JPH0453843A - 人工筋肉用多孔性高分子材料の製造方法 - Google Patents
人工筋肉用多孔性高分子材料の製造方法Info
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- JPH0453843A JPH0453843A JP2163235A JP16323590A JPH0453843A JP H0453843 A JPH0453843 A JP H0453843A JP 2163235 A JP2163235 A JP 2163235A JP 16323590 A JP16323590 A JP 16323590A JP H0453843 A JPH0453843 A JP H0453843A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、人工筋肉の材料の製造方法に関するもので
あり、ロボットや医療機器、義肢等の駆動源たる小型ア
クチュエータとして利用し得る。
あり、ロボットや医療機器、義肢等の駆動源たる小型ア
クチュエータとして利用し得る。
［従来の技術］
ある種の高分子材料は、浸される環境溶液を、酸−アル
カリ、或いは水−アルコール、或いは水アセトン等のよ
うに交換すると可逆的に伸縮する性質をもつ。このよう
な高分子材料はメカノケミカル材料と称され、ソフトで
軽い小型高効率アクチュエータとしての応用が期待され
ており、例えば特願昭６０−２５４０４２、特願昭６０
２５４０４３等がある。
カリ、或いは水−アルコール、或いは水アセトン等のよ
うに交換すると可逆的に伸縮する性質をもつ。このよう
な高分子材料はメカノケミカル材料と称され、ソフトで
軽い小型高効率アクチュエータとしての応用が期待され
ており、例えば特願昭６０−２５４０４２、特願昭６０
２５４０４３等がある。
［発明が解決しようとする課題］
メカノケミカル材料においては、応答性と出力密度（単
位体積当りの出力）の向上をはかることが、従来から大
きな課題である。
位体積当りの出力）の向上をはかることが、従来から大
きな課題である。
応答性については、環境溶液との接触面積を増加させる
べく、材料は細ｍ雑状若しくは１ｉｌｌｌ状に形成され
るが、これらの材料を束ねて人工筋肉として用いようと
するときには材料同士が密着してしまい、環境溶液を交
換したときの溶液の浸透性が悪く、応答性は未だ充分と
はいえない。
べく、材料は細ｍ雑状若しくは１ｉｌｌｌ状に形成され
るが、これらの材料を束ねて人工筋肉として用いようと
するときには材料同士が密着してしまい、環境溶液を交
換したときの溶液の浸透性が悪く、応答性は未だ充分と
はいえない。
この応答性の問題を解決するために、メカノケミカル材
料を単に細繊維状若しくは薄膜状に形成するのでなくて
、更に、多数の貫通孔を材料のほぼ全面に均一に分散形
成することが考えられる。
料を単に細繊維状若しくは薄膜状に形成するのでなくて
、更に、多数の貫通孔を材料のほぼ全面に均一に分散形
成することが考えられる。
これにより束ねた材料の内層まで環境溶液を浸透させ稈
る。
る。
しかし一方、多数のｎ通孔を形成すれば、材料の強度が
低下し、出力密度が低下する恐れがある。
低下し、出力密度が低下する恐れがある。
この発明は上記の如き事情に鑑みてなされたものであっ
て、環境溶液を交換したときの溶液の浸透効果をあげる
に充分な大きさの孔径のｎ通孔を細［雑状若しくは薄膜
状のメカノケミカル材料にほぼ均一に分布させて形成す
ることができ、従って、応答速度を人工筋肉として適用
し得るに充分に速くすることができ、かつ人工筋肉の使
用目的によって孔径の大きさと孔壁部分の力学的特性を
コントロールして必要な伸縮性と強度を保有させること
ができる人工筋肉用多孔性高分子祠料の製造方法を提供
することを目的とするものである。
て、環境溶液を交換したときの溶液の浸透効果をあげる
に充分な大きさの孔径のｎ通孔を細［雑状若しくは薄膜
状のメカノケミカル材料にほぼ均一に分布させて形成す
ることができ、従って、応答速度を人工筋肉として適用
し得るに充分に速くすることができ、かつ人工筋肉の使
用目的によって孔径の大きさと孔壁部分の力学的特性を
コントロールして必要な伸縮性と強度を保有させること
ができる人工筋肉用多孔性高分子祠料の製造方法を提供
