(57)【要約】【課題】高い伸長率を有し、柔軟な測定対象物の変形や動作に追従することができることは勿論のこと、電極層として、強度（形状保持性）に優れ、かつ誘電層との密着性に優れる電極層を備えた静電容量型センサシートを提供すること。【解決手段】本発明の静電容量型センサシートは、エラストマー組成物からなる誘電層と、上記誘電層の表面に積層された表側電極層と、上記誘電層の裏面に積層された裏側電極層とを備え、上記表側電極層及び上記裏側電極層は、少なくともカーボンナノチューブとバインダー成分とを含んでなり、伸縮変形歪み量及び／又は伸縮変形歪み分布を測定するために用いられることを特徴とする。【選択図】図１
2014219263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エラストマー組成物からなる誘電層と、前記誘電層の表面に積層された表側電極層と、前記誘電層の裏面に積層された裏側電極層とを備え、
前記表側電極層及び前記裏側電極層は、少なくともカーボンナノチューブとバインダー成分とを含んでなり、
伸縮変形歪み量及び／又は伸縮変形歪み分布を測定するために用いられる
ことを特徴とする静電容量型センサシート。
【請求項２】
一軸引張りに耐えられる伸長率が３０％以上である請求項１に記載の静電容量型センサシート。
【請求項３】
前記エラストマー組成物に含まれるエラストマーの溶解度パラメータ（ＳＰ値）と、前記バインダー成分の溶解度パラメータ（ＳＰ値）との差が±１（ｃａｌ／ｃｍ３）１/２以内である請求項１又は２に記載の静電容量型センサシート。
【請求項４】
前記バインダー成分は、前記エラストマー組成物に含まれるエラストマーと同種のエラストマーである請求項１〜３のいずれかに記載の静電容量型センサシート。
【請求項５】
前記エラストマー組成物、並びに、前記表側電極層及び前記裏側電極層は、可塑剤を含有し、
前記表側電極層及び前記裏側電極層が含有する可塑剤のそれぞれの濃度と、前記エラストマー組成物が含有する可塑剤の濃度とが同一である請求項１〜４のいずれかに記載の静電容量型センサシート。
【請求項６】
前記エラストマー組成物に含まれるエラストマーがウレタンゴムであり、かつ、前記バインダー成分がウレタンゴムである請求項１〜５のいずれかに記載の静電容量型センサシート。
【請求項７】
前記カーボンナノチューブは、平均長さが１００μｍ以上である請求項１〜６のいずれかに記載の静電容量型センサシート。
【請求項８】
前記カーボンナノチューブは、炭素純度が９９重量％以上である請求項１〜７のいずれかに記載の静電容量型センサシート。
【請求項９】
前記表側電極層及び裏側電極層の平均厚さは、それぞれ１〜１０μｍである請求項１〜８のいずれかに記載の静電容量型センサシート。
【請求項１０】
前記表側電極層及び裏側電極層はそれぞれ平行に配置された複数の帯状体からなり、この表側電極層と裏側電極層とが表裏方向から見て略直角で交差するように配置されている請求項１〜９のいずれかに記載の静電容量型センサシート。
【請求項１１】
請求項1〜１０のいずれかに記載の静電容量型センサシートと、
計測手段と、
前記静電容量型センサシートが備える表側電極層及び裏側電極層のそれぞれと、前記計測手段とを接続する外部配線とを備え、
伸縮変形歪み量及び／又は伸縮変形歪み分布を測定することを特徴とする静電容量型センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量型センサシート、特に、伸縮変形歪み量及び／又は伸縮変形歪み分布を測定するために用いる静電容量型センサシート、及び、この静電容量型センサシートを用いた静電容量型センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
静電容量型センサシートは、一対の電極層間の静電容量変化から測定対象物の凸凹形状等を検出することができ、面圧分布センサや歪みゲージ等のセンサに用いることができる。一般に静電容量型センサにおける静電容量（キャパシタンス）は、以下の式（１）で表される。
Ｃ＝ε０εｒＳ／ｄ・・・（１）
ここで、Ｃはキャパシタンス、ε０は自由空間の誘電率、εｒは誘電層の比誘電率、Ｓは電極層面積、ｄは電極間距離である。
【０００３】
従来、面圧分布センサとして使用する静電容量型センサシートとして、例えば、エラストマー製の誘電層と、エラストマーと導電性フィラーとを含んで形成された一対の電極層（表側電極及び裏側電極）とを備え、一対の電極層が誘電層を挟むように形成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
このようなセンサシートは、誘電層がエラストマーからなるものであるため、静電容量の変化が比較的大きいとの特性を有する。
【０００４】
しかしながら、従来の面圧分布センサに用いられる静電容量型センサシートでは、測定対象物の荷重分布は測定することができるが、荷重による変形量は知ることができない。例えば、センサシートをクッションのような柔軟物に取り付け、センサシートに荷重を加えた場合、クッションがどのように変形したかを計測することができない。
【０００５】
また、面圧分布センサとして使用する静電容量型センサシートは、通常、測定時の誘電層の変位量（伸長率）が数％程度である。そのため、柔軟性を有している誘電層でも、屈曲性は有しているが、伸長率は数％程度である。これに対して、伸縮変形歪み量及び／又は伸縮変形歪み分布の測定に使用する静電容量型センサシートでは、その使用態様にもよるが、測定時の誘電層の変位量（伸長率）が１００％を超えることも珍しくない。
また、測定対象物が経時的に移動する場合、センサシートに接触した状態で測定対象物の表面を移動する場合があり、この場合、センサシートのズレ方向（剪断方向）に力が加えられることとなる。
【０００６】
一方、上記静電容量型センサシートでは、その設計や用途に応じて電極層に極めて高い導電性（低い電気抵抗）が要求される場合がある。具体的には、例えば、（１）センサシートに形成される電極層の数（本数）を多くする場合、（２）電極層の線幅を細くして、センサシートの画素密度（検出部の密度）を高め、電極層を高精細パターンにする場合、（３）静電容量の変化を交流信号に対するインピーダンスの変化を利用して測定する場合において、高周波数の交流信号を使用する場合、（４）検出感度を上げるために検知部の静電容量を大きくする場合、等に電極層は特に高い導電性を有することが要求される。
そして、電極層の導電性を高める方法としては、電極層の厚さを厚くする方法が考えられる。
【０００７】
しかしながら、電極層の厚さを厚くした場合には電極層の強度（形状保持性）が低下する傾向にあり、特に、センサシートのズレ方向（剪断方向）に力が加えられた場合に電極層がその内部で剥離してしまう（電極層が中割れしてしまう）ことがあり、その場合、センサシートにシワが発生してしまい測定値の信頼性が低下したり、更には電極層が破断してしまいセンサとして機能しなくなったりする場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−４３８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
伸縮変形歪み量センサ及び／又は伸縮変形歪み分布センサに用いられる静電容量型センサシートは、電極層として、その厚さが厚くても強度（形状保持性）に優れ、かつ誘電層との密着性に優れる電極層を備えることが要求されている。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、高い伸長率を有し、柔軟な測定対象物の変形や動作に追従することができることは勿論のこと、電極層として、強度（形状保持性）に優れ、かつ誘電層との密着性に優れる電極層を備えた静電容量型センサシートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の静電容量型センサシートは、
エラストマー組成物からなる誘電層と、上記誘電層の表面に積層された表側電極層と、上記誘電層の裏面に積層された裏側電極層とを備え、
上記表側電極層及び上記裏側電極層は、少なくともカーボンナノチューブとバインダー成分とを含んでなり、
伸縮変形歪み量及び／又は伸縮変形歪み分布を測定するために用いられる
ことを特徴とする。
【００１２】
本発明の静電容量型センサシートは、一軸引張りに耐えられる伸長率が３０％以上であることが好ましい。
【００１３】
本発明の静電容量型センサシートにおいて、上記エラストマー組成物に含まれるエラストマーの溶解度パラメータ（ＳＰ値）と、上記バインダー成分の溶解度パラメータ（ＳＰ値）との差が±１（ｃａｌ／ｃｍ３）１/２以内であることが好ましい。
また、上記バインダー成分は、上記エラストマー組成物に含まれるエラストマーと同種のエラストマーであることが好ましい。
【００１４】
本発明の静電容量型センサシートにおいて、上記エラストマー組成物、並びに、上記表側電極層及び上記裏側電極層は、可塑剤を含有し、
