(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エラストマー製の誘電膜と、該誘電膜を介して配置されている複数の電極と、複数の該電極と各々接続されている配線と、を備え、
該電極および該配線の少なくとも一方は、活性水素または活性水素を持つ求核性置換基と反応可能な官能基を有するゴムポリマーと、有機金属化合物と、導電剤と、を含む導電性組成物から合成され、架橋構造を有し伸縮可能な導電性架橋体からなることを特徴とするトランスデューサ。
【請求項２】
前記有機金属化合物は、金属アルコキシド化合物、金属アシレート化合物、および金属キレート化合物から選ばれる一種以上である請求項１に記載のトランスデューサ。
【請求項３】
前記有機金属化合物は、ケイ素、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、アルミニウム、ガリウム、マグネシウム、亜鉛、およびホウ素から選ばれる一種以上の元素を含む請求項１または請求項２に記載のトランスデューサ。
【請求項４】
前記架橋構造は、前記ゴムポリマーの前記官能基と前記有機金属化合物との反応により形成されている請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のトランスデューサ。
【請求項５】
前記官能基は、カルボキシル基、ヒドロキシ基、アミノ基、およびエポキシ基から選ばれる一種以上である請求項４に記載のトランスデューサ。
【請求項６】
前記導電剤は、カーボンブラックを含む請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のトランスデューサ。
【請求項７】
前記導電剤の含有量は、前記導電性架橋体の体積を１００ｖｏｌ％とした場合の０．１ｖｏｌ％以上３５ｖｏｌ％以下である請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のトランスデューサ。
【請求項８】
複数の前記電極間に印加された電圧に応じて、前記誘電膜が伸縮するアクチュエータである請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のトランスデューサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伸縮可能な電極、配線等に好適な導電性架橋体、およびその製造方法、並びにそれを用いたトランスデューサ、フレキシブル配線板、電磁波シールドに関する。
【背景技術】
【０００２】
誘電体エラストマー等の高分子材料を利用して、柔軟性が高く、小型で軽量なトランスデューサの開発が進められている。トランスデューサの一例として、一対の電極間に、エラストマー製の誘電膜を介装して、アクチュエータを構成することができる（例えば、特許文献１〜３参照）。この種のアクチュエータでは、電極間への印加電圧を大きくすると、電極間の静電引力が大きくなる。このため、電極間に挟まれた誘電膜は厚さ方向から圧縮され、誘電膜の厚さは薄くなる。膜厚が薄くなると、その分、誘電膜は電極面に対して平行方向に伸長する。一方、電極間への印加電圧を小さくすると、電極間の静電引力が小さくなる。このため、誘電膜に対する厚さ方向からの圧縮力が小さくなり、誘電膜の弾性復元力により膜厚は厚くなる。膜厚が厚くなると、その分、誘電膜は電極面に対して平行方向に収縮する。電極は、誘電膜の厚さ方向両面に固定されている。したがって、電極には、誘電膜の伸長、収縮を妨げないように、誘電膜の変形に応じて伸縮可能であることが要求される。【０００３】
例えば、バインダー樹脂に銀粉末が配合されている市販の銀ペーストは、柔軟性に乏しい。つまり、バインダー自体の弾性率が高いことに加えて、銀粉末が高充填されているため、銀ペーストの弾性率は高く、破断伸びは低い。このため、大きく伸長されると、クラックが発生し、著しく電気抵抗が増加してしまう。また、アクチュエータの電極に使用した場合には、誘電膜の伸縮に追従できず、誘電膜の動きを阻害するおそれがある。【０００４】
これに対して、例えば特許文献２には、カーボンナノファイバーを誘電膜の厚さ方向両面に付着して、電極を形成することが記載されている。また、特許文献３には、エラストマー等のバインダーに、カーボンブラック等の導電剤を配合したペーストから、電極を形成することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００３−５０６８５８号公報
【特許文献２】特開２００５−２２３０２５号公報
【特許文献３】特開２００９−２９６７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に記載されているように、導電性を有する繊維や粉末（導電剤）をバインダーを使わずに誘電膜に付着させた場合には、伸縮を繰り返すうちに導電剤の位置が移動して、導電剤の分布が変化するおそれがある。こうなると、所望の導電性が得られない。また、導電剤が脱落すれば、周囲を汚染するおそれがある。【０００７】
また、特許文献３に記載されているように、バインダーとしてエラストマーを用いる場合には、エラストマー中の不純物が誘電膜に移動するおそれがある。不純物としては、エラストマー中に残存する未反応の架橋剤や架橋助剤等、あるいは架橋剤や架橋助剤等の分解物（反応残渣）が考えられる。不純物が誘電膜に移動すると、誘電膜の電気抵抗が低下する。これにより、電圧を印加した時に、電流が誘電膜中を流れやすくなる。つまり、誘電膜と電極との界面に電荷が溜まりにくく、消費電力が増加してしまう。また、電流が誘電膜中を流れると、発生するジュール熱により、誘電膜の物性が変化するおそれがある。さらには、誘電膜が破壊されるおそれがある。このため、大きな電圧を印加することができない。一方、不純物の問題を考慮して、未架橋のエラストマーをバインダーとして用いると、伸縮の繰り返しに伴う変形を避けられず、所望の耐久性を得られない。【０００８】
また、上記不純物の移動は、アクチュエータの他、誘電膜を介して電極を配置するセンサや発電素子等においても、問題となる。さらに、エラストマー等の弾性基材の表面に、エラストマーをバインダーとするペーストから配線を形成した場合にも、問題となる。すなわち、配線から弾性基材に不純物が移動することにより、弾性基材の電気抵抗が低下して、いわゆる漏れ電流が増加するおそれがある。【０００９】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、架橋後の反応残渣による被着体への影響が小さく、柔軟で耐久性に優れた導電性架橋体、およびその製造方法を提供することを課題とする。また、当該導電性架橋体を使用して、性能安定性、耐久性に優れたトランスデューサ、フレキシブル配線板、および電磁波シールドを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）上記課題を解決するため、本発明の導電性架橋体は、ゴムポリマーと、有機金属化合物と、導電剤と、を含む導電性組成物から合成され、架橋構造を有することを特徴とする。【００１１】
