(57)【要約】      （修正有）【課題】誘電率が高く、電歪型アクチュエータに用いた場合に低電圧で大きな変位量が得られるアクリルゴムを提供する。また、そのようなアクリルゴムを、架橋時間を短縮して製造することのできる方法を提供する。【解決手段】電歪型アクチュエータ用アクリルゴムは、エポキシ基含有アクリル酸エステル系重合体と、イオン性光酸発生剤と、を含むアクリルゴム組成物を架橋して得られる。また、電歪型アクチュエータ用アクリルゴムの製造方法を、エポキシ基含有アクリル酸エステル系重合体と、イオン性光酸発生剤と、を含むアクリルゴム組成物を調製するアクリルゴム組成物調製工程と、前記アクリルゴム組成物に光を照射して架橋させる架橋工程と、を有するよう構成する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ基含有アクリル酸エステル系重合体と、イオン性光酸発生剤と、を含むアクリルゴム組成物を架橋して得られた電歪型アクチュエータ用アクリルゴム。
【請求項２】
前記イオン性光酸発生剤は、スルホニウム塩およびヨードニウム塩から選ばれる一種以上である請求項１に記載の電歪型アクチュエータ用アクリルゴム。
【請求項３】
比誘電率が１０以上である請求項１または請求項２に記載の電歪型アクチュエータ用アクリルゴム。
【請求項４】
エポキシ基含有アクリル酸エステル系重合体と、イオン性光酸発生剤と、を含むアクリルゴム組成物を調製するアクリルゴム組成物調製工程と、
前記アクリルゴム組成物に光を照射して架橋させる架橋工程と、
を有する電歪型アクチュエータ用アクリルゴムの製造方法。
【請求項５】
前記イオン性光酸発生剤の配合量は、前記エポキシ基含有アクリル酸エステル系重合体１００重量部に対して０．１重量部以上１０重量部以下である請求項４に記載の電歪型アクチュエータ用アクリルゴムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電歪型アクチュエータに用いられるアクリルゴム、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用、介護用等のロボット、医療機器、マイクロマシン等の分野では、柔軟性が高く、小型で軽量なアクチュエータの必要性が高まっている。このようなアクチュエータ材料として、例えば、導電性高分子、イオン導電性高分子（ＩＣＰＦ）、誘電体エラストマー等の種々のポリマーが提案されている。なかでも、誘電体エラストマーを用いた電歪型アクチュエータは、小型化しやすく、低コストで作製できるため有用である。例えば、特許文献１、２には、誘電体エラストマー膜を一対の電極で狭持した電歪型アクチュエータが紹介されている。
【特許文献１】特表２００３−５０６８５８号公報
【特許文献２】特開２００５−３２３４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
電歪型アクチュエータにおいて、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体エラストマー膜は膜厚方向から圧縮され、誘電体エラストマー膜の膜厚は薄くなる。膜厚が薄くなると、その分、誘電体エラストマー膜は、電極面に対して平行方向に伸長する。また、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、誘電体エラストマー膜に対する膜厚方向からの圧縮力が小さくなり、誘電体エラストマー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、誘電体エラストマー膜は、電極面に対して平行方向に収縮する。電歪型アクチュエータは、誘電体エラストマー膜を伸長、収縮（変位）させることによって、駆動力を出力する。
【０００４】
従来より、誘電体エラストマー膜としては、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等が使用されている。しかし、例えば市販のアクリルゴムを使用した場合、アクリルゴムの誘電率が低いため、所定の印加電圧に対して充分な変位量が得られないという問題があった。
【０００５】
また、アクリルゴムを製造する場合、架橋剤としてアミン系化合物等を使用している。よって、未架橋のアクリルゴム組成物を架橋させるためには、アクリルゴム組成物を所定温度に加熱した状態で、３０分以上保持する必要がある。このように、従来の製造方法によると、架橋に要する時間が長い。このため、生産性が低く、例えば、アクリルゴムの薄膜を積層させてデバイス化するような製造工程には適さない。