上記表側電極層及び上記裏側電極層が含有する可塑剤のそれぞれの濃度と、上記エラストマー組成物が含有する可塑剤の濃度とが同一であることが好ましい。
また、本発明の静電容量型センサシートでは、上記エラストマー組成物に含まれるエラストマーがウレタンゴムであり、かつ、上記バインダー成分がウレタンゴムであることが好ましい。
【００１５】
本発明の静電容量型センサシートにおいて、上記カーボンナノチューブは、平均長さが１００μｍ以上であることが好ましく、炭素純度が９９重量％以上であることも好ましい。
【００１６】
本発明の静電容量型センサシートにおいて、上記表側電極層及び裏側電極層の平均厚さは、それぞれ１〜１０μｍであることが好ましい。
【００１７】
本発明の静電容量型センサシートにおいて、上記表側電極層及び裏側電極層はそれぞれ平行に配置された複数の帯状体からなり、この表側電極層と裏側電極層とが表裏方向から見て略直角で交差するように配置されていることが好ましい。
【００１８】
本発明の静電容量型センサは、本発明の静電容量型センサシートと、
計測手段と、
上記静電容量型センサシートが備える表側電極層及び裏側電極層のそれぞれと、上記計測手段とを接続する外部配線とを備え、
伸縮変形歪み量及び／又は伸縮変形歪み分布を測定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の静電容量型センサシートでは、表側電極層及び裏側電極層（以下、両者を合わせて単に電極層ともいう）が、カーボンナノチューブ（以下、ＣＮＴともいう）とともにバインダー成分を含んでなるため、上記電極層は、優れた強度（形状保持性）を有するとともに、誘電層との密着性に極めて優れることとなる。そのため、上記静電容量型センサシートは、測定対象物のセンサシートに接触した状態での移動や、伸縮変形や繰り返し変形に対して、電極層に電極層の層間剥離（中割れ）等によるシワが発生したり、誘電層と電極層との間で剥離が発生したりすることがなく電極層の形状保持性（強度）やセンサシートとしての耐久性（長期信頼性）に優れ、伸縮変形歪み量及び／又は伸縮変形歪み分布を測定するのに好適に使用することができる。
【００２０】
本発明の静電容量型センサは、本発明の静電容量型センサシートを備えるため、電極層の形状保持性（強度）やセンサシートとしての耐久性（長期信頼性）に優れた伸縮変形歪み量及び／又は伸縮変形歪み分布を測定する静電容量型センサである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（ａ）は、本発明の静電容量型センサシートの一例を模式的に示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した静電容量型センサシートのＡ−Ａ線断面図である。
【図２】図１に示した静電容量型センサシートを用いた静電容量型センサの一例を示す模式図である。
【図３】本発明の静電容量型センサシートの別の一例を模式的に示す上面図である。
【図４】本発明の静電容量型センサシートの別の一例を模式的に示す断面図である。
【図５】本発明の静電容量型センサシートが備える誘電層の作製に使用する成形装置の一例を説明するための模式図である。
【図６】（ａ）は、評価２−１の評価方法を説明するための上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】評価２−１において、マスキングテープを剥離した後の電極層の外観を撮影した写真である。
【図８】評価３で使用した評価サンプルの断面図である。
【図９】（ａ）は評価３の評価方法を説明するための側面図であり、（ｂ）は２枚のアクリル板で評価サンプルを挟んだ状態を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参酌しつつ説明する。
（第１実施形態）
図１（ａ）は、本発明の静電容量型センサシートの一例を模式的に示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した静電容量型センサシートのＡ−Ａ線断面図である。
【００２３】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、本発明の静電容量型センサシート１は、シート状の誘電層２と、誘電層２の表面（おもて面）に積層された帯状の表側電極層０１Ａ〜１６Ａと、誘電層２の裏面に積層された帯状の裏側電極層０１Ｂ〜１６Ｂと、表側電極層０１Ａ〜１６Ａの一端に設けられた外部配線と接続するための表側接続部０１Ａ１〜１６Ａ１と、裏側電極層０１Ｂ〜１６Ｂの一端に設けられた外部配線と接続するための裏側接続部０１Ｂ１〜１６Ｂ１とを備える。
上記表側電極層と裏側電極層とが表裏方向（誘電層の厚さ方向）で交差する部分が検出部Ｃ０１０１〜Ｃ１６１６となる。なお、検出部の符号「Ｃ○○△△」中、上２桁の「○○」は、表側電極層０１Ａ〜１６Ａに対応し、下２桁の「△△」は、裏側電極層０１Ｂ〜１６Ｂに対応する。
【００２４】
表側電極層０１Ａ〜１６Ａは、それぞれ帯状を呈しており、誘電層２の表面に合計１６本積層されている。表側電極層０１Ａ〜１６Ａは、それぞれＸ方向（図１（ａ）中、左右方向）に延在している。表側電極層０１Ａ〜１６Ａは、それぞれＹ方向（図１（ａ）中、上下方向）に所定間隔ごとに離間して、互いに略平行となるようにそれぞれ配置されている。
【００２５】
裏側電極層０１Ｂ〜１６Ｂは、それぞれ帯状を呈しており、誘電層２の裏面に合計１６本積層されている。裏側電極層０１Ｂ〜１６Ｂは、それぞれ表側電極層０１Ａ〜１６Ａと表裏方向から見て略直角で交差するように配置されている。すなわち、裏側電極層０１Ｂ〜１６Ｂは、それぞれＹ方向に延在している。また、裏側電極層０１Ｂ〜１６Ｂは、Ｘ方向に所定間隔ごとに離間して、互いに略平行となるようにそれぞれ配置されている。
【００２６】
表側電極層０１Ａ〜１６Ａ及び裏側電極層０１Ｂ〜１６Ｂのそれぞれをこのように配置することにより、測定対象物の変形の位置及び大きさを測定するに際し、電極層の配置数及び電極配線数を少なくすることができる。即ち、上記態様の場合、検出部が効率良く配置されていることとなる。
【００２７】
もう少し詳しく説明すると、図１に示した例では、表側電極層と裏側電極層とが厚さ方向で交差する検出部が、１６×１６＝２５６で２５６箇所存在するが、２５６箇所の検出部をそれぞれ独立して形成した場合には、各検出部につき表側電極と裏側電極とが存在するため、検出部の静電容量を検出するためには２５６×２で５１２本の配線が必要となるのに対して、図１に示した例のように、表側電極層及び裏側電極層がそれぞれ平行に配置された複数の帯状体からなり、この表側電極層と裏側電極層とが表裏方向から見て略直角で交差するように配置されている場合には、検出部の静電容量を検出するための配線が１６＋１６の３２本で済むのである。そのため、上記の通り検出部が効率良く配置されていることとなる。
【００２８】
そして、このような構成を備えた静電容量型センサシートでは、後述するように計測手段と接続して静電容量型センサとし、各１６本の配線をそれぞれ外部の切替回路で切り替えることで、２５６箇所の検出部を１箇所ずつ切り替えながら各検出部の静電容量を測定することができ、その結果、各検出部の歪み量と静電容量型センサシート内の歪みの位置情報とを検知することができる。
【００２９】
本発明の静電容量型センサシートは、一軸引張りに耐えられる伸長率が３０％以上であることが好ましく、５０％以上であることがより好ましく、１００％以上であることが更に好ましく、２００％以上であることが特に好ましい。
上記伸長率を大きくすることで、柔軟な測定対象物の変形や動作に対する追従性が向上し、より正確に、かつ広い測定レンジで測定することが可能となるからである。
なお、本発明において、一軸引張りに耐えられる伸長率とは、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５１に準拠した引張り試験において、破断時伸び以下の伸長率であって、かつ、引張荷重を開放後元の状態に復元する伸長率をいい、例えば、一軸引張りに耐えられる伸長率が３０％であるとは、一軸方向に３０％伸長させた際に破断に至らず、かつ、引張荷重を開放した後に元の状態に復元する（即ち、弾性変形範囲にある）ことを意味する。
【００３０】
上記静電容量型センサシートにおいて、一軸引張りに耐えられる伸長率は、誘電層や電極層の設計、例えば、エラストマー組成物や電極層の含有成分や含有量の選択等により制御することができる。
なお、本発明の静電容量型センサシートは、上述した通り、一軸引張りに耐えられる伸長率が大きいほど好ましく、２００％以上であることが特に好ましいが、カーボンナノチューブを用いて形成した電極層であれば上記伸長率を容易に達成することができるため、上記静電容量型センサシートの伸長率は、上記誘電層の伸長率に依存することとなり、例えば、誘電層の伸長率が２００％を超えれば静電容量型センサシートの伸長率も２００％を超えることとなる。
