JP4756547B2 - 導電性高分子繊維の製造方法、およびそれにより得られる導電性高分子繊維 - Google Patents

Description

本発明は、導電性高分子繊維の製造方法、およびそれにより得られる導電性高分子繊維に関する。さらに詳細には、例えばモーターや油圧式、空気圧式アクチュエータのように、電気や他の入力エネルギーを機械的エネルギーに変換して駆動することのできる成分を含んだ導電性高分子繊維に関する。

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が、これらは概ね金属からなるものが多く、質量、スペースを大きくとり、また必要な動力源として、多くのものが多大なエネルギーを必要とする。

また、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が知られている（例えば、特許文献１参照）。

さらに、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において、特許文献２などに記載の導電性高分子は、電気化学的な酸化還元反応を利用して、有機材料の伸縮を前記課題に適用しようとするものである。しかしながら、これらの２文献で得られた形状は、具体的には、フィルム状であり、細くスリットしたものを用いても、織物や編み物とした際には、しなやかさが得られない。

その他、特許文献３などに記載されているゲルと溶媒との組合せによるアクチュエータの例では、そもそも溶媒中で駆動するゲルアクチュエータを空気中で駆動させるため、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の低下が起こる可能性がある。

また、特許文献４などに記載されているゲルアクチュエータの例として、得られた導電性高分子ゲルを２種類の溶媒中に交互に浸漬することによるアクチュエート機能が示されているが、これもゲルであるためにその材料中に溶媒を保持することが必要であり、空気中での駆動には、大掛かりなシステムが必要となる。
特開平１１−１５９４４３号公報 特開２００４−１６２０３５号公報 特開２００４−１８８５２３号公報 特開２００５−１４５９８７号公報

本発明は、前記の問題点に鑑みて、これらのアクチュエート機能を持つ材料を繊維形状として得る製造方法の工夫をすることにより、従来の繊維が用いられる布帛、織物、編み物などに対し、新たな機能として所望の変形を省スペース・省エネルギーで付与できる導電性高分子繊維を得ることを課題とする。

また、本発明は、従来の有機アクチュエータにおける前記課題に着目してなされたものであって、入力されたエネルギーを機械的な出力に、より効率的に変換し駆動させる導電性高分子繊維を提供することを目的とする。

本発明は、導電性高分子、界面活性剤および／またはアルコールを含む混合溶液を、混合溶液中の溶媒を脱溶媒する脱溶媒液中に押し出すことにより導電性高分子繊維を得る、導電性高分子繊維の製造方法に関する。

また、本発明は、前記製造方法で得られた導電性高分子繊維に関する。

本発明の導電性高分子繊維の製造方法によれば、アクチュエート機能を持った導電性高分子繊維を提供することができる。

前記製造方法により得られた導電性高分子繊維によれば、従来の繊維材料と置き換えることにより、繊維製品に新たなアクチュエート機能、すなわち、従来より大きな導電性能を付与することが可能になる。

（導電性高分子繊維の製造方法）
本発明に係る導電性高分子繊維の製造方法は、導電性高分子、界面活性剤および／またはアルコールを含む混合溶液を、混合溶液中の溶媒を脱溶媒する脱溶媒液中に押し出すことにより導電性高分子繊維を得ることを特徴としている。

本発明で用いる導電性高分子、界面活性剤および／またはアルコールを含む混合溶液は、前記溶質を、例えば水あるいは有機溶剤などに溶解または分散したものである。

本発明で用いる混合溶液は、導電性高分子溶液に、添加物として界面活性剤および／またはアルコールを加え、およそ５〜１５分撹拌した溶液を用いる。この溶液を紡糸して繊維化された導電性高分子は、３次元的なネットワークを形成するので、従来の繊維に比較して、非常に良好な導電性を示す導電性高分子繊維が安定して得られる。また、導電性が向上することにより、アクチュエート性能も合わせて大きく向上する。

