(57)【要約】本発明は、繊維（１１１）およびこの繊維の加熱および冷却の少なくとも一方が可能な温度調節装置（１３０）を具備する。繊維は、その長軸の周りに沿って捩られている。繊維は、円筒状のコイルの形状を有するように折りたたまれている。繊維は、直鎖状低密度ポリエチレンからなる。そして、数式（Ｉ）：Ｄ／ｄ＜１が充足される。ここで、Ｄは、前記円筒状のコイルの平均直径を表し、かつｄは、前記繊維の直径を表す。このようにして、本発明により、高い変位率を有するアクチュエータが提供される。
2017022146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータであって、以下を具備する：
繊維、および
前記繊維の加熱および冷却の少なくとも一方が可能な温度調節装置、
ここで、
前記繊維は、その長軸の周りに沿って捩られており、
前記繊維は、円筒状のコイルの形状を有するように折りたたまれており、
前記繊維は、直鎖状低密度ポリエチレンからなり、かつ
以下の数式（Ｉ）が充足される：
Ｄ／ｄ＜１    （Ｉ）
ここで、
Ｄは、前記円筒状のコイルの平均直径を表し、かつ
ｄは、前記繊維の直径を表す。
【請求項２】
請求項１に記載のアクチュエータであって、
前記繊維の長軸は、前記円筒状のコイルの形状の回転方向に一致している。
【請求項３】
請求項１に記載のアクチュエータであって、
前記繊維は、０．９１５ｇ／ｃｍ3以上かつ０．９２５ｇ／ｃｍ3以下の密度を有し、
前記繊維は、５０ｋｇ／ｍｏｌ以上かつ２００ｋｇ／ｍｏｌの重量平均分子量を有し、
前記繊維は、化学構造式−（ＣＨ2−ＣＨ2）n−（ｎは自然数）により表されるエチレンモノマーユニットおよび化学構造式−（ＣＨ2−ＣＨＲ）m−（ｍは自然数、Ｒは炭化水素基）により表されるα−オレフィンモノマーユニットから構成され、
前記α−オレフィンモノマーユニットは、４以上８以下の炭素数を有し、かつ
前記α−オレフィンモノマーユニットの前記エチレンモノマーユニットに対するモル比は、２．５％以上３．５以下である。
【請求項４】
請求項１に記載のアクチュエータであって、
前記繊維の一端が固定され、かつ
前記繊維の他端が、前記円筒状のコイルの軸方向に沿って伸縮可能である。
【請求項５】
請求項１に記載のアクチュエータであって、
さらにベースを具備し、
前記ベースは、突起を具備し、
前記繊維の一端は、前記突起に固定されており、かつ
前記繊維の他端が、前記円筒状のコイルの軸方向に沿って伸縮可能である。
【請求項６】
請求項５に記載のアクチュエータであって、
前記繊維の他端には、板状のスライダー、滑車、およびガイドチューブの少なくとも１つが取り付けられており、かつ
前記板状のスライダー、滑車、およびガイドチューブの少なくとも１つは、前記ベース上で、前記円筒状のコイルの軸方向に沿って摺動可能である。
【請求項７】
請求項１に記載のアクチュエータであって、
さらにベースを具備し、
前記温度調節装置は、前記ベースおよび前記繊維の間に位置しており、かつ
前記温度調節装置は、板の形状を有している。
【請求項８】
請求項１に記載のアクチュエータであって、
前記温度調節装置は、制御部および金属膜を具備し、
前記繊維は前記金属膜により被覆されており、かつ
前記制御部は、前記金属膜に電気エネルギーを供給する。
【請求項９】
請求項８に記載のアクチュエータであって、
さらにベースを具備し、
前記温度調節装置は、さらにペルチェ素子を具備し、
前記ペルチェ素子は、前記ベースおよび前記繊維の間に位置しており、かつ
前記ペルチェ素子は、板の形状を有している。
【請求項１０】
請求項１に記載のアクチュエータであって、
以下の数式（Ｉ）が充足される。
（変位率ＤＲ）≧０．３８×１０-2／℃      （Ｉ）
ここで、
（変位率ＤＲ）は（ｘ−ｙ）／（ｘ・ΔＴ）に等しく、
ｘは、加熱される前での前記円筒状のコイルの軸方向に沿った繊維の長さを表し、
ｘは、加熱された前での前記円筒状のコイルの軸方向に沿った繊維の長さを表し、
ΔＴは、加熱前後の間での繊維の温度差を表す。
【請求項１１】
繊維を伸縮させる方法であって、以下の工程を具備する：
（ａ）  繊維を加熱して縮める工程
ここで、
前記繊維は、その長軸の周りに沿って捩られており、
前記繊維は、円筒状のコイル形状を有するように折りたたまれており、
前記繊維は、直鎖状低密度ポリエチレンからなり、かつ
以下の数式（Ｉ）が充足され：
Ｄ／ｄ＜１    （Ｉ）
ここで、
Ｄは、前記円筒状のコイルの平均直径を表し、かつ
ｄは、前記繊維の直径を表し、
前記繊維は、前記円筒状のコイルの軸方向に沿って縮められ、
（ｂ）  前記繊維を冷却して伸ばす工程
前記繊維は、前記円筒状のコイルの軸方向に沿って伸ばされる、
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、
前記工程（ａ）において、前記繊維は、摂氏３０度を超えて摂氏１００度以下の温度に加熱される。
【請求項１３】
請求項１１に記載の方法であって、
前記工程（ｂ）において、前記繊維は、摂氏３０度以下の温度まで冷却される。
【請求項１４】
請求項１１に記載の方法であって、
前記工程（ａ）および前記工程（ｂ）が繰り返される。
【請求項１５】
請求項１１に記載の方法であって、
前記工程（ａ）において、以下の数式（Ｉ）が充足される。
（変位率ＤＲ）≧０．３８×１０-2／℃      （Ｉ）
ここで、
（変位率ＤＲ）は（ｘ−ｙ）／（ｘ・ΔＴ）に等しく、
ｘは、加熱される前での前記円筒状のコイルの軸方向に沿った繊維の長さを表し、
ｘは、加熱された前での前記円筒状のコイルの軸方向に沿った繊維の長さを表し、かつ