【０００６】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、誘電率が高く、電歪型アクチュエータに用いた場合に低電圧で大きな変位量が得られるアクリルゴムを提供することを課題とする。また、そのようなアクリルゴムを、架橋時間を短縮して製造することのできる方法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】
【０００７】
（１）上記課題を解決するため、本発明の電歪型アクチュエータ用アクリルゴムは、エポキシ基含有アクリル酸エステル系重合体と、イオン性光酸発生剤と、を含むアクリルゴム組成物を架橋して得られたことを特徴とする（請求項１に対応）。
【０００８】
本発明におけるアクリルゴム組成物は、エポキシ基含有アクリル酸エステル系重合体を主成分とし、架橋剤として、イオン性光酸発生剤を含む。エポキシ基含有アクリル酸エステル系重合体は、側鎖に架橋サイトとなるエポキシ基を有する。また、イオン性光酸発生剤は、光の照射により分解し、酸を発生する。発生した酸は、エポキシ基含有アクリル酸エステル系重合体のエポキシ基を開環し、架橋させる。
【０００９】
このように、イオン性光酸発生剤によると、アクリルゴム組成物に光を照射するだけで、架橋反応を進行させることができる。このため、従来と比較して、架橋時間を大幅に短縮することができる。すなわち、本発明の電歪型アクチュエータ用アクリルゴム（以下、適宜「本発明のアクリルゴム」と称す）の製造時間を、大幅に短縮することができる。これにより、本発明のアクリルゴムの生産性が向上する。したがって、本発明のアクリルゴムは、薄膜化して積層デバイスを製造するのに好適である。
【００１０】
また、イオン性光酸発生剤は、カチオン部とアニオン部とからなり、極性を有する。このため、少量添加するだけで、本発明のアクリルゴムの絶縁性を保持しつつ、極性を高くすることができる。これにより、本発明のアクリルゴムの誘電率は高くなる。すなわち、本発明のアクリルゴムにおいて、イオン性光酸発生剤は、架橋剤としての役割に加えて、誘電率を上昇させる役割をも果たす。したがって、誘電率が高い本発明のアクリルゴムを用いて電歪型アクチュエータを構成すれば、従来と同じ電圧を印加した場合に、より大きな変位量が得られる。言い換えれば、所望の変位量を得たい場合に、印加電圧を低電圧化することができる。
【００１１】
（２）また、本発明の電歪型アクチュエータ用アクリルゴムの製造方法は、エポキシ基含有アクリル酸エステル系重合体と、イオン性光酸発生剤と、を含むアクリルゴム組成物を調製するアクリルゴム組成物調製工程と、前記アクリルゴム組成物に光を照射して架橋させる架橋工程と、を有することを特徴とする（請求項４に対応）。
【００１２】
本発明の製造方法によると、アクリルゴム組成物調製工程にて調製したアクリルゴム組成物を、架橋工程にて、光を照射するという簡便な手法により、架橋させることができる。このように、本発明の製造方法によると、誘電率が高い本発明のアクリルゴムを、簡便かつ短時間に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明のアクリルゴムおよびその製造方法について、それぞれ詳細に説明する。また、本発明のアクリルゴムを用いた電歪型アクチュエータの実施形態についても説明する。
【００１４】
〈アクリルゴム〉
本発明のアクリルゴムは、エポキシ基含有アクリル酸エステル系重合体と、イオン性光酸発生剤と、を含むアクリルゴム組成物を架橋して得られる。アクリルゴム組成物の第一の成分であるエポキシ基含有アクリル酸エステル系重合体は、エポキシ基を架橋サイトとして持つアクリル酸エステル系重合体であればよい。例えば、エポキシ基含有モノマーと、アクリル酸エステル系モノマーと、必要に応じてこれらと共重合可能なモノマーと、を乳化重合、懸濁重合、溶液重合、塊状重合等の公知の方法で共重合させた共重合体が挙げられる。
【００１５】
ここで、エポキシ基含有モノマーとしては、例えば、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、メタアリルグリシジルエーテル等が挙げられる。
【００１６】
また、アクリル酸エステル系モノマーとしては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート等の各種アクリル酸アルキルエステルや、２−メトキシエチルアクリレート、２−（ｎ−プロポキシ）エチルアクリレート、２−（ｎ−ブトキシ）エチルアクリレート、３−メトキシプロピルアクリレート等の各種アクリル酸アルコキシアルキルエステル等が挙げられる。
【００１７】
