体10をアセトンなどの溶媒が入った湿式紡糸溶媒槽22を通過させ、繊維送り器23を経て、繊維巻き取り器24で巻き取って導電性高分子繊維を得る。   FIG. 17 is a schematic view of a wet spinning apparatus according to the present invention. In the wet spinning apparatus 20 shown in FIG. 17, for example, an aqueous dispersion of PEDOT / PSS is extruded from a wet spinning base 21, and a fiber precursor 10 extruded through a base needle 28 is filled with a solvent such as acetone. The wet spinning solvent tank 22 is passed, passed through a fiber feeder 23, and wound up by a fiber winder 24 to obtain conductive polymer fibers.

一方、フェニレン系では、ポリパラフェニレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリフルオレンなど、ベンゼン環上のπ結合とそれに繋がる直鎖上のπ結合を利用して導電するタイプで、これらの導電性高分子は、エレクトロスピニング法(図18)により、繊維化することが可能である。   On the other hand, in the phenylene system, polyparaphenylene, polyparaphenylene vinylene, polyfluorene, etc. are conductive types using π bonds on the benzene ring and π bonds on the straight chain connected to it, and these conductive polymers are The fiber can be formed by electrospinning (FIG. 18).

図18は、本発明に係わるエレクトロスピニング装置の模式図である。図18に示されるエレクトロスピニング装置30において、シリンダー31のシリンダー針32の針先と、シリンダー31の下方に設置された絶縁材(土台)34上に載置された電極33との間に、電線36を介して電圧印加装置35が設けられている。例えば、ポリパラフェニレンなどのフェニレン系材料とメタノールなどのアルコールを混合して、紡糸用原液を調製する。電圧を印加しながら、調製した原液をシリンダー31のシリンダー針32の針先から電極33に向けて押し出す。この方法により、繊維前駆体10が電極33上に析出する。得られた繊維前駆体を真空乾燥などの公知の方法で乾燥して、繊維を得る。   FIG. 18 is a schematic view of an electrospinning apparatus according to the present invention. In the electrospinning device 30 shown in FIG. 18, an electric wire is provided between the needle tip of the cylinder needle 32 of the cylinder 31 and the electrode 33 placed on the insulating material (base) 34 installed below the cylinder 31. A voltage application device 35 is provided via 36. For example, a stock solution for spinning is prepared by mixing a phenylene-based material such as polyparaphenylene and an alcohol such as methanol. While applying a voltage, the prepared stock solution is pushed out from the tip of the cylinder needle 32 of the cylinder 31 toward the electrode 33. By this method, the fiber precursor 10 is deposited on the electrode 33. The obtained fiber precursor is dried by a known method such as vacuum drying to obtain a fiber.

このような工程を採用することにより、編物を形成する導電性高分子繊維を容易に製造することが可能になる。   By adopting such a process, it becomes possible to easily produce conductive polymer fibers forming a knitted fabric.

次に、これらの繊維構造体が、他の高分子により被覆されていることも好ましい。繊維構造体にした後で、被覆することにより、繊維構造体の強度、耐久性を向上し、また、安定したセンシング、アクチュエート挙動をもたらすことが可能となる。被覆量については、上記性能を阻害しない範囲で可能であるが、導電性高分子繊維の断面積に対し、10〜80%程度が好ましく、より好ましくは30〜50%程度である。   Next, it is also preferable that these fiber structures are covered with another polymer. By coating after forming the fiber structure, the strength and durability of the fiber structure can be improved, and stable sensing and actuating behavior can be brought about. The coating amount can be within a range that does not impair the above performance, but is preferably about 10 to 80%, more preferably about 30 to 50% with respect to the cross-sectional area of the conductive polymer fiber.

上記の性能を得るための別の手段としては、繊維を得る段階、もしくは繊維化後の織り、編みの前段階で、導電性高分子繊維を他の高分子と組み合わせてなる芯鞘型、サイドバイサイド型、海島型の断面形状とすることもまた好ましい。   As another means for obtaining the above performance, a core-sheath type in which conductive polymer fibers are combined with other polymers at the stage of obtaining fibers, or before weaving or knitting after fiber formation, side-by-side A cross-sectional shape of a mold or a sea-island type is also preferable.

一般的な繊維材料においては、図19に示すような、均一な材料でできているものや、断面で見て芯鞘構造のようなもの(図20)、サイドバイサイド構造のようなもの(図21)、海島(多芯)構造のようなもの(図22)、断面が円形ではない変形断面形状(図23、24)、中空構造(図25)などがある。これらは繊維の機能化の一つの手段として、繊維自体が自然によじれた形状にして風合いを変える、繊維表面積を大きくして軽量化・断熱性を狙うなどに用いられる。   In general fiber materials, those made of a uniform material as shown in FIG. 19, those having a core-sheath structure (FIG. 20), and those having a side-by-side structure (FIG. 21). ), A sea-island (multi-core) structure (FIG. 22), a deformed cross-sectional shape having a non-circular cross section (FIGS. 23 and 24), a hollow structure (FIG. 25), and the like. These are used as one means for functionalizing the fiber, for example, to change the texture of the fiber itself in a natural shape, to increase the surface area of the fiber, and to reduce weight and heat insulation.

本発明で意図するところは、これらの繊維の静的特性を変化させるための工夫のみならず、様々な方向へのアクチュエート機能を狙って、繊維の構造の工夫と材料の工夫を組合せることによって、上記機能を実現するところにある。   The intention of the present invention is not only to devise to change the static characteristics of these fibers, but also to combine the mechanics of the fiber and the contrivances of the material with the aim of actuating functions in various directions. Therefore, the above function is realized.

また、所望の方向へのアクチュエート機能を得るために、他の材料を表面層に被覆または、積層することで、変形方向を制限することも行なわれる。これは積層されることにより、動きが阻害される面が発生し、それにより、繊維形状としてマクロに見た場合には、ある方向に対し、アクチュエートの指向性を持つことになる。   In addition, in order to obtain an actuate function in a desired direction, the deformation direction is limited by coating or laminating other materials on the surface layer. By laminating, a surface in which the movement is hindered is generated, and as a result, when viewed macroscopically as a fiber shape, it has actuate directivity in a certain direction.

予め表面層の一部または全部に対し、他の高分子と組合せこのような形状とすることで、接触部分の制御や、繊維の強度を上げることができる。   By previously combining a part or all of the surface layer with another polymer to form such a shape, the contact portion can be controlled and the strength of the fiber can be increased.

ここでいう表面層の一部とは、これらの導電性高分子を芯とした繊維体の表面に、他の材料からなる積層体を形成することのうち、前記導電性高分子の表面すべてを覆うことがない状態をいう。   The term “part of the surface layer” as used herein refers to the entire surface of the conductive polymer in the formation of a laminate made of other materials on the surface of the fiber body having these conductive polymers as the core. A state that does not cover.

その積層時の断面形状は、例えば図26に示すようなものが挙げられる。円形以外でも、異形断面形状としては、扁平断面、中空断面、三角形やY型などの繊維形態や、繊維表面に微細な凹凸や筋を有する繊維形態などを採用することができる。   For example, the cross-sectional shape at the time of lamination is as shown in FIG. Other than the circular shape, the irregular cross-sectional shape may be a flat cross-section, a hollow cross-section, a fiber form such as a triangle or a Y shape, or a fiber form having fine irregularities or streaks on the fiber surface.

この図に示す断面形状では、ハッチングの種類により材質が異なるが、面積の大小問わず、2種類の材質で組み合わされていれば、本機能を発現させることができる。   In the cross-sectional shape shown in this figure, the material differs depending on the type of hatching, but this function can be manifested by combining two types of materials regardless of the size of the area.

この他、積層構造をサイドバイサイド型とすることも好適である。   In addition, it is also preferable that the laminated structure is a side-by-side type.

ここでいうサイドバイサイドとは、上記積層型の中でも断面積のうち、導電性の機能部分と拘束層になる表面層部分が約50%ずつであるものをいう。特にこの分量とすることで、アクチュエーション機能を得られることはもちろん、本機能を持たせた繊維としての繊維自体の強度も向上する。   The term “side-by-side” as used herein refers to a structure in which the conductive functional portion and the surface layer portion serving as the constraining layer are approximately 50% of the cross-sectional area. In particular, by using this amount, an actuation function can be obtained, and the strength of the fiber itself as a fiber having this function can be improved.

これらの積層には、例えば湿式紡糸の工程に連続で積層樹脂層を塗布する部分を設けた図27に示される装置を用いる。この塗布工程で、導電性部分とは異なる材料種の層を塗布することで、本発明に用いる導電性高分子繊維を得ることができる。   For the lamination, for example, an apparatus shown in FIG. 27 provided with a portion for applying a laminated resin layer continuously in the wet spinning process is used. In this application step, the conductive polymer fiber used in the present invention can be obtained by applying a layer of a material type different from that of the conductive portion.