することを目的とするものである。
［課題を解決するための手段］
この目的に対応して、この発明の人工筋肉用多孔性高分
子材料の製造方法は、ポリビニルアルコールと高分子電
解質との混合水溶液を、凍結させてから常温で解凍する
凍結・解凍過程を２回以上繰返す人工筋肉用多孔性高分
子材料の製造方法において、前記凍結する直前の被凍結
物の温度降下速度を前記人工筋肉用多孔性高分子材料に
形成されるべきマクロ孔の孔径の大小に応じて前記孔径
が大きいほど遅くなるように調整することを特徴として
いる。
子材料の製造方法は、ポリビニルアルコールと高分子電
解質との混合水溶液を、凍結させてから常温で解凍する
凍結・解凍過程を２回以上繰返す人工筋肉用多孔性高分
子材料の製造方法において、前記凍結する直前の被凍結
物の温度降下速度を前記人工筋肉用多孔性高分子材料に
形成されるべきマクロ孔の孔径の大小に応じて前記孔径
が大きいほど遅くなるように調整することを特徴として
いる。
［作用］
このように構成された人工筋肉用多孔性高分子材料の製
造方法においては、混合溶液は凍結・解凍過程を２回以
上繰返される。凍結するときに相分離が起り、水分が凝
集した凝集域が形成され、一方、その周囲では高分子化
合物の濃度が上昇する。これを解凍して再び凍結すると
、相分離が更に進み、水分の凝集域が拡大し、その周囲
では高分子化合物の濃度が更に１胃する。こうして凍結
・解凍過程を、２回駅上好ましくは１０回程度以上繰返
すと、水分の凝集域は孔となり、孔の回りには孔壁が形
成される。
造方法においては、混合溶液は凍結・解凍過程を２回以
上繰返される。凍結するときに相分離が起り、水分が凝
集した凝集域が形成され、一方、その周囲では高分子化
合物の濃度が上昇する。これを解凍して再び凍結すると
、相分離が更に進み、水分の凝集域が拡大し、その周囲
では高分子化合物の濃度が更に１胃する。こうして凍結
・解凍過程を、２回駅上好ましくは１０回程度以上繰返
すと、水分の凝集域は孔となり、孔の回りには孔壁が形
成される。
ここで重要なことは各凍結・解凍過程において、凍結直
前の温度降下速度は、形成しようとする人工筋肉用多孔
性高分子材料の使用目的に応じて遅速を調整されること
である。
前の温度降下速度は、形成しようとする人工筋肉用多孔
性高分子材料の使用目的に応じて遅速を調整されること
である。
すなわち、荷重がかかった状態で収縮して負荷等を駆動
する目的に使用する場合は、大きな収縮力をすなわち機
械的強度を望むほど、また初期応答性がよいことを望む
ほど、前記凍結直前の温度時下速度を理＜（小さく）さ
れる。
する目的に使用する場合は、大きな収縮力をすなわち機
械的強度を望むほど、また初期応答性がよいことを望む
ほど、前記凍結直前の温度時下速度を理＜（小さく）さ
れる。
これは、凍結速度がＲくなるにつれ、凍結後の材料中の
相分離がよりよく進行して１つ１つの水分の凝集域がよ
りよく拡大し、同時にその凝集域の周囲の高分子を含む
部分は濃度がより高くなるため架橋が促進され易くなり
、連通気泡のフオーム状から次第に密な壁を形成するか
らだと考えられる。従って凍結した材料を解凍したとき
、水分の凝集域は孔となり、その孔径は温度降下速度が
小さいほど、大きくなり、かつ孔の周囲には温度降下速
度が小さいほど緻密な孔壁が形成される。
相分離がよりよく進行して１つ１つの水分の凝集域がよ
りよく拡大し、同時にその凝集域の周囲の高分子を含む
部分は濃度がより高くなるため架橋が促進され易くなり
、連通気泡のフオーム状から次第に密な壁を形成するか
らだと考えられる。従って凍結した材料を解凍したとき
、水分の凝集域は孔となり、その孔径は温度降下速度が
小さいほど、大きくなり、かつ孔の周囲には温度降下速
度が小さいほど緻密な孔壁が形成される。
その結果初期応答性のよい、荷重がかかったときの収縮
率の高い、強度のあるメカノケミカルな人工筋肉用多孔
性高分子材料が形成される。
率の高い、強度のあるメカノケミカルな人工筋肉用多孔
性高分子材料が形成される。
荷重がかからない状態での収縮率が大きいことを望むほ
ど、またその動作の完了までの時間が短いことを望むほ
ど（このような用途としてはセンサー、デイスプレィ材
料等が考えられる）、凍結直前の温度降下速度は速く（
大きく）される。
ど、またその動作の完了までの時間が短いことを望むほ