本発明の導電性架橋体は、未架橋のゴムポリマーが有機金属化合物により架橋されて生成される。あるいは、有機金属化合物の架橋体中に、未架橋あるいは架橋後のゴムポリマーが侵入して生成される。すなわち、本発明の導電性架橋体においては、架橋による三次元網目構造が、従来の架橋剤ではなく、有機金属化合物により形成されている。有機金属化合物によるゾルゲル反応では、反応残渣が生じにくい。また、反応残渣が生じても、誘電膜等の被着体への影響は小さいと考えられる。【００１２】
したがって、例えば、誘電膜の厚さ方向両面に、本発明の導電性架橋体からなる電極を配置して、アクチュエータを構成した場合には、電極から誘電膜へ移動する不純物が少ない。このため、誘電膜の電気抵抗は低下しにくい。よって、電極間への電圧印加により、誘電膜と電極との界面に、多くの電荷を蓄えることができる。これにより、消費電力が低減される。また、電流が誘電膜中を流れにくいため、ジュール熱の発生が抑制される。したがって、熱により、誘電膜の物性が変化したり、誘電膜が破壊されるおそれが小さい。【００１３】
また、本発明の導電性架橋体は、架橋構造を有する。このため、伸縮を繰り返してもへたりにくく、形状保持性に優れる。つまり、本発明の導電性架橋体は、柔軟であると共に耐久性に優れる。また、導電剤は、架橋構造を有するバインダー中に分散されている。このため、伸縮により導電剤の分布が変化しにくい。したがって、伸縮を繰り返しても、所望の導電性を得ることができる。また、導電剤の脱落により、周囲を汚染するおそれも小さい。【００１４】
（２）また、上記本発明の導電性架橋体の製造に好適な、本発明の導電性架橋体の製造方法は、前記ゴムポリマーが溶解可能であり、かつ、前記有機金属化合物をキレート化できる溶剤中に、該ゴムポリマーと、前記導電剤と、該有機金属化合物と、を混合した混合溶液を調製する混合溶液調製工程と、該混合溶液から該溶剤を除去して、架橋反応を進行させる架橋工程と、を有することを特徴とする。【００１５】
有機金属化合物は、水と反応して加水分解すると共に、脱水反応あるいは脱アルコール反応により重縮合して（ゾルゲル反応）、架橋構造を形成する。一般に、有機金属化合物は、水との反応性が高く、取扱いが難しい。この点、本発明の製造方法によると、有機金属化合物をキレート化することにより、水との急激な反応を抑制することができる。すなわち、本発明の製造方法において、溶剤は、ゴムポリマーを溶解させると共に、キレート剤としての役割を果たす。つまり、混合溶液調製工程において、有機金属化合物はキレート化される。これにより、有機金属化合物の加水分解が抑制される。その後、架橋工程において、溶剤を除去する。つまり、キレート剤を除去する。すると、有機金属化合物の加水分解が促進され、重縮合による架橋反応が進行する。【００１６】
このように、本発明の製造方法によると、有機金属化合物の反応速度を遅くすることができる。加えて、溶剤中で原料を混合するため、導電剤の分散性が向上する。したがって、均質な導電性架橋体を得ることができる。また、溶剤は、ゴムポリマーを溶解させる溶媒としての役割と、キレート剤としての役割と、の両方を果たす。このため、ゴムポリマーを溶解させる溶媒とキレート剤とを別々に準備する必要がない。よって、製造工程が簡略化され、実用的である。【００１７】
（３）また、本発明のトランスデューサは、エラストマー製の誘電膜と、該誘電膜を介して配置されている複数の電極と、複数の該電極と各々接続されている配線と、を備え、該電極および該配線の少なくとも一方は、上記本発明の導電性架橋体からなることを特徴とする。【００１８】
トランスデューサには、機械エネルギーと電気エネルギーとの変換を行うアクチュエータ、センサ、発電素子等、あるいは音響エネルギーと電気エネルギーとの変換を行うスピーカ、マイクロフォン等がある。本発明のトランスデューサによると、電極および配線の少なくとも一方が、上記本発明の導電性架橋体からなる。よって、誘電膜が変形すると、当該変形に追従して、電極等が伸縮する。このため、トランスデューサの動きが、電極等により妨げられにくい。また、伸縮を繰り返しても、電極等がへたりにくい。また、電極等の導電性も変化しにくい。さらに、電極等から誘電膜へ移動する不純物が少ない。このため、誘電膜の電気抵抗が低下するおそれは小さい。したがって、本発明のトランスデューサは、性能安定性および耐久性に優れる。【００１９】
（４）また、本発明のフレキシブル配線板は、伸縮可能な弾性基材と、該弾性基材の表面に配置されている配線と、を備え、該配線の少なくとも一部は、上記本発明の導電性架橋体からなることを特徴とする。【００２０】
本発明のフレキシブル配線板によると、弾性基材の変形に追従して配線が伸縮する。また、伸縮を繰り返しても、配線がへたりにくい。また、配線の導電性も変化しにくい。さらに、配線から弾性基材へ移動する不純物が少ない。このため、弾性基材の電気抵抗が低下して、いわゆる漏れ電流が増加するおそれは小さい。したがって、本発明のフレキシブル配線板は、性能安定性および耐久性に優れる。【００２１】
（５）本発明の電磁波シールドは、上記本発明の導電性架橋体からなることを特徴とする。【００２２】
本発明の電磁波シールドは、本発明の導電性架橋体を構成するゴムポリマー等の原料を溶剤に混合した混合溶液から、形成することができる。また、溶剤を用いずに、原料を混練した混練物をプレス成形や押出成形して、形成することができる。したがって、本発明の電磁波シールドにおいては、形状の制約が少ない。このため、電磁波を遮蔽したい様々な部位へ、容易に配置することができる。【００２３】
本発明の電磁波シールドは、伸縮を繰り返してもへたりにくい。また、その導電性も変化しにくい。このため、伸縮性を有する部材に使用しても、シールド性能が低下しにくい。また、本発明の電磁波シールドによると、電磁波シールド（導電性架橋体）中の不純物が、当該電磁波シールドと接触している部材へ移動しにくい。このため、接触している部材の電気抵抗が低下して、漏れ電流が増加するおそれは小さい。したがって、ジュール熱により、接触している部材の物性が変化したり、当該部材が破壊されるおそれは小さい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のトランスデューサの一実施形態であるアクチュエータの断面模式図であって、（ａ）はオフ状態、（ｂ）はオン状態を示す。
【図２】本発明のトランスデューサの一実施形態である静電容量型センサの上面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】本発明のトランスデューサの一実施形態である発電素子の断面模式図であって、（ａ）は伸長時、（ｂ）は収縮時を示す。