前記製造方法に用いる混合溶液中の導電性高分子は、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、誘導体から選択された少なくとも１つが挙げられる（図１：アセチレン系導電性高分子、図２：ピロール系導電性高分子、図３：チオフェン系導電性高分子、図４：フェニレン系導電性高分子、図５：アニリン系導電性高分子）。なかでも、安定性や信頼性が高く、入手も容易であることから、ピロール系高分子またはチオフェン系高分子が好適に用いられる。

これらの高分子材料のうち、特に繊維として得やすい材料としては、チオフェン系高分子のポリ３，４−エチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）にポリ４−スチレンサルフォネート（ＰＳＳ）をドープしたＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（Ｂａｙｅｒ社、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ（登録））が挙げられる。

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。なかでも、高い導電性を容易に調整できることから、ポリスチレンスルホン酸イオンが好ましい。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。

本発明で用いる界面活性剤としては、特に限定されるものではなく、公知のカチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン性界面活性剤を挙げることができる。界面活性剤は、これらの２種以上の混合物から選択された少なくとも１つの界面活性剤を用いることができる。

カチオン性界面活性剤としては、例えば第４級アルキルアンモニウム塩、ハロゲン化アルキルピリジニウムなどを挙げることができる。

アニオン性界面活性剤としては、例えば、アルキル硫酸またはそのエステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸またはその塩、アルキルベンゼンスルホン酸またはその塩、アルキルナフタレンスルホン酸またはその塩、アルキルスルホコハク酸またはその塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸またはその塩、脂肪酸またはその塩、ナフタレンスルホン酸またはそのホルマリン縮合物などを挙げることができる。なかでも、化学的安定性から、アルキルベンゼンスルホン酸が好ましい。

両性界面活性剤としては、例えば、アルキルベタイン、アミンオキサイド、加水分解コラ−ゲンなどを挙げることができる。

非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン硬化ひまし油、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアルカノールアミド、あるいはこれらの誘導体などを挙げることができる。

これらの界面活性剤の中でも、長鎖アルキルベンゼンスルホン酸が、導電性高分子繊維中の３次元的なネットワーク形成が向上するため特に好ましく使用できる。

本発明で用いるアルコールは、特に限定されるものではなく、公知の１価アルコールおよび多価アルコールを挙げることができる。アルコールは、単独であるいはこれらの２種以上の混合物として用いることができる。

１価アルコールとしては、例えば、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノールなどの分枝状あるいは直鎖状アルコール、環状アルコール、ポリマー状アルコールあるいはこれらの２種以上の混合物を挙げることができる。

多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコールなどのグリコール類、グリセリン、エリスリトール、キシリトール、ソルビト−ルなどの鎖状多価アルコール、グルコース、スクロールなどの環状多価アルコール、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコールなどのポリマー状多価アルコールあるいはこれらの２種以上の混合物を挙げることができる。

これらのアルコールの中でも、特に炭素数３以上の１価アルコールもしくは、多価アルコールであることが好ましく、さらに、１価のアルコールとしては、炭素数３〜５のものが、多価アルコールとしては、価数が２〜３の範囲のものが望ましい。その具体例としては、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、ポリエチレングリコールが好ましく使用できるが、なかでも多価アルコールであるエチレングリコールやポリエチレングリコールは次の理由から好適である。エチレングリコールは低濃度でも、導電性高分子の３次元的なネットワークを形成させる効果があり、また、揮発性がないため特に好ましく使用できる。また、ポリエチレングリコールの分子量は特に限定されないが、分子量４００のものより分子量１０００のものの方が、添加量が少なくても３次元的なネットワークを形成する能力が高いので好ましい。なお、ポリエチレングリコールとは、モノマーの価数として２価にあたり、ポリエチレングリコール自体は、さらに多数になるが効果は発現するものである。

本発明において、界面活性剤とアルコールは、単独で使用することができるが、両者を任意の割合で組み合わせて使用することもできる。界面活性剤とアルコールを併用する場合の両者の比率は、特に限定されるものではない。