さらに、必要に応じて共重合可能なモノマーとしては、１，１−ジヒドロペルフルオロエチル（メタ）アクリレート、１，１−ジヒドロペルフルオロプロピル（メタ）アクリレート、１，１，５−トリヒドロペルフルオロヘキシル（メタ）アクリレート等の各種含フッ素アクリル酸エステルや、１−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート等の各種水酸基含有アクリル酸エステルや、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジブチルアミノエチル（メタ）アクリレート等の各種第３級アミノ基含有アクリル酸エステルや、メチルメタクリレート、オクチルメタクリレート等の各種メタクリレートの他、アクリロニトリル、アルキルビニルケトン、ビニルエーテル、アリルエーテル、ビニル芳香族化合物、ビニルニトリル、エチレン、プロピレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、アルキルフマレート等が挙げられる。
【００１８】
エポキシ基含有アクリル酸エステル系重合体としては、市販されている商品、例えば、ＮＯＫ社製の「ノックスタイト（登録商標）」、日本ゼオン社製の「ニポール（登録商標）ＡＲ」、トウペ社製の「トアアクロン（登録商標）」、電気化学工業社製の「デンカ（登録商標）ＥＲ」、日信化学工業社製の「ＲＶシリーズ」、住友化学工業社製の「エスプレン（登録商標）ＥＭＡ」等を使用することができる。
【００１９】
アクリルゴム組成物の第二の成分であるイオン性光酸発生剤は、イオン性を有し、光の照射により酸を発生する化合物である。イオン性光酸発生剤としては、照射された光を吸収するカチオン部と、酸を発生させるアニオン部と、からなるオニウム塩が知られている。例えば、スルホニウム塩系のイオン性光酸発生剤における酸の発生機構は次のようになる。図１に、スルホニウム塩系のイオン性光酸発生剤における酸の発生機構を示す。図１（ａ）に示すように、イオン性光酸発生剤は、照射された光を吸収するカチオン部と、酸を発生させるアニオン部（Ｘ＝ＰＦ６等）と、からなる。光を照射すると、イオン性光酸発生剤は分解し（ｂ）、溶媒またはイオン性光酸発生剤自身の水素を引き抜いて（ｃ）、酸を発生させる（ｄ）。発生した酸は、上記エポキシ基含有アクリル酸エステル系重合体のエポキシ基に配位する。これによりエポキシ基が開環し、架橋反応が進行する。
【００２０】
このようなイオン性光酸発生剤としては、例えば、カチオン部が芳香族スルホニウム、アニオン部がＢＦ４−、ＰＦ６−、ＳｂＦ６−、ＣＦ３ＳＯ３−、Ｃ４Ｆ９ＳＯ３−、［ＢＡ４］−（Ａは２以上のフッ素またはトリフルオロメチル基で置換されたフェニル基）等からなるスルホニウム塩や、カチオン部が芳香族ヨードニウム、アニオン部がＢＦ４−、ＰＦ６−、ＳｂＦ６−、ＣＦ３ＳＯ３−、Ｃ４Ｆ９ＳＯ３−、［ＢＡ４］−（Ａは２以上のフッ素またはトリフルオロメチル基で置換されたフェニル基）等からなるヨードニウム塩が好適である。なかでも、スルホニウム塩が好適であり、具体的には、未置換のトリアリールスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリアリールスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、およびトリアリールスルホニウムトリフルオロメタンサルホネートや、フェニルチオ基で置換されたトリアリールスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、およびトリアリールスルホニウムヘキサフルオロアンチモネートや、メチル基で置換されたトリアリールスルホニウムトリフルオロメタンサルホネート等が挙げられる。特に、アニオン部がＰＦ６−であるスルホニウム塩（未置換のトリアリールスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、フェニルチオ基で置換されたトリアリールスルホニウムヘキサフルオロホスフェート等）が架橋性、安定性、安全性の面で優れている。
【００２１】
アクリルゴム組成物は、上記エポキシ基含有アクリル酸エステル系重合体およびイオン性光酸発生剤に加えて、各種添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、例えば、可塑剤、充填剤、老化防止剤、軟化剤、着色剤等が挙げられる。アクリルゴム組成物は、構成成分を混練り等して調製すればよい。また、構成成分を、所定の溶媒に分散、溶解させて調製してもよい。この場合には、架橋させる前に、溶媒を蒸発させることが望ましい。いずれにしても、各構成成分を含んだ架橋前のアクリルゴムを、アクリルゴム組成物と称す。
【００２２】