【００３１】
また、本発明の静電容量型センサシートでは、一軸方向の伸張とともに曲げやねじれ等が加えられ、電極層に面方向のズレ応力が加えられた場合でも、電極層がバインダー成分を含有しており、このバインダー成分により電極層の形状保持性が増強されているため、電極層に中割れ等が発生せず、種々の伸縮変形に対して優れた耐久性を有することとなる。
【００３２】
このような構成からなる静電容量型センサシート１は後述するように、表側電極層と裏側電極層のそれぞれを外部配線を介して計測手段と接続することにより静電容量型センサとなり、伸縮変形歪み量及び／又は伸縮変形歪み分布を測定することが可能となる。
【００３３】
図１に示した静電容量型センサシート１を用いた静電容量型センサとしては、例えば、図２に示したような構成を備えたものが挙げられる。
図２は、図１に示した静電容量型センサシートを用いた静電容量型センサの一例を示す模式図である。
【００３４】
図２に示す静電容量型センサ１０１は、図１に示した静電容量型センサシート１と、外部配線１０２及び１０３と、計測手段１０４とを備えている。
静電容量型センサシート１の表側接続部０１Ａ１〜１６Ａ１のそれぞれは、複数（１６本）の配線が結束された外部配線１０３を介して計測手段１０４と接続されており、また、裏側接続部０１Ｂ１〜１６Ｂ１のそれぞれは、複数（１６本）の配線が結束された外部配線１０２を介して計測手段１０４と接続されている。
なお、外部配線は、図２に示すように表側電極層及び裏側電極層の片端にのみ接続されていればよいが、場合によっては両端に接続されていても良い。
【００３５】
計測手段１０４は、図示しないが、電源回路、演算回路、静電容量、測定回路、画素切替回路及び表示装置等を必要に応じて備えており、その具体例としては、例えば、ＬＣＲメータ等が挙げられる。
このような静電容量型センサシートを備えた静電容量型センサもまた本発明の一つである。
【００３６】
なお、静電容量型センサシート１の平均厚み、幅及び長さ等の外観形状は、用いられる静電容量型センサシート１の用途によって適宜設計変更可能である。
【００３７】
また、本発明の静電容量型センサシートを用いた静電容量型センサシートにおいて、静電容量の測定方法は特に限定されないが、ＬＣＲメータのような交流信号でのインピーダンスを計測して静電容量を計測する手法や、交流信号でのインピーダンスにより出力信号の電圧を変化させることで静電容量を計測する手法など、交流インピーダンスを用いた測定方法が好ましい。
交流インピーダンスを用いた測定方法では、高い周波数信号を用いた測定でも繰返し精度に優れ、高い周波数信号を用いることで、インピーダンスが大きくなり過ぎないため計測精度をより高めることができるばかりでなく、静電容量計測に要する時間を短縮することができ、センサとしては時間あたりの計測回数を増加させることが可能となる。そのため、例えば、測定対象物の歪み（変形）を時間分解して計測することで、動きの速さなどを検知する測定にも適している。
そして、本発明に静電容量型センサシートは、高い周波数信号を用いた測定にも適している。
【００３８】
以下、静電容量型センサシートの各構成部材について説明する。
＜誘電層＞
上記誘電層は、シート状を有し、エラストマー組成物からなる。なお、その平面視形状は特に限定されず、図１に示すように矩形状であってもよいし、円形状等の他の形状であってもよい。
上記エラストマー組成物は、少なくともエラストマーを含有する。
上記エラストマーとしては、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、水素添加ニトリルゴム、ウレタンゴム等が挙げられる。
これらのなかでは、ウレタンゴム又はシリコーンゴムが好ましい。永久歪みが小さいからである。永久歪みが小さいと、繰り返し使用しても（例えば、１０００回の伸縮を繰り返したとしても）初期静電容量（無負荷時の静電容量）が変化しにくく、静電容量型センサシートとして優れた測定精度を長期間に渡って維持することができる。
更に、カーボンナノチューブとの密着性に優れる点から、ウレタンゴムが特に好ましい。
【００３９】
上記ウレタンゴムとしては特に限定されず、オレフィン系ポリオールをポリオール成分とするオレフィン系ウレタンゴム、エステル系ポリオールをポリオール成分とするエステル系ウレタンゴム、エーテル系ポリオールをポリオール成分とするエーテル系ウレタンゴム、カーボネート系ポリオールをポリオール成分とするカーボネート系ウレタンゴム、ひまし油系ポリオールをポリオール成分とするひまし油系ウレタンゴム等が挙げられる。これらは単独で用いても良いし、２種以上併用してもよい。
また、上記ウレタンゴムは、２種以上の上記ポリオール成分を併用したものであってもよい。
これらのなかでは、体積抵抗率が高い点からはオレフィン系ウレタンゴムが好ましく、伸長率が大きく、比誘電率が高い点からはエステル系ウレタンゴムが好ましい。
勿論、誘電層に付与すべき、体積抵抗率、伸長率及び誘電率を考慮して各種ウレタンゴムを混合することもできる。
【００４０】
上記オレフィン系ポリオールとしては、例えば、エポール（出光興産株式会社製）等が挙げられる。
また、上記エステル系ポリオールとしては、例えば、ポリライト８６５１（ＤＩＣ株式会社製）等が挙げられる。
また、上記エーテル系ポリオールとしては、例えば、ポリオキシテトラメチレングリコール、ＰＴＧ−２０００ＳＮ（保土谷化学工業株式会社製）、ポリプロピレングリコール、プレミノールＳ３００３（旭硝子株式会社製）等が挙げられる。
【００４１】
また、上記エラストマー組成物はエラストマー以外に、可塑剤、鎖延長剤、架橋剤、触媒、加硫促進剤、酸化防止剤、老化防止剤、着色剤等の添加剤を含有してもよい。
【００４２】
また、上記エラストマー組成物は、更にチタン酸バリウムなどの誘電フィラーを含有してもよい。これにより、静電容量Ｃを大きくすることができ、その結果、静電容量型センサシートの検出感度を高めることができるからである。
上記誘電フィラーを含有する場合、上記エラストマー組成物中におけるその含有量は、通常、０体積％より多く、２５体積％以下程度である。
誘電フィラーの含有量が２５体積％を超えると、誘電層の硬度が高くなったり、永久歪みが大きくなったりすることがある。また、誘電層の成形に際して硬化前の液粘度が高くなるため高精度の薄膜形成が難しくなることがある。
【００４３】
上記誘電層の平均厚さは、静電容量Ｃを大きくして検出感度の向上を図る観点、及び、測定対象物への追従性の向上を図る観点から、１０〜１０００μｍであることが好ましく、３０〜２００μｍであることがより好ましい。
【００４４】
上記誘電層の常温における比誘電率は、２以上が好ましく、５以上がより好ましい。誘電層の比誘電率が２未満であると、静電容量Ｃが小さくなり、センサとして使用した際に充分な感度が得られないおそれがある。
【００４５】
上記誘電層のヤング率は、０．１〜１ＭＰａであることが好ましい。ヤング率が０．１ＭＰａ未満であると、誘電層が軟らかすぎ、高品質な加工が難しく、充分な測定精度が得られないことがある。一方、ヤング率が１ＭＰａを超えると、誘電層が硬すぎ、測定対象物の変形荷重が小さい場合に測定対象物の変形動作を阻害してしまい、計測目的に対して計測結果がそぐわないおそれがある。
【００４６】
上記誘電層の硬さは、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に準拠したタイプＡデュロメータを用いた硬さ（ＪＩＳ  Ａ硬さ）で、０〜３０°であるか、又は、ＪＩＳ  Ｋ  ７３２１に準拠したタイプＣデュロメータを用いた硬さ（ＪＩＳ  Ｃ硬さ）で１０〜５５°が好ましい。
上記Ｃ硬さが１０°未満では、誘電層が軟らかすぎるため高品質な加工が難しく、充分な測定精度を確保することができない場合があり、一方、５５°を超えると、誘電層が硬すぎるため、測定対象物の変形荷重が小さい場合に測定対象物の変形動作を阻害してしまい、計測目的に対して測定結果がそぐわないおそれがある。
【００４７】
＜表側電極層／裏側電極層＞
表側電極層及び裏側電極層は、ともにカーボンナノチューブとバインダー成分とを含んでなる。なお、上記表側電極層及び裏側電極層は通常同一の材料を用いて形成されるが、必ずしも同一材料を用いる必要はない。
【００４８】
上記カーボンナノチューブとしては公知のカーボンナノチューブを使用することができ、単層カーボンナノチューブ（ＳＷＮＴ）であってもよいし、多層カーボンナノチューブ（ＭＷＮＴ）であってもよい。
これらのうちでは、直径がより小さくアスペクト比がより大きい単層カーボンナノチューブが好ましい。
【００４９】
上記カーボンナノチューブの平均長さは、１μｍ以上が好ましく、１０μｍ以上がより好ましく、１００μｍ以上が更に好ましく、３００μｍ以上が特に好ましく、６００μｍ以上が最も好ましい。
また、上記カーボンナノチューブのアスペクト比は、１００以上であることが好ましく、