ど（このような用途としてはセンサー、デイスプレィ材
料等が考えられる）、凍結直前の温度降下速度は速く（
大きく）される。
この場合は、凍結・解凍を繰返すことにより、孔が多数
形成されるが相分離があまり進ます多孔は孔径が小さく
なる。また、孔壁はそれほど緻密な層にならないため、
出来た材料中に環境溶液の浸透の遅い部分がなく、平衡
に達するまでの時間は比較的短くなり、動作の完了は孔
径が大きい場合より速くなる。また、荷重がかからない
状態での収縮性は孔径が大きい場合よりよくなる。
形成されるが相分離があまり進ます多孔は孔径が小さく
なる。また、孔壁はそれほど緻密な層にならないため、
出来た材料中に環境溶液の浸透の遅い部分がなく、平衡
に達するまでの時間は比較的短くなり、動作の完了は孔
径が大きい場合より速くなる。また、荷重がかからない
状態での収縮性は孔径が大きい場合よりよくなる。
［実施例］
以下、この発明の詳細を一実施例を示す図面について説
明する。
明する。
第１図はこの発明の人工筋肉用多孔性高分子材料の製造
方法を示す説明図である。
方法を示す説明図である。
まず、原料である混合水溶液２を用意する。混合水溶液
２はポリビニルアルコールと高分子電解質の混合水溶液
であって、ここに、高分子電解質としては （Ｉ＞酸性高分子電解質と塩基性の高分子電解質のうち
の一方 ＜ＩＩ）酸性高分子電解質と塩基性高分子電解質の両方 の２通りが考えられ、各場合について所定のモル比で混
合する（前記特願昭６０−２５４０４２、特願昭６０−
２５４０４３参照）。
２はポリビニルアルコールと高分子電解質の混合水溶液
であって、ここに、高分子電解質としては （Ｉ＞酸性高分子電解質と塩基性の高分子電解質のうち
の一方 ＜ＩＩ）酸性高分子電解質と塩基性高分子電解質の両方 の２通りが考えられ、各場合について所定のモル比で混
合する（前記特願昭６０−２５４０４２、特願昭６０−
２５４０４３参照）。
混合水溶液２としては良く攪拌した、好ましくは良く攪
拌して更に後述する養生を行ったものを使用し、１膜成
形用の型内に密封する。このような型を実現する方法と
しては、例えば、２枚のガラス板の闇に、成形しようと
する薄膜の股厚分の高さ（例えば１１０μｍ）のスペー
サを介してキャスティングする方法、をとることができ
る。
拌して更に後述する養生を行ったものを使用し、１膜成
形用の型内に密封する。このような型を実現する方法と
しては、例えば、２枚のガラス板の闇に、成形しようと
する薄膜の股厚分の高さ（例えば１１０μｍ）のスペー
サを介してキャスティングする方法、をとることができ
る。
これに、凍結・解凍過程を２回以上好ましくは１０回程
度繰返す。このとき凍結は例えばｆｉｉ度降下速度が−
ｏ、ｏｏｉ℃／秒〜−１００℃／秒になるように零下１
０℃乃至零下２７０℃の環境下で放置して行う。しかし
−１０００℃／秒でも使用可能と考えられる。このよう
な低下を得るためには例えば液体窒素、液体ヘリウム等
を使用することができる。また解凍は例えば常温下で放
置して行い、その後乾燥して人工筋肉用多孔性材料を得
るものである。
度繰返す。このとき凍結は例えばｆｉｉ度降下速度が−
ｏ、ｏｏｉ℃／秒〜−１００℃／秒になるように零下１
０℃乃至零下２７０℃の環境下で放置して行う。しかし
−１０００℃／秒でも使用可能と考えられる。このよう
な低下を得るためには例えば液体窒素、液体ヘリウム等
を使用することができる。また解凍は例えば常温下で放
置して行い、その後乾燥して人工筋肉用多孔性材料を得
るものである。
ここで、本発明の重要なポイントは、各回の凍結の直前
の被凍結物の温度降下速度の遅・速を、人工筋肉用多孔
性材料に形成されるべき孔のうち径の大きいマクロ孔の
孔径の大・小に応じて調整し、孔径が大きい程各回の凍
結のＭ前の温度時下速度を遅くすることである。
の被凍結物の温度降下速度の遅・速を、人工筋肉用多孔
性材料に形成されるべき孔のうち径の大きいマクロ孔の
孔径の大・小に応じて調整し、孔径が大きい程各回の凍
結のＭ前の温度時下速度を遅くすることである。
後述する実験により、凍結の直前の被凍結物の温度降下
速度が遅いほど結果として人工筋肉用多孔性材料に形成
されるマクロ孔の孔径が大きくなり、これによって初期
応答性が向上し、またそのマクロ孔の孔壁の壁は孔径が