ΔＴは、加熱前後の間での折りたたまれた繊維の温度差を表す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、高分子繊維から形成されるアクチュエータを開示している。特許文献１では、高分子繊維は捩られ、かつ折りたたまれている。特許文献１は、本明細書に援用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１４／０２２６６７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、高い変位率を有するアクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、アクチュエータであって、以下を具備する：
繊維、および
前記繊維の加熱および冷却の少なくとも一方が可能な温度調節装置、
ここで、
前記繊維は、その長軸の周りに沿って捩られており、
前記繊維は、円筒状のコイルの形状を有するように折りたたまれており、
前記繊維は、直鎖状低密度ポリエチレンからなり、かつ
以下の数式（Ｉ）が充足される：
Ｄ／ｄ＜１    （Ｉ）
ここで、
Ｄは、前記円筒状のコイルの平均直径を表し、かつ
ｄは、前記繊維の直径を表す。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、高い変位率を有するアクチュエータを提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】図１Ａは、本実施形態によるアクチュエータの断面図を示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、繊維が縮められた状態におけるアクチュエータの断面図を示す。
【図２Ａ】図２Ａは、捩られておらず、かつ折りたたまれていない繊維１１１ａの模式図を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、捩られているが、折りたたまれていない繊維１１１ｂの模式図を示す。
【図２Ｃ】図２Ｃは、捩られており、かつ折りたたまれた繊維１１１ｃの模式図を示す。
【図２Ｄ】図２Ｄは、折りたたまれた繊維１１１ｃによって形成される円筒状のコイルの模式図を示す。
【図２Ｅ】図２Ｅは、金属膜１４０により被覆された繊維１１１ｃの模式図を示す。
【図３】図３は、加熱される前の繊維１１１ｃの状態の模式図を示す。
【図４】図４は、加熱された後の繊維１１１ｃの状態の模式図を示す。
【図５Ａ】図５Ａは、実施例１において得られた延伸された繊維１１１ａを示す写真を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、比較例１Ａにおいて得られた延伸された繊維１１１ａを示す写真を示す図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、比較例２Ａにおいて得られた延伸された繊維１１１ａを示す写真を示す図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、比較例３Ａにおいて得られた延伸された繊維１１１ａを示す写真を示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、実施例１Ａにおいて得られた折りたたまれた繊維１１１ｃを示す写真を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、比較例２Ａにおいて得られた折りたたまれた繊維１１１ｃを示す写真を示す図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、比較例３Ａにおいて得られた折りたたまれた繊維１１１ｃを示す写真を示す図である。
【図７】図７は、実施例１Ａ、比較例２Ａ、および比較例３Ａにおいて得られた繊維１１１ｃの熱機械的特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施態様が説明される。
【０００９】
（用語）
まず、本明細書において用語「繊維」に付される参照符号が以下のように定義される。
用語「繊維１１１ａ」は、捩られておらず、かつ折りたたまれていない繊維を意味する。図２Ａを参照せよ。繊維１１１ａは、「延伸された繊維１１１ａ」とも呼ばれ得る。
用語「繊維１１１ｂ」は、捩られているが、折りたたまれていない繊維を意味する。図２Ｂを参照せよ。繊維１１１ｂは、「捩られた繊維１１１ｂ」とも呼ばれ得る。
用語「繊維１１１ｃ」は、捩られており、かつ折りたたまれた繊維を意味する。図２Ｃを参照せよ。繊維１１１ｃは、「折りたたまれた繊維１１１ｃ」とも呼ばれ得る。
用語「繊維１１１」は、繊維１１１ａ〜繊維１１１ｃを包括的に(comprehensively)含む。
本願明細書において、折りたたまれているが、捩られていない繊維は存在しない。
【００１０】
（実施形態）
図１Ａに示されるように、本実施形態によるアクチュエータは、直鎖状低密度ポリエチレンからなる繊維１１１ｃおよび温度調節装置１３０を具備している。温度調節装置１３０は、繊維１１１ｃの加熱および冷却の少なくとも一方が可能である。
【００１１】
（繊維）
繊維１１１ｃは、その長軸の周りに沿って捩られている。繊維１１１ｃは、螺旋の形状を有するように折りたたまれている。言い換えれば、繊維１１１ｃは円筒状のコイルの形状を有するように折りたたまれている。
【００１２】
まず、本実施態様において用いられる繊維１１１ｃを製造する方法が、図２Ａ〜図２Ｃを参照しながら説明される。
【００１３】
図２Ａに示されるように、Ｌ１の長さおよびｄの直径を有する繊維１１１ａが用意される。言うまでもないが、繊維１１１ａは細長く、かつ、繊維軸１１１ＬＡを有している。図２Ａでは、繊維１１１ａはまだ捩られていないし、折りたたまれてもいない。繊維軸１１１ＬＡは、繊維１１１ａの中心軸でもあり、かつｘ軸方向に平行である。
【００１４】