アクリルゴム組成物を架橋して、本発明のアクリルゴムを得る。ここで、イオン性光酸発生剤は、上述したように架橋剤として作用する。本発明のアクリルゴムの製造方法については後述する。得られた本発明のアクリルゴムは、エポキシ基含有アクリル酸エステル系重合体の側鎖にあったエポキシ基が開環して生成した架橋構造を持つ。また、本発明のアクリルゴムには、イオン性光酸発生剤の分解物が含まれる。
【００２３】
電歪型アクチュエータにおいて、低電圧で大きな変位量を得るという観点から、本発明のアクリルゴムの比誘電率は、１０以上であることが望ましい。２０以上であるとより好適である。比誘電率の測定は、例えば、測定するアクリルゴムのサンプルをサンプルホルダー（ソーラトロン社製、１２９６２Ａ型）に設置し、誘電率測定インターフェイス（同社製、１２９６型）、および周波数応答アナライザー（同社製、１２５５Ｂ型）を併用して測定すればよい。本明細書における比誘電率の値は、上記装置により測定された値を採用している。
【００２４】
〈アクリルゴムの製造方法〉
本発明の電歪型アクチュエータ用アクリルゴムの製造方法は、アクリルゴム組成物調製工程と架橋工程とを有する。以下、各々の工程について説明する。
【００２５】
（１）アクリルゴム組成物調製工程
本工程では、エポキシ基含有アクリル酸エステル系重合体と、イオン性光酸発生剤と、を含むアクリルゴム組成物を調製する。エポキシ基含有アクリル酸エステル系重合体、およびイオン性光酸発生剤については、上記〈アクリルゴム〉において述べたため、ここでは説明を割愛する。ここで、イオン性光酸発生剤の配合量は、架橋反応を充分に進行させるという観点から、エポキシ基含有アクリル酸エステル系重合体１００重量部に対して０．１重量部以上とすることが望ましい。０．５重量部以上とするとより好適である。一方、絶縁性を確保するという観点から、１０重量部以下とすることが望ましい。５重量部以下とするとより好適である。
【００２６】
アクリルゴム組成物は、例えば、次のようにして調製することができる（第一調製方法）。まず、エポキシ基含有アクリル酸エステル系重合体を、所定の溶媒に溶解する。溶媒は、エポキシ基含有アクリル酸エステル系重合体が溶解するものであればよく、例えば、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）等が挙げられる。続いて、この溶液にイオン性光酸発生剤、必要に応じて添加剤を加え、攪拌、混合してアクリルゴム組成物とする。
【００２７】
また、アクリルゴム組成物は、次のようにして調製することもできる（第二調製方法）。まず、エポキシ基含有アクリル酸エステル系重合体に、必要に応じて添加剤を加えて混練りする。次に、イオン性光酸発生剤を加えてさらに混練りし、必要に応じて所定の形状に成形してアクリルゴム組成物とする。
【００２８】
（２）架橋工程
本工程では、調製したアクリルゴム組成物に光を照射して架橋させる。例えば、上記第一調製方法を採用した場合には、調製したアクリルゴム組成物を、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製等の基材上に塗布し、乾燥させて溶媒を蒸発させる。その後、膜状に形成されたアクリルゴム組成物を、基材ごと光照射装置に入れ、同アクリルゴム組成物に紫外線等の光を照射すればよい。また、上記第二調製方法を採用した場合には、調製したアクリルゴム組成物を光照射装置に入れ、同アクリルゴム組成物に紫外線等の光を照射すればよい。いずれの場合でも、光照射時間は、５秒〜１２０秒程度でよい。
【００２９】
〈電歪型アクチュエータ〉
本発明のアクリルゴムを用いて、電歪型アクチュエータを構成する場合、例えば、本発明のアクリルゴムを薄膜状に形成して誘電膜を作製し、同誘電膜を挟んで一対の電極を配置すればよい。以下、本発明のアクリルゴムを用いた電歪型アクチュエータの一実施形態を示す。
【００３０】
図２に、本発明のアクリルゴムを用いた電歪型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。図２に示すように、電歪型アクチュエータ１は、誘電膜２０と電極２１ａ、２１ｂとを備えている。誘電膜２０は、本発明のアクリルゴムからなる。電極２１ａ、２１ｂは、誘電膜２０の表裏に、それぞれ固定されている。電極２１ａ、２１ｂは、導線を介して電源２２に接続されている。オフ状態からオン状態に切り替える際は、一対の電極２１ａ、２１ｂ間に電圧を印加する。電圧の印加により、誘電膜２０の膜厚は小さくなり、その分だけ、図（ｂ）中白抜き矢印で示すように、電極２１ａ、２１ｂ面に対して平行方向に伸長する。これにより、電歪型アクチュエータ１は、図中横方向の駆動力を出力する。
【００３１】
ここで、誘電膜（本発明のアクリルゴム）の厚さは、電歪型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、電歪型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。