大きいほど緻密になって荷重がかかった状態での収縮力
が大きくなり、すなわち機械的強度が大きくなることが
わかっており、また凍結の直前の被凍結物の温度降下速
度が速いほど、人工筋肉用多孔性材料の荷重がかからな
い状態での伸縮性が向上し、動作の完了が速くなること
がわかっているので、人工筋肉用多孔性材料の使用目的
に応じて凍結直前の温度時下速度を選択する。
速度が遅いほど結果として人工筋肉用多孔性材料に形成
されるマクロ孔の孔径が大きくなり、これによって初期
応答性が向上し、またそのマクロ孔の孔壁の壁は孔径が
大きいほど緻密になって荷重がかかった状態での収縮力
が大きくなり、すなわち機械的強度が大きくなることが
わかっており、また凍結の直前の被凍結物の温度降下速
度が速いほど、人工筋肉用多孔性材料の荷重がかからな
い状態での伸縮性が向上し、動作の完了が速くなること
がわかっているので、人工筋肉用多孔性材料の使用目的
に応じて凍結直前の温度時下速度を選択する。
［実験例］
（１）混合水溶液２の組成
ポリビニルアルコール（製品名クラレ１１７Ｈ。
分子量７４，８００．ケン化度９９．６％以上）と、ポ
リアクリルＩＩ（製品名ＳＰ２． 分子口約１７０．
０００＞ 、ポリアリルアミン塩Ｍ塩（日東紡製、 分
子口約６０．０００＞をそれぞれ１．７４：０．２４５
：０．２６のベースモル比で混合し、良く攪拌する。
リアクリルＩＩ（製品名ＳＰ２． 分子口約１７０．
０００＞ 、ポリアリルアミン塩Ｍ塩（日東紡製、 分
子口約６０．０００＞をそれぞれ１．７４：０．２４５
：０．２６のベースモル比で混合し、良く攪拌する。
（２）養生条件
養生とは、所定の温度範囲に保ちつつ所定時間放置する
過程をいうものとし、ここでは養生の温度として２５℃
、養生の時間は１１日間とした。
過程をいうものとし、ここでは養生の温度として２５℃
、養生の時間は１１日間とした。
この養生条件を選定した根拠は第６図に示すように、こ
の養生条件のとき生成ゲルの出力密痩が最大となるから
である。ここに第６図は、ゲル化する際に１軸延伸を施
し、一方向に弾性を高めた材料において実験した結果を
示しており、拘束方向とは延伸方向に荷重を加えた場合
で、垂直方向とは延伸方向と垂直に荷重を加えた場合の
特性である。
の養生条件のとき生成ゲルの出力密痩が最大となるから
である。ここに第６図は、ゲル化する際に１軸延伸を施
し、一方向に弾性を高めた材料において実験した結果を
示しており、拘束方向とは延伸方向に荷重を加えた場合
で、垂直方向とは延伸方向と垂直に荷重を加えた場合の
特性である。
（３）上記（１）、（２）を満たす混合水溶液２を厚さ
１１０μｍのスペーサを介して０．８ｊ＊厚さの２枚の
ガラス板で挟み厚さ１０μｍのポリ塩化ビニリデンフィ
ルムで密封したものに対して凍結・解凍過程を行うので
あるが、凍結直前の温度降下速度を変えるために次のＡ
、Ｂ、Ｃの３つの凍結方法を用いた。
１１０μｍのスペーサを介して０．８ｊ＊厚さの２枚の
ガラス板で挟み厚さ１０μｍのポリ塩化ビニリデンフィ
ルムで密封したものに対して凍結・解凍過程を行うので
あるが、凍結直前の温度降下速度を変えるために次のＡ
、Ｂ、Ｃの３つの凍結方法を用いた。
Ａ：４０ｕｍ厚みのポリエチレン袋に入れ零下５０℃に
冷却したエタノールに投入して凍結Ｂ ： ２４１１厚
みのシリコンゴム板で作った６０″”Ｘ３５”Ｘ９５″
ｌ′の箱に入れ、−５０℃の冷凍庫内で凍結 Ｃ：厚さ４履の同原料のゲルに包埋して零下５０℃の冷
凍庫内で凍結 上にの各々の方法で凍結し、常温で解凍する、凍結・解
凍過程を１０回繰返してゲルを作製した。
冷却したエタノールに投入して凍結Ｂ ： ２４１１厚
みのシリコンゴム板で作った６０″”Ｘ３５”Ｘ９５″
ｌ′の箱に入れ、−５０℃の冷凍庫内で凍結 Ｃ：厚さ４履の同原料のゲルに包埋して零下５０℃の冷
凍庫内で凍結 上にの各々の方法で凍結し、常温で解凍する、凍結・解
凍過程を１０回繰返してゲルを作製した。
凍結・解凍の繰返し回数として１０回を選定したのは、
本来更に回数を増す方が強い材料となるのだが、それぞ
れの作製法を比較する上で最低必要と考えられるこの数
を選んだ（第７図参照）。このとぎ各々原液中に熱電対
（銅−コンスタンタン５０μｍ径）を差込み温度を測定