次に、図２Ｂに示されるように、繊維１１１ａは捩られ、捩られた繊維１１１ｂになる。具体的には、繊維１１１ａの他端は繊維軸１１１ＬＡの周りに沿って捩られないように固定されながら、繊維１１１ａの一端が、繊維軸１１１ＬＡの周りに沿って捩られる。このようにして、捩られた繊維１１１ｂが得られる。図２Ｂでは、繊維１１１ｂは捩られているが、まだ折りたたまれていない。繊維１１１ｂは、Ｌ２の長さを有している。繊維１１１ｂは、直径ｄよりわずかに大きい直径ｄ’を有している。繊維軸１１１ＬＡは、ｘ軸に平行である。Ｌ２の値はＬ１の値と等しいか、またはＬ１よりも小さい。
【００１５】
このような捩りが繊維１１１ｂの一端を繊維軸１１１ＬＡの周りに何度も回転させるように続けられる。その結果、図２Ｃに示されるように、繊維１１１は回転するように折りたたまれる。具体的には、Ｌ１より小さいＬ３の長さおよびｄより大きい平均直径Ｄを有するように、繊維１１１は折りたたまれる。このときにおいても、繊維１１１の他端は繊維軸１１１ＬＡの周りに沿って捩られないように固定されている。このようにして、捩られ、かつ折りたたまれた繊維１１１ｃが得られる。図２Ｂに示される角度αfは繊維バイアス角度を表す。繊維バイアス角度αfは、繊維軸１１１ＬＡに対する繊維１１１の捩れ角度である。平均直径Ｄは、円筒形のコイルの外径Ｄ’から繊維の直径ｄを減算することにより得られる。
【００１６】
図２Ｃに示されるように、繊維１１１が折りたたまれた後には、繊維軸１１１ＬＡはもはやｘ軸に平行ではない。折りたたまれた繊維１１１ｃは螺旋の形状を有している。言い換えれば、折りたたまれた繊維１１１ｃは、円筒状のコイルの形状を有している。言い換えれば、折りたたまれた繊維１１１ｃは、つるまきバネの形状を有している。図２Ｃに示されるように、コイルはピッチｐを有する。ピッチｐは、コイルの１周期に等しい。図２Ｄも参照せよ。
【００１７】
図２Ｄに示されるように、当該螺旋の回転方向Ｒ１（すなわち、円筒状のコイルの回転方向Ｒ１）は、折りたたまれた繊維１１１ｃの繊維軸１１１ＬＡに一致する。言うまでもないが、図２Ｂにおいて繊維１１１が繊維軸１１１ＬＡの周りに沿って右回りに捩られた場合、図２Ｃにおいて繊維１１１は右回りに回転しながら折りたたまれる。同様に、図２Ｂにおいて繊維１１１が繊維軸１１１ＬＡの周りに沿って左回りに捩られた場合、図２Ｃにおいて繊維１１１は左回りに回転しながら折りたたまれる。
【００１８】
折りたたまれた繊維１１１ｃにより形成される円筒状のコイルは、平均直径Ｄを有している。円筒状のコイルは、長軸１１０ＬＡを有している。以下、円筒状のコイルの長軸１１０ＬＡは、コイル軸１１０ＬＡと呼ばれる。
【００１９】
図２Ｃに示される角度αcはコイルバイアス角度を表す。コイルバイアス角度αcは、コイル軸１１０ＬＡに直交する面および折りたたまれた繊維１１１ｃの繊維軸１１１ＬＡの間に形成される。
【００２０】
本実施形態では、繊維１１１が直鎖状低密度ポリエチレン（以下、「Ｌ−ＬＤＰＥ」という）から形成される。繊維１１１が直鎖状低密度ポリエチレンから形成されるので、折りたたまれた繊維１１１ｃは、１未満のバネ指数Ｃを有する。
【００２１】
よく知られているように、バネ指数Ｃは、以下の数式（Ｉ）により表される。
Ｃ＝Ｄ／ｄ
ここで、
Ｄは、折りたたまれた繊維１１１ｃから形成される円筒状のコイルＤの平均直径を表し、かつ
ｄは、繊維１１１の直径を表す。
【００２２】
バネ指数Ｃの低下に伴い、円筒形のコイルは延びにくくなる。言い換えれば、円筒形のコイルの軸方向（すなわち、長軸方向）に沿って円筒形のコイルに印加される力Ｆが一定である場合、バネ指数Ｃの低下に伴い、円筒形のコイルの伸びの量は小さくなる。
【００２３】
逆に、バネ指数Ｃの増加に伴い、円筒形のコイルはより簡単に伸びる。言い換えれば、円筒形のコイルの軸方向（すなわち、長軸方向）に沿って円筒形のコイルに印加される力Ｆが一定である場合、バネ指数Ｃの増加に伴い、円筒形のコイルの伸びの量は大きくなる。
【００２４】
従って、高いバネ指数Ｃを有する円筒形のコイルは「軟らかく」、かつ低いバネ指数Ｃを有する円筒形のコイルは「硬い」。繊維軸１１１ＬＡの周りに沿った繊維１１１の捩り回数が増加すると、すなわち、繊維軸１１１ＬＡの周りに沿った繊維１１１の回転回数が増加すると、得られる円筒状のコイルのバネ指数Ｃは低下する。しかし、捩り回数（すなわち、回転回数）があまりにも多く増加すると、繊維１１１は破断してしまう。
【００２５】
直鎖状低密度ポリエチレン以外の樹脂（例えば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、またはナイロン６６）からなる繊維を捩ることによって１未満のバネ指数Ｃを有する円筒状のコイルを形成することは困難である。なぜなら、直鎖状低密度ポリエチレン以外の樹脂（例えば、低密度ポリエチレン）からなる繊維は、バネ指数Ｃが１未満になる前に、捩りによってその内部に生じた負荷に耐えられずに破断するからである。あるいは、直鎖状低密度ポリエチレン以外の樹脂（例えば、高密度ポリエチレンまたはナイロン６６）からなる繊維を捩って得られたコイルは、１以上のバネ指数Ｃを有するからである。詳細については、後述される実施例および比較例を参照せよ。
【００２６】
本発明者らは、直鎖状低密度ポリエチレンからなる繊維は、バネ指数Ｃが１未満になっても、破断しないことを実験により見いだした。
【００２７】
金属から形成されている一般的なコイルは、その加工容易性および性能の観点から、４以上２２以下のバネ指数Ｃを有し得る。しかし、本実施形態では、円筒状のコイルは直鎖状低密度ポリエチレンから形成され、かつ１未満という小さいバネ指数Ｃを有する。１未満という小さいバネ指数Ｃは、後述される高い変位率を実現するために必要とされる。
【００２８】
直鎖状低密度ポリエチレンは、０．９１５ｇ／ｃｍ3以上０．９２５ｇ／ｃｍ3以下の密度、および５０ｋｇ／ｍｏｌ以上２００ｋｇ／ｍｏｌ以下の重量平均分子量を有し得る。直鎖状低密度ポリエチレンは、化学構造式−（ＣＨ2−ＣＨ2）n−（ｎは自然数）により表されるエチレンモノマーユニットおよび化学構造式−（ＣＨ2−ＣＨＲ）m−（ｍは自然数、Ｒは炭化水素基）により表されるα−オレフィンモノマーユニットから構成される。