【図５】本発明の一実施形態であるフレキシブル配線板の上面透過図である。
【図６】試験装置に取り付けられた試験用素子の表側正面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ方向断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１：アクチュエータ  １０：誘電膜  １１ａ、１１ｂ：電極  １２ａ、１２ｂ：配線  １３：電源  ２：静電容量型センサ（トランスデューサ）  ２０：誘電膜  ２１ａ、２１ｂ：電極  ２２ａ、２２ｂ：配線  ２３ａ、２３ｂ：カバーフィルム  ２４：コネクタ  ３：発電素子（トランスデューサ）  ３０：誘電膜  ３１ａ、３１ｂ：電極  ３２ａ〜３２ｃ：配線  ４：フレキシブル配線板  ４０：弾性基材  ４１：表側配線用コネクタ  ４２：裏側配線用コネクタ  ０１Ｘ〜１６Ｘ：表側電極  ０１Ｘ１〜１６Ｘ１：表側接続部  ０１Ｙ〜１６Ｙ：裏側電極  ０１Ｙ１〜１６Ｙ１：裏側接続部  ０１ｘ〜１６ｘ：表側配線  ０１ｙ〜１６ｙ：裏側配線  ５：試験用素子  ５０：被着体  ５１ａ、５１ｂ：試験片  ５２：上側チャック  ５３：下側チャック
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の導電性架橋体およびその製造方法、本発明のトランスデューサ、フレキシブル配線板、電磁波シールドの実施形態について、順に説明する。
【００２７】
＜導電性架橋体＞
上述したように、本発明の導電性架橋体は、ゴムポリマーと、有機金属化合物と、導電剤と、を含む導電性組成物から合成され、架橋構造を有する。
【００２８】
（１）ゴムポリマー
ゴムポリマーは、特に限定されるものではない。ゴムポリマーの一種を単独で、あるいは二種以上を混合して用いることができる。ゴムポリマーとしては、例えば、有機金属化合物中の活性水素または活性水素を持つ求核性置換基と反応可能な官能基を有するものが、望ましい。この場合、ゴムポリマーの官能基は、有機金属化合物との架橋サイトとなる。すなわち、ゴムポリマーの官能基が、有機金属化合物中の活性水素または活性水素を持つ求核性置換基と反応して、架橋構造が形成される。なお、本発明の導電性架橋体は、ゴムポリマーと有機金属化合物とが反応せずに、有機金属化合物の架橋構造中にゴムポリマーが侵入した、いわゆる相互網目構造を有していてもよい。
【００２９】
有機金属化合物と反応可能な上記官能基としては、例えば、カルボキシル基、ヒドロキシ基、アミノ基、エポキシ基等が挙げられる。具体的には、カルボキシル基含有アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、およびその水素化物、カルボキシル基含有スチレン−ブタジエン共重合体、カルボキシル基含有ポリブタジエン、カルボキシル基含有エチレン−プロピレン共重合体、マレイン酸変性塩素化ポリエチレン、ヒドロキシ基またはアミノ基を末端に有するウレタンプレポリマー、エポキシ基含有アクリルゴム、カルボキシル基含有アクリルゴム、ポリエステルポリオール等が挙げられる。
【００３０】
（２）有機金属化合物
有機金属化合物の種類は、特に限定されるものではない。有機金属化合物は、液体でも固体でもよい。有機金属化合物としては、金属アルコキシド化合物、金属アシレート化合物、および金属キレート化合物が挙げられる。これらから選ばれる一種を単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。有機金属化合物は、ケイ素、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、アルミニウム、ガリウム、マグネシウム、亜鉛、およびホウ素から選ばれる一種以上の元素を含むことが望ましい。
【００３１】
有機金属化合物の配合量は、ゴムポリマー１００質量部に対して、０．１質量部以上５０質量部以下であることが望ましい。０．１質量部未満であると、架橋が充分ではなく、三次元網目構造が生成しにくい。０．５質量部以上が好適である。反対に、５０質量部を超えると、架橋が進行し過ぎて、導電性架橋体の柔軟性が損なわれるおそれがある。３０質量部以下が好適である。
【００３２】
金属アルコキシド化合物は、例えば、次の一般式（ａ）で表される。
Ｍ（ＯＲ）ｍ  ・・・（ａ）
［式（ａ）中、Ｍは金属等の原子である。Ｒは炭素数１〜１０のアルキル基、アリール基、アルケニル基のいずれか一種以上であり、同一であっても、異なっていてもよい。ｍは金属等の原子Ｍの価数である。］
また、一分子中に、二つ以上の繰り返し単位［（ＭＯ）ｎ；ｎは２以上の整数］を有する多量体であってもよい。ｎの数を変更することにより、ゴムポリマーとの相溶性や、反応速度等を調整することができる。このため、ゴムポリマーの種類に応じて、適宜好適な多量体を選択するとよい。
【００３３】
金属等の原子Ｍとしては、例えば、チタン、ジルコニウム、アルミニウム、ケイ素、鉄、銅、錫、バリウム、ストロンチウム、ハフニウム、ホウ素等が挙げられる。なかでも反応性が良好であるという理由から、チタン、ジルコニウム、アルミニウムから選ばれる一種以上を含むものが望ましい。具体的には、テトラｎ−ブトキシチタン、テトラｎ−ブトキシジルコニウム、テトラｎ−ブトキシシラン、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート、テトラｉ−プロポキシチタン、テトラエトキシシラン、テトラキス（２−エチルヘキシルオキシ）チタン等が好適である。
【００３４】
また、金属アシレート化合物としては、ポリヒドロキシチタンステアレート、ジルコニウムトリブトキシモノステアレート等が挙げられる。
【００３５】
また、金属キレート化合物としては、チタン−ジイソプロポキシ−ビス（アセチルアセトネート）、チタン−テトラアセチルアセトネート、チタン−ジオクチロキシ−ビス（オクチレングリコレート）、チタン−ジイソプロポキシ−ビス（エチルアセトアセテート）、チタン−ジイソプロポキシ−ビス（トリエタノールアミネート）、チタン−ジブトキシ−ビス（トリエタノールアミネート）等のチタンキレート化合物、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、ジルコニウムトリブトキシモノアセチルアセトネート、ジルコニウムモノブトキシアセチルアセトネート−ビス（エチルアセトアセテート）、ジルコニウムジブトキシ−ビス（エチルアセトアセテート）等のジルコニウムキレート化合物等が挙げられる。
【００３６】
（３）導電剤