図27は、本発明に係わる湿式紡糸装置にコーティング工程を設けた装置の模式図である。図27に示される湿式紡糸装置20おいて、紡糸原液を湿式紡糸用口金21から押し出し、口金針28を介して押し出された繊維前駆体10を、アセトンなどの溶媒が入った湿式紡糸溶媒槽22を通過させる。該前駆体10は、該溶媒槽22を通過した後、繊維送り器23を経て、塗布乾燥装置25で樹脂材料などを塗布、乾燥させた後、繊維11を得て、繊維巻き取り器24で巻き取られる。   FIG. 27 is a schematic diagram of an apparatus provided with a coating process in the wet spinning apparatus according to the present invention. In the wet spinning apparatus 20 shown in FIG. 27, the spinning solution is extruded from the wet spinning base 21 and the fiber precursor 10 extruded through the base needle 28 is converted into a wet spinning solvent tank 22 containing a solvent such as acetone. Pass through. After passing through the solvent tank 22, the precursor 10 passes through a fiber feeder 23, and after applying and drying a resin material or the like with a coating / drying device 25, a fiber 11 is obtained and a fiber winder 24 is used. It is wound up.

一方、これらのサイドバイサイド型の他にも、繊維の内径断面の一部が上記2種と異なる材料を貫通させた構造とすることでも、導電性高分子繊維として用いることが可能である。   On the other hand, in addition to these side-by-side types, a structure in which a part of the inner diameter cross section of the fiber penetrates a material different from the above two types can be used as the conductive polymer fiber.

ここでいう、繊維の内径断面の一部とは、図28〜30に示すように、繊維断面を見た際に、上記駆動部分となる材料、もしくは、駆動しない材料のどちらかが表面の全てを覆っている形状で、且つ、その表面を覆っていない方の成分が、断面の芯部に含まれている状態を示す。   As shown in FIGS. 28 to 30, the part of the inner diameter cross section of the fiber referred to here means that when the fiber cross section is viewed, either the material that becomes the driving portion or the material that does not drive the entire surface. The component which is the shape which is covering and the surface which does not cover the surface is shown being contained in the core part of a cross section.

この形状とすることで、芯部に導電成分を用いた場合には、繊維自体の表面の耐久性は、その他の材料によることになり、一般的な樹脂材料などを用いる場合には、概ね向上する。   By adopting this shape, when a conductive component is used for the core, the durability of the surface of the fiber itself depends on other materials, and generally improves when using a general resin material. To do.

また、特に導電成分を鞘部に用いる場合では、表面に導電部分が現れることになり、導通して使用する際に、接点の接触を得やすい状態で得ることができる。   In particular, when a conductive component is used for the sheath portion, a conductive portion appears on the surface, and when using it in a conductive state, it can be obtained in a state where contact of the contact is easily obtained.

これらの構造のなかでも、芯鞘型とすることが好ましい。ここでいう芯鞘型とは、断面積に対する芯鞘面積比が50%ずつに近いときのことを示し、これも繊維の強度・駆動のバランスを考えた際には、機能を一番良く発現することができる。   Among these structures, the core-sheath type is preferable. Here, the core-sheath type means that the ratio of the core-sheath area to the cross-sectional area is close to 50%, and this also exhibits the best function when considering the balance of fiber strength and drive. can do.

ここで、芯は1本に限らず、多芯(海島構造)でも同様の効果が得られる。   Here, the number of cores is not limited to one, and the same effect can be obtained with a multi-core (sea-island structure).

これらの芯鞘型導電性高分子繊維は、例えば湿式紡糸や電界重合で得られた芯部の導電性繊維に、連続工程で鞘成分として導電性高分子ではない樹脂成分を主成分とする被覆材を塗布することにより製造される。   These core-sheath type conductive polymer fibers are coated with, for example, a resin component that is not a conductive polymer as a sheath component in a continuous process on the conductive fibers in the core obtained by wet spinning or electric field polymerization. Manufactured by applying material.

工程は図31のようになり、その乾燥工程の時間・温度を調整することで表面に残る樹脂量を調節することが可能であるため、さまざまな乾燥条件により、異なる断面形状のものを得ることができる。   The process is as shown in FIG. 31, and the amount of resin remaining on the surface can be adjusted by adjusting the time and temperature of the drying process, so that different cross-sectional shapes can be obtained depending on various drying conditions. Can do.

図31は、本発明に係わる湿式紡糸装置にコーティング工程を設けた装置の模式図である。図31に示される湿式紡糸装置20おいて、紡糸原液を湿式紡糸用口金21から押し出し、繊維前駆体10を、アセトンなどの溶媒が入った湿式紡糸溶媒槽22を通過させる。該前駆体10は、該溶媒槽22を通過した後、繊維送り器23を経て、ポリエステルエマルジョンなどが含まれるコーティング槽26に送られる。該エマルジョンを浸漬した繊維を繊維送り器23で乾燥装置27に送って乾燥させた後、繊維11を得て、繊維巻き取り器24で巻き取る。   FIG. 31 is a schematic view of an apparatus provided with a coating process in the wet spinning apparatus according to the present invention. In the wet spinning apparatus 20 shown in FIG. 31, the spinning raw solution is extruded from the wet spinning die 21 and the fiber precursor 10 is passed through a wet spinning solvent tank 22 containing a solvent such as acetone. After passing through the solvent tank 22, the precursor 10 is sent through a fiber feeder 23 to a coating tank 26 containing a polyester emulsion and the like. The fiber soaked with the emulsion is sent to the drying device 27 by the fiber feeder 23 and dried, and then the fiber 11 is obtained and wound by the fiber winder 24.

また、別の手法としては、湿式紡糸の場合に芯鞘型用の吐出口金を用いることで、一回の液相からの引上げで芯鞘型繊維を作製することも可能である。   As another method, a core-sheath fiber can be produced by pulling up from a single liquid phase by using a core-sheath discharge nozzle in the case of wet spinning.

これらの導電性高分子繊維の表面層の一部または全部、内径断面の一部を構成する材料に、樹脂材料を用いること、さらにその樹脂材料が熱可塑性樹脂であることが好ましい。   It is preferable to use a resin material as a material constituting part or all of the surface layer of these conductive polymer fibers and a part of the inner diameter cross section, and that the resin material is a thermoplastic resin.

これは、導電成分として、主に高分子材料を用いていることもあり、より似た材質のものと組み合わせることで、導電性高分子の動きをできるだけ阻害することなく、繊維形状とすることが可能になる。   This is because a polymer material is mainly used as a conductive component, and by combining it with a similar material, it can be made into a fiber shape without hindering the movement of the conductive polymer as much as possible. It becomes possible.

さらに、これを熱可塑性樹脂とすることで、その後、製品化して用いる際に、容易にその所望の形状にして用いることが可能になる。   Furthermore, by using this as a thermoplastic resin, it is possible to easily use it in a desired shape when commercialized.

これらの被覆、積層、芯鞘、海島成分に用いる樹脂には、ナイロン6,ナイロン66などのポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、共重合成分を含むポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアクリロニトリルなどを単独あるいは混合して用いることもできる。   The resin used for these coatings, laminates, core sheaths, and sea-island components may be polyamides such as nylon 6 and nylon 66, polyethylene terephthalate, polyethylene terephthalate containing a copolymer component, polybutylene terephthalate, polyacrylonitrile, etc. alone or in combination. It can also be used.

また、これらの他にも、エラストマーからなることも好ましい。エラストマーを用いることで、上記の高分子よりも変形、回復をより阻害しない。   In addition to these, it is also preferable to be made of an elastomer. By using an elastomer, deformation and recovery are not inhibited more than the above polymer.

適当なエラストマーとしては、ポリシロキサン類を用いることが、大きな変形を得る上でより好適である。この他に、室温においてガラス状態で存在するポリメタクリレート、ポリクロロアクリレートまたはポリスチレン誘導体や、室温において液晶状態で存在する好ましいエラストマーは、ポリアクリレート、ポリシロキサンまたはポリホスファゼンを含むもの、およびこれらからなるコポリマーが挙げられる。また、好ましいメソゲン基は、メソゲンユニットの長軸に、例えば、15個までの鎖構成員を有するアルキル、アルコキシおよびオキサアルキル基を含むものが挙げられる。   As a suitable elastomer, it is more preferable to use polysiloxanes in order to obtain a large deformation. In addition, polymethacrylates, polychloroacrylates or polystyrene derivatives that exist in the glassy state at room temperature, and preferred elastomers that exist in the liquid crystal state at room temperature include polyacrylates, polysiloxanes or polyphosphazenes, and copolymers comprising these. Is mentioned. Preferred mesogenic groups include those containing alkyl, alkoxy and oxaalkyl groups having, for example, up to 15 chain members on the long axis of the mesogenic unit.