【００２９】
α−オレフィンモノマーユニットのエチレンモノマーユニットに対するモル比は、２．５％以上３．５以下であり得る。言い換えれば、ｍ／ｎの値は０．０２５以上０．０３５以下であり得る。α−オレフィンモノマーユニットは、４以上８以下の炭素数を有し得る。Ｒの例は、−ＣＨ2ＣＨ3、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ3、−ＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ3、または−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ3である。
【００３０】
（ベース１２０）
図１Ａに示されるように、本実施形態によるアクチュエータは、板状のベース１２０を具備し得る。板状のベース１２０はその一端に第１突起１２１ａを具備している。第１突起１２１に、折りたたまれた繊維１１１ｃの一端が、保持固定具１２２を介して固定されている。板状のベース１２０は、他端に第２突起１２１ｂを具備している。折りたたまれた繊維１１１ｃの他端は棒１２３の一端に接続されている。第２突起１２１ｂは、孔１２１ｃを有している。棒１２３が孔１２１ｃを貫通している。棒１２３は、他端にフック１２４を有している。
【００３１】
板状のスライダー１２５が板状のベース１２０および棒１２３の一端の間に、板状のベース１２０上を摺動可能に位置している。折りたたまれた繊維１１１ｃにより形成される円筒状のコイルの伸び縮みと共に、板状のスライダー１２５も、コイル軸１１０ＬＡに沿って移動する。言い換えれば、折りたたまれた繊維１１１ｃが加熱されると、図１Ｂに示されるように、板状のスライダー１２５もコイル軸１１０ＬＡに沿って移動する。板状のスライダー１２５に代えて、またはそれと共に、滑車またはガイドチューブが用いられ得る。
【００３２】
図１Ａでは、アクチュエータは１本の繊維１１１ｃを具備している。アクチュエータは、２本以上の繊維１１１ｃを具備し得る。平行に配列された２本以上の繊維１１１ａを一体的に捩って、１本の繊維１１１ｂを得てもよい。平行に配列された２本以上の捩られた繊維１１１ｂを一体的に捩って、１本の繊維１１１ｃを得てもよい。
【００３３】
繊維１１１ｃの捩れおよび折りたたみが解けることを抑制するために、繊維１１１ｃの一端は固定されていることが望ましい。言い換えれば、繊維１１１ｃの一端には、保持固定具１２２のような固定端が具備されていることが望ましい。
【００３４】
（温度調節装置１３０）
温度調節装置１３０の例は、加熱器または冷却器である。温度調節装置１３０は、加熱器または冷却器の少なくとも一方を有し得る。温度調節装置１３０は、加熱器または冷却器の両者を有し得る。加熱器の例は、ヒーターである。冷却器の例は、ペルチェ素子である。熱水または冷水が繊維１１１に供給され、繊維１１１ｃを加熱または冷却し得る。
【００３５】
図１Ａに示されるように、温度調節装置１３０は、繊維１１１ｃおよび板状のベース１２０の間に位置し得る。この場合、温度調節装置１３０は、薄い板の形状を有している。言い換えれば、薄い板の形状を有しているヒーターおよびペルチェ素子の少なくとも一方が、繊維１１１ｃおよび板状のベース１２０の間に挟まれ得る。
【００３６】
図２Ｅに示されるように、繊維１１１ｃは金属膜１４０により被覆され得る。繊維１１１ｃの一端および他端に位置する金属の表面には、それぞれ電線１４２ａおよび１４２ｂが電気的に接続されている。電気エネルギーが温度調節装置１３０として機能する制御部１４３から電線１４２ａおよび１４２ｂを介して供給され得る。
【００３７】
金属膜１４０を有する温度調節装置１３０は、ペルチェ素子と組み合わせて用いられ得る。例えば、電気エネルギーが金属膜１４０に供給されて金属膜１４０を加熱し、これにより繊維１１１ｃが加熱される。薄い板の形状を有しているペルチェ素子が繊維１１１ｃを冷却する。ペルチェ素子に必要とされる電気エネルギーは、制御部１４３から供給され得る。
【００３８】
（アクチュエータ動作）
折りたたまれた繊維１１１ｃにより形成される円筒状のコイルが加熱された場合には、円筒状のコイルは、コイル軸方向１１０ＬＡに沿って縮む。具体的には、繊維１１１ｃが加熱された場合には、コイルバイアス角度αcが小さくなる。このため、円筒状のコイルのピッチｐが減少する。加熱された後の繊維１１１ｃの状態を示す図４を、加熱される前の繊維１１１ｃの状態を示す図３と比較せよ。このようにして、円筒形のコイルの形状を有するように折りたたまれた繊維１１１ｃは、コイル軸方向１１０ＬＡに沿って縮む。繊維１１１ｃが冷却された場合には、繊維１１１ｃは、コイル軸方向１１０ＬＡに沿って伸びる。
【００３９】
折りたたまれた繊維１１１ｃにより形成される円筒状のコイルは、摂氏３０度を超えて摂氏１００度以下の温度に加熱され得る。摂氏３０度以下の場合、繊維１１１ｃは十分に加熱されておらず、折りたたまれた繊維１１１ｃは縮まないであろう。摂氏１００度を超える場合、繊維１１１ｃが融解し得る。円筒状のコイルは、摂氏５０度以上摂氏９０度以下の範囲で加熱されることが望ましい。
【００４０】
加熱された繊維１１１ｃは、摂氏３０℃以下の温度まで冷却される。繊維１１１ｃは、室温下で自然に冷却され得る。あるいは、繊維１１１ｃは、ペルチェ素子のような冷却器により冷却され得る。このような加熱および冷却が繰り返され得る。
【００４１】
後述される実施例においても実証されているように、本発明者らは、他の樹脂から折りたたまれた繊維１１１ｃが形成された場合と比較して、直鎖状低密度ポリエチレンから形成された繊維１１１ｃが、０．３８×１０-2／℃以上という高い変位率ＤＲを有することを見いだした。
【００４２】
変位率ＤＲは、以下の数式（Ｉ）により定義される。
（変位率ＤＲ）＝（ｘ−ｙ）／（ｘ・ΔＴ）      （Ｉ）
ここで、
ｘは、加熱される前での前記円筒状のコイルの軸方向に沿った繊維の長さを表し、