したところ凍結直前の温度降下速度は、 Ａニー３．７８ ［”Ｃ／秒］ Ｂニー７．６６ｘ１０２［”Ｃ／秒］ Ｃ；−３，２９Ｘ１０’［”Ｃ／秒］ であった（第８図参照）。
本来更に回数を増す方が強い材料となるのだが、それぞ
れの作製法を比較する上で最低必要と考えられるこの数
を選んだ（第７図参照）。このとぎ各々原液中に熱電対
（銅−コンスタンタン５０μｍ径）を差込み温度を測定
したところ凍結直前の温度降下速度は、 Ａニー３．７８ ［”Ｃ／秒］ Ｂニー７．６６ｘ１０２［”Ｃ／秒］ Ｃ；−３，２９Ｘ１０’［”Ｃ／秒］ であった（第８図参照）。
これらのゲルの微細４１１３ｍを調べるため、ゲル膜の
微小片を液体窒素のスラッシュ（ｓｌｕｓｈ）に入れて
急速に凍結し、これを−１５℃に保ち真空ポンプで減圧
し、１晩かけて水分を背革させ乾燥した。この際にゲル
のサイズはΔ、Ｂ、Ｃそれぞれ元の７２％、６５％、７
０％に収縮した。
微小片を液体窒素のスラッシュ（ｓｌｕｓｈ）に入れて
急速に凍結し、これを−１５℃に保ち真空ポンプで減圧
し、１晩かけて水分を背革させ乾燥した。この際にゲル
のサイズはΔ、Ｂ、Ｃそれぞれ元の７２％、６５％、７
０％に収縮した。
これを金蒸着して得た８２Ｍ写真におけるＡ。
Ｂ、Ｃの各々のマクロ孔の孔径は、Ａはほぼ１μｍ以下
、Ｂはほぼ１〜２μｍ１Ｃはほぼ２μＴｒＬ以上となっ
ていて、凍結直前の温度降下の遅・速にマクロ孔の孔径
の大・小が対応していて、凍結直前の温度降下速度が遅
いほど孔径が大きくなることがわかった。
、Ｂはほぼ１〜２μｍ１Ｃはほぼ２μＴｒＬ以上となっ
ていて、凍結直前の温度降下の遅・速にマクロ孔の孔径
の大・小が対応していて、凍結直前の温度降下速度が遅
いほど孔径が大きくなることがわかった。
第９図（ａ）（ｂ）（ｃ）は各々Ａ、Ｂ、Ｃを金蒸着し
たものの組織拡大図である これらマクロ孔ｌｌｌ造の相違によってもたらされるゲ
ルの特性を第２図、第３図、第４図及び第５図に示す。
たものの組織拡大図である これらマクロ孔ｌｌｌ造の相違によってもたらされるゲ
ルの特性を第２図、第３図、第４図及び第５図に示す。
第２図は平衡収縮率に達するまでの収縮率の経時変化を
荷重１に９／ａｉをかけた場合について示したものであ
り、このようにして達した平衡収縮率を、荷重の大きさ
を種々変化させた場合について示したのが、第３図であ
る。
荷重１に９／ａｉをかけた場合について示したものであ
り、このようにして達した平衡収縮率を、荷重の大きさ
を種々変化させた場合について示したのが、第３図であ
る。
第３図によれば、荷重をかけない場合は凍結直前の温度
降下速度の速いほど収縮率が大きく、荷重がかかるとそ
の傾向は逆転し、凍結直前の温度降下速度の遅いほど収
縮率が大きくなり、凍結直前の温度降下速度の一番遅い
Ｃは荷重の増加に伴う収縮率の減少が少ないことがわか
る。
降下速度の速いほど収縮率が大きく、荷重がかかるとそ
の傾向は逆転し、凍結直前の温度降下速度の遅いほど収
縮率が大きくなり、凍結直前の温度降下速度の一番遅い
Ｃは荷重の増加に伴う収縮率の減少が少ないことがわか
る。
第４図はゲル膜に加えた引張応力と歪の関係を示す。第
４図によれば凍結直前の温度時下速度が遅いほど歪が小
さく、弾力性にすぐれるすなわち高弾性率となることが
わかる。
４図によれば凍結直前の温度時下速度が遅いほど歪が小
さく、弾力性にすぐれるすなわち高弾性率となることが
わかる。
第３図、第４図から、凍結直前の温度降下速度がＲいは
ど剛くて弾性率が大きいゲルになることがわかる。
ど剛くて弾性率が大きいゲルになることがわかる。
更に第５図はアセトン注入時からの収縮過程の時間変化
を示す。これは荷重をかけていない場合の時間応答であ
る。
を示す。これは荷重をかけていない場合の時間応答であ
る。
収縮過程の初期にはＣの応答性が良い。
これは、Ｃの孔径の大きいことによって初期応答が良く
なっていることを示す。
なっていることを示す。
反面、第５図では収縮過程の終期にはＣの応答性が悪く
なっている。これはＣの緻密部の応答がＲかったためと
と考えられる。緻密部の偏在が少ない場合には収縮過程
の終期の応答性も向上すると考えられる。
なっている。これはＣの緻密部の応答がＲかったためと
と考えられる。緻密部の偏在が少ない場合には収縮過程
の終期の応答性も向上すると考えられる。
［発明の効果］
以上の説明から明らかな通り、この発明によれば、環境