導電剤の種類は、特に限定されるものではない。カーボンブラック、カーボンナノチューブ、グラファイト等の炭素材料、銀、金、銅、ニッケル、ロジウム、パラジウム、クロム、チタン、白金、鉄、およびこれらの合金等の金属材料、酸化チタン化インジウム、酸化亜鉛に他金属をドーピングした導電性酸化物から、適宜選択すればよい。導電剤は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。例えば、カーボンブラックは、ゴム成分との密着性が高く、凝集して導通経路を形成しやすい、という点で好適である。なかでも、ケッチェンブラック等の高導電性カーボンブラックが好適である。
【００３７】
また、粒子表面を金属で被覆して導電性を付与した被覆粒子を使用してもよい。金属単体の粒子と比較して、被覆粒子の比重は小さい。よって、塗料化した際に沈降しにくく、分散性が向上する。また、粒子を加工することにより、様々な形状の被覆粒子を容易に製造することができる。被覆する金属としては、先に列挙した金属材料を用いればよい。また、粒子には、グラファイトやカーボンブラック等の炭素材料、炭酸カルシウム、二酸化チタン、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム等の金属酸化物、シリカ等の無機物、アクリルやウレタン等の樹脂等を用いればよい。
【００３８】
導電剤の含有量は、所望の導電性が得られるように決定すればよい。例えば、電極としての導電性を確保するという観点から、導電剤の含有量は、導電性架橋体の体積を１００ｖｏｌ％とした場合の０．１ｖｏｌ％以上であることが望ましい。１ｖｏｌ％以上であるとより好適である。一方、導電剤の含有量が多くなると柔軟性が低下する。このため、導電剤の含有量は、導電性架橋体の体積を１００ｖｏｌ％とした場合の３５ｖｏｌ％以下であることが望ましい。１５ｖｏｌ％以下であるとより好適である。
【００３９】
（４）その他
本発明の導電性架橋体を合成する場合には、上記ゴムポリマー、有機金属化合物、および導電剤を含む導電性組成物に、触媒、補強剤、可塑剤、老化防止剤、着色剤等を適宜配合してもよい。
【００４０】
また、本発明の導電性架橋体を、アクチュエータの電極や配線として用いる場合には、アクチュエータの小型化、および誘電膜の変形に対する影響をできるだけ小さくするという観点から、電極等（導電性架橋体）の厚さを薄くする方が望ましい。例えば、導電性架橋体の厚さを、０．４μｍ以上１０００μｍ以下とすることが望ましい。より好適には、５μｍ以上５０μｍ以下である。
【００４１】
＜導電性架橋体の製造方法＞
本発明の導電性架橋体の製造方法は、特に限定されるものではない。例えば、次の（１）または（２）の方法により製造することができる。
（１）第一の方法としては、ゴムポリマー、有機金属化合物、および導電剤を、ロールや混練機により混練りして（混練り工程）、所定の条件下で成形する（成形工程）。成形された導電性架橋体は、所定の基材に貼着して用いればよい。
（２）第二の方法としては、まず、所定の溶剤中に、ゴムポリマーおよび導電剤を添加する。次に、当該溶液中に、有機金属化合物をそのまま、あるいは所定の溶剤に溶解した状態で混合して、混合溶液を調製する（混合溶液調製工程）。その後、調製した混合溶液を基材上に塗布し、所定の条件下で乾燥させる（成形工程）。
【００４２】
上記第一および第二の方法において、ゴムポリマーと導電剤とを予め混練りしておくと、導電剤の分散性が向上する。例えば、第二の方法においては、ゴムポリマーと導電剤とを、予めロールや混練機により混練りした状態で、溶剤に添加すればよい。また、第二の方法においては、ゴムポリマーを溶剤に溶解させた溶液と、無機フィラーを溶剤に分散させた分散液と、を混合してもよい。
【００４３】
また、第二の方法において、有機金属化合物を所定の溶剤に溶解した状態で混合する場合には、当該溶剤と、ゴムポリマーを溶解させる溶剤と、は同一であっても異なっていてもよい。また、第一の方法では、混練り工程において、必要に応じて触媒、補強剤、可塑剤、老化防止剤、着色剤等を添加してもよい。また、第二の方法では、混合溶液調製工程において、必要に応じて触媒、補強剤、可塑剤、老化防止剤、着色剤等を添加してもよい。
【００４４】
混合溶液を基材上に塗布する方法としては、既に公知の方法を採用すればよい。例えば、インクジェット印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷、パッド印刷、リソグラフィー等の印刷法の他、ディップ法、スプレー法、バーコート法等が挙げられる。例えば、印刷法を採用すると、塗布する部分と塗布しない部分との塗り分けを、容易に行うことができる。また、大きな面積、細線、複雑な形状の印刷も容易である。印刷法の中でも、高粘度の塗料に対応でき、塗膜厚さの調整が容易であるという理由から、スクリーン印刷法が好適である。
【００４５】
有機金属化合物は、空気中や、反応系（ゴムポリマー、溶液）中の水分と反応し、加水分解して重縮合する（ゾルゲル反応）。したがって、水との急激な反応を抑制し、均質な膜を形成するためには、有機金属化合物をキレート剤によりキレート化して用いることが望ましい。なかでも、金属アルコキシド化合物の反応性は高い。このため、金属アルコキシド化合物については、キレート化して用いることが望ましい。一方、金属アシレート化合物については、金属アルコキシド化合物と比較して、反応性はそれほど高くない。したがって、キレート化の必要性は小さい。
【００４６】
キレート剤としては、例えば、アセチルアセトン、ベンゾイルアセトン、ジベンゾイルメタン等のβ−ジケトン、アセト酢酸エチル、ベンゾイル酢酸エチル等のβ−ケト酸エステル、トリエタノールアミン、乳酸、２-エチルヘキサンー１，３ジオール、１,３へキサンジオール等が挙げられる。使用するキレート剤の量は、有機金属化合物１００質量部に対して、１０質量部以上１０００００質量部以下とすることが望ましい。１０質量部未満であると、充分にキレート化することができない。５０質量部以上が好適である。反対に、１０００００質量部を超えると、除去しにくくなる。このため、例えば、乾燥が過剰に必要となる。８０００質量部以下が好適である。
【００４７】
有機金属化合物をキレート化して用いる場合には、例えば、次の方法を採用するとよい。まず、所定の溶剤中に、ゴムポリマーおよび導電剤を添加する。次に、当該溶液中に、キレート化された有機金属化合物を混合して、混合溶液を調製する（混合溶液調製工程）。その後、調製した混合溶液を基材上に塗布し、所定の条件下で乾燥させると共に、キレート剤を除去して架橋反応を進行させる（架橋工程）。
【００４８】
また、キレート剤がゴムポリマーを溶解可能な場合には、キレート剤をゴムポリマーを溶解させる溶媒として使用することも可能である。この場合、例えば、次の方法を採用するとよい。まず、ゴムポリマーが溶解可能であり、かつ、有機金属化合物をキレート化できる溶剤中に、ゴムポリマーと、導電剤と、有機金属化合物と、を混合した混合溶液を調製する（混合溶液調製工程）。次に、混合溶液から溶剤を除去して、架橋反応を進行させる（架橋工程）。混合溶液調製工程は、ゴムポリマーと導電剤とが含有されている第一溶液を調製する工程と、第一溶液に有機金属化合物を混合して第二溶液を調製する工程と、から構成されていてもよい。