ｘは、加熱された前での前記円筒状のコイルの軸方向に沿った繊維の長さを表し、かつ
ΔＴは、加熱前後の間での折りたたまれた繊維の温度差を表す。
【００４３】
上述したように、折りたたまれた繊維１１１ｃが直鎖状低密度ポリエチレンから形成される場合、変位率ＤＲは０．３８×１０-2／℃という高い値である。一方、折りたたまれた繊維１１１ｃが直鎖状低密度ポリエチレン以外の樹脂（例えば、高密度ポリエチレンまたはナイロン６６）から形成される場合、変位率ＤＲは低い値である。例えば、高密度ポリエチレンから形成された繊維１１１ｃは、０．１２×１０-2／℃という低い変位率ＤＲを有する。ナイロン６６から形成された繊維１１１ｃは、０．０９６×１０-2／℃という低い変位率ＤＲを有する。
【００４４】
（実施例）
以下、実施例を参照しながら、本発明がより詳細に説明される。
【００４５】
（実施例１Ａ）
０．９１８ｇ／ｃｍ3の密度を有するＬ−ＬＤＰＥのペレット（シグマアルドリッチ社より入手）が、溶融押出機に投入された。溶融押出機の内部の温度が摂氏２２０度に維持されながら、Ｌ−ＬＤＰＥは３０分ほど、溶融押出機の内部で静置された。次いで、溶融されたＬ−ＬＤＰＥは、溶融押出機の先端に取り付けられたノズルから押し出された。ノズルは、１ミリメートルの直径を有していた。このようにして、ノズルの先端からＬ−ＬＤＰＥから形成された糸が得られた。糸は、５センチメートルの直径を有する第１ローラー（図示せず）の周囲に巻き取られた。このようにして、Ｌ−ＬＤＰＥから形成された糸（直径：およそ０．５ミリメートル）が得られた。この糸は、０．１６ＧＰａの弾性係数を有していた。
【００４６】
次に、糸の一端が、５センチメートルの直径を有する第２ローラー（図示せず）にくっつけられた。第１ローラーおよび第２ローラーの間に、摂氏８０度に加熱された板が配置された。この板の表面に糸が接触されながら、第１ローラーから糸が供給され、かつ加熱により延伸された糸が第２ローラーの周囲に巻き取られた。このようにして、第２ローラーの周囲に巻き取られた繊維１１１ａが得られた。言い換えれば、延伸された糸が繊維１１１ａである。第１ローラーの回転速度は２ｒｐｍであった。第２ローラーの回転速度は２０ｒｐｍであった。このようにして、糸は延伸され、繊維１１１ａを得た。繊維１１１ａは、０．１２ミリメートルの直径を有していた。図５Ａは、繊維１１１ａを示す写真である。このようにして、図２Ａに示される繊維１１１ａが得られた。繊維１１１ａは、２．５ＧＰａの弾性係数を有していた。
【００４７】
次に、繊維１１１ａをカットして、２６ミリメートルの繊維１１１ａを得た。この繊維１１１に張力が印加されながら、繊維１１１は捩られ、図２Ｂに示される捩られた繊維１１１ｂが得られた。さらに繊維１１１は捩られ、図２Ｃに示される折りたたまれた繊維１１１ｃが得られた。実施例１Ａにおいては、張力は、８ＭＰａであった。図６Ａは、実施例１Ａにおいて得られた折りたたまれた繊維１１１ｃを示す写真である。折りたたまれた繊維１１１ｃの長さＬ３は、９．７ミリメートルであった。
【００４８】
実施例１Ａにおいて得られた折りたたまれた繊維１１１ｃは、０．７３のバネ指数Ｃを有していた。
【００４９】
（実施例１Ｂ）
実施例１Ｂにおいては、張力が１０ＭＰａであったこと以外は、実施例１Ａと同じ実験が行われた。実施例１Ｂにおいて得られた折りたたまれた繊維１１１ｃは、０．５２のバネ指数Ｃを有していた。
【００５０】
（実施例１Ｃ）
実施例１Ｃにおいては、張力が１７ＭＰａであったこと以外は、実施例１Ａと同じ実験が行われた。実施例１Ｃにおいて得られた折りたたまれた繊維１１１ｃは、０．５４のバネ指数Ｃを有していた。
【００５１】
（実施例１Ｄ）
実施例１Ｄにおいては、張力が２０ＭＰａであったこと以外は、実施例１Ａと同じ実験が行われた。実施例１Ｄにおいて得られた折りたたまれた繊維１１１ｃは、０．５０のバネ指数Ｃを有していた。
【００５２】
（実施例１Ｅ）
実施例１Ｅにおいては、張力が３０ＭＰａであったこと以外は、実施例１Ａと同じ実験が行われた。実施例１Ｅにおいて得られた折りたたまれた繊維１１１ｃは、０．５０のバネ指数Ｃを有していた。
【００５３】
（比較例１Ａ）
比較例１Ａにおいては、以下の事項（Ｉ）〜（ＩＶ）を除き、実施例１Ａと同じ実験が行われた。
（Ｉ）  Ｌ−ＬＤＰＥに代えて、０．９０６ｇ／ｃｍ3の密度を有する低密度ポリエチレン（以下、「ＬＤＰＥ」という）のペレット（シグマアルドリッチ社より入手）が用いられた。
（ＩＩ）  溶融押出機の内部の温度が摂氏９５度に維持された。
（ＩＩＩ）  加熱された板の温度は摂氏８５度であった。
（ＩＶ）  第２ローラーの回転速度は８ｒｐｍであった。
【００５４】
図５Ｂは、比較例１Ａにおいて得られた延伸された繊維１１１ａを示す写真である。この繊維１１１ａは、０．１ミリメートルの直径および０．１ＧＰａの弾性係数を有していた。
【００５５】
５ＭＰａの張力が繊維１１１に印加されながら、繊維１１１ａは捩られた。しかし、折りたたまれる前に、すなわち、円筒形のコイルの形状が形成される前に、繊維１１１ａは破断した。言い換えれば、繊維１１１ａは２つに切断された。
【００５６】
（比較例１Ｂ）
比較例１Ｂでは、張力が１０ＭＰａであったこと以外は、比較例１Ａと同じ実験が行われた。比較例１Ａの場合と同様、比較例１Ｂにおいても、円筒形のコイルの形状が形成される前に、繊維１１１ａは破断した。
【００５７】
（比較例１Ｃ）
比較例１Ｂでは、第２ローラーの回転速度が１２ｒｐｍであったこと以外は、比較例１Ａと同じ実験が行われた。しかし、第１ローラーおよび第２ローラーの間で、糸は２つに切断された。そのため、繊維１１１ａは得られなかった。
【００５８】
（比較例２Ａ）
比較例２Ａにおいては、以下の事項（Ｉ）〜（ＩＩＩ）を除き、実施例１Ａと同じ実験が行われた。
（Ｉ）  Ｌ−ＬＤＰＥに代えて、０．９６ｇ／ｃｍ3の密度を有する高密度ポリエチレン（以下、「ＨＤＰＥ」という）のペレット（シグマアルドリッチ社より入手）が用いられた。