１０００以上であることがより好ましく、１００００以上であることが更に好ましく、３００００以上であることが特に好ましい。
長尺のカーボンナノチューブを用いることで、電極層（表側電極層／裏側電極層）は優れた伸縮性を発揮し、誘電層の変形に対する追従性を向上させることができる。また、誘電層を繰り返し伸長させた際に、電気抵抗の変動が少ないため長期信頼性にも優れる。この理由は、長尺のカーボンナノチューブの場合、カーボンナノチューブ自体が伸縮しやすく、その結果、電極層が誘電層に追従して伸長した時に導電パスがより切断されにくいためと考えられる。また、カーボンナノチューブを用いて電極層を形成した場合、導電性はカーボンナノチューブ同士が接触する（電気接点を形成する）ことにより発現する。ここで、長尺のカーボンナノチューブを用いた場合、短尺のカーボンナノチューブを用いた場合に比べて、少ない電気接点数で導電性が確保されるとともに、１本のカーボンナノチューブにおける他のカーボンナノチューブとの電極接点数が多くなるためより高次元な電気的ネットワークを形成することができ、このことが導電パスが切断されにくくなる理由と考えられる。
なお、本発明においては、どのような形状（平均長さやアスペクト比）のカーボンナノチューブを使用するかは、静電容量型センサの使用目的、電極層に要求される導電性や耐久性、更には電極層を形成するための処理や費用を総合的に判断して適宜選択すればよい。
【００５０】
本発明では、長尺のカーボンナノチューブ（長さが長く、アスペクト比の大きいカーボンナノチューブ）を用いることが以下の点からも有利である。
カーボンナノチューブからなる電極層の導電性を向上させる手法としては、一般に、電荷移動材料やイオン液体等の低分子材料をドーパントとして、電極層にコーティング又は混合させる方法が考えられる。しかしながら、本発明の静電容量型センサシートが備える電極層においてドーパントを使用した場合、ドーパントが誘電層中に移行することが懸念され、誘電層中にドーパントが移行した場合、誘電層の絶縁性の低下（体積抵抗率の低下）や、繰り返し使用時の耐久性の低下が懸念され、その結果、測定精度が低下するおそれがある。
これに対し、カーボンナノチューブとして上記のような長尺のカーボンナノチューブを用いた場合には、ドーパントを使用しなくても電極層に充分な導電性を付与することができるのである。
【００５１】
上記カーボンナノチューブは、炭素純度が９９重量％以上であることが好ましい。
不純物を多量に含有するカーボンナノチューブを用いて電極層を形成した場合、電極層の導電性や伸長率が低下することがあり、また、電極層の弾性率が上昇し、センサシートが硬くなり、その伸縮性が低下するおそれがあるからである。
【００５２】
上記電極層は、カーボンナノチューブ以外に、カーボンナノチューブのつなぎ材料として、バインダー成分を含んでいる。
上記バインダー成分を含有するため、電極層自体の強度を向上させることができ、電極層の厚さが厚くてもその形状を維持し、電極層にシワ等が発生することを防止することができる。また、誘電層との密着性にも優れる。
さらに、後述した方法で電極層を形成する際にカーボンナノチューブの飛散を抑制することができるため、電極層形成時の安全性も高めることができる。
【００５３】
上記バインダー成分としては、例えば、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、ポリスチレン、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ポリメタクリル酸メチル、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、アクリルゴム、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、エポキシ樹脂等が挙げられる。
また、上記バインダー成分としては、生ゴム（天然ゴム及び合成ゴムの加硫させていない状態のもの）も使用することができ、このように比較的弾性の弱い材料を用いることで、誘電層の変形に対する電極層の追従性も高めることができる。
【００５４】
上記バインダー成分の溶解度パラメータ（ＳＰ値［（ｃａｌ／ｃｍ３）１/２］）は、上記エラストマー組成物に含まれるエラストマーの溶解度パラメータ（ＳＰ値）との差が小さいほど好ましく、±１（ｃａｌ／ｃｍ３）１/２以内であることがより好ましい。
両者の溶解度パラメータ（ＳＰ値）の差が±１（ｃａｌ／ｃｍ３）１/２以内であれば、誘電層と電極層との密着性が極めて優れたものとなり、繰返し使用時に両者の間で剥離が発生せず耐久性（長期信頼性）に優れたものとなるからである。
特に、上記バインダー成分と上記エラストマーとは、同種のポリマーであることが好ましい。
【００５５】
本発明において、上記エラストマー組成物に含まれるエラストマー、及び、上記バインダー成分の溶解度パラメータ（ＳＰ値）は、下記計算式（１）に基づき、Ｆｅｄｏｒｓの推算法により算出した値である。
δ＝［ΣＥｃｏｈ／ΣＶ］１／２・・・（１）
（式中、ΣＥｃｏｈは凝集エネルギーを、ΣＶはモル分子容を示す。）
【００５６】
上記バインダー成分は、上記バインダー成分自体の物性として、一軸引張りに耐えられる伸長率が３０％以上であることが好ましい。また、バインダー成分自体の物性として、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に準拠したタイプＡデュロメータを用いた硬さ（ＪＩＳ  Ａ硬さ）で、０〜３０°であるか、又は、ＪＩＳ  Ｋ  ７３２１に準拠したタイプＣデュロメータを用いた硬さ（ＪＩＳ  Ｃ硬さ）で１０〜５５°であることが好ましい。
さらに、上記伸長率及び上記硬さは、誘電層の伸長率及び硬さと近似することが好ましいく、同一であることより好ましい。
特に、上記バインダー成分は、上記エラストマー組成物に含まれるエラストマーと同一であることが好ましい。
【００５７】
上記電極層は、カーボンナノチューブ及びバインダー成分以外に、各種添加剤を含有してもよい。上記添加剤としては、例えばカーボンナノチューブの分散性を高めるための分散剤、バインダー成分のための架橋剤、加硫促進剤、加硫助剤、老化防止剤、可塑剤、軟化剤、着色剤等が挙げられる。
ここで、上記電極層が可塑剤を含有し、かつ、上記エラストマー組成物もまた可塑剤を含有する場合には、両組成物において可塑剤濃度は同一であることが好ましい。誘電層と電極層と間での可塑剤の移行を防止し、これにより静電容量型センサシートにおける反りやシワの発生を抑制することができるからである。
【００５８】
上記電極層におけるカーボンナノチューブの含有量は要求される導電性が発現する濃度であれば特に限定されず、バインダー成分の種類によっても異なるが、電極層の全固形成分に対して０．１〜９９．９重量％であることが好ましい。より好ましくは５．０〜９０．０重量％である。更に好ましくは２０〜７０重量％であり、特に好ましくは２０〜５０重量％である。
【００５９】
また、上記電極層におけるバインダー成分の含有量は、バインダー成分の種類にもよるが、電極層の全固形成分に対して１０〜９５重量％であることが好ましい。
上記バインダー成分の含有量は、より好ましい下限が３０重量％であり、更に好ましい下限が５０重量％である。一方、より好ましい上限は８０重量％である。この範囲であれば、センサシートの柔軟性や伸縮性を阻害することのない膜厚（例えば、１０μｍ以下）で、十分な導電性を確保することができるとともに、電極層の厚さが厚くなっても（例えば、１μｍ以上）、電極層の層内剥離（電極層の中割れ）をより回避しやすくなるからである。
【００６０】
上記電極層の平均厚さ（表側電極層及び裏側電極層のそれぞれの平均厚さ）は、０．１〜１０μｍであることが好ましい。電極層の平均厚さが上記範囲であることで、電極層が誘電層の変形に対し優れた追従性を発揮することができるからである。
これに対して、上記平均厚さが０．１μｍ未満では、導電性が不足し、測定精度が低下するおそれがあり、一方、１０μｍを超えるとカーボンナノチューブの補強効果やバインダー成分の弾性により静電容量型センサシートが硬くなり、測定対象物への追従性が低下し、伸縮等の変形を阻害するおそれがある。
【００６１】
上記電極層の平均厚さは、１〜１０μｍであることがより好ましい。
本発明では、電極層がバインダー成分を含有するため、電極層の層内剥離を回避でき、強度（形状保持性）に優れた電極層とすることができるが、このような効果は厚さの厚い電極層において特に顕著に享受することができるからである。
【００６２】
本発明において、「電極層の平均厚さ」はレーザー顕微鏡（例えば、キーエンス社製、ＶＫ−９５１０）を用いて測定する。
具体的には、誘電層の表面に積層された電極層の厚さ方向を０．０１μｍ刻みでスキャンし、その３Ｄ形状を測定した後、誘電層の表面に電極層が積層されている領域及び積層されていない領域において、それぞれ縦２００×横２００μｍの矩形領域の平均高さを計測し、その平均高さの段差を電極層の平均厚さとする。