【００３２】
また、電極の材質は、特に限定されるものではない。例えば、カーボンブラック、カーボンナノチューブ等の炭素材料からなる導電材に、バインダーとしてオイルやエラストマーを混合したペーストまたは塗料を塗布した電極を使用することができる。電極は、誘電膜の伸縮に応じて伸縮可能であることが望ましい。電極が、誘電膜と共に伸縮すると、誘電膜の変形が電極によって妨げられにくく、より所望の変位量を得やすくなる。
【００３３】
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、電歪型アクチュエータの出力が大きくなり、相手側部材をより大きな力で駆動させることができる。
【実施例】
【００３４】
次に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００３５】
〈アクリルゴムの製造〉
（１）実施例のアクリルゴムの製造
下記表１に示す所定の原料を配合してアクリルゴム組成物を調製し、紫外線（ＵＶ）の照射により架橋させて、実施例のアクリルゴムを製造した。まず、表１中、エポキシ基含有アクリル酸エステル系重合体を、ＭＥＫに溶解した。続いて、このＭＥＫ溶液にイオン性光酸発生剤（架橋剤）、および可塑剤を加え、攪拌、混合して溶液状のアクリルゴム組成物を調製した。次に、調製したアクリルゴム組成物を、ＰＥＴ製の基材上にバーコート法により塗布した。塗膜を乾燥させた後、基材ごとＵＶ照射装置に入れ、塗膜にＵＶを約３０秒間照射した。その後、塗膜を基材から剥離して、薄膜状のアクリルゴムを得た。得られたアクリルゴムを実施例のアクリルゴム膜とした。アクリルゴム膜の膜厚は、約５０μｍであった。
【００３６】
（２）比較例のアクリルゴムの製造
下記表１に示す所定の原料を配合してアクリルゴム組成物を調製し、加熱下でプレス架橋させて、比較例のアクリルゴムを二種類製造した。まず、表１中、エポキシ基含有アクリル酸エステル系重合体と加工助剤とを、ロール練り機にて混練りした。続いて、加硫促進剤を添加して、ロール練り機にて混合、分散させて、アクリルゴム組成物を調製した。次に、調製したアクリルゴム組成物を薄いシート状に成形した。それを金型に充填し、１７０℃で約３０分間プレス架橋することにより、薄膜状のアクリルゴムを得た。得られたアクリルゴムを比較例１、２のアクリルゴム膜とした。アクリルゴム膜の膜厚は、いずれも約２００μｍであった。
【００３７】
表１に、使用した原料の種類および配合量、架橋条件等を示す。表１には、引張り特性および比誘電率の測定結果についても示されているが、これらについては後述する。なお、表１中、「ビニサイザー」、「ルナック」、「バルノック」、「ノクセラー」は、登録商標である。
【表１】
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【００３８】
〈アクリルゴムの物性評価〉
（１）引張り特性
製造した実施例および比較例の各アクリルゴム膜について、引張り特性を測定した。引張り特性の測定は、ＪＩＳ  Ｋ６２５１に準拠して行った（試験片：５号形ダンベル）。結果を上記表１にまとめて示す。
【００３９】
表１に示すように、引張り特性については、実施例と比較例とで、ほとんど差は見られなかった。すなわち、イオン性光酸発生剤を架橋剤として使用した本発明のアクリルゴムは、従来品と同等の引張り特性を有することが確認された。
【００４０】
（２）誘電率
また、製造した実施例および比較例の各アクリルゴム膜について、比誘電率を測定した。比誘電率の測定は、各アクリルゴム膜をサンプルホルダー（ソーラトロン社製、１２９６２Ａ型）に設置し、誘電率測定インターフェイス（同社製、１２９６型）、および周波数応答アナライザー（同社製、１２５５Ｂ型）を併用して測定した。結果を上記表１にまとめて示す。
【００４１】
表１に示すように、比較例１、２のアクリルゴム膜の比誘電率は、１０未満と低い値であるのに対し、実施例のアクリルゴム膜の比誘電率は、４０以上と非常に高くなった。このように、イオン性光酸発生剤を含む本発明のアクリルゴムは、高い誘電率を有することが確認された。
【００４２】
また、実施例のアクリルゴムの製造では、約３０秒間で架橋反応が終了した。このように、架橋剤としてイオン性光酸発生剤を使用することにより、比較例のアクリルゴムの製造において約３０分間必要であった架橋時間を、大幅に短縮することができた。
【００４３】
〈電歪型アクチュエータの応答性評価〉
次に、実施例および比較例の各アクリルゴム膜を用いて電歪型アクチュエータを構成し、同アクチュエータの応答性を評価した。まず、実験装置および実験方法について説明する。
【００４４】