エラストマーは、通常の高分子の合成と同様に、例えば単純なランダム共重合、あるいは多官能性架橋剤分子とのランダムポリマー類似付加反応により合成される。   Elastomers are synthesized by, for example, simple random copolymerization or random polymer-like addition reaction with a multifunctional crosslinker molecule in the same manner as usual polymer synthesis.

この他、被覆や積層、芯鞘、海島成分に用いた他の高分子が、多孔質体を形成することも好ましい。   In addition, it is also preferable that other polymers used for coating, lamination, core sheath, and sea-island components form a porous body.

多孔質体を用いることで、特開平11−159443号公報にある刺激に応答するピロール系高分子を用いた材料の電気変形方法などに示されるような、導電性高分子の電気刺激変形のメカニズムであるところの、水分子の吸脱着を容易にし、アクチュエート量に対する応答速度を向上することができる。   By using a porous material, a mechanism of electrical stimulation deformation of a conductive polymer as shown in an electrical deformation method of a material using a pyrrole polymer that responds to stimulation described in JP-A-11-159443 However, the adsorption / desorption of water molecules can be facilitated, and the response speed to the amount of actuate can be improved.

ここで形成される多孔質体の空隙率は大きいほど好ましいが、実際に応答速度を上げ、且つ強度、耐久性を上げるための見地から、30〜70%程度が好ましい。   The porosity of the porous body formed here is preferably as large as possible, but is preferably about 30 to 70% from the standpoint of actually increasing the response speed and increasing the strength and durability.

また、別の実施の形態として、本発明の繊維構造体を用いた立体編物型アクチュエータは、その上面と下面に、導電性を持つ織布およびまたは不織布を用いることも好ましい。   As another embodiment, the three-dimensional knitted actuator using the fiber structure of the present invention preferably uses conductive woven fabric and / or non-woven fabric on the upper and lower surfaces.

あらかじめ導電性を持つ上面及び下面の基布を用いることで、導電性高分子繊維が編物として、1本で繋がっていない場合でも、通電することが可能となる。   By using the upper and lower base fabrics having conductivity in advance, it is possible to energize even when the conductive polymer fibers are not connected as a single knitted fabric.

この実施の形態の一つである本発明に係わる立体編物型アクチュエータでは、導電性の織布および/または不織布が、カーボン混入繊維、カーボンファイバーまたはカーボンナノチューブからなることも好ましい。   In the three-dimensional knitted fabric type actuator according to the present invention which is one of the embodiments, the conductive woven fabric and / or the non-woven fabric is preferably made of carbon-mixed fibers, carbon fibers or carbon nanotubes.

導電性を持つ繊維体としては、導電性のみを持ち、変形能をもたないものを用いるのがより好ましい。   As the fibrous body having conductivity, it is more preferable to use a fiber having only conductivity and not deformable.

このような材料を用いることで、基布自体は変形せずに、所望の方向、本発明でいう厚み方向だけの変形を得ることができる。   By using such a material, it is possible to obtain deformation only in a desired direction, that is, the thickness direction in the present invention, without deforming the base fabric itself.

これらの例としては、カーボンからなる繊維体(トレカ(東レ製)、ドナカーボ(大阪ガスケミカル社製)など)のように一般に市販されているものの他、炭素繊維や炭素粉末などを混入し、紡糸した繊維などを用いることも可能である。   Examples of these are carbon fibers (Toray (made by Toray), Dona Carbo (Osaka Gas Chemical), etc.) that are generally available on the market, and carbon fibers and carbon powders are mixed to spin. It is also possible to use reinforced fibers.

一般に、導電材としては、カーボンブラック,ケッチェンブラックなどの炭素系粉末、炭素系繊維、鉄,アルミニウムなどの金属微粒子があり、さらに半導電性微粒子として酸化錫(SnO)や酸化亜鉛(ZnO)などが挙げられるが、これらのうちで、入手の容易性、比重の点から炭素繊維あるいは炭素粉末の使用が望ましい。 In general, conductive materials include carbon powders such as carbon black and ketjen black, metal fine particles such as carbon fibers, iron and aluminum, and tin oxide (SnO 2 ) and zinc oxide (ZnO) as semiconductive fine particles. Among these, it is desirable to use carbon fiber or carbon powder from the viewpoint of availability and specific gravity.

これらの導電材に用いる炭素繊維の長手方向の平均長さは、0.3×10−6〜100×10−6mの範囲にあることが望ましい。平均長さをこの範囲とすることにより、マトリックス樹脂に混入する際の分散性が良好であり、繊維化する際に細径化が容易だからである。ここで、長手方向の平均長さは、炭素繊維の長さを各炭素繊維の最大方向の長さとし、混入に用いる全繊維の繊維長のメジアン値をいう。 The average length in the longitudinal direction of the carbon fibers used for these conductive materials is preferably in the range of 0.3 × 10 −6 to 100 × 10 −6 m. By setting the average length within this range, the dispersibility when mixed into the matrix resin is good, and it is easy to reduce the diameter when fiberized. Here, the average length in the longitudinal direction is the median value of the fiber lengths of all the fibers used for mixing, with the length of the carbon fibers being the maximum length of each carbon fiber.

これらの導電材に炭素粉末を用いる場合には、その平均粒子径が10×10−9〜100×10−9mの範囲にあることが望ましい。この範囲とすることにより、マトリックス樹脂に混入する際の分散性が良好であり、繊維化する際の細径化が容易だからである。ここで、平均粒子径は、炭素粉末の1次粒子径であって、混入に用いる全粒子の粒子径のメジアン値をいう。2次粒子径はストラクチャーの形成度合いにより異なるが、ここでは特に限定されない。 When carbon powder is used for these conductive materials, the average particle diameter is desirably in the range of 10 × 10 −9 to 100 × 10 −9 m. By setting it within this range, the dispersibility when mixed into the matrix resin is good, and it is easy to reduce the diameter when fiberized. Here, the average particle diameter is the primary particle diameter of the carbon powder, and means the median value of the particle diameters of all particles used for mixing. The secondary particle size varies depending on the degree of structure formation, but is not particularly limited here.

これら導電材としての炭素繊維、炭素粉末の配合量は、圧電材成分の配合量の0.5〜500vol%の範囲にあることが望ましい。この範囲とすることにより、導電性が良好であり、マトリックス樹脂に混入した際に、混入された樹脂が溶融化される場合の粘度が好適であり、紡糸性も良好であり、繊維化が容易だからである。   The blending amount of carbon fiber and carbon powder as the conductive material is desirably in the range of 0.5 to 500 vol% of the blending amount of the piezoelectric material component. By making it within this range, the conductivity is good, and when mixed into the matrix resin, the viscosity when the mixed resin is melted is suitable, the spinnability is also good, and fiberization is easy That's why.

これらのマトリクス樹脂には、ナイロン6,ナイロン66などのポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、共重合成分を含むポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアクリロニトリルなどの汎用樹脂を単独あるいは混合して用いることが、コストや実用性の点から好ましい。   For these matrix resins, it is possible to use general-purpose resins such as polyamides such as nylon 6 and nylon 66, polyethylene terephthalate, polyethylene terephthalate containing a copolymer component, polybutylene terephthalate, and polyacrylonitrile, either alone or in combination. From the viewpoint of sex.

また別の実施の形態である本発明に係わる繊維構造体、立体編物型アクチュエータでは、その編物に駆動を行なう単位ごとの端子を設置することも好ましい。   In another embodiment, the fiber structure and the three-dimensional knitted actuator according to the present invention are preferably provided with a terminal for each unit for driving the knitted fabric.

駆動単位とは、繊維構造体の面の中で、動かしたい面積の範囲のことをいい、その単位毎に、端子を設置することで、その区分した範囲を別々に動かすことができる。   The drive unit refers to the range of the area to be moved in the surface of the fiber structure. By installing a terminal for each unit, the divided range can be moved separately.

駆動を行う単位毎の端子を設置した立体編物型アクチュエータは、車両に用いられる繊維材料と置換することで、車両から乗員へ信号を伝達する手段や、繊維の動きにより乗り心地を改善する手段に用いるのは好適である。   A solid knitted actuator with a terminal for each unit to be driven replaces the fiber material used in the vehicle, thereby transmitting signals from the vehicle to the occupant and improving the ride comfort by moving the fibers. It is preferable to use it.