【００４９】
溶剤は、すべてがキレート剤であっても、キレート剤とそれ以外の溶剤との混合物であってもよい。架橋工程では、混合溶液を基材上に塗布し、乾燥させればよい。架橋工程の温度は、反応速度等を考慮して、溶剤の種類に応じて適宜決定すればよい。例えば、常温でもよいが、溶剤の沸点以上とすることが望ましい。また、有機金属化合物をキレート化して用いる場合でも、混合溶液調製工程において、必要に応じて触媒、補強剤、可塑剤、老化防止剤、着色剤等を添加することができる。
【００５０】
＜トランスデューサ＞
本発明のトランスデューサは、エラストマー製の誘電膜と、該誘電膜を介して配置されている複数の電極と、複数の該電極と各々接続されている配線と、を備え、該電極および該配線の少なくとも一方は、本発明の導電性架橋体からなる。本発明のトランスデューサにおいても、上述した本発明の導電性架橋体の好適な態様を採用することが望ましい。以下、本発明のトランスデューサの例として、アクチュエータ、エラストマーセンサ、および発電素子の実施形態を説明する。
【００５１】
［アクチュエータ］
本発明の導電性架橋体からなる電極を備えたアクチュエータの実施形態を説明する。図１に、本実施形態のアクチュエータの断面模式図を示す。（ａ）はオフ状態、（ｂ）はオン状態を各々示す。
【００５２】
図１に示すように、アクチュエータ１は、誘電膜１０と、電極１１ａ、１１ｂと、配線１２ａ、１２ｂと、を備えている。誘電膜１０は、ウレタンゴム製である。電極１１ａは、誘電膜１０の上面の略全体を覆うように、配置されている。同様に、電極１１ｂは、誘電膜１０の下面の略全体を覆うように、配置されている。電極１１ａ、１１ｂは、各々、配線１２ａ、１２ｂを介して電源１３に接続されている。電極１１ａ、１１ｂは、いずれも本発明の導電性架橋体からなる。
【００５３】
オフ状態からオン状態に切り替える際は、一対の電極１１ａ、１１ｂ間に電圧を印加する。電圧の印加により、誘電膜１０の厚さは薄くなり、その分だけ、図（ｂ）中白抜き矢印で示すように、電極１１ａ、１１ｂ面に対して平行方向に伸長する。これにより、アクチュエータ１は、図中上下方向および左右方向の駆動力を出力する。
【００５４】
本実施形態によると、電極１１ａ、１１ｂは、柔軟で伸縮可能である。このため、電極１１ａ、１１ｂは、誘電膜１０の変形に追従して変形することができる。すなわち、誘電膜１０の動きが、電極１１ａ、１１ｂにより妨げられにくい。したがって、アクチュエータ１によると、より大きな力および変位量を得ることができる。
【００５５】
また、本実施形態によると、電極１１ａ、１１ｂから誘電膜１０へ移動する不純物が少ない。このため、誘電膜１０の電気抵抗は低下しにくい。よって、誘電膜１０と電極１１ａ、１１ｂとの界面に、多くの電荷を蓄えることができる。これにより、消費電力が低減される。また、電流が誘電膜１０中を流れにくいため、ジュール熱の発生が抑制される。したがって、熱により、誘電膜１０の物性が変化したり、誘電膜１０が破壊されるおそれが小さい。また、電極１１ａ、１１ｂは、伸縮を繰り返してもへたりにくく、形状保持性に優れる。加えて、電極１１ａ、１１ｂの導電性は変化しにくい。したがって、アクチュエータ１は、性能安定性および耐久性に優れる。
【００５６】
アクチュエータを構成する誘電膜としては、比誘電率の高いエラストマーを用いることが望ましい。具体的には、常温における比誘電率（１００Ｈｚ）が２以上、さらには５以上のエラストマーが望ましい。例えば、エステル基、カルボキシル基、水酸基、ハロゲン基、アミド基、スルホン基、ウレタン基、ニトリル基等の極性官能基を有するエラストマー、あるいは、これらの極性官能基を有する極性低分子量化合物を添加したエラストマーを採用するとよい。好適なエラストマーとしては、上記ウレタンゴムの他、シリコーンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素添加アクリロニトリル−ブタジエンゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン等が挙げられる。
【００５７】
誘電膜の厚さは、アクチュエータの用途等に応じて適宜決定すればよい。例えば、アクチュエータの小型化、低電位駆動化、および変位量を大きくする等の観点からは、誘電膜の厚さは薄い方が望ましい。この場合、絶縁破壊性等をも考慮して、誘電膜の厚さを、１μｍ以上１０００μｍ（１ｍｍ）以下とすることが望ましい。より好適な範囲は、５μｍ以上２００μｍ以下である。
【００５８】
アクチュエータの変位量をより大きくするためには、誘電膜を面延在方向に延伸した状態で取り付けることが望ましい。また、複数の誘電膜と電極とを交互に積層させた積層構造とすると、より大きな力を発生させることができる。これにより、アクチュエータの出力が大きくなり、駆動対象部材をより大きな力で駆動させることができる。
【００５９】
［エラストマーセンサ］
本発明の導電性架橋体からなる電極および配線を備えたエラストマーセンサの一例として、静電容量型センサの実施形態を説明する。まず、本実施形態の静電容量型センサの構成について説明する。図２に、静電容量型センサの上面図を示す。図３に、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図を示す。図２、図３に示すように、静電容量型センサ２は、誘電膜２０と、一対の電極２１ａ、２１ｂと、配線２２ａ、２２ｂと、カバーフィルム２３ａ、２３ｂと、を備えている。
【００６０】
誘電膜２０は、ウレタンゴム製であって、左右方向に延びる帯状を呈している。誘電膜２０の厚さは、約３００μｍである。
【００６１】
電極２１ａは、長方形状を呈している。電極２１ａは、誘電膜２０の上面に、スクリーン印刷により三つ形成されている。同様に、電極２１ｂは、長方形状を呈している。電極２１ｂは、誘電膜２０を挟んで電極２１ａと対向するように、誘電膜２０の下面に三つ形成されている。電極２１ｂは、誘電膜２０の下面に、スクリーン印刷されている。このように、誘電膜２０を挟んで、電極２１ａ、２１ｂが三対配置されている。電極２１ａ、２１ｂは、本発明の導電性架橋体からなる。
【００６２】
配線２２ａは、誘電膜２０の上面に形成された電極２１ａの一つ一つに、それぞれ接続されている。配線２２ａにより、電極２１ａとコネクタ２４とが結線されている。配線２２ａは、誘電膜２０の上面に、スクリーン印刷により形成されている。同様に、配線２２ｂは、誘電膜２０の下面に形成された電極２１ｂの一つ一つに、それぞれ接続されている（図２中、点線で示す）。配線２２ｂにより、電極２１ｂとコネクタ（図略）とが結線されている。配線２２ｂは、誘電膜２０の下面に、スクリーン印刷により形成されている。配線２２ａ、２２ｂは、本発明の導電性架橋体からなる。
【００６３】