次に、これらの界面活性剤および／またはアルコールは、前記混合溶液中の組成で、導電性高分子に対し質量比で、６０：１〜１：６０であることが好ましい。混合溶液の組成をこの範囲とすることで、抵抗を下げるため繊維径を太くさせたり、他の導電材などを導電性能、アクチュエート性能を飛躍的に向上させたりすることができる。添加物の量がこの範囲より小さくなると、もはや３次元ネットワークを形成するための分子鎖拡張効果は得られない。また、この範囲より大きくなると、今度は混合溶液のゲル化が起こり始めるため、繊維化することが困難になる。さらには、ゲル化せずに紡糸できたとしても、今度は脱溶媒時に、これらの添加物の脱離痕が、空孔として残り、結果として導電性能を低下させることになる。

次に、前記混合溶液の溶媒として、水またはアセトンなどの有機溶媒を主成分とすることにより、紡糸工程で導電性高分子繊維を容易に得ることができる。これは、導電性高分子、界面活性剤および／またはアルコールを含む混合溶液から脱溶媒をする際に、溶媒が水であることで、界面活性剤および／またはアルコールが導電性高分子の分子鎖を広げる効果が、より大きく得られるためである。分子鎖の広がりが大きくなりすぎると、今度はゲル化が起こってしまうため、溶媒を水とした場合には、特に前述の混合溶液の組成範囲とすることが好ましくなる。

本発明の製造方法では、前記の混合溶液を湿式紡糸に用いることで、導電性高分子繊維を得ることができる。

なお、これらの添加物は、本製造方法中で繊維中に留まることで、導電性能を向上させるものではなく、繊維中に残留すると、逆に導電性能の悪化を招く。

本発明の導電性高分子繊維中には、この製造方法で用いる添加物の痕跡を熱重量分析により、確認することができる。

例えば、エチレングリコールを用いた場合には、導電性高分子繊維とその中に残留している添加物の合計質量に対し、１００〜２５０℃付近にエチレングリコール（沸点１９８℃）の蒸発による１５質量％程度の質量の減少が確認される。これは導電性高分子繊維の中からエチレングリコールが蒸発、脱離することで１５％程度の質量減少が起こることを示している。すなわち、導電性高分子繊維中のエチレングリコールが全部脱離したこと、いいかえれば導電性高分子繊維中に１５質量％程度の残留添加物があったこと（添加物残量が１５質量％程度であったこと）を意味し、残りの８５質量％程度の残量は導電性高分子繊維の質量を表すものである。

このとき、添加物の残量は、導電性高分子繊維とその中に残留している添加物の合計質量に対し、２０質量％以下となっていることが好ましい。添加物は、導電性能としては、不純物として働き、導電率を下げる要因となるため、残量を、導電性高分子繊維とその中に残留している添加物の合計質量に対し、２０質量％以下とすることで、より性能を向上させることができる。

この意味からも、前記製造方法で得られた繊維を脱溶媒液中から引上げ、真空乾燥を行なうことは、これらの添加物を導電性高分子繊維中から除去するために好ましく、この真空乾燥工程により、導電性能およびアクチュエート性能は、より向上する。

例えば、得られた導電性高分子繊維を１００〜２００℃の真空乾燥炉中で、１〜５時間程度加熱、乾燥することで、添加物の残量を減らすことができる。たとえば、エチレングリコールを用いた場合では、１４０℃で１時間乾燥すると、残量は、１２質量％から２質量％となる。

以下、図面に基づいて導電性高分子繊維の製造方法を説明する。

図６は、本発明に係わる湿式紡糸装置の模式図である。図６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（Ｂａｙｅｒ社Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ（登録））を湿式紡糸用シリンジ２１から口金２５を通じて押し出し、押し出された混合溶液１０をアセトンなどの脱溶媒液が入った脱溶媒槽２２を通過させる。該混合溶液１０は、該脱溶媒槽２２中で溶媒が除かれ、溶質である導電性高分子の凝集が起こり、繊維化が起こり導電性高分子１１を得る。脱溶媒槽２２を通過させた後、繊維送り器２３を経て乾燥され、繊維巻き取り器２４で巻き取って最終的な導電性高分子繊維１１を得る。

特に限定されるものではないが、前記混合溶液１０の脱溶媒槽２２への押し出しに用いる口金２５は、内径が５０μｍ〜１０００μｍ程度のものを用いる。

また、前記混合溶液の押し出し速度は、口金２５からの吐出口１ヶ所あたり、０．１μＬ／ｍｉｎ．〜１００μＬ／ｍｉｎ．で吐出することで導電性高分子繊維１１を得ることができる。