（ＩＩ）  加熱された板の温度は摂氏１００度であった。
（ＩＩＩ）  第１ローラーおよび第２ローラーの回転速度は、それぞれ１ｒｐｍおよび２５ｒｐｍであった。
【００５９】
図５Ｃは、比較例２Ａにおいて得られた延伸された繊維１１１ａを示す写真である。この繊維１１１ａは、０．１４ミリメートルの直径および１．５ＧＰａの弾性係数を有していた。
【００６０】
次に、繊維１１１ａをカットして、７０ミリメートルの繊維１１１ａを得た。繊維１１１ａに１０ＭＰａの張力が印加されながら、繊維１１１は捩られ、図２Ｂに示される捩られた繊維１１１ｂが得られた。さらに繊維１１１は捩られ、図２Ｃに示される折りたたまれた繊維１１１ｃが得られた。図６Ｂは、比較例２Ａにおいて得られた折りたたまれた繊維１１１ｃを示す写真である。折りたたまれた繊維１１１ｃの長さＬ３は、１３．３ミリメートルであった。
【００６１】
比較例２Ａにおいて得られた折りたたまれた繊維１１１ｃは、１．２１のバネ指数Ｃを有していた。
【００６２】
（比較例２Ｂ）
比較例２Ｂでは、張力が２０ＭＰａであったこと以外は、比較例２Ａと同じ実験が行われた。比較例２Ｂにおいて得られた折りたたまれた繊維１１１ｃは、１．０３のバネ指数Ｃを有していた。
【００６３】
（比較例２Ｃ）
比較例２Ｃでは、張力が３０ＭＰａであったこと以外は、比較例２Ａと同じ実験が行われた。繊維１１１ａは得られたが、比較例２Ｃでは、コイルの形状が形成される前に、繊維１１１は捩り中に破断した。
【００６４】
（比較例３Ａ）
比較例３Ａにおいては、以下の事項（Ｉ）〜（ＩＶ）を除き、実施例１Ａと同じ実験が行われた。
（Ｉ）  Ｌ−ＬＤＰＥに代えて、１．１４ｇ／ｃｍ3の密度を有するナイロン６６のペレット（シグマアルドリッチ社より入手）が用いられた。ペレットは、摂氏２１０度に維持された真空オーブン内で６時間静置された後に溶融押出機に供給された。
（ＩＩ）  溶融押出機の内部の温度が摂氏２６５度に維持された。
（ＩＩＩ）  加熱された板の温度は摂氏１７５度であった。
（ＩＶ）  第１ローラーおよび第２ローラーの回転速度は、それぞれ５ｒｐｍおよび２５ｒｐｍであった。
【００６５】
図５Ｄは、比較例３Ａにおいて得られた延伸された繊維１１１ａを示す写真である。この繊維１１１ａは、０．１２ミリメートルの直径および３．７ＧＰａの弾性係数を有していた。
【００６６】
次に、繊維１１１ａをカットして、５６ミリメートルの繊維１１１ａを得た。繊維１１１に１７ＭＰａの張力が印加されながら、繊維１１１は捩られ、図２Ｂに示される捩られた繊維１１１ｂが得られた。さらに繊維１１１は捩られ、図２Ｃに示される折りたたまれた繊維１１１ｃが得られた。図６Ｃは、比較例３Ａにおいて得られた折りたたまれた繊維１１１ｃを示す写真である。折りたたまれた繊維１１１ｃの長さＬ３は、１２．１ミリメートルであった。
【００６７】
比較例３Ａにおいて得られた折りたたまれた繊維１１１ｃは、１．１５のバネ指数Ｃを有していた。
【００６８】
（比較例３Ｂ）
比較例３Ｂでは、張力が３０ＭＰａであったこと以外は、比較例３Ａと同じ実験が行われた。比較例３Ｂにおいて得られた折りたたまれた繊維１１１ｃは、１．１のバネ指数Ｃを有していた。
【００６９】
（比較例３Ｃ）
比較例３Ｃでは、張力が４５ＭＰａであったこと以外は、比較例３Ａと同じ実験が行われた。繊維１１１は得られたが、比較例３Ｃでは、コイルの形状が形成される前に、繊維１１１は捩り中に破断した。
【００７０】
（熱機械的解析）
実施例１Ａ、比較例２Ａ、および比較例３Ａにおいて得られた折りたたまれた繊維１１１ｃは、熱機械的解析に供された。具体的には、折りたたまれた繊維１１１ｃは、熱機械的解析装置（株式会社リガクより入手、商品名：ＴＭＡ８３１０）にセットされ、その熱機械的特性を解析された。図７は、実施例１Ａ、比較例２Ａ、および比較例３Ａにおいて得られた繊維１１１ｃの熱機械的特性を示すグラフである。
【００７１】
図７において、横軸は温度（摂氏）を示す。縦軸は、歪みを示す。歪みは、以下の数式（ＩＩ）により算出される。
（歪み）＝（ｘ−ｙ）／（ｘ）      （ＩＩ）
ここで、
ｘは、加熱される前（すなわち、およそ摂氏３０℃）での円筒状のコイルの軸方向に沿った繊維の長さを表し、かつ
ｙは、加熱された後での円筒状のコイルの軸方向に沿った繊維の長さを表す。
【００７２】
言い換えれば、以下の数式（ＩＩＩ）が充足される。
（変位率ＤＲ）＝（歪み）／ΔＴ
ΔＴは、加熱前後の間での折りたたまれた繊維の温度差を表す。
【００７３】
実施例１Ａにおいては、折りたたまれた繊維１１１ｃの長さＬ３は、９．７ミリメートルであった。繊維１１１ｃが摂氏９０℃に加熱されたときには、繊維１１１ｃは７．５ミリメートルの長さＬ３を有していた。言い換えれば、繊維１１１ｃが摂氏９０℃に加熱されると、繊維１１１ｃは７．５ミリメートルの長さＬ３を有するように縮んだ。次いで、繊維１１１ｃが摂氏３０度に冷却されたときには、繊維１１１ｃの長さＬ３は９．７ミリメートルに戻った。
【００７４】
実施例１Ａにおいては、変位率ＤＲは、以下のように算出された。
変位率ＤＲ＝（９．７ｍｍ−７．５ｍｍ）／（９．７ｍｍ・（９０℃−３０℃））＝０．３８×１０-2／℃
【００７５】
比較例２Ａにおいては、折りたたまれた繊維１１１ｃの長さＬ３は、１３．３ミリメートルであった。次いで、折りたたまれた繊維１１１ｃが摂氏９０℃まで加熱された。比較例２Ａにおいては、繊維１１１ｃが摂氏９０℃に加熱されたときには、繊維１１１ｃは１２．３ミリメートルの長さＬ３を有していた。繊維１１１ｃが摂氏３０度に冷却されたときには、繊維１１１ｃの長さＬ３は１３．３ミリメートルに戻った。
【００７６】
比較例２Ａにおいては、変位率ＤＲは、以下のように算出された。
変位率ＤＲ＝（１３．３ｍｍ−１２．３ｍｍ）／（１３．３ｍｍ・（９０℃−３０℃））＝０．１３×１０-2／℃
【００７７】