カバーフィルム２３ａは、アクリルゴム製であって、左右方向に延びる帯状を呈している。カバーフィルム２３ａは、誘電膜２０、電極２１ａ、配線２２ａの上面を覆っている。同様に、カバーフィルム２３ｂは、アクリルゴム製であって、左右方向に延びる帯状を呈している。カバーフィルム２３ｂは、誘電膜２０、電極２１ｂ、配線２２ｂの下面を覆っている。
【００６４】
次に、静電容量型センサ２の動きについて説明する。例えば、静電容量型センサ２が上方から押圧されると、誘電膜２０、電極２１ａ、カバーフィルム２３ａは一体となって、下方に湾曲する。圧縮により、誘電膜２０の厚さは小さくなる。その結果、電極２１ａ、２１ｂ間のキャパシタンスは大きくなる。このキャパシタンス変化により、圧縮による変形が検出される。
【００６５】
次に、本実施形態の静電容量型センサ２の作用効果について説明する。本実施形態によると、誘電膜２０、電極２１ａ、２１ｂ、配線２２ａ、２２ｂ、カバーフィルム２３ａ、２３ｂは、いずれもエラストマー材料からなる。このため、静電容量型センサ２の全体が柔軟であり、伸縮可能である。また、電極２１ａ、２１ｂおよび配線２２ａ、２２ｂは、誘電膜２０の変形に追従して変形することができる。
【００６６】
また、本実施形態によると、電極２１ａ、２１ｂから誘電膜２０へ移動する不純物が少ない。このため、誘電膜２０の電気抵抗は低下しにくい。つまり、誘電膜２０中に電流が流れにくいため、検出精度が低下するおそれは小さい。また、電流が誘電膜２０中を流れにくいため、ジュール熱の発生が抑制される。したがって、熱により、誘電膜２０の物性が変化したり、誘電膜２０が破壊されるおそれが小さい。また、電極２１ａ、２１ｂおよび配線２２ａ、２２ｂは、伸縮を繰り返してもへたりにくく、形状保持性に優れる。加えて、電極２１ａ、２１ｂおよび配線２２ａ、２２ｂの導電性は、変化しにくい。したがって、静電容量型センサ２は、性能安定性および耐久性に優れる。なお、本実施形態の静電容量型センサ２には、誘電膜２０を狭んで対向する電極２１ａ、２１ｂが、三対形成されている。しかし、電極の数、大きさ、配置等は、用途に応じて、適宜決定すればよい。
【００６７】
［発電素子］
本発明の導電性架橋体からなる電極を備えた発電素子の実施形態を説明する。図４に、本実施形態の発電素子の断面模式図を示す。（ａ）は伸長時、（ｂ）は収縮時を各々示す。図４に示すように、発電素子３は、誘電膜３０と、電極３１ａ、３１ｂと、配線３２ａ〜３２ｃと、を備えている。誘電膜３０は、ウレタンゴム製である。電極３１ａは、誘電膜３０の上面の略全体を覆うように、配置されている。同様に、電極３１ｂは、誘電膜３０の下面の略全体を覆うように、配置されている。電極３１ａには、配線３２ａ、３２ｂが接続されている。すなわち、電極３１ａは、配線３２ａを介して、外部負荷（図略）に接続されている。また、電極３１ａは、配線３２ｂを介して、電源（図略）に接続されている。電極３１ｂは、配線３２ｃにより接地されている。電極３１ａ、３１ｂは、いずれも本発明の導電性架橋体からなる。
【００６８】
図４（ａ）に示すように、発電素子３を圧縮し、誘電膜３０を電極３１ａ、３１ｂ面に対して平行方向に伸長すると、誘電膜３０の膜厚は薄くなり、電極３１ａ、３１ｂ間に電荷が蓄えられる。その後、圧縮力を除去すると、図４（ｂ）に示すように、誘電膜３０の弾性復元力により誘電膜３０は収縮し、膜厚が厚くなる。その際、蓄えられた電荷が配線３２ａを通して放出される。
【００６９】
本実施形態によると、電極３１ａ、３１ｂは、柔軟で伸縮可能である。このため、電極３１ａ、３１ｂは、誘電膜３０の変形に追従して変形することができる。すなわち、誘電膜３０の動きが、電極３１ａ、３１ｂにより妨げられにくい。また、本実施形態によると、電極３１ａ、３１ｂから誘電膜３０へ移動する不純物が少ない。このため、誘電膜３０の電気抵抗は低下しにくい。誘電膜３０中に電流が流れにくいため、誘電膜３０と電極３１ａ、３１ｂとの界面に、多くの電荷を蓄えることができる。したがって、発電効率が向上する。さらに、ジュール熱の発生も抑制される。このため、熱により、誘電膜３０の物性が変化したり、誘電膜３０が破壊されるおそれが小さい。また、電極３１ａ、３１ｂは、伸縮を繰り返してもへたりにくく、形状保持性に優れる。加えて、電極３１ａ、３１ｂの導電性は変化しにくい。したがって、発電素子３は、性能安定性および耐久性に優れる。
【００７０】
＜フレキシブル配線板＞
本発明のフレキシブル配線板は、伸縮可能な弾性基材と、該弾性基材の表面に配置されている配線と、を備え、該配線の少なくとも一部は、本発明の導電性架橋体からなる。本発明のフレキシブル配線板においても、上述した本発明の導電性架橋体の好適な態様を採用することが望ましい。以下、本発明のフレキシブル配線板の実施形態を説明する。
【００７１】
図５に、本実施形態のフレキシブル配線板の上面透過図を示す。なお、図５中、裏側の配線については細線で示す。図５に示すように、フレキシブル配線板４は、弾性基材４０と、表側電極０１Ｘ〜１６Ｘと、表側電極０１Ｘ〜１６Ｘと、表側配線０１ｘ〜１６ｘと、裏側配線０１ｙ〜１６ｙと、表側配線用コネクタ４１と、裏側配線用コネクタ４２と、を備えている。
【００７２】
弾性基材４０は、ウレタンゴム製であって、シート状を呈している。表側電極０１Ｘ〜１６Ｘは、弾性基材４０の上面に、合計１６本配置されている。表側電極０１Ｘ〜１６Ｘは、各々、帯状を呈している。表側電極０１Ｘ〜１６Ｘは、各々、Ｘ方向（左右方向）に延在している。表側電極０１Ｘ〜１６Ｘは、Ｙ方向（前後方向）に、所定間隔ごとに離間して、互いに略平行になるように、配置されている。表側電極０１Ｘ〜１６Ｘの左端には、各々、表側接続部０１Ｘ１〜１６Ｘ１が配置されている。同様に、裏側電極０１Ｙ〜１６Ｙは、弾性基材４０の下面に、合計１６本配置されている。裏側電極０１Ｙ〜１６Ｙは、各々、帯状を呈している。裏側電極０１Ｙ〜１６Ｙは、各々、Ｙ方向に延在している。裏側電極０１Ｙ〜１６Ｙは、Ｘ方向に、所定間隔ごとに離間して、互いに略平行になるように、配置されている。裏側電極０１Ｙ〜１６Ｙの前端には、各々、裏側接続部０１Ｙ１〜１６Ｙ１が配置されている。図５にハッチングで示すように、弾性基材４０を挟んで、表側電極０１Ｘ〜１６Ｘと裏側接続部０１Ｙ１〜１６Ｙ１とが交差する部分（重複する部分）により、荷重等を検出する検出部が形成されている。
【００７３】
表側配線０１ｘ〜１６ｘは、弾性基材４０の上面に、合計１６本配置されている。表側配線０１ｘ〜１６ｘは、各々、線状を呈している。表側配線用コネクタ４１は、弾性基材４０の左後隅に配置されている。表側配線０１ｘ〜１６ｘは、各々、表側接続部０１Ｘ１〜１６Ｘ１と、表側配線用コネクタ４１と、を接続している。また、弾性基材４０の上面、表側電極０１Ｘ〜１６Ｘ、表側配線０１ｘ〜１６ｘは、上方から、表側カバーフィルム（図略）により覆われている。表側配線０１ｘ〜１６ｘは、本発明の導電性架橋体からなる。
【００７４】