【００６３】
上記表側電極層及び上記裏側電極層の透明性（可視光の透過率）は特に限定されず、透明であってもよいし、不透明であってもよい。
本発明の静電容量型センサシートを構成するエラストマー組成物からなる誘電層は、容易に透明な誘電層とすることもでき、上記表側電極層及び上記裏側電極層の透明性を高めることにより、全体として透明な静電容量型センサシートとすることができる。しかしながら、カーボンナノチューブを含む電極層を形成する場合、カーボンナノチューブに対して高度な分散化処理や精製処理等の前処理が必要となり、電極層の形成工程が煩雑となり経済的にも不利となる。
一方、電極層の透明性は静電容量型センサシートとしての性能には影響しない。
そのため、静電容量型センサシートとして透明性が要求される場合には透明な電極層（例えば、可視光（５５０ｎｍ光）透過率が８５％以上）を形成すればよく、そうでない場合には不透明な電極層を形成すればよく、不透明な電極層の方が容易にかつ安価に製造することができる。
【００６４】
＜検出部：図１中、Ｃ０１０１〜Ｃ１６１６＞
検出部Ｃ０１０１〜Ｃ１６１６は、図１にハッチングで示すように、表側電極層０１Ａ〜１６Ａと、裏側電極層０１Ｂ〜１６Ｂとが誘電層の厚さ方向に交差する部分（重複する部分）に配置されている。検出部Ｃ０１０１〜Ｃ１６１６は、静電容量型センサシート１では、合計２５６個（＝１６個×１６個）配置されている。検出部Ｃ０１０１〜Ｃ１６１６は、静電容量型センサシート１の略全面に亘って、略等間隔に配置されている。検出部Ｃ０１０１〜Ｃ１６１６は、それぞれ表側電極層０１Ａ〜１６Ａの一部と、裏側電極層０１Ｂ〜１６Ｂの一部と、誘電層２の一部とを備えている。
【００６５】
このような構成からなる本発明の静電容量型センサシートでは、測定対象物載置前の静電容量Ｃと測定対象物載置後の静電容量Ｃから静電容量の変化量ΔＣを検出し、伸縮変形歪み量や伸縮変形歪み分布を求めることができる。
また、本発明の静電容量型センサシートは、伸長率が高く、１軸方向に３０％以上繰り返し伸長させることが可能であり、柔軟な測定対象物の変形や動作に追従することが可能で、かつ伸縮変形や繰り返し変形に対する耐久性に優れ、例えば測定対象物の形をトレースしたり、測定対象物の動きを直接的に検知したりすること等ができる。
【００６６】
（他の実施形態）
本発明の静電容量型センサシートの構成は、図１に示した静電容量型センサシートの構成に限定されるわけではなく、例えば、図３に示したような構成を備えていてもよい。
図３は、本発明の静電容量型センサシートの別の一例を模式的に示す上面図である。
【００６７】
図３に示す静電容量型センサシート１′は、シート状の誘電層２′と、誘電層２′の表面に積層された帯状の表側電極層０１Ｄ〜１６Ｄと、誘電層２′の裏面に積層された帯状の裏側電極層０１Ｅ〜１６Ｅと、表側電極層０１Ｄ〜１６Ｄの一端と接続され、誘電層２′の外縁部まで延設された表側配線０１ｄ〜１６ｄと、裏側電極層０１Ｅ〜１６Ｅの一端と接続され、誘電層２′の外縁部まで延設された裏側配線０１ｅ〜１６ｅとを備える。
上記表側電極層と裏側電極層とが表裏方向（誘電層の厚さ方向）で交差する部分が検出部Ｆ０１０１〜Ｆ１６１６となる。なお、検出部の符号「Ｆ○○△△」中、上２桁の「○○」は、表側電極層０１Ｄ〜１６Ｄに対応し、下２桁の「△△」は、裏側電極層０１Ｅ〜１６Ｅに対応する。
【００６８】
表側電極層０１Ｄ〜１６Ｄは、それぞれ帯状を呈しており、誘電層２′の表面に合計１６本積層されている。表側電極層０１Ｄ〜１６Ｄは、それぞれＸ方向（図３中、左右方向）に延在している。表側電極層０１Ｄ〜１６Ｄは、それぞれＹ方向（図３中、上下方向）に所定間隔ごとに離間して、互いに略平行となるようにそれぞれ配置されている。表側電極層０１Ｄ〜１６Ｄの左端には、それぞれＹ方向に延設された線状の表側配線０１ｄ〜１６ｄが接続されている。表側配線０１ｄ〜１６ｄの他端は誘電層２′の外縁部まで延在している。
【００６９】
裏側電極層０１Ｅ〜１６Ｅは、それぞれ帯状を呈しており、誘電層２′の裏面に合計１６本積層されている。裏側電極層０１Ｅ〜１６Ｅは、それぞれ表側電極層０１Ｄ〜１６Ｄと表裏方向から見て略直角に交差するように配置されている。すなわち、裏側電極層０１Ｅ〜１６Ｅは、それぞれＹ方向に延在している。また、裏側電極層０１Ｅ〜１６Ｅは、Ｘ方向に所定間隔ごとに離間して、互いに略平行となるようにそれぞれ配置されている。裏側電極層０１Ｅ〜１６Ｅの一端（上端）には、それぞれＸ方向に延設された線状の裏側配線０１ｅ〜１６ｅが接続されている。裏側配線０１ｅ〜１６ｅの他端は誘電層２′の外縁部まで延在している。
【００７０】
このような静電容量型センサシート１′において、上記表側配線及び裏側配線を構成する材料としては特に限定されず、従来公知の電気配線に使用される材料を用いることができるが、上述した電極層と同一の構成のものとすることで各配線（表側配線及び裏側配線）も伸縮変形でき、測定対象物によるセンサシートの変形を阻害しないため好ましい。
より具体的には、電極層を形成した材料と同様の材料を用いて、線幅を細く、かつ、厚さが厚くなるように上記表側配線及び裏側配線を形成することにより、充分な導電性を確保しつつ、センサシートの伸縮性を損なわず追従することができ、電極層と同様に繰返し伸張に耐えられる配線とすることができる。
これに対し、例えば、上記表側配線及び裏側配線を金属材料を用いて形成した場合には、配線を形成した部分の伸縮性が損なわれるおそれがあるため不利である。
【００７１】
なお、表側配線０１ｄ〜１６ｄの他端及び裏側配線０１ｅ〜１６ｅの他端のそれぞれは、図示していないが、金属製の接点を有するコネクタと接続されており、このコネクタを介して外部配線と接続することができる。
【００７２】
このような構成からなる静電容量型センサシート１′もまた、図１、２に示した静電容量型センサシート１と同様、表側電極層と裏側電極層のそれぞれを外部配線を介して計測手段と接続することにより静電容量型センサとなる。
【００７３】
本発明の静電容量型センサシートの構成は、図４に示すような構成を備えたものであってもよい。
図４は、本発明の静電容量型センサシートの別の一例を模式的に示す断面図である。
【００７４】
図４に示す静電容量型センサシート４４は、図１に示した静電容量型センサシート１において、表側の最外層に表側オーバーコート層４４Ａが形成され、裏側の最外層に裏側オーバーコート層４４Ｂが形成されている。
【００７５】
このような構成を備えた静電容量型センサシートでは、電極層がオーバーコート層（保護層）で覆われているため、電極層を外部からの衝撃から保護することができ、また、電極層の外部の部材と導通することを抑制することができる。
なお、オーバーコート層を形成する場合、その目的は、電極層の保護に限定されるわけでなく、例えば、着色したオーバーコート層を形成することにより、電極層を外部から見えなくしたり、また、一部のみ着色することにより静電容量型センサシートに意匠性を付与したりすることができる。また、オーバーコート層の表面は印字されていてもよい。
また、例えば、オーバーコート層を接着性又は粘着性を有する層とすることで、測定対象物を静電容量型センサシートに貼り付けることができ、また、例えば、オーバーコート層の表面を摩擦係数の低い低μ表面層とすることもできる。
【００７６】
このようにオーバーコート層に意匠性を付与する場合（表面に印字する場合）の具体例としては、例えば、本発明の静電容量型センサシートを柔軟で伸縮性を有するタッチパネルの入力インターフェイスとして使用する例が挙げられ、この場合には、例えば、オーバーコート層の表面に入力位置の疑似ボタンやキーボード、製品ロゴ等を印字する。
【００７７】
オーバーコート層の表面を印字する場合には、例えば、水性インク、溶剤系インク、ＵＶ硬化インク等を用いて、インクジェット印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷等により行えば良い。
より具体的には、例えば、溶剤系インクであれば、主に溶剤、顔料、ビヒクル、及び、更に必要に応じて配合される補助剤からなる従来公知の溶剤系インクを使用すればよい。
ここで、上記溶剤としては、例えば、ジエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル等のグリコールエーテル系溶剤、γ−ブチロラクトン等のラクトン系溶剤、低沸点芳香族ナフサ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等が挙げられる。
また、上記顔料としては、カーボンブラック（ブラック）、銅フタロシアニン（シアン）、ジメチルキナクリドン（マゼンタ）、ピグメント・イエロー（イエロー）、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、ニッケル化合物等が挙げられるが、既に、種々の顔料が知られており、勿論上記したものに限定されるわけではない。