シートに用いた例では、車両の傾きや乗員の姿勢を別の手段を用いて検知し、アクチュエータとしてフィードバックをかけ、必要な部分を動かし姿勢を矯正することで、乗り心地を改善したり、エアバックなどの作動位置を設定したりすることができる。   In the example used for the seat, the vehicle inclination and the occupant's posture are detected using other means, feedback is applied as an actuator, the necessary parts are moved and the posture is corrected to improve riding comfort, The operation position such as the back can be set.

また、アクチュエート機能を中心に用いることで、シート、ステアリング、シフトノブ、内装壁面などから、運転手や乗員への情報伝達手段とすることもできる。   Further, by using the actuate function mainly, it is possible to provide information transmission means to the driver and passengers from the seat, steering, shift knob, interior wall surface, and the like.

これら車両への適用の他にも、病院や介護施設などで、ベッドのシーツとして用いることで、応力の掛かっている位置の検知や寝返り補助などに用いたり、応力がかかっているところを検出し、通気量を変化させるための変形を導いたりすることも有効である。   In addition to application to these vehicles, it can be used as a bed sheet in hospitals and nursing homes to detect stressed positions, assist in turning over, and detect places where stress is applied. It is also effective to introduce deformation for changing the air flow rate.

以下に、本発明を実施例に基づいてさらに具体的に説明する。     Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples.

(実施例1)
湿式紡糸法で溶媒相にアセトン(和光化学製:019−00353)を用い、一度濾過した導電性高分子PEDOT/PSSの水分散液(スタルク製Baytron P(登録商標))を2μL/min.の速度でマイクロシリンジ(伊藤製作所製、MS−GLL100、針部内径260μm)から押し出すことで、直径約10μmの導電性高分子繊維を得た。得られた導電性高分子繊維の導電率をJIS K 7194(導電性プラスチックの4探針法による抵抗率試験方法)に準拠して測定し、得られた抵抗率(Ω・cm)の逆数(S/cm)として算出したところ、約1S/cmとなった。
Example 1
Using acetone (manufactured by Wako Chemical Co., Ltd .: 019-00353) as a solvent phase by a wet spinning method, an aqueous dispersion of a conductive polymer PEDOT / PSS (Bayltron P (registered trademark) manufactured by Starck) once filtered at 2 μL / min. The conductive polymer fiber having a diameter of about 10 μm was obtained by extruding from a microsyringe (manufactured by Ito Seisakusho, MS-GLL100, needle portion inner diameter 260 μm) at a speed of 1 mm. The conductivity of the obtained conductive polymer fiber was measured in accordance with JIS K 7194 (resistivity test method by conductive probe 4-probe method), and the reciprocal of the obtained resistivity (Ω · cm) ( When calculated as (S / cm), it was about 1 S / cm.

得られた導電性高分子繊維を、5000本毎のバンドルとした。   The obtained conductive polymer fiber was made into a bundle of every 5000 pieces.

このバンドル表面に、水系ポリエステルエマルジョン(日本NSC社製、AA−64)を表面に塗布し、25℃で24時間乾燥させた。得られたバンドルの太さは約1mmとなった。   An aqueous polyester emulsion (manufactured by NSC Japan, AA-64) was applied to the surface of the bundle and dried at 25 ° C. for 24 hours. The thickness of the obtained bundle was about 1 mm.

上下の基布に、ポリエステル繊維製不織布(東洋紡製スパンボンド、エクーレ3A01A)を用い、上記のバンドルを単位面積あたりの本数で10本/cm(断面積の比率で約8%、図32参照)とし、上下基布間の厚さを10mmとして、繊維がまっすぐ掛かるように編みこみ、繊維構造体を得た。 Polyester fiber nonwoven fabric (Toyobo Spunbond, Ecule 3A01A) is used for the upper and lower base fabrics, and the number of bundles per unit area is 10 / cm 2 (about 8% in cross-sectional area ratio, see FIG. 32). And the thickness between the upper and lower base fabrics was set to 10 mm, and the fibers were knitted so that the fibers were applied straight to obtain a fiber structure.

導電性高分子繊維の両端部に、電極を設置し、電圧10Vを印加したところ、約3秒で厚さ方向が1mm程度、小さくなる様子が観察された。電圧を解除すると、約10秒で元の厚さに回復した。   When electrodes were installed at both ends of the conductive polymer fiber and a voltage of 10 V was applied, it was observed that the thickness direction decreased by about 1 mm in about 3 seconds. When the voltage was released, the original thickness was restored in about 10 seconds.

(実施例2)
実施例1と同様のバンドルを形成し、基布にカーボン繊維からなる不織布(大阪ガスケミカル社製ドナカーボLFK203)に、上記のバンドルを単位面積あたりの本数で10本/cm(断面積の比率で約8%)とし、上下基布間の厚さを10mmとして、繊維がまっすぐ掛かるように編みこんだ。
(Example 2)
A bundle similar to that of Example 1 was formed, and the above bundle was bundled at 10 pieces / cm 2 per unit area (cross-sectional area ratio) on a nonwoven fabric made of carbon fiber (Donakabo LFK203 manufactured by Osaka Gas Chemical Co., Ltd.) as a base fabric. About 8%), the thickness between the upper and lower base fabrics was 10 mm, and the fibers were knitted so that they would hang straight.

この後、水系エマルジョンを繊維構造体に塗布、乾燥を行い、上下基布の外側にあたる導電性高分子繊維のループ部分をカットし、繊維構造体を得て、評価に用いた。   Thereafter, the aqueous emulsion was applied to the fiber structure and dried, and the loop portions of the conductive polymer fibers corresponding to the outer sides of the upper and lower base fabrics were cut to obtain a fiber structure, which was used for evaluation.

(実施例3)
実施例1と同様に被覆したバンドル、基布を用い、バンドルを単位面積あたりの本数で10本/cm(断面積の比率で約8%)とし、上下基布間の厚さを10mmとして、繊維がクロスして掛かるように編みこんだ繊維構造体を得て、評価に用いた。
(Example 3)
Using a bundle and a base fabric coated in the same manner as in Example 1, the number of bundles per unit area is 10 pieces / cm 2 (about 8% in cross-sectional area ratio), and the thickness between the upper and lower base fabrics is 10 mm. A fiber structure woven so that the fibers cross and hang was obtained and used for evaluation.

(実施例4)
実施例1と同様に被覆したバンドル、基布を用い、バンドルを単位面積あたりの本数で10本/cm(断面積の比率で約8%)とし、上下基布間の厚さを10mmとして、繊維がループして掛かるように編みこんだ繊維構造体を得て、評価に用いた。
Example 4
Using a bundle and a base fabric coated in the same manner as in Example 1, the number of bundles per unit area is 10 pieces / cm 2 (about 8% in cross-sectional area ratio), and the thickness between the upper and lower base fabrics is 10 mm. A fiber structure knitted so that the fibers loop and hang was obtained and used for evaluation.

(実施例5)
実施例1と同様に被覆したバンドル、基布を用い、バンドルを単位面積あたりの本数で3本/cm(断面積の比率で約2%)とし、上下基布間の厚さを10mmとして、編みこんだ繊維構造体を得て、評価に用いた。
(Example 5)
Using a bundle and a base fabric coated in the same manner as in Example 1, the number of bundles per unit area was 3 / cm 2 (the cross-sectional area ratio was about 2%), and the thickness between the upper and lower base fabrics was 10 mm. A braided fiber structure was obtained and used for evaluation.

(実施例6)
実施例1と同様に被覆したバンドル、基布を用い、バンドルを単位面積あたりの本数で66本/cm(断面積の比率で約50%)とし、上下基布間の厚さを10mmとして、編みこんだ繊維構造体を得て、評価に用いた。
(Example 6)
Using a bundle and a base fabric coated in the same manner as in Example 1, the number of bundles per unit area was 66 / cm 2 (about 50% in terms of the cross-sectional area), and the thickness between the upper and lower base fabrics was 10 mm. A braided fiber structure was obtained and used for evaluation.

(実施例7)
実施例1と同様に被覆したバンドル、基布を用い、バンドルを単位面積あたりの本数で100本/cm(断面積の比率で約80%)とし、上下基布間の厚さを10mmとして、編みこんだ繊維構造体を得て、評価に用いた。
(Example 7)
Using a bundle and a base fabric coated in the same manner as in Example 1, the number of bundles per unit area was 100 / cm 2 (about 80% in cross-sectional area ratio), and the thickness between the upper and lower base fabrics was 10 mm. A braided fiber structure was obtained and used for evaluation.

(実施例8)
実施例1と同様に被覆したバンドル、基布を用い、バンドルを単位面積あたりの本数で10本/cm(断面積の比率で約8%)とし、上下基布間の厚さを5mmとして、編みこんだ繊維構造体を得て、評価に用いた。
(Example 8)
Using a bundle and a base fabric coated in the same manner as in Example 1, the number of bundles per unit area is 10 / cm 2 (about 8% in terms of the cross-sectional area), and the thickness between the upper and lower base fabrics is 5 mm. A braided fiber structure was obtained and used for evaluation.