比較例３Ａにおいて得られた折りたたまれた繊維１１１ｃは、１．１５のバネ指数Ｃを有していた。折りたたまれた繊維１１１ｃの長さＬ３は、１２．１ミリメートルであった。次いで、折りたたまれた繊維１１１ｃが摂氏９０℃まで加熱された。比較例２Ａにおいては、繊維１１１ｃが摂氏９０℃に加熱されたときには、繊維１１１ｃは１１．４ミリメートルの長さを有していた。繊維１１１ｃが摂氏３０度に冷却されたときには、繊維１１１ｃの長さＬ３は１２．１ミリメートルに戻った。
【００７８】
比較例３Ａにおいては、変位率ＤＲは、以下のように算出された。
変位率ＤＲ＝（１２．１ｍｍ−１１．４ｍｍ）／（１２．１ｍｍ・（９０℃−３０℃））＝０．０９６×１０-2／℃
【００７９】
表１および表２は、実施例および比較例の結果を示す。
【００８０】
【表１】
2017022146.tif 000003
【００８１】
【表２】
2017022146.tif 000004
【００８２】
表１から明らかなように、直鎖状低密度ポリエチレンからなる繊維は、バネ指数Ｃが１未満になっても破断しない。しかし、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、またはナイロン６６からなる繊維を捩ることによって１未満のバネ指数Ｃを有する円筒状のコイルを形成することはできない。
【００８３】
表２から明らかなように、直鎖状低密度ポリエチレンから形成された繊維１１１ｃは、０．３８×１０-2／℃という高い変位率ＤＲを有する。一方、高密度ポリエチレンまたはナイロン６６から形成された繊維１１１ｃは、それぞれ、０．１２×１０-2／℃および０．０９６×１０-2／℃という低い変位率ＤＲを有する。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明によるアクチュエータは、人工筋肉として用いられ得る。
【符号の説明】
【００８５】
１１０ＬＡ  コイル軸
１１１  繊維
１１１ａ  捩られておらず、かつ折りたたまれていない繊維
１１１ｂ  捩られているが、折りたたまれていない繊維
１１１ｃ  捩られており、かつ折りたたまれた繊維
１１１ＬＡ  繊維軸
Ｒ１  円筒状のコイルの回転方向
ｐ    コイルのピッチ
ｄ  繊維の直径
Ｄ  円筒形のコイルの平均直径
Ｄ’  コイルの外径
Ｌ１  繊維１１１ａの長さ
Ｌ２  繊維１１１ｂの長さ
Ｌ３  繊維１１１ｃの長さ
１４０  金属膜
１４２ａ  電線
１４２ｂ  電線
１４３  制御部
αc  コイルバイアス角度
αf  繊維バイアス角度
１２０  ベース
１２１ａ  第１突起
１２１ｂ  第２突起
１２１ｃ  孔
１２２  保持固定具
１２３  棒
１２４  フック
１２５  スライダー
【図１Ａ】
2017022146.tif 000005
【図１Ｂ】
2017022146.tif 000006
【図２Ａ】
2017022146.tif 000007
【図２Ｂ】
2017022146.tif 000008
【図２Ｃ】
2017022146.tif 000009
【図２Ｄ】
2017022146.tif 000010
【図２Ｅ】
2017022146.tif 000011
【図３】
2017022146.tif 000012
【図４】
2017022146.tif 000013
【図５Ａ】
2017022146.tif 000014
【図５Ｂ】
2017022146.tif 000015
【図５Ｃ】
2017022146.tif 000016
【図５Ｄ】
2017022146.tif 000017
【図６Ａ】
2017022146.tif 000018
【図６Ｂ】
2017022146.tif 000019
【図６Ｃ】
2017022146.tif 000020
【図７】
2017022146.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成28年7月27日(2016.7.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータであって、以下を具備する：
繊維、および
前記繊維の加熱および冷却の少なくとも一方が可能な温度調節装置、
ここで、
前記繊維は、その長軸の周りに沿って捩られており、
前記繊維は、円筒状のコイルの形状を有するように折りたたまれており、
前記繊維は、直鎖状低密度ポリエチレンからなり、かつ
以下の数式（Ｉ）が充足される：
Ｄ／ｄ＜１    （Ｉ）
ここで、
Ｄは、前記円筒状のコイルの平均直径を表し、かつ
ｄは、前記繊維の直径を表す。
【請求項２】
請求項１に記載のアクチュエータであって、
前記繊維の長軸は、前記円筒状のコイルの回転方向に一致している。
【請求項３】
請求項１に記載のアクチュエータであって、
前記繊維は、０．９１５ｇ／ｃｍ3以上かつ０．９２５ｇ／ｃｍ3以下の密度を有し、
前記繊維は、５０ｋｇ／ｍｏｌ以上かつ２００ｋｇ／ｍｏｌの重量平均分子量を有し、
前記繊維は、化学構造式−（ＣＨ2−ＣＨ2）n−（ｎは自然数）により表されるエチレンモノマーユニットおよび化学構造式−（ＣＨ2−ＣＨＲ）m−（ｍは自然数、Ｒは炭化水素基）により表されるα−オレフィンモノマーユニットから構成され、
前記α−オレフィンモノマーユニットは、４以上８以下の炭素数を有し、かつ
前記α−オレフィンモノマーユニットの前記エチレンモノマーユニットに対するモル比は、２．５％以上３．５％以下である。
【請求項４】
請求項１に記載のアクチュエータであって、
前記繊維の一端が固定され、かつ
前記繊維の他端が、前記円筒状のコイルの軸方向に沿って伸縮可能である。
【請求項５】
請求項１に記載のアクチュエータであって、
さらにベースを具備し、
前記ベースは、突起を具備し、
前記繊維の一端は、前記突起に固定されており、かつ
前記繊維の他端が、前記円筒状のコイルの軸方向に沿って伸縮可能である。
【請求項６】
請求項５に記載のアクチュエータであって、