裏側配線０１ｙ〜１６ｙは、弾性基材４０の下面に、合計１６本配置されている。裏側配線０１ｙ〜１６ｙは、各々、線状を呈している。裏側配線用コネクタ４２は、弾性基材４０の左前隅に配置されている。裏側配線０１ｙ〜１６ｙは、各々、裏側接続部０１Ｙ１〜１６Ｙ１と、裏側配線用コネクタ４２と、を接続している。また、弾性基材４０の下面、裏側電極０１Ｙ〜１６Ｙ、裏側配線０１ｙ〜１６ｙは、下方から、裏側カバーフィルム（図略）により覆われている。裏側配線０１ｙ〜１６ｙは、本発明の導電性架橋体からなる。
【００７５】
表側配線用コネクタ４１、裏側配線用コネクタ４２には、各々、演算部（図略）が電気的に接続されている。演算部には、表側配線０１ｘ〜１６ｘおよび裏側配線０１ｙ〜１６ｙから、検出部におけるインピーダンスが入力される。これに基づいて、面圧分布が測定される。
【００７６】
本実施形態によると、表側配線０１ｘ〜１６ｘおよび裏側配線０１ｙ〜１６ｙは、各々、柔軟で伸縮可能である。このため、表側配線０１ｘ〜１６ｘおよび裏側配線０１ｙ〜１６ｙは、弾性基材４０の変形に追従して変形することができる。また、本実施形態によると、表側配線０１ｘ〜１６ｘおよび裏側配線０１ｙ〜１６ｙから、弾性基材４０へ移動する不純物が少ない。このため、弾性基材４０の電気抵抗が低下して、いわゆる漏れ電流が増加するおそれは小さい。これにより、誤動作が抑制される。また、弾性基材４０中に電流が流れにくいため、ジュール熱により弾性基材４０が破壊されるおそれが小さい。さらに、表側配線０１ｘ〜１６ｘおよび裏側配線０１ｙ〜１６ｙは、伸縮を繰り返してもへたりにくく、形状保持性に優れる。加えて、導電性も変化しにくい。したがって、フレキシブル配線板４は、性能安定性および耐久性に優れる。
【００７７】
＜電磁波シールド＞
本発明の電磁波シールドは、本発明の導電性架橋体からなる。電磁波シールドは、電子機器の内部で発生した電磁波が外部に漏れるのを抑制したり、外部からの電磁波を内部へ侵入させにくくする役割を果たす。例えば、電子機器の筐体の内周面に、電磁波シールドを配置する場合には、本発明の導電性架橋体を形成するための混合溶液を、電子機器の筐体の内周面に塗布し、乾燥させればよい。また、上記トランスデューサの実施形態として示した静電容量型センサに、電磁波シールドを配置することもできる。例えば、カバーフィルム２３ａの上面と、カバーフィルム２３ｂの下面と、を各々覆うように、電磁波シールドを配置すればよい（前出図２、図３参照）。この場合、本発明の導電性架橋体を形成するための混合溶液を、カバーフィルム２３ａの上面およびカバーフィルム２３ｂの下面に塗布し、乾燥させればよい。さらに、電子機器の隙間にガスケットとして配置する場合には、本発明の導電性架橋体を、所望の形状に成形して用いればよい。
【実施例】
【００７８】
次に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。【００７９】
＜導電性架橋体の製造＞
［実施例１〜４］
下記の表１に示す原料から、実施例１〜４の導電性架橋体を製造した。まず、カルボキシル基含有アクリルゴムポリマー（日本ゼオン（株）製「Ｎｉｐｏｌ（登録商標）ＡＲ１４」）、またはエポキシ基含有アクリルゴムポリマー（同「ＮｉｐｏｌＡＲ４２Ｗ」）と、導電剤（ライオン（株）製「ケッチェンブラック（登録商標）ＥＣ−６００ＪＤ」）と、をロール練り機にて混練りし、ゴム組成物を調製した。次に、調製したゴム組成物を、アセチルアセトンに溶解した。続いて、この溶液に、所定の有機金属化合物を添加して、混合した。ここで、アセチルアセトンは、アクリルゴムポリマーを溶解させる溶媒であると共に、有機金属化合物のキレート剤である。その後、混合溶液を基材上にバーコート法により塗布し、乾燥させた後、１５０℃で約６０分間加熱して導電性架橋体を得た。なお、有機金属化合物については、以下のものを使用した。
テトラ−ｎ−ブトキシチタン：日本曹達（株）製「Ｂ−１」
ジルコニウムテトラアセチルアセトネート：マツモトファインケミカル（株）製「オルガチックス（登録商標）ＺＣ１５０」
ポリヒドロキシチタンステアレート：マツモトファインケミカル（株）製「オルガチックスＴＰＨＳ」【００８０】
［比較例１］
下記の表１に示す原料から、比較例１の導電性材料を製造した。まず、エポキシ基含有アクリルゴムポリマー（同上）と、架橋促進剤のジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（大内新興化学（株）製「ノクセラー（登録商標）ＰＺ」）、およびジメチルジチオカルバミン酸第二鉄（大内新興化学（株）製「ノクセラーＴＴＦＥ」）と、をロール練り機にて混合し、ゴム組成物を調製した。次に、調製したゴム組成物を、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）に溶解した。そして、この溶液に、導電剤（同上）を添加して、分散させた。続いて、調製した溶液を、基材上にバーコート法により塗布した。その後、塗膜が形成された基材を、約１７０℃の乾燥炉内に約３０分間静置して、塗膜を乾燥させると共に、架橋反応を進行させて、導電性材料を得た。【００８１】
［比較例２］
下記の表１に示す原料から、比較例２の導電性材料を製造した。まず、エポキシ基含有アクリルゴムポリマー（同上）を、ＭＥＫに溶解した。次に、この溶液に、導電剤（同上）を添加して、分散させた。続いて、調製した溶液を、基材上にバーコート法により塗布した。その後、塗膜が形成された基材を、約１５０℃の乾燥炉内に約３０分間静置して、塗膜を乾燥させて、導電性材料を得た。【００８２】
表１に、使用した原料の種類および配合量を示す。
【表１】
0005603344.tif 000002
【００８３】
製造した導電性架橋体および導電性材料（以下、適宜「導電性架橋体等」と称す）について、架橋性、導電性、引張特性、永久伸び、および被着体への影響を評価した。以下、各々の評価方法および評価結果について説明する。【００８４】
＜評価方法＞
［架橋性］
まず、導電性架橋体等から作製した試験片１ｇを、ＭＥＫ３０ｇに浸漬した。そのまま室温で４時間静置した後、試験片を取り出して乾燥させた。そして、乾燥後の試験片の質量を測定し、初期の質量に対する乾燥後の質量割合（ＭＥＫ不溶分）を算出した。【００８５】
［引張特性］
導電性架橋体等の弾性率を、ＪＩＳ  Ｋ７１２７（１９９９）に準じた引張試験における応力−伸び曲線から、算出した。試験片の形状は、試験片タイプ２とした。また、導電性架橋体等の切断時伸びを、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５１（２００４）に準じて測定した。試験片には、ダンベル状５号形を用いた。【００８６】
［永久伸び］