（導電性高分子繊維）
本発明の導電性高分子繊維は前記製造方法で得られる。

一般的な繊維材料においては、図７に示すような、均一な材料からできているものや、断面で見て芯鞘構造のようなもの（図８）、サイドバイサイド構造のようなもの（図９）、海島（多芯）構造のようなもの（図１０）、断面が円形ではない変形断面形状（図１１、１２）、中空構造（図１３）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なり、風合いを変え、繊維の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。

本発明の意図するところは、これらの繊維の静的特性を変化させるための工夫ではなく、導電性能、アクチュエーションなどの動的な性能の向上を狙って、繊維の製造方法の工夫により、前記性能の向上を実現することにある。

本発明において繊維とは、一般に繊維製品に用いられる程度の太さのものであり、概ね１〜５００μｍ程度の直径を持つものをいう。太さが数ｍｍに及ぶものでは、このような機能を持つ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。

本発明の導電性高分子を用いて繊維変位体を構成することができる。繊維変位体では、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。もちろん、数ｍｍの太さでは用いることができないような細い空間での駆動も、本導電性高分子繊維では可能である。

また、特に限定されるものではないが、得られた導電性高分子繊維に、塗布またはコーティングなどの公知の方法で、導電性高分子繊維の表面に導電性高分子と異なる樹脂材料などを連続的に積層し図８〜１０、１４〜１６のような断面形状とすることも導電性高分子繊維をアクチュエータとして用いる際に、所望の方向へ動かす手段として好適である。

導電性高分子と異なる樹脂材料としては、特に制限はされないが、例えば、繊維を形成するための樹脂材料、さらには熱可塑性樹脂であることが好ましい。これは、導電成分として主に高分子材料を用いることもあり、より似た材質のものと組み合わせることで、導電性高分子の機能をできるだけ阻害すること無く、繊維形状であることが可能になるからである。さらに、これを熱可塑性樹脂とすることで、その後、何がしかの製品化して用いる際に、容易にその所望の形状に成形して用いることができるからである。具体例として、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、アクリルエマルジョン、ポリエステルエマルジョンなどを単独あるいは混合して用いることもできる。

導電性高分子繊維がこれらの積層構造をとった場合、導電成分である導電性高分子などに通電した際、これらの高分子が縮むことにより、繊維の表面に積層された材料との長さの差が生じることで、この繊維をマクロ的に見た際に、ある方向に曲がる挙動（アクチュエーション）を示す。

これらの導電性高分子繊維のアクチュエーション挙動の一例としては、１本当たりの直径１０μｍ、長さ５〜１０ｃｍ程度の繊維を１０００本程度束ねたもので、一般に用いられている電圧（１〜２０Ｖ程度）で、収縮および伸び（およそ元の位置に戻る）を繰返し行わせることができる。

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。
（実施例１）
導電性高分子成分としてＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（スタルク製Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ（登録）、溶質量１．３質量％、残部は水）を１００ｇ、添加物としてエチレングリコール（関東化学製：製品番号１４１１４−０１）１．３ｇをサンプル瓶に取り、スターラー上で１０分間撹拌を行って混合溶液を得た。

前述の湿式紡糸法で脱溶媒槽のアセトン（和光純薬製：製品番号０１９−００３５３）中に混合溶液を、０．５ｍＬ／ｈ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。

熱重量分析により、得られた繊維中の添加物の痕跡を確認すると、１００〜２３０℃の間で１２質量％の減量が確認された。

（実施例２）
添加物量を、３．９ｇとした以外は、実施例１と同様に導電性高分子繊維を得た。
（実施例３）
添加物量を、６．５ｇとした以外は、実施例１と同様に導電性高分子繊維を得た。
（実施例４）
添加物量を、１３．０ｇとした以外は、実施例１と同様に導電性高分子繊維を得た。
（実施例５）
添加物量を、７８．０ｇとした以外は、実施例１と同様に導電性高分子繊維を得た。
（実施例６）
添加物量を、０．２６ｇとした以外は、実施例１と同様に導電性高分子繊維を得た。
（実施例７）
添加物量を、０．１３ｇとした以外は、実施例１と同様に導電性高分子繊維を得た。
（実施例８）
添加物量を、０．０２ｇとした以外は、実施例１と同様に導電性高分子繊維を得た。