(実施例9)
実施例1と同様に被覆したバンドル、基布を用い、バンドルを単位面積あたりの本数で10本/cm(断面積の比率で約8%)とし、上下基布間の厚さを30mmとして、編みこんだ繊維構造体を得て、評価に用いた。
Example 9
Using a bundle and a base fabric coated in the same manner as in Example 1, the number of bundles per unit area is 10 / cm 2 (about 8% in terms of the cross-sectional area), and the thickness between the upper and lower base fabrics is 30 mm. A braided fiber structure was obtained and used for evaluation.

(実施例10)
実施例1と同様に被覆したバンドル、基布を用い、バンドルを単位面積あたりの本数で10本/cm(断面積の比率で約8%)とし、上下基布間の厚さを50mmとして、編みこんだ繊維構造体を得て、評価に用いた。
(Example 10)
Using a bundle and a base fabric coated in the same manner as in Example 1, the number of bundles per unit area is 10 / cm 2 (about 8% in terms of the cross-sectional area), and the thickness between the upper and lower base fabrics is 50 mm. A braided fiber structure was obtained and used for evaluation.

(実施例11)
実施例2と同様のバンドルを形成し、基布にカーボン繊維からなる不織布(大阪ガスケミカル社製ドナカーボLFK203)に、上記のバンドルを単位面積あたりの本数で10本/cm(断面積の比率で約8%)とし、上下基布間の厚さを10mmとして、編みこんだ繊維構造体を得て、評価に用いた。
(Example 11)
A bundle similar to that of Example 2 was formed, and the above bundle was bundled at 10 pieces / cm 2 per unit area (cross-sectional area ratio) on a nonwoven fabric (Donakabo LFK203 manufactured by Osaka Gas Chemical Co., Ltd.) made of carbon fiber as a base fabric. About 8%), the thickness between the upper and lower base fabrics was 10 mm, and a knitted fiber structure was obtained and used for evaluation.

(実施例12)
実施例2と同様のバンドルを形成し、上側の基布にポリエステル繊維製不織布(東洋紡製スパンボンド、エクーレ3A01A)を、下側の基布にカーボン繊維からなる不織布(大阪ガスケミカル社製ドナカーボLFK203)を用い、上記のバンドルを単位面積あたりの本数で10本/cm(断面積の比率で約8%)とし、上下基布間の厚さを10mmとして、編みこんだ繊維構造体を得た。
(Example 12)
A bundle similar to that of Example 2 was formed, a polyester fiber nonwoven fabric (Toyobo Spunbond, Ecule 3A01A) on the upper base fabric, and a nonwoven fabric made of carbon fiber on the lower base fabric (Donakabo LFK203 manufactured by Osaka Gas Chemical Co., Ltd.). ), The number of bundles per unit area is 10 / cm 2 (the cross-sectional area ratio is about 8%), and the thickness between the upper and lower base fabrics is 10 mm to obtain a braided fiber structure. It was.

この後、水系エマルジョンを繊維構造体に塗布、乾燥を行い、下基布の外側にあたる導電性高分子繊維のループ部分をカットし、繊維構造体を得て、評価に用いた。   Thereafter, the aqueous emulsion was applied to the fiber structure and dried, and the loop portion of the conductive polymer fiber on the outside of the lower base fabric was cut to obtain a fiber structure, which was used for evaluation.

(実施例13)
芯鞘型湿式紡糸器の口金の芯部からはN,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)を溶媒とするアクリロニトリル溶液(樹脂濃度25%)、鞘部からはPEDOT/PSSをそれぞれ0.2mL/min.の速度でDMAc(濃度85%)中に同時に吐出させ、芯鞘型繊維(直径15μm、鞘部量約30%、鞘部空隙率約30%)を得た。
(Example 13)
An acrylonitrile solution (resin concentration 25%) using N, N-dimethylacetamide (DMAc) as a solvent is provided from the core of the core-sheath type wet spinner, and PEDOT / PSS is 0.2 mL / min. Were simultaneously discharged into DMAc (concentration: 85%) to obtain a core-sheath fiber (diameter: 15 μm, sheath amount: about 30%, sheath portion porosity: about 30%).

得られた繊維を実施例1と同様にバンドル化、被覆し、基布にバンドルを単位面積当りの本数で10本/cm(断面積の比率で約8%)とし、上下基布間の厚さを10mmとして、繊維がまっすぐ掛かるように編みこんだ繊維構造体を得て、評価に用いた。 The obtained fibers were bundled and coated in the same manner as in Example 1, and the number of bundles per unit area was set to 10 / cm 2 (about 8% in terms of the cross-sectional area) on the base fabric. A fiber structure with a thickness of 10 mm and braided so that the fibers are straightly applied was obtained and used for evaluation.

(実施例14)
実施例13と同様に、サイドバイサイド型湿式紡糸器の口金の一方からはN,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)を溶媒とするアクリロニトリル溶液(樹脂濃度25%)、もう一方からはPEDOT/PSSをそれぞれ0.2mL/min.の速度でDMAc(濃度85%)中に同時に吐出させ、サイドバイサイド型繊維(直径15μm)を得た。
(Example 14)
As in Example 13, an acrylonitrile solution (resin concentration 25%) using N, N-dimethylacetamide (DMAc) as a solvent from one of the bases of the side-by-side type wet spinner, and PEDOT / PSS from the other is 0, respectively. .2 mL / min. Were simultaneously discharged into DMAc (concentration 85%) at a speed of 1 to obtain side-by-side fibers (diameter 15 μm).

得られた繊維を実施例1と同様にバンドル化、被覆し、基布にバンドルを単位面積当りの本数で10本/cm(断面積の比率で約8%)とし、上下基布間の厚さを10mmとして、繊維がまっすぐ掛かるように編みこんだ繊維構造体を得て、評価に用いた。 The obtained fibers were bundled and coated in the same manner as in Example 1, and the number of bundles per unit area was set to 10 / cm 2 (about 8% in terms of the cross-sectional area) on the base fabric. A fiber structure with a thickness of 10 mm and braided so that the fibers are straightly applied was obtained and used for evaluation.

(実施例15)
実施例1と同様の条件で導電性高分子繊維を得た。長繊維状態のままバンドル化し、そこから連続工程で水系アクリルエマルジョン(日本NSC社、AA−64)を最終繊維径が15μmになる様に塗布し、25℃で24時間乾燥させた。
(Example 15)
Conductive polymer fibers were obtained under the same conditions as in Example 1. A bundle was formed in the state of a long fiber, and then an aqueous acrylic emulsion (NSC Japan, AA-64) was applied in a continuous process so that the final fiber diameter was 15 μm, and dried at 25 ° C. for 24 hours.

得られた繊維を実施例1と同様にバンドル化、被覆し、基布にバンドルを単位面積当りの本数で10本/cm(断面積の比率で約8%)とし、上下基布間の厚さを10mmとして、繊維がまっすぐ掛かるように編みこんだ繊維構造体を得て、評価に用いた。 The obtained fibers were bundled and coated in the same manner as in Example 1, and the number of bundles per unit area was set to 10 / cm 2 (about 8% in terms of the cross-sectional area) on the base fabric. A fiber structure with a thickness of 10 mm and braided so that the fibers are straightly applied was obtained and used for evaluation.

(実施例16)
実施例1と同様の条件で導電性高分子繊維を得た。このバンドル表面に、発泡材として熱分解型の炭酸水素ナトリウムを約10質量%混入した水系ポリエステルエマルジョン(日本NSC社製、AA−64)を表面に塗布し、50℃環境下で緩やかに発泡させつつで24時間乾燥させた。得られたバンドルの表面は多孔質状(空隙率約50%)になり、太さは約1mmのバンドルとなった。
(Example 16)
Conductive polymer fibers were obtained under the same conditions as in Example 1. On this bundle surface, a water-based polyester emulsion (made by NSC Japan, AA-64) mixed with about 10% by mass of pyrolytic sodium hydrogen carbonate as a foam material is applied on the surface and gently foamed in an environment of 50 ° C. It was dried for 24 hours. The obtained bundle had a porous surface (porosity of about 50%) and a thickness of about 1 mm.

得られたバンドルを用い、基布にバンドルを単位面積当りの本数で10本/cm(断面積の比率で約8%)とし、上下基布間の厚さを10mmとして、繊維がまっすぐ掛かるように編みこんだ繊維構造体を得て、評価に用いた。 Using the obtained bundle, the number of bundles per unit area is 10 / cm 2 (about 8% in terms of cross-sectional area) on the base fabric, the thickness between the upper and lower base fabrics is 10 mm, and the fibers are applied straight. A woven fiber structure was obtained and used for evaluation.