【００７８】
上記オーバーコート層の材質は特に限定されず、その形成目的に応じて適宜選択すればよいが、例えば、上記誘電層を構成するエラストマー組成物と同様の組成物に必要に応じて着色剤（顔料や染料）が配合された組成物を好適に使用することができる。
なお、本発明の静電容量型センサシートにおいて、オーバーコート層は表側又は裏側のいずれか一方にのみ形成されていてもよい。
【００７９】
更に、本発明は上記実施態様の他、種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
例えば、図１に示した実施形態における静電容量型センサシート１では、表側電極層０１Ａ〜１６Ａ及び裏側電極層０１Ｂ〜１６Ｂの配置数を１６個としているが、この配置数は特に限定されない。また、上記実施形態における表側電極層０１Ａ〜１６Ａと裏側電極層０１Ｂ〜１６Ｂの交差角度も特に限定されない。
【００８０】
次に、本発明の静電容量型センサシートの製造方法について説明する。
上記静電容量型センサシートは、例えば、
（１）エラストマー組成物からなる誘電層を形成する工程（以下、「工程（１）」ともいう）、及び
（２）カーボンナノチューブ、バインダー成分及び分散媒を含む組成物の塗布により、上記誘電層の表面及び裏面に電極層を形成する工程（以下、「工程（２）」ともいう）
を経ることより製造することができる。
以下、工程順に説明する。
【００８１】
［工程（１）］
本工程では、エラストマー組成物を用いて誘電層を形成する。まず、エラストマー組成物としてエラストマー（又はその原料）に、必要に応じて、誘電フィラー、可塑剤、鎖延長剤、架橋剤、加硫促進剤、触媒、酸化防止剤、老化防止剤、着色剤等の添加剤を配合したエラストマー組成物を調製する。
【００８２】
上記エラストマー組成物の調製方法、及び、誘電層の成形方法としては特に限定されず、従来公知の方法を用いることができる。
具体的には、エラストマーがウレタンゴムである場合には、例えば、ポリオール成分、可塑剤及び酸化防止剤を計量し、加熱、減圧下において一定時間撹拌混合し、混合液を調製する。次に、混合液を計量し、温度を調整した後、触媒を添加しアジター等で撹拌する。その後、所定量のイソシアネート成分を添加し、アジター等で撹拌後、即座に混合液を図５に示す成形装置に注入し、保護フィルムでサンドイッチ状にして搬送しつつ架橋硬化させ、保護フィルム付きの所定厚みのロール巻シートを得る。そのあと、必要に応じて、さらに炉で一定時間架橋反応（後架橋）させることで誘電層を製造することができる。
【００８３】
なお、図５は、誘電層の作製に使用する成形装置の一例を説明するための模式図である。図５に示した成形装置３０では、原料組成物３３を、離間して配置された一対のロール３２、３２′から連続的に送り出されるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製の保護フィルム３１の間隙に流し込み、その間隙に原料組成物３３を保持した状態で硬化反応（架橋反応）を進行させつつ、加熱装置３４内に導入し、原料組成物３３を一対のＰＥＴフィルム３１間で保持した状態で熱硬化させ、シート状の誘電層３５を成形する。
【００８４】
また、エラストマーがアクリルゴムである場合には、例えば、アクリル酸エステルと光重合開始剤とを混合した後、ＵＶ光を照射してプレポリマーを調製し、その後、このプレポリマーに、アクリル酸等の鎖延長剤とトリメチロールプロパントリグリシジルエーテル等の架橋剤とを混合し、得られた混合物を加熱装置３４に代えてＵＶ照射装置を備える以外は図５に示した成形装置３０と同様の構成を備えた成形装置に投入し、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製の保護フィルムの間隙に混合物を保持した状態でＵＶ光を照射して架橋させ、シート状の誘電層を成形すればよい。
【００８５】
また、エラストマーがＥＰＤＭの場合には、例えば、ＥＰＤＭと架橋剤とを混合した後、プレス成型することにより誘電層を製造することができる。
また、エラストマーがシリコーンゴムである場合には、シリコーンゴムと架橋剤とを混合した後、得られた混合物を図５に示した成形装置に投入し、硬化させることにより誘電層を製造することができる。
【００８６】
また、上記誘電層は、原料組成物を調製した後、各種コーティング装置、バーコート、ドクターブレードなどの汎用の成膜装置や成膜方法を用いて誘電層を形成してもよい。
【００８７】
［工程（２）］
本工程では、カーボンナノチューブ、バインダー成分（又はその原料）及び分散媒を含む組成物の塗布により、上記誘電層の表面及び裏面に電極層（表側電極層及び裏側電極層）を形成する。
【００８８】
具体的には、まず、カーボンナノチューブ及びバインダー成分（又はその原料）をトルエン等の分散媒に添加する。このとき、さらに必要に応じて分散剤、その他各種添加剤等を添加してもよい。
次に、カーボンナノチューブ及びバインダー成分（又はその原料）を含む各成分を湿式分散機を用いて分散媒中に分散（又は溶解）させることより塗布液を調製する。ここでは、例えば、超音波分散機、ジェットミル、ビーズミル、スターラーなど既存の分散機を用いて分散させればよい。
【００８９】
上記塗布液の調製において、上記分散媒は、トルエンに限定されるわけではなく、これ以外にも例えば、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、アルコ−ル類、水等が挙げられる。これらの分散媒は、単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
また、上記塗布液において、上記カーボンナノチューブの濃度は、０．０１〜１０重量％が好ましい。
０．０１重量％未満では、カーボンナノチューブの濃度が薄すぎて繰返し塗布する必要が生じる場合があり、一方、１０重量％を超えると、塗布液の粘度が高くなりすぎ、また再凝集によりカーボンナノチューブの分散性が低下し、均一な電極層を形成することが困難となる場合がある。
【００９０】
続いて、エアブラシ等を用い、上記誘電層の表面の所定の位置に所定の形状（帯状）で調製した塗布液を塗布して乾燥させる。上記電極層は、例えば幅は１ｍｍ〜２０ｍｍ程度、長さは５０ｍｍ〜５００ｍｍ程度であり、１ｍｍ〜５ｍｍ程度の間隔で離間して、互いに略平行となるように形成する。
このとき、必要に応じて、誘電層表面の電極層を形成しない位置をマスキングしてから塗布液を塗布してもよい。
上記塗布液の乾燥条件は特に限定されず、分散媒の種類等に応じて適宜選択すればよい。
【００９１】
また、上記塗布液を塗布する方法は、エアブラシを用いた方法に限定されるわけではなく、その他、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法等も採用することができる。
【００９２】
なお、場合によっては誘電層の表面に電極層を形成する前に、両者の密着性を高めるべく、誘電層の表面に前処理を施してもよいが、本発明に係るエラストマー組成物と電極層とは極めて優れた密着性を有しているため、何ら前処理を施すことなく、誘電層と電極層との間で充分な密着性を確保することができる。
【００９３】
また、本発明の静電容量型センサシートを製造方法では、上記工程（２）に代えて、下記工程（２′）を行うことにより電極層を形成してもよい。
工程（２′）：カーボンナノチューブ及び分散媒を含む塗布液を塗布し乾燥させた後、バインダー成分（又はその原料）及び分散媒を含む塗布液を塗布し乾燥（又は硬化）させ、上記誘電層の表面及び裏面に電極層を形成する工程。
【００９４】
上記工程（２′）の方法により電極層を形成した場合、バインダー成分（又はその原料）を分散させるための分散媒として、カーボンナノチューブを分散させるための分散媒とは異なる分散媒を使用することができるため、分散媒の選択の制約が少なく、バインダー成分（又はその原料）が確実に分散された塗布液を調製することができる。
上記バインダー成分を分散させる分散媒としては、上述したカーボンナノチューブを分散させる分散媒以外に、例えば、ヘキサン、アセトン、イソプロピルアルコール等が挙げられる。
【００９５】
また、上述したカーボンナノチューブを含む塗布液や、バインダー成分（又はその原料）を含む塗布液を塗布する方法としては、上記工程（２）で採用した方法と同様の方法を採用することができる。
また、上述したカーボンナノチューブを含む塗布液や、バインダー成分（又はその原料）を含む塗布液には、分散剤、その他各種添加剤を配合してもよい。
【００９６】
また、上述したオーバーコート層を備えた静電容量型センサシートを製造する場合には、上記工程（２）を終えた後、オーバーコート層用材料を塗布し、オーバーコート層を形成すればよい。
上記オーバーコート層の形成には、例えば、各種コーティング装置、バーコート、ドクターブレードなどの汎用の成膜装置や成膜方法等を用いることができる。