まず、導電性架橋体等から、幅１０ｍｍの短冊状の試験片を作製した。続いて、試験片の中央部を中心として、３０ｍｍ間隔の標線を付けた。次に、試験片の両端をジグで把持し（把持間隔４０ｍｍ）、標線間距離が６０ｍｍになるように、試験片を伸長した（伸長率１００％）。この状態で、６０℃のオーブンに入れ、２４時間静置した。それから、試験片をオーブンから取り出して、ジグを外し、３０分間室温にて静置した。その後、標線間距離を測定した。そして、永久伸びを、次式（Ｉ）により算出した。
永久伸び（％）＝（ｄ−３０）／３０×１００・・・（Ｉ）
［ｄ：自然収縮後の標線間距離］【００８７】
［導電性］
導電性架橋体等の体積抵抗率を、ＪＩＳ  Ｋ６２７１（２００８）の平行端子電極法に準じて測定した。この際、導電性架橋体等（試験片）を支持する絶縁樹脂製支持具として、市販のブチルゴムシート（タイガースポリマー（株）製）を用いた。【００８８】
［被着体への影響］
次のようにして被着体を作製した。まず、アクリロニトリルブタジエンゴムポリマー（日本ゼオン（株）製「Ｎｉｐｏｌ  ＤＮ２０２」）１００質量部に、シリカ（東ソー・シリカ（株）製「Ｎｉｐｓｉｌ（登録商標）ＶＮ３」）１０質量部を加えて、二本ロールで混練りした。続いて、架橋剤（日油（株）製「パークミル（登録商標）Ｄ−４０」）１０質量部を加えて混練りし、ゴム組成物を調製した。そして、調製したゴム組成物を、１７０℃で約１５分間プレス架橋した後、さらに１５０℃のオーブン中で４時間保持することにより、二次架橋を行った。このようにして、薄膜状の被着体（膜厚約１００μｍ）を作製した。作製した被着体の体積抵抗値を測定したところ、２．７×１０１２Ωｃｍであった。【００８９】
（１）体積抵抗率の測定
まず、導電性架橋体等から、直径約２０ｍｍ、厚さ約３０μｍの円形の試験片を、２枚作製した。次に、これらの試験片を、被着体の表裏両面に一枚ずつ配置して、試験用素子を作製した。なお、試験片は、被着体を介して対向するように配置した。それから、試験片から被着体への不純物の移動を促進させるために、試験用素子を１５０℃のオーブンに入れ、１時間静置した。試験用素子をオーブンから取り出して室温に戻した後、一対の試験片を電極として、１００Ｖの電圧を印加した。そして、被着体の体積抵抗率を測定した。【００９０】
（２）漏れ電流の測定
まず、導電性架橋体等から、縦３８ｍｍ、横２０ｍｍ、厚さ約１０μｍの長方形の試験片を、２枚作製した。次に、これらの試験片を、縦５０ｍｍ、横２５ｍｍ、厚さ約１００μｍの長方形の被着体の表裏両面に一枚ずつ配置して、試験用素子を作製した。そして、作製した試験用素子を、試験装置に設置して、一対の試験片を電極として電圧を印加した時の、被着体に流れる電流を測定した。図６に、試験装置に取り付けられた試験用素子の表側正面図を示す。図７に、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ方向断面図を示す。【００９１】
図６、図７に示すように、試験用素子５の上端は、試験装置における上側チャック５２により把持されている。試験用素子５の下端は、下側チャック５３により把持されている。試験用素子５は、予め上下方向に延伸された状態で、上側チャック５２と下側チャック５３との間に、取り付けられている（延伸率２５％）。【００９２】
試験用素子５は、被着体５０と一対の試験片５１ａ、５１ｂとからなる。試験片５１ａ、５１ｂは、被着体５０を挟んで表裏方向に対向するよう配置されている。試験片５１ａ、５１ｂは、上下方向に８ｍｍずれた状態で配置されている。つまり、試験片５１ａ、５１ｂは、被着体５０を介して、縦３０ｍｍ、横２０ｍｍの範囲で重なっている。試験片５１ａの下端には、配線（図略）が接続されている。同様に、試験片５１ｂの上端には、配線（図略）が接続されている。試験片５１ａ、５１ｂは、各々の配線を介して、電源（図略）に接続されている。【００９３】
試験片５１ａ、５１ｂ間に電圧を印加すると、試験片５１ａ、５１ｂ間に静電引力が生じて、被着体５０を圧縮する。これにより、被着体５０の厚さは薄くなり、延伸方向（上下方向）に伸長する。電界強度２０Ｖ／μｍの直流電圧を印加してから１０秒後に、被着体５０に流れる電流を測定した。【００９４】
＜評価結果＞
導電性架橋体等の評価結果を、上記表１にまとめて示す。表１に示すように、実施例の導電性架橋体におけるＭＥＫ不溶分は、１００％に近い値となった。これにより、実施例の導電性架橋体においては、架橋が充分に進行していることが確認された。これに対して、比較例１の導電性材料のＭＥＫ不溶分は、７８％であった。つまり、比較例１の導電性材料においては、実施例の導電性架橋体と比較して、架橋が進行していないことがわかる。なお、比較例２の導電性材料は、架橋させていないので、ＭＥＫ不溶分は０％であった。【００９５】
また、弾性率については、実施例と比較例とにおいて、大きな差は見られなかった。切断時伸びについても、実施例２、４において、やや低下したものの、実施例１、３については、比較例と略同レベルの値であった。また、実施例の導電性架橋体は、比較例の導電性材料と同様に、いずれも高い導電性を示した。【００９６】
一方、永久伸びについては、実施例と比較例とにおいて、大きな違いがあった。すなわち、比較例の導電性材料は、６０℃下での伸長時に破断してしまったのに対して、実施例の導電性架橋体は、破断しなかった。これにより、実施例の導電性架橋体は、へたりにくく、形状保持性に優れることが確認された。【００９７】
また、試験用素子を用いた試験の結果、比較例の導電性材料を電極にした場合には、非着体の体積抵抗率が低下した。また、実施例の導電性架橋体を電極にした場合と比較して、被着体に流れる電流が大きくなった。これは、エラストマーおよび架橋促進剤に由来する反応残渣が、被着体へ移動したためと考えられる。これに対して、実施例の導電性架橋体を電極にした場合には、被着体の体積抵抗率は、ほとんど変化しなかった。また、被着体に流れる電流も小さかった。このように、実施例の導電性架橋体によると、反応残渣が生じにくいか、あるいは反応残渣が生じても、被着体への影響は小さいことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
柔軟なアクチュエータは、例えば、産業、医療、福祉ロボット用の人工筋肉、電子部品冷却用や医療用等の小型ポンプ、医療用器具等に用いられる。本発明の導電性架橋体は、このような柔軟なアクチュエータの電極、配線等に好適である。また、静電容量型センサ等のエラストマーセンサの電極、配線等にも好適である。また、発電素子の他、発光、発熱、発色等を行う柔軟なトランスデューサの電極、配線等にも好適である。また、本発明の導電性架橋体は、ロボットや産業用機械の可動部の制御、ウェアラブルデバイス、屈曲可能なディスプレイ等に使用されるフレキシブル配線板の電極、配線等に好適である。さらに、電磁波シールドとしても好適である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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