(実施例17)
実施例1と同様の条件で導電性高分子繊維を得た。この繊維をバンドル化したが被覆せず、基布にバンドルを単位面積当りの本数で10本/cm(断面積の比率で約8%)とし、上下基布間の厚さを10mmとして、繊維がまっすぐ掛かるように編みこんだ繊維構造体を得て、評価に用いた。
(Example 17)
Conductive polymer fibers were obtained under the same conditions as in Example 1. The fibers were bundled but not covered, and the number of bundles per unit area was 10 / cm 2 (about 8% in terms of cross-sectional area) on the base fabric, and the thickness between the upper and lower base fabrics was 10 mm. A fiber structure knitted so that the fibers are straightly applied was obtained and used for evaluation.

(実施例18)
実施例1と同様の湿式紡糸法で、針部内径300μm、押し出し速度を5μL/min.として、直径約10μmの導電性高分子繊維を得た。得られた導電性高分子繊維の導電率は約0.1S/cmとなった。
(Example 18)
In the same wet spinning method as in Example 1, the inner diameter of the needle part is 300 μm, and the extrusion speed is 5 μL / min. As a result, a conductive polymer fiber having a diameter of about 10 μm was obtained. The conductivity of the obtained conductive polymer fiber was about 0.1 S / cm.

得られた繊維を実施例1と同様にバンドル化、被覆し、基布にバンドルを単位面積当りの本数で10本/cm(断面積の比率で約8%)とし、上下基布間の厚さを10mmとして、繊維がまっすぐ掛かるように編みこんだ繊維構造体を得て、評価に用いた。 The obtained fibers were bundled and coated in the same manner as in Example 1, and the number of bundles per unit area was set to 10 / cm 2 (about 8% in terms of the cross-sectional area) on the base fabric. A fiber structure with a thickness of 10 mm and braided so that the fibers are straightly applied was obtained and used for evaluation.

(実施例19)
導電成分として、銀コロイド水分散液(三井金属鉱業製パストラン)をPEDOT/PSS水分散液に5質量%添加した以外は、実施例1と同様にして導電性高分子繊維を得た。得られた導電性高分子繊維の導電率は約10S/cmとなった。
Example 19
A conductive polymer fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that 5% by mass of a silver colloid aqueous dispersion (Pastran manufactured by Mitsui Mining & Mining) was added to the PEDOT / PSS aqueous dispersion as a conductive component. The conductivity of the obtained conductive polymer fiber was about 10 S / cm.

得られた繊維を実施例1と同様にバンドル化、被覆し、基布にバンドルを単位面積当りの本数で10本/cm(断面積の比率で約8%)とし、上下基布間の厚さを10mmとして、繊維がまっすぐ掛かるように編みこんだ繊維構造体を得て、評価に用いた。 The obtained fibers were bundled and coated in the same manner as in Example 1, and the number of bundles per unit area was set to 10 / cm 2 (about 8% in terms of the cross-sectional area) on the base fabric. A fiber structure with a thickness of 10 mm and braided so that the fibers are straightly applied was obtained and used for evaluation.

(実施例20)
導電成分として、銀コロイド水分散液(三井金属鉱業製パストラン)をPEDOT/PSS水分散液に10質量%添加した以外は、実施例1と同様にして導電性高分子繊維を得た。得られた導電性高分子繊維の導電率は約100S/cmとなった。
(Example 20)
Conductive polymer fibers were obtained in the same manner as in Example 1 except that 10% by mass of a silver colloid aqueous dispersion (Pastran manufactured by Mitsui Mining & Mining) was added to the PEDOT / PSS aqueous dispersion as a conductive component. The conductivity of the obtained conductive polymer fiber was about 100 S / cm.

得られた繊維を実施例1と同様にバンドル化、被覆し、基布にバンドルを単位面積当りの本数で10本/cm(断面積の比率で約8%)とし、上下基布間の厚さを10mmとして、繊維がまっすぐ掛かるように編みこんだ繊維構造体を得て、評価に用いた。 The obtained fibers were bundled and coated in the same manner as in Example 1, and the number of bundles per unit area was set to 10 / cm 2 (about 8% in terms of the cross-sectional area) on the base fabric. A fiber structure with a thickness of 10 mm and braided so that the fibers are straightly applied was obtained and used for evaluation.

(実施例21)
実施例1と同様の湿式紡糸法、被覆法で、導電性高分子としてポリピロール5%水溶液(アルドリッチ製)を用いた以外は同様に、繊維、バンドルを得た。得られた導電性高分子繊維の導電率は約10S/cmとなった。
(Example 21)
Fibers and bundles were obtained in the same manner except that a 5% polypyrrole aqueous solution (manufactured by Aldrich) was used as the conductive polymer by the same wet spinning method and coating method as in Example 1. The conductivity of the obtained conductive polymer fiber was about 10 S / cm.

得られた繊維を実施例1と同様にバンドル化、被覆し、基布にバンドルを単位面積当りの本数で10本/cm(断面積の比率で約8%)とし、上下基布間の厚さを10mmとして、繊維がまっすぐ掛かるように編みこんだ繊維構造体を得て、評価に用いた。 The obtained fibers were bundled and coated in the same manner as in Example 1, and the number of bundles per unit area was set to 10 / cm 2 (about 8% in terms of the cross-sectional area) on the base fabric. A fiber structure with a thickness of 10 mm and braided so that the fibers are straightly applied was obtained and used for evaluation.

(実施例22)
導電性高分子繊維を作る前駆体として、ポリピロールフィルムを得るために、ピロール0.4gおよび過塩素酸テトラエチルアンモニウム1.15gを、lvol%の水を含む炭プロピレンに溶かして100m1とし、正極に白金板(長さ100mm、幅100mm、厚さ0.1mm)、負極にアルミ箔(長さ200mm、幅50mm、厚さ0.01mm)を用いた電解重合セルに、上記溶液を入れた。
(Example 22)
In order to obtain a polypyrrole film as a precursor for making conductive polymer fibers, 0.4 g of pyrrole and 1.15 g of tetraethylammonium perchlorate were dissolved in propylene carbonate containing lvol% water to make 100 ml, and platinum was used as the positive electrode. The above solution was put into an electropolymerization cell using a plate (length 100 mm, width 100 mm, thickness 0.1 mm) and an aluminum foil (length 200 mm, width 50 mm, thickness 0.01 mm) as a negative electrode.

電解重合セルを低温恒温槽中に30分放置後、ポテンショスタットから一定電流1.25mA(電流密度0.125mA/cm)を12時間印加し、電解重合を行った。重合温度は−20℃であった。 After leaving the electrolytic polymerization cell in a low-temperature thermostatic bath for 30 minutes, a constant current of 1.25 mA (current density of 0.125 mA / cm 2 ) was applied from a potentiostat for 12 hours to perform electrolytic polymerization. The polymerization temperature was -20 ° C.

得られたポリピロールフィルムを白金板上から剥がし、炭酸プロピレン中で約1時間洗浄、さらに、フィルムを1日真空乾燥し、これを長さ50mm、幅1mmに切断して導電性高分子繊維として用いた。このフィルムの導電率は約100S/cmであった。   The obtained polypyrrole film is peeled off from the platinum plate, washed in propylene carbonate for about 1 hour, further dried in vacuum for 1 day, and cut into a length of 50 mm and a width of 1 mm for use as a conductive polymer fiber. It was. The conductivity of this film was about 100 S / cm.

切り出した繊維を、基布に単位面積当りの本数で10本/cm(断面積の比率で約8%)とし、上下基布間の厚さを10mmとして、繊維がまっすぐ掛かるように編みこんだ繊維構造体を得て、評価に用いた。 The cut fibers are woven into the base fabric so that the number of fibers per unit area is 10 / cm 2 (the cross-sectional area ratio is about 8%), the thickness between the upper and lower base fabrics is 10 mm, and the fibers are applied straight. A fiber structure was obtained and used for evaluation.

(実施例23)
実施例1と同様の湿式紡糸法、被覆法で、導電性高分子としてポリアニリン5%水溶液(アルドリッチ製)を用いた以外は同様に、繊維、バンドルを得た。得られた導電性高分子繊維の導電率は約10S/cmとなった。
(Example 23)
Fibers and bundles were obtained in the same manner except that a 5% polyaniline aqueous solution (manufactured by Aldrich) was used as the conductive polymer by the same wet spinning method and coating method as in Example 1. The conductivity of the obtained conductive polymer fiber was about 10 S / cm.