溶液を交換したときの溶液の浸透効果をあげるに充分な
大きさの孔径の貫通孔を細繊維状若しくは簿膜状のメカ
ノケミカル材料にほぼ均一に分布させて形成することが
でき、従って、応答速度（初期、及び終期）を人工筋肉
として適用し得るに充分に速くすることができ、かつ人
工筋肉の使用目的によってすなわち荷重下の収縮性を目
的とするか荷重をかけない状態での収縮性を目的とする
かによって孔径の大きさと孔壁部分の力学的特性をコン
トロールして必要な伸縮性と強度を保有させることがで
きる人工筋肉用多孔性高分子材料の製造方法を得ること
ができる。
溶液を交換したときの溶液の浸透効果をあげるに充分な
大きさの孔径の貫通孔を細繊維状若しくは簿膜状のメカ
ノケミカル材料にほぼ均一に分布させて形成することが
でき、従って、応答速度（初期、及び終期）を人工筋肉
として適用し得るに充分に速くすることができ、かつ人
工筋肉の使用目的によってすなわち荷重下の収縮性を目
的とするか荷重をかけない状態での収縮性を目的とする
かによって孔径の大きさと孔壁部分の力学的特性をコン
トロールして必要な伸縮性と強度を保有させることがで
きる人工筋肉用多孔性高分子材料の製造方法を得ること
ができる。
時間と温度の関係を示す図、及び第９図（ａ）。
（ｂ）、（ｃ）は各々試料Ａ、Ｂ、Ｃの組織拡大図であ
る。
る。
第１図はこの発明の一実施例に係わる人工筋肉用多孔性
高分子材料の製造方法を示す説明図、第２図は１Ｋｇ／
ａｉの荷重をかけた状態で人工筋肉用多孔性高分子材料
の試料をアセトンに浸してからの時間と収縮率の関係を
示すグラフ、第３図は試料にかけた荷重と平衡収縮率の
関係を示すグラフ、第４図は試料に加えた応力と歪の関
係を示すグラフ、第５図は試料の収縮過程の時間変化を
示すグラフ、第６図は試料にかけた荷重と出力密度の関
係を拘束方向と垂直方向とについて示す図、第７図は荷
重と収縮率の関係を凍結・解凍過程の回数別に示すグラ
フ、第８図はＡ、Ｂ、Ｃの凍結時の第２図 時間（朴） 弔 ５ 図 時間 （ＳＥＣ） 第３図 荷 ｉ（ｋｇイ／ｃｒｎ２ ） 第 図 第６図 渦 重 ￥掌側 咀・畷（？） ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都千代田区霞が関１丁目３番１号（１１
４）氏名 工業技術院長 杉 浦 賢５、補
正命令の日付 平成２年９月１０日（平成２年９月２５日発送）７、補
正の内容
高分子材料の製造方法を示す説明図、第２図は１Ｋｇ／
ａｉの荷重をかけた状態で人工筋肉用多孔性高分子材料
の試料をアセトンに浸してからの時間と収縮率の関係を
示すグラフ、第３図は試料にかけた荷重と平衡収縮率の
関係を示すグラフ、第４図は試料に加えた応力と歪の関
係を示すグラフ、第５図は試料の収縮過程の時間変化を
示すグラフ、第６図は試料にかけた荷重と出力密度の関
係を拘束方向と垂直方向とについて示す図、第７図は荷
重と収縮率の関係を凍結・解凍過程の回数別に示すグラ
フ、第８図はＡ、Ｂ、Ｃの凍結時の第２図 時間（朴） 弔 ５ 図 時間 （ＳＥＣ） 第３図 荷 ｉ（ｋｇイ／ｃｒｎ２ ） 第 図 第６図 渦 重 ￥掌側 咀・畷（？） ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都千代田区霞が関１丁目３番１号（１１
４）氏名 工業技術院長 杉 浦 賢５、補
正命令の日付 平成２年９月１０日（平成２年９月２５日発送）７、補
正の内容
Claims (2)
- （１）ポリビニルアルコールと高分子電解質との混合水
溶液を、凍結させてから常温で解凍する凍結・解凍過程
を２回以上繰返す人工筋肉用多孔性高分子材料の製造方
法において、前記凍結する直前の被凍結物の温度降下速
度を前記人工筋肉用多孔性高分子材料に形成されるべき
マクロ孔の孔径の大小に応じて前記孔径が大きいほど遅
くなるように調整することを特徴とする人工筋肉用多孔
性高分子材料の製造方法 - （２）前記凍結する直前の被凍結物の前記温度降下速度
は−０．０１℃／秒以下−１００℃／秒以上であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の人工筋肉用多
孔性高分子材料の製造方法（３）第１回目の前記凍結・
解凍過程の前に前記混合水溶液を密閉状態で常温に保つ