実施例および比較例の各アクリルゴム膜から誘電膜を作製した。作製した誘電膜の上下面に、導電性カーボンとオイルとを混合した導電性ペースト製の電極を各々貼着して電歪型アクチュエータ（本実施例中、単に「アクチュエータ」と称す）を構成した。以下、作製されたアクチュエータを、誘電膜の種類に対応させて、実施例または比較例のアクチュエータと称す。図３に、作製したアクチュエータの上面図を示す。図４に、図３中ＩＶ−ＩＶ断面図を示す。
【００４５】
図３、図４に示すように、アクチュエータ３は、誘電膜３０と一対の電極３１ａ、３１ｂとを備えている。誘電膜３０は、直径７０ｍｍの円形の薄膜状を呈している。誘電膜３０は、延伸率１００％で二軸方向に延伸された状態で配置されている。ここで、延伸率は、次式（１）により算出した値である。
延伸率（％）＝｛√（Ｓ２／Ｓ１）−１｝×１００・・・（１）
［Ｓ１：延伸前（自然状態）の誘電膜面積、Ｓ２：二軸方向延伸後の誘電膜面積］
【００４６】
一対の電極３１ａ、３１ｂは、誘電膜３０を挟んで上下方向に対向するよう配置されている。電極３１ａ、３１ｂは、直径約２７ｍｍの円形の薄膜状を呈しており、各々、誘電膜３０と略同心円状に配置されている。電極３１ａの外周縁には、拡径方向に突出する端子部３１０ａが形成されている。端子部３１０ａは矩形板状を呈している。同様に、電極３１ｂの外周縁には、拡径方向に突出する端子部３１０ｂが形成されている。端子部３１０ｂは矩形板状を呈している。端子部３１０ｂは、端子部３１０ａに対して、１８０°対向する位置に配置されている。端子部３１０ａ、３１０ｂは、各々、導線を介して電源４に接続されている。
【００４７】
電極３１ａ、３１ｂ間に電圧を印加すると、電極３１ａ、３１ｂ間に静電引力が生じて、誘電膜３０を圧縮する。これにより、誘電膜３０の厚さは薄くなり、拡径方向に伸長する。この時、電極３１ａ、３１ｂも、誘電膜３０と一体となって拡径方向に伸長する。電極３１ａには、予め、マーカー５０が取り付けられている。マーカー５０の変位を、変位計５により測定し、アクチュエータ３の変位量とした。
【００４８】
次に、実験結果について説明する。図５に、実施例および比較例の各アクチュエータの印加電圧に対する変位率を示す。ここで、縦軸の変位率は、次式（２）により算出した値である。
変位率（％）＝（変位量／電極の半径）×１００・・・（２）
【００４９】
図５のグラフに示すように、実施例のアクチュエータによると、比較例１、２のアクチュエータと比較して、同じ電圧を印加した場合に、より大きな変位率が得られた。つまり、実施例のアクチュエータによると、所望の変位率を得ようとした場合に、印加電圧をより低電圧化することができることがわかる。
【００５０】
以上の結果より、本発明のアクリルゴムは、従来品と同等の引張り特性を有し、かつ誘電率が高いことが確認された。また、本発明のアクリルゴムを用いた電歪型アクチュエータによると、低電圧でより大きな変位量を得ることができることが確認された。また、本発明の製造方法によると、架橋時間を短縮することができるため、本発明のアクリルゴムを簡便かつ短時間で製造できることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明のアクリルゴムは、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電歪型アクチュエータに用いられる。本発明のアクリルゴムを用いた電歪型アクチュエータは、モータ等機械式アクチュエータおよび圧電素子アクチュエータ等のすべてのアクチュエータの代替として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】スルホニウム塩系のイオン性光酸発生剤における酸の発生機構を示す図である。
【図２】本発明のアクリルゴムを用いた電歪型アクチュエータの断面模式図である。
【図３】応答性評価に使用した電歪型アクチュエータの上面図である。
【図４】図３中のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】各電歪型アクチュエータの印加電圧に対する変位率を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５３】
１：電歪型アクチュエータ  ２０：誘電膜  ２１ａ、２１ｂ：電極  ２２：電源
３：アクチュエータ  ３０：誘電膜  ３１ａ、３１ｂ：電極
３１０ａ、３１０ｂ：端子部  ４：電源  ５：変位計  ５０：マーカー
【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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