また、オーバーコート層を別個に形成し、架橋または半架橋させたシートをラミネートにより、電極層を形成した誘電層に貼り合わせることも可能であり、半架橋の場合には貼り合わせ後に完全架橋させてもよい。
このような工程を経ることにより本発明の静電容量型センサシートを製造することができる。
【００９７】
また、オーバーコート層を備えた静電容量型センサシートは、例えば、下記の工程を経て製造することもできる。
即ち、最初に一方のオーバーコート層を作製し、次にオーバーコート層上に上記工程（２）又は（２′）と同様の方法により電極層（表側電極層又は裏側電極層）を形成する。その後、別途作製しておいたエラストマー組成物からなる誘電層を電極層上に貼り付ける（ラミネート）。続いて、誘電層上に上記工程（２）又は（２′）と同様の方法により電極層（裏側電極層又は表側電極層）を形成し、最後に他方のオーバーコート層を形成する。
【実施例】
【００９８】
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００９９】
＜誘電層の作製＞
（作製例１：オレフィン系ウレタンゴム製の誘電層）
水添水酸基末端液状ポリオレフィンポリオール（エポール、出光興産株式会社製）１００質量部、アルキル置換ジフェニルエーテルを主成分とした高温用潤滑油（モレスコハイルーブＬＢ−１００、ＭＯＲＥＳＣＯ社製）１００質量部を計量し、自転公転ミキサー（ＴＨＩＮＫＹ社製）を用いて２０００ｒｐｍで３分間撹拌混合した。次に、得られた混合物に触媒（Ｆｏｍｒｅｚ  ｃａｔａｌｙｓｔ  ＵＬ−２８、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ社製）０．０７質量部を添加し、自転公転ミキサーで１．５分間撹拌した。その後、イソホロンジイソシアネート（デスモジュールＩ、住化バイエルウレタン社製）１１質量部を添加し、自転公転ミキサーで３分間撹拌し、１．５分間脱泡した後、図５に示した成形装置３０に注入し、保護フィルムでサンドイッチ状にして搬送しつつ、炉内温度１１０℃、炉内時間３０分間の条件で架橋硬化させ、保護フィルム付きの所定厚みのロール巻シートを得た。その後、８０℃に調節した炉で１２時間後架橋させて、オレフィン系ウレタンゴムを含むエラストマー組成物からなる層厚５０μｍの誘電層Ａを作製した。
【０１００】
誘電層Ａに含まれるウレタンゴムの溶解度パラメータ（ＳＰ値）は１０．０（ｃａｌ／ｃｍ３）１/２である。
また、作製した誘電層Ａについて、破断時伸び（％）及び比誘電率を測定したところ、破断時伸び（％）は２１８％、比誘電率は２．９であった。
ここで、破断時伸びは、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５１に準拠して測定した。
比誘電率は、２０ｍｍΦの電極でシート状の測定試料（誘電層）を挟み、ＬＣＲハイテスタで静電容量を測定し、電極面積と測定試料の厚さから算出した。
【０１０１】
（作製例２：アクリルゴム製の誘電層）
イソオクチルアクリレート（シグマアルドリッチ社製）１００質量部、ベンゾフェノン（ナカライテクス社製）０．０００５質量部を計量し、窒素雰囲気下で攪拌しながら、出力６７ｍＷ／ｃｍ２、２０ｓｅｃの条件でＵＶ光源装置（ＳＸ−ＵＩ５０１ＨＱ、ウシオ電気株式会社製）を用いて、出力６７ｍＷ／ｃｍ２、２０ｓｅｃの条件でＵＶ光を照射し、プレポリマーを調製した。
次に、このプレポリマーにアクリル酸（ナカライテクス社製）１１．４質量部、及び、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル（シグマアルドリッチ社製）０．０００１質量部を加え、攪拌した後、得られた混合物を加熱装置３４に代えてＵＶ照射装置（ＳＸ−ＵＩ５０１ＨＱ）を備えた以外は図５に示した成形装置と同様の構成を備えた成形装置に投入し、ＵＶ照射装置により、出力６７ｍＷ／ｃｍ２、３００ｓｅｃの条件でＵＶ光を照射し、層厚５０μｍのアクリルゴム製の誘電層Ｂを作製した。
誘電層Ｂに含まれるアクリルゴムの溶解度パラメータ（ＳＰ値）は９．５（ｃａｌ／ｃｍ３）１/２である。
また、得られた誘電層Ｂについて、作製例１と同様の方法で破断時伸び（％）を測定したところ、４００％であった。また、比誘電率は４．３であった。
【０１０２】
（作製例３：ＥＰＤＭ製の誘電層）
ＥＰＤＭ（エスプレン６００Ｆ、住友化学社製）１００質量部に、パーオキサイド架橋剤としてのパークミルＤ（日本油脂社製）を１．１質量部添加し、ロール混練した生ゴムを得た。この生ゴムを１６０℃で２０分間プレス成型して架橋させ、層厚５０μｍのＥＰＤＭ製の誘電層Ｃを作製した。
誘電層Ｃに含まれるＥＰＤＭの溶解度パラメータ（ＳＰ値）は８．０（ｃａｌ／ｃｍ３）１/２である。
また、得られた誘電層Ｃについて、作製例１と同様の方法で破断時伸び（％）を測定したところ、５５８％であった。また、比誘電率は２．５であった。
【０１０３】
（作製例４：シリコーンゴム製の誘電層）
信越シリコーン二液型ＲＴＶゴム（ＫＥ−１４１４、信越化学工業株式会社製）１００質量部に、架橋剤（ＣＸ−３２−２０７７、信越化学工業株式会社製）５質量部を加え、自転公転ミキサーを用いて２０００ｒｐｍで９０秒間撹拌混合し、その後２０００ｒｐｍで公転させて脱泡した。これを成形装置３０に注入し、炉内条件を炉内温度２３℃、炉内時間３０分間に変更した以外は作製例１と同様の成形方法で成形した。その後、室温で１日間放置して層厚５０μｍのシリコーンゴム製の誘電層Ｄを作製した。
誘電層Ｄに含まれるシリコーンゴムの溶解度パラメータ（ＳＰ値）は７．５（ｃａｌ／ｃｍ３）１/２である。
また、得られた誘電層Ｄについて、作製例１と同様の方法で破断時伸び（％）を測定したところ、２３０％であった。
【０１０４】
＜電極層材料の調製＞
（調製例１：カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）塗布液の調製）
カーボンナノチューブとして、スーパーグロースＣＮＴ（以下、「ＳＧＣＮＴ」とも表記する）（繊維径の中央値が約３ｎｍ、成長長さ５００μｍ〜７００μｍ、アスペクト比約１００，０００、炭素純度９９．９％、産業技術総合研究所提供）１２０ｍｇをＭＩＢＫ２８０ｍｌに添加し、湿式分散処理（ジェットミル（ナノジェットパル  ＪＮ１０−ＳＰ００３、常光社製）を１パス）を施し、ＣＮＴ塗布液を得た。
なお、カーボンナノチューブの成長長さとは、カーボンナノチューブを作製する際に成長基板上で成長したフォレストの高さをいう。
【０１０５】
（調製例２：バインダー成分（ウレタンゴム）用塗布液）
トルエン２４．０ｇに、水添水酸基末端液状ポリオレフィンポリオール（エポール、出光興産社製）６．１ｍｇ、イソホロンジイソシアネート（デスモジュールＩ、住化バイエルウレタン社製）０.７０ｍｇ、高温用潤滑油（モレスコハイルーブＬＢ−１００、ＭＯＲＥＳＣＯ社製）６．１ｍｇ、触媒（Ｆｏｍｒｅｚ  ｃａｔａｌｙｓｔ  ＵＬ−２８、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ社製）０．１０ｍｇを添加し、スターラー（マイティ・スターラー［パワータイプ］ヘラクレス ＨＥ−２０ＧＢ、小池精密機器製作所）と撹拌子を用いて３０分間撹拌し、バインダー成分用塗布液Ａを調製した。
【０１０６】
（調製例３：バインダー成分（エポキシ樹脂）用塗布液）
アセトン２４ｇにＥＰ−００１主剤(セメダイン社製)５．９ｍｇ、ＥＰ−１００硬化剤（セメダイン社製）６．７ｍｇ、触媒ネオスタンＵ２２０(日東化成社製) ０．１ｍｇ、触媒ミニコＬ−１０２０ (活材ケミカル社製)０．１ｍｇ、促進剤ＰＭアクセラレーター(セメダイン社製)０．１ｍｇを添加し、スターラー（マイティ・スターラー[パワータイプ]ヘラクレス ＨＥ−２０ＧＢ、小池精密機器製作所）と撹拌子を用いて３０分間撹拌し、バインダー成分用塗布液Ｂを調製した。
【０１０７】
（調製例４〜８：バインダー成分（ウレタンゴム）用塗布液）
トルエン、水添水酸基末端液状ポリオレフィンポリオール（エポール）、イソホロンジイソシアネート（デスモジュールＩ）、高温用潤滑油（モレスコハイルーブＬＢ−１００）及び触媒（Ｆｏｍｒｅｚ  ｃａｔａｌｙｓｔ  ＵＬ−２８）の配合量を下記表１に示す量に変更した以外は調製例２と同様にして、バインダー成分用塗布液Ｃ〜Ｆを調製した。
また、バインダー成分用塗布液Ａの配合量についてもあわせて表１に記載した。
【０１０８】
【表１】
2014219263.tif 000003
【０１０９】
（評価１：誘電層と電極層との密着性１）
作製例１〜４で作製した誘電層Ａ〜Ｄのいずれかの片面にＣＮＴ塗布液をエアブラシで帯状（幅２０ｍｍ×長さ８０ｍｍ）に１６ｍｌ塗布し、８０℃で１時間乾燥させ、その後、乾燥されたＣＮＴ塗布液上に、バインダー成分用塗布液Ａ又はＢをエアブラシで１６ｍｌ塗布し、バインダー成分用塗布液Ａについては８０℃で１時間、バインダー成分用塗布液Ｂについては１１０℃で１時間の条件で硬化させ、評価サンプル１〜５を作製した。