養生過程を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の人工筋肉用多孔性高分子材料の製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2163235A JPH0621179B2 (ja) | 1990-06-21 | 1990-06-21 | 人工筋肉用多孔性高分子材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2163235A JPH0621179B2 (ja) | 1990-06-21 | 1990-06-21 | 人工筋肉用多孔性高分子材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0453843A true JPH0453843A (ja) | 1992-02-21 |
| JPH0621179B2 JPH0621179B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=15769905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2163235A Expired - Lifetime JPH0621179B2 (ja) | 1990-06-21 | 1990-06-21 | 人工筋肉用多孔性高分子材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0621179B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5552115A (en) * | 1986-02-06 | 1996-09-03 | Steris Corporation | Microbial decontamination system with components porous to anti-microbial fluids |
| WO2000066191A1 (en) * | 1999-05-04 | 2000-11-09 | Porex Surgical, Inc. | Porous polyvinyl alcohol freeze-thaw hydrogel |
| WO2001057121A1 (fr) * | 2000-02-03 | 2001-08-09 | Menicon Co., Ltd. | Moulage spongieux comprenant un polymere hydrosoluble et procede pour en controler les pores |
| US9907663B2 (en) | 2015-03-31 | 2018-03-06 | Cartiva, Inc. | Hydrogel implants with porous materials and methods |
| US10350072B2 (en) | 2012-05-24 | 2019-07-16 | Cartiva, Inc. | Tooling for creating tapered opening in tissue and related methods |
| US10376368B2 (en) | 2011-05-26 | 2019-08-13 | Cartiva, Inc. | Devices and methods for creating wedge-shaped recesses |
| US10758374B2 (en) | 2015-03-31 | 2020-09-01 | Cartiva, Inc. | Carpometacarpal (CMC) implants and methods |
-
1990
- 1990-06-21 JP JP2163235A patent/JPH0621179B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5552115A (en) * | 1986-02-06 | 1996-09-03 | Steris Corporation | Microbial decontamination system with components porous to anti-microbial fluids |