（実施例９）
実施例１と同様に得た導電性高分子繊維を、１６０℃の真空乾燥炉に１時間投入し、導電性高分子繊維を得た。

この繊維の添加物の痕跡を熱重量分析により確認すると、１００〜２３０℃の間で１質量％の原料が確認された。

（実施例１０）
導電性高分子としてポリピロール（シグマアルドリッチジャパン社、製品番号４８２２５−２）とし、添加物であるエチレングリコールの質量を１５ｇとした以外は、実施例１と同様に導電性高分子繊維を得た。

（実施例１１）
導電性高分子としてポリアニリン（シグマアルドリッチジャパン社、製品番号５２３２８−３）とし、添加物であるエチレングリコールの質量を１５ｇとした以外は、実施例１と同様に導電性高分子繊維を得た。

（実施例１２）
添加物をエタノール（関東化学製、１４０３４−０１）とした以外は、実施例１と同様に導電性高分子繊維を得た。

（実施例１３）
添加物をイソプロピルアルコール（関東化学製、３２４３５−０１）とした以外は、実施例１と同様に導電性高分子繊維を得た。

（実施例１４）
添加物をポリエチレングリコール（分子量１０００、関東化学製、製品番号１９２２５−１Ａ）とした以外は、実施例１と同様に導電性高分子繊維を得た。

（実施例１５）
添加物をドデシルベンゼンスルホン酸（関東化学製、製品番号２４０２３−０２）とした以外は、実施例１と同様に導電性高分子繊維を得た。

（実施例１６）
導電性高分子成分としてＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（スタルク製Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ（登録商標）、溶質量１．３質量％）１００ｇに、アセトン１０ｇを添加し、モレキュラーシーブにより脱水する工程を１０回繰返し、１００ｇのアセトン分散液を得た。この分散液を水中に押出した以外は、実施例１と同様に導電性高分子繊維を得た。

（比較例１）
ＰＥＴ長繊維（繊維径１０μｍ）を比較例として用いた。
（比較例２）
実施例１の添加物を用いない溶液を湿式紡糸に用い、添加物を用いない導電性高分子繊維を得た。
（比較例３）
実施例１０の添加物を用いない溶液を湿式紡糸に用い、添加物を用いない導電性高分子繊維を得た。
（比較例４）
実施例１１の添加物を用いない溶液を湿式紡糸に用い、添加物を用いない導電性高分子繊維を得た。

〔評価試験１〕変位量試験
図１７（評価方法１の平面図）および１８（評価方法１の側面図）に示される装置を用いて評価した。

実施例１〜１６および比較例１〜４によって得られた導電性高分子繊維１．０ｇを１５ｃｍに長さを揃えて束ね、該導電性高分子繊維１１の一端をフリー４１、他端を端部固定４２とし、電源４０と結線した直径０．０２５ｍｍの銅線４４（ニラコ製ＣＵ−１１１０８６）を導電ペースト（藤倉化成製Ｄ−５００）でつなぎ、方眼紙上で通電試験（電圧一定１０Ｖ、印加時間１分）を行った。なお、端部フリー４１に結線した銅線は空中に持ち上げた。この時に動いた方向、変位量を図１７、１８に示す方向に対して測定した。

試料は、評価方向Ｘ軸に平行に置き、変位の最大値を表１に記載する。なお、Ｘ軸方向の変位は、試料の収縮方向（図１７において、上から下）を正の値とした。

〔評価試験２〕電導度試験
実施例１〜１５および比較例１〜４によって得られた導電性高分子繊維を、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」に準じて試験を行った。得られた結果の逆数を電導度（Ｓ／ｃｍ）とし、この結果を表１に示す。