得られた繊維を実施例1と同様にバンドル化、被覆し、基布にバンドルを単位面積当りの本数で10本/cm(断面積の比率で約8%)とし、上下基布間の厚さを10mmとして、繊維がまっすぐ掛かるように編みこんだ繊維構造体を得て、評価に用いた。 The obtained fibers were bundled and coated in the same manner as in Example 1, and the number of bundles per unit area was set to 10 / cm 2 (about 8% in terms of the cross-sectional area) on the base fabric. A fiber structure with a thickness of 10 mm and braided so that the fibers are straightly applied was obtained and used for evaluation.

(実施例24)
エレクトロスピニング法で繊維を合成すべく、原液としてパラキシレンテトラヒドロチオフェニウムクロライドの2.5%水溶液にメタノールを50vol.%となる様に添加した溶液を用いた。これを内径340μmの針先から電圧5kVを印加して、針先より20cm下のアルミホイル基板上に、前駆体繊維を析出させた。得られた前駆体繊維を、250℃で24h真空乾燥を行い、得られたナノファイバー(直径約10nm)を撚り糸とし、直径約10μmの繊維を得た。得られた導電性高分子繊維の導電率は約10S/cmとなった。
(Example 24)
In order to synthesize fibers by the electrospinning method, 50 vol. Of methanol was added to a 2.5% aqueous solution of paraxylene tetrahydrothiophenium chloride as a stock solution. The solution added so as to be% was used. This was applied with a voltage of 5 kV from a needle tip having an inner diameter of 340 μm, and precursor fibers were deposited on an aluminum foil substrate 20 cm below the needle tip. The obtained precursor fiber was vacuum dried at 250 ° C. for 24 hours, and the obtained nanofiber (diameter about 10 nm) was used as a twisted yarn to obtain a fiber having a diameter of about 10 μm. The conductivity of the obtained conductive polymer fiber was about 10 S / cm.

この繊維をさらに束ねてバンドル化した後、水系ポリエステルエマルジョン(日本NSC社製、AA−64)を表面に塗布し、25℃で24時間乾燥させた。   The fibers were further bundled to form a bundle, and then an aqueous polyester emulsion (manufactured by NSC Japan, AA-64) was applied to the surface and dried at 25 ° C. for 24 hours.

得られた繊維を実施例1と同様に、基布に単位面積当りの本数で10本/cm(断面積の比率で約8%)とし、上下基布間の厚さを10mmとして、繊維がまっすぐ掛かるように編みこんだ繊維構造体を得て、評価に用いた。 In the same manner as in Example 1, the obtained fiber was 10 fibers / cm 2 per unit area (about 8% in terms of cross-sectional area) on the base fabric, and the thickness between the upper and lower base fabrics was 10 mm. A fiber structure knitted so that it was applied straight was obtained and used for evaluation.

(実施例25)
実施例1と同様にして得た導電性高分子繊維を長い状態のままバンドル化して、連続工程でコーティングを行なった。
(Example 25)
Conductive polymer fibers obtained in the same manner as in Example 1 were bundled in a long state and coated in a continuous process.

得られた繊維を実施例1と同様に、基布に単位面積あたりの本数で10本/cm(断面積の比率で約8%)とし、上下基布間の厚さを10mmとして、繊維がまっすぐ掛かるように、4エリアに分け、4本のバンドルを編みこんだ繊維構造体を得て、評価に用いた。 In the same manner as in Example 1, the obtained fiber was 10 fibers / cm 2 per unit area (about 8% in terms of cross-sectional area) on the base fabric, and the thickness between the upper and lower base fabrics was 10 mm. Was divided into 4 areas so that the fiber structure was applied straight, and a fiber structure in which 4 bundles were knitted was obtained and used for evaluation.

電極はバンドル毎に設置したところ、それぞれのバンドル毎に駆動する様子が確認された。   When the electrode was installed for each bundle, it was confirmed that the electrode was driven for each bundle.

(実施例26)
実施例1の織物を車両のシート座面に用い(図33)、0.1Hzの矩形波で10Vの電圧をくり返し印加したところ(図34)、運転中の臀部に対し、圧迫感をくりかえし与えることができた。
(Example 26)
When the fabric of Example 1 is used for the seat surface of the vehicle (FIG. 33) and a voltage of 10 V is repeatedly applied with a rectangular wave of 0.1 Hz (FIG. 34), a feeling of pressure is repeatedly applied to the buttocks during operation. I was able to.

(比較例1)
市販されている立体編物(旭化成製フュージョンAKE64036)に電極を設置し、電圧を印加したが、駆動しなかった。
(Comparative Example 1)
An electrode was placed on a commercially available three-dimensional knitted fabric (Fusion AKE64036 manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.) and a voltage was applied, but it was not driven.

(評価試験)
実施例及び比較例で得られた繊維構造体を40mm角で用意し、用いた導電性高分子繊維のバンドルの両端に直径0.025mmの銅線(ニラコ製CU−111086)を導電ペースト(藤倉化成製D−500)でつなげ、以下の試験を行った。(図35)
(変位量試験)
実施例1〜24および比較例1で得られた繊維構造体、従来品に対し、レーザー変位計(キーエンス製LB−5000)を用いて、恒温槽中で温度条件を25℃、湿度60%R.H.として、変位量を評価した。(図36)
図36において、恒温槽40内に、一対の測定ヘッド42間にサンプルである繊維構造体1を設置して、該サンプルの伸縮を測定用レーザー43で測定し、恒温槽40外に設けられたレーザー変位計41でその変位を決定する。得られた評価結果を表1に示す。
(Evaluation test)
The fiber structures obtained in Examples and Comparative Examples were prepared as 40 mm squares, and copper wires (CU-1111086 made by Niraco) having a diameter of 0.025 mm were attached to both ends of the bundle of conductive polymer fibers used. The following tests were conducted using Kasei D-500). (Fig. 35)
(Displacement test)
With respect to the fiber structures obtained in Examples 1 to 24 and Comparative Example 1 and conventional products, a laser displacement meter (LB-5000 manufactured by Keyence) was used, and the temperature conditions were 25 ° C. and humidity 60% R in a thermostatic bath. . H. As a result, the amount of displacement was evaluated. (Fig. 36)
In FIG. 36, the fiber structure 1 as a sample is installed between the pair of measurement heads 42 in the thermostatic chamber 40, and the expansion and contraction of the sample is measured by the measuring laser 43, and is provided outside the thermostatic chamber 40. The displacement is determined by the laser displacement meter 41. The obtained evaluation results are shown in Table 1.

Figure 2007177363
Figure 2007177363

これらの実施の結果、比較例との比較で、アクチュエート機能を持つ繊維構造体を得ることができた。これらの繊維からなる材料は、従来の材料と置き換えることにより、繊維製品に新たな機能を付与することが可能になる。   As a result of these implementations, a fiber structure having an actuate function could be obtained in comparison with the comparative example. By replacing the material made of these fibers with a conventional material, a new function can be imparted to the fiber product.