なお、評価サンプル１〜５における電極層中のバインダー成分の濃度は、５０重量％である。
【０１１０】
各評価サンプルにつき、電極層上にマスキングテープ（日東電工社製、マスキングテープ  Ｎｏ．７２０）を張り付けた後剥がし、電極層の状態を目視観察した。結果を表２に示す。
【０１１１】
【表２】
2014219263.tif 000004
【０１１２】
その結果、評価サンプル１〜３のように誘電層に使用するエラストマーのＳＰ値と電極層のバインダー成分のＳＰ値との差が±１（ｃａｌ／ｃｍ３）１/２以内の場合には電極層が層間剥離しているのに対し、評価サンプル４、５のように誘電層に使用するエラストマーのＳＰ値と電極層のバインダー成分のＳＰ値との差が±１（ｃａｌ／ｃｍ３）１/２よりも大きくなると、電極層が誘電層との界面剥離しており、誘電層に使用するエラストマーのＳＰ値と電極層のバインダー成分のＳＰ値との差が±１（ｃａｌ／ｃｍ３）１/２以内の場合には誘電層と電極層との密着性が優れることが明らかとなった。
【０１１３】
（評価２−１：電極層の形状保持性１）
下記工程（１）〜（４）を経て、厚さ３．０μｍの電極層を有する評価サンプル６−１〜１１−１を作製した。
（１）作製例１で作製した誘電層Ａを１２０×１２０ｍｍに裁断したものを２枚積層して厚さ１００μｍの積層体とした後、２０×８０ｍｍの穴を有する７５μｍ厚のＰＥＴフィルムをマスクに用いて、上記積層体の片面の中央部にエアブラシでＣＮＴ塗布液を１６ｍｌスプレーコートした。
このとき、エア圧は０.２ＭＰａ、積層体とノズルとの距離は約１５ｃｍとした。
（２）ＣＮＴ塗布液が乾燥状態となったことが目視で確認できるまで放置した後、評価サンプル６−１を除き、（１）と同様のスプレーコート条件にて、乾燥したＣＮＴ塗布液上にバインダー成分用塗布液Ａ及びＣ〜Ｆの何れかを１６ｍｌスプレーコートした。なお、評価サンプル６−１については、ＣＮＴ塗布液を乾燥させただけのものを電極層とした。
（３）マスク（ＰＥＴフィルム）を剥離した後、１００℃で３０分間加熱し、バインダー成分用塗布液を熱架橋（硬化）させた。
（４）作製例１で作製した誘電層Ａを１２０×１２０ｍｍに裁断し、これを保護層として上記積層体の電極層を形成した側にラミネートし、金属製ハンドローラーを用いて、電極層を挟み込むように積層体と保護層と貼り合わせ、評価サンプル６−１〜１１−１を作製した。
【０１１４】
作製した評価サンプル６−１〜１１−１につき、図６に示すようにマスキングテープを張り付けた後剥がし、電極層の状態を目視観察した。図６（ａ）は、評価２−１の評価方法を説明するための上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
具体的には、評価サンプル（図６中、５０）の保護層５４側の上面であって、電極層５１の中央部と重なる位置に、電極層５１の長手方向と直交する方向に長さ３０ｍｍ×幅１２ｍｍのマスキングテープ（日東電工社製、マスキングテープ  Ｎｏ．７２０）５５を平面視した際に電極層の幅方向にそれぞれ５ｍｍずつはみ出すように張り付け、その後、マスキングテープ５５の端部を持って１０秒間かけて剥がした。その後、電極層の外観を目視観察し、下記の基準で評価した。結果を表３に示す。なお、図６中、５２は積層体である。
【０１１５】
（外観判定基準）
Ａ：電極層の層内剥離（電極層の中割れ）によるシワ発生無し。
Ｂ：電極層の層内剥離によりシワには達していないが、電極層のウキが若干生じた。
Ｃ：電極層の層内剥離によるシワが一部に生じた。
Ｄ：電極層の層内剥離によるシワが全面に生じた。
【０１１６】
【表３】
2014219263.tif 000005
【０１１７】
また、サンプル６−１、８―１、９−１、１０−１について、マスキングテープを剥離した後の電極層の外観を保護層側から撮影した写真を図７に示す。
図７中、（Ａ）はサンプル６−１を、（Ｂ）はサンプル８−１を、（Ｃ）はサンプル９−１を、（Ｄ）はサンプル１０−１をそれぞれ撮影したものである。
本評価２−１の結果から、電極層中のバインダー成分の濃度を３０重量％以上とすることにより、電極層に剪断方向に力が加わっても電極層にシワがほとんど発生せず、電極層の層内剥離（電極層の中割れ）が回避でき、電極層の形状を維持することができることが明らかとなった。
【０１１８】
（評価２−２：電極層の形状保持性２）
ＣＮＴ塗布液及びバインダー成分用塗布液Ａ及びＣ〜Ｆの塗布量をそれぞれ３ｍｌに変更して、電極層の厚さを０．５μｍにした以外は上記評価２−１と同様にして評価サンプル１２〜１７を作製した。
作製した評価サンプル１２〜１７につき、評価２−１と同様にマスキングテープを張り付けた後剥がし、電極層の状態を目視観察し、その外観を評価した。結果を表４に示す。
【０１１９】
【表４】
2014219263.tif 000006
【０１２０】
本評価２−２の結果から、電極層の厚さが薄い場合には、そもそも電極層に剪断方向に力が加わっても電極層にシワが発生しないことが明らかとなった。
【０１２１】
（評価３：誘電層と電極層との密着性２）
評価２−１で作製した評価サンプル６−１〜１１−１のうち、電極層を形成した領域であって、マスキングテープと重ならない部分を１０×１０ｍｍのサイズ（図６（ａ）中、Ｃの領域）で切り出し、それぞれ評価サンプル６−２〜１１−２とした。
評価サンプル６−２〜１１−２（図８中、６０）は、それぞれ図８に示すように２枚の誘電層Ａが積層された積層体５２上に電極層５１及び保護層５４がこの順で積層されたものである。
【０１２２】
次に、図９に示すように評価サンプル６−２〜１１−２を２枚のアクリル板で挟み込み、積層体（誘電層Ａ）と電極層との密着性を評価した。
図９（ａ）は評価３の評価方法を説明するための側面図であり、（ｂ）は２枚のアクリル板で評価サンプルを挟んだ状態を示す正面図である。
具体的には、まず、図９（ｂ）に示すように、長さＬが７０ｍｍ、幅Ｗが２０ｍｍの２枚のアクリル板６６、６７を用いて、評価サンプル６−２〜１１−２（図９（ｂ）中、６０）がｌ１〜ｌ４の距離がそれぞれ５ｍｍとなる位置で挟み、２枚のアクリル板６６、６７で評価サンプル６０を保持し、評価部材７０とした。
その後、評価部材７０の一端をフックを備えた支持体７８に吊り下げ、更に、評価部材７０の他端にフックを介して重り７９を吊り下げ、評価サンプル６０の破損によりアクリル板６７が落下するか否かを観察した。そして、アクリル板６７が落下しなかった場合は、重り７９を重量が重いものに順次取り替え、１０００ｇの重りまで評価した。結果を表５に示す。
【０１２３】
【表５】
2014219263.tif 000007
【０１２４】
本評価３の結果から、電極層中のバインダー成分の濃度を増やすことにより、電極層の強度（特に、剪断方向に対する強度）が高くなり、形状保持性に優れることが明らかとなった。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
本発明の静電容量型センサシートは、伸縮変形歪み量及び／又は伸縮変形歪み分布を測定するための静電容量型センサシートとして好適に使用することができる。
そして、本発明の静電容量型センサシートを用いた静電容量型センサは、例えば、柔軟物の形状をトレースするためのセンサや、人など測定対象物の動きを計測するセンサ等として使用することができる。より具体的には、例えば、足裏による靴底インナーの変形や、臀部による座面クッション変形等を測定（検出）することができる。
また、測定対象物がセンサーシートに接触した状態で移動した際の位置情報を検出するのにも適している。
更に、例えば、タッチパネル用の入力インターフェイスとしても使用することができる。
なお、本発明の静電容量型センサは、既存のセンサである光学式のモーションキャプチャーでは測定できない光の遮蔽部位での測定にも利用することが可能である。
【符号の説明】
【０１２６】
１、１′、４４  静電容量型センサシート
２、２′  誘電層
０１Ａ１〜１６Ａ１  表側接続部
０１Ａ〜１６Ａ、０１Ｄ〜１６Ｄ  表側電極層
０１Ｂ１〜１６Ｂ１  裏側接続部
０１Ｂ〜１６Ｂ、０１Ｅ〜１６Ｅ  裏側電極層
Ｃ０１０１〜Ｃ１６１６、Ｆ０１０１〜Ｆ１６１６  検出部
０１ｄ〜１６ｄ  表側配線
０１ｅ〜１６ｅ  裏側配線
３０  成形装置
４４Ａ  表側オーバーコート層
４４Ｂ  裏側オーバーコート層
１０１  静電容量型センサ
１０２、１０３  外部配線
１０４  計測手段
【図１】
2014219263.tif 000008
【図２】
2014219263.tif 000009
【図３】
2014219263.tif 000010
【図４】
2014219263.tif 000011
【図５】
2014219263.tif 000012
【図６】
2014219263.tif 000013
【図８】
2014219263.tif 000014
【図９】
2014219263.tif 000015
【図７】
2014219263.tif 000016