表１から、次のことがわかる。
１．電圧を印加すると、導電性高分子繊維が収縮した。
２．比較例１では、いずれの方向にも、収縮しなかった。
３．比較例２〜４では、収縮量が微量だった。
４．実施例では、導電性高分子繊維は大きく収縮した。

〔評価試験３〕繰返し通電駆動試験
実施例１で得られた導電性高分子繊維に、評価試験１の条件下で繰返しの通電試験を行なった。電圧を１分印加、４分解除の５分を１サイクルとして繰り返し印加すると、図１９に示すように収縮および伸び（およそ元の位置に戻る）の挙動を繰返し示し、本導電性高分子繊維は繰返しのアクチュエート挙動を示す材料であることが認められた。

アセチレン系導電性高分子の化学式の一例である。 ピロール系導電性高分子の化学式の一例である。 チオフェン系導電性高分子の化学式の一例である。 フェニレン系導電性高分子の化学式の一例である。 アニリン系導電性高分子の化学式の一例である。 本発明に係わる湿式紡糸装置の模式図である。 従来の繊維の形状例を示す模式図である。 従来の芯鞘型繊維の形状例を示す模式図である。 従来のサイドバイサイド型繊維の形状例を示す模式図である。 従来の海島型繊維の形状例を示す模式図である。 従来の異型（三角）断面繊維の形状例を示す模式図である。 従来の異型（星形）断面繊維の形状例を示す模式図である。 従来の中空繊維の形状例を示す模式図である。 塗布またはコーティングによって得られる繊維の断面形状の一例を示す模式図である。 塗布またはコーティングによって得られる繊維の断面形状の別の例を示す模式図である。 塗布またはコーティングによって得られる繊維の断面形状のその他の例を示す模式図である。 本発明に係わる評価方法１の概略平面図である。 本発明に係わる評価方法１の概略側面図である。 本発明に係わる評価方法３の変形量を示す図である。

符号の説明

１ 従来品の繊維
２ａ 芯鞘繊維の鞘成分
２ｂ 芯鞘繊維の芯成分
３ａ サイドバイサイド型繊維の１成分
３ｂ 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
４ａ 海島型繊維の海成分
４ｂ 海島型繊維の島成分
５ａ 中空繊維の繊維成分
５ｂ 中空繊維の中空部
１０ 混合溶液
１１ 導電性高分子繊維
２０ 湿式紡糸装置
２１ 湿式紡糸用シリンジ
２２ 脱溶媒槽
２３ 繊維送り器
２４ 繊維巻き取り器
２５ 口金
４０ 電源
４１ 端部フリー
４２ 端部固定
４３ 試験台
４４ 銅線。

Claims (8)

1. 導電性高分子、界面活性剤および／またはアルコールを含む混合溶液を、混合溶液中の溶媒を脱溶媒する脱溶媒液中に押し出すことで、前記導電性高分子が凝集、繊維化して導電性高分子繊維を形成することを特徴とする導電性高分子繊維の製造方法。
2. 前記導電性高分子が、アセチレン系、複素５員環系、フェニレン系、アニリン系の各導電性高分子及びこれらの共重合体、誘導体から選択された少なくとも１つであることを特徴とする請求項１記載の導電性高分子繊維の製造方法。
3. 前記複素５員環系導電性高分子が、ピロール系、チオフェン系、イソチアナフテン系の各導電性高分子及びこれらの共重合体、誘導体から選択された少なくとも１つであることを特徴とする請求項２記載の導電性高分子繊維の製造方法。
4. 前記アルコールは、多価アルコールまたは炭素数３以上の１価アルコールであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の導電性高分子繊維の製造方法。
5. 前記界面活性剤および／またはアルコールの量は、前記導電性高分子に対し、質量比で、６０：１〜１：６０の範囲にあることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の導電性高分子繊維の製造方法。
6. 前記製造方法で得られた繊維を、脱溶媒液中から引上げた後に、真空乾燥を行なうことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の導電性高分子繊維の製造方法。
7. 前記混合溶液は、水を主成分とし、前記導電性高分子、前記界面活性剤および／またはアルコールを含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の導電性高分子繊維の製造方法。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の製造方法で得られた導電性高分子繊維。

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