編物の形状例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of a shape of a knitted fabric. 編物の形状例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of a shape of a knitted fabric. 本発明の繊維構造体を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the fiber structure of this invention. 本発明の繊維構造体を示す側断面模式図である。It is a side cross-sectional schematic diagram which shows the fiber structure of this invention. 本発明の繊維構造体を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the fiber structure of this invention. 本発明の繊維構造体を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the fiber structure of this invention. 本発明の繊維構造体を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the fiber structure of this invention. 本発明の繊維構造体を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the fiber structure of this invention. 本発明の繊維構造体を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the fiber structure of this invention. 本発明の繊維構造体の別の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows another example of the fiber structure of this invention. 図10AのAA’B’B断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the AA'B'B cross section of FIG. 10A. 図10AのAA’B’B断面を示す別の模式図である。FIG. 10B is another schematic diagram illustrating a cross section taken along line AA′B′B in FIG. 10A. 本発明に用いるバンドルを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the bundle used for this invention. アセチレン系導電性高分子の化学式の一例である。It is an example of the chemical formula of an acetylene type conductive polymer. ピロール系導電性高分子の化学式の一例である。It is an example of the chemical formula of a pyrrole type conductive polymer. チオフェン系導電性高分子の化学式の一例である。It is an example of the chemical formula of a thiophene type conductive polymer. フェニレン系導電性高分子の化学式の一例である。It is an example of the chemical formula of a phenylene type conductive polymer. アニリン系導電性高分子の化学式の一例である。It is an example of the chemical formula of an aniline type conductive polymer. 湿式紡糸装置の模式図である。It is a schematic diagram of a wet spinning apparatus. エレクトロスピニング装置の模式図である。It is a schematic diagram of an electrospinning apparatus. 単一成分からなる繊維の形状例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of the shape of the fiber which consists of a single component. 芯鞘型繊維の形状例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of a shape of a core sheath type fiber. サイドバイサイド型繊維の形状例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of a shape of a side-by-side type fiber. 海島型繊維の形状例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of a shape of a sea island type fiber. 異型(三角)断面繊維の形状例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of a shape of an atypical (triangular) cross-section fiber. 異型(星形)断面繊維の形状例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of a shape of an atypical (star shape) cross-section fiber. 中空繊維の形状例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of a shape of a hollow fiber. 表面層の1部が異なる材料で形成された導電性高分子繊維の断面形状を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the cross-sectional shape of the conductive polymer fiber in which one part of the surface layer was formed with a different material. 湿式紡糸装置に塗布工程を設けた装置の模式図である。It is a schematic diagram of the apparatus which provided the application | coating process in the wet spinning apparatus. 内径断面の1部が異なる材料で形成された導電性高分子繊維の断面形状を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the cross-sectional shape of the conductive polymer fiber in which one part of the inner diameter cross section is formed of a different material. 内径断面の1部が異なる材料で形成された導電性高分子繊維の断面形状を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the cross-sectional shape of the conductive polymer fiber in which one part of the inner diameter cross section is formed of a different material. 内径断面の1部が異なる材料で形成された導電性高分子繊維の断面形状を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the cross-sectional shape of the conductive polymer fiber in which one part of the inner diameter cross section is formed of a different material. 湿式紡糸装置にコーティング工程を設けた装置の模式図である。It is a schematic diagram of the apparatus which provided the coating process in the wet spinning apparatus. 上下基布間、単位面積あたりの繊維本数を示す概略図である。It is the schematic which shows the fiber number per unit area between upper and lower base fabrics. シートに本発明の織物を設置した概略図である。It is the schematic which installed the textile fabric of this invention on the sheet | seat. 印加電圧波形を示す図面である。It is drawing which shows an applied voltage waveform. 本発明に係わる評価方法の概略図である。It is the schematic of the evaluation method concerning this invention. 本発明に係わる評価方法の概略図である。It is the schematic of the evaluation method concerning this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 本発明の繊維構造体
2 上下の基布
3 導電性高分子繊維、およびまたはそれからなるバンドル
4 導電性高分子繊維、およびまたはそれからなるバンドルの基布上の折り返し部
5 導電性高分子繊維、およびまたはそれからなるバンドルの基布上の切断端部
10 繊維前駆体
11 繊維
12a 芯鞘繊維の鞘成分
12b 芯鞘繊維の芯成分
13a サイドバイサイド型繊維の1成分
13b サイドバイサイド型繊維の3aと異なる材料からなる成分
14a 海島型繊維の海成分
14b 海島型繊維の島成分
15a 中空繊維の繊維成分
15b 中空繊維の中空部
20 湿式紡糸装置
21 湿式紡糸用口金
22 湿式紡糸溶媒槽
23 繊維送り器
24 繊維巻き取り器
25 塗布乾燥装置
26 コーティング槽
27 乾燥装置
28 口金針
30 エレクトロスピニング装置
31 シリンダー
32 シリンダー針
33 電極
34 絶縁材(土台)
35 電圧印加装置
36 電線。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fiber structure 2 of this invention Upper and lower base fabric 3 Conductive polymer fiber, and / or bundle 4 consisting thereof Conductive polymer fiber, and folding part 5 on base fabric of bundle consisting thereof Conductive polymer fiber, And / or a cut end portion 10 on a base fabric of a bundle comprising the fiber precursor 11 fiber 12a sheath component 12b of core-sheath fiber core component 13a of core-sheath fiber 1b component 13b of side-by-side fiber 1b from a material different from 3a of side-by-side fiber Component 14a Sea-island fiber component 14b Sea-island fiber island component 15a Hollow fiber component 15b Hollow fiber hollow part 20 Wet spinning device 21 Wet spinning cap 22 Wet spinning solvent tank 23 Fiber feeder 24 Fiber winding Apparatus 25 Coating / drying device 26 Coating tank 27 Drying device 28 Base needle 30 Electrospinning device 3 1 Cylinder 32 Cylinder needle 33 Electrode 34 Insulation material (base)
35 Voltage application device 36 Electric wire.

Claims (15)

一定間隔を有する一対の基布を導電性高分子繊維でつないでなることを特徴とする繊維構造体。   A fiber structure comprising a pair of base fabrics having a constant interval connected by conductive polymer fibers. 前記基布間に繊維の長軸方向が並ぶ様に前記導電性高分子繊維を設置することおよび/または前記一対の基布は前記導電性高分子繊維で編み込まれてなることを特徴とする請求項1記載の繊維構造体。   The conductive polymer fiber is installed so that the major axis direction of the fibers is aligned between the base fabrics, and / or the pair of base fabrics are knitted with the conductive polymer fibers. Item 1. A fiber structure according to Item 1. 前記導電性高分子繊維の導電率は、0.5〜500S/cmの範囲にあることを特徴とする請求項1または請求項2記載の繊維構造体。   The fiber structure according to claim 1 or 2, wherein the conductivity of the conductive polymer fiber is in a range of 0.5 to 500 S / cm. 前記導電性高分子繊維は、ポリピロール、ポリアニリン、3,4−エチレンジオキシチオフェンにポリ4−スチレンスルフォネートをドープしたPEDTOT/PSSおよびPPVよりなる群から選ばれた少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の繊維構造体。   The conductive polymer fiber includes at least one selected from the group consisting of polypyrrole, polyaniline, PEDTOT / PSS doped with poly-4-styrenesulfonate in 3,4-ethylenedioxythiophene, and PPV. The fiber structure according to any one of claims 1 to 3, wherein 前記繊維構造体の一部および全部は、他の高分子により被覆されてなることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の繊維構造体。   The fiber structure according to any one of claims 1 to 4, wherein a part and all of the fiber structure is covered with another polymer. 前記導電性高分子繊維は、他の高分子と組み合わせてなる芯鞘型、サイドバイサイド型、または海島型の断面形状であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の繊維構造体。   The fiber according to any one of claims 1 to 5, wherein the conductive polymer fiber has a core-sheath type, a side-by-side type, or a sea-island type cross-sectional shape in combination with another polymer. Structure. 前記導電性高分子繊維に用いる他の高分子は、エラストマーを含むことを特徴とする請求項5または請求項6に記載の繊維構造体。   The fiber structure according to claim 5 or 6, wherein the other polymer used for the conductive polymer fiber includes an elastomer. 前記導電性高分子繊維に用いる他の高分子は、多孔質体を含むことを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載の繊維構造体。   The other polymer used for the conductive polymer fiber includes a porous body, and the fiber structure according to any one of claims 5 to 7. 請求項1〜8のいずれか1項に記載の繊維構造体を用いてなる立体編物型アクチュエータ。   A three-dimensional knitted actuator using the fiber structure according to any one of claims 1 to 8. 前記一対の基布は前記導電性高分子繊維で編み込まれてなり、かつ、繊維構造体に駆動を行なう単位ごとの端子を設置してなることを特徴とする請求項10に記載の立体編物型アクチュエータ。   The three-dimensional knitted fabric mold according to claim 10, wherein the pair of base fabrics are knitted with the conductive polymer fiber, and a terminal for each unit for driving the fiber structure is installed. Actuator. 前記基布の少なくとも一つに、導電性を持つ織布および不織布よりなる群から選ばれた少なくとも1種を用いることを特徴とする請求項9記載の立体編物型アクチュエータ。   The three-dimensional knitted actuator according to claim 9, wherein at least one selected from the group consisting of conductive woven fabric and non-woven fabric is used as at least one of the base fabrics. 前記導電性の織布および不織布は、カーボン混入繊維およびカーボンファイバーよりなる群から選ばれた少なくとも1種から構成されてなることを特徴とする請求項11記載の立体編物型アクチュエータ。   12. The three-dimensional knitted actuator according to claim 11, wherein the conductive woven fabric and the nonwoven fabric are made of at least one selected from the group consisting of carbon-mixed fibers and carbon fibers. さらに、繊維構造体に駆動を行なう単位ごとの端子を設置してなることを特徴とする請求項11または請求項12に記載の立体編物型アクチュエータ。   The three-dimensional knitted actuator according to claim 11 or 12, further comprising a terminal for each unit for driving the fiber structure. 請求項9〜13のいずれか1項に記載の立体編物型アクチュエータを用いてなる車両用部品。   A vehicle component using the three-dimensional knitted actuator according to any one of claims 9 to 13. 導電性高分子繊維を束ねてバンドル化し、次いで一対の基布を一定間隔に保ちながら該バンドル化した導電性高分子繊維でつなぐことを特徴とする請求項1記載の繊維構造体の製造方法。   2. The method for producing a fiber structure according to claim 1, wherein the conductive polymer fibers are bundled to form a bundle, and then the pair of base fabrics are connected with the bundled conductive polymer fibers while maintaining a constant interval.
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