前記繊維の他端には、板状のスライダー、滑車、およびガイドチューブの少なくとも１つが取り付けられており、かつ
前記板状のスライダー、滑車、およびガイドチューブの少なくとも１つは、前記ベース上で、前記円筒状のコイルの軸方向に沿って摺動可能である。
【請求項７】
請求項１に記載のアクチュエータであって、
さらにベースを具備し、
前記温度調節装置は、前記ベースおよび前記繊維の間に位置しており、かつ
前記温度調節装置は、板の形状を有している。
【請求項８】
請求項１に記載のアクチュエータであって、
前記温度調節装置は、制御部および金属膜を具備し、
前記繊維は前記金属膜により被覆されており、かつ
前記制御部は、前記金属膜に電気エネルギーを供給する。
【請求項９】
請求項８に記載のアクチュエータであって、
さらにベースを具備し、
前記温度調節装置は、さらにペルチェ素子を具備し、
前記ペルチェ素子は、前記ベースおよび前記繊維の間に位置しており、かつ
前記ペルチェ素子は、板の形状を有している。
【請求項１０】
請求項１に記載のアクチュエータであって、
以下の数式（Ｉ）が充足される。
（変位率ＤＲ）≧０．３８×１０-2／℃      （Ｉ）
ここで、
（変位率ＤＲ）は（ｘ−ｙ）／（ｘ・ΔＴ）に等しく、
ｘは、加熱される前での前記円筒状のコイルの軸方向に沿った繊維の長さを表し、
ｙは、加熱された後での前記円筒状のコイルの軸方向に沿った繊維の長さを表し、
ΔＴは、加熱前後の間での繊維の温度差を表す。
【請求項１１】
繊維を伸縮させる方法であって、以下の工程を具備する：
（ａ）  繊維を加熱して縮める工程
ここで、
前記繊維は、その長軸の周りに沿って捩られており、
前記繊維は、円筒状のコイル形状を有するように折りたたまれており、
前記繊維は、直鎖状低密度ポリエチレンからなり、かつ
以下の数式（Ｉ）が充足され：
Ｄ／ｄ＜１    （Ｉ）
ここで、
Ｄは、前記円筒状のコイルの平均直径を表し、かつ
ｄは、前記繊維の直径を表し、
前記繊維は、前記円筒状のコイルの軸方向に沿って縮められ、
（ｂ）  前記繊維を冷却して伸ばす工程
前記繊維は、前記円筒状のコイルの軸方向に沿って伸ばされる、
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、
前記工程（ａ）において、前記繊維は、摂氏３０度を超えて摂氏１００度以下の温度に加熱される。
【請求項１３】
請求項１１に記載の方法であって、
前記工程（ｂ）において、前記繊維は、摂氏３０度以下の温度まで冷却される。
【請求項１４】
請求項１１に記載の方法であって、
前記工程（ａ）および前記工程（ｂ）が繰り返される。
【請求項１５】
請求項１１に記載の方法であって、
前記工程（ａ）において、以下の数式（Ｉ）が充足される。
（変位率ＤＲ）≧０．３８×１０-2／℃      （Ｉ）
ここで、
（変位率ＤＲ）は（ｘ−ｙ）／（ｘ・ΔＴ）に等しく、
ｘは、加熱される前での前記円筒状のコイルの軸方向に沿った繊維の長さを表し、
ｙは、加熱された後での前記円筒状のコイルの軸方向に沿った繊維の長さを表し、かつ
ΔＴは、加熱前後の間での折りたたまれた繊維の温度差を表す。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
よく知られているように、バネ指数Ｃは、以下の数式（Ｉ）により表される。
Ｃ＝Ｄ／ｄ
ここで、
Ｄは、折りたたまれた繊維１１１ｃから形成される円筒状のコイルの平均直径を表し、かつ
ｄは、繊維１１１の直径を表す。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
α−オレフィンモノマーユニットのエチレンモノマーユニットに対するモル比は、２．５％以上３．５％以下であり得る。言い換えれば、ｍ／ｎの値は０．０２５以上０．０３５以下であり得る。α−オレフィンモノマーユニットは、４以上８以下の炭素数を有し得る。Ｒの例は、−ＣＨ2ＣＨ3、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ3、−ＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ3、または−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ3である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
変位率ＤＲは、以下の数式（Ｉ）により定義される。
（変位率ＤＲ）＝（ｘ−ｙ）／（ｘ・ΔＴ） （Ｉ）
ここで、
ｘは、加熱される前での前記円筒状のコイルの軸方向に沿った繊維の長さを表し、
ｙは、加熱された後での前記円筒状のコイルの軸方向に沿った繊維の長さを表し、かつ
ΔＴは、加熱前後の間での折りたたまれた繊維の温度差を表す。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
（比較例１Ｃ）
比較例１Ｃでは、第２ローラーの回転速度が１２ｒｐｍであったこと以外は、比較例１Ａと同じ実験が行われた。しかし、第１ローラーおよび第２ローラーの間で、糸は２つに切断された。そのため、繊維１１１ａは得られなかった。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
比較例３Ａにおいて得られた折りたたまれた繊維１１１ｃは、１．１５のバネ指数Ｃを有していた。折りたたまれた繊維１１１ｃの長さＬ３は、１２．１ミリメートルであった。次いで、折りたたまれた繊維１１１ｃが摂氏９０℃まで加熱された。比較例３Ａにおいては、繊維１１１ｃが摂氏９０℃に加熱されたときには、繊維１１１ｃは１１．４ミリメートルの長さを有していた。繊維１１１ｃが摂氏３０度に冷却されたときには、繊維１１１ｃの長さＬ３は１２．１ミリメートルに戻った。
【国際調査報告】
2017022146.tif 000022
2017022146.tif 000023
2017022146.tif 000024