| US5833935A (en) * | 1994-01-28 | 1998-11-10 | Steris Corporation | Microbial decontamination system with components porous to anti-microbial fluids |
| WO2000066191A1 (en) * | 1999-05-04 | 2000-11-09 | Porex Surgical, Inc. | Porous polyvinyl alcohol freeze-thaw hydrogel |
| US6268405B1 (en) | 1999-05-04 | 2001-07-31 | Porex Surgical, Inc. | Hydrogels and methods of making and using same |
| WO2001057121A1 (fr) * | 2000-02-03 | 2001-08-09 | Menicon Co., Ltd. | Moulage spongieux comprenant un polymere hydrosoluble et procede pour en controler les pores |
| US11278411B2 (en) | 2011-05-26 | 2022-03-22 | Cartiva, Inc. | Devices and methods for creating wedge-shaped recesses |
| US10376368B2 (en) | 2011-05-26 | 2019-08-13 | Cartiva, Inc. | Devices and methods for creating wedge-shaped recesses |
| US11944545B2 (en) | 2011-05-26 | 2024-04-02 | Cartiva, Inc. | Implant introducer |
| US10350072B2 (en) | 2012-05-24 | 2019-07-16 | Cartiva, Inc. | Tooling for creating tapered opening in tissue and related methods |
| US10758374B2 (en) | 2015-03-31 | 2020-09-01 | Cartiva, Inc. | Carpometacarpal (CMC) implants and methods |
| US10973644B2 (en) | 2015-03-31 | 2021-04-13 | Cartiva, Inc. | Hydrogel implants with porous materials and methods |
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| US11717411B2 (en) | 2015-03-31 | 2023-08-08 | Cartiva, Inc. | Hydrogel implants with porous materials and methods |
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| US10952858B2 (en) | 2015-04-14 | 2021-03-23 | Cartiva, Inc. | Tooling for creating tapered opening in tissue and related methods |
| US11020231B2 (en) | 2015-04-14 | 2021-06-01 | Cartiva, Inc. | Tooling for creating tapered opening in tissue and related methods |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0621179B2 (ja) | 1994-03